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.

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.

Thiết bị không thể thiếu khi bảo trì hệ thống

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.

Nhờ vậy, kế hoạch thay thế dây cáp hoặc quấn lại động cơ được sắp xếp vào các đợt bảo dưỡng định kỳ, tránh việc dừng chuyền sản xuất đột ngột vào giờ cao điểm. Hoạt động này còn giúp đảm bảo an toàn lao động. Vỏ máy nhiễm điện do cách điện hỏng là một mối đe dọa lớn đối với công nhân vận hành. Việc sử dụng thiết bị đo để kiểm tra xác nhận an toàn điện trước khi bàn giao máy móc sau sửa chữa là bước bắt buộc trong các tiêu chuẩn an toàn công nghiệp quốc tế. Vệc lưu trữ số liệu đo đạc qua từng năm giúp doanh nghiệp đánh giá được chất lượng của các loại vật tư tiêu hao. Từ đó, bộ phận mua hàng có cơ sở để lựa chọn những nhà cung cấp dây cáp, động cơ có độ bền cao hơn, phù hợp với môi trường đặc thù của nhà máy mình.

IV. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG VÀ ỨNG DỤNG THỰC TẾ TRÊN CÁC DÒNG ĐỘNG CƠ

Để kiểm tra được chất lượng của lớp vỏ bọc mà không cần phá hủy nó, các dòng máy đo hiện đại sử dụng phương pháp đặt một điện áp một chiều (DC) cao thế nhưng dòng điện cực nhỏ vào vật thể cần đo.

Cụ thể, thiết bị sẽ phóng một điện áp (thường là 250V, 500V hoặc 1000V tùy theo điện áp làm việc của hệ thống) vào lõi dây dẫn và đo dòng điện rò rỉ chạy qua lớp cách điện để đi ra vỏ máy (nối đất). Theo định luật Ohm, điện trở (R) bằng điện áp (V) chia cho cường độ dòng điện (I). Dòng rò càng nhỏ thì điện trở càng lớn, tức là khả năng cách điện càng tốt. Ngược lại, nếu dòng rò lớn, điện trở sẽ thấp, báo hiệu lớp vỏ bảo vệ đã mất tác dụng.

Ứng dụng thực tế của thiết bị này rất rộng rãi, đặc biệt là trong việc bảo trì các động cơ điện 3 pha công suất lớn:

Nó được dùng để kiểm tra cuộn dây motor so với vỏ máy (kiểm tra chạm vỏ). Kỹ thuật viên sẽ kẹp một đầu dây đo vào vỏ động cơ và đầu còn lại chích vào các cọc đấu dây pha. Nếu kim đồng hồ hoặc số hiển thị mức vô cực hoặc rất cao, động cơ an toàn. Nếu chỉ số thấp về gần 0, cuộn dây đã bị chạm vỏ. Tiếp theo, thiết bị hỗ trợ kiểm tra cách điện giữa các pha với nhau. Trong các cuộn dây motor, lớp sơn cách điện (vecni) giữa các vòng dây có thể bị nóng chảy do quá nhiệt. Việc đo đạc giúp xác định xem các pha có bị thông mạch với nhau hay không.

Ngoài động cơ, thiết bị còn được ứng dụng để kiểm tra máy biến áp và các tuyến cáp ngầm. Đối với cáp ngầm chôn dưới đất, việc xác định độ ẩm xâm nhập là cực kỳ quan trọng. Thiết bị đo với khả năng phát hiện điện trở thấp sẽ giúp khoanh vùng đoạn cáp bị rò rỉ, tiết kiệm công sức đào bới và thay thế toàn bộ tuyến cáp.

V. CÁC TIÊU CHÍ KỸ THUẬT KHI LỰA CHỌN THIẾT BỊ ĐO LƯỜNG

Thị trường hiện nay có rất nhiều dòng máy đo với thông số khác nhau. Để chọn được công cụ phù hợp với nhu cầu của nhà máy, người dùng cần căn cứ vào các đặc điểm kỹ thuật cốt lõi sau đây:

