Richtlinien für die Durchführung von Infrarotinspektionen von Motor Control Centern Center

Das Motor Control Center

Das MCC-Gehäuse schützt das Personal vor Kontakt mit stromführenden Geräten und schützt die Komponenten vor verschiedenen Umgebungsbedingungen. Es ist wichtig, dass das Gehäuse so montiert ist, dass die Zugänglichkeit gewährleistet ist, damit qualifiziertes Personal (z. B. ein geschulter Thermograf) das Panel unter Last öffnen kann. Es gibt verschiedene Klassen und Typen von MCCs, aber im Allgemeinen sieht ein MCC wie eine Reihe von Aktenschränken aus, wobei jeder Schrank einen MCC-Abschnitt darstellt. Die Schubladen des Archivs stellen die Einschübe dar, die die Komponenten der Motorsteuerung enthalten. Die dreiphasige Leistung wird innerhalb des MCC durch Sammelschienen, große stromführende Schienen aus Metall, verteilt. Der horizontale Bus bietet eine dreiphasige Stromverteilung von der Hauptstromversorgung. Der vertikale Bus in jedem Abschnitt ist von ihm mit einzelnen MCCs verbunden. Zum Schutz vor Fehlerbedingungen sind Verstrebungs- und Isolationsbarrieren vorgesehen. Die Einsteckeinheiten eines MCC haben auf der Rückseite Stromanschlüsse, um ihn in die vertikalen Stromschienen der Struktur einstecken zu können.

Beginnen Sie mit Ihrer MCC-Infrarotinspektion

Bevor Sie das Bedienfeld oder die Tür eines Motorcontrollers öffnen, scannen Sie das Gehäuse vorab, um einen sicheren Öffnungszustand zu gewährleisten. Wenn die Oberfläche der Tür übermäßig heiß wird, ist beim Öffnen besondere Vorsicht geboten. Der Thermograf oder die Begleitperson können entscheiden, den Zustand als inakzeptabel zu bezeichnen und kein Risiko eingehen, es unter Last zu öffnen. Sobald das Gerät geöffnet ist, beginnen Sie mit einer Infrarot- und einer Sichtprüfung, um sicherzustellen, dass keine gefährlichen Bedingungen vorliegen. Gehen Sie bei der Durchführung der Infrarotinspektion systematisch vor. Denken Sie daran, dass das System zur Durchführung der Inspektion unter Last stehen muss. Arbeiten Sie von links nach rechts oder folgen Sie dem Stromkreis sorgfältig und inspizieren Sie alle Komponenten. Suchen Sie nach anormalen thermischen Mustern, die durch hochohmige Verbindungen, Überlastungen oder Lastungleichgewichte verursacht werden. In dreiphasigen Systemen kann dies durch den Vergleich von Phasen erreicht werden. Passen Sie den Pegel und die Spanne des Infrarotsystems an, um das Bild zu optimieren. Durch die richtige Einstellung werden primäre und sekundäre Anomalien identifiziert. Die Bushaltestellen und die Verbindungen zur Hauptleitung sind wichtige Inspektionspunkte, die oft übersehen oder falsch diagnostiziert werden. Die ankommende Verbindung zum horizontalen Hauptbus befindet sich normalerweise hinter einer nicht aufklappbaren Abdeckung oder Blende. Dies sind typischerweise Schraubverbindungen und können parallele Abgänge haben. Schwieriger zu kontrollieren sind die Bus-Stab-Anschlüsse auf der Rückseite der Einschübe. Der Thermograf hat keine direkte Sicht auf die Verbindung, und die ersten Anzeichen eines Problems sind auf den ankommenden Leitern zu sehen, die den Leistungsschalter oder den abgesicherten Trennschalter speisen. Denken Sie daran, dass selbst kleine Temperaturerhöhungen, die zu diesem Zeitpunkt festgestellt werden, ernsthafte Probleme verursachen können.

Motorstarter und Motorcontroller

Der Motorstarter dient dem Schutz des Motors, des Personals und der zugehörigen Ausrüstung. Über 90 % der eingesetzten Motoren sind AC-Induktionsmotoren und zum Starten und Stoppen werden Motorstarter verwendet. Ein allgemeinerer Begriff würde dieses Gerät als Motorsteuerung bezeichnen. Ein Controller kann mehrere Funktionen umfassen, wie Starten, Stoppen, Überstromschutz, Überlastschutz, Reversieren und Bremsen. Der Motorstarter wird entsprechend der Spannung und Leistung des Systems ausgewählt. Andere Faktoren, die zur Auswahl des Starters verwendet werden, umfassen: Motordrehzahl, Drehmoment, Volllaststrom (FLC), Servicefaktor (SF) und Nennzeit (10 oder 20 Sekunden).

