תרמוגרפיה בחשמל: כמה זמן לפני התקלה אפשר לזהות אותה?

במרכז לוגיסטי גדול באזור המרכז, אחד ממפסיקי הזרם הראשיים החל להתחמם בשקט מוחלט, ללא שום סימן חיצוני הנראה לעין. המערכת פעלה כסדרה, הצריכה הייתה רגילה לחלוטין ואף נורה אדומה לא דלקה בלוח הפיקוד. רק כאשר צוות המהנדסים של יראל הנדסת חשמל הגיע לבצע סריקה תקופתית, נחשפה נקודת חום קריטית של שמונים מעלות צלזיוס בחיבור הטרמינל. ללא התערבות מקצועית בזמן, המפסיק היה נחרך לחלוטין תוך שבועות ספורים וגורם להשבתת קווי ייצור בעלות של מאות אלפי שקלים.

תקלות במערכות חשמל במתח גבוה ובמתח נמוך אינן מתרחשות ביום בהיר אחד ללא אזהרה מוקדמת. תהליך ההתדרדרות של רכיב חשמלי הוא פיזיקלי והדרגתי, וכמעט תמיד מתחיל בעלייה בהתנגדות החשמלית כתוצאה מברגים משוחררים, קורוזיה, חמצון או עומס יתר. ככל שההתנגדות עולה, נפלטת אנרגיית חום רבה יותר בהתאם לחוק ג'ול, מה שיוצר מעגל של התחממות והרס החומר המבודד. זיהוי מוקדם של השינויים התרמיים הללו מאפשר לאתר את הכשל עוד בשלביו הראשוניים, הרבה לפני שנוצרת קשת חשמלית, עשן או שריפה גלויה.

כמה זמן לפני תקלה קריטית בחשמל ניתן לזהות אותה באמצעות תרמוגרפיה?

ניתן לזהות תקלות חשמל באמצעות סריקה תרמוגרפית בין שלושה לשישה חודשים לפני התרחשות כשל קריטי. בשלב הראשוני מזוהה חריגת טמפרטורה קלה של 5 עד 10 מעלות צלזיוס מעל חום העבודה התקין. גילוי מוקדם זה מאפשר לתכנן טיפול מונע, להחליף רכיבים בלויים ולמנוע השבתה פתאומית של מתקן החשמל. ככל שהאיתור נעשה מוקדם יותר, כך ניתן לבצע את הטיפול באופן מסודר, בעלות נמוכה יותר ועם פגיעה מינימלית בפעילות השוטפת.

השלב הראשון של התפתחות התקלה מכונה שלב הכשל הסמוי, והוא מתרחש לרוב בין שלושה לשישה חודשים לפני הקריסה. בשלב זה החריגה התרמית היא מזערית ואינה ניתנת לגילוי במגע יד או בבדיקה חזותית רגילה של הלוח. מצלמת אינפרא אדום ברזולוציה גבוהה מזהה בשלב זה הפרשי טמפרטורה נמוכים יחסית, המעידים על תחילתו של חופש מכני או חמצון קל בנקודות המגע. טיפול בבעיה בשלב מוקדם זה כרוך לרוב בחיזוק מומנט פשוט או בניקוי מגעים, בעלות מזערית וללא צורך בהפסקת חשמל ממושכת.

כאשר התקלה מתקדמת לשלב ההתפתחותי, בטווח של חודש עד שלושה חודשים לפני הכשל, הטמפרטורה בנקודת התורפה עולה בעשר עד שלושים מעלות מעל הסביבה. בשלב זה מתחילה פגיעה מתמשכת בבידוד הפולימרי של המוליכים, והמגעים החשמליים עוברים תהליך חמצון מואץ. כחלק משירות מקיף של בדיקה תרמוגרפית המבוצעת על ידי מהנדסי חשמל מוסמכים, נקודות אלו מסומנות בדרגת דחיפות בינונית. המלצת הטיפול בשלב זה כוללת תכנון מועד יזום לתחזוקה במסגרת השבתה מתוכננת של המתקן, כדי למנוע החמרה מהירה.

בשבועות או בימים האחרונים שלפני התקלה, המערכת נכנסת למצב קריטי המאופיין בבריחה תרמית מואצת. הטמפרטורות בנקודת הכשל עולות מעל ארבעים מעלות מעל הנורמה ולעיתים מגיעות למאות מעלות צלזיוס, מה שמוביל להתכה של מתכות ולשריפת חומרי בידוד. בבדיקות שטח שביצענו נתקלנו במקרים שבהם לוח חשמל ראשי עבד בטמפרטורה של מעל מאה חמישים מעלות צלזיוס, מרחק ימים ספורים מהתלקחות כוללת. במצבי חירום כאלה, המהנדס מנחה על הפסקה מיידית של המתקן לצורך תיקון דחוף, שכן כל דחייה מסכנת חיים ועלולה לגרום להרס טוטאלי של ציוד תעשייתי או ציבורי.

