Dao cách ly, đầu nối dạng ống khuỷu, cầu chảy, chống sét, máy cắt dầu, và nhiều thiết bị điện khác thường phát nóng trước khi hỏng. Khả năng phát hiện sớm hiện tượng phát nóng quá mức trên các thiết bị điện này trước khi nó trở nên nghiêm trọng là yêu cầu thiết yếu để ngăn ngừa cắt điện ngoài kế hoạch rất tốn kém và bảo vệ công nhân khỏi bị tác động của hồ quang cũng như các sự cố có thể xảy ra.
Những người có kinh nghiệm và được đào tạo đều hiểu rằng điều rất quan trọng là phải lưu tâm tới các tiêu chuẩn ngành điện về giữ khoảng cách làm việc an toàn. Đây là lý do vì sao ngày càng nhiều thợ điện và công ty điện lực tìm đến kỹ thuật chụp ảnh nhiệt như một phương cách thiết thực và hiệu quả hơn để tiến hành kiểm tra các thiết bị đang mang điện từ bên ngoài khu vực nguy hiểm.
|
(Hình minh họa)
|
Mục đích của máy ảnh hồng ngoại(*)
Máy ảnh hồng ngoại (nhiệt) cảm nhận nhiệt thay vì cảm nhận ánh sáng và chuyển các dữ liệu máy thu được thành hình ảnh dễ nhận ra để có thể giúp công nhân đường dây, công nhân xử lý sự cố, và các kỹ thuật viên khác thấy ngay được các điểm phát nóng cục bộ mà mắt thường không thể nhìn thấy, báo hiệu có vấn đề sắp xảy ra. Có trong tay bằng chứng hình ảnh, các đội sửa chữa khi đó biết được nơi cần khảo sát kỹ hơn và tiến hành sửa chữa nhằm ngăn ngừa sự cố. Công nhân đường dây và công nhân xử lý sự cố sử dụng kỹ thuật chụp ảnh nhiệt để xem liệu các bộ phận hợp thành có vận hành trong phạm vi phổ nhiệt độ hoặc liệu có đủ an toàn để cắt mạch, chuyển mạch, hoặc thực hiện nhiệm vụ bảo trì.
Kỹ thuật chụp ảnh nhiệt ngày nay đã tiến triển đáng kể so với khi triển khai các máy ảnh hồng ngoại đầu tiên dùng để khảo sát các trạm biến áp và các kiểm tra điện khác. Công nghệ này được chấp nhận rộng rãi và hầu hết các công ty điện lực hiện nay đều có các nhóm chuyên trách chụp ảnh nhiệt, sử dụng nhiều hệ thống chụp ảnh nhiệt khác nhau để giúp họ hoàn thành bảng danh mục kiểm tra phục vụ công tác bảo trì tiên liệu.
Cải tiến công nghệ
Các mô hình thiết bị cầm tay đời mới hơn giờ đây được trang bị máy dò nhiệt có độ phân giải cao hơn và thiết bị quang học chụp từ xa tiên tiến cho phép người chụp ảnh nhiệt dễ dàng quét ảnh các đối tượng lớn và nhỏ từ khoảng cách xa hơn để kiểm tra các mối nối cơ khí bắt bu lông, cầu chảy, tụ điện, máy cắt dầu, và nhiều mục tiêu khác bị phát nóng quá mức. Tùy thuộc vào tỷ lệ kích thước điểm ảnh, độ phân giải điểm ảnh, độ nhạy và ống kính máy ảnh qui định, máy ảnh nhiệt không chỉ có thể hiển thị những nơi tiềm ẩn các vấn đề về tăng nhiệt độ giữa các thành phần tương tự ở mức tải tương tự, máy ảnh nhiệt cũng có thể giúp lượng hóa (đo) nhiệt độ đó với độ chính xác cao hơn. Các thông tin này có thể đặc biệt quan trọng trong việc xác định liệu có cần phải cho thiết bị ngừng hoạt động ngay lập tức hay không.
 |
Kỹ thuật chụp ảnh nhiệt có thể phát hiện sớm các vấn đề về nhiệt, nhờ đó công ty điện lực có thể linh hoạt trong việc lên lịch bảo trì, tránh việc phải cắt điện đột ngột và cùng với đó là tránh được các khoản chi lên đến hàng triệu đô la cho sửa chữa lớn và tổn thất doanh thu. Cũng quan trọng (nếu không nói là quan trọng hơn) như việc duy trì hoạt động của khách hàng và các cơ sở thương mại chính là giá trị của công nghệ này trong việc nâng cao độ an toàn cho cộng đồng và cho công nhân bằng cách phát hiện kịp thời các vấn đề, giúp ngăn chặn phóng điện hồ quang và các mối nguy hiểm khác về điện.
Cải thiện độ an toàn cho người lao động
Bảo vệ người lao động là động lực chính thúc đẩy phong trào đang được triển khai tại nhiều công ty điện lực Bắc Mỹ (gồm Mỹ và Canađa) với việc trang bị các máy ảnh nhiệt loại ngắm vào và chụp, dễ sử dụng, giá rẻ, cho hàng mấy trăm kĩ thuật viên, bổ sung cho các máy ảnh hồng ngoại tính năng cao hiện đang được phần lớn các nhóm chuyên trách chụp ảnh nhiệt của các công ty điện lực sử dụng. Những nỗ lực này cho phép công nhân đường dây và công nhân xử lý sự cố thực hiện quét ảnh nhanh cho phép đánh giá tổng quan tình trạng thiết bị cũng như kiểm tra an toàn trước khi tiếp cận các thiết bị điện và tiến hành bảo trì. Kết quả là nâng cao được độ tự tin.
 |
Sau đây là ví dụ về tình huống nảy sinh trong quá trình kiểm tra thường xuyên một trạm biến áp của một công ty điện lực thuộc bang California. Khi tiến gần tới một dàn máy biến áp đang mang điện, cách khoảng 1,5 m, người kỹ thuật viên điện giật mình khi cảm nhận sức nóng tỏa ra từ dàn máy, anh có thể cảm thấy sức nóng phả vào mặt, nóng hơn hẳn mức bình thường vẫn thấy.
