В предыдущей статье мы тестировали акустическую камеру FLIR Si124 на открытых объектах — подстанции 220 кВ и воздушных линиях 220–500 кВ. Там задача была понятной: источник короны на виду, расстояние большое, результаты двух методов совпали полностью. Следующий объект оказался сложнее.

Сотрудники лаборатории неразрушающего контроля «ЭНЕРГОСКАН» обследовали кабельные муфты 6 кВ в крупной сетевой организации Екатеринбурга. Одновременно с акустической камерой применялся тепловизор FLIR T540 — чтобы подтвердить обнаруженные дефекты и понять, где у каждого метода заканчиваются возможности.

Кабельные муфты выходят из строя по двум основным причинам: старение и усыхание компаунда со временем создают микрозазоры в изоляции, а также ошибки при монтаже — неправильная разделка, нарушение диэлектрических промежутков — всё это приводит к  частичным разрядам в муфтах. Оба процесса развиваются незаметно: нет видимых признаков снаружи, нет предупреждений — и аварийное отключение кабельной линии происходит внезапно.

Что увидела акустическая камера в закрытом помещении

На открытой ошиновке камера работает на расстоянии десятков метров: звук от разряда свободно распространяется в воздухе. В закрытом помещении картина другая — ультразвук отражается от стен и конструкций, создавая на снимке группу вторичных откликов рядом с основным источником. Алгоритм бимформинга выделяет источник по максимуму интенсивности, однако специалист должен понимать, что видит.

Прикладное ПО камеры строит паттерн акустических событий во времени, классифицирует тип разряда по шаблону PRPD и присваивает уровень опасности. По каждой муфте фиксировались: тип разряда, уровень звука в дБ и осциллограмма сигнала.

Муфта № 1

На акустическом снимке — источник звука в центральной части муфты. Рядом характерные звуковые отражения от конструкций помещения: это типичная картина для закрытого распределительного устройства.

Результаты обработки акустического изображения в прикладном ПО камеры FLIR Si124:

Классификация разряда по типу PRPD — муфта №1

ПО определило тип разряда как поверхностный или внутренний. Ниже — акустический паттерн разряда и осциллограмма звукового сигнала:

Акустический паттерн разряда — муфта №1	Осциллограмма — уровень звука 36,5 dB

ПО камеры присвоило высокую степень опасности дефекта. Разряд умеренной интенсивности на данном этапе — без вмешательства со временем приведёт к полному разрушению изоляции. Рекомендация: визуальный осмотр, очистка загрязнённых поверхностей, ремонт или замена повреждённых компонентов.

Тепловизор FLIR T540 подтвердил локализацию: на термограмме отчётливо видна зона нагрева именно в той части муфты, где акустическая камера зафиксировала источник разряда.

Термограмма муфты №1 (FLIR T540) — зона нагрева совпадает с акустической локализацией

Муфта № 2

Кабельная муфта на том же участке. Акустическая картина схожа: источник звука в центральной части, тип разряда — поверхностный или внутренний. Уровень звука ниже: 30,5 dB против 36,5 dB у первой муфты. Это соответствует менее интенсивному разряду на момент обследования.

Результаты обработки в ПО камеры:

Акустический паттерн разряда — муфта №2	Осциллограмма — уровень звука 30,5 dB

Несмотря на меньшую интенсивность, ПО также присвоило высокий уровень опасности — это определяется характером паттерна разряда, а не только его амплитудой. Тепловизионный снимок подтвердил наличие дефекта в той же зоне.

Термограмма муфты №2 (FLIR T540) — тепловая аномалия в месте разряда

 Что тепловизор нашёл там, где акустика молчала

Помимо двух муфт, в ходе обследования был обнаружен ещё один дефект — нагрев болтового контактного соединения плавкой вставки 6 кВ. На термограмме хорошо видна зона перегрева в месте контакта.

Плавкая вставка 6 кВ — визуальный осмотр	Термограмма (FLIR T540) — нагрев контактного соединения

На этом объекте акустическая камера не применима: нагрев контактного соединения — это резистивный процесс (I²R), он не сопровождается разрядной активностью и не генерирует ультразвук. Тепловизор выявил его там, где акустический метод принципиально ничего не покажет.

Что показало обследование и где граница каждого метода

По итогам обследования двух муфт и контактного узла плавкой вставки сложилась следующая картина применимости методов:

На практике оптимальная последовательность работы следующая: сначала акустическое сканирование — быстро, без контакта с оборудованием, находит зоны разрядной активности. Затем тепловизионное обследование этих зон плюс контактных узлов, которые акустика не охватывает. Совместное применение двух методов в одном выезде даёт полную картину состояния оборудования.

Итог двух статей: где акустический метод работает и где его предел

В первой части цикла FLIR Si124 показала 100% совпадение с ультрафиолетовым методом на открытых объектах 220–500 кВ — дальность обнаружения до 120 метров для интенсивных разрядов, стабильная работа при –20°С. Во второй части — уверенное выявление частичных разрядов в кабельных муфтах с автоматической классификацией типа и оценкой степени опасности.

Граница метода обозначена чётко: дефекты без разрядной составляющей — нагревы контактных соединений — акустика не обнаруживает. Это не слабость конкретной камеры, а физическое ограничение всего класса ультразвуковых инструментов.

Акустический метод в паре с тепловизионным перекрывает широкий спектр дефектов электрооборудования: от коронных разрядов на ВЛ до деградации изоляции кабельных муфт и перегрева контактных узлов. Каждый метод рекомендуется применять в спектре своих возможностей.

Диагностическое обследование лабораторией неразрушающего контроля «ЭНЕРГОСКАН» проводятся с применением ультрафиолетового, акустического и тепловизионного методов в комплексе. Подробнее об услугах лаборатории - на сайте energoskan.ru

Подписывайтесь, чтобы оставаться с нами: 

Дзен | ВК | RuTube | Telegram