رتبها

من الأسئلة الشائعة في المقابلات الشخصية لمهندسي #الكهرباء تخصص باور ما المقصود بالتصوير الحراري للكشف عن الأعطال الكهربائية ؟ وما هي الكاميرا الحرارية ؟وما هي فائدتها وطريقة أستخدامها ؟
الإجابة تكون كالآتي يتبع 👇👇👇

التصوير الحراري هي عبارة عن تكنلوجيا مهمة ف 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 و غيرها
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 يتبع👇

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 والتوصيل
أما بالنسبة لبيان انهيار العزل أو ضعفه فمجرد

وجود الجهد كافي حتى مع عدم وجود أي سحب للتيار
كما هو موضح بالشكل A مانعة صواعق مركبة على محول جهد 33KV سعة 100KVA
و يظهر التسخين خلال الوحدتين (الطورين) R&T من اللون الفاتح ... و رغم أن التصوير تم في غير وقت ذروة و لكن يظهر التسخين (ناتج عن تيار التسرب خلال المانعة) على

المانعات لأن المشكلة مرتبطة بالعزل وليس سريان التيار في الموصلات ،
و ف الشكل B(مصورة ليلا" أيضا") يظهر التسخين على الثلاث مانعات و لكن أقل من الشكل A كما أن التسخين مركز على الجزء الأوسط من المانعة أما اللون الفاتح الظاهر على عازل الاختراق Bushings جهة الجهد المتوسطMV فنتيجة

لوجود جسم معدني مركب على العازل و يسمى قرن التفريغ (ARCHING HORN) لم يتم نزعه (بالخطأ) و تم التدارك و نزع الجسم بعد ظهور الصورة!!!
✅ 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
♦️يتجنب قدر المستطاع التصوير في وجود خلفية من الجبال أو السحاب لأنها قد تظهر ارتفاع في الحرارة غير حقيقي كما هو مبين ف الشكل ف الصور المسماة
CLOUD BACKGROUND

♦️يتجنب التصوير من زاوية تظهر انعكاس أشعة الشمس على الجسم المراد تصويره(لاحظ الصور)
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 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 في الصور أيضا
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