電力線路運行中紅外檢測技術(shù)的應(yīng)用

張曉雷 樊星 趙佰棟 申學(xué)德 潘慶明

【摘 要】紅外檢測技術(shù)是一種新型的檢測技術(shù)，具有非接觸、遠距離、快速、簡便等多種優(yōu)勢，所以廣泛應(yīng)用于電力行業(yè)中。借助紅外檢測技術(shù)可以實現(xiàn)大面積掃描，還可以進行局部缺陷的定點測溫，可以實現(xiàn)在線監(jiān)測與診斷，因而確保了電氣線路的安全穩(wěn)定運行。

【關(guān)鍵詞】電力線路；運行檢測；紅外檢測技術(shù)；技術(shù)應(yīng)用

目前，隨著電力線路設(shè)備不斷被改善、升級，以往的檢測技術(shù)已經(jīng)無法滿足當(dāng)前電力線路設(shè)備的檢測需求。為了能夠提高電力線路運行的質(zhì)量與檢測精度。紅外檢測技術(shù)在融合企業(yè)信息化進程與計算機管理，以及紅外熱像儀等技術(shù)后，在不停電和取樣等條件下，通過實時檢測物體向外輻射紅外能，利用紅外熱像儀對該紅外能進行成像，以此判斷電力設(shè)備表面的溫度及溫度分布，來確定電力線路運行中設(shè)備是否存在過熱故障。

一、紅外檢測技術(shù)的基本原理

紅外檢測技術(shù)的實現(xiàn)需要借助紅外輻射儀，需要測量目標(biāo)通過紅外輻射可以將信息傳遞到探測器中，這一技術(shù)可以實時檢測設(shè)備的溫度變化情況。紅外檢測技術(shù)的基本原理是：由于任何物體的溫度會高于絕對零度，所以會釋放紅外線輻射，可以采用紅外線輻射對溫度特征進行分析。紅外探測器進行信號采集后，信息通過放大處理會形成視頻信號，因此在顯示器中可以顯出線路不同部位的溫度狀況，因此可以確定線路各部位的發(fā)熱狀況。熱圖像的形成是通過紅外探測器完成信息的收集，視頻信號包括線路的各個部位的溫度情況。熱像儀通過灰度的明暗顯示出電力線路的溫度。熱像儀的灰度暗表明相關(guān)區(qū)域的溫度低。熱像儀灰度會對應(yīng)線路不同位置的溫度。

電力線路運行中所產(chǎn)生的紅外輻射可以借助紅外探測器采集信號，然后采用電子信號系統(tǒng)進行分析處理，顯示屏?xí)@示出熱像圖。電力線路的溫度分布狀態(tài)可以直觀地表達出來。電路線路在運行過程中發(fā)熱現(xiàn)象和電流效應(yīng)與電壓效應(yīng)有關(guān)，如果電力設(shè)備存在異常狀況，設(shè)備局部會伴有異常發(fā)熱，在紅外熱圖像中可以發(fā)現(xiàn)故障點發(fā)亮。

二、電力線路運行中紅外檢測技術(shù)的影響因素

在紅外診斷中，通常采用的紅外探測器主要有三種類型。紅外單元探測器的主要作用是對光電信號進行收集轉(zhuǎn)換。多元列陣探測器實施紅外診斷時，要通過取樣處理，紅外探測器產(chǎn)生的信號是視頻信號。具有信息處理功能的探測器可以將攝像頭輸出的信號直接顯示出來。

對電力線路進行紅外檢測時，檢測結(jié)果會受到多方面因素的影響，因此檢測結(jié)果的真實性受到影響，所以為了保證紅外檢測的效果，除了要掌握正確的檢測方法外，還要分析紅外檢測的影響因素。在電力線路的運行中，紅外檢測主要是結(jié)合被測物體的溫度分布情況，針對溫度變化判斷故障部位，所以溫度信息可以成為電力線路是否發(fā)生故障的判斷依據(jù)。借助紅外線可以準(zhǔn)確分析出電力設(shè)備發(fā)生故障的位置與類型，可以判斷出故障的嚴(yán)重程度。但是紅外檢測的結(jié)果特別容易受到外界因素的影響，所以需要分析檢測條件和環(huán)境因素。在進行檢測時要采取多種措施，以保證檢測處于良好的條件下，保證檢測結(jié)果的真實性。

在電力線路中應(yīng)用紅外檢測技術(shù)要考慮到檢測位置與環(huán)境溫度，另外還要考慮到太陽與背景輻射，這些條件都會產(chǎn)生影響作用。在實施紅外檢測時，如果檢測位置和被測目標(biāo)的位置存在差異，不僅難以保證檢測線路全部充滿檢測儀器的視角，還會影響到輻射表面上的投影面積。所以在檢測時要結(jié)合紅外檢測設(shè)備的設(shè)定范圍，結(jié)合電力設(shè)備的實際高度，選擇合適的距離來進行檢測；如果檢測時環(huán)境溫度偏高，會影響到線路的溫度，在沒有運行的條件下溫度也會偏高，所以測量會存在虛假熱現(xiàn)象。如果環(huán)境溫度比較低，線路溫度會由于周圍溫差的作用故障點會存在虛假溫差，導(dǎo)致故障點難以正確識別；在太陽的輻射作用下電力線路在運行中的溫度會升高，因此也會影響到檢測的真實性。此外，電力線路在運行時，由于接頭部位長期暴露于大氣中，會受到風(fēng)吹雨淋的作用，導(dǎo)體表面容易發(fā)生氧化和銹蝕，電阻會變大導(dǎo)致發(fā)熱。如果導(dǎo)線發(fā)生松動，電力線路的安裝質(zhì)量不符合要求，電能發(fā)生損耗也會出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象。

