Manutenção Elétrica – Inspeção Termográfica

IFELL – Manutenção Elétrica – Inspeção Termográfica – Resumo

• A inspeção termográfica é uma maneira sem contato de encontrar problemas elétricos.
• Carga, segurança e emissividade são pontos importantes a serem considerados ao usar o termovisor.
• Os pontos quentes indicam problemas, porém os pontos frios também podem ser problemas (por exemplo, um fusível queimado).

Identifique problemas elétricos com eficiência

Os termovisores de hoje são robustos, fáceis de usar e muito mais acessíveis do que eram apenas alguns anos atrás. Como resultado, tornaram-se uma solução realista para a manutenção elétrica diária.

Para usá-lo, um termografista qualificado aponta o termovisor para o equipamento em questão e examina a área imediata, procurando pontos quentes inesperados. O termovisor produz uma imagem ao vivo do calor emitido pelo equipamento e, com um rápido aperto do gatilho, captura uma imagem térmica. Quando a inspeção é concluída, o técnico pode carregar as imagens em um computador, smartphone ou tablet para uma análise mais detalhada, relatórios e tendências futuras.

Noções básicas: carga elétrica, segurança e emissividade

Embora os termovisores sejam fáceis de usar, eles devem ser utilizados somente por termografista profissional que tenha certificação ITC, no mínimo nível 1. Os três pontos a seguir são especialmente importantes.

Ponto um: Carregamento

O equipamento elétrico que está sendo inspecionado deve estar acima de 40 por cento da carga nominal para que seja possível detectar problemas com um termovisor. Se possível, o ideal é realizar a inspeção em condições de máxima carga.

Ponto dois: Segurança

Os padrões de segurança de medição elétrica continuam se aplicando, sob a NR-10. Ficar em frente a um painel elétrico aberto e ativo requer equipamento de proteção individual (EPI). Dependendo da situação e do nível de energia incidente do equipamento que está sendo verificado, isso pode incluir:

• Roupas resistentes a chamas;
• Luvas de couro sobre borracha;
• Botas de trabalho de couro;
• Protetor facial com classificação de arco voltaico, capacete e proteção auditiva ou um traje completo para arco voltaico.

Ao escanear um painel elétrico ativo, use equipamento de proteção individual NR-10 adequado para arco elétrico e fique a pelo menos 1,2 m de distância.

Ponto três: Emissividade

A emissividade descreve o quão bem um objeto emite energia infravermelha ou calor. Isso afeta o quão bem um termovisor pode medir com precisão a temperatura da superfície do objeto. Diferentes materiais emitem energia infravermelha de maneiras diferentes. Cada objeto e material tem uma emissividade específica, classificada em uma escala de 0 a 1,0. Quanto maior a emissividade, melhor a precisão da medição.

Objetos com alta emissividade emitem bem energia térmica e geralmente não são muito refletivos. Materiais que têm baixa emissividade não emitem bem energia térmica e geralmente são bastante reflexivos. Isso pode causar confusão e análises incorretas se você não for cuidadoso. O termovisor só pode calcular com precisão a temperatura da superfície de um objeto se a emissividade do material for relativamente alta ou se o nível de emissividade no termovisor for definido próximo à emissividade do objeto.

A maioria dos objetos pintados tem uma alta emissividade, de cerca de 0,90 a 0,98. Cerâmica, borracha e a maioria das fitas isolantes e isolantes de condutores também têm emissividades relativamente altas. Alguns materiais são muito reflexivos, como o alumínio, o cobre e o aço inoxidável.

Por fim, a boa notícia é que a maioria das imagens térmicas realizadas para inspeção elétrica é um processo comparativo ou qualitativo. Normalmente, você não precisa de uma medição de temperatura específica. Em vez disso, procure um local que esteja mais quente do que equipamentos similares sob as mesmas condições de carga.

Solução de problemas de sistemas elétricos

Em síntese, se você estiver procurando problemas de disjuntor ou de desempenho de carga, verifique se há pontos quentes. Depois de concluir os reparos, faça outra verificação térmica. Se o reparo foi bem-sucedido, o ponto quente detectado pela primeira vez deve ter desaparecido. É importante observar que nem todos os pontos críticos são conexões soltas. É altamente recomendável que a inspeção seja realizada por um termografista profissional certificado. Há várias áreas a serem verificadas durante a solução de problemas.

Desequilíbrio trifásico

Ao avaliar um ponto quente elétrico, observe se o calor continua ao longo do fio em direção à carga (problema relacionado à carga) ou se está isolado na conexão (problema relacionado à conexão).

Capture imagens térmicas de todos os painéis elétricos e outros pontos de conexão de alta carga, incluindo unidades, desconexões e controles. Então, onde quer que você descubra temperaturas mais altas, siga esse circuito e examine as ramificações e cargas associadas.

