للوصول لجميع مقالاتى بموقع المجلة من هنا
التصوير الحراري فى الاعمال الكهربية..
# من الأسئلة الشائعة في المقابلات الشخصية لمهندسي الكهرباء
* ماذا تعرف عن الكاميرات الحرارية و استخداماتها فى منظومات القوى الكهربائية تكلم عنها بشيء من التفصيل؟
و ما المقصود بالتصوير الحراري للكشف عن الأعطال الكهربائية ؟ وما هي الكاميرا الحرارية ؟وما هي فائدتها وطريقة أستخدامها ؟
الإجابة تكون كالآتي :
🌐 من المواضيع الهامة التي يجب عليك التركيز عليها كمهندس كهرباء قدرة أو حماية كهربائية مطلوب منك اكتشاف الاعطال فى المنظومة وتحليل الاعطال
هو موضوع الكاميرات الحرارية لما له من أهمية بالغة جدااا ف تشخيص مختلف الاعطال التي تحصل فى العديد من أجزاء المنظومات الكهربائية مثل المرابط و نقاط الفصل و التوصيل والصناديق و المحولات و متعلقاتها و مانعات الصواعق فى الحقيقة ان البعض يتصور انها مجرد كاميرات!!!
* التصوير الحراري هي عبارة عن تكنولوجيا مهمة فى عمليات الصيانة الوقائية لنظم القدرة الكهربائية و تتم بواسطة الكاميرات الحرارية و التي هي عبارة عن جهاز او معدة بواسطتها يمكن رصد المناطق ذات الحرارة المرتفعة (hot spots) حيث يمكن بذلك الكشف عن الإرتخاءات في المرابط ونقاط التوصيل والفصل وعن أي شيء غير طبيعي قبل حدوث مشكلة حقيقية .
و ذلك يعني أن من خلالها يتم تحويل الحرارة الغير مرئية (لا ترى بالعين المجردة) الى صورة واضحة تراها العين ومن خلالها أيضا يتم توضيح الآثار السلبية والمشاكل في كل المعدات الكهربائية أو الميكانيكية .
- طيب ما هو مبدأ عمل هذه الكاميرات ؟
تعتمد هذه الكاميرات التصوير بالأشعة تحت الحمراء بناء" على الحرارة المنبعثة من أسطح الأجسام المصورة كالمرابط والمحولات والعازلات و عوازل الاختراق و مانعات الصواعق وغيرها و تعتمد التقنية المسماة بالأشعة تحت الحمراء (IRT) أو الحراري على الأشعة تحت الحمراء للجسم أو الجسم أو المكان بالنسبة لدرجة حرارته.، الصور التي يتم الحصول عليها بهذه الطريقة تسمى thermogramsو تستخدم الكاميرات الحرارية بشكل عام فى افران الصهر و افران البوتقة و الافران النفقية و ف المبادلات الحرارية و ابراج التقطير و في صناعه الحديد و الصلب و الصناعات المعدنية و الصناعات الكيماوية و تكرير النفط و تعتبر هذه الكاميرات من وسائل الوقاية و الصيانة التنبؤية للكشف المبكر لبدء انهيار العزل الحراري او الاحتراق غير المتكافئ او الاحتراق التام و تكمن اهميتها ف الكشف المبكر للاعطال الكهربائية سواء داخل اللوحات او عند نقط التوصيل و يوجد انواع عديدة من الكاميرات الحراريه كذلك تستخدم لاخذ البصمة الاولية لكل المصانع بما فيها محطات الكهرباء و المفاعلات النوويه و ما شابه.
؟ السؤال الان ما هي فوائد التصوير الحراري ؟
1- تجنب الحرائق من خلال اكتشافها لبعض المشاكل مثل القوس الكهربائي Electric Arc وبالتالي لا توجد هناك خسائر.2- تجنب التوقف الفجائي وبالتالي حماية للوقت والإنتاج .
3- تقليل حجم الصيانة والإصلاحات عن طريق الاكتشاف المبكر للمشكلة .
4- زيادة مدة خدمة المعدات عن طريق حمايته المستمرة .
5- زيادة الإنتاجية وجودة المعدات .