Anh vội vàng lấy máy ảnh hồng ngoại loại “ngắm và chụp” từ trong xe, dùng máy ảnh “quét” dàn máy biến áp, và nhanh chóng thấy rằng đúng là có vấn đề. Hình ảnh nhiệt cho thấy một trong các máy biến áp đang nóng rực lên. Sau đó anh ta gọi điện cho cán bộ giám sát và chia sẻ ảnh chụp qua điện thoại, ngay lập tức họ quyết định: Cho máy đó ngừng vận hành. Máy biến áp được đưa ra khỏi lưới điện kiểm tra lại, kết quả là không có dòng dầu tuần hoàn trong máy biến áp.
Bằng cách phát hiện vấn đề kịp thời, công ty điện lực đã tiết kiệm được một khoản lớn về sửa chữa và máy ngừng làm việc: Chi phí khoảng 300.000 USD và sáu ngày để sửa chữa so với ước tính 3 triệu USD và sẽ phải mất thêm một tháng hoặc lâu hơn để thay thế máy biến áp, điều nhất thiết phải thực hiện nếu như máy biến áp hỏng hoàn toàn và bị phá hủy. Cũng theo công ty này, trong ba năm qua, các máy ảnh nhiệt của họ đã giúp phát hiện hàng trăm trường hợp bất thường khác nhau trong các lần tuần tra, mà nếu không được phát hiện, sẽ có khả năng phát triển thành sự cố nghiêm trọng.
Ứng dụng trên cao và ngầm dưới đất
Công nhân của một công ty điện lực khác đang sử dụng máy ảnh giá rẻ để kiểm tra an toàn trước khi leo xuống hầm ngầm dưới đất. Trước tiên, bằng cách đưa máy ảnh nhiệt xuống thấp hơn lối vào độ vài mét, các thành viên trong nhóm có thể kiểm tra nhiệt độ các cầu dao, các mối nối hoặc các cuộn dây máy biến áp hở xem có cao bất thường hay không. Nếu có mối nguy hiểm sắp xảy ra và có dòng điện rò xuống đất, thường trên máy ảnh sẽ xuất hiện hình mẫu nhiệt cho thấy vị trí của vấn đề rắc rối tiềm ẩn.
Kỹ thuật viên cũng thường xuyên quét ảnh vỏ các máy biến áp lắp trên bệ và các thiết bị khác lắp trên cao trước khi mở máy ra để kiểm tra thêm hoặc tiến hành sửa chữa. Nếu hình ảnh nhiệt bề mặt bên ngoài cho thấy nó nóng quá mức mà không phải là do mặt trời chiếu vào, kỹ thuật viên cần có quyết định khôn ngoan hơn trước khi tiến hành bất kỳ công việc sửa chữa nào. Tuy nhiên, kỹ thuật viên cũng cần nhận thức rằng ngay cả khi điểm phát nóng cục bộ không thể hiện rõ rệt trên hình ảnh nhiệt, điều đó cũng không đảm bảo rằng không có vấn đề tiềm ẩn bên trong. Vì vậy, bao giờ cũng vậy vẫn phải hết sức thận trọng.
Công nghệ chụp ảnh nhiệt cũng cung cấp thêm một biện pháp bảo vệ trong quá trình xây dựng. Các nhóm làm việc trong xe gầu nâng có thể sử dụng công nghệ ảnh nhiệt để giúp xác nhận việc lắp đặt, chất lượng bảo trì, và vận hành là đúng cách. Nếu công nhân chuẩn bị làm việc trên một đường dây và máy ảnh nhiệt cho thấy một cái gì đó nóng hơn quá mức so với bình thường hoặc so với thành phần cùng loại khác, họ có thể tạm dừng dự án, tìm hiểu tình hình kỹ hơn.
Kết luận
Những phát hiện nhờ sử dụng máy ảnh nhiệt thật đáng kinh ngạc và có thể cũng không kém phần lợi ích. Những người mới sử dụng kỹ thuật này nhiều khi báo cáo rằng họ hết sức ngạc nhiên vì tất cả các vấn đề mà trước đây khi còn dựa vào các thiết bị đo bức xạ cục bộ (nhiệt kế hồng ngoại) thì họ không hề hay biết, chưa kể đến việc họ có nguy cơ chịu ảnh hưởng của các điều kiện mất an toàn. Những người chụp ảnh nhiệt và các công ty điện lực từng trải đã bình luận rằng không có công nghệ chụp ảnh nhiệt sẽ làm thay đổi độ tin cậy của hệ thống của họ và tạo ra một môi trường làm việc nguy hiểm. Công nghệ này có thể là phương cách hiệu quả để bảo vệ các thiết bị điện khỏi bị hư hại và bảo vệ công nhân ngành điện lực khỏi các mối nguy hiểm.
(*) Máy ảnh hồng ngoại (cũng gọi là máy ảnh nhiệt) có khả năng cảm nhận tia hồng ngoại (còn gọi là tia nhiệt) mà mắt thường không nhìn thấy được và chuyển các dữ liệu máy thu được thành hình ảnh dễ nhận ra. Máy ảnh hồng ngoại còn có nhiều công dụng khác, nhất là trong quân sự.