Thiết bị không thể thiếu khi bảo trì hệ thống

Trong các nhà máy sản xuất công nghiệp, sự vận hành liền mạch của dây chuyền máy móc là yếu tố then chốt quyết định năng suất. Bất kỳ một sự gián đoạn nào về nguồn điện cũng có thể kéo theo hàng loạt hệ lụy liên quan đến tiến độ giao hàng và chi phí vận hành.

Nội dung chính

Hệ thống dây dẫn và các thiết bị điện luôn phải đối mặt với sự xuống cấp âm thầm từ các tác nhân môi trường xung quanh. Việc lớp vỏ bảo vệ bên ngoài của dây dẫn bị suy hao phẩm chất là điều khó tránh khỏi sau một thời gian dài hoạt động dưới áp lực cao.

 

Để đánh giá chính xác tình trạng này và đưa ra quyết định thay thế kịp thời, kỹ thuật viên cần một công cụ chuyên dụng. Đó chính là đồng hồ đo điện trở cách điện, thiết bị giúp số hóa mức độ an toàn của dòng điện bên trong các lớp vỏ bọc, đảm bảo hệ thống luôn trong trạng thái sẵn sàng hoạt động.

I. SỰ SUY GIẢM CHẤT LƯỢNG VẬT LIỆU DẪN ĐIỆN THEO THỜI GIAN

Mọi vật liệu cách điện, dù được chế tạo từ công nghệ tiên tiến đến đâu, đều có tuổi thọ nhất định. Trong môi trường công nghiệp nặng, tốc độ lão hóa của các lớp vỏ bọc dây cáp hay cuộn dây motor diễn ra nhanh hơn rất nhiều so với điều kiện dân dụng. Có ba yếu tố chính tác động trực tiếp làm thay đổi cấu trúc vật lý của vật liệu cách điện mà mắt thường không thể nhìn thấy ngay lập tức.

 

Đầu tiên là nhiệt độ. Khi dòng điện chạy qua dây dẫn, nhiệt lượng luôn được sinh ra. Trong các nhà máy luyện kim hay chế biến thực phẩm, nhiệt độ môi trường cộng hưởng với nhiệt độ nội tại của dây dẫn tạo nên một áp lực nhiệt lớn. Sự giãn nở và co lại liên tục làm cho lớp nhựa hoặc cao su cách điện bị khô cứng, nứt vỡ vi mô, tạo điều kiện cho dòng điện rò rỉ ra bên ngoài vỏ máy.

 

Yếu tố thứ hai đến từ các tác nhân hóa học và độ ẩm. Hơi nước, dầu mỡ công nghiệp, bụi bẩn dẫn điện hoặc các hóa chất ăn mòn bay hơi trong không khí sẽ bám vào bề mặt thiết bị. Chúng thẩm thấu dần qua các vết nứt nhỏ li ti, tạo thành cầu nối dẫn điện. Khi độ ẩm xâm nhập đủ sâu, khả năng cách ly dòng điện của vật liệu giảm sút nghiêm trọng, dẫn đến việc dòng điện không đi theo lộ trình mong muốn mà phóng ra vỏ máy hoặc sang các dây pha khác.

 

Cuối cùng là các rung động cơ học. Một động cơ công suất lớn khi hoạt động luôn tạo ra độ rung nhất định. Theo thời gian, các điểm tiếp xúc, các đoạn dây bị uốn cong sẽ chịu áp lực vật lý, làm mỏng lớp cách điện. Đây là hiện tượng mài mòn cơ học diễn ra chậm chạp nhưng để lại hậu quả nặng nề nếu không được phát hiện sớm.

II. DẤU HIỆU NHẬN BIẾT HỆ THỐNG ĐIỆN ĐANG GẶP SỰ CỐ RÒ RỈ

Khi lớp cách điện bị suy giảm, hệ thống điện sẽ không hỏng ngay lập tức mà thường phát ra các tín hiệu cảnh báo sớm. Việc nhận biết các dấu hiệu này đòi hỏi sự quan sát tỉ mỉ của đội ngũ kỹ thuật. Dưới đây là những biểu hiện thường thấy khi chỉ số điện trở cách điện đã xuống dưới mức cho phép:

• Aptomat nhảy liên tục không rõ lý do là phản ứng tự vệ của hệ thống. Khi dòng điện rò rỉ đạt đến ngưỡng cài đặt của thiết bị bảo vệ, aptomat sẽ ngắt mạch. Nhiều trường hợp kỹ thuật viên đóng lại aptomat và máy vẫn chạy được một lúc rồi lại ngắt, điều này chứng tỏ lớp cách điện đã bị hỏng nhưng chưa chạm chập hoàn toàn.
• Thiết bị nóng lên bất thường khi dòng điện bị rò rỉ qua lớp cách điện kém, nó sinh ra nhiệt lượng tại điểm rò. Nếu sờ vào vỏ động cơ hoặc đường dây thấy nóng hơn mức bình thường dù tải không cao, đó là dấu hiệu của việc điện trở cách điện đang giảm thấp.
• Máy móc hoạt động chập chờn động cơ có thể khởi động khó khăn, tiếng ồn lớn hơn hoặc tốc độ quay không ổn định do dòng điện cung cấp bị thất thoát, không đủ từ trường để duy trì momen xoắn ổn định.
• Xuất hiện hiện tượng phóng điện nhẹ trong môi trường tối, đôi khi có thể nhìn thấy các tia lửa điện nhỏ li ti hoặc nghe tiếng lách tách tại các điểm đấu nối hoặc nơi dây dẫn bị cọ xát nhiều.

Những biểu hiện trên cho thấy hệ thống đang "kêu cứu". Tuy nhiên, nếu chỉ dựa vào quan sát, kỹ sư bảo trì sẽ ở thế bị động. Việc sử dụng thiết bị đo chuyên dụng sẽ giúp lượng hóa các dấu hiệu này thành con số cụ thể trước khi sự cố thực sự xảy ra.

III. VAI TRÒ CỦA VIỆC KIỂM TRA ĐỊNH KỲ TRONG MÔI TRƯỜNG CÔNG NGHIỆP

Trong các nhà máy hiện đại, việc chuyển đổi từ sửa chữa khi hỏng sang bảo trì dự đoán là xu hướng tất yếu. Thiết bị đo lường đóng vai trò trung tâm trong hoạt động này. Thay vì đợi máy móc dừng hoạt động mới đi tìm chỗ hỏng, các kỹ sư sẽ đo đạc định kỳ để vẽ lên biểu đồ sức khỏe của hệ thống cáp và động cơ. Việc kiểm tra định kỳ giúp phát hiện xu hướng giảm thấp của chỉ số Megaohm (MΩ). Một thiết bị có thể vẫn hoạt động bình thường ở mức 50 MΩ, nhưng nếu tháng trước nó là 100 MΩ và tháng này tụt xuống 50 MΩ, nghĩa là sự cố đang đến gần. Thiết bị đo cho phép người vận hành nhìn thấy tốc độ xuống cấp đó.

XEM THÊM : Thiết bị không thể thiếu khi bảo trì hệ thống