Dải điện áp thử nghiệm (Test Voltage): Đây là yếu tố quan trọng nhất. Nếu bạn làm việc với hệ thống điện hạ thế thông thường (dưới 600V), một thiết bị có dải đo 250V/500V là đủ. Tuy nhiên, với các nhà máy sử dụng điện áp cao hơn hoặc cần kiểm tra sức chịu đựng của vật liệu, cần các dòng máy có khả năng phát điện áp 1000V hoặc lên tới 5000V. Việc chọn sai dải điện áp có thể không phát hiện được lỗi hoặc làm hỏng thiết bị cần đo.
Tốc độ phản hồi và độ ổn định: Trong môi trường công nghiệp nhiều nhiễu từ trường, kim đo hoặc số hiển thị cần phải ổn định nhanh chóng. Một thiết bị tốt sẽ có khả năng lọc nhiễu, cho kết quả dứt khoát trong vòng vài giây, giúp kỹ thuật viên thao tác nhanh, đặc biệt khi phải đo hàng trăm điểm đo trong một buổi bảo trì.
Chức năng so sánh (Comparator): Đây là tính năng rất hữu ích cho việc kiểm tra hàng loạt. Người dùng cài đặt một ngưỡng tiêu chuẩn (ví dụ 1 MΩ). Khi đo, nếu kết quả cao hơn ngưỡng này, máy báo đèn xanh (ĐẠT). Nếu thấp hơn, máy báo đèn đỏ và còi hú (KHÔNG ĐẠT). Tính năng này giúp người thợ không cần nhìn chăm chú vào màn hình mà vẫn biết kết quả, tăng sự tập trung vào thao tác tay.
Tiêu chuẩn an toàn (CAT): Thiết bị đo phải chịu được các xung điện áp bất ngờ từ hệ thống lưới điện. Các cấp độ bảo vệ như CAT III 600V hoặc CAT IV 600V là tiêu chí bắt buộc để đảm bảo an toàn tính mạng cho người đo nếu chẳng may thao tác nhầm vào lưới điện đang có điện áp cao.
Khả năng xả điện tự động: Sau khi đo xong, vật thể được đo (như dây cáp dài) sẽ tích một lượng điện tích dư. Thiết bị đo cần có cơ chế tự động xả lượng điện này ngay khi nhả nút đo để người thợ không bị giật khi chạm tay vào dây cáp sau đó.

Việc cân nhắc kỹ lưỡng các thông số này giúp doanh nghiệp đầu tư đúng chỗ, sở hữu một thiết bị vừa bền bỉ, vừa đáp ứng chính xác nhu cầu kỹ thuật của nhà máy.

VI. MUA SẮM THIẾT BỊ CHÍNH HÃNG TẠI HIOKI VIETNAM

Việc sở hữu một thiết bị đo lường chuẩn xác là nền tảng cho mọi hoạt động bảo trì hiệu quả. Một sai số nhỏ trong phép đo có thể dẫn đến những nhận định sai lầm về tình trạng máy móc. Do đó, nguồn gốc và thương hiệu của thiết bị là yếu tố cần được đặt lên hàng đầu.

Hioki Vietnam là đơn vị cung cấp các dòng thiết bị đo lường điện danh tiếng từ Nhật Bản, nổi bật với sự bền bỉ và độ chính xác vượt trội. Các dòng máy đo điện trở cách điện tại đây được thiết kế chuyên biệt cho môi trường nhiệt đới nóng ẩm và điều kiện công nghiệp khắc nghiệt.

Sản phẩm tại Hioki Vietnam luôn đi kèm đầy đủ giấy tờ chứng nhận xuất xứ và kiểm định chất lượng, đảm bảo đáp ứng các tiêu chuẩn khắt khe nhất của ngành điện.
Đội ngũ tư vấn kỹ thuật am hiểu sâu sắc về sản phẩm sẽ giúp khách hàng lựa chọn đúng model phù hợp với từng ứng dụng cụ thể, từ bảo trì điện dân dụng đến các hệ thống cao thế phức tạp.
Chính sách bảo hành chính hãng và dịch vụ hỗ trợ kỹ thuật sau bán hàng giúp người dùng an tâm tuyệt đối trong suốt quá trình sử dụng thiết bị.

Đầu tư vào thiết bị đo lường tại Hioki Vietnam không chỉ là mua một công cụ làm việc, mà là trang bị sự an tâm và tính chuyên nghiệp cho hệ thống điện của doanh nghiệp bạn. Hãy liên hệ ngay để được tư vấn các dòng sản phẩm mới nhất và phù hợp nhất với nhu cầu của bạn.

Sản phẩm liên quan