Esettanulmány 02 · Példa
Példa Példa – illusztráció nyílt licencű képekből és szimulált adatokból, nem valós ügyfél.
01 / Kiinduló helyzet
Egy kisebb gyártócsarnok egy- vagy kétműszakos üzemben jár: sajtológép, szállítószalag, légsűrítő. A gépeket egy hátsó fal mentén álló kapcsolószekrény-sor látja el árammal. Az egyik leágazás fázisvezetője 160 A-t visz, évente nagyjából 3 000 órán át (feltevés).
Semmi nem látszik hibásnak: nincs kioldás, nincs szag, a berendezések járnak. A karbantartás a következő évi tervben szerepel. A kérdés az, hogy van-e a sorban olyan csatlakozás, amely még működik, de már melegszik – és ha igen, hol.
02 / Mérés
Villamos hőképet csak terhelés alatt érdemes készíteni: terhelés nélkül nincs melegedés, tehát hiba sem látszik.
Rögzítjük, mely szekrényeket mérjük, mikor van normál üzemi terhelés, és ki az az arra jogosult villamos szakember, aki a burkolatokat megnyitja.
Normál üzemben, biztonságos távolságból mérünk. A burkolatot az Ön jogosult villamos szakembere nyitja; feszültség alatti részhez mi nem nyúlunk.
Szekrényenként hőkép és látható fotó ugyanarról a kivágásról, a terhelőáram és az üzemállapot, a környezeti hőmérséklet, az emissziós tényező beállítása.
ΔT a hasonló alkatrészekhez és a környezethez képest, A/B/C prioritás, javaslat. Eltérésnél a helyszínen szólunk, nem a jelentésre várunk.
03 / Hőtérkép
Szimuláció: a geometria egyszerűsített, a hőmérsékletek kitaláltak. Forgassa a nézetet, váltson hőkép, látkép és leletek között, vigye az egeret egy felület fölé a hőmérséklethez.
A 3D nézet ezen az eszközön nem érhető el – a kép a szimulált hőtérkép állóképe.
Forgatható, hőmérséklet-leolvasással
04 / Lelet
Valós, nyílt licencű hőképek lazuló vagy túlterhelt villamos csatlakozásokról. A képeket nem módosítottuk; a hőmérsékletek a felvételek saját skáláiról és jelöléseiről származnak. A felvételek eltérő kamerával és körülmények között készültek, ezért egymással nem összehasonlíthatók.
Jól szemlélteti a jelentés felépítését: a hőkép mellett ott a látható kép, és a jelölés megmutatja, melyik alkatrészről van szó. A hibás csatlakozás körül két pont is 99–112 °C, a harmadik jelölt pont (A3) 36 °C.
Rossz kábelvégződés: a vezeték és a kapocs kb. 108 °C-ra melegszik, miközben a szomszédos vezetők 35–60 °C körül maradnak.
Az egyik fázis csatlakozása és kábele jól láthatóan melegebb a másik kettőnél – ez a „hasonló alkatrészhez képesti” összehasonlítás tankönyvi esete.
Az egymás mellé, távköz nélkül szerelt háromfázisú megszakító rosszul adja le a hőt – nem lazuló csatlakozás, hanem hőelvezetési probléma, mégis ugyanúgy látszik.
Lazán meghúzott vagy rosszul krimpelt csatlakozás tipikus képe: az egyik kimenet érezhetően melegebb a referenciánál, a másik is emelkedett.
A motor melegedése üzem közben természetes (a skála 80–133 °F, vagyis kb. 27–56 °C). A feladat az, hogy a várt melegedést elkülönítsük az eltéréstől.
| Viszonyítás | Mivel vetjük össze | Miért hasznos | Mire kell vigyázni |
|---|---|---|---|
| ΔT a hasonló alkatrészhez képest | Az azonos terhelésű, azonos típusú szomszéd – például a másik két fázis kapcsa | A terhelés és a környezet hatása nagyrészt kiesik; a gyakorlatban ez a legerősebb jelzés | Ha mindhárom fázis egyformán hibás, nincs jó referencia |
| ΔT a környezethez képest | A szekrény vagy a csarnok levegőjének hőmérséklete | Egyszerű, könnyen érthető szám | Terhelésfüggő: kisebb áramnál a hiba kisebbnek látszik |
| Abszolút hőmérséklet | Az alkatrész gyártója által megengedett érték | Határérték feletti hőmérséklet önmagában is gond | A látszólagos hőmérséklet a felület kibocsátásától és a tükröződéstől is függ |
Az illusztrációs példában a lazuló kapocs +38 K a szomszéd fázis kapcsához és kb. +50 K a terem levegőjéhez képest.