Das Verständnis der thermischen Muster dieser Ausrüstung ist entscheidend für eine erfolgreiche Inspektion. Auch die korrekte Identifizierung der Quelle der Anomalie kann Empfehlungen wertvoller machen.

Motoren können beschädigt oder ihre Lebensdauer erheblich verkürzt werden, wenn sie dauerhaft mit einem Strom über dem Volllaststrom betrieben werden. Motoren sind so ausgelegt, dass sie Anlaufströme oder Ströme mit blockiertem Rotor ohne großen Temperaturanstieg verarbeiten, vorausgesetzt, es gibt eine begrenzte Dauer und eine begrenzte Anzahl von Starts. Überströme bis hin zum Blockierstrom werden in der Regel durch mechanische Überlastung des Motors verursacht. Der National Electric Code (NEC) beschreibt den Überstromschutz für diese Situation als "Motorlauf-Überstromschutz (Überlastschutz). Dieser kann zum Überlastschutz gekürzt werden. Überströme durch Kurzschlüsse oder Erdschlüsse sind dramatisch höher als solche durch mechanische Überlastungen oder übermäßige Starts. Der NEC beschreibt diese Art des Überstromschutzes als „Motor-Abzweigkurzschluss- und Erdschlussschutz“. Dies kann zu einem Überstromschutz verkürzt werden. Die vier gängigen Varianten von Motorstartern sind: Querstarter, Wendestarter, Drehzahlstarter und Unterspannungsstarter. Motorstarter bestehen im Allgemeinen aus gleichartigen Komponenten. Dazu gehören ein Leistungsschalter oder ein abgesicherter Trennschalter, ein Schütz und Überlastungen. Es können auch zusätzliche Komponenten vorhanden sein, einschließlich einer Steuerschaltung und eines Transformators. Das Verständnis der thermischen Muster dieser Ausrüstung ist entscheidend für eine erfolgreiche Inspektion. Auch die korrekte Identifizierung der Quelle der Anomalie kann Empfehlungen wertvoller machen.

Überstromschutz

NEC benötigt einen Überstromschutz und eine Möglichkeit, den Motor und die Steuerung von der Netzspannung zu trennen. Gesicherte Trennschalter oder thermomagnetische Schutzschalter werden typischerweise für den Überstromschutz verwendet und um eine Trennung für den Stromkreis bereitzustellen. Ein Leistungsschalter ist in den NEMA-Normen als ein Gerät definiert, das dazu bestimmt ist, einen Stromkreis durch nicht-automatische Mittel zu öffnen und zu schließen und den Stromkreis bei einem vorbestimmten Überstrom automatisch zu öffnen, ohne sich selbst zu verletzen, wenn es innerhalb seiner Nennleistung richtig angewendet wird. Wenn wir uns einen Ausschnitt eines Leistungsschalters ansehen, können wir potenzielle Verbindungsprobleme erkennen. Die netzseitigen und lastseitigen Laschen sind die häufigste Quelle für abnormale Erwärmung, aber viele Leistungsschalter haben einen zweiten Satz Schraubverbindungen auf der Rückseite des Leistungsschalters. Die Wärme von dieser Verbindung kann fehldiagnostiziert werden als die Hauptfahne. Es gibt auch interne Kontakte, bei denen der Stromfluss durch die Belastung des Bauteils unterbrochen wird. Bei diesen Kontakten kommt es bei jedem Öffnen des Leistungsschalters zu einem Lichtbogen. Ein Lichtbogen ist eine Entladung von elektrischem Strom, der über einen Luftspalt zwischen zwei Kontakten springt. Lichtbögen entstehen, wenn die Kontakte eines Leistungsschalters unter Last geöffnet werden. Die Lichtbogenbildung bei normaler Belastung ist sehr gering im Vergleich zu einem Lichtbogen, der aus einer Kurzschlussunterbrechung entsteht. Lichtbogenbildung erzeugt zusätzliche Hitze und kann die Kontaktflächen beschädigen. Beschädigte Kontakte können eine Widerstandserwärmung verursachen. Thermische Muster von diesen schlechten Verbindungen erscheinen als diffuse Erwärmung auf der Oberfläche des Unterbrechers. Darüber hinaus gibt es verschiedene Arten von Leistungsschaltern mit internen Spulen, die zum Schutz des Stromkreises verwendet werden. Diese Spulen sind mit Wärme verbunden und können als internes Erwärmungsproblem erscheinen, obwohl dies ein normaler Zustand ist.

