Badanie termowizyjne instalacji elektrycznej – kiedy i jak je wykonać

Badanie termowizyjne instalacji elektrycznej to nieinwazyjna metoda diagnostyczna wykorzystująca kamerę termowizyjną do wykrywania nadmiernego nagrzewania się przewodów, złączy i urządzeń elektrycznych, zanim dojdzie do awarii lub pożaru. Metoda ta uzupełnia okresowe pomiary instalacji elektrycznej wymagane na podstawie art. 62 ust. 1 pkt 2 ustawy z dnia 7 lipca 1994 r. – Prawo budowlane (Dz.U. 1994 nr 89 poz. 414 z późn. zm.), choć sama w sobie nie jest przez tę ustawę wprost wymagana. W artykule wyjaśniamy, na czym polega badanie rozdzielnicy elektrycznej, kiedy warto je zlecić, jak przebiega pomiar, jakie są jego ograniczenia oraz jak interpretować wykryte anomalie termiczne.

Czym jest badanie termowizyjne instalacji elektrycznej

Badanie termowizyjne wykorzystuje zjawisko emisji promieniowania podczerwonego przez każdy obiekt o temperaturze wyższej od zera bezwzględnego. Kamera termowizyjna rejestruje to promieniowanie i przekształca je w obraz (termogram), na którym różnym temperaturom odpowiadają różne kolory lub odcienie szarości. W przypadku instalacji elektrycznych pozwala to zobrazować rozkład temperatury na rozdzielnicach, przewodach, złączach, stycznikach, bezpiecznikach i innych elementach toru prądowego – dlatego termowizja rozdzielni elektrycznej jest jednym z najczęściej wykonywanych badań w ramach przeglądu instalacji elektrycznej. Każdy przewodnik oraz każde połączenie elektryczne wykazuje pewną rezystancję, która przy przepływie prądu generuje ciepło zgodnie z prawem Joule’a-Lenza. W prawidłowo wykonanej i eksploatowanej instalacji nagrzewanie mieści się w granicach dopuszczalnych dla danego typu przewodów i osprzętu. Punktowy wzrost temperatury ponad wartość oczekiwaną wskazuje najczęściej na defekt techniczny, który z czasem może się nasilać. Prawidłowa interpretacja termogramów wymaga uwzględnienia współczynnika emisyjności badanych materiałów oraz wpływu odbić promieniowania podczerwonego od błyszczących powierzchni – pominięcie tych czynników może prowadzić do błędnego odczytu temperatury i niewłaściwej oceny stanu instalacji.

Dlaczego dochodzi do przegrzewania się instalacji elektrycznej

Najczęstszą przyczyną lokalnego przegrzewania jest poluzowane połączenie śrubowe lub zaciskowe – luźny styk zwiększa rezystancję przejścia, co przy tym samym natężeniu prądu prowadzi do znacznie większego wydzielania ciepła niż w połączeniu prawidłowo dokręconym. Inne typowe przyczyny to korozja styków, utlenienie powierzchni styku, niedopasowanie przekroju przewodu do obciążenia, przeciążenie obwodu ponad wartość znamionową oraz uszkodzenia mechaniczne izolacji. Co więcej, przegrzewanie może wynikać z niezbilansowania obciążenia między fazami w instalacjach trójfazowych – jedna faza przenosząca istotnie większy prąd niż pozostałe nagrzewa się silniej, co jest łatwo wykrywalne na termogramie przez porównanie temperatur odpowiadających sobie elementów.

Najczęściej wykrywane usterki instalacji elektrycznej

Podczas badania termowizyjnego rozdzielnicy elektrycznej najczęściej wykrywane są następujące usterki:

• poluzowane zaciski,
• przegrzewające się bezpieczniki,
• uszkodzone wyłączniki,
• nierównomierne obciążenie faz,
• przeciążone przewody,
• utlenione połączenia,
• uszkodzone styczniki,
• przegrzewające się szyny zbiorcze.

