_{TERMOCERT Badania termowizyjne • termowizja • termografia • wycieki wody - rozdzielnie elektryczne}

Badanie rozdzielni elektrycznych z wykorzystaniem termowizji jest doskonałą metodą diagnostyczną, która pozwala "on-line" - a więc podczas normalnej pracy, przy standardowym obciążeniu całej instalacji elektrycznej - wykryć usterki i inne anomalie występujące w rozdzielniach.

Usterki te mogą być przyczyną powstania poważnych awarii urządzeń elektroenergetycznych w zakładzie i spowodować duże straty m.in. na skutek kosztownego przestoju a czasem nawet doprowadzić do wybuchu pożaru. Dlatego też zgodnie z wymaganiami większości firm ubezpieczeniowych badania termowizyjne rozdzielni elektrycznych w zakładach przemysłowych, przedsiębiorstwach, centrach handlowych i obiektach użyteczności publicznej powinny być przeprowadzane nie rzadziej niż raz w roku. Badanie takie powinna wykonać neutralna i całkowicie niezależna firma zewnętrzna.

Oględzinom kamerą termowizyjną poddaje się przede wszystkim stacje transformatorowe, szynoprzewody, rozdzielnie elektryczne główne i oddziałowe, szafy zasilająco-sterownicze, skrzynki elektryczne i bezpiecznikowe, tablice rozdzielcze, silniki w centralach wentylacyjnych oraz różnego rodzaju urządzenia elektryczne i elektromechaniczne.

Badanie rozdzielni elektrycznych nie wymaga kłopotliwych wyłączeń jak w przypadku typowych pomiarów elektrycznych. Badanie wykonuje się przy normalnym obciążeniu poszczególnych torów prądowych (min. 30-40%), co jest ogromna zaletą tej metody diagnostycznej.

Przy interpretacji zarejestrowanych kamerą termogramów analizowane są przyrosty temperatury danego elementu względem temperatury panującej w rozdzielni, przy czym poszczególne elementy nie powinny wykazywać temperatur wyższych od dopuszczalnych. Bardzo istotnym czynnikiem decydującym o konieczności interwencji użytkownika instalacji i jej pilności jest także asymetria temperaturowa między poszczególnymi torami prądowymi.

Oględziny prowadzone są zawsze z bezpiecznej odległości i pozwalają na bezkontaktowy pomiar temperatury złącz, przewodów i innych elementów rozdzielni. Pozwala to szybko i skutecznie ocenić stan badanej instalacji elektroenergetycznej a dzięki wczesnemu wykryciu możliwe jest w razie potrzeby natychmiastowe usunięcie usterek. Pozwala to zapobiec nieprzewidzianym awariom i kosztownym przestojom.

W oparciu o obowiązujące kryteria temperaturowe ustala się poziom zagrożenia stwarzanego przez zaobserwowane anomalie cieplne i określa czy dana usterka ma być naprawiona natychmiast czy też dopiero przy kolejnym planowym przeglądzie instalacji. Zależnie od postawionych wymagań, końcowy raport z badania może zawierać wyłącznie wykaz zarejestrowanych usterek lub termogramy wszystkich zbadanych rozdzielni elektrycznych i urządzeń, w tym także tych, które podczas oględzin nie wykazywały żadnych anomalii. 

Badanie instalacji elektroenergetycznych powinno być przeprowadzone przez osobę dysponującą odpowiednią wiedzą i doświadczeniem w interpretacji termogramów za pomocą kamery termowizyjnej spełniającej określone wymagania, co gwarantuje wiarygodne rezultaty.

W Polsce zasadniczo nie obowiązują żadne normy dotyczące obowiązku okresowego badania termowizyjnego rozdzielnic elektrycznych w zakładach produkcyjnych i przedsiębiorstwach, których coraz częściej domagają się ubezpieczyciele.

Od pewnego czasu firmy ubezpieczeniowe wymagają, aby badania termowizyjne rozdzielni elektrycznych spełniały wymagania wynikające z obowiązujących w Niemczech wytycznych Stowarzyszenia Ubezpieczycieli Majątkowych VdS (Verband der Sachversicherer). Nie biorą natomiast pod uwagę nieco odmiennych wytycznych publikowanych i propagowanych przez ściśle branżowe Federalne Stowarzyszenie Termografii Stosowanej VATh (Bundesverband für Angewandte Thermografie e.v.). Wytyczne do których najczęściej odwołują się ubezpieczyciele w Polsce to VdS 2851, VdS 2859 i VdS 2860. Jednakże np. wynikające z tych wytycznych wymaganie posiadania niemieckich uprawnień do wykonywania tego typu badań (tzw. certyfikatu VdS) nie jest w warunkach polskich możliwe do spełnienia.