Gesicherte Trennungen

Sicherungstrennschalter werden verwendet, um einen Überstromschutz für den Motor auf die gleiche Weise wie ein Leistungsschalter bereitzustellen. Anstatt Kontakte zu öffnen, öffnen Sicherungen den Stromkreis nicht. Bei Überstromschutz durch Sicherungen ist ein Trennschalter zum manuellen Öffnen des Stromkreises erforderlich. Der Trennschalter und der Sicherungsblock sind typischerweise eine Baugruppe. Die Scharnier- und Messeranschlüsse am Schalter sind eine typische Überhitzungsquelle. Ursache ist meist eine hohe Resistenz durch Über- oder Unterbeanspruchung. Sicherungsclips sind auch ein schwacher Verbindungspunkt für einige Trennkonstruktionen. Unterschiedliche Typen oder Hersteller von Sicherungen derselben Stromstärke können unterschiedliche thermische Signaturen erzeugen. Während Sicherungen unterschiedlicher Größe oder Stromstärke auch ein anderes Wärmemuster aufweisen, können die Sicherungskörper aufgrund der Leitergröße wärmer erscheinen als der Rest des Stromkreises.

Schütze

Starter bestehen aus zwei Bausteinen, Schützen und Überlastschutz. Schütze steuern den elektrischen Stromfluss zum Motor. Ihre Funktion besteht darin, einen Stromkreis immer wieder aufzubauen und zu unterbrechen. Ein Schütz kann allein als Leistungssteuergerät oder als Teil eines Starters stehen. Schütze arbeiten elektromechanisch und verwenden einen kleinen Steuerstrom zum Öffnen und Schließen des Stromkreises. Die elektromechanischen Komponenten erledigen die Arbeit, nicht die menschliche Hand, wie dies bei einem Messerschalter oder einer Handsteuerung der Fall ist. Der Betriebsablauf eines Schützes ist wie folgt: Zuerst wird ein Steuerstrom an die Spule angelegt; Als nächstes erzeugt der Stromfluss in die Spule ein Magnetfeld, das den E-Rahmen magnetisiert und ihn zu einem Elektromagneten macht; Schließlich zieht der Elektromagnet den Anker an sich und schließt die Kontakte. Ein Schütz hat eine Lebenserwartung. Wenn die Kontakte des Schützes häufig geöffnet und geschlossen werden, verkürzt dies die Lebensdauer des Geräts. Beim Betätigen der Kontakte entsteht zwischen den Kontakten ein Lichtbogen. Lichtbögen erzeugen Hitze, die die Kontakte beschädigen kann. Die Kontakte werden schließlich mit einer schwarzen Ablagerung oxidiert. Diese schwarze Ablagerung kann tatsächlich die elektrische Verbindung zwischen den Kontakten verbessern, indem sie den Sitz verbessert, aber Brandflecken, Lochfraß und Korrosion weisen darauf hin, dass es an der Zeit ist, die Kontakte auszutauschen. Die folgenden thermischen Muster sind mit Schützen verbunden. Die Spule des Schützes ist normalerweise der wärmste Teil des Geräts. Hohe Temperaturen können auf einen Ausfall der Spule hinweisen. Netzseitige und lastseitige Kabelschuhverbindungen können durch schlechte Verbindungen eine hohe Widerstandserwärmung aufweisen. Die Erwärmung durch verbrannte und Lochfraßkontakte kann am Gehäuse des Schützes thermisch "sichtbar" sein.

Überspannungschutz

Der ideale Motorüberlastschutz ist ein Gerät mit Stromerfassungsfunktionen ähnlich der Heizkurve des Motors. Es würde den Motorstromkreis öffnen, wenn der Volllaststrom überschritten wird. Der Betrieb dieses Geräts würde es dem Motor ermöglichen, mit harmlosen vorübergehenden Überlastungen zu arbeiten, sich jedoch öffnen, wenn eine Überlastung zu lange anhält.

Typische thermische Probleme bei Überlast finden sich in den Verbindungen zum Schütz, Überlastrelais oder Motor.

