Quali anomalie nelle apparecchiature elettriche è in grado di rilevare un sistema di ecografia tridimensionale con array a fase controllata?

Il sistema di ecografia tridimensionale a matrice fase-controllata IN-308 acquisisce, tramite la tecnologia degli array di microfoni, i rumori generati durante il funzionamento di apparecchiature elettriche primarie quali trasformatori, reattori, GIS, quadri di commutazione ad alta tensione e altre apparecchiature elettriche primarie durante il loro funzionamento; grazie a tecniche quali la localizzazione delle sorgenti sonore, la rimozione del riverbero, il potenziamento e l’estrazione del segnale, trasforma le sorgenti sonore anomale da “udibili ma non localizzabili” in dati localizzabili, registrabili e analizzabili.

La scelta del sistema di imaging a ultrasuoni con array a fase controllata tridimensionale deve basarsi sulle apparecchiature in loco, sulla logica di controllo, sulle modalità di comunicazione e sulle modalità di manutenzione. Gli accessori per le apparecchiature elettriche e i dispositivi di monitoraggio in linea solitamente non funzionano in modo autonomo, ma operano in sinergia con trasformatori, quadri elettrici, cavi, piattaforme di back-end, circuiti di allarme e procedure di gestione e manutenzione. Definire chiaramente il contesto applicativo è più vantaggioso per l’acquisto e la manutenzione successiva rispetto al semplice elenco di modelli.

1. Funzionalità principali e destinatari

2. Nella scelta del modello, considerare innanzitutto le esigenze in loco

Durante il funzionamento delle apparecchiature primarie di potenza, problemi quali scariche parziali, allentamenti meccanici, vibrazioni anomale, fughe di gas o risonanze strutturali possono essere accompagnati da variazioni acustiche. L’ascolto manuale è facilmente influenzabile dall’esperienza e dal rumore ambientale; l’imaging ultrasonico con array a fase controllata tridimensionale può aiutare il personale addetto alla manutenzione a localizzare in modo più intuitivo le fonti di rumore anomale.

3. Note relative all'implementazione e alla manutenzione

Nelle sottostazioni elettriche, la presenza di numerose superfici riflettenti e la complessità del rumore generato dalle apparecchiature rendono difficile per un singolo microfono individuare con precisione la fonte del segnale. Gli algoritmi di array, la riduzione del riverbero e il potenziamento del segnale contribuiscono all’estrazione del segnale utile. Questo sistema di imaging a ultrasuoni è adatto all'uso in combinazione con la termografia a infrarossi, il monitoraggio online delle scariche parziali, il monitoraggio delle vibrazioni e piattaforme online integrate, per valutare lo stato delle apparecchiature da molteplici prospettive: acustica, termica, elettrica e meccanica.

In occasione di richieste di preventivo o di consultazioni tecniche, si consiglia di preparare il modello dell’apparecchiatura, le foto del sito, la posizione di installazione, lo schema di cablaggio, i requisiti di accesso al back-end e le informazioni relative al sistema esistente. Per i progetti di ristrutturazione, è inoltre necessario fornire la targhetta identificativa dell'apparecchiatura originale, le foto dei terminali e la descrizione dei circuiti di controllo; per i progetti di nuova realizzazione, invece, è opportuno pianificare contemporaneamente, già in fase di progettazione, l'alimentazione, le comunicazioni, lo spazio per i quadri elettrici, i nomi dei punti di misura e i livelli di allarme.

4. Domande frequenti

1. Questo sistema di imaging a ultrasuoni viene utilizzato esclusivamente per il rilevamento delle scariche parziali?

Non solo: viene utilizzato per l'acquisizione, la localizzazione e l'analisi dei rumori generati durante il funzionamento delle apparecchiature primarie dell'impianto elettrico.

2. Perché è necessario rimuovere il riverbero?

Il suono riflesso nell'ambiente può influire sulla localizzazione; la riduzione del riverbero aiuta a isolare la sorgente sonora effettiva.

3. È possibile caricare i dati sulla piattaforma?

È possibile caricare le immagini e i dati audio acquisiti tramite connessione cablata o wireless.