Kontrola termowizyjna a przepisy Prawa budowlanego

Zgodnie z art. 62 ust. 1 pkt 2 Prawa budowlanego, kontrolą okresową wykonywaną co najmniej raz na 5 lat powinno być objęte badanie instalacji elektrycznej i piorunochronnej w zakresie stanu sprawności połączeń, osprzętu, zabezpieczeń i środków ochrony od porażeń, a także oporności izolacji przewodów oraz uziemień instalacji i aparatów. Kontrolę okresową obiektu jako całość przeprowadza i podpisuje osoba posiadająca uprawnienia budowlane w odpowiedniej specjalności. W praktyce same pomiary parametrów instalacji elektrycznej wykonuje osoba z odpowiednimi kwalifikacjami do eksploatacji urządzeń elektrycznych (kwalifikacje SEP), zgodnie z obowiązującymi przepisami dotyczącymi eksploatacji urządzeń, instalacji i sieci elektroenergetycznych. Warto zaznaczyć, że ustawa nie wskazuje termowizji jako obowiązkowej metody pomiarowej w ramach tej kontroli – wymagany jest pomiar rezystancji izolacji oraz skuteczności ochrony przeciwporażeniowej. Badanie termowizyjne pełni rolę metody uzupełniającej, która pozwala zlokalizować miejsca zagrożone awarią jeszcze zanim parametry elektryczne wyjdą poza wartości dopuszczalne. W praktyce zarządcy nieruchomości oraz obiektów przemysłowych coraz częściej włączają termowizję do standardowego zakresu przeglądów, traktując ją jako element prewencji przeciwpożarowej.

Kiedy wykonać badanie termowizyjne instalacji elektrycznej

W obiektach przemysłowych, użyteczności publicznej oraz wszędzie tam, gdzie występują duże obciążenia instalacji, badania termowizyjne często wykonuje się raz w roku w ramach działań prewencyjnych. W budynkach mieszkalnych częstotliwość badań zależy od sposobu użytkowania instalacji oraz oceny ryzyka, a nie z góry narzuconego harmonogramu – nie istnieje przepis ani norma nakazująca wykonywanie termowizji z określoną częstotliwością. Badanie jest zasadne również przy podejrzeniu usterki – wyczuwalny zapach spalenizny, przebarwienia obudów, samoczynne wyzwalanie zabezpieczeń lub migotanie oświetlenia mogą wskazywać na problem wymagający weryfikacji. Warto je rozważyć także po modernizacji lub rozbudowie instalacji, gdy dochodzi do zmiany obciążenia obwodów, a także po zdarzeniach, które mogły naruszyć połączenia elektryczne, np. po silnych wyładowaniach atmosferycznych.

Jak przebiega badanie termowizyjne rozdzielnicy elektrycznej

Aby wynik pomiaru termowizyjnego był miarodajny, zaleca się wykonywanie go przy obciążeniu możliwie typowym dla danej instalacji, najlepiej przekraczającym około 40% obciążenia znamionowego – przy niskim obciążeniu wiele usterek nie wygeneruje jeszcze wykrywalnej różnicy temperatur. Nie jest to jednak wartość uniwersalna dla każdej instalacji i każdego rodzaju odbiorników. Pomiar wykonuje się przy otwartych obudowach rozdzielnic, tak aby kamera miała bezpośredni dostęp do elementów toru prądowego. Otwieranie rozdzielnic będących pod napięciem wiąże się z ryzykiem porażenia prądem elektrycznym oraz powstania łuku elektrycznego, dlatego badanie powinno być wykonywane zgodnie z zasadami BHP przez osoby posiadające odpowiednie kwalifikacje. Podczas badania rejestruje się termogramy poszczególnych pól rozdzielnic, złączy kablowych, styczników, bezpieczników oraz punktów przyłączenia przewodów do szyn zbiorczych. Każdy termogram analizowany jest pod kątem różnicy temperatur między badanym elementem a punktem odniesienia – innym, analogicznym elementem obwodu lub temperaturą otoczenia. Dodatkowo odnotowuje się bieżące obciążenie prądowe danego obwodu, ponieważ interpretacja wyniku bez znajomości obciążenia w chwili pomiaru jest niemiarodajna.

