鄢奎

摘 要：配網(wǎng)設(shè)備在運(yùn)行過程中，會(huì)在電流、電壓作用的影響下出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象，為了確保電網(wǎng)運(yùn)行的安全，電力工作人員需要對(duì)這些發(fā)熱現(xiàn)象進(jìn)行觀察和控制，這就需要用到紅外測(cè)溫技術(shù)。結(jié)合紅外測(cè)溫技術(shù)的特點(diǎn)，對(duì)其在配網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行維護(hù)中的應(yīng)用進(jìn)行分析和探討。

關(guān)鍵詞：配網(wǎng)設(shè)備；紅外測(cè)溫技術(shù)；線路檢測(cè)；絕緣材料

中圖分類號(hào)：TN215 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）14-0013-02

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和進(jìn)步，我國的電網(wǎng)工程得到了巨大的發(fā)展，電網(wǎng)的覆蓋面積越來越大，配網(wǎng)設(shè)備的數(shù)量和質(zhì)量也在不斷提高。為了確保電力網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的安全和穩(wěn)定，做好運(yùn)行設(shè)備的狀態(tài)檢修和維護(hù)工作是十分必要的。運(yùn)用紅外測(cè)溫技術(shù)對(duì)配網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行中出現(xiàn)的熱效應(yīng)現(xiàn)象進(jìn)行檢測(cè)，是開展?fàn)顟B(tài)檢修工作的重要環(huán)節(jié)和關(guān)鍵技術(shù)，應(yīng)該得到電力工作人員的充分重視。

1 配網(wǎng)設(shè)備的熱效應(yīng)

根據(jù)發(fā)熱機(jī)理，可以將配電設(shè)備的熱效應(yīng)分為兩類：①電流致熱，是由電流作用引起的發(fā)熱現(xiàn)象，主要包括導(dǎo)線、線夾、接線板、接續(xù)管和電氣連接接頭設(shè)備；②電壓致熱，是指由電壓作用引起的發(fā)熱現(xiàn)象，包括電流/電壓互感器、避雷器、絕緣子、電纜中間接頭等。

在配網(wǎng)設(shè)備的運(yùn)行過程中，熱效應(yīng)現(xiàn)象是普遍存在的，雖然一般情況下并不會(huì)對(duì)電網(wǎng)的正常運(yùn)行造成影響，但如果溫度過高，就會(huì)帶來較大的危害，包括：①材料劣化。過高的溫升會(huì)造成有機(jī)絕緣材料的脆化，造成絕緣性能降低、絕緣材料擊穿、半導(dǎo)體元件的熱擊穿等，甚至還會(huì)造成導(dǎo)線燒斷，形成斷路故障。②增大線損。設(shè)備發(fā)熱會(huì)造成電阻的增大，進(jìn)而造成電能損耗的增加，而這又會(huì)反過來激化發(fā)熱現(xiàn)象，形成惡性循環(huán)，進(jìn)而造成更大的危害和損失。③火災(zāi)事故。如果配網(wǎng)設(shè)備溫升過高，就會(huì)造成絕緣擊穿，引發(fā)短路故障。短路電流會(huì)產(chǎn)生極大的短路熱效應(yīng)，進(jìn)而使設(shè)備或?qū)Ь€等燃燒，并引燃周圍的易燃物，最終造成嚴(yán)重的火災(zāi)事故。

2 紅外測(cè)溫技術(shù)的特點(diǎn)

紅外測(cè)溫技術(shù)是一種利用紅外線作用的基本原理，對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行測(cè)溫的技術(shù)手段。其技術(shù)原理為：自然界中的任何物質(zhì)都是由各種各樣的分子、原子和電子構(gòu)成的，在物質(zhì)內(nèi)部，它們始終處于規(guī)律性的運(yùn)行狀態(tài)，相互之間的作用會(huì)產(chǎn)生一定的能量，也就是通常所說的熱輻射。紅外測(cè)溫技術(shù)正是針對(duì)這種熱輻射現(xiàn)象進(jìn)行觀測(cè)，從而判斷設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)是否正常。

相比于傳統(tǒng)線路維護(hù)檢修中的目測(cè)、手摸、耳聽等方式，紅外測(cè)溫技術(shù)具有十分顯著的優(yōu)勢(shì)，主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：①安全性。紅外測(cè)溫技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離、不停電、不接觸測(cè)量，可以在允許范圍內(nèi)對(duì)難以接近的目標(biāo)溫度進(jìn)行讀取，有效保證了電力工作人員的人身安全。②精確性。紅外熱像儀的測(cè)量精度在±2 ℃以內(nèi)，且可以在-20～2 000 ℃的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行精確測(cè)量，誤差僅在0.05 ℃之內(nèi)。同時(shí)，通過紅外圖像與數(shù)字照片的結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)故障的精確定位。③便捷性。紅外測(cè)溫技術(shù)可以在一定距離內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)熱點(diǎn)溫度的實(shí)時(shí)、定量、在線測(cè)量，并繪制出相應(yīng)的溫度梯度熱像圖；同時(shí)，其還具有靈敏度高、抗干擾能力強(qiáng)、設(shè)備攜帶方便和便于線路的日常巡檢等特點(diǎn)。