מניסיוננו בשטח כמהנדסי חשמל בדרגת בודק סוג 3 בחברת יראל הנדסת חשמל, טעות נפוצה של מנהלי אחזקה היא ביצוע הבדיקה כאשר המתקן נמצא בעומס נמוך. סריקה תרמית של לוח חשמל הפועל בתפוקה של עשרים אחוז בלבד תציג תמונה מוטעית ורגועה, כיוון שפליטת החום פרופורציונלית לריבוע הזרם. טיפ מקצועי הוא לוודא שהמתקן פועל בעומס של לפחות חמישים עד שבעים אחוזים מקיבולתו הנומינלית במשך שעה לפחות לפני תחילת הצילום. רק תחת עומס עבודה אמיתי ומייצג, המצלמה התרמית מסוגלת לגלות את נקודות התורפה הנסתרות שעלולות לקרוס בשיא העומס.

הטבלה שלעיל מדגימה באופן ברור כיצד איתור מוקדם משנה לחלוטין את אופי ההתערבות הנדרשת במערכת החשמל. שילוב של סריקות אינפרא אדום במסגרת שירותי תחזוקת מתקני חשמל מונע הוצאות עתק על תיקוני חירום ופגיעה ברציפות העסקית. חברת יראל הנדסת חשמל מעניקה מעטפת הנדסית שלמה, המתחילה באבחון תרמי וממשיכה לבדיקות גנרטורים, בדיקת עמדות טעינה לרכב חשמלי ואיתור תשתיות ותקלות תת קרקעיות. ראייה כוללת זו מבטיחה שכל רכיבי המערכת, מלוח החלוקה הראשי ועד הכבלים הטמונים באדמה, פועלים בבטיחות מרבית.

מעבר לזיהוי חריגות חום במפסיקים ובכבלים, ניתוח תרמוגרפי מתקדם מאפשר לאבחן בעיות של חוסר איזון בין פאזות והרמוניות ברשת החשמל. כאשר עומס לא שווה מועמס על הפאזות, נוצרת התחממות יתר במוליך האפס, תופעה שניתן לזהות בצילום אינפרא אדום מקיף. בנוסף, בדיקות אלו חיוניות בעת מתן חוות דעת משפטיות על ידי מהנדס חשמל מומחה, שכן הן מספקות ראיות מצולמות ומדויקות לגבי מצב התשתיות וסיבות לכשלים. עבודה לפי התקנים והנחיות חוק החשמל מגנה על בעלי הנכס הן מבחינה בטיחותית והן מבחינה משפטית.

בשורה התחתונה

תרמוגרפיה בחשמל אינה רק כלי לאבחון תקלות קיימות, אלא מערכת גילוי מוקדם המעניקה חלון הזדמנויות של חודשים מראש לפני שהתרחשות הכשל הופכת לאירוע חירום. האפשרות לזהות נקודות חום חריגות בשלבים ראשוניים מאפשרת לארגונים ולבעלי נכסים לעבור מתחזוקת שבר יקרה לתחזוקה מונעת, מתוכננת ויעילה. השקעה בבדיקות תקופתיות מקטינה באופן משמעותי את הסיכון לשריפות חשמליות, מונעת השבתה בלתי מתוכננת של פסי ייצור ומאריכה את חיי הציוד החשמלי היקר במבנה. תכנון נכון של תדירות הבדיקות וטיפול מהיר בממצאים מסייעים לשמור על בטיחות העובדים, הנכס והפעילות העסקית.

כחברה מובילה בתחום הנדסת החשמל, יראל הנדסת חשמל בע"מ מציעה שירות מקצועי מקיף הכולל ייעוץ ותכנון מתקני חשמל במתח גבוה ובמתח נמוך, בדיקת קרינה אלקטרומגנטית, הדרכות בטיחות וביצוע בדיקות הפעלה תקופתיות. צוות המהנדסים המוסמכים שלנו, בדרגת בודק סוג 3, עושה שימוש בציוד המדידה והסריקה המתקדם ביותר בשוק כדי להבטיח את בטיחות המערכות שלכם. אנו מזמינים אתכם ליצור עמנו קשר עוד היום לתיאום בדיקה מקיפה ולקבלת ייעוץ הנדסי מותאם אישית שיעניק לכם שקט נפשי מלא. התאמת הבדיקה לעומסים, לסוג המתקן ולדרישות התפעוליות מאפשרת לקבל תמונה מדויקת ולתעדף את פעולות התחזוקה הנדרשות.

שאלות נפוצות