温度監視による低温保護

Jul 19, 2023

温度上昇を早期に検出すると、配電資産関連の障害や計画外のシャットダウンを回避できます。 ワイヤレス技術により、この予知保全ソリューションの実装が実用的かつ経済的になります。

発電および関連する高電圧 (HV) および中電圧 (MV) 配電システムは、発電所やその他の施設の重要なインフラストラクチャです。 このインフラストラクチャの重要な役割は多くの注目を集め、監視の改善に向けた投資が行われています (POWER 2017 年 4 月号の「普及型センシング戦略による電気資産の予知保全の促進」を参照)。

ある程度見落とされてきたのは、600 V 以下の低電圧 (LV) 配電です。これには、開閉装置、配電ユニット、モーター コントロール センター、その他の重要な LV 電気資産が含まれます。 これらは事実上あらゆる産業および商業現場に存在します。

LV 配電には過少投資の歴史があり、そのため企業は障害や計画外の停止のリスクに常にさらされていますが、これらの事象は利用可能な監視テクノロジーで防ぐことができます。 資産の障害は常にオペレーターにとってコストが高くつき、継続的な監視を提供するテクノロジーを実装するよりもはるかにコストがかかります。

所有者と運営者は、計画外の停止に伴うハードとソフトの両方のコストを痛感しています。 財務的コストに加えて、失敗は従業員や資産運用者に重大な安全上の懸念と不必要なリスクをもたらし、測定不可能ではあるが非常に重大な本質的コストをもたらします。

多種多様な LV 資産タイプを考慮すると、ほとんどの機器の根本的な故障モードは、先行指標を監視することで予測および防止できることがよくあります。先行指標とは、接続の緩みや故障、過負荷、腐食によって最も頻繁に引き起こされる予期せぬ温度の上昇です。

LV 資産の問題が特定されず未処理のまま放置されると、フラッシュオーバーや火災の形で最終的かつ突然の障害が発生する可能性がありますが、根本的な原因は通常、時間の経過とともに徐々に進行します。 従来のモニタリングは、たとえ行われたとしても定期的であり、多くの場合、障害へのゆっくりとした進行を捕捉できません。

この記事では、これらの資産を継続的に監視することの重要性を強調し、温度が懸念される変数である理由を説明し、ワイヤレス テクノロジーがどのようにして最適な温度監視ソリューションを提供できるかについて説明します。

電気資産は、特定の動作パラメータを含む厳格な米国規格協会 (ANSI) または国際電気標準会議 (IEC) の仕様に従って設計され、評価されています。 接続の緩み、不適切な接触、腐食により、通電表面積が減少し、接触が残っている部分の熱の蓄積が増加します。 この熱の蓄積が資産の許容温度を超えると、より大きな故障が発生します。

最も重大なケースでは、過熱状態は他の要素に損傷を与えることなく単に溶けていきます。 ただし、影響を受ける相は事実上切断され、下流側で単相損失が発生します。 より大きな懸念は、過剰な熱が導体に移動し、最終的に絶縁損傷を引き起こし、相間または相間またはグランド間の短絡につながる場合です。

接続が緩むと断続的になり、近くの相や接地構造に影響を与えるほどの重大なアーク放電が発生し、短絡が発生する可能性があります。 アーク断層は、金属導体が蒸発する際に、非常に危険な高伝導性プラズマのアークフラッシュを生成し、急速に拡大する爆発性爆発を引き起こす可能性があります。 発生した衝撃波には溶融金属や破片が含まれており、機器の他の部分に損傷を与えたり、近くにいる人が負傷したりする可能性があります。

温度は明らかに、差し迫った故障を予測するための重要な変数です。 このため、モーター、UPS、ネットワーク機器、コントロール パネルなどの下流機器には、温度監視、警報、インターロック機能がすでに組み込まれている場合があります。