Il monitoraggio della temperatura protegge il basso

Jul 19, 2023

Il rilevamento tempestivo dell'aumento delle temperature aiuta a evitare guasti legati alle risorse di distribuzione dell'energia e arresti non pianificati. Le tecnologie wireless rendono l’implementazione di questa soluzione di manutenzione predittiva pratica ed economica.

La generazione elettrica e i relativi sistemi di distribuzione ad alta tensione (HV) e media tensione (MV) sono infrastrutture critiche nelle centrali elettriche e in altre strutture. Il ruolo cruciale di questa infrastruttura ha raccolto molta attenzione e investimenti per un migliore monitoraggio (vedere “Facilitare la manutenzione predittiva delle risorse elettriche con strategie di rilevamento pervasivo” nel numero di aprile 2017 di POWER).

Ciò che è stato in una certa misura trascurato è la distribuzione dell'energia a bassa tensione (LV) a 600 V e inferiore, che comprende quadri, unità di distribuzione dell'energia, centri di controllo motori e altre risorse elettriche BT critiche. Questi sono presenti praticamente in ogni sito industriale e commerciale.

La distribuzione elettrica in bassa tensione ha una storia di investimenti insufficienti, che lascia le aziende esposte a un rischio sempre crescente di guasti e interruzioni non pianificate, eventi che potrebbero essere prevenuti con le tecnologie di monitoraggio disponibili. I guasti alle risorse si rivelano sempre costosi per gli operatori e sono molto più costosi dell’implementazione della tecnologia per fornire un monitoraggio continuo.

Proprietari e operatori sono dolorosamente consapevoli dei costi, sia rigidi che minimi, associati alle interruzioni non pianificate. Al di là dei costi finanziari, i guasti introducono gravi preoccupazioni per la sicurezza e rischi inutili per i dipendenti e gli operatori delle risorse, comportando costi intrinseci impossibili da misurare ma molto significativi.

Quando si considera l’ampia varietà di tipi di asset BT, le modalità di guasto alla radice della maggior parte delle apparecchiature possono spesso essere previste e prevenute monitorando un indicatore anticipatore, ovvero un aumento inaspettato della temperatura, molto spesso causato da connessioni allentate o difettose, sovraccarico e corrosione.

Sebbene i problemi degli asset LV non identificati e non trattati possano provocare un guasto definitivo e improvviso sotto forma di flashover o incendio, la causa sottostante in genere progredisce gradualmente nel tempo. Il monitoraggio tradizionale, se mai effettuato, è periodico e spesso non cattura la lenta progressione verso il fallimento.

Questo articolo evidenzia l'importanza del monitoraggio continuo di queste risorse, spiega perché la temperatura è la variabile di interesse e descrive come le tecnologie wireless possono fornire le migliori soluzioni di monitoraggio della temperatura.

Le risorse elettriche sono progettate e classificate secondo le rigorose specifiche dell'American National Standards Institute (ANSI) o della Commissione Elettrotecnica Internazionale (IEC) con parametri operativi specifici. Collegamenti allentati, contatti impropri e corrosione riducono la superficie di trasporto della corrente, aumentando l'accumulo di calore nei punti in cui rimane il contatto. Quando questo accumulo di calore supera la temperatura consentita dell'asset, si innescano guasti più grandi.

Nel caso meno critico, una condizione di sovratemperatura si scioglie semplicemente senza danneggiare altri elementi. Tuttavia, la fase interessata viene effettivamente disconnessa, provocando una perdita di una sola fase a valle. Di maggiore preoccupazione è quando il calore eccessivo migra nei conduttori, creando eventualmente danni all'isolamento che portano a un cortocircuito fase-fase o fase-terra.

Un collegamento allentato può diventare intermittente e produrre un arco sufficientemente significativo da influenzare le fasi vicine o le strutture messe a terra, avviando un cortocircuito. I guasti da arco elettrico possono creare un arco elettrico estremamente pericoloso di plasma altamente conduttivo poiché i conduttori metallici vengono vaporizzati, creando un'esplosione esplosiva in rapida espansione. L'onda d'urto risultante contiene metallo fuso e frammenti che possono danneggiare altre parti dell'apparecchiatura e ferire il personale nelle vicinanze.

La temperatura è chiaramente una variabile chiave per prevedere il guasto imminente. Per questo motivo, alcune apparecchiature a valle come motori, UPS, apparecchiature di rete e pannelli di controllo potrebbero già includere il monitoraggio della temperatura, gli allarmi e gli interblocchi.