Applications pour caméras infrarouges Détection des déséquilibres et des surcharges électriques Note d'application Les thermogrammes permettent d'identifier aisément les différences de température apparentes dans des circuits électriques triphasés industriels, par rapport à leurs conditions normales de fonctionnement. Un déséquilibre électrique peut survenir de plusieurs manières : problème de distribution d'énergie, faible tension sur une branche ou claquage de la résistance d'isolement dans les enroulements moteur. Le moindre déséquilibre de tension peut provoquer la détérioration des connexions et donc réduire la tension fournie, tandis que les moteurs et autres charges absorbent le courant en excès, produisent un couple plus faible (associé à des contraintes mécaniques) et finissent par tomber en panne. Un déséquilibre important peut faire sauter un fusible et entraîner un fonctionnement monophasé. Le courant déséquilibré revient dans le neutre, entraînant une consommation d'énergie maximale au niveau de l'installation. En inspectant les gradients thermiques des trois phases côte-à-côte, les techniciens peuvent rapidement repérer les anomalies de chaque branche dues à un déséquilibre ou à une surcharge. Dans la pratique, il est impossible d'équilibrer parfaitement les tensions entre les trois phases. La NEMA (National Electrical Manufacturers Association) définit le déséquilibre en tant que pourcentage : % de déséquilibre = [(100) (écart maximum par rapport à la tension moyenne)] ÷ tension moyenne. Pour aider les opérateurs à déterminer des niveaux acceptables de déséquilibre, la NEMA a élaboré un ensemble de spécifications s'appliquant à plusieurs appareils. Ces lignes directrices constituent un point de comparaison utile pour les opérations de maintenance et de dépannage. Que contrôler ? Capturez des thermogrammes de tous les tableaux de distribution et autres points de connexion à charge élevée, comme des transmissions, des sectionneurs, des commandes, etc. Aux points présentant des températures relativement élevées, suivez le circuit et examinez les branches et charges associées. Contrôlez les tableaux de distribution et autres connexions après avoir retiré leur couvercle. Idéalement, vous devez contrôler les dispositifs électriques lorsqu'ils sont chauds et stables, fonctionnant à une puissance d'au moins 40 % de la charge habituelle. Ainsi, vous pourrez évaluer correctement les mesures et les comparer à celles des conditions de fonctionnement normales. Les caméras infrarouges Fluke sont maintenant dotées de la technologie IR-Fusion® permettant de fusionner une image visuelle (dans le visible) et une image infrarouge pour faciliter l'identification, l'analyse et la gestion des images. Les deux images sont alignées de façon précise pour mieux visualiser les détails et identifier plus facilement les problèmes. Que rechercher ? À charges égales, les températures doivent être égales. Dans une situation de charge déséquilibrée, les phases aux charges les plus élevées apparaîtront plus chaudes que les autres, en raison de la chaleur générée par la résistance. Toutefois, une charge déséquilibrée, Pour plus d'information sur les caméras infrarouges, consultez le site Web www.fluke.co.uk/Ti une surcharge, une mauvaise connexion ou un déséquilibre d'harmonique peuvent être à l'origine d'une telle situation. La mesure de la charge électrique est requise pour diagnostiquer le problème. Remarque : un circuit ou une branche plus froids que la moyenne peuvent être le signe d'un composant défectueux. Une bonne solution est de créer un itinéraire d'inspection régulier englobant les principales connexions électriques. Utilisez le logiciel fourni avec la caméra infrarouge pour enregistrer chaque image capturée sur un ordinateur et suivre les mesures dans le temps. Ainsi, vous disposerez de thermogrammes de référence à comparer aux images ultérieures. Cette procédure vous aidera à déterminer si un point chaud ou un point froid est inhabituel. Après l'action corrective, les nouvelles images vous permettront de déterminer si les réparations ont réussi. Que signifie une « alerte rouge » ? La sécurité (état de l'équipement, ...) doit être la raison prioritaire d'une réparation, suivie de l'importance de l'équipement et de l'étendue des hausses