De precisie van Ultrasoon

Ultrasone toepassingen in voorspelbaar onderhoud (PdM)

Afbeelding: Logo SDT Hear More

Akoestische Vibratie Monitoring van machinedelen m.b.v. ultrasone signalen

Akosestische Vibratie Monitoring van (kogel)lagers m.b.v. ultrasone signalen

Akoestische (kogel)lagersmering m.b.v. ultrasone signalen

Testen van hydraulisch gevulde systemen m.b.v. ultrasone signalen

Testen van condenspotten m.b.v. ultrasone signalen

Testen van afsluiters m.b.v. ultrasone signalen

Opsporen van pomp cavitaties m.b.v. ultrasone signalen

Opsporen en onderzoek van elektrische effecten

Vlambogen / Gedeeltelijke ontladingen

Gedeeltelijke ontladingen zijn defecten welke door de SDT ultrasone detectoren in midden- en hoogspanning installaties worden gevonden. Deze ongewenste elektrische ontladingen slaan over tussen isolator en aarde. De hieruit resulterende constante stroom kan tot stilstand van de installatie leiden, en uiteindelijk tot de complete verwoesting ervan.

Kroon / Corona

Corona tast de elektrische geleiders boven 1 kV aan. Er ontstaat ozon dat de isolator beschadigd, zuren welke bij aanwezige vochtigheid metalen doen oxideren, en veroorzaken elektromagnetische interferenties.

Tracking

Tracking, ook wel eens baby vlamboog genoemd, is de formatie van gedeeltelijk geleidende baan over de oppervlakte van een elektrische isolator. Dit fenomeen wordt verergerd door vervuiling en vocht.

Vlambogen / Arcing

Arcing is stroom welke door de lucht vloeit, waardoor een plasma ontlading plaats vindt.

Waarom gedeeltelijke ontladingen ultrasone signalen produceren

De ontlading van elektriciteit ioniseert de omgevingslucht, waardoor een breed geluidsspectrum ontstaat. Hierin begrepen zijn ook ultrasone frequenties. De ultrasoon componenten bevatten rijke informatie om onderscheid te kunnen maken tussen Corona, Tracking en Arcing defecten. De diagnose is in eerste instantie gebaseerd op het luisteren naar het gestapelde signaal. Dit wordt tenslotte ondersteund door de analyse van de tijd en frequentie signalen.

Typische ultrasoon signalen

Kroon / Corona

Corona geluid wordt waargenomen als een regelmatig, zoemend geluid. Vergevorderde corona’s zullen ook een willekeurig ploffend geluid veroorzaken. Vergevorderde corona’s zijn lager en dieper van toon.

De weergave van het tijdsignaal van een corona ontlading laat pieken met een regelmatige tussenruimte en amplitude zien. Bij vergevorderde corona’s zijn een aantal extra pieken bij een grotere amplitude willekeurig aanwezig.

De weergave van het frequentiesignaal van een corona ontlading laat een overheersende piek zien bij een grondfrequentie van 50 of 60 Hz, alsmede een aantal zwakkere harmonische. Bij vergevorderde corona’s nemen de harmonische toe. Bovenal neemt hun amplitude toe in vergelijking met die van de grondfrequentie.

Tracking

Tracking geluid wordt waargenomen als een zoemend en periodiek knetterend geluid, met pauzes en mogelijke achteruitgang, om vervolgens in intensiteit toe te nemen tot het punt van ontbranding wordt bereikt. Nadat de ontbranding heeft plaatsgevonden wordt het weer stil.

De weergave van het tijdsignaal laat zeer korte, hoge amplitude pieken zien. De tijd tussenruimte tussen pieken en de piek amplitudes zijn niet regelmatig. De piek amplitude is een indicator v.w.b. de ernst van het defect.

De weergave van het frequentiesignaal heeft geen overheersende piek.

Vlambogen / Arcing

Arcing wordt waargenomen als een heftig, gewelddadig geluid van een elektrische flits met een abrupt begin en einde. Het zoemende geluid zoals bij een corona en bij tracking is niet aanwezig.

De weergave van het tijdsignaal van arcing laat zeer hoge amplitude pieken zien, welke willekeurig in de tijd verschijnen. Het grootste verschil met tracking is dat de tijdsduur van elke ontbranding langer is, derhalve vertoont de weergave van het tijdsignaal bij arcing wijde pieken.

Net als bij tracking, zijn er bij de weergave van het frequentiesignaal geen overheersende pieken.

Kiezen van de juiste sensor

Flexibele sensor

De flexibele sensor wordt daar gebruikt, waar de te controleren omgeving direct bereikbaar is. Met de sensor worden schakelkasten (ventilator openingen, deursleuven), transformers en MCC panelen gecontroleerd. Het gebruik van het precisie rubberen opzet stuk wordt aanbevolen.

Magneet sensor

De sensor wordt geplaatst op deuren, of geraamtes van schakelkasten, transformers en MCC panelen. De gevoeligheid van deze sensor is beter dan die van de flexibele sensor; het gebruik ervan wordt bij dynamische meting en idem dataopslag aangeraden.

EDS

De EDS sensor heeft een bijzondere gevoeligheid – het is 20 keer gevoeliger dan de flexibele sensor. Dit betekent een extra opbrengst van 26 dBµV.

Om deze reden wordt aangeraden, de EDS voor dezelfde toepassingen te gebruiken als de flexibele sensor; echter dient de toegang tot de te controleren zones wel vrij toegankelijk te zijn. De afstand tot de controle zone mag niet groter zijn dan 5 m.

Het opsporen van de precieze plek kan wel een probleem zijn.

Parabool sensor

Als de te controleren zones op een afstand groter dan 5 m ver weg gelegen zijn, dan is de parabool sensor de aanbevolen sensor. Het gebruik van deze sensor op korte afstanden wordt niet geadviseerd. De gevoeligheid van de parabool sensor is beter in vergelijking met de EDS en de ingebouwde laser aanwijspunt maakt het mogelijk, om ver weg gelegen lekken ook aan te wijzen.

Het vinden van gedeeltelijke ontladingen

Voordat u aan een inspectie begint, controleer het voltage van de installatie en bestudeer de weersomstandigheden (temperatuur en RH).

Bij gesloten installaties begint men de controle met de EDS of de flexibele sensor door ventilatie en deur openingen te scannen – de deuren blijven gesloten. Ook kan men de magneetsensor aanbrengen aan deuren en geraamtes.

Vervolgens wordt de installatie in de hoogste amplificatie instelling van de ultrasone detector gescand. Hierbij wordt de gekozen sensor van boven naar beneden, en van rechts naar links over de installatie heen bewogen. Het is belangrijk om – waar dit mogelijk is – een 360° scan uit te voeren.

De detectie van gedeeltelijke ontladingen met ultrasoon geluid resulteert in het luisteren naar zoemende, knetterende, jagende geluiden.

Om het defecte element te vinden zoekt men naar de plek waar het geluid het hardst waarneembaar is, hier zal ook de hoogste meetwaarde op het LCDisplay van de ultrasone detector te zien zijn. Als men de parabool sensor gebruikt, kan een dergelijke plek met de laser aanwijspunt aanwijzen.

Noteer het meetresultaat dat op het LCDisplay wordt weergegeven. Voor betrouwbare vergelijkingen of de evaluatie respectieve de voortgang van gedeeltelijke ontladingen te kunnen maken en kunnen constateren, dient men de afstand tussen de sensor en het defecte element, alsmede de meethoek gelijk te houden.

Vermeld de juiste plek, omschrijf het gevonden probleem en neem een foto, maar maak vooral ook een dynamische meting.