A HIBAELHÁRÍTÁS GYAKORLATA 2. rész
2.1. Általános elektromos áramkörök
A hőkamerás alkalmazások területe az elektromos al-állomások, hálózati elosztók, háromfázisú rendszerek, túlmelegedett vezetékek, kábel kötegek, tirisztor, biztosítékok kapcsolók, tekercsek és összeköttetések.
A túlmelegedés a leggyakrabban abból ered, hogy nagy ellenállás van, vagy egy normálisnál nagyobb áram folyik. A hibaanalízis kideríti a törött vagy alulméretezett vezetékeket, a meghibásodott szigeteléseket, a túl laza elvékonyodott csatlakozásokat, kötéseket és az elektromos kiegyenlítetlenséget a fázisok között.
Amikor egy ellenálláson nagy áram folyik az tipikusan a kapcsoló, a biztosíték vagy valamelyik hálózati elem hibájára vezethető vissza. Nagy, meleg vezeték mindkét végén túlterhelésre vagy alultervezett vezetékre utal, illetve hálózat kiegyenlítettlenségre utal. Melegség a vezeték egyik végén azt valószínűsíti, hogy a mért helyen laza a kötés. A megemelkedett áram a megemelkedett terhelésnek vagy a háromfázisú kiegyenlítettségnek lehet köszönhető, ahol megemelkedett hőmérsékletet mérünk, ott a vezetéket követnünk kell. Meg kell, vizsgáljuk a szóba jöhető hálózati elemeket, terheléseket is. Túlmelegedett helyeken lévő alkatrészeket ki kell szerelni. Tisztítás és felújítás, után vissza kell helyezni őket!
2.2. Motorok és ehhez hasonló készülékek.
A legtöbb motorhiba a gyenge üzembe helyezés következménye. A gyenge figyelmetlen üzembe helyezés hatással van a csapágyakra, a motor tekercseire, az álló részre és a tengelyre. Végeredménye a korai működés képtelenség. A nem megfelelően beállított tengelyek megemelkedett súrlódáshoz, csapágyak időelőtti elhasználódásához, melegedéséhez vezetnek. A motort megerőltetik, többet fog fogyasztani hamarabb tönkre megy. Tekintet nélkül az okokra ezek a hibák megemelkedett hőmérsékletet és megnövekedett rezgést okoznak. Az ilyen természetű hibák feltárására a legjobb a hőkamera használata. Különösen akkor, ha nehezen megközelíthető helyen van a vizsgálandó motor.
A motorhibák előfordulásának ábrája azt mutatja, hogy a hibák 60 %-a a csapágyakon és az állórész tekercselésben bekövetkező túlmelegedésre 30 % -a pedig a motortekercs szigetelési hibáira vezethető vissza. A motor természetesen csak egy része a rendszernek. Maga a hiba lehet a tápegységben, a motorvezérlésben, a meghajtásban a csatlakozókban stb.
Az általános megközelítés
Az általános alkalmazandó sorrend a következő. Kezdjük a vizuális megtekintéssel. Utána megnézzük a csatlakozó helyeket. Utána megmérjük a szigetelési ellenállást, a terhelt áramkör és a föld között, valamint a szigetelési ellenállást a fázis – fázis és fázis – föld között. Általában a vonali feszültség az adattáblában megadott érték +/- 10 % . A nulla vezető és a föld között mért érték azt mutatja meg, hogy a rendszerünk mennyire van leterhelve és segít továbbá a harmonikus áramot követni. Ha a nulla és föld között mért feszültség több mint 3%-al nagyobb, mint a vonal-vonal rész akkor ez a tény további vizsgálódásokat tesz szükségessé. A különféle terhelések normál működésnél változtathatják a viszonyokat.
Ha a feszültség esik a biztosítékok és kapcsoló között ez szintén mutathat kiegyenlítettlenséget.
A csapágyak speciális figyelmet igényelnek.
A csapágyakat viszonylag kis méretük sérülékennyé teszi. Érzékeny alkotóelemei a rendszernek. A nem elegendő kenés, a túlzottan sok kenés, a szennyeződés, a hibás csapágfészek, a forgórészek nem megfelelő egytengelyűsége a csapágyak élettartamát kedvezőtlenül befolyásolják.
A kenések javasolt gyakoriságát leolvashatjuk a használati utasításokból. A magas csapágy hőmérsékletet leolvashatjuk hőkamerával az egyéb hibákat pedig rezgés vizsgálattal lehet kideríteni.
A tekercsszigetelések hibái sok pénzbe kerülhetnek.
Noha a csapágy problémák a leggyaribbak, a tekercs szigetelések meghibásodása többe kerül. A tekercsek pótlása javítása, több időt emészt fel, nem beszélve a kieső időről. A hiba meghatározást leszűkíthetjük attól függően hogy a kamera 1, 2 vagy 3 fázison lát hibát. Amikor csak egy fázisnál mutat hibát akkor az a valószínű, hogy a tekercs és a motorház között van a hiba. Amikor két fázison mutat hibát akkor valószínűsíthetjük, hogy a tekercs szakadt amikor 3 fázison mutat hibát akkor rossz csapágyazásra vagy fék hibára gyanakodhatunk.