三、電力線路如何采用紅外檢測技術(shù)

紅外檢測技術(shù)的應(yīng)用要結(jié)合電力線路的發(fā)熱特點，要考慮到檢測距離、角度，存在的輻射，環(huán)境條件等，檢測要重點檢測熔絲和電纜頭、桿刀和導(dǎo)線接點，以及T字結(jié)等部位。要注意尋找電力線路的最佳觀測點。要消除遮擋物的影響，確保整個觀測點都要進入到紅外熱像儀范圍內(nèi)。測量時還要確保角度的合理性，以免周邊物體熱輻射發(fā)生反射，影響到檢測的精度。還要結(jié)合電力線路的特點進行紅外檢測，在進行巡視時，要對檢測設(shè)備進行全面掃描，特別要是監(jiān)測設(shè)備的發(fā)熱狀況，要考慮到距離、角度以及輻射、環(huán)境等因素的影響，這有利于對電力線路的運行故障進行準(zhǔn)確的判斷。檢測要還要考慮到運行時段，準(zhǔn)確把握電力線路運行時段的特點，發(fā)揮紅外檢測技術(shù)的作用分析熱故障。

四、電力線路運行中紅外檢測技術(shù)的應(yīng)用

（一）紅外檢測技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)

為了保證電力線路的穩(wěn)定運行，電力企業(yè)可以借助信息自動化系統(tǒng)，將線路檢測到的紅外數(shù)據(jù)通過計算機網(wǎng)絡(luò)傳送到測溫網(wǎng)，電力企業(yè)可以建立具有專業(yè)紅外圖像的數(shù)據(jù)庫，不同的數(shù)據(jù)在匯總后可以共享，便以提升分析的準(zhǔn)確性。電力企業(yè)的線路管理人員可以及時獲取紅外數(shù)據(jù)資料，這有利于提升電力企業(yè)的線路管理水平。紅外檢測儀器獲得的紅外熱圖可以和線路運行的資料相互結(jié)合，以提升線路管理的效果。

（二）紅外檢測技術(shù)分析電力線路缺陷

紅外檢測可以采取系統(tǒng)化的管理方式，將電力線路生成的紅外檢測記錄和診斷報告實施系統(tǒng)化管理。通過完善線路紅外診斷系統(tǒng)與專家數(shù)據(jù)庫，可以對熱缺陷進行趨勢分析，有利于提升分析的準(zhǔn)確性。比如對熱故障進行分析判斷，數(shù)據(jù)處理等。結(jié)合線路存在異常狀態(tài)和正常狀態(tài)的溫度進行對比，可以分析出檢測數(shù)據(jù)潛在的信息，根據(jù)熱參數(shù)的變化情況，確定電力線路存在的缺陷和故障的變化情況。通過電力企業(yè)紅外檢測系統(tǒng)，統(tǒng)計線路故障類型和故障等級；借助升溫檢測診斷信息，來分析線路的歷史運行狀況。

（三）檢測隔離開關(guān)刀口和線夾發(fā)熱

由于隔離開關(guān)的刀口長期處于空氣中，在長時間的作用下會發(fā)生氧化，電流會難以正常流通，發(fā)生電阻堆積導(dǎo)致局部溫度上升。由于隔離開關(guān)刀口還會受到應(yīng)力的影響，電阻會增大，溫度會升高，借助紅外檢測可以檢測隔離開關(guān)刀口的溫度變化，有利于防止發(fā)生安全事故。在電力線路的運行中，線夾導(dǎo)線的接觸部位也會由于外界環(huán)境的影響發(fā)生氧化作用，線夾會發(fā)生松動或接觸不良，電阻因此而增大，由于發(fā)熱形成安全隱患。借助紅外檢測技術(shù)，可以發(fā)現(xiàn)異常，提醒檢修人員此處線路存在異常狀態(tài)，需要進行診斷檢修。

五、結(jié)束語

由于當(dāng)前紅外檢測技術(shù)廣泛應(yīng)用于電力行業(yè)中，因此為電力線路檢修提供了直接的依據(jù)，電力線路的穩(wěn)定性和可靠性得以提升。在電力線路的維護中，借助紅外檢測技術(shù)可以準(zhǔn)確分析出線路熱故障的原因。作為一項新技術(shù)，紅外檢測技術(shù)在預(yù)防電力事故方面發(fā)揮著重要的作用。

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