İnsan gözü elektromanyetik spektrumdaki görünür dalga boyundaki ışıkları görür. Halbuki bizim göremediğimiz farklı dalga boyları da vardır. Nesneler karanlık veya ışıktan etkilenmeyecek şekilde kızılötesi ışık yayarlar. Bu kızılötesi ışık nesnenin termal enerjisidir ve farklı durumlarına değişkenlik gösterir. Termal kamera, bu enerjiyi mercek vasıtasıyla detektörlere düşürür. Buradan da elektronik sensörlere gelerek işlenir ve gözün okuyup yorumlayabileceği verilere dönüşür.

Bu olayın sonucunda oluşan fiile termal görüntüleme denir. Termal görüntülemede nesneler sarı-turuncu gibi renk tonlarındadır. Isınma arttıkça daha parlak, soğukluk oldukça mavi veya mor görünürler. Aşağıdaki görselde bir insan elinin termal görüntüleme verisini inceleyebilirsiniz.

Termal görüntüleme çok geniş kullanım alanına sahiptir. Elektrik sektörü en etkili kullanıldığı alanlardandır. Tesisatçılar, duvardaki sızıntıları herhangi bir kırma/delme yapmadan kolaylıkla bulabilir. Belgesellerin gece çekimlerinde hayvanları görüntülemek için, ısı yalıtımında sızıntı olup olmaması, sağlıkta ateş ve anormal ısı artışlarını hızlı tespit etmek için kullanılabiliyor. Bunların haricinde ulaşımda, itfaiyede, güvenlik alanında, bilim ve teknik alanında da termal görüntülemeden yararlanılır.

Elektrik sektöründe termal görüntüleme nasıl kullanılır?

Elektrik devresinde bir akım akması sonucunda, enerjinin bir kısmı ısı enerjisi olarak kayıp olur. Normal değerlerde olan bu ısı kaybı için yapacak bir şey yoktur. Olağan kabul edilir. Fakat arıza meydana gelen, problemli çalışan, yanlış yükleme yapılan devrelerde normal olmayan bir ısı üretimi oluşur. Termal kameralar sayesinde bu zararlı ısının tespiti sayesinde, problemler kolayca belirlenebilir. Özellikle büyük devrelerde, cihazlarda bir sorun varsa; sorunu tespit etmek oldukça zordur. Termal kamera ile hızlı ve doğru şekilde tespit edilmesi sağlanır.

Uzman bir elektrik personeli termal kamerayı söz konusu ekipmana yönlendirir. Beklenmedik sıcak noktaları tespit etmek amacıyla çevreyi arar. Kamera, ekipmandan yayılan ısının canlı görüntüsünü üretir ve tetiğin hızlı bir şekilde sıkıştırılmasıyla termal bir görüntü yakalanır. İnceleme tamamlandığında, daha yakın analiz, raporlama ve gelecekteki planlar için görüntüler bilgisayar vb. cihaza aktarılır.

İnceleme yapılırken sistemin yüklü çalışması önemlidir. NFPA 70B’ye göre (Amerikan Yangından Korunma Kurumu) en az %40 ve üstü yükleme ile çalışan sistemde doğru ve etkili arıza tespiti yapılabilir. Soğutma koşulları normalin dışındaysa bunun da görüntülemeyi etkileyeceği unutulmamalıdır.

Devredeki hangi durumlarda ısı artışı olur?

Isı artışı genel olarak iki kalıbın farklı varyasyonlarından meydana gelir. Bunlar; düşük yüzey teması ile meydana gelen yüksek direnç ve aşırı yüklü/dengesiz devrelerdir. Kısaca ohm kanuna göre ısı P=I2.R olduğuna göre akım veya dirence bağlıdır. Aşağıdaki görsellerde sırasıyla tespit edilen arızalar belirtilmiştir:

Motor kontrolöründeki bağlantı gevşekliği,
Bir sigortada zayıf bağlantı,
Bir sigorta bağlantısında diğerine göre hata tespiti,
Bir prizdeki bağlantı gevşekliği,

5. ve 6. Görsel bir devre panelinin aşırı yüklemeden ısınması,
Bir kontrolörün bir bağlantısının aşırı ısınması,
Akım trafosunda ısınma,

Termal görüntüleme kameralarının dolap veya metal içlerini doğru görüntülemesi için açılması gerekir. Yukarıdaki görsellerde busbarlardaki aşırı sıcaklık tespitleri vardır.

Soğutma yağı sızdıran trafonun bobinler üzerindeki yüksek sıcaklık etkisi,
Servis trafosunda aşırı ısınmış bir bağlantı,
Trafo üzerinde ısınmış ana bağlantı,
Yine trafo üstten görünümünde ısınmış bağlantılar.

Tüm bu görsellerden çıkarılan sonuca bakıldığında her sıcaklık tespiti arızanın sebebi hemen bulup çözmemize yaramıyor. Bazen gevşek bir bağlantının sağlamlaştırması problemi çözse de kimi zaman nedeni bilinmiyor. Bunun için de uzman elektrik profesyonelleri bu konuda araştırma yaparak çözüm üretirler.

Termal görüntüleme kameraları teknolojinin getirdiği nimetlerden biridir. Özellikle elektrik gözle görülmeyen, hissedilen bir enerji olduğu için bu gibi çalışma metotları daha güvenli ve hızlı sonuçlar verir.