Trong vận hành nhà máy và hạ tầng năng lượng, sự cố quá tải, chập cháy hoặc suy giảm hiệu suất thường bắt nguồn từ hiện tượng tăng điện trở tiếp xúc, suy hao vật liệu hoặc bất thường cơ - điện. Việc ứng dụng công nghệ ảnh nhiệt cho phép đo đạc bức xạ hồng ngoại không tiếp xúc, chuyển hóa nhiệt lượng thành bản đồ màu trực quan để phát hiện sớm các điểm bất thường ngay khi hệ thống đang vận hành dưới tải.
Cơ chế phát hiện điểm nóng tại tủ điện, đường dây, dàn pin mặt trời và các hệ thống phụ trợ
Theo định luật Joule-Lenz (P=I^2 R), bất kỳ vị trí nào có điện trở tăng cao hoặc dòng điện bị cản trở đều sinh ra nhiệt lượng lớn, tạo thành điểm nóng trước khi xảy ra hư hỏng vật lý:
Tủ điện phân phối và thiết bị đóng cắt: Nhiệt độ bất thường dễ xuất hiện tại chân aptomat (MCCB/ACB), cầu dao, thanh cái hoặc điểm tiếp xúc của khởi động từ do lực siết bu-lông bị lỏng hoặc bề mặt tiếp xúc bị oxy hóa. Tương tự, các đầu cosse ép không chặt hoặc máy biến áp, biến dòng (CT/PT) bị mất cân bằng pha cũng phản ánh rõ qua sự chênh lệch màu sắc trên ảnh nhiệt.
Hệ thống cáp lực và đường dây truyền tải: Các tuyến cáp ngầm, máng cáp mang tải lớn hay các điểm đấu nối đầu cáp thường phát sinh nhiệt cục bộ khi tiết diện dẫn điện suy giảm hoặc lớp cách điện bị lão hóa.
Dàn pin năng lượng mặt trời: Khi các tế bào quang điện bị nứt vỡ, điod bypass hỏng, bám bẩn cục bộ hoặc bị che bóng, khu vực đó sẽ biến thành tải tiêu thụ thay vì phát điện. Dòng điện chạy qua gây tăng nhiệt độ đột biến, làm giảm hiệu suất toàn chuỗi và tiềm ẩn nguy cơ cháy nổ.
Hệ thống cơ điện và động cơ công nghiệp: Động cơ điện, ổ bi, gối đỡ trục hoặc các khớp nối cơ khí khi thiếu bôi trơn, ma sát quá mức hoặc bị lệch tâm đều biểu hiện rõ tình trạng quá nhiệt trên vỏ máy trước khi xảy ra kẹt cơ khí hoặc cháy cuộn dây stator.
Hệ thống đường ống công nghệ và van hơi: Camera ảnh nhiệt cũng được ứng dụng để kiểm tra rò rỉ van bẫy hơi, cách nhiệt bồn chứa hoặc đường ống dẫn nhiệt trong nhà máy, giúp phát hiện nhanh các vị trí thất thoát năng lượng hoặc kẹt van mà mắt thường không thể quan sát.x
Quy trình kỹ thuật xử lý sự cố điểm nóng
Khi phát hiện vệt nhiệt bất thường và đã loại trừ các yếu tố sai lệch, kỹ thuật viên căn cứ vào độ chênh lệch nhiệt độ hiệu chỉnh (ΔT) để phân cấp rủi ro:
Với mức lệch nhiệt dưới 10^∘ "C" : Sự cố ở mức nhẹ, hệ thống tiếp tục vận hành và ghi nhận vào danh mục theo dõi định kỳ.
Khi độ lệch từ 10^∘ "C" đến 30^∘ "C" : Thiết bị cần được đưa vào kế hoạch bảo trì ngắn hạn để xử lý.
Nếu ΔT vượt quá 30^∘ "C" : Đây là cảnh báo nguy hiểm, bắt buộc phải tiến hành ngắt điện khẩn cấp theo quy định an toàn (LOTO).
Quá trình khắc phục đòi hỏi làm sạch lớp cặn oxy hóa bề mặt, thay mới các đầu cosse/bu-lông bị biến dạng nhiệt, siết lại điểm nối theo đúng tiêu chuẩn nhà sản xuất, căn chỉnh lại cơ khí hoặc thay thế mô-đun pin/van công nghiệp bị lỗi. Trước khi bàn giao, hệ thống phải được vận hành trở lại và quét nhiệt dưới tải thực tế để xác nhận nhiệt độ đã về ngưỡng an toàn.
Giải pháp chẩn đoán ảnh nhiệt Fluke theo từng quy mô hệ thống
Độ chính xác của quá trình chẩn đoán phụ thuộc lớn vào độ phân giải, khả năng hiệu chỉnh hệ số phát xạ và công nghệ xử lý ảnh của thiết bị đo. Thương hiệu Fluke cung cấp các cấu hình linh hoạt cho từng cấp độ bảo trì:
Các model nhỏ gọn như Fluke PTi120 hay Fluke TiS20+ tích hợp công nghệ hòa trộn ảnh IR-Fusion, hỗ trợ kỹ thuật viên kiểm tra nhanh hàng ngày, định vị chính xác vị trí phát nhiệt trong các tủ điện hạ thế, hộp đấu nối động cơ hoặc các mảng pin mặt trời áp mái.
Đối với trạm biến áp, đường dây cao áp, trang trại điện mặt trời quy mô lớn hoặc các hệ thống cơ điện phức tạp trong nhà máy, dòng máy chuyên dụng như Fluke TiX580 đáp ứng yêu cầu phân tích sâu nhờ độ phân giải cao, khả năng điều chỉnh linh hoạt thông số phát xạ và hệ thống lấy nét tự động LaserSharp®, bắt trọn biến động nhiệt nhỏ nhất của từng cell pin hay chi tiết cơ khí ở khoảng cách an toàn.
Kiểm tra ảnh nhiệt là giải pháp chẩn đoán không phá hủy, giúp tối ưu chi phí và đảm bảo tính liên tục cho dây chuyền sản xuất cũng như hạ tầng năng lượng.
Doanh nghiệp có thể tham khảo thêm các giải pháp vận hành tại Hội thảo phát hiện sớm ngăn ngừa sự cố nhà máy & giải pháp đảm bảo vận hành liên tục do EMIN Việt Nam tổ chức.
