As imagens térmicas são uma maneira fácil de identificar diferenças aparentes de temperatura em circuitos elétricos trifásicos industriais, em comparação com suas condições normais de operação. Ao inspecionar as diferenças térmicas das três fases lado a lado, os técnicos podem detectar rapidamente anomalias de desempenho em cada fase devido a desequilíbrio ou sobrecarga.
O desequilíbrio elétrico geralmente é causado por cargas de fase diferentes, mas também pode ser devido a problemas no equipamento, como conexões de alta resistência. Um desequilíbrio relativamente pequeno na tensão fornecida a um motor causará um desequilíbrio de corrente muito maior, o que gerará calor adicional e reduzirá o torque e a eficiência. Um desequilíbrio severo pode queimar um fusível ou desarmar um disjuntor, causando monofásico e os problemas associados a ele, como superaquecimento e danos ao motor.
Na prática, é praticamente impossível equilibrar perfeitamente as tensões entre as três fases. Para ajudar os operadores de equipamentos a determinar os níveis aceitáveis de desequilíbrio, a National Electrical and Traffic Association (NEIA) estabeleceu padrões de tensão adequados.
A Associação Nacional de Fabricantes (NEMA) elaborou especificações para diferentes dispositivos. Essas especificações básicas são um ponto de comparação útil durante a manutenção e a resolução de problemas.
O que verificar?
Capture imagens térmicas de todos os painéis elétricos e outros pontos de conexão de alta carga, como inversores, disjuntores, controles e assim por diante. Onde você detectar temperaturas mais altas, siga o circuito e examine os ramos e cargas associados.
Verifique os painéis e outras conexões com as tampas removidas. Idealmente, você deve verificar os dispositivos elétricos quando estiverem totalmente aquecidos e em condições de regime permanente, com pelo menos 40% da carga típica. Dessa forma, as medições podem ser avaliadas corretamente e comparadas às condições normais de operação.
O que procurar?
Cargas iguais devem resultar em temperaturas iguais. Em uma situação de carga desequilibrada, a(s) fase(s) mais carregada(s) parecerá(ão) mais quente(s) do que as outras, devido ao calor gerado pela resistência. No entanto, uma carga desequilibrada, uma sobrecarga, uma conexão defeituosa e um problema de harmônicos podem criar um padrão semelhante. Medir a carga elétrica é necessário para diagnosticar o problema.
Um circuito ou terminal com temperatura acima do normal pode indicar um componente com defeito.
É um procedimento sensato criar uma rota de inspeção regular que inclua todas as conexões elétricas principais. Usando o software que acompanha a câmera termográfica, salve cada imagem capturada em um computador e acompanhe suas medições ao longo do tempo. Dessa forma, você terá imagens de referência para comparar com as imagens posteriores. Esse procedimento ajudará a determinar se um ponto quente ou frio é incomum. Após a ação corretiva, novas imagens ajudarão a determinar se os reparos foram bem-sucedidos.
O que representa um “alerta vermelho”?
Os reparos devem ser priorizados considerando a segurança em primeiro lugar — ou seja, as condições do equipamento que representam um risco à segurança — seguidas pela criticidade do equipamento e pela magnitude do aumento de temperatura. NETA (InterNational Electrical and Technology Association)
As diretrizes da Testing Association sugerem que temperaturas tão baixas quanto 1°C acima da temperatura ambiente e 1°C acima da temperatura de equipamentos similares com carga semelhante podem indicar uma possível deficiência que justifica investigação.
As normas da NEMA (NEMA MG1-12.45) alertam contra a operação de qualquer motor com um desequilíbrio de tensão superior a um por cento. De fato, a NEMA recomenda que a potência nominal dos motores seja reduzida se estiverem operando com um desequilíbrio maior. As porcentagens de desequilíbrio seguras variam para outros equipamentos.
A falha do motor é uma consequência comum do desequilíbrio de tensão. O custo total inclui o custo do motor, a mão de obra necessária para a substituição, o custo do produto descartado devido à produção irregular, a operação da linha de produção e a receita perdida durante o período em que a linha está inativa.
Ações de acompanhamento
Quando uma imagem térmica mostra que um condutor inteiro está mais quente do que outros componentes em parte de um circuito, o condutor pode estar subdimensionado ou sobrecarregado. Verifique a capacidade nominal do condutor e a carga real para determinar qual é o caso. Use um multímetro com alicate amperímetro, um alicate amperímetro ou um analisador de qualidade de energia para verificar o equilíbrio da corrente e a carga em cada fase.
Em relação à tensão, verifique a proteção e os equipamentos de manobra quanto a quedas de tensão. Em geral, a tensão de linha deve estar dentro de 10% da tensão nominal. A tensão entre neutro e terra pode indicar a carga do sistema ou a presença de corrente harmônica. Uma tensão entre neutro e terra superior a 3% da tensão nominal deve motivar uma investigação mais aprofundada. Considere também que as cargas podem variar e que uma fase pode apresentar uma queda de tensão significativa se uma grande carga monofásica entrar em operação.
Quedas de tensão nos fusíveis e interruptores também podem se manifestar como desequilíbrio no motor e superaquecimento no ponto problemático. Antes de presumir que a causa foi encontrada, verifique novamente as medições de corrente com a câmera termográfica e um multímetro ou alicate amperímetro. Nem os circuitos de alimentação nem os circuitos derivados devem ser carregados até o limite máximo permitido.
As equações de carga do circuito também devem levar em consideração os harmônicos. A solução mais comum para sobrecargas é redistribuir as cargas entre os circuitos ou controlar o momento em que as cargas são ligadas durante o processo.
Utilizando o software associado, cada problema suspeito detectado com a câmera termográfica pode ser documentado em um relatório que inclui uma imagem térmica e uma imagem digital do equipamento. Essa é a melhor maneira de comunicar problemas e sugerir reparos.
Data da publicação: 16/11/2021