im Bereich Elektrotechnik

Thermografie im Bereich Elektrotechnik

Wärmeentwicklung thermografisch nachweisbar

Elektronenfluss bedeutet Wärme. Die Bewegungsenergie der Elektronen wird durch das Aneinanderstoßen derselben in einem elektrischen Leiter in Wärme umgewandelt. Nach außen erkennbar beziehungsweise messbar ist dies durch die Verlustleistung, die jeder Strom durchflossene Leiter aufweist. Wird der Stromfluss (die Elektronenbewegung) behindert, sind die Verlustleistung und damit die Wärmeabgabe höher. Eine Behinderung kann durch geringe Leiterquerschnitte oder hohe Übergangswiderstände an Kontaktstellen auftreten. Bei hohen Übergangswiderständen kommt es durch den Temperaturanstieg zu einer kontinuierlichen Erhöhung des Übergangswiderstandes, die wiederum eine höhere Temperatur zur Folge hat.


Früherkennung von Fehlstellen

Hier ermöglicht die Infrarot-Thermografie eine Beurteilung des Erwärmungszustandes in Nieder-, Mittel- und Hochspannungsanlagen. Aufnahmen führen zur Früherkennung fehlerhafter Bauteile oder Anschlüsse, so dass erforderliche Präventivmaßnahmen gezielt eingeleitet werden können. Das Minimiert gefährliche Brandrisiken und vermeidet kostspielige Produktionsstillstände. Temperaturdifferenzen bedeuten dabei aber auch nicht immer Fehler. Ungleiche Belastungen von Leitern rufen ebenso unterschiedliche Temperaturen hervor wie aktive Schütze und Schaltrelais. Aussagekräftige Schlussfolgerungen lassen sich dann nur unter Einbeziehung aller Randbedingungen treffen.

Schaltschrankanlagen und Verteilungen mit dem Messgerät zu untersuchen ist ein zeitaufwendiger Ablauf bei dem immer die Gefahr besteht, dass bei der augenscheinlichen Betrachtung und Prüfung der Anschlüsse schadhafte Kontaktstellen nicht erkannt oder übersehen werden. Zu hohe Belastung sowie Beschädigungen an der Verkabelung führen ebenfalls zu einer nachweisbaren Erwärmung.


Einsparung durch thermografische Früherkennung

Neben Wackelkontakten sind elektrische Systeme anfällig für asymmetrische Belastungen, Korrosion und einen Anstieg des Scheinwiderstands. Thermografische Inspektionen können unregelmäßig erwärmte Fehlstellen schnell ausfindig machen, der Fachmann kann die Schwere des Problems bestimmen und so für eine Vorplanung für Reparaturarbeit unterstützen, um ein überhitzen oder gar schmelzen der Installation zu Verhindern.

Beispiel von Störungen, die mit der Wärmebildkamera zu entdecken sind:

  • Verbindungen mit hohem Übergangswiederstand
  • Korrodierte Verbindungen
  • Innere Beschädigung einer Sicherung
  • Innere defekte eines Trennschalters
  • Schlechte Verbindungen und innere Beschädigungen

Erfahrenes Fachpersonal mit Zertifizierung

Bei der Überprüfung ist darauf zu achten, dass viele unterschiedliche Materialien vorgefunden werden und so verschiedene Reflexionsgrade im Rahmen der Thermografieaufnahmen richtig zu Interpretieren sind. Bereits im Bereich des sichtbaren Lichts ist dies zu erkennen. Optisch glänzende Oberflächen wie Schraubenköpfe reflektieren beispielsweise sowohl sichtbares wie auch infrarotes Licht besser als raue Oberflächen wie die Isolation von Leitern.

Weiter kommt hier hinzu, dass viele Anlagenteile aus sicherheitstechnischen oder baulichen Gründen während des Betriebes nicht prüfbar sind. Mit Hilfe der Thermografie können große Schaltschrank- und Verteilungsanlagen in einem kurzen Zeitraum kontrolliert werden ohne die betrieblichen Abläufe zu unterbrechen.

Thermografie als Wartungsinstrument

Um die untersuchten Bereiche auch über einen längeren Zeitraum zu dokumentieren werden Auswertungen erstellt, die über den zum Zeitpunkt der Prüfung aktuellen Zustand berichten und eventuell über eine Schadenskategorie informieren. Dies kann im Weiteren zu einer Planung von Wartungs- oder Reparaturarbeiten führen, um größere Folgeschäden und ungeplante, kostspielige Betriebsausfälle zu verhindern. Das Einsatzgebiet für Mittel- und Niederspannungssysteme erstreckt sich über Produktionsanlagen, Bürogebäude, Krankenhäuser, Hotels, Wohnanlagen und vielem mehr.