Zdarza się nawet, że niektórzy ubezpieczyciele oczekują od osób zajmujących się badaniami termowizyjnymi rozdzielnic zupełnie wręcz egzotycznych uprawnień np. ASNT (American Society of Nondestructive Testing) obowiązujących wyłącznie w Stanach Zjednoczonych.

Dlatego też polskie Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Termografii SIiTT, które powstało w 2022 r. postanowiło opracować i wdrożyć własne wytyczne PST 6021:2024, jakimi powinny kierować się osoby posiadające kwalifikacje do prowadzenia badań termograficznych instalacji elektrycznych oraz osoby uznane za specjalistów i akredytowane przez to Stowarzyszenie. Wytyczne te mogą być również stosowane przez brokerów i firmy ubezpieczeniowe do oceny zgodności sprawozdań z badań termowizyjnych instalacji elektrycznych z wymaganiami wynikającymi z tych wytycznych.

Wytyczne PST 6021:2024 są oparte w bardzo szerokim zakresie na niżej wymienionych dokumentach normatywnych:

• Rozporządzenie Ministra Energii z dnia 28 sierpnia 2019 r. w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy przy urządzeniach energetycznych (tekst jedn.: Dz.U. z 2021 r., poz. 1210),
• Rozporządzenie Ministra Klimatu i Środowiska z dnia 1 lipca 2022 r. w sprawie szczegółowych zasad stwierdzania posiadania kwalifikacji przez osoby zajmujące się eksploatacją urządzeń, instalacji i sieci (tekst ogłoszony Dz. U. 2022 poz. 1392)
• Międzynarodowy Słownik Terminów Metrologii Prawnej (str. 17) wyd. Główny Urząd Miar (pl)
• ISO 18434-1:2023 Monitorowanie stanu i diagnostyka maszyn –Termografia – Część 1: Procedury ogólne,
• ISO 18436-7:2014 (E) Certyfikacja personelu używającego termografii do diagnostyki maszyn,
• PN-EN ISO/IEC 17025 Ogólne wymagania dotyczące kompetencji laboratoriów badawczych i wzorcujących,
• PN-EN ISO 9712:2022-09 Certyfikacja personelu do badań nieniszczących,
• DIN 54191 Badania nieniszczące – Badania termograficzne instalacji elektrycznych,
• DIN EN 50110-1 (VDE 0105-1) Eksploatacja instalacji elektrycznych – Część 1: Wymagania ogólne,
• DIN VDE 1000-10 (VDE 1000-10) Wymagania dla osób czynnych w dziedzinie elektrotechniki,
• VDE 0105 Eksploatacja instalacji elektrycznych – Część 100: Wymagania ogólne,
• VDI 2878 Arkusz 1 Zastosowanie termografii do diagnostyki w utrzymaniu ruchu
• VdS 2851 Bezdotykowy pomiar temperatury (termografia) – wskazówki praktyczne
• VdS 2858 Termografia instalacji elektrycznych (zapobieganie szkodom i bezpieczeństwo pracy)
• VdS 2859 Dodatek C Minimalne wymagania dotyczące kamer (normatywne)
• VdS 2860 Wzór raportu z badania termograficznego instalacji elektrycznej,
• VdS 2871 Wytyczne do badań instalacji elektrycznych zgodnie z klauzulą SK 3602
• VdS 3447 Arkusz informacyjny do badań instalacji elektrycznych zgodnie z klauzulą ​​SK 3602

Pełną treść wytycznych PST 6021:2024 można ściągnąć korzystając z linku: https://tiny.pl/cvg7b

Kto może wykonać badanie do ubezpieczenia ?

Osoba wykonująca badanie termograficzne elektroinstalacji musi posiadać wystarczającą wiedzę zarówno na temat instalacji elektrycznych, jak również termografii, w tym zwłaszcza umiejętność prawidłowej oceny wyników badań termograficznych instalacji elektrycznych. Dowodem posiadania dostatecznej wiedzy i umiejętności w zakresie termografii może być:

• certyfikat PST (poziom 1-3) polskiego Stowarzyszenia Inżynierów i Techników Termografii, potwierdzający posiadanie kwalifikacji i doświadczenia w badaniach termograficznych instalacji elektrycznych, lub
• certyfikat ITC (Level 1-3) lub innej organizacji szkolącej i certyfikującej np. VdS, UKTA, ASTM, lub
• świadectwo kwalifikacji lub certyfikat zgodny z normą DIN EN ISO 9712 sektor „E” lub równoważną (DIN EN 473, DIN 54162, CFPA, ISO 20807 itp.).

