termografia en sistemas electricos

7/23/2019 Termografia en Sistemas Electricos

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Inspeccin de sistemas elctricoscon cmaras termogrficas


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Al finalizar este seminario usted debera saber lo siguiente acerca de lascmaras termogrficas:

Algunos principios bsicos de los infrarrojos.

Limitaciones bsicas de las cmaras termogrficas.

Entender las ventajas de uso de I en las inspecciones elctricas.

!so prctico de cmaras termogrficas.

"mo realizar una inspeccin correcta.

Algunos trucos # sugerencias.

$bjetivos del seminario


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Introduccin a la termografa infrarroja

Las cmaras infrarrojas de %lu&eoperan en el rango de ' a () *m

L$+,I-!..E$+

.AE+*m

10-4

10-2

0.28

0.40

2.00

6.00

8.00

15.00

-/0I"$

Rayos X

Ultravioleta

Casiinfrarrojo

Onda cortaInfrarrojo

MedioInfrarrojo

Onda larga

Infrarrojo

Microondas


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entro del espectro electromagntico1 la radiacininfrarroja se encuentra entre el espectro visible # las

microondas.

El calor infrarrojo irradiado no puede ser visto porlos ojos pero puede sentirse a travs de la piel.

-odos los objetos1 sin importar su temperatura1emiten radiacin infrarroja.

La intensidad de la radiacin depende de latemperatura .

!na cmara convierte la 2imagen infrarroja3 en unaimagen visible.

Imagen visual

Misma imagen en IR

45u son los infrarrojos6


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45u es la termografa6

Es la ciencia 7ue permite observar patrones trmicos utilizandocmaras especialmente desarrolladas.

En lugar de capturar luz visible1 estos instrumentos crean imgenestrmicas a partir de la energa infrarroja 8I9 medida # conviertenla informacin en imgenes 7ue se corresponden con la

temperatura.


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entajas del uso de la tecnologa I

;ermite realizar mediciones sin contacto.

;ermite realizar mediciones seguras #precisas.

osconsiderables.

;ermite inspeccionar instalaciones eidentificar elementos mu# rpidamente

con gran velocidad.

;ermiten identificar lugares especficos.


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entajas para la actividad

Inspeccin ms eficaz # veloz. Localizacin deproblemas ocultos.

;ermite realizar mediciones seguras # precisassin interrumpir la produccin.

etectan anomalas antes 7ue =a#a da>osconsiderables.

;ermite inspeccionar instalaciones e identificarelementos mu# rpidamente con gran

velocidad.

educcin del riesgo.

ocumentacin # validacin del trabajo.


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0antenimiento 4;reventivo o correctivo6

La termografa puede ser usada tantopara prevenir # anticipar problemascomo para encontrarlos luego de suocurrencia.

La termografa permite identificar

problemas ms rpido 7ue cual7uierotra tecnologa predictiva.


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0antenimiento 4;reventivo o correctivo6

0A+-E+I0IE+-$ EA"-I$eparar los e7uipos luego 7ue los mismos se =a#an roto.

0A+-E+I0IE+-$ ;EE+-I$;rcticas de mantenimiento basadas en perodos de tiempo # dise>adaspara e?tender la vida @til de los e7uipos # reducir la probabilidad de fallas.;or ejemplo1 cambiar el aceite en el automvil cada BBB &m.

0A+-E+I0IE+-$ ;EI"-I$Es la realizacin de mediciones para obtener informacin sobre lascaractersticas operativas de los e7uipos 8vibracin1 temperatura1 etc.9 # el

empleo de tendencias a partir de dic=a informacin para predecir laocurrencia de fallas de los e7uipos o condiciones de operacin noconvenientes.La reparacin o el reemplazo son completados antes de alcanzar dic=ascondiciones.


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-ransferencia de energa

La energa calrica siempre flu#e desde el punto ms caliente =acia elms fro =asta alcanzar el e7uilibrio.

En la termografa el e7uilibrio calrico no proporciona informacin deimportancia.

La transferencia de calor provee de ma#or informacin al estudio.

La transferencia de calor en estado estacionario es cuando el flujo decalor es constante en el tiempo. ;or ejemplo1 un motor elctrico 7ue =aestado funcionando durante un periodo de tiempo

La transferencia de calor transitoria es cuando la temperatura cambiacontante # significativamente. ;or ejemplo1 un motor 7ue se calienta #refrigera constantemente.


