Nella distribuzione dell’energia l’aumento di temperatura è dovuto alla resistenza elettrica e dall’intensità di corrente. Questo secondo il fenomeno fisico conosciuto come “effetto joule”.
Connessioni allentate, contatti ossidati e conduttori parzialmente deteriorati, incrementano la resistenza e di conseguenza la temperatura. Questo fenomeno è visibile con l’analisi termografica con l’ausilio di una termocamera professionale.
L’aumento della temperatura inoltre spesso accelera la corrosione innescando un fenomeno che nel tempo diventa sempre più grave. A lungo andare potrebbe generarsi un guasto o addirittura degenerare in incendio.
Altro fattore responsabile dell’aumento di temperatura in un sistema elettrico è la corrente. Questa dipende dal carico e dal suo bilanciamento, nei sistemi trifase.
Con l’analisi termografica è possibile effettuare la “manutenzione predittiva” nel settore energia che permette attraverso diverse tecniche di individuare sintomi e segnali di non facile interpretazione, mirando con precisione tutti gli interventi da eseguire.
Congiuntamente al monitoraggio delle grandezze fisiche in gioco quali corrente e tensione, è possibile con la termografia individuare sbilanciamenti di fase. Quindi sovraccarichi, ossidazione nelle connessioni, interruzione di circuiti, e perdite di isolamento.
Nel termogramma riportato in esempio di un traliccio dell’alta tensione, presenta una anomalia all’arrivo linea nella morsa di serraggio. La temperatura massima rilevata nel box2 è superiore di circa 15 gradi rispetto alle altre due connessioni.
Durante unì analisi presso una sottostazione di produzione di energia, è stata riscontrata un anomalia in un trasformatore in olio. Infatti, un elemento radiante risulta essere ad una temperatura di 10 °C inferiore rispetto agli altri.
Nessuna anomalia riscontrata invece nei terminali AT del trasformatore.
All’interno di un quadro elettrico di uno stabilimento di produzione sono stati individuati due portafusibili con le connessioni con temperatura superiore a 130°C. L’intervento per la riparazione e la messa in sicurezza è stato immediato.
Fotovoltaico
L’analisi termografica viene utilizzata anche nella manutenzione degli impianti fotovoltaici, per individuare l’eventuale presenza di punti caldi anomali all’interno del pannello, difetti di connessione tra celle e diodi, perdite di potenza per effetto PID.
I punti caldi vengono comunemente chiamati Hot Spot Fotovoltaici. La loro presenza durante il normale carico solare è quasi sempre sinonimo di difettosità del modulo. Normalmente si esegue un analisi termografica quando i rendimenti dell’impianto sono inferiori ai dati dichiarati dal costruttore, con relative perdite di produzione e guadagno.
I termogrammi eseguiti sull’impianto sono in grado quasi sempre di determinare la presenza di celle che lavorano ad una temperatura superiore al NOCT ( Nominal Operating Celle Temperature) dichiarato dal costruttore, normalmente compreso tra i 40 e i 70°C. Una cella difettosa lavora come un diodo polarizzato e si comporta come se stesse effettuando una carica piuttosto che una generazione, innescando quindi una reazione a catena che condiziona e compromette la produzione di tutte le celle del pannello stesso, e a sua volta della stringa di appartenenza. Questa inversione comporta un’elevata dissipazione facilmente individuabile con una camera termica.
La perdita di potenza per effetto PID è un fenomeno che si sviluppa in particolare nelle celle del modulo fotovoltaico più vicine al polo negativo, quindi al potenziale Zero Volt. Le strutture degli impianti fotovoltaici che per norma devono essere collegate a terra per motivi di sicurezza, hanno potenziale zero. A causa di questa condizione può succedere pertanto che ci sia una migrazione di elettroni dal modulo verso la struttura, con la conseguenza di maggiore corrosione e invecchiamento , quindi maggiore temperatura, rilevabile con la termografia.
Le ispezioni vengono svolte in condizioni operative normali, e non richiedono lo spegnimento dell’impianto.
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