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Strumentazione
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Termografia all’infrarosso nel controllo degli impianti elettrici Per coloro che si trovano a gestire la manutenzione non è sempre facile orientare le proprie scelte manutentive verso una strategia piuttosto che un’altra. Infatti, data la complessità degli impianti, spesso non è possibile valutare con certezza su quali entità prevedere un piano di manutenzione predittiva e, anche applicando la metodologia scelta, non si è sempre certi di ottenere buoni risultati con conseguente guadagni sia in termini economici sia di tempo. La scelta del metodo migliore L’esatta definizione di manutenzione predittiva è: “manutenzione preventiva effettuata a seguito dell’individuazione e della misurazione di uno o più parametri e dell’estrapolazione secondo i modelli appropriati del tempo residuo prima del guasto”. Una volta selezionati gli elementi sottoposti a manutenzione predittiva, ci si trova di fronte a tre quesiti: • Il componente può essere esaminato con le tecniche tipiche della manutenzione predittiva? Spesso si verifica che macchine uguali, ma operanti in contesti diversi, richiedano strategie e frequenze di manutenzione diverse, con conseguente necessità di valutazione, in
Tabella
X
Classe difetto
Surriscaldamento
Intervento richiesto
0
∆T < 5°C
Nessun intervento
1
5°C < ∆T < 10°C
Intervento condizionato dai risultati della successiva ispezione
2
10°C < ∆T < 35°C
Intervento differito alla prima manutenzione programmata
3
∆T > 35°C
Manutenzione immediata
Nell'immagine termografica (a sinistra) si nota come le pinze di sezionamento presentino notevoli surriscaldamenti e si evidenzia l'evoluzione della temperatura sui componenti adiacenti. Nell'immagine a destra si nota come il supporto isolante dei contatti di sezionamento, evidenziato dal rettangolo rosso, presenti evidenti segni di danneggiamento dovuti alla temperatura dei contatti. La causa è imputabile al cedimento delle molle dei contatti di sezionamento; col diminuire della pressione delle molle aumenta la resistenza di contatto, e a parità di corrente circolante si avrà un aumento della potenza dissipata per effetto Joule ( P = R x I_ ).
fase sana fase daneggiata
L'interruttore rappresentato nella foto ha subito un principio di incendio dovuto all'eccessivo surriscaldamento dei contatti. Con una corretta indagine termografica sarebbe stato possibile evitare un danno di questa entità.
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termini di efficacia ed efficienza, della strategia adottata e dei vincoli spesso presenti nelle risorse umane di manutenzione. • Quale tipo di tecnica è più idonea per apprezzare lo stato di degrado del componente? Per scegliere la tecnica di ispezione migliore bisogna conoscere i pregi e i difetti della metodologia di indagine ed individuare tutti i segnali che la macchina può trasmettere. Per questo motivo occorre dotarsi di strumentazione che, possibilmente, dia un’indicazione oggettiva sui risultati attesi. • E’ più conveniente avvalersi di strumenti propri e personale interno all’azienda o rivolgersi ad aziende che erogano questo servizio? La tendenza è di avvalersi di aziende che offrono servizi di manutenzione (out-sourcing); questa soluzione consente di avere una serie di vantaggi: l’investimento è contenuto; l’azienda viene pagata per il lavoro che svolge; gli strumenti sono i migliori in commercio; il personale impiegato è altamente qualificato e certificato, con molta esperienza nel settore; i dati raccolti possono essere confrontati con altre situazioni simili. La termografia nel controllo degli impianti elettrici La termografia all’infrarosso rappresenta uno strumento efficace per rilevare la presenza di temperature elevate prima che si verifichino guasti o incendi. Questa tecnica si basa sul principio che qualunque oggetto avente una temperatura superiore allo zero assoluto emette energia elettromagnetica sotto forma di radiazioni infrarosse. La lunghezza d’onda e l’intensità delle radiazioni infrarosse emesse dagli oggetti sono proporzionali alla temperatura degli oggetti stessi. Maggiore è la temperatura superficiale, più corta è la lunghezza d’onda. Ma per essere percepita dall’occhio umano, la radiazione infrarossa deve essere trasformata in qualcosa di visibile. Questa trasformazione viene effettuata dalle apparecchiature termografiche. I rilevatori di infrarossi convertono la radiazione in un segnale elettronico che viene digitalizzato e quindi inviato al microprocessore che prepara le informazioni per la visualizzazione numerica e grafica. Trattandosi di una tecnica diagnostica non distruttiva, negli ultimi anni la termografia ha trovato ampi spazi di utilizzo nell'analisi preventiva e predittiva dei guasti negli impianti elettrici. La sempre maggiore sensibilità delle moderne termocamere, la loro elevata risoluzione spaziale e la disponibilità di software di analisi molto sofisticati permettono inoltre di individuare punti caldi e zone di riscaldamento anomalo con sempre maggiore precisione. L’indagine termografica La termografia può essere applicata indistintamente su tutte le apparecchiature elettriche, ma per eseguire
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Esempi di analisi termografiche in campo elettrico
Trasformatore di corrente BT un’indagine termografica corretta è necessario attenersi ad alcune regole comportamentali, osservando i seguenti requisiti minimi: • suddividere le apparecchiature da monitorare in primarie e secondarie, dando oggettività a quelle critiche; • le apparecchiature devono aver raggiunto il loro regime termico da almeno 1 ora; • il carico minimo consentito è del 40% per interruttori MT-BT e del 30% per interruttori AT; • non devono esserci ostruzioni tra l'operatore e le apparecchiature sottoposte ad ispezione; • è necessario prestare attenzione ai materiali con bassa emissività. La fase successiva è la stesura del rapporto termografico: le immagini termografiche registrate durante l’ispezione vengono riportate e commentate su un’apposita modulistica, elencando tutti i parametri elettrici e fisici dell’analisi stessa e compilando una tabella in base alla gravità del difetto con magnitudo da 0 a 3; quest’ultimo è definito in funzione del ∆T misurato tra la fase difettosa (punto più caldo) e la fase adiacente (fredda). Nella tabella viene anche indicato l’intervento richiesto. Prevenire i guasti di natura elettrica Una delle principali cause di incendio è rappresentata dai guasti di natura elettrica. La presenza di apparecchiature elettriche non perfettamente funzionanti
può comportare non solo una significativa interruzione dell'attività produttiva ma può anche costituire la causa di innesco di un incendio di proporzioni rilevanti. E il rischio che un'apparecchiatura elettrica possa innescare un incendio è tutt'altro che teorico: una delle più importanti compagnie assicurative ha infatti rilevato che negli ultimi dieci anni sono stati registrati 1497 sinistri determinati con tutta probabilità da un innesco di origine elettrica. Se i componenti elettrici difettosi fossero stati identificati con la tempestività necessaria per consentire adeguati interventi di manutenzione, sarebbe stato possibile evitare molti di questi sinistri. La termografia all'infrarosso, inserita in un regolare programma di manutenzione, può quindi contribuire a identificare ed eliminare i guasti prima ancora che si trasformino in fonti di innesco o che danneggino importanti apparecchiature elettriche. Ovviamente il personale tecnico preposto per la conduzione e l’analisi termografica deve essere in possesso della qualifica, almeno di 2° livello, per le prove non distruttive, rilasciata dal CICPND in armonia con la normativa UNI EN 473.
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(Fonte: Ermanno Peruta Nuova C.M.M.E.) e-mail: cmi@erisprogram.it RIF. 61450
Contatto principale sezionatore MT per esterno
RIF. 61452
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