Zgodnie z PN-EN ISO 18434 Zał. B jeśli operator kamery nie posiada niezbędnych uprawnień elektrycznych np. SEP E D G1 ew. inne zagraniczne (po uznaniu kwalifikacji zgodnie z Rozporządzeniem Min. Klimatu i Środowiska z 1 lipca 2022 r., Dz. U. 2022 poz. 1392) nie może wykonywać żadnych zadań, które normalnie wykonuje wyłącznie wykwalifikowany personel (tj. elektrycy lub pracownicy działu utrzymania ruchu), a więc:

• zdejmowania i zakładania lub wymiany osłon,
• otwierania lub zamykania szafek zawierających urządzenia elektryczne,
• pomiaru obciążeń urządzeń elektrycznych;
• fizyczny kontakt z jakimkolwiek kontrolowanym sprzętem (chyba że jest to całkowicie konieczne, np. w przypadku pomiaru temperatury metodą kontaktową),
• obsługi jakiegokolwiek urządzenia.

Zgodnie z przepisami BHP do zadań operatora kamery należy wyłącznie obsługa sprzętu, a badanie odbywa się bezdotykowo z zachowaniem bezpiecznej odległości. W związku z tym operator kamery wykonujący badanie nie może zmieniać lub w jakikolwiek sposób modyfikować żadnych szafek bezpieczeństwa, osłon szafek bezpieczeństwa, osłon szaf elektrycznych, obudów lub barier, ani też nie może w żaden sposób uszkadzać urządzeń, blokad lub innych systemów bezpieczeństwa.

Okresowe badania termowizyjne instalacji elektrycznej do celów ubezpieczeniowych muszą być wykonane przez całkowicie neutralną i niezależną firmę zewnętrzną (por. VdS 3447). Nie może to zatem być:

• pracownik lub inna osoba zatrudniona w zakładzie, w którym prowadzone jest badanie,
• osoba lub firma, która wykonała badaną instalację, zajmuje się jej konserwacją lub utrzymaniem,
• osoba lub firma, której dochód byłby w jakikolwiek sposób uzależniony od wyniku wykonanego badania (a więc nie może to być firma, która ma następnie zająć się usunięciem usterek czy firma ubezpieczeniowa wystawiająca polisę w wysokości uzależnionej od wyniku badania).

Oczywiście nic nie stoi na przeszkodzie, aby zakłady we własnym zakresie prowadziły okresowe badania termowizyjne o charakterze prewencyjnym. Badania te mają zapobiec awariom lub pomóc w usunięciu powstałych usterek. 

Jaką kamerą można wykonać badanie rozdzielnic ?

Zgodnie z wytycznymi PST-6021 Stowarzyszenia SIiTT (por. VdS-2859 „Mindestanforderungen an geeignete Kamerasysteme Anhang C)” badanie termowizyjne rozdzielnic elektrycznych należy przeprowadzić kamerą termowizyjną spełniającą ściśle określone wymagania. Są to m.in.:

• matryca bolometryczna: minimum 320 x 240 pikseli (przy czym rozdzielczość geometryczna musi odpowiadać rozmiarowi najmniejszego badanego elementu),
• dokładność pomiaru: ±2% lub 2K,
• czułość temperaturowa: ≤ 0,08K (przy 30ºC),
• dodatkowe obiektywy: obiektyw szerokokątny + teleobiektyw

Oczywiście do bieżących przeglądów oraz napraw można wykorzystywać proste kamery termowizyjne, którymi na ogół dysponują działy utrzymania ruchu w większych zakładach produkcyjnych. Ich parametry zazwyczaj nie spełniają jednak minimalnych wymagań. 

Jak często trzeba robić badania termowizyjne rozdzielnic ?

Zgodnie z wymaganiami klauzuli przeciwpożarowej SK 3602 na której opierają się wytyczne VdS badanie rozdzielnic powinno być wykonywane nie rzadziej niż raz do roku. Może być jednak robione częściej, ponieważ wytyczne dopuszczają tworzenie własnych procedur wewnętrznych zależnie od poziomu zagrożeń, jakie mogą występować w konkretnym zakładzie.

Możliwość identyfikacji i lokalizacji wadliwych elementów za pomocą specjalnych technik zobrazowania jest szczególnie istotna przy badaniach rozdzielni elektrycznych lub układów elektronicznych, gdzie występują elementy gęsto upakowane i o bardzo małych rozmiarach.

Funkcja MSX^®

Znacznym ułatwieniem przy identyfikacji i lokalizacji usterek zarejestrowanych podczas badania może być funkcja MSX^® (Multi Spectral Dynamic Imaging), którą oferują niektóre profesjonalne kamery termowizyjne m.in. kamera FLIR T620bx. Polega ona na nakładaniu na obraz termowizyjny konturów ze zdjęcia wykonanego w świetle widzialnym za pomocą wbudowanej kamery cyfrowej.