كيف يتم التفتيش بالكاميرا الحرارية للشبكات الهوائية ؟
يتم استخدام الكاميرا الحرارية ( التي تعتمد على الأشعة تحت الحمراء كما أشرنا ) ف التفتيش ع الشبكات الهوائية وذلك لبيان نقاط الضعف في الشبكة.و هي تعتمد التصوير بالأشعة تحت الحمراء بناء" على الحرارة المنبعثة من أسطح الأجسام المصورة كالمرابط و المحولات و العازلات و الخ ..
و هي تستخدم بالأساس لبيان نقاط الضعف و الارتخاء بالمرابط و نقاط التوصيل و الفصل و رغم ذلك تعطي انطباعا" عن حالة المحول من خلال حرارة التانك (كسوء حالة الزيت أو عزل الملفات و كذلك بيان الاحتياج للترقية لسعة أعلى)
و كذلك قد تظهر انهيار أو ضعف العزل للعازلات و لمانعات الصواعق المركبة ع المحولات الخارجية وع الشبكات نتيجة" للتسخين الذي يصاحب تسرب التيار الكهربائي خلال المادة العازلة
♦️متى يمكننا التصوير؟
من حيث أن الكاميرا تعتمد تقنية الأشعة تحت الحمراء , نستطيع التصوير خلال ساعات اليوم و على مدار العام و لكن👌 يفضل التصوير أوقات التحميل (الذروة) لبيان نقاط الضعف بالمرابط و بنقاط الفصل والتوصيلأما بالنسبة لبيان انهيار العزل أو ضعفه فمجرد وجود الجهد كافي حتى مع عدم وجود أي سحب للتيار الكهربى
✅ توصيات عند استخدام الكاميرات الحرارية
♦️يتجنب التصوير أوقات الرياح خاصة" تلك التي يصاحبها غبار♦️يجب إدخال درجة حرارة البيئة المحيطة بحيث تكون في المتوسط قريبة من درجة حرارة البيئة الحقيقية, أما بالنسبة للكاميرات المزودة بحساس لقياس حرارة البيئة المحيطة متصل بسوفتوير الكاميرا فغير مضطرين لإدخال درجة الحرارة.
♦️يجب تثبيت ضبط الإنبعاثية EMISSIVITY على قيمة 0.95 لأننا في التفتيش نقوم بتصوير مواد متعددة
# الانبعاثية هي قدرة اسطح الأجسام على إشعاع الطاقة.. نحن نعرف أن الأجسام تمتص طاقة حرارية... تنبعث عن طريق اسطحها... قيمة هذه الطاقة المنبعثة بالاشعاع تسمى بالانبعاثية... وهي تعتمد على مدى نظافة السطح وخلوه من الشوائب والرطوبة والاكسدة...الخ ~~ وكلما كانت قيمتها قريبة إلى رقم (1) .. كانت دقة تصوير الخلل بالكاميرا الحرارية أفضل ونسبة الخطأ أقل.
ملاحظة مهمة \ انبعاثية سطح الجسم الأسود تساوي ١.. وهو جسم مثالي.. فلذلك انبعاثية الأجسام تقارن بانبعاثية الجسم الاسود.
♦️يتجنب قدر المستطاع التصوير في وجود خلفية من الجبال أو السحاب لأنها قد تظهر ارتفاع في الحرارة غير حقيقي CLOUD BACKGROUND
♦️يتجنب التصوير من زاوية تظهر انعكاس أشعة الشمس على الجسم المراد تصويره SUN RAYES REFLECTION
يظهر التحليل أن درجة حرارة العازل القرصي تتعدى 89C0 وعند تحويل نفس الصورة لصورة مرئية يظهر انعكاس أشعة الشمس على العازلات القرصية و عند إعادة التصوير بعد مغيب الشمس لنفس الموقع من نفس زاوية التصوير لا يظهر أيّ تسخين على العازلات
#سؤال_مهم
كيف يتم تحليل الصور المأخوذة بواسطة الكاميرات الحرارية ؟
#الجواب توجد طريقتين للتحليل✅الطريقة الأولى:- 👇👇👇
و هي مقارنة الحرارة المنبعثة من أسطح المكونات بالبيانات المعروفة مسبقا" من خلال كتالوج المصنِّع فمن المفترض أن كل مكون من مكونات الشبكة المعرض للتفتيش له مدى (RANGE) حراري مسموح به أيّ يعمل خلاله بصورة طبيعية و لو زادت درجة الحرارة عن الحد الأقصى فإن ذلك يعني وجود مشكلة
و في هذه الحالة تضبط الانبعاثية على القيمة المناظرة للمادة المُصَورة, فعلى سبيل المثال لوتم تصوير عازل و كانت نتيجة التحليل أن درجة حرارة العازل 60C0 و بمراجعة كتالوج المصنِّع تبين أن الحد الأقصى 50C0 و بالتالي نستنتج وجود مشكلة بالعازل قد تكون ضعف عزل أو وجود غبار و ملوثات و رطوبة على سطح العازل أو عدم مناسبة مسار التسرب (LEAKAGE PATH) لجهد التشغيل أو طبيعة البيئة (درجة التلوث,درجة الرطوبة والغبار و الأملاح) ما أدى إلى سريان تيار كهربائي على سطح العازل.