Az állórésztekercsek hibái legtöbbször mechanikus hibára vezethetőek vissza. A motorok esetében a mechanikus terhelés nem lehet nagyobb mint a megadott teljesítmény. A motorok szokásosan 1,15 teljesítménnyel tényezővel futhatnak. Ez azt jelenti, hogy 1,15 ször lehet nagyobb az igénybevétel mint a lóerőben megadott érték. Ez az érték azonban csak rövid ideig állhat fenn. Tartós túlterhelés nem megengedett !!!! A hosszantartó 1,15 szerviz faktor feletti túlterhelés az állórész mérsékletét 20 C al megemeli.
Nézz utána a „túláramnak”.
Annak érdekében, hogy elkerüljük az elektromos túlterhelést az áram értékét alacsonyan kell tartsuk. Noha a túláram gyorsan jön és általában minden előzmény nélküli. Az eljárás, amikor vizsgálni szeretnénk a motor futását, a következő : először összehasonlítjuk a mért terheléses áramot, az adattáblából kiolvasott értékkel. (ez az azérték amikor a túlterhelésvédő -relé működésbe lép)
Az alsórészen mért áram nem mindig ad választ arra mi az igazi hiba. Nem mindig az áram nagysága okoz túlterhelést. Veszteségek is vannak amik szintén függenek az áramtól. A motorok gyakran futnak túlfesz alatt az okból hogy csökkentsék a keletkezett hibát. Ez persze nem csökkenti nagymértékben a hőt sőt el tudja rejteni a lehetséges hibaforrásokat. Egy kis túl áram nem feltétlenül jelent problémát ám a túlfeszültség megemelheti a veszély szintjére a túlterhelést. A magas motor áram származhat egy csomó egyéb helyről beleértve a alacsony feszültséget, fázis problémákat a túl sok motor ki és bekapcsolását is a földelési hibákat.
Környezeti túlterheltség
A motor működési környezetéből származó túlterhelést okozhatja nem megfelelő hűtés. A szennyezettség rontja a hűtőventilátorok hatásfokát. Eltömheti a csöveket és a szűrőket. A nem megfelelő légáramlat esetén le kell állítani a motort és tisztítani kell. Be kell iktatni a következő karbantartási tervbe. Rendszeresen vizsgáljuk meg a fogaskerék szekrényt, a kapcsoló szekrényeket és a kiegyenlítettséget egy multiméterrel, lakatfogós műszerrel vagy hálózati analizátorral. Nézzük meg és ha kell cseréljük a csapágyakat.
Nyitott dobozolású motorokat nem szabad poros, koszos körülmények között használni. A meghibásodott részegységeket teljesen lekapcsolt állapotban szabad cserélni!
Egyéb hűtési problémák származhatnak akkor amikor a motorok trópusi körülmények között vagy nagy magasságban dolgoznak.
A nedvesség – különösen akkor amikor vegyi anyagok is jelen vannak – gyakran okoz korróziót. Az ilyenkor érintett területek a csapágyak, tekercsek, a forgórész és a tengely. A fellépő korrózió érezhető amikor rezgést mérünk a motornál.
A forgórész meghibásodása
A forgórész hibái származhatnak az öntött forgórész lezáró gyűrűről, túlmelegedett forgórész lezárok, meglazult vagy törött forgórész lezárókból. A tengelyek károsodhatnak a forgórész meghajlásától, olyan hibáktól amik ütődéstől származnak illetve repedéstől. A kiegyenlítettlenség okozta hibákról meggyőződhetünk ha megmérjük a rezgést. Ezt a hibát többek között lézeres tengely beállítással korrigálhatjuk.
2.3 Más berendezések
Transzformátorok viszonylag magas hőmérsékleten is dolgozhatnak. Itt a vizsgálatok hivatkozhatnak a NFPA Szabványokra 70B (Lásd FLUKE transzformátorok esettanulmányok) Vizsgáljuk meg a felületi hőmérsékletet, a kimeneti pontok hőmérsékletét, a hűtő csöveket, a ventilátorokat, a pumpák valamint a csapágyperselyek hőmérsékletét. Ellenőrizzük, van –e túlterhelés és kiegyenlítettség. A szíjjak és a csigák hőmérséklet különbsége is okozhat „nemegytengelyűséget”
A tartályok hőkamerás vizsgálata hasznos információkkal szolgálhat. Információkat kapunk arról, hogy a tartályok mennyire feltöltöttek, és milyen hőfokúak. Ez különösen fontos információ hőcserélőknél, szigeteletlen fémtartályoknál, gőz radiátoroknál. Hasznos információkat kaphatunk a hőveszteségről kazánokban illetve a fagyasztóknál.
