적외선 열화상 측정

  1. 적외선 열화상 측정의 이해

    1) 적외선 열화상 측정의 목적

      - 전력설비의 사고 원인이 되는 발열부 이상 온도 조기발견(대처)

      - 절연불량에 의한 열화의 진행 및 내용 분석

      - 접속불량에 의한 발열 여부 확인

      - 과부하에 의한 이상 발열 여부 확인

      - 기기 내부의 이상상태에 의한 외부 발열 확인

      - 기기전체의 열화상 또는 주변 은폐 기기의 국부 발열 확인

 

    2) 열화상카메라 측정원리

      - 비접촉식으로 대상 물체의 온도분포를 보여주는 장비

      - 물체의 표면온도에 따라 방출되는 적외선이 변화하는 원리를 이용

      - 적외선으로부터 감지되는 주파수 반응을 전기적 신호로 변환

      - 실제 볼 수 있는 이미지로 형상화

       ※ 적외선 온도계는 레이저 조준점 주변의 평균온도가 측정되며, 거리가 멀수록 넓은 면적의 평균온도가 측정

          되므로 정확도가 떨어짐 

 

    3) 열화상카메라 측정의 활용범위

      - 수전설비 및 구내배전설비 발열 측정

      - 고압기기, 개폐기 접촉부의 이상 발열 측정

      - 피뢰기 내부 열화 측정

      - 콘덴서 발열 측정

      - 케이블 터미널 압착 불량 측정

      - 배, 분전반 볼트 조임 불량에 의한 발열 측정

      - 천정, 바닥, 벽면 및 조명기구의 발열 측정

      - 과부하에 의한 발열 측정

 

  2. 열화상카메라 측정 온도 판정 방법

    1) 3상 비교법

      - 동일 조건의 다른 부위와 비교하여 판별

      - 측정점의 정확한 온도 보다는 비교하고자 하는 측정점 간의 온도차로 발열을 진단

 

온 도 차	판 정 기 준
5℃ 미만	정 상
5℃ ~ 10℃ 미만	요 주 의
10℃ 이상	이 상

  ※ 온도차 : 최고치와 처저치의 차이

  

    2) 온도 패턴법

      - 측정 당시의 부하율, 주위온도 등을 고려하여 측정

      - 최고 허용온도를 초과하거나 온도 상승한도를 초과한 경우 이상이 있는 것으로 판정

 

전 력 기 기		온도상승 한도초과 시 (요주의)	최고허용 온도	비 고
유입변압기(본체)		50℃	90℃	KSC4306(유온기준)
건식 변압기	에폭시부(B종)	80℃	130℃	IEC 726
단로기 및 동 Bus Bar	접 촉 부	25℃	65℃	KSC4502에 의함
	접 속 부	40℃	80℃
	구조부분 (자기애자 등)	50℃	90℃
전 선	IV저넌, RB전선		60℃
	CV, CNCV		90℃

   3) 열화상카메라 사용 시 주의사항

     ○ 물체의 종류 및 표면상태에 따라 적외선 방사율의 차이

       - 열화상 카메라로 측정한 물체의 겉보기 온도와 실제온도가 차이 발생

항목	방사율	항목	방사율
알루미늄	0.30	플라스틱	0.95
철	0.70	고무	0.95
구리	0.95	강철	0.80

      ※ 아크릴 보호커버의 경우 적외선 투과 불과(보호커버 제거 후 촬영)

 

      - 외부에서 촬영 시 그늘진 곳에서나 야간에 촬영(햇빛 반사의 영향 고려)

      - 활선상태이므로 고압모선 또는 충전부 주변 안전거리 유지

 

  3. 적외선 열화상카메라 측정    

     ㉠ 유입변압기 측정

        - 유입변압기는 대류현상에 의해서 상단부가 하단부보다 수℃에서 10℃ 이상까지 온도차이 발생

        - 애자부싱 부위, 외함 온도 분포 측정, 내부 Oil 온도 측정

     

     ㉡ 리액터 측정

        - 권선 및 철심부분의 발열 여부를 측정하고 접속단자 부분의 발열을 측정

        - 콘덴서용 직렬리액터는 전류가 상시 흐르고 있음

        - 3상리액터의 가운데 코일은 양쪽 코일보다 열방출 단면적이 적으므로 온도가 약간 높게 측정되는 경우도 있음

     

     ㉢ 주상변압기 측정

        - 해당 변압기의 부하상태를 확인해서 과부하로 인한 발열 등을 종합적으로 판정

   

     ㉣ 배선용차단기 측정

        - 단자부분의 접촉불량 또는 배선용 차단기에 연결된 단상부하의 영향으로 한 상이 과열되는지 여부를 확인하여            판정

  

     ㉤ 분기 차단기 배선 측정

        - 동일한 굵기의 전선에서 sp1과 sp3의 온도가 10℃ 이상 차이가 나는 경우 부하전류를 확인(3상 비교법) 

        - 단자대 부분에서 국소발열이 발생하는 경우에는 볼트 조임 및 압착터미널 러그의 압착상태 불량을 확인

 

     ㉥ 변압기 애자 부분

        - 변압기 부싱 및 접속부에서의 발열 : 동일한 조건 및 환경에서 어느 한 상만 온도가 높게 나타암

         -> 저항에 의한 열이 발생한 것으로 추저, 국부부식에 의한 저항열 발생 간주

         -> 나사 조임이 느슨하여 접촉불량에 의한 것으로 추정 

 

      ㉦ 몰드 변압기 발열상태

        - 몰드변압기는 경부하 또는 무부하 상태에서도 철심 상단부의 온도가 100℃ 이상까지 측정되는 경우가 있음

        - 각 상의 안쪽코일이 저압부이고 바깥쪽코일이 고압부

        - 저압코일이 고압코일보다 전류가 많이 흐름(열화상 촬영 시 내부 코일측에서 높은 온도가 관측)

     

      ㉧ 피뢰기

        - 피뢰기 내부 열화가 진행될 경우 누설전류 증가로 발열이 발생할 수 있음

        - 각 상의 피뢰기 접지선에 누설전류 및 절연저항을 측정하여 피뢰기 열화유무를 확인

        - 의심 대상 피뢰기가 부적합으로 판정되면 3상 모두 교체

       

      ㉨ 수전설비 부위별 열화상 측정

인입케이블 및 LBS측정	케이블 헤드 및 접속부, 각 상의 발열상태 등을 점검
파워퓨즈(PF) 점검	퓨즈링크 접속부 및 모선과 1차, 2차의 접속부 발열 점검
MOF 점검	단자대 접속부분에서의 국서발열 및 MOF의 발열등을 점검
PT 점검	단자대 접속부분의 국소발열 및 PT 의 발열 등을 점검
SA 및 CT 점검	단자대 부분의 국소발열 및 SA.CT의 각 상 발열을 점검
변압기 점검	변압기 부싱 및 단자대, 상별 발열 등을 점검
ACB 점검	ACB 단자, 부스바 및 기기에서의 발열을 점검
습기 제거용 히터 점검	배전반 내 배선 및 기기 발열에 영향을 주는지 점검
MCCB 점검	MCCB의 몸체, 단자대, 부스바 등의 발열을 점검