3 配網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行維護(hù)中的紅外測(cè)溫技術(shù)

在應(yīng)用紅外測(cè)溫技術(shù)對(duì)配網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)檢修時(shí)，可以通過以下幾種方法，對(duì)設(shè)備是否存在發(fā)熱缺陷進(jìn)行判斷。

3.1 表面溫度法

利用專業(yè)的紅外測(cè)溫儀器對(duì)配網(wǎng)設(shè)備的表面溫度進(jìn)行測(cè)量，然后結(jié)合國家相關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)，按照設(shè)備不同材料、不同部件和絕緣介質(zhì)的溫度和溫升極限等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合檢修時(shí)的氣候條件、負(fù)荷大小等對(duì)設(shè)備缺陷的性質(zhì)進(jìn)行判斷。例如，對(duì)于設(shè)備的接頭、觸頭或者裸露的金屬部件，在空氣中，其最大溫度值應(yīng)在75 ℃以下，如果周圍環(huán)境的溫度不超過40 ℃，則其溫升應(yīng)在-238.15 ℃以下；而如果在油中，則最大溫度值應(yīng)該在80 ℃以下，溫升應(yīng)在-233.15 ℃以下。如果檢測(cè)到的溫度和溫升超出相應(yīng)的值，則表明設(shè)備中存在發(fā)熱缺陷，需要及時(shí)對(duì)其進(jìn)行維護(hù)和檢修。該方法與其他方法相比，具有直觀、簡(jiǎn)單、實(shí)用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，但如果設(shè)備負(fù)荷較小，發(fā)熱不明顯時(shí)，則容易出現(xiàn)誤判、漏判的情況，因此一般只能用于對(duì)簡(jiǎn)單的外部發(fā)熱故障進(jìn)行判斷。

3.2 相對(duì)溫差法

這種方法主要是根據(jù)設(shè)備所處的環(huán)境溫度、自身的物理屬性、表面狀況等對(duì)兩個(gè)相同或基本相同的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的溫度差異進(jìn)行對(duì)比，然后通過相關(guān)公式計(jì)算出相對(duì)溫差值，從而對(duì)設(shè)備是否存在故障進(jìn)行判斷。

3.3 檔案分析法

檔案分析法是指利用電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的相關(guān)信息，對(duì)同一設(shè)備在不同時(shí)間段內(nèi)的檢測(cè)數(shù)據(jù)（溫度、相對(duì)溫差、熱譜圖等）的變化情況進(jìn)行分析，根據(jù)數(shù)據(jù)的變化判斷設(shè)備的運(yùn)行狀況、參數(shù)變化等是否符合正常規(guī)律。這種方法需要建立在良好的檔案管理基礎(chǔ)上，并對(duì)配網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行精確歸檔。

3.4 同類比較法

同類比較法是指在相同類型的配網(wǎng)設(shè)備（同一回路的同型設(shè)備和同一設(shè)備的三相）之間進(jìn)行比較，從而判斷設(shè)備是否處于正常的運(yùn)行狀態(tài)。在應(yīng)用這種方法對(duì)設(shè)備發(fā)熱故障進(jìn)行判斷時(shí)，需要考慮到三相設(shè)備同時(shí)產(chǎn)生發(fā)熱故障的可能性，以免影響判斷結(jié)果。同類比較法對(duì)電流致熱設(shè)備和電壓致熱設(shè)備都具備良好的適用性，尤其是對(duì)于電壓致熱設(shè)備，還可以使用允許溫升和同類允許溫差進(jìn)行判斷。

3.5 熱譜圖分析法

熱譜圖分析法主要是依據(jù)同類設(shè)備在不同情況下，其熱譜圖也有所差異的原理，對(duì)設(shè)備的故障情況進(jìn)行判斷。這種方法精確性高，且合理有效，因此在配網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)中得到了十分廣泛的應(yīng)用。

一般來說，在配網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)中，紅外測(cè)溫技術(shù)的應(yīng)用主要是紅外測(cè)溫儀和紅外熱像儀。紅外測(cè)溫儀多為手提式，具有便于攜帶、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，因此可以在日常線路巡視中對(duì)配網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行快速檢測(cè)，但是相對(duì)來說，這種儀器只能發(fā)現(xiàn)設(shè)備的異常發(fā)熱現(xiàn)象，無法對(duì)是否存在故障進(jìn)行準(zhǔn)確判斷。而紅外熱像儀具有直觀、穩(wěn)定、可靠、高靈敏度、抗干擾能力強(qiáng)、便于進(jìn)行計(jì)算機(jī)分析的優(yōu)點(diǎn)，并且可以清晰地顯示設(shè)備的溫度場(chǎng)，直觀地看到設(shè)備的整體發(fā)熱情況，從而準(zhǔn)確地對(duì)設(shè)備故障進(jìn)行判斷，但其自身體積大、重量大、使用不便，在日常巡檢中不可能全部配置。因此，電力工作人員應(yīng)該結(jié)合實(shí)際情況，合理選擇測(cè)量?jī)x器，確保檢測(cè)結(jié)果的有效性和準(zhǔn)確性。

4 結(jié)束語

總之，紅外測(cè)溫技術(shù)的應(yīng)用可以對(duì)配網(wǎng)設(shè)備的發(fā)熱情況進(jìn)行有效檢測(cè)和判斷，從而減少設(shè)備運(yùn)行事故的發(fā)生，確保配網(wǎng)運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性和可靠性，因此，該技術(shù)應(yīng)該引起電力工作人員的充分重視，以推動(dòng)我國電力行業(yè)的健康發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]許小勇.紅外測(cè)溫技術(shù)在配網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行維護(hù)中的應(yīng)用[J].廣東科技，2008（02）：58-60.