Antes de tudo, compare as três fases elétricas lado a lado e verifique as diferenças de temperatura. Um circuito ou fase mais frio que o normal pode sinalizar um componente com falha. As fases mais carregadas parecerão mais quentes. Condutores quentes podem estar subdimensionados ou sobrecarregados. Faça medições elétricas, se possível de qualidade de energia, para diagnosticar o problema. Cargas desequilibradas, sobrecarga, conexão ruim e harmônicos podem criar padrões semelhantes.

Além disso, quedas de tensão nos fusíveis e interruptores também podem aparecer como desequilíbrio no motor, e o excesso de calor pode ser a raiz do problema. Antes de presumir que encontrou a causa, verifique novamente com um termovisor e um multímetro ou alicate amperímetro para medir os consumos de corrente.

Conexões e fiação

A princípio, procure conexões com temperaturas mais altas do que outras conexões semelhantes sob cargas semelhantes. Elas podem indicar uma conexão frouxa ou corroída com resistência aumentada. Pontos quentes em conexões aparecem mais quentes no ponto de contato, esfriando com a distância desse ponto. Em alguns casos, um componente frio é anormal devido ao desvio da corrente da conexão de alta resistência.

Ainda assim, você pode encontrar fios quebrados ou subdimensionados com isolamento defeituoso. As diretrizes da Associação Internacional de Testes Elétricos dizem que, quando a diferença de temperatura entre componentes semelhantes sob cargas semelhantes exceder 15 °C, reparos imediatos devem ser realizados.

Fusíveis

Se um fusível estiver quente em uma verificação térmica, ele pode estar em sua capacidade nominal excedida ou próximo a ela. Portanto, nem todos os problemas são quentes: por exemplo, um fusível queimado produz uma temperatura mais baixa que a normal.

Centros de controle de motores

Para avaliar um centro de controle de motores sob carga, abra cada compartimento e compare as temperaturas relativas dos principais componentes: barramentos, controladores, partidas, contatores, relés, fusíveis, disjuntores, seccionadores, alimentadores e transformadores. Incorpore as diretrizes mencionadas anteriormente para inspecionar conexões e fusíveis, bem como para identificar desbalanceamento de fase. Meça a carga no momento de cada varredura para que você possa avaliar adequadamente suas medições em condições normais de operação.

Crie um relatório de inspeção ainda no local e comunique-se diretamente com seu cliente ou gerente por meio de seu smartphone ou tablet.

Transformadores

Nos transformadores isolados com óleo, utilize o termovisor para observar conexões de buchas externas de alta e baixa tensão, bombas de resfriamento e as superfícies dos transformadores. (Os transformadores secos têm temperaturas de bobina muito mais altas que o ambiente, o que dificulta detectar problemas com imagens térmicas.) Incorpore as diretrizes para conexões e desequilíbrios. Os tubos de resfriamento devem parecer quentes. Se um ou mais tubos estiverem comparativamente frios, o fluxo de óleo provavelmente está restrito. Lembre-se de que, como um motor elétrico, um transformador tem uma temperatura operacional mínima que representa o aumento máximo permitido na temperatura acima da temperatura ambiente (normalmente 40 °C). Um aumento de 10 °C acima da temperatura operacional nominal provavelmente reduzirá a vida útil do transformador em 50 por cento.

Perguntas Frequentes

O que é inspeção termográfica em instalações elétricas?

A inspeção termográfica é uma técnica de manutenção preditiva sem contato que usa um termovisor para detectar pontos quentes em equipamentos elétricos energizados. Identifica conexões frouxas, desequilíbrios de fase, sobrecargas e componentes em falha antes que causem panes ou incêndios. Em São Paulo, a IFELL executa o serviço por termografista certificado, conforme a NR-10.

Qual a carga mínima necessária para uma inspeção termográfica confiável?

O equipamento deve operar acima de 40% da carga nominal para que o termovisor detecte anomalias de forma confiável. Abaixo desse percentual, pontos quentes podem não gerar diferença térmica suficiente para diagnóstico. O ideal é realizar a varredura em condições de carga máxima, registrando o nível de corrente no momento de cada medição.

A inspeção termográfica exige paralisação dos equipamentos?

Não, a inspeção termográfica é feita com os equipamentos energizados e em operação, sem interromper a produção. Por isso a NR-10 é obrigatória: o termografista usa EPI adequado contra arco elétrico e mantém distância mínima de 1,2 m do painel aberto. Essa abordagem sem contato evita desligamentos e perdas operacionais.

O que indica a diferença de temperatura entre componentes na termografia?

A diferença de temperatura (delta-T) entre componentes semelhantes sob cargas semelhantes indica a gravidade da anomalia. Segundo as diretrizes da NETA, quando o delta-T excede 15 °C, reparos imediatos devem ser realizados. A emissividade do material, classificada de 0 a 1,0, deve ser considerada para garantir leituras de temperatura precisas.

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