Klasyfikacja usterek wykrytych podczas badania termowizyjnego

W praktyce diagnostyki elektroenergetycznej stosuje się klasyfikację usterek termicznych opartą na wartości różnicy temperatur (Δt) między badanym punktem a punktem odniesienia. Poniższa tabela przedstawia orientacyjny podział przyjęty w powszechnie stosowanych procedurach diagnostycznych (np. wytycznych NETA).

Wartości Δt mają charakter orientacyjny i mogą się różnić w zależności od przyjętej metody oceny, rodzaju urządzenia oraz zaleceń producenta kamery termowizyjnej. Ostateczną ocenę pilności naprawy powinna podejmować osoba wykonująca pomiar na podstawie pełnego kontekstu badania, w tym lokalizacji usterki i rodzaju obciążenia.

Ograniczenia badania termowizyjnego

Termowizja nie wykrywa wszystkich usterek instalacji elektrycznej. Nie pozwala ocenić stanu izolacji przewodów wewnątrz kabla, nie zastępuje pomiarów rezystancji izolacji ani skuteczności ochrony przeciwporażeniowej. Wyniki badania zależą również od aktualnego obciążenia instalacji oraz warunków pomiarowych, dlatego pomiary termowizyjne powinny być traktowane jako uzupełnienie, a nie zamiennik standardowych badań elektrycznych wymaganych przepisami.

Badania termowizyjne instalacji fotowoltaicznych

Termowizja znajduje szerokie zastosowanie również w diagnostyce instalacji fotowoltaicznych. Pozwala wykryć mikropęknięcia ogniw krzemowych, które prowadzą do lokalnego wzrostu rezystancji i powstawania tzw. hot-spotów. Do najczęstszych przyczyn takich anomalii należą uszkodzone diody bypass, zacienienie fragmentu modułu, uszkodzenia mechaniczne modułów oraz wadliwe połączenia MC4. Badanie termowizyjne instalacji fotowoltaicznej warto wykonać krótko po jej uruchomieniu – pozwala to zweryfikować poprawność montażu i wychwycić ewentualne wady produkcyjne modułów jeszcze w okresie gwarancyjnym. Kolejne badania powinny być powtarzane cyklicznie w trakcie eksploatacji, ponieważ część usterek, np. postępująca korozja złączy MC4, ujawnia się dopiero po dłuższym czasie pracy instalacji. Prawidłowo pracujący moduł fotowoltaiczny powinien wykazywać jednorodny rozkład temperatury na całej powierzchni – każde odstępstwo od tego wzorca wskazuje na potencjalny problem techniczny wymagający dalszej weryfikacji.

Dokumentacja z badania termowizyjnego

Wynikiem badania powinien być pisemny raport zawierający dokumentację fotograficzną w postaci termogramów oraz zdjęć w świetle widzialnym dla porównania. Raport powinien zawierać co najmniej:

• datę wykonania badania,
• warunki atmosferyczne w trakcie pomiaru,
• temperaturę otoczenia,
• przyjętą wartość emisyjności,
• model użytej kamery termowizyjnej,
• obciążenie instalacji w chwili pomiaru,
• opis lokalizacji i klasyfikację każdej wykrytej anomalii wraz z zaleceniami co do terminu i zakresu naprawy.

Taki raport stanowi istotny element dokumentacji technicznej obiektu i powinien być przechowywany razem z protokołami kontroli okresowych, o których mowa w art. 62 Prawa budowlanego – ułatwia to również wykazanie należytej staranności zarządcy obiektu w razie kontroli lub postępowania powypadkowego.

