Как тепловизоры помогают контролировать перегрев электросетей и предотвращать аварии

Перегрев электросетей и электрооборудования — опасная ситуация, способная привести к серьезной аварии, взрывам и возгораниям с тяжелыми последствиями. Чтобы отслеживать температурные параметры в системах электроснабжения и вовремя выявлять риски перегрева, на предприятиях активно используются промышленные тепловизоры. Такие приборы позволяют организовать постоянный контроль температуры и своевременно реагировать на обнаруженные отклонения.

Источник: ru.freepik.com

Как перегрев влияет на электросети

Перегрев оборудования в системах электроснабжения чаще всего возникает по следующим причинам:

• Повышенная нагрузка в результате нарушения правил эксплуатации электросетей. Например, подключаются слишком мощные потребители энергии.
• Повреждения оборудования. Если компоненты сети неисправны, участки проводки или места соединения контактов могут нагреваться, что создает угрозу возгорания.
• Старение и естественный износ компонентов. Со временем они начинают хуже справляться со своими задачами, что приводит к негативным последствиям.

Результатом перегрева становятся короткие замыкания, внезапные сбои в работе оборудования, нарушения электроснабжения объекта. Если не организовать постоянный контроль состояния электросети, можно столкнуться с опасными аварийными ситуациями — пожары из-за возгорания электропроводки приводят к гибели людей и крупному материальному ущербу.

Принцип работы тепловизоров

Тепловизионное оборудование с помощью чувствительной матрицы на германиевой основе улавливает инфракрасное излучение, исходящее от источника тепла. Такие устройства способны распознавать более сильное и более слабое излучение. Сигнал преобразуется в электрический импульс, а затем выводится на экран: на нем разными цветами показываются более теплые и более холодные зоны.

Для обследования электрооборудования и контроля температуры в электросетях применяются следующие виды тепловизоров:

• Портативные ручные приборы. Их можно носить с собой при обследовании объектов, с их помощью выявляются участки электрических сетей с повышением температуры из-за замыканий, неправильной сборки и других причин.
• Стационарные устройства. Такие тепловизоры постоянно контролируют температурный уровень определенного устройства и дают тревожный сигнал при обнаружении перегрева. Это помогает вовремя обнаружить угрозу аварии.
• Дроновые системы. Тепловизоры устанавливаются на беспилотные летательные аппараты, с помощью которых проводятся осмотры подстанций и другого электрооборудования. Прибор определяет температурный уровень и передает сигнал об обнаруженных участках с перегревом.

Какую роль играют тепловизоры в мониторинге электросетей

Тепловизоры дают возможность в ходе плановых и внеплановых осмотров выявлять проблемные участки электросетей с опасным повышением температуры. Тепловизионное оборудование применяется при осмотрах трансформаторов, линий электропередач, а также различных кабелей и разъемов на предприятиях и других объектах. Устройства работают с высокой точностью — погрешность при измерениях не превышает 1-2°С даже у моделей с наиболее простым функционалом.

С помощью тепловизоров удается своевременно предотвращать аварии. Их активно используют на подстанциях, при плановых осмотрах трансформаторов, для проверки линий электропередач вдоль железных дорог и на других объектах.

Методы использования тепловизоров для контроля перегрева

Для каждого типа тепловизионного оборудования можно назвать несколько способов использования:

• Для контроля обширных участков электросетей, а также для обследования удаленных от городов объектов энергетики все чаще применяются дроны — они позволяют осмотреть большие по площади участки и получить всю необходимую информацию без личного присутствия сотрудников.
• Для ключевых объектов энергетики, которым требуется постоянный мониторинг, применяются высокоточные стационарные тепловизоры. Они отслеживают ситуацию и оперативно реагируют на изменения.
• Для проведения выездных инспекций и краткосрочных проверок оптимальным решением станет портативное тепловизионное оборудование. Специалист выезжает на объект и проводит обследование различными приборами, в том числе с помощью тепловизора. Это позволяет выявить потенциально опасные участки, чтобы вовремя устранить причину перегрева.

Использование искусственного интеллекта для обработки данных

Изобретение систем ИИ упростило обработку данных и открыло новые возможности для автоматического контроля в промышленности. Все чаще на объектах энергетики применяются тепловизоры, подключенные к системам обработки данных с помощью цифровых алгоритмов. Они позволяют уменьшить долю ручного контроля: система самостоятельно собирает данные с установленных тепловизоров, анализирует их и автоматически подает сигнал при обнаружении перегрева.

Использование алгоритмов обработки данных и ИИ дало возможность интегрировать тепловизионный контроль с другими системами мониторинга электросетей. Он выступает как часть системы противопожарной безопасности.

Преимущества использования тепловизоров в энергетике

Применение тепловизоров для контроля состояния электрооборудования дает следующие преимущества:

• Значительное повышение безопасности систем. Можно вовремя обнаруживать опасные участки и реагировать на аварийные ситуации.
• Уменьшение затрат на ремонт энергосетей. Дешевле вовремя выявлять проблемы, чем потом устранять последствия аварий.
• Повышение надежности энергоснабжения. В работе систем все меньше серьезных сбоев.

Однако у такого оборудования есть и минусы. Промышленные высокоточные тепловизоры стоят недешево, требуют затрат на покупку и на обучение персонала. Кроме того, многие из них имеют ограничения в применении при сложных погодных условиях.

Будущее применения тепловизоров в энергетике

Использование тепловизоров в энергетике имеет широкие перспективы. Впоследствии будут активно развиваться технологии сбора и анализа информации, расширятся возможности применения искусственного интеллекта. Можно ожидать создания «умных» городов по аналогии с современными «умными» домами - автоматика будет самостоятельно контролировать работу городских систем электроснабжения с минимальным участием человека.

Развитие технологий открывает новые возможности для повышения безопасности и эффективности энергосетей. Со временем будут полностью исключены риски аварий и внезапных перебоев в энергоснабжении.