红外测温技术

红外测温技术简介

　　电气设备在运行时因为故障导致设备表面和内部的温度不断发生变化，红外测温技术通过监视电气设备的温度变化情况，对设备故障情况进行判断。与传统的预防性试验和离线诊断相比较，红外测温技术不接触、不停电、不解体，能够实现大面积范围内的扫描成像，具有快捷、灵敏、形象的特点。光电探测器以及红外光学系统等，组成了整个红外测温系统。其中光电探测器主要是在测温过程中，聚集物体辐射的能量并将其转换成测量所需的电信号。

　　电气设备故障一般分为外部故障和内部故障两种。外部故障一般是以局部过热的形态不断向周围辐射红外线，红外热像图以故障点为ZX不断进行热场分布。而内部故障发热的时间较长，而且发热较为稳定，与故障点相接触的固体、液体等因为热传导在内部产生热量，再将内部热量传达到外壳中，能够改变设备之外的热场分布。所以利用红外测温技术能够快速准确找到内、外部故障点。

　　利用红外测温，快捷、简便。变压器、电压互感器等电气设备因为线路绝缘老化容易造成温度异常，内部缺陷不易显露，采用红外测温技术能直接获取故障发生点信息，因此红外测温技术在电力系统中的应用十分广泛。

红外测温技术原理

　　红外测温技术可以划归在物理学与化学结合的领域，根据物体中分子原子的无规则运动使得任何在零度以上的物体会散发出红外辐射能量，温度越高，这种能量也就越大。

　　红外测温就是利用物体的红外辐射原理，对变电运行中具体相关设备进行温度测量与监控，从而为变电设备是否处于正常的运行状态取得diyi手资料，是一种实时监测控制技术。

　　红外测温技术的应用原理为：由原子、分子等构成的物质，它们由不同的元素组成，这些元素按照一定的规则顺序排列，使得不同物质具有不同的分子与原子结构，这也是物质的性质之间存在差异的根本原因。在物质内部结构中原子、分子处于高速运行的状态，其运动遵循一定的规律，运动产生的热量会产生辐射。

　　红外测温就是对这些辐射出来的热量进行检测，在变电运行过程中，变电设备会发生热辐射，利用红外测温技术对其进行检测，判断设备温度是否正常，以此就能判断出设备运行状态，从而达到对运行设备实施监测，从而达到减少甚至杜绝危险事故发生的目的。

红外测温判断方式

　　1、相对温差法判断法：变电在运作过程中，电力设施会由于电压、电流而产生热量，若设备导通部位有异常发热现象，由温度测量仪器获取可靠的温度值，并根据相应的算法得出设备发热部位的相对温差。

　　2、同类比较法：这种方法就是将电力设备运行温度与正常状态下的设备温度进行比较，根据其差异判断设备的运行状态。一些由电压导致发热的设备，由于其温度生长的比由电流引起的温升要缓慢，因此其发生故障时，能够利用同类比较法进行判断。

　　3、热谱图法：热谱图法就是通过计算机及相关的软件绘制出设备运行过程中的热谱图，并与正常状态下设备热谱图进行比较，根据两者之间的差别判断其运行状态。

红外测温技术的优势

　　由于红外检测技术在工作方式上存在着很大的差异，因此红外检测系统本身带有着许多优势，例如：

　　①红外检测仪器较小，一般情况下都是采用手持的方式，而在检测的时候，也不需要其他辅助装备以及随意移动，可以根据自身需要对设备的各个部位进行检测;

　　②工作人员再利用外红检测仪器对变电设施进行检测工作的时候，可以让工作人员不与电力设施接触就能够完成工作，这样一来就能使工作人员的安全得到有效的保障，并且工作效率也会得到极大的提升;

　　③红外检测技术本身还带有红外辐射的功能，这一功能还可以做到独立工作，并且检测的数据也会相对准确，并且还具有显著的及时性特点;

　　④能够与当前的计算机技术进行wan美的结合，将数据与图像清晰的呈现在工作人员面前，对检测结果还能够进行储存和分析，做到资源的共享;

　　⑤红外测温技术还能在电力评估工作中，提供准确可靠的评估依据，保证评估结果的客观性。

红外测温技术的环境影响及注意事项

　　1、红外光在传输的过程中会由于大气的吸收作用有一定程度的衰减，因此，进行红外检测工作时，应选择在相对湿度不超过75%且天气晴朗的环境下进行。

　　2、在阳光直射或强烈灯光照射下，光线的反射和漫反射与红外检测设备的波长部分存在重叠区域，可能会影响红外测温仪的检测结果，造成测量误差。因此，红外检测工作Z好选择在夜晚、或阴天的环境下进行(Z好在日落后2h及日出前2h之间)，在白天要避免阳光直接照射。另外，在条件允许的情况下，Z好不要开启变电站内的夜间场地灯。

　　3、当进行户外检测时，空气的流动会影响设备表面的散热，缺陷设备的热量会被风力加速散发，物体表面的温度不足以说明设备的发热情况，因此应尽量选择在无风或风力较弱的天气下进行红外检测。

　　4、红外测温设备与被试设备的角度对结果也会造成影响，因此，应从多角度进行检测，在需要进行复测的情况下，应记录检测位置，以便下次在同样位置进行检测。同时，还应注意邻近物体对被试设备的热辐射，选取正确的测量角度或设置屏蔽措施。

