Все мы, наверное, понимаем, что тепловизионное обследование электроустановки и электрооборудования — это полезное профилактическое мероприятие. Но не все знают об особенностях и нюансах тепловизионной диагностики электрооборудования, распределительных устройств, ВРУ, электрощитов и кабелей на действующем объекте.

В этой статье мы расскажем:

• каковы основные преимущества тепловизионного обследования электроустановок, как одного из видов неразрушающего контроля, перед другими видами испытаний и обследований;
  
• как именно должен проводиться тепловой контроль электрооборудования и какие требования предъявляются в различных НТД к организации, персоналу и оборудованию (тепловизорам);
  
• является ли тепловизионный контроль электроустановок обязательной периодической процедурой, так же как испытания, и если да, то с какой периодичностью должен проводиться;
  
• что включает в себя отчет о тепловизионном обследовании;
  
• каковы цены на тепловизионное обследование электроустановок.
  

Механизм ценообразование услуг теплового контроля может отличаться от исполнителя к исполнителю, но для обследования электроустановок до 1000В в большинстве случаев общая стоимость от количества проверяемых устройств (электрощитов, панелей, электродвигателей и т.д.) и ограничена некоторой минимальной стоимостью, включающей выезд инженера, проведение обследования и подготовку технического отчета.

Проведенное нами в 2022 году маркетинговое исследование показало, что единичные расценки на проверку электрооборудования тепловизором варьируются в диапазоне от 1190 руб. до 3300 руб. за единицу оборудования, а минимальная стоимость работ варьируется от 10000 руб. до 25000 руб. В рамках исследования были запрошены предложения у 35 организаций. Цены нашей компании выглядят привлекательнее, чем у большинства конкурентов, давших свои предложения:

Тепловизионный контроль, как и другие профилактические проверочные мероприятия, нужен для своевременного обнаружения и устранения дефектов в электроустановке. Важно выявить дефект на ранней стадии, локализовать его максимально точно и потратить на это минимум ресурсов, и тепловая съемка является отличным способом для выполнения поставленной задачи, так как обладает рядом преимуществ перед обычным визуальным осмотром и испытаниями электроустановок. Но есть ряд нюансов, про которые не все знают.

Основным преимуществом тепловизионного контроля состояния электрооборудования является простота, быстрота и относительная доступность. Проведение термографической съемки ВРУ и распределительных устройств требует значительно меньше организационной и подготовительной работы, чем проведение эксплуатационных испытаний.

Во-первых, нет необходимости проводить отключения, снимать нагрузку, отключать от сети потребителей, останавливать работу объекта. Во-вторых, съемку тепловизором можно организовать и провести достаточно быстро. Но, как и в случае с испытаниями, проведение теплового контроля требует наличия у специалиста колоссальной суммы знаний, опыта и насмотренности в части, касающейся дефектов. Считать, что можно просто прийти в электрощитовую с тепловизором, сделать снимки и получить объективную информацию о состоянии электрооборудования, конечно, ошибочно.

Выбор времени для съемки. Учтите, что съемку необходимо делать в часы пиковых нагрузок, когда потребляется максимальная мощность и идет максимальный нагрев элементов электроустановки. Если при проведении испытаний часто стараются организовать работы в вечерние или ночные часы, в выходные и праздничные дни, рано утром до начала работы предприятия, чтобы отключения потребителей создавали как можно меньше неудобств работе объекта, то со съемкой тепловизером все наоборот. Съемка в нерабочие часы скорее всего не даст выявить дефекты, особенно те, которые только зарождаются и еще не развились.

Измерение токов и определение коэффициента дефектности. Существует несколько методов оценки состояния элемента электроустановки, позволяющих определить, является ли элемент дефектом или нет.

Для выбора метода нам необходимо измерить ток, в цепи проверяемого элемента и определить коэффициент дефектности Кd. Этот коэффициент определяется как отношение тока, проводимого обследуемым элементом в момент наблюдения к номинальному току в данном участке цепи. И отсюда следует первый важный нюанс: мало просто сделать снимки, обязательно необходимо измерить токи.

Измерить токи бывает сложно чисто технически, например, размер токовых клещей может не соответствовать размеру проводника или нет возможности подлезть и присоединить их. В идеале, у инженера должны быть с собой клещи разных размеров.

Помимо того, что нужно измерить ток в цепи, нужно также определить номинальный ток, а это бывает значительно сложнее, чем может показаться на первый взгляд: в распределительном устройстве может не быть ни схемы, ни адресации, ни маркировки, и на обследование электроустановки может уйти много времени.

Также необходимо:

• измерить температуру окружающей среды;
  
• выбрать коэффициент излучения проверяемого элемента, который зависит от материала, из которого тот изготовлен;
  
• выбрать ракурс, фокусировку и расстояние до объекта, которое зависит от разрешения тепловизора в ИК-диапазоне;

Тепловизионный контроль электрооборудования и токоведущих частей при токах нагрузки 0,3 Iном и ниже не способствует выявлению дефектов на ранней стадии их развития.

