Більшість роботи при тепловизионной діагностиці у мережах передачі та розподілу електроенергії пов'язані з інспекцією повітряних ліній електропередачі та супутнього устаткування. Хоча в цій роботі це і не відображено, але сюди також входить температурне обстеження комутаційного обладнання, що встановлюється на бетонну основу, трансформаторних будок та підземних огорож. Лінії електропередачі легко ідентифікуються за конструкціями вишок та великою довжиною проводів. Такі лінії проходять вздовж основних доріг і сільською місцевістю. Ці лінії передають енергію при напрузі не менше 69 кВ на далекі відстані, і становлять основу мережі передачі електроенергії. Вони зазвичай починаються на електростанціях та постачають електроенергію на підстанції передачі електроенергії та комутаційне обладнання. Зрештою електроенергія надходить на розподільчі підстанції.
До найбільш поширених сполук, що зустрічаються на цих лініях, відносяться сполучні муфти та муфти заглушок. Це з'єднання обтискного типу, що забезпечують зв'язок провідників один з одним та з спідничними конструкціями заглушок. Стикувальні муфти розміщуються на вишках ліній, і служать для з'єднання великих ділянок проводів один з одним за допомогою навісного провідника. Сполучні муфти служать для з'єднання кінців провідників один з одним. Зазвичай, вони використовуються для ремонту пошкоджених ліній.
При пошуку з'єднань, що нагріваються, електричні компанії для виявлення збільшеної температури широко використовують тепловізійну діагностику. Через велику довжину провідників цих ліній для проведення такої діагностики застосовуються наземні транспортні засоби, а також засоби пересування повітрям і водою.
Як приклад роботи такого роду можна навести проведену кілька років тому діагностику лінії електропередачі на 220 кВ, де потрібно провести вимірювання температури на провідниках, сполучних муфтах і муфтах заглушок. Електрична компанія, що замовила таку діагностику, була стурбована збільшенням провисання проводів, і можливими відмовими в з'єднаннях через постійне збільшення навантаження, пов'язаного з економічним зростанням області, що обслуговується. Виміри температури були потрібні для того, щоб порівняти температурні допуски виробника провідників лінії з конкретним навантаженням, а також з'ясувати температуру між провідниками та в сполучних муфтах.
Для реалізації даного проекту, з метою обчислення температурного випромінювання мішеней для тепловізора (рисунок 9a), була використана муфта заглушки із залишком дроту, яка була нещодавно знята з лінії. Мета мала форму кола діаметром близько 3 дюймів. В якості температури навколишнього середовища була прийнята температура фону для кожного з'єднання, що вивчається. Відстань до мішені при тепловізійній зйомці була визначена в 3-3.5 метра, що дозволило для вимірювання температури по сторонах цієї круглої мішені (малюнок 9b) використовувати пляму діаметром 1/4 дюйма. Природно, що для доступу до точок, що інспектуються, використовувалися підйомники. Для тих термографістів, які ніколи раніше не піднімалися в підйомнику до лінії електропередач, що знаходиться під напругою 220 кВ, і що йде на висоті 15-20 метрів над землею, це було крутіше за будь-який парковий атракціон.
Малюнок 9a (ліворуч) показує муфту заглушки, з двома незалежними термопарами
для вимірювання температур поверхні мішені, що використовувалась
для визначення випромінювання поверхні з'єднання
Малюнок 9b (праворуч) показує термограму муфти та провідника
Та частина цієї галузі, яка пов'язана з розподілом електроенергії, використовує повітряне та підземне обладнання, що відповідає за доставку енергії комерційним та промисловим споживачам, а також у житлові райони. Ці ланцюги розподілу енергії, звані "фідери", виходять із підстанцій. Як правило, одна підстанція має кілька фідерів, які обслуговують цей регіон. Фідери "пов'язані" один з одним за допомогою перемикачів, що знаходяться у різних місцях ліній. Ці перемикачі використовуються для зворотного живлення та ізолювання ділянок фідерів під час ремонту та тимчасових відключень енергії.
Для обладнання такого роду найчастіше виробляється тепловізійна діагностика підвищення температури.