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-res formas de transferencia de calor

"$+!""IC+ (slidos9

"$+E""IC+ 8fluidos # gases9 AIA"IC+ 8ondas electromagnticas9


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-ransferencia de calor por conduccin

"onduccin es la transferencia de calor de una molcula a otra

en los slidos # algunas veces en los l7uidos. A altas temperaturas las molculas vibran rpidamente #

transfieren su energa a a7uellas de su vecindad 7ue seencuentran con menos temperatura # vibrando mslentamente.

Los metales son buenos conductores de calor. Lo conducen atravs del flujo de electrones1 as como tambin entre

molcula # molcula.

Los no metales son generalmente pobres conductores decalor.


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Ejemplos de transferencia de calor por conduccin


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-ransferencia de calor por conveccin

"onveccin es la transferencia de calor entre los fluidos ogases 7ue flu#en # las superficies.


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Ejemplo de transferencia de calor por conveccin

escarga de agua refrigerante de una planta de energa trmica.


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-ransferencia de calor por radiacin

El efecto de la radiacin es diferente a los de conveccin # a

los de conduccin.

La conduccin # la conveccin son proporcionales a ladiferencia de temperatura.

La radiacin emitida por una superficie es proporcional a latemperatura absoluta elevada a la cuarta.

El intercambio de calor entre dos objetos involucra unacompleja relacin entre la geometra 1 la emisividad # losobjetos del entorno.


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El poder de la conveccinD

30C 25C 22C

"on viento de &mF= GH - G'"

47C 35C 27C


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Efectos del viento

El viento puede reducir significativamente la temperaturade un punto caliente.

egla de oroD Vientos de 16 km/h reducen ! tem"er!tur! en un 25#

$ uno de 32 km/h en un 33#.

La escala de viento de Jeaufort nos brinda mas detallespara la estimacin de su velocidad.


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4"mo se obtiene una imagen trmica6

xxx pixels

xxx

pixels

"ada uno de los cientos de pi?els1 contiene el e?acto valor de latemperatura. El dispositivo1 a travs de un complejo grupo de

algoritmos1 asigna un color especfico 7ue correspondee?actamente con un valor especfico de temperatura encontrado enuna @nica coordenada K.

Algunas cmaras guardan una imagen

7ue en realidad no contiene ning@nvalor medido.$tras cmaras guardan una imagenllamada 2totalmente radiomtrica31 la

cual contiene la totalidad de lastemperaturas de cada punto. Estaspueden ser llevadas a una ;" para unposterior anlisis.


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Imgenes radiomtricas

Es como

tener cientos

determmetros

infrarrojos

en uno%

"uando una imagen es capturada mediante una cmaratermogrfica %lu&e1 todos los datos de fondo tambin seguardan junto con la imagen para permitir un anlisis de

postMprocesamiento en profundidad.


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efle?in1 absorcin # transmisin

"uando la radiacin I impacta la superficie de un objeto:

;arte puede ser reflejada 89.

;arte puede ser absorbida como calor 89. ;arte puede atravesar el objeto 89.

e acuerdo a la (N Le# de la -ermodinmica:

O O G (

"onociendo 7ue emisividad 89 G absorcin 89:Entonces O O G (;ara materiales opacos: G B1 G ( M

Esta relacin es fundamental para el funcionamiento de las cmaras I.

AIA"IC+ I


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A tener en cuentaQ

&odos os o'etos or)*nicos tienen un! emisi+id!d cerc!n! 0,5.

o+o, c!, "iedr!, "!"e, teties.

intur!s no met*ic!s, "*stico, )om!.

ceite, )r!s! $ so+entes.

ediciones coni!'es

misi+id!d su"erior ! 0,60.

Conocer $ m!ne!r ! tem"er!tur! !m'iente o de ondo.

"ic!r cint! o "intur! "!r! !ument!r ! emisi+id!d.


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Alta emisividad

u"ericies no 'ri!ntes.

t! emisi+id!d. intur! (de cu!uier coor, cint! !is!dor! u oid!cin

intens!.

edicin de tem"er!tur! coni!'e $ re"eti'e,


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Jaja emisividad

u"ericies 'ri!ntes

9!! emisin. t! reein t:rmic!.

;e'e tenerse en cuent! e ondo.


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alores correctos de emisividad

E,LA E $$

>se 0,5 "!r! tod!s !ue!s su"ericies "int!d!s decu!uier coor.

i es un met! no "int!do o no corro=do, se de'e us!r un+!or de 0,20 o menos.

