Inspections électriques avec une caméra thermique

 

Justin Sheard

Les caméras thermiques infrarouges sont un excellent complément à un programme de maintenance préventive. Elles sont faciles à utiliser et peuvent vous aider à identifier les problèmes dans votre système électrique. Les caméras thermiques sont souvent conçues de façon à viser et photographier une image à l’infrarouge qui sera affichée sur un écran à l’arrière de la caméra. D’autres appareils photo offrent une conception plus semblable à celle d’un appareil photo traditionnel qui comporte souvent un objectif de caméra articulé afin que vous puissiez le pointer exactement là où vous devez numériser.

Choisir une caméra dotée des fonctionnalités adaptées à vos besoins peut vous aider à vous assurer que votre programme de maintenance préventive fonctionne correctement. Certaines caméras, comme la caméra infrarouge Fluke TiS75, offrent une vue combinée dans laquelle vous pouvez augmenter ou diminuer l’intensité de l’image thermique superposée sur l’image visible.

Diagnostiquer les problèmes

Les caméras infrarouges peuvent capturer des informations thermiques sans toucher la cible, ce qui en fait un bon choix pour inspecter l’intégrité des systèmes électriques à distance de sécurité pour diagnostiquer :

• Charges déséquilibrées

• Problèmes d’harmoniques possibles

• Systèmes surchargés avec un courant excessif

• Connexions desserrées ou corrodées qui provoquent une résistance accrue dans le circuit

• Défaillance d’isolation des enroulements dans les moteurs électriques

• Panne de composant

• Erreurs de câblage

• Composants sous-spécifiés

Lorsque vous effectuez des analyses thermiques, gardez à l’esprit ce que vous recherchez et ce que vous regardez. Un système électrique peut avoir des centaines d’équipements différents. À commencer par la production d’électricité des services publics, la distribution haute tension, les postes de commutation et les sous-stations avec des transformateurs de service, des disjoncteurs, des compteurs, des appareillages de commutation et des panneaux d’appareils. L’utilisation d’une caméra infrarouge thermique pour faciliter la maintenance peut aider à localiser un problème dans un système électrique.

Lorsque vous effectuez des scans thermiques, il est important de garder à l’esprit quelques éléments : ce que vous numérisez, ce qu’une caméra thermique peut voir et les exigences de charge.

À l’intérieur des armoires électriques

Les caméras infrarouges ne peuvent pas voir à travers les armoires électriques ou autour du métal solide. Dans la mesure du possible, ouvrez les boîtiers ou installez des fenêtres infrarouges dans toute votre installation. Les fenêtres IR sont installées en permanence dans les panneaux ou les portes d’armoires pour permettre à une caméra thermique de filtrer l’intérieur sans avoir besoin d’ouvrir la porte.

Si vous ne parvenez pas à ouvrir les armoires ou les panneaux pendant une procédure de maintenance préventive, assurez-vous de noter les portes présentant des températures anormalement élevées sur la surface extérieure de l’armoire. Lorsque cette température est élevée, elle est généralement plus élevée, beaucoup plus élevée, à l’intérieur de cette enceinte. Faites le tour avec un équipement de protection individuelle (EPI) approprié et enquêtez plus avant dans ces cas.

Exigences de charge

Lorsque vous vous promenez dans votre installation pour effectuer des scans thermiques, il est important que les systèmes que vous vérifiez soient sous charge. Effectuez vos inspections aux pics de charge, aux pires scénarios ou lorsque la charge est d’au moins 40 %, comme le suggère la NFPA 70B.

La chaleur générée par des connexions desserrées ou des circuits surchargés augmente avec la charge ; plus la charge est élevée, plus il sera facile de repérer les problèmes. Et n’oubliez pas de prendre en compte les effets de refroidissement du vent, de la climatisation ou de tout autre mouvement d’air.

Problèmes courants que les caméras thermiques peuvent détecter

Une chaleur supplémentaire peut être le premier signe d’un problème dans un système électrique. Être capable d’attraper ces pointes de température avant qu’elles ne fassent des ravages. La thermographie infrarouge vous permet de faire exactement cela tant que vous savez ce que vous recherchez dans une analyse thermique.

Lorsque le courant traverse un circuit, une partie de l’énergie est convertie en chaleur ; c’est normal. Mais lorsqu’il y a une résistance ou un flux de courant anormalement élevé, la quantité de chaleur générée est au-dessus et au-delà de la quantité normale. Non seulement cela est un gaspillage, mais il est également potentiellement dommageable pour les actifs.

Les imageurs thermiques vous permettent de voir les signatures thermiques qui accompagnent une résistance électrique élevée bien avant que le circuit ne chauffe suffisamment pour provoquer une panne ou une explosion. Il existe deux modèles thermiques de base liés à une panne électrique. Recherchez une résistance élevée causée par un mauvais contact de surface, un circuit surchargé ou un problème de déséquilibre multiphasé.

Mauvais contact de surface

Un interrupteur ou un contact de connecteur qui n’est pas sécurisé peut produire de la chaleur supplémentaire pour faire circuler suffisamment de courant. L’imagerie thermique peut se bloquer lorsque ces connexions chauffent au-delà de la normale afin que vous puissiez vous assurer qu’elles sont réparées avant que des dommages ne soient causés. Mais le point de cap peut être très petit dans ce genre de situations, parfois inférieur à 1/16 de pouce lorsque le problème commence.

Il est important de réaliser régulièrement des itinéraires de maintenance préventive et de scanner les connexions dans une installation pour détecter rapidement un problème de chauffage. Certains de ces problèmes peuvent apparaître rapidement et nécessitent une attention immédiate. S’il reste trop longtemps avec de la chaleur supplémentaire, la fiche ou l’interrupteur peut subir des dommages, ou l’actif lui-même peut être endommagé.

Circuit surchargé

Les circuits surchargés sont un autre problème courant à surveiller. Qu’il s’agisse d’une surcharge totale du panneau et nécessite une attention immédiate, ou même d’une surchauffe des disjoncteurs indiquant que tout le système électrique doit être refait. À l’aide d’une caméra thermique, vous pouvez identifier les différentes températures au-dessus de la température ambiante sur un panneau. Même si les fils apparaissent en bleu dans un balayage infrarouge, ils peuvent toujours être au-dessus de la température ambiante, ce qui indique un problème qui doit être étudié.

Comme pour les problèmes de contact, un circuit surchargé peut être une plus petite partie d’une analyse. Si vous regardez une ligne d’un contrôleur qui est plus chaude que les autres, vous saurez qu’il y a un problème qui nécessite un examen plus approfondi. Effectuer des analyses thermiques régulières, non seulement pour rechercher les points chauds, mais également pour comparer les images thermiques au fil du temps, peut vous aider à détecter ces types de problèmes avant qu’ils n’affectent sérieusement les factures d’actif ou de services publics.

Justin Sheard est ingénieur principal et spécialiste des applications au sein du groupe Fluke Industrial Imaging. Il a plus de 20 ans d’expérience dans la conception de produits électroniques portables. 

Pour plus d’informations www.fluke.com