وهذه الطريقة تناسب أكثر التحليل الخاص بجودة المنتج بالمصانع لأنها منطقة مغلقة و يتم دراسة مكون واحد و من ثمَّ ضبط الانبعاثية على القيمة المناظرة.
و هذه الطريقة لا تناسب 🤐 الشبكات الكهربائية للأسباب التالية :-👇👇
👈تعدد مكونات الشبكة من معادن و سبائك و أنواع عازلات مختلفة
👈 في المكون من النوع الواحد قد تتعدد الشركات المصنِّعة
👈 تعذر إيجاد كتالوجات جميع المكونات
👈 تأثر درجة الحرارة السطحية لمكونات الشبكة بدرجة حرارة البيئة المحيطة
✅ الطريقة الثانية: 👇👇
و هي مقارنة الحرارة السطحية للمكونات من النوع الواحد بعضها ببعض في ذات الموقع أو مواقع مختلفة بفارق زمني قليل نسبيا" و مقارنتها بمكونات أخرى بذات الموقع المهم أن يضع المحلل نُصب عينيه درجة حرارة البيئة المحيطة لحظة التصوير وهذه الطريقة تعتمد على الخبرة التراكمية ( مهمة جدااا) المكتسبة للمحلل فعلى سبيل المثال لو كانت الصورة توضح مرابط بالشبكة (وصلات) وكانت درجة حرارة المرابط 17C0 ,19C0 & 35C0
فمن المؤكد أن المربط صاحب الحرارة 35C0 به مشكلة و هذه الطريقة هي الأنسب للشبكات
وبحسب معايير RAYTEK® فإنه يمكن التحليل و اتخاذ القرار المناسب بالطريقة المبينة
ويلاحظ المحلل أي أجسام غريبة عن الشبكة كوجود سلك أو أحد الزواحف الميتة ع الشبكة أو أي مكون مُجَدول نزعه أو استبداله بأنواع أخرى تم نسيانه يفضَّل أن يكون محلل البيانات هو من يقوم بالتفتيش فإن تعذر بسبب كبر كمية المواقع المراد تفتيشها و زيادة عدد ساعات التفتيش فينبغي أن يكون هناك تواصل كتابي و شفهي مابين المحلل و من يقوم بالتفتيش و كذلك ما بين المحلل و من يقوم بإصلاح الملاحظات
الى اللقاء
تم فتح باب التطوع والتقديم لتكون من اعضاء فريق المجلة
بمشاركة مقالات بالمجلة اوتسجيل محتوى بقناة المجلة
للتواصل اضغط هنا واتس 01062255748
موقع مجلة المهندس القديم والإصدارات السابقة من هنا
لمتابعة صفحة فيس بوك من هنا Almohandis Academy
لمشاركة اعلانك بصفحات المجلة (01062255748) أو إضعظ هنا
فضلا ، قوموا بنشر المقال على وسائل التواصل الإجتماعى، فقد يكون شخصاً فى حاجة إليه
وإن كان لديكم أى إستفسار حول أى مما ورد فى المقال، لا تترددوا فى ترك تعليق بأسفل المقال، وأسرة الموقع سوف تقوم بالرد عليكم فى أسرع وقت إن شاء الله
إعداد وتقديم
م. محمد حامد حواس
تعليقات
إرسال تعليق