+!or de emisi+id!d de os m!teri!es m!s comunes se os"uede encontr!r en e m!nu! de usu!rio de ! c*m!r!.


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Emisividad tpica de superficies

uminio "uido 0,05 !tino 0,08

9ronce "uido 0,10 @ie+e 0,80

9ronce "oroso 0,55 cero )!+!niA!do 0,28

Co're oid!do 0,65 cero en roo 0,24Co're oid!do ! ne)ro. 0,88 cero ru)oso 0,6

ie 0,8

@icke 0,05 &un)steno 0,05

intur! 0,4 )u! 0,8

intur! con !c!'!do "!t! 0,31 Binc en "!nch! 0,20


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+ivel # alcance

!c!nce re"resent! ! +ent!n! t:rmic!, ue es e +!orm*s !to $ m*s '!o de tem"er!tur! en e c!m"o de +isin. >n

!c!nce m*s estrecho d!r* m!s det!es t:rmicos $ m*scontr!ste.

ni+e re"resent! ue t!n !t! o '!! est!r* es! +ent!n!.


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+ivel # alcance

!nu!mente !ust!do

sc!! !utom*tic!


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-ama>o del spot

t!m!Fo de s"ot es e *re! detect!d! "or un sim"e detector.


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!n ejemplo realQ

s "osi'e +er e "unto c!iente, "ero

! medicin ue o'ten)o es errne!"or consider!r un *re! de medicin

m!$or ! ! de "unto c!iente.

cerc*ndose ! "unto c!iente, seo'tiene un! medicin "recis!G


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El ajuste de foco es crticoD

)udiA!r e oco de ! im!)en t:rmic! es cr=tico "!r! re!iA!r un! e!ct!medicin, o)r*ndose

&em"er!tur!s m*s "recis!s. C!rid!d en ! im!)en.

;i!)nsticos det!!dos.

!tis!ccin de ciente.

Cu!uier cos! "uede ser modiic!d! u o"timiA!d! con "osteriorid!d ene sotH!re, "ero e oco @IG

Conseos "r*cticos

>su!mente e oo hum!no es m*s sensi'e "!r! h!cer un meor

!uste de oco con im*)enes en '!nco $ ne)ro (esc!! de )rises. I'ser+!r ! !)udeA! de os 'ordes.

>tiiA!r JK-Lusion.

ostener ! c*m!r! con irmeA!.


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4En 7u consiste el IM%usionT6

JK-Lusion soo est* dis"oni'e en os eui"os deLuke.

JK-Lusion meAc! ! im*)en t:rmic! con ! im*)en+isu!.

L!ciit! ! inter"ret!cin de ! inst!!cin $ !s!nom!=!s encontr!d!s

ermite +er e conteto de ! medicin.

ermite eer cu!uier indic!dor o tetoim"reso en e eui"!miento.

L!ciit! ! "resent!cin de re"ortes.

+it! ! necesid!d de e+!r un! c*m!r! oto)r*ic!con+encion!

$ud! ! o)r!r un meor enoue $! ue tr!'!! "or!ine!cin de im*)enes.


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IM%usionT 0odos de visualizacin

%ull I "onvencional

%undidos IFisual

;I; %ull I

;I; %undido IFisual

Alarmas de "olor

isual "ompleto

&odos os modos de +isu!iA!cin est*n dis"oni'es en e sotH!re


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Aplicaciones de medicin trmica

Elctrico

Motores

Control de procesos

Edificios ytechos

Transportede fluidos


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Inspeccin de sistemas elctricos

;es'!!nce de c!r)!s. rmnicos (de 3M orden en neutro.

istem!s so'rec!r)!dos.

Jncrementos de resistenci! encircuitos de'idos ! coneionessuet!s o corro=d!s.

L!!s en tr!nsorm!dores.

Conductores deicientes.

L!!s en '!ncos de c!"!citores.

:rdid!s $ c!ent!miento inde'ido.


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"omponentes 7ue se suelen inspeccionar

C!!s de usi'es. C!'es $ coneiones. Ke:s / Jnterru"tores. is!ntes. C!"!citores.

u'est!ciones. Jnterru"tores !utom*ticos. Contro!dores. &r!nsorm!dores.

otores. 9!ncos de '!ter=!.


37/90

entajas en la inspeccin de sistemas elctricos

ermite r*"id!mente detect!r ! tem"er!tur! en o'etose:ctric!mente c!r)!dos.

oc! o nin)un! interru"cin ! !s o"er!ciones. Keduccin de cortes de ener)=! no "ro)r!m!dos o "er=odos de

in!cti+id!d.