Дане обладнання потребує безперервного обслуговування та ремонту даного обладнання. Це викликано коливаннями сезонних та добових навантажень, а також зносом, пов'язаним із навколишнім середовищем та кінцевими користувачами. Багато компаній замовляють щорічне виконання тепловізійної діагностики, і при цьому щороку в їх системах виявляються нові проблеми.
Хоча найбільш поширеною є стандартна тепловізійна діагностика, але для спостереження за установками та пошуку проблем на критичних ділянках обладнання фідерів можуть виявитися корисними і спеціально розроблені інспекції. Як приклад можна навести виконану пару років тому роботу з температурної та візуальної перевірки перемикачів фідерів 10 кВ та 20 кВ. Протягом вісім місяців роботи було перевірено понад 6000 вимикачів. Для кожного вимикача, який мав температурні чи візуальні відхилення, були представлені основні термограми. Результати цієї інспекції надали дані, пов'язані з практикою встановлення обладнання та надійністю використовуваних громовідводів, що мають більше значення. Також були виявлені численні проблеми, які могли б вивести з ладу фідерові ланцюги. На рисунках 10a, 10b та 10c наведено приклади поширених проблем, виявлених під час цього обстеження.
Малюнок 10a (ліворуч) показує громовідвід, що відмовив.
Малюнок 10b (у центрі) показує нагрівання болтового з'єднання та навісного провідника
Малюнок 10c (праворуч) показує нагрівання рухомого контакту вимикача
Ще одним прикладом спеціалізованого проекту, виконаного для великої електричної компанії, може бути тепловізійна інспекція майже двохсот кінцевих опор для фідерів 10 кВ і 35 кВ. Кінцевою опорою є перша опора, на якій розміщений вимикач фідера після того, як він виходить з підстанції. Найчастіше фідери проходять від підстанції до двох миль під землею, як його стає видно у точці початку повітряного фідера (рисунок 11a). В результаті обстеження виявився малюнок нагріву провідників, що повторюється, з'єднаних колодкою з вертикально встановленою рамою вимикача (рисунок 11b). Початкове припущення, що це пов'язано з недотриманням специфікації із затягування болтів з'єднань, було спростовано, коли нові з'єднання, встановлені з повним дотриманням специфікованого затягування болтів, продемонстрували аналогічне нагрівання. Компанія зв'язалася з виробником, і виявилося, що фаска отворів на рамах вимикачів, були просвердлені недостатньо глибоко, щоб надійно утримувати шайбу та болт, незважаючи на те, що болт затягували з потрібним зусиллям.
Малюнок 11a (ліворуч) показує типову кінцеву опору, що складається з вертикально встановлених вимикачів, громовідводів та кінцевих муфт
провідників.
Малюнок 11b (праворуч) показує приклад малюнку, що повторюється,
виявленого в з'єднанні кінцевої муфти провідника та рами вимикача
Нарешті, можна назвати кілька менш поширених проблем, куди термографісти натикаються досить часто. Наприклад, при перевірці на зростання температури фідера 10 кВ, було виявлено болт з вухом, що підтримує нейтральну лінію на горизонтальному фідері. Температура цього болта перевищувала температуру об'єктів, що знаходяться поблизу від нього, на 18OC (малюнки 12a і 12b).
Малюнки 12a і 12b показують гарячий болт із вухом на опорі електричної лінії, що підтримує нейтральну лінію.
Виявилося, що болт нагрівався через розмикання нейтрального дроту, що викликало перенаправлення струму з нейтрального дроту в заземлений об'єкт, яким, в даному випадку, був болт із вухом.
Досить часто у зв'язку з розімкненим нейтральним проводом, пов'язане освітлення, яке може горіти яскравіше на одних електричних ланцюгах, і бути тьмянішим на інших. Також можливе миготіння або збільшення яскравості освітлення при підключенні великого навантаження, наприклад, увімкнення кондиціонера.
Наявність розімкнутого нейтрального дроту є небезпечною ситуацією, і має бути виправлено так швидко, як це можливо. В результаті цієї ситуації, заземлення виявляється під напругою, і може викликати травми у людини, яка торкнулася будь-якого неізольованого металевого предмета, який повинен бути заземлений. Виявлення цієї проблеми не тільки заощаджує час, необхідний для пошуку розімкнутого дроту, але й запобігає можливим травмам у персоналу копанні, що нічого не підозрює.