Dieser Schutz kann durch die Verwendung eines Überlastrelais bereitgestellt werden. Das Überlastrelais begrenzt die Stromaufnahme, um den Motor vor Überhitzung zu schützen. Es besteht aus einer Stromerfassungseinheit und einem Mechanismus zum Öffnen des Stromkreises. Ein Überlastrelais ist erneuerbar und kann für wiederholte Auslöse- und Rücksetzzyklen arbeiten. Überlastungen bieten jedoch keinen Kurzschlussschutz. Das Überlastrelais aus schmelzender (oder eutektischer) Legierung besteht aus einer Heizspule, einer eutektischen Legierung und einem mechanischen Mechanismus zum Aktivieren einer Auslösevorrichtung, wenn eine Überlastung auftritt. Das Relais misst die Temperatur des Motors, indem es die Stromaufnahme überwacht. Dies geschieht indirekt über eine Heizwendel, die bei Überlastung ein spezielles Lot schmilzt, so dass sich ein Sperrrad frei drehen und den Kontakt öffnen kann. Eine Bimetall-Thermoüberlastung verwendet einen U-förmigen Bimetallstreifen. Im Überlastungszustand führt die Hitze dazu, dass sich das Bimetall verbiegt und einen Kontakt öffnet. Das elektronische Überlastrelais erzeugt keine Wärme, um eine Auslösung zu verursachen. Stattdessen misst es den Strom oder eine Widerstandsänderung. Der Vorteil dieser Methode besteht darin, dass das Überlastrelais keine Energie verschwendet und Wärme erzeugt und den Kühlbedarf des Panels nicht erhöht. Normales Aufheizen bei Überlast kann wie eine thermische Anomalie aussehen. In der Spule oder im Bimetall erzeugte Wärme kann wie ein Verbindungsproblem aussehen. Typische thermische Probleme bei Überlast finden sich in den Verbindungen zum Schütz, Überlastrelais oder Motor.

Vorspeisen

Starter sind die Kombination aus einer Steuerung, normalerweise einem Schütz und einem Überlastrelais. Für die Startersysteme gelten die obigen Beschreibungen der einzelnen Komponenten. Anlasser mit reduzierter Spannung werden in Anwendungen verwendet, die Motoren mit großer Leistung beinhalten. Sie dienen dazu, den Einschaltstrom zu reduzieren und das Drehmoment und damit die mechanische Belastung der Last zu begrenzen. Die Komponenten dieses Startertyps sollten beim Hochfahren des Motors überprüft werden. Eine separate Niederspannungs-Starterschaltung wird verwendet, um den Motor auf Drehzahl zu bringen. Sobald die Betriebsdrehzahl erreicht ist, werden diese Komponenten stromlos.

Abschluss der Inspektionen

Denken Sie daran, dass primäre Anomalien die Probleme sind, die leicht auffallen, während sekundäre Anomalien erfordern können, dass primäre Anomalien in die Sättigung gebracht werden, um die Identifizierung einer sekundären Anomalie zu ermöglichen. Unterschiedliche Sicherungstypen und -größen verursachen beispielsweise unterschiedliche thermische Signaturen, ebenso wie Überlastrelais, die innerhalb desselben Stromkreises unterschiedlich dimensioniert sind. Solche Anomalien sollten identifiziert und gemeldet werden. Beachten Sie auch, dass die Temperatur bei der Bewertung der Schwere eines Problems nur eine Variable ist. Alle Parameter, die mit der Schwere der Anomalie zusammenhängen, sollten berücksichtigt werden. Um die Temperaturmessungen zu verbessern, vermeiden Sie niedrig emittierende Oberflächen. Suchen Sie nach Hohlraumheizkörpern oder stark emittierenden Isolierungen an Leitern. Messen Sie Lasten, bei denen die Dimensionierung von Komponenten, Überlastung oder Lastungleichgewichte beobachtet werden. Achten Sie auf die Auswirkungen von Wind oder Konvektion auf Komponenten. Beachten Sie die Umgebungstemperaturen, große Temperaturgradienten und die Wärmequelle. Sicherheit sollte an erster Stelle stehen.

Abschluss

Die Kenntnis der zu prüfenden Ausrüstung ermöglicht die korrekte Identifizierung von Problemen, die falsch diagnostiziert oder übersehen werden könnten. Die Analyse unbekannter thermischer Muster an einer Komponente ist einfacher, wenn das Gerätedesign überprüft wird. Es können auch genauere Reparaturempfehlungen gegeben werden. Temperaturunterschiede qualitativ oder quantitativ zu lokalisieren ist der eigentliche Vorteil der Infrarot-Thermografie. Das Wissen, wo nach diesen Temperaturunterschieden gesucht werden muss, beruht auf der Kenntnis der Ausrüstung, und die Kenntnis der Ausrüstung macht einen besseren Thermografen.

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Source by Josh L. White

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