Keduccin de costos de re"!r!cin.

Keduccin de costos de m!ntenimiento.

eores t!s!s de "roduccin $ c!id!d.


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"ondiciones para la inspeccin de sistemas elctricos

I'ser+!cin direct! !'r! !s "uert!s de com"!rtimiento

cu!ndo resute "osi'e.

Jns"eccione con ! c!r)! m*s !t! "osi'e.


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;roblemas de alta resistencia de contacto

@tese en este c!so ue e usi'e so!mente

est* c!iente en un etremo. sto se de'e !ue en dich! "osicin tiene !t! resistenci! de

cont!cto.

i estu+iese c!iente en !m'os etremos, e

"ro'em! se inter"ret!r=! de orm! dierente.

>n circuito so'rec!r)!do, un deseuii'rio de

!se o un usi'e insuiciente "ro+oc!r=!n e

so'rec!ent!miento de !m'os etremos deusi'e.


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;roblemas de alta resistencia de contacto

c!or est* !soci!do con ! su"ericie de

cont!cto o conein.

"es!r de ue so "uede c!ent!r *re!s

circund!ntes, su inuenci! disminu$e

conorme se !e! de "unto de cont!cto.


41/90

;roblemas de sobrecarga o dese7uilibrio

stos "ro'em!s "or o )ener! se !soci!n

con conductores de t!m!Fo menor !neces!rio, so'rec!r)!s $ deseuii'rios de

!se.

Com"!re com"onentes simi!res !se ! !se

"!r! oc!iA!r dierenci!s de tem"er!tur!.


42/90

Inspeccin de tableros elctricos>'iue r*"id!mente un deseuii'rio de !se ue "roduAc!ecesi+o c!or en os conductores.


43/90

Aplicaciones en transformadores

N!$ dos ti"os de tr!nsorm!dores en !ceite o secos.


44/90


n e c!so de os tr!nsorm!dores en !ceite se de'en ins"eccion!r

!s si)uientes *re!s

9ushin)s.

C!m'i!dores de tom!s.

@i+ees de !ceite.

nri!miento de tu'os.


45/90


n e c!so de os tr!nsorm!dores secos se de'en ins"eccion!r !s

si)uientes *re!s

rotecciones contr! so'retensiones.

Coneiones.

9o'in!s.


46/90

Aplicaciones en interruptores


47/90

Aplicaciones en subestaciones de transformacin


48/90



49/90

Aplicaciones en subestaciones de empresas de suministro

Conmut!dores de todos os ti"os.

&r!nsorm!dores.

!s!muros.

Venti!dores "!r! enri!miento.


50/90

Aplicaciones en subestaciones de empresas de suministro

n !s su'est!ciones tr!nsorm!dor!s es con+eniente re+is!r

C!"!citores.

Conectores.

Conductores.

B!"!t!s.

is!ntes.

m"!mes. 9!nde!s "ort!c!'es.

i!s $ circuitos de c!r)!.


51/90

LE+-E -ELE$JPE-I$



52/90

Lente teleobjetivo

conse!d! "!r! mediciones ! dist!nci!.

C!"tur!s con )r!n ni+e de det!e.

@o reuiere rec!i'r!cin "!r! su incor"or!cin.

L*ci inst!!cin $ uso.


53/90

-iU con lente estandar


54/90

-iU con lente teleobjetivo -ELE(


55/90

LE+-E ,A+ A+,!LA

Inspeccin de tableros elctricos


56/90

Lente gran angular

LE+-E ,A+ A+,!LA

conse!d! "!r! mediciones en u)!res estrechos.

ceente "!r! medicin de )r!ndes estructur!s.

istem! u JK-LusionR.

@o reuiere rec!i'r!cin "!r! su incor"or!cin.


57/90

E+-A+A< I+%A$PAn! +ent!n! JK es un "unto de ins"eccin

"erm!nentemente mont!do en un )!'inetee:ctrico.

*s de # de os !ccidentes "or !rcos

e:ctricos ocurren cu!ndo ! "uert! de "!neest* !'iert!.

ermite ! ins"eccin +isu! $ "or inr!rroos

sin uit!r e "!ne co'ertor.


59/90

entanas infrarrojas

in +ent!n!s inr!rro!s, !s ins"ecciones ! tr!+:s determo)r!=! inr!rro! reuieren un !r)o $ en)orroso

"roceso


60/90

entanas infrarrojas

JE+E%I"I$

termografia en sistemas electricos

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