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 Camera 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.
Các yếu tố gây sai lệch kết quả đo ảnh nhiệt
Để đảm bảo độ chính xác khi đánh giá tình trạng thiết bị, kỹ thuật viên cần nhận diện và kiểm soát các yếu tố ngoại cảnh cũng như đặc tính vật liệu có thể làm sai lệch số liệu đo:
Độ phát xạ của vật liệu: Mỗi bề mặt vật liệu (kim loại sáng bóng, đồng thau, nhôm, nhựa, sơn cách điện) có hệ số phát xạ hồng ngoại khác nhau. Nếu cài đặt sai số phát xạ trên camera, nhiệt độ hiển thị sẽ chênh lệch lớn so với thực tế (ví dụ, bề mặt kim loại bóng thường có độ phát xạ thấp, dễ gây phản xạ nhiệt giả).
Ảnh hưởng của môi trường và góc chụp: Gió mạnh có thể làm tản nhiệt bề mặt, khiến điểm nóng bị che giấu hoặc giảm nhiệt độ biểu kiến. Ngoài ra, góc chụp quá nghiêng so với bề mặt thiết bị làm giảm độ chính xác của bức xạ thu nhận.
Tải của thiết bị tại thời điểm đo: Camera nhiệt chỉ ghi nhận được nhiệt độ dựa trên dòng điện đang chạy qua. Nếu đo khi thiết bị non tải hoặc không tải, các điểm tiếp xúc lỏng lẻo sẽ không sinh đủ nhiệt lượng, dẫn đến việc bỏ sót lỗi.
Bức xạ phản xạ từ nguồn sáng xung quanh: Ánh sáng mặt trời chiếu trực tiếp vào tủ điện ngoài trời hoặc bức xạ nhiệt phản chiếu từ các thiết bị lân cận có thể bị ống kính camera thu nhận nhầm là nhiệt lượng phát sinh từ chính điểm đo.
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 cốt/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 quy mô hệ thống
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.
Tùy theo quy mô hệ thống và nhu cầu kiểm tra, có thể lựa chọn Fluke Ti4010U, TiS75 PRO hoặc TC03A để phát hiện và đánh giá các điểm nhiệt bất thường trên thiết bị điện, động cơ và tủ điện. TC03A phù hợp với kiểm tra nhanh, cơ động; TiS75 PRO đáp ứng nhu cầu chẩn đoán chi tiết trong bảo trì công nghiệp; trong khi Ti4010U phù hợp cho kiểm tra và theo dõi tình trạng thiết bị trên quy mô rộng. Việc sử dụng camera nhiệt định kỳ giúp phát hiện sớm các dấu hiệu quá nhiệt, hỗ trợ xác định nguyên nhân và chủ động xử lý trước khi sự cố ảnh hưởng đến hệ thống.
Phát hiện phóng điện cục bộ bằng camera sóng âm
Phóng điện cục bộ có thể xuất hiện tại các vị trí cách điện bị suy giảm hoặc có khuyết tật trên máy biến áp, sứ cách điện, thiết bị đóng cắt, thanh cái và đường dây điện áp cao. Hiện tượng này có thể tạo ra tín hiệu âm thanh trong dải siêu âm, cho phép camera sóng âm chuyên dụng thu nhận và hiển thị khu vực nghi ngờ trên hình ảnh.
Fluke ii915 hỗ trợ phát hiện và định vị phóng điện cục bộ, phóng điện vầng quang và phóng điện bề mặt. Thiết bị giúp kỹ thuật viên nhanh chóng khoanh vùng vị trí phát sinh bất thường từ khoảng cách an toàn, giảm nhu cầu tiếp cận trực tiếp các khu vực có nguy cơ điện áp cao. Trong điều kiện phù hợp, ii915 có khả năng phát hiện nguồn phóng điện ở khoảng cách lên đến 120 m.
Đăng ký tham gia và lắng nghe chia sẻ tại: Hội thảo phát hiện sớm ngăn ngừa sự cố nhà máy & giải pháp đảm bảo vận hành liên tục được tổ chức vào Thứ ba ngày 27/10/2026 tại Trà Vinh.
