УФ диагностика или ИК: что лучше для диагностики изоляторов?

Когда-то, для того, чтобы люди додумались закреплять очки за уши, понадобилось целых сто лет их использования. В современном мире все происходит гораздо быстрее. За какие-то двадцать лет появилась новая методика обнаружения дефектов в электрических сетях и установках – УФ диагностика и ИК диагностика. Сопоставим некоторые факты и немного проследим за эволюцией методов, которые продолжают совершенствоваться.

Всё началось с изучения статистики поиска дефектов изоляторов на контактных сетях железных дорог. Техническое состояние опорно-стержневой и подвесной изоляции определяет безаварийность и длительность срока службы электрооборудования и методика его определения особенно актуальна и востребована. Это подтверждается каждодневным опытом и статистическими данными, поступающими с предприятий и объектов железнодорожной сети.

На сегодняшний день разработано множество видов технической диагностики изоляторов. Их можно разделить на контактные и бесконтактные. Чаще применяется контактный способ, при котором измеряется напряжение на изоляторах с помощью измерительной штанги. Среди бесконтактных способов широко распространены тепловые и акустические методы. В последние годы получили распространение более современные способы - регистрация ультрафиолетового (УФ) или инфракрасного (ИК) излучения. Каждый из этих способов позволяет определять местонахождение дефекта после его визуализации в этих диапазонах. При этом измеряется интенсивность УФ или ИК излучения количественно и определяется степень опасности обнаруженного дефекта.

Часто применяемый тепловой метод, фактически обнаруживающий инфракрасное излучение, как метод неразрушающего контроля, был включен в рабочую документацию, применён на практике и рекомендован для контроля изоляторов еще в 1997 году. Для этого использовались тепловизоры. Наиболее популярным был электронно-оптический дефектоскоп «Филин».

Тепловизор и УФ-дефектоскоп: расположение дефекта определяется значительно точнее

Проверка эффективности УФ-дефектоскопов в ОАО «РЖД»

Следует отметить, что достоверность диагностики изоляторов при помощи УФ-дефектоскопов в отдельности подтверждена опытом их применения в ОАО «РЖД». При этом, достоверность результатов достигала 96%, но следует напомнить, что это только достоверность, а не чувствительность метода. УФ-камера устанавливалась на «вагоне испытания контактной сети». Кроме этого, для определения эффективности метода производилась съемка в этом же диапазоне камерой, находящейся в руках оператора, перемещающегося в пешем порядке. Результаты, полученные при использовании ультрафиолетовой системы, сравнивались с самыми старыми, контактными методами, получаемыми при помощи измерительной штанги. Результаты сравнения представлены на рисунке:

Число обнаруживаемых дефектов почти одинаковое, а затраты отличаются на порядки!

Диаграмма явно свидетельствует о том, что контактные методы не имеют преимуществ перед УФ диагностикой, как при обходе, так и при объезде на вагоне испытаний. Важно то, что затраты времени, труда и средств при контактном методе, разумеется, значительно выше.

На большинстве электрифицированных железных дорог России с напряжением контактной сети 27,5 кВ переменного тока в настоящее время используются вагоны-лаборатории контактной сети с ультрафиолетовыми камерами и тепловизорами, предназначенными для оценки теплового режима контактных соединений. При этом ИК исследования проводились без учета внешних условий и не в сопоставлении с результатами УФ исследований и вскоре стали уходить на второй план, уступая место ультрафиолетовой диагностике. В результате применения УФ- диагностики число «перекрытий» изоляции снизилось в 2-2,5 раза. Естественно, что количество обнаруженных дефектов неуклонно снижалось со временем, так как дефектная изоляция заменялась на новую.

Что подсказали лабораторные исследования камер для ИК и УФ диагностики

Позднее, после лабораторных экспериментов, выяснилось, что развитие аварии в УФ-диапазоне можно зафиксировать гораздо раньше, более точно и надежнее, чем в инфракрасном. Тепловой контроль (ИК-метод) позволяет выявить дефекты в изоляторах, но при строгом учете внешних условий, в которых проводится диагностика. К примеру, в теплую, влажную погоду тепловизор не выявляет дефекты изоляторов, так как при высокой влажности появляются условия для появления повышенных токов утечки, которые изменяют тепловое состояние изоляторов, которое и фиксируется приборами. Сама же изоляция может оставаться в хорошем состоянии.

Приборы «CoroCAM» и «MultiCAM» внесены в реестр средств измерений РФ

Пример отображения объекта контроля в УФ, ИК и УФ+ИК спектрах.

Данные, полученные в результате совместного применения ИК и УФ дефектоскопов, подтверждают высокую эффективность такого метода для контроля не только изоляторов контактной сети, но и другого электрооборудования.

Заключение

В развитии ультрафиолетового метода обнаружения дефектов, несомненно, наблюдается прогресс. К примеру, успешно решается вопрос подготовки специалистов по УФ-диагностике. К настоящему времени созданы органы по аккредитации, позволяющие производить сертификацию персонала. В настоящее время работают учебные онлайн-курсы для повышения квалификации по этому виду МНК. К настоящему времени стала применяться часть УФ-диапазона (от 240 до 280 нм), на котором излучение Солнца имеет малую интенсивность и не создаёт помех. Успешно решаются проблемы нормативного обеспечения метода.

Только небольшой пик интенсивности излучения коронного разряда не совпадает по длине волны с УФ излучением Солнца

Анализ ультрафиолетового излучения даёт возможность получения наиболее достоверной информации, позволяющей с высокой точностью обнаруживать расположение дефектов и классифицировать их.

Подберем для вас УФ/ИК камеру, а также дадим специальную скидку