Blending (przenikanie)

Funkcja ta polega na nałożeniu i wzajemnym przenikaniu obrazu termowizyjnego ze zdjęciem wykonanym w świetle widzialnym. Funkcja ta w połączeniu z bardzo wysoką rozdzielczością kamery termowizyjnej (np. FLIR T620bx 1280 x 960 pikseli) pozwala zidentyfikować na termogramie każdy nawet najdrobniejszy element a jednocześnie określić jego temperaturę.

Uwagi

Powyższe funkcje nie są dostępne z niektórymi obiektywami IR, ponieważ obiektywy o większej średnicy zasłaniają okno wbudowanej kamery cyfrowej. Ponadto poprawne działanie tych funkcji wymaga fabrycznej kalibracji fuzji użytego obiektywu z kamerą termowizyjną.

Ogromną zaletą diagnostyki termowizyjnej jest możliwość prowadzenia badań transformatorów SN/nn oraz innych urządzeń elektroenergetycznych średniego napięcia z zachowaniem całkowicie bezpiecznej odległości w normalnych warunkach i przy pełnym obciążeniu.

Firma TERMOCERT w ramach prowadzonych badań termowizyjnych rozdzielnic elektrycznych wykonuje także badania transformatorów SN/nn, zarówno transformatorów olejowych i suchych, zlokalizowanych w zamkniętych komorach jak i na otwartej przestrzeni.

Jest to jednak możliwe wyłącznie dzięki wysokiej rozdzielczości profesjonalnej kamery FLIR T620bx, która daje możliwość rozpoznania anomalii termicznych o bardzo niewielkich rozmiarach, ale grożących często bardzo groźnymi następstwami a nawet pożarem.

Firma TERMOCERT dysponuje kamerą termowizyjną o bardzo wysokiej rozdzielczości (1280 x 960 pikseli!) z dodatkowym teleobiektywem FOL41 o ogniskowej f=41,3mm, dzięki któremu rozdzielczość przestrzenna IFOV wynosi zaledwie ok. 0,2mrad. Dzięki temu przy odległości od badanego obiektu wynoszącej 10m rozdzielczość pomiarowa wynosi zaledwie 2 mm! Pozwala to m.in. na bezproblemowe przeprowadzenie badania transformatora SN/nn zlokalizowanego na słupie w większej odległości od operatora.

Należy jednak wziąć pod uwagę, że badanie transformatora zlokalizowanego na otwartej przestrzeni (np. na słupie) powinno być prowadzone w warunkach pełnego zachmurzenia (ale bez deszczu!) i możliwie przy bezwietrznej pogodzie, ponieważ silne słońce i wiatr mają istotny wpływ na temperaturę tych urządzeń.

Termowizja jako nowoczesna metoda diagnostyki technicznej urządzeń elektroenergetycznych stosowana jest powszechnie w dziedzinie wytwarzania, przesyłu, rozdziału i odbioru energii elektrycznej.

Diagnostyka termowizyjna urządzeń zajmuje się m.in. kontrolą generatorów, linii elektroenergetycznych oraz innych urządzeń i instalacji wysokiego i średniego napięcia.

Ogromną zaletą diagnostyki termowizyjnej jest możliwość prowadzenia badań linii wysokiego napięcia, stacji transformatorowych oraz innych urządzeń wysokonapięciowych w normalnych warunkach i przy standardowym obciążeniu z zachowaniem całkowicie bezpiecznej odległości.

Jest to jednak możliwe wyłącznie przy użyciu profesjonalnych kamer wysokiej rozdzielczości, które winny być dodatkowo wyposażone w teleobiektyw. Tylko taka kamera daje możliwość rozpoznania na zarejestrowanym z dużej odległości obrazie anomalii termicznych o bardzo małych rozmiarach, ale grożących często bardzo poważnymi następstwami a nawet pożarem.

Firma TERMOCERT dysponuje kamerą termowizyjną FLIR T620bx, która dzięki bardzo wysokiej rozdzielczości rejestrowanych obrazów (1280 x 960 pikseli!) i zastosowaniu dodatkowego teleobiektywu FOL41 o ogniskowej f=41,3 mm dysponuje rozdzielczością przestrzenną IFOV rzędu 0,2 mrad a tym samym przy odległości od badanego obiektu wynoszącej 10 m rozdzielczość pomiarowa wynosi zaledwie ok. 2 mm!

Należy jednak wziąć pod uwagę, że badanie linii wysokiego napięcia oraz innych urządzeń elektroenergetycznych zlokalizowanych na otwartej przestrzeni musi być prowadzone w warunkach pełnego zachmurzenia (ale bez deszczu!) i w miarę możliwości przy bezwietrznej pogodzie, ponieważ silne słońce i wiatr mają istotny wpływ na temperaturę tych urządzeń.