de température. Les directives de la NETA (InterNational Electrical Testing Association) stipulent que des réparations immédiates doivent être effectuées lorsque la différence de température (∆T) entre des composants électriques similaires dans des conditions de charge semblables excède 15 °C (27 °F), ou lorsqu'elle excède 40 °C (72 °F) entre un composant électrique et l'air ambiant. La NEMA (NEMA MG1- 12.45) met en garde contre l'utilisation de tout moteur dont le déséquilibre de tension dépasserait 1 %. Elle recommande d'ailleurs de réduire la puissance des moteurs dont le déséquilibre est supérieur à ce pourcentage. Ce pourcentage de sécurité varie d'un équipement à l'autre. Quel est le coût potentiel d'une panne ? Les déséquilibres de tension engendrent souvent des pannes de moteur. Le coût total associé tient compte du coût du moteur, du coût de la main-d'œuvre nécessaire pour changer le moteur, de la perte de production, du coût de fonctionnement de la chaîne et des pertes de revenus liées au temps d'arrêt de la chaîne. Supposons que le remplacement d'un moteur de 50 ch coûte chaque année 5 000 USD, main d'œuvre comprise. Supposons que le temps d'immobilisation annuel soit de 4 heures et que la perte de revenus soit de 6000 USD par heure. Coût total : 5 000 USD + (4 x 6 000 USD) = 29 000 USD par an Actions de suivi Lorsqu'un thermogramme révèle qu'un conducteur est plus chaud que les autres composants du circuit, cela peut signifier que ce conducteur est sous-dimensionné ou surchargé. Pour le savoir, il suffit de vérifier les caractéristiques du conducteur et sa charge réelle. Utilisez un multimètre avec une pince de courant, une pince multimètre ou un EnergiMètre pour vérifier l'équilibre du courant et la charge sur chaque phase. Au niveau de la tension, contrôlez la protection et le disjoncteur en cas de chute de tension. En général, la tension de la ligne doit se situer dans la limite des 10 % de la tension renseignée sur l'équipement. La tension neutre-terre indique le niveau de charge de votre système et vous aide à surveiller le Conseil en matière d'imagerie La principale utilisation de la thermographie consiste à détecter les anomalies électriques et mécaniques. Contrairement à ce que l'on croit, la température d'un appareil (y compris sa température relative) n'est pas toujours le meilleur indicateur d'une panne imminente. Beaucoup d'autres facteurs doivent être pris en compte, dont les variations de la température ambiante et les charges mécaniques ou électriques, les indications visuelles, l'importance des composants, l'historique de composants similaires, les indications résultant d'autres tests, etc. Tout ceci prouve que la thermographie doit être partie intégrante d'un programme complet de surveillance et de maintenance prédictive. courant harmonique. Une tension neutre-terre supérieure à 3 % doit faire l'objet d'une enquête plus approfondie. Les charges varient et une phase peut baisser brusquement de 5 % sur une branche, si une charge monophasée relativement forte survient sur la ligne. Les chutes de tension au niveau des fusibles et des commutateurs peuvent également être synonymes d'un déséquilibre au niveau du moteur et d'un excès de chaleur au point de départ du problème. Avant de tirer des conclusions, contrôlez une nouvelle fois les mesures prises avec la caméra infrarouge et le multimètre ou la pince multimètre. Ni les circuits d'alimentation, ni les circuits de sectionnement ne doivent recevoir la charge maximale autorisée. Les équations de charge d'un circuit doivent également autoriser les harmoniques. La solution la plus courante pour remédier aux surcharges est de redistribuer les charges entre les circuits ou de gérer les charges lorsqu'elles se présentent pendant le processus. À l'aide du logiciel fourni avec la caméra thermique, vous pouvez documenter chaque problème en intégrant un thermogramme et une image numérique de l'équipement. C'est la meilleure façon de transmettre les problèmes identifiés et de suggérer des réparations. Fluke France S.A.S. Parc des Nations - Allee du Ponant Bat T3 95956 ROISSY CDG CEDEX Téléphone: (01) 48 17 37 37 Télécopie: (01) 48 17 37 30 E-mail: [email protected] Web: www.fluke.fr N.V. Fluke Belgium S.A. 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