　　5、检测距离对红外诊断也是有影响的，红外辐射会随着检测距离的增加而逐渐衰减。另外，红外检测设备只有在适当的距离成像效果才能达到Z好。因此，在进行红外检测时，试验人员应选择合适的距离进行检测。

　　6、不同性质的材料对辐射的吸收或反射性能各异，同时受到物体的表面光滑度等原因影响，不同设备的发射率是有较大差异的。因此，在测量之前，对不同设备进行红外检测时应选择合适的发射率。在电力系统，对带电设备进行精确的诊断时，金属导线及金属连接部位的发射率应为0.9，瓷套类设备应为0.92，金属设备带漆部位应为0.9。

　　7、部分故障设备的过热情况随着设备负荷的增大而增大。因此，在红外测试时，应详细记录被试设备的负荷情况，尤其是在设备负荷高峰的情况下更能反映设备是否具有缺陷。

　　8、大气中的尘埃、漂浮物及悬浮颗粒对红外检测设备的正常工作也有非常大的影响。因此，红外测温工作应在空气晴朗的无尘、无漂浮物的环境中进行。

红外测温技术应用——变电运维

　　1、进一步提升设备的巡检工作

　　通常情况下变电站的运行质量会直接关系到整个电网的运行安全性与稳定性，因此说进行变电系统的定期巡检工作，其也是确保整个变电站正常运行的有效保障。在进行变电系统的巡检过程之中，其还要求巡检人员拥有良好的职业素质以及工作能力。

　　我国电力企业在对变电设备进行巡检的过程中，其主要运用的是目测、耳听以及手摸这三种形式，但是该巡检方法往往容易忽视掉设备运行过程中的一些隐患问题，比如设备如果出现了发热问题，那么仅凭人体的肉眼也无法进行直接的观测，在这一情况下就需要通过手摸的方式来对该设备的发热状态进行检测，并容易导致一些安全事故的发生。

　　借助于耳听的方式来进行变电设备的巡检过程中，因此各种运行噪音的影响，就会对检测结果造成一定的影响，此外变电设备的运行比较复杂，这也就导致了相关变电设备的运行安全性也难以得到有效保障。

　　通过红外测温技术其能够对各种设备的运行状况进行有效的监控，其也能够实施更为科学与合理的设备巡检工作，并借此来提升整个变电系统的运行稳定程度。比如当变电设备出现了温度异常这一情况时，其无法直接用眼睛来进行观测，但是如果对该故障未能够进行及时的处理，则有可能导致整个变电设备的维护工作得到延误。在这一情况下借助于红外测温技术也就能够很好的避免这一情况的出现，来保证该变电设备的运行稳定性。

　　2、在隔离开关上的应用

　　此外在隔离开关在变电系统中也有着非常重要的应用意义，其运行状况也会直接影响到整个变电系统的运行安全性。但是隔离开关多是直接在一个开放的环境下来进行工作，并导致其表面非常容易出现氧化这一现象，而氧化之后所形成的氧化膜也会直接导致隔离开关的接触电阻以及表面电阻得以增加。

　　隔离开关在这一情况下进行运行时，其就非常容易出现发热的现象，严重情况下甚至还会导致火灾的发生。此外因为氧化膜的存在，也就会导致其接触电阻得以增加，并导致隔离开关的表面温度得以上升。通过红外测温技术的合理应用，其能够对隔离开关的运行温度进行实时监控，并能够及时的发现问题加以解决，从而为后续开关检测工作奠定一个良好的基础。

　　3、有效处理线夹发热

　　在变电系统中如果导线接触位置温度异常，也就会出现线夹发热的情况，造成这一情况出现的主要原因在于导线因为长时间裸露运行，会导致弹簧垫片出现氧化现象，并使得变电系统出现线夹的松动以及接触不良等问题。

　　一旦出现线夹发热情况，其不仅仅会直接影响到整个电路的调整与操作，还会对电力系统的运行带来一定的安全隐患。此外在进行安全与检测修理的过程中，如果发现了漏装或者安装弹簧片不符合规定的情况，就会导致线夹出现松动。

　　借助于红外测温技术则能够很好的解决这些问题，并能够在具体的检测过程通过热辐射异常的方式来提醒相关工作人员此处接触存在故障，并及时采取相应的措施来解决这一故障。

红外测温技术的发展趋势与展望

　　1、红外测温技术对于电力设备的运行状态的监测，并不需要切断电力系统，能在电力系统正常运行时进行，使得电力设备的安全运行成为可能。对于老化或者使用时间过久的设备，红外测温技术能够对其运行状态进行实时监测，发挥出它们的Z大价值。该技术还能实现设备状态管理及检修控制的成功过渡，即对管辖范围内全部设备进行温度管理，根据变化情况实行有目的、有针对性的维修，并保障设备质量优化。

　　2、人工目测的局限性及大面积的扫描成像技术使动态红外测温技术是为变电运行中红外测温技术发展的主要趋势。动态红外测温技术使得人工巡视的效果大大提高。能够快捷地显示设备状态。另外，还有检测质量高、效率快，显示直观等特点。

　　3、设备的故障存在情况可以通过红外测温技术进行直观的反映，另外，还能对于设备故障的严重程度进行较为准确的定量描述。

　　4、通过动态红外测温仪，能够有效监督电力设备的温升情况，帮助电力工作人员维护电力设备，对于电力系统中的预知问题处理能力具有重要意义，因此，能够有效避免由于电力设备故障而引发的停电问题。