[2]王耀志，李宏志.紅外測(cè)溫設(shè)備在電氣設(shè)備維護(hù)中的應(yīng)用[J].科技傳播，2012（08）：176-160.

[3]劉仁祥.配電線路運(yùn)行中紅外測(cè)溫技術(shù)的應(yīng)用[J].中國城市經(jīng)濟(jì)，2011（30）：233-235.

[4]郭勇.紅外測(cè)溫技術(shù)在配網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行維護(hù)中的應(yīng)用體會(huì)[J].低碳世界，2013（22）：36-37.

〔編輯：王霞〕

Abstract： The distribution network equipment during operation， the phenomenon will appear under the influence of heat current， voltage action， in order to ensure the safe operation of the power grid， electricity staff need to observe these phenomena and heat control， which need to use infrared measurement temperature technology. According to the characteristics of the infrared temperature measurement technology for its application in the distribution network equipment operation maintenance are analyzed and discussed.

Key words： distribution network equipment； infrared temperature measurement technology； line detection； insulating materials

4 結(jié)束語

總之，紅外測(cè)溫技術(shù)的應(yīng)用可以對(duì)配網(wǎng)設(shè)備的發(fā)熱情況進(jìn)行有效檢測(cè)和判斷，從而減少設(shè)備運(yùn)行事故的發(fā)生，確保配網(wǎng)運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性和可靠性，因此，該技術(shù)應(yīng)該引起電力工作人員的充分重視，以推動(dòng)我國電力行業(yè)的健康發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]許小勇.紅外測(cè)溫技術(shù)在配網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行維護(hù)中的應(yīng)用[J].廣東科技，2008（02）：58-60.

[2]王耀志，李宏志.紅外測(cè)溫設(shè)備在電氣設(shè)備維護(hù)中的應(yīng)用[J].科技傳播，2012（08）：176-160.

[3]劉仁祥.配電線路運(yùn)行中紅外測(cè)溫技術(shù)的應(yīng)用[J].中國城市經(jīng)濟(jì)，2011（30）：233-235.

[4]郭勇.紅外測(cè)溫技術(shù)在配網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行維護(hù)中的應(yīng)用體會(huì)[J].低碳世界，2013（22）：36-37.

〔編輯：王霞〕

Abstract： The distribution network equipment during operation， the phenomenon will appear under the influence of heat current， voltage action， in order to ensure the safe operation of the power grid， electricity staff need to observe these phenomena and heat control， which need to use infrared measurement temperature technology. According to the characteristics of the infrared temperature measurement technology for its application in the distribution network equipment operation maintenance are analyzed and discussed.

Key words： distribution network equipment； infrared temperature measurement technology； line detection； insulating materials

4 結(jié)束語

總之，紅外測(cè)溫技術(shù)的應(yīng)用可以對(duì)配網(wǎng)設(shè)備的發(fā)熱情況進(jìn)行有效檢測(cè)和判斷，從而減少設(shè)備運(yùn)行事故的發(fā)生，確保配網(wǎng)運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性和可靠性，因此，該技術(shù)應(yīng)該引起電力工作人員的充分重視，以推動(dòng)我國電力行業(yè)的健康發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]許小勇.紅外測(cè)溫技術(shù)在配網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行維護(hù)中的應(yīng)用[J].廣東科技，2008（02）：58-60.

[2]王耀志，李宏志.紅外測(cè)溫設(shè)備在電氣設(shè)備維護(hù)中的應(yīng)用[J].科技傳播，2012（08）：176-160.

[3]劉仁祥.配電線路運(yùn)行中紅外測(cè)溫技術(shù)的應(yīng)用[J].中國城市經(jīng)濟(jì)，2011（30）：233-235.

[4]郭勇.紅外測(cè)溫技術(shù)在配網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行維護(hù)中的應(yīng)用體會(huì)[J].低碳世界，2013（22）：36-37.

〔編輯：王霞〕

Abstract： The distribution network equipment during operation， the phenomenon will appear under the influence of heat current， voltage action， in order to ensure the safe operation of the power grid， electricity staff need to observe these phenomena and heat control， which need to use infrared measurement temperature technology. According to the characteristics of the infrared temperature measurement technology for its application in the distribution network equipment operation maintenance are analyzed and discussed.

Key words： distribution network equipment； infrared temperature measurement technology； line detection； insulating materials