3. Az energia spórolási lehetőség megtalálása
3.1. Általános vizsgálat
Az energia megtakarítás lehetőségének felderítésére a legjobb helyszín a karbantartás részleg.
Az energiafelhasználás gazdaságosságát a karbantartási tervekben kell rögzíteni. A karbantartás során ezeket a készülékeket csúcs állapotban kell tartani.
Még akkor is ha a hőkamerás felülvizsgálat nem mutat hibát hasznos lehet a vizsgálat a megnövekedett energia hatékonyég és a CO2 kibocsátás ellenőrzése számára. A szennyeződés, a hiányzó gőzös hőszigetelés könnyen pótolható. Peremek, szelepek gyakran nincsenek megfelelően szigetelve. Viszont nagyon nagy felületük van. Ilyen esetekben szigetelő köpenyt kell rájuk rögzíteni. Amikor karbantartás folyik ezeket a szigetelő köpenyeket el kell távolítani.
Az első vizsgálat
Az első vizsgálattal tisztázni kell hogy a rendszertől mennyi fogyasztást várunk el. Illetve mennyi veszteséget engedünk meg. A veszteségek leggyakrabban onnan származnak amikor új készülékeket helyezünk üzembe vagy a rendszerbe változtatásokat építünk be.
A vizsgálandó berendezéseket nem csak a helyszínen vizsgálhatjuk. Fel kell szerelni fogyasztás mérőket a készülékekre és így 24 órán keresztül vizsgálhatjuk, hogyan alakul a fogyasztás. Így a rendszer 3-4 fontos helyére elhelyezett regisztrálóval meg lehet állapítani honnan származnak a veszteségek. Természetesen bizonyos veszteségeket meg kell engedjünk. Épületekben például jellemzően ilyenek keletkezhetnek a külső hőmérséklettől való függésből. Ezeket a különbségeket is kikalkulálhatjuk. A megszokott fogyasztási értéket befolyásolja az újonnan beépítésre került fogyasztók is !
3.2 Mélyebb vizsgálat
Amikor az első vizsgálat azt gyanítja, hogy hiba van, de még nincs látható ok, akkor a célzott adatgyüjtés hozhat eredményt. Ilyenkor a fogyasztási adatok, kWh és a teljesítmény faktor hosszabb ideig történő a a fontosabb pontokra kiterjedő monitorozása hozhat eredményt. Vizsgáljuk meg hogy mekkora a fogyasztás a különböző napszakokban és azok mekkora veszteséget hoznak. Csupán pár perc csúcson történő járatás is nyomott hagy az úgynevezett hasznossági mutatóban. Figyelni kell Ha lehet a legnagyobb terheléseknek akkor kell bekövetkezni amikor olcsó az energia. Azok a terhelések amik átütemezhetők, időben eltolhatók, megengedik a vállalat számára azt, hogy akkor végezzék el ezeket amikor az energia olcsó. Figyeljük meg hogy a cos fi értéke mennyire van 1 alatt és ellenőrizzük az áramszolgáltatótól kapott számlát hogy a számla nem tartalmaz e büntetést az alacsony cos fi miatt.
A levegő befúvatás hibái nagy veszteségeket tudnak okozni. Ezt a nyomásveszteséget úgy kell mérjük, hogy megmérjük a kompresszornál keletkező nyomást és összehasonlítjuk a felhasználás helyén mért nyomással. A különbség a veszteség. A vezetékek ultrahangos szkennelése mutatja meg a hiba forrását. Hibás gőzcsapdák és nem kielégítő szigetelés is nagyon sokba kerülhet. Ilyenkor a szükséges gőzmennyiség előállítása jelenti a pluszköltséget. A melegvizet és gőzt előállító bojlerre akasztott fogyasztásmérő segíthet meghatározni mekkora a normál fogyasztás. Ha a fogyasztás ezt az alap értéket túllépi akkor állapíthatjuk meg, hogy feleslegesen sok gőzt állítunk elő. Vagyis hiba van.
Amikor nagy fogyasztást mérünk valamelyik fogyasztón legalább 15 percen keresztül vizsgáljuk a fogyasztást. Alkalmazzunk VSD meghajtásokat (változtatható sebességű meghajtások) a nagy motoroknál és cseréljük le a nem hatékonyan működő motorokat gazdaságosabbakra. A rendszert ha lehet szenzorokkal és vezérlőkkel alakítsuk ki.
Célozzuk meg a strukturális veszteségeket.
Eddig arról beszéltünk hogyan lehet a veszteségeket odafigyelő megelőző karbantartási tevékenységgel csökkenteni. Az új berendezés vásárlásnál is legyen szempont az, hogy egy gazdaságosabban működő motor milyen gyorsan hozza be a ráfordítást !
Ellenőrizzük a klima berendezésünket, a falak szigetelését. Itt a hőkamerák bevetése hónapok alatt eredményt fog hozni.
A műszerek használatát segítendő látogassa meg YouTube csatornánkat ahol videos alkalmazástechnikai ismertetőket talál.