Вот таблица нормативных значений температуры для электрооборудования, приведенная в РД 153-34.0-20.363-99 «Основные положения методики инфракрасной диагностики электрооборудования и ВЛ»:

Таким образом, в зависимости от соотношения тока в цепи и номинального тока, будут использоваться разные методы оценки, и результат может быть различным: от нормы до аварийного дефекта.

Результаты расчетов и анализа снимков, проведенного в специальном программном обеспечении переносятся в отчет о тепловизионном обследовании.

Тепловизионное обследование электрооборудования относится к работам, которые обязательно необходимо выполнять в процессе эксплуатации объекта. Как и в случае с испытаниями, периодичность определяет технический руководитель организации, руководствуясь требованиями нормативных документов.

В ПТЭЭП, п.3.6.30 указано, что тепловизионный контроль состояния электрооборудования следует по возможности производить для электроустановки в целом, однако конкретные сроки не приводятся. В приложении 3 для большинства элементов электроустановок тепловизионный контроль также отмечен, как вид работ, производимый при межремонтных испытаниях, который производится в соответствии с установленными нормами и инструкциями заводов-изготовителей.

Более конкретная информация приводится в РД 153-34.0-20.363-99:

Так, распределительные устройства в низковольтных электроустановках необходимо проверять тепловизором не реже, чем 1 раза в 3 года, а при сильном загрязнении электрооборудования - не реже, чем 1 раз в год.

Целесообразным является совместное проведение термографии и эксплуатационных испытаний электроустановки с одинаковой периодичностью. Это позволит получить наиболее точную оценку состояния электроустановки, так как оба метода будут дополнять друг друга и позволят выявить максимальное количество дефектов.

Чтобы провести обследование и получить достоверные и точные данные нужно обратить внимание на ряд факторов, среди которых:

• коэффициент излучения материала;
  
• значение тока;
  
• теплопередача;
  
• расстояние от объекта;
  
• особенности обследуемого объекта;
  
• параметры окружающей среды и погодные условия (снег, дождь, ветер, туман и т.д.);
• наличие солнечной радиации;
  
• параметры тепловизора;
  
• теоретические знания и практические навыки оператора.
  

Мгновенный угол зрения (IFOV) — основной параметр, определяющий величины фиксируемых температурных аномалий и удаленности оператора от объекта, фактически, это угол, в пределах которого излучение фиксируется одним пикселем матрицы.

Температурный диапазон — это диапазон измеряемых температур, в пределах которой тепловизор преобразует и показывает / записывает термограмму.

Отраженная температура — это температура окружающей среды и посторонних излучателей (ламп, приборов отопления, технических установок, технологического оборудования и т.п.)

Коэффициент излучения — это коэффициент, характеризующий способность тела излучать электромагнитные волны. Данный параметр зависит от определённого материала и подлежит корректировке для получения правильных результатов измерений.

Кроме непосредственно тепловизора, для получения достоверных результатов ИК-контроля необходимы следующие типы приборов (или их аналоги в составе многофункциональных приборов) и материалов:

• Контактный термометр — для регистрации температуры поверхности и воздуха в течение периода измерений;
  
• Токоизмерительные клещи — для фиксации токовой нагрузки. При проведении ИК-контроля модульного оборудования желательно применение токовых клещей небольшого размера;
  
• Термогигрометр — для измерения температуры и влажности окружающего воздуха (при проведении работ внутри помещения на близком расстоянии (до 5 м) от объекта контроля не обязателен при наличии контактного термометра);
  
• Анемометр — для определения скорости воздушного потока у обследуемого объекта в период проведения тепловизионной съемки (при проведении работ внутри помещения и отсутствии на объекте контроля вентиляции не обязателен);
  
• Компас — для ориентации объекта контроля и направления визирования по сторонам света (при проведении работ внутри помещения не обязателен);
  
• Дальномер (рулетка) — для определения линейных размеров и расстояний (при проведении работ на небольших объектах известных размеров на близком расстоянии (до 5 м) не обязателен);
  
• Клейкая лента ПВХ и/или баллончик с эмалью — для нанесения покрытия в реперных зонах;
• Алюминиевая фольга — для определения отраженной температуры.

В умелых руках тепловизионный контроль электрики здания является отличным методом нахождения дефектов, однако доверять проведение таких работ следует исключительно организациям, специализирующимся на проверке электроустановок, таким как наша электролаборатория. В противном случае, полученные в ходе обследования данные могут быть неправильно проанализированы и интерпретированы из-за низкой квалификации исполнителей, и средства, выделенные на проверку, будут потрачены впустую.

Для анализа собранных данных потребуется измерить токи в проверяемых узлах и элементах электроустановки, причем проводить измерения нужно в пиковые часы при максимальной нагрузке.

Проводить съемку электрощитов тепловизором необходимо периодически и не реже 1 раза в 3 года. Желательно совмещать тепловой контроль с электроизмерительными работами: это позволит выявить максимум дефектов за минимальное время.