A jelentésben A/B/C prioritást adunk: az A jelű eltérésnél a helyszínen szólunk, és a javítás ne várjon a következő karbantartásig; a B a következő tervezett karbantartási ablakba kerül; a C megfigyelés és újramérés. A sávhatárt nem egyetlen küszöbérték adja, hanem a terhelés, az alkatrész gyártói határa és a hasonló alkatrészekhez mért ΔT együtt. A gyakorlatban ΔT-alapú besorolásokat használnak, de az irányelvek és gyártók eltérő határokat adnak – ezért a jelentésben mindig megnevezzük, mi alapján döntöttünk.
05 / Mérnöki értékelés
Két külön kérdés: mennyi energiát veszít a hibás csatlakozás, és mekkora a kockázat. Az első kiszámítható, a második nem forintosítható.
P = n · I² · Rtöbblet = 1 · (160 A)² · 0,5 mΩ = 12,8 W
| Eset | Teljesítmény | Energia | Költség, közép (tartomány) | Helyi felmelegedés (szemléltető) |
|---|---|---|---|---|
| Egy fázis | 12,8 W | 38 kWh/év | 5 100 Ft/év (4 000–5 900 Ft) | 13–51 K |
| Mindhárom fázis | 38,4 W | 115 kWh/év | 15 000 Ft/év (12 000–18 000 Ft) | 38–154 K |
Becslés, nem garancia. Nettó, ÁFA nélkül. A helyi felmelegedés = P · R_th, ahol R_th = 1–4 K/W: szemléltetés, nem mérés.
Miért látszik 12,8 W a hőképen? Mert a hő egy néhány négyzetcentiméteres érintkezési felületen keletkezik, és onnan alig tud elvezetődni. Az 1–4 K/W hőellenállás mellett 12,8 W kb. 13–51 K helyi felmelegedést jelent. A szimulált lelet (kb. +50 K a terem levegőjéhez képest) ennek a tartománynak a felső vége, vagyis előrehaladott állapot. A melegedés ráadásul gyorsíthatja az érintkezési felület oxidációját, így a hiba önmagát erősítheti.
Az éves energiaveszteség értéke néhány ezer forint, ezért nem ez a lényeg. A lényeg az, hogy a kapocs az idő előrehaladtával egyre rosszabb állapotba kerülhet – és hogy ezt a hőkép még a hiba következménye előtt megmutatja.
06 / Javasolt intézkedés
A prioritás a lazuló kapocs · B prioritás a kábelút
Az A jelű eltérést még a mérés napján jelezzük az Ön villamos szakemberének – nem a jelentés megérkezésére vár.
Az arra jogosult szakember feszültségmentesít, megvizsgálja a kapcsot, utánhúzza vagy kicseréli; megnézi a szomszéd kapcsokat és a kábel szigetelését is.
A kapocstól induló kábelrészen mért mérsékelt melegedés a kábel terhelhetőségének és kötegelésének ellenőrzésére is okot ad (B prioritás).
A javítás után ugyanazt a pontot ugyanolyan terhelésnél újra mérjük: a hőkép megmutatja, hogy a ΔT megszűnt-e.
07 / Mit jelent ez pénzben
| Tétel | Összeg, közép (tartomány) |
|---|---|
| Az elvesztegetett energia (egy fázis) | 5 100 Ft/év (4 000–5 900 Ft) |
| Kapocs-utánhúzás + ellenőrzés | 45 000 Ft (25 000–90 000 Ft) |
| Kapocs / mágneskapcsoló cseréje | 120 000 Ft (60 000–250 000 Ft) |
| Hőkamerás szekrényszűrés | 12 000 Ft/szekrény csomag mellett; önállóan 18 000 Ft/szekrény, legalább 60 000 Ft |
Becslés, nem garancia. A javítási költségek tájékoztató, árajánlat-alapú feltevések; a tényleges ár a helyi vállalkozótól függ.
A valódi tét a meghibásodás, a leállás és a tűzkockázat. Ezt tudatosan nem forintosítjuk: nincs megbízható forrásunk az állásidő költségére, és nem akarunk kitalált számot állítani.
Egyetlen forrásolt tény: a 2022-ben vizsgált 736 hazai tűzesetből 73-nál (9,9 %) villamos energiát jelöltek meg okként. Ez az OKF mintája, minden épülettípusra együtt – üzemi bontás nincs. Forrás (OKF, PDF)
A lényeg
Korai jelzés, nem megtakarítási projekt.
Egy tizenpár wattos hiba a hőképen azonnal látszik, a szemnek vagy a kioldónak még nem. A javítás költsége a hiba következményeihez képest kicsi – de a következmény értékét nem tudjuk megmondani, és nem is ígérünk megtakarítást.
08 / Korlátok
A példa kizárólag nyílt licencű felvételekből, saját szimulációból és a számítási példa adataiból áll. A CC BY-SA licencű képeket nem módosítottuk (csak webes méretre skáláztuk).
Gyorsdiagnózisként vagy egy nagyobb felmérés részeként is kérhető. Röviden írja le, hány szekrényről van szó – legkésőbb a következő munkanapon válaszolunk.