Badanie termowizyjne instalacji elektrycznej – skorzystaj z naszej oferty

Jeżeli szukasz firmy, która wykona badanie termowizyjne instalacji elektrycznej lub fotowoltaicznej wraz z pełną dokumentacją fotograficzną i raportem pokontrolnym – sprawdź naszą ofertę badań termowizyjnych. Obsługujemy budynki mieszkalne, obiekty przemysłowe oraz instalacje fotowoltaiczne na terenie województwa łódzkiego.

Podsumowanie

Badanie termowizyjne instalacji elektrycznej to nieinwazyjna metoda diagnostyczna pozwalająca wykryć anomalie termiczne wynikające z poluzowanych połączeń, przeciążonych obwodów lub uszkodzonych elementów instalacji, zanim dojdzie do awarii lub pożaru. Nie jest ona wprost wymagana przez Prawo budowlane, jednak stanowi wartościowe uzupełnienie obowiązkowych pomiarów rezystancji izolacji i skuteczności ochrony przeciwporażeniowej wykonywanych w ramach kontroli pięcioletniej. Badanie powinna wykonywać osoba z odpowiednimi kwalifikacjami elektrycznymi, przy obciążeniu instalacji zbliżonym do typowego, a jego wyniki powinny zostać udokumentowane w formie raportu z termogramami i opisem wykrytych usterek. Termowizja ma również swoje ograniczenia i nie zastępuje standardowych pomiarów elektrycznych wymaganych przepisami.

FAQ – Często zadawane pytania o badanie termowizyjne instalacji elektrycznej

Czy badanie termowizyjne instalacji elektrycznej jest obowiązkowe?

Samo badanie termowizyjne nie jest wprost wskazane w Prawie budowlanym jako obowiązkowa metoda pomiarowa. Ustawa wymaga natomiast okresowej kontroli instalacji elektrycznej co najmniej raz na 5 lat, obejmującej pomiar rezystancji izolacji i skuteczności ochrony przeciwporażeniowej. Termowizja jest rekomendowaną metodą uzupełniającą tę kontrolę.

Jak często wykonywać badanie termowizyjne instalacji elektrycznej?

Nie ma przepisu narzucającego sztywną częstotliwość. W obiektach przemysłowych i użyteczności publicznej badania wykonuje się często raz w roku w ramach działań prewencyjnych. W budynkach mieszkalnych częstotliwość zależy od sposobu użytkowania instalacji i indywidualnej oceny ryzyka.

Kto może wykonać badanie termowizyjne instalacji elektrycznej?

Przepisy nie wymagają formalnego certyfikatu termografisty do wykonywania takich pomiarów. Badanie powinna jednak wykonywać osoba posiadająca wiedzę z zakresu diagnostyki termowizyjnej oraz odpowiednie kwalifikacje do bezpiecznej pracy przy urządzeniach elektrycznych, np. kwalifikacje SEP.

Czy badanie termowizyjne wymaga wyłączenia zasilania?

Nie – badanie wykonuje się przy instalacji pracującej pod obciążeniem, ponieważ tylko wtedy widoczne są anomalie termiczne wynikające z przepływu prądu. Wyłączenie zasilania uniemożliwiłoby wykrycie większości usterek.

Czy termowizja wykrywa wszystkie usterki instalacji elektrycznej?

Nie. Termowizja wykrywa usterki objawiające się nadmiernym nagrzewaniem, takie jak poluzowane połączenia czy przeciążone obwody. Nie ocenia stanu izolacji przewodów wewnątrz kabla i nie zastępuje pomiarów rezystancji izolacji ani skuteczności ochrony przeciwporażeniowej – powinna być traktowana jako uzupełnienie, a nie substytut standardowych pomiarów.

Jak często badać termowizyjnie instalację fotowoltaiczną?

Pierwsze badanie warto wykonać krótko po uruchomieniu instalacji, aby zweryfikować poprawność montażu. Kolejne badania powinny być powtarzane cyklicznie w trakcie eksploatacji, ponieważ część usterek, np. postępująca korozja złączy MC4, ujawnia się dopiero po dłuższym okresie pracy instalacji.