Aggiunta: Come verificare le fonti sonore anomale

Una volta individuata una sorgente acustica anomala mediante imaging a ultrasuoni, non è consigliabile trarre conclusioni basandosi su una sola immagine. È necessario effettuare una verifica incrociata tenendo conto del tipo di apparecchiatura, della posizione della fonte sonora, del carico di funzionamento, del rumore ambientale, della temperatura infrarossa e dei dati relativi alle scariche parziali. Per quanto riguarda trasformatori, reattori, GIS e quadri di commutazione ad alta tensione, i rumori di funzionamento normale variano notevolmente da un'apparecchiatura all'altra; una registrazione a lungo termine è quindi più utile per valutare se l'anomalia sia in continua evoluzione.

Se il sistema supporta il caricamento di immagini e dati audio, si consiglia di archiviare i risultati di ogni ispezione. Qualora in seguito si verificasse nuovamente un’anomalia sullo stesso dispositivo, sarà possibile confrontare i dati con le immagini e i suoni storici per valutare se la posizione della fonte sonora sia cambiata o se l’intensità sia aumentata.

7. Riepilogo

Il valore di questo sistema di imaging a ultrasuoni con array a fase controllata tridimensionale non risiede semplicemente nel completamento dell’installazione, ma nella capacità di rendere più agevole l’individuazione, la registrazione e la gestione dello stato dell’apparecchiatura. Per garantire un funzionamento più stabile in fase operativa, è necessario definire chiaramente, in fase di selezione, gli oggetti, le interfacce, la logica di controllo e i processi di gestione e manutenzione. In caso di dubbi relativi a modelli, dimensioni, interfacce o dettagli tecnici, fare riferimento al protocollo tecnico del progetto e alla documentazione più recente fornita dal produttore.

5. In quali aree cieche l'ecografia con array a fase controllata tridimensionale è indicata come tecnica complementare?

Nel monitoraggio dello stato delle apparecchiature elettriche, l’ispezione a ultrasuoni viene spesso utilizzata per individuare segnali acustici correlati a scariche elettriche, perdite e anomalie meccaniche. L'obiettivo principale dell'applicazione di questo sistema di imaging a ultrasuoni con array a fase controllata tridimensionale è quello di trasformare le fonti sonore anomale, difficili da localizzare direttamente sul posto, in immagini spaziali più intuitive, aiutando il personale a determinare approssimativamente da quale zona provenga l'anomalia, se sia correlata a un'apparecchiatura specifica e se siano necessari ulteriori test a macchina spenta o una verifica da vicino. È adatto per ispezioni di substation, quadri di commutazione, aree circostanti i sistemi GIS, accessori per boccole e altre apparecchiature in cui potrebbero verificarsi segnali acustici anomali.

Rispetto alla semplice auscultazione o all’ispezione visiva, il metodo di imaging favorisce maggiormente la registrazione e l’analisi retrospettiva. Il personale in loco può archiviare insieme le immagini di ispezione, la posizione delle apparecchiature, le condizioni operative e le conclusioni relative al trattamento, per poi confrontarle successivamente con apparecchiature simili o con i dati storici. In caso di difetti sospetti, si consiglia di effettuare una valutazione complessiva combinando la termografia a infrarossi, il monitoraggio delle scariche parziali, le prove di routine e l’ispezione visiva in loco. Ciò consente non solo di migliorare l’efficienza nella localizzazione delle anomalie, ma anche di ridurre il rischio di trarre conclusioni basandosi su un unico segnale.

6. Punti chiave della comunicazione tra il reparto acquisti e quello applicativo

Al momento dell’acquisto di un sistema di ecografia 3D ad array a fase controllata, è necessario definire innanzitutto il contesto di utilizzo: se sarà impiegato per ispezioni di routine, verifica dei difetti, indagini specifiche o come strumento di ispezione mobile all’interno di un sistema integrato di monitoraggio in linea. I diversi contesti influenzano i requisiti in termini di portabilità, qualità dell’immagine, gestione dei dati, formazione del personale e generazione dei report. Una volta implementato il progetto, è inoltre necessario definire percorsi di ispezione standardizzati e modelli di registrazione, in modo da poter confrontare i risultati delle ispezioni effettuate con lo stesso dispositivo in momenti diversi. Per il team di gestione e manutenzione, il vero valore del sistema non risiede nel rilevamento di un'anomalia isolata, ma nel creare un ciclo chiuso che comprenda l'individuazione, la verifica, la gestione e l'archiviazione delle anomalie.