Co je termovizní diagnostika a proč zachrání váš stroj i celý provoz

Co termokamera vlastně měří?

Každý objekt s teplotou nad absolutní nulou vyzařuje infračervené záření. Termovizní kamera toto záření zachycuje a převádí na barevný teplotní obraz (termogram). Rozdíly v teplotě jednotlivých bodů měřeného povrchu jsou zobrazeny barevnou škálou – od modré (studené) přes žlutou po červenou a bílou (nejteplejší).

V elektrotechnických aplikacích platí: abnormálně vysoká teplota = zvýšený odpor = přehřívání = potenciální porucha nebo požár.

Termovizní kamera detekuje teplotní anomálie s přesností 0,05–0,1 °C a umožňuje bezkontaktní měření ze vzdálenosti 0,5–30 m. Měření probíhá za provozu zařízení, bez odstavení výroby.

Kde termovize v průmyslu nachází problémy

Silnoproudé rozvaděče a rozvodny

Nejčastější aplikace průmyslové termovize. V každém výrobním závodě jsou stovky nebo tisíce elektrických spojů, svorek, jističů, pojistek a sběrnic. Každý z nich je potenciálním zdrojem problému.

Typické nálezy:

• Uvolněná nebo oxidovaná svorka – přechodový odpor způsobuje přehřívání. Teplotní rozdíl 5–30 °C oproti sousedním svorkám je varovný signál, nad 40 °C je potřeba okamžitá oprava
• Nevyvážená zátěž fází – jedna fáze výrazně teplejší než ostatní dvě signalizuje nesymetrické zatížení
• Vadná nebo přetížená pojistka – přehřátá pojistka v odpovídající pojistkové základně nebo přehřátý jistič
• Přetížený vodič – kabel vedoucí větší proud, než odpovídá jeho průřezu, se zahřívá po celé délce

Motorová strojní zařízení

Elektromotory a jejich napájecí obvody jsou dalším klíčovým cílem termovizní inspekce:

• Vinutí statoru – nesymetrie teplot na povrchu motoru signalizuje interní závadu vinutí nebo problém s chlazením
• Ložiska – přehřáté ložisko se projeví jako teplotní anomálie na ložiskových štítech. Záchyt problému před selháním ložiska zabrání neplánované odstávce stroje
• Spojka nebo převodovka – zvýšená teplota na mechanických převodech
• Frekvenční měnič – přehřátí výkonových modulů (IGBT tranzistory) nebo kondenzátorů je předzvěst poruchy měniče

Kabelové trasy a průmyslové rozvody

Průmyslové kabelové žlaby s desítkami kabelů lze termovizní kamerou rychle prozkoumat z podlahy nebo ze žebříku. Přehřátý kabel v trase signalizuje přetížení nebo poškozený kabel.

Transformátory a rozvodny VN/NN

Distribuce elektrické energie v průmyslovém závodě prochází transformátory, rozváděči vysokého napětí a přípojnicovými systémy. Termovizní kontrola transformátoru odhalí:

• Přehřívání chladicích žeber
• Anomálie na průchodkách nebo spojení
• Asymetrie teplot vyvolané vnitřní závadou vinutí

FVE panely a stringové rozvody

Termovizní prohlídka fotovoltaické elektrárny je specifická aplikace popsaná v samostatném článku o revizi FVE – hot spoty na panelech, vadné bypass diody, přehřáté konektory MC4. U fotovoltaiky přitom platí, že počet požárů FVE roste a nejčastější příčinou bývá chybné zapojení, které termovize odhalí.

Jak termovizní měření v průmyslu probíhá

Podmínky měření: termovizní diagnostika silnoproudu musí probíhat při minimálně 25–30 % jmenovitého zatížení zařízení. Nalezené teplotní anomálie jsou validní jen tehdy, pokud je zařízení skutečně zatíženo – prázdný rozvaděč bez zátěže žádné problémy neukáže.

Postup:

1. Přístup ke skříním a zařízením – otevření dveří rozvaděčů (za přítomnosti obsluhy s příslušnou kvalifikací)
2. Systematické snímání termogramů všech svorek, přípojnic, jistících prvků a kabelových vývodů
3. Identifikace anomálií a porovnání s referenčními teplotami sousedních prvků
4. Fotografická dokumentace nálezů (termogram + viditelný snímek téhož místa)
5. Zpracování protokolu s popisem nálezů, teplotními hodnotami a doporučeným postupem opravy

Klasifikace nálezů podle teplotního rozdílu (ΔT) vůči referenci – běžně používaná praxe termografie (přesná stupnice se liší dle metodiky poskytovatele):

Jaký přínos má termovize v číslech?

Prevence neplánovaných výpadků: jedna hodina výpadku výrobní linky v průmyslové výrobě stojí typicky 50 000–500 000 Kč. Termovizní prohlídka celého závodu stojí 10 000–50 000 Kč. Pokud odhalí a předejde jediné havárii, vrátí se násobně.

Prevence požárů: požár způsobený elektrickou závadou způsobí v průmyslovém závodě škody v řádu milionů až desítek milionů korun. Podle Hasičského záchranného sboru ČR stojí neudržovaná elektroinstalace a technické závady za velkou částí požárů. Pojišťovny v rámci průmyslových pojistných smluv čím dál více vyžadují pravidelné termovizní prohlídky jako podmínku plnění.

Prodloužení životnosti zařízení: opakované přehřívání degraduje izolaci kabelů, zkracuje životnost jistících prvků a znehodnocuje kontaktní povrchy. Včasná oprava přehřívajícího se spoje prodlužuje životnost celého rozvaděče nebo stroje.

Jak často provádět termovizní diagnostiku?

Neexistuje zákonně stanovená lhůta pro průmyslovou termovizní diagnostiku (na rozdíl od povinné revize elektroinstalace). Ale praxe a požadavky pojišťoven hovoří jasně:

• Průmyslové závody se silnoproudými rozvody: 1× ročně nebo 1× za 2 roky
• Objekty s VN/NN transformátory: 1× ročně
• FVE elektrárny: 1× za 2–3 roky
• Po rekonstrukci nebo výměně rozvaděče: jako součást předávacích zkoušek