孫國軍

摘 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國的電力系統(tǒng)對電氣設(shè)備的安全性提出了更高的要求。為了提高電氣設(shè)備的使用安全性，電力部門應(yīng)對電氣設(shè)備進(jìn)行積極有效的檢測，以便最快找出故障點(diǎn)。電氣設(shè)備故障點(diǎn)多數(shù)以溫度異常的形式出現(xiàn)，所以為了解決溫度異常導(dǎo)致的問題發(fā)明了紅外測溫技術(shù)。通過對電氣設(shè)備的部件進(jìn)行溫度測試，能夠保證對紅外模塊測量的數(shù)據(jù)和設(shè)備在正常情況下運(yùn)行的溫度進(jìn)行比較和分析，判斷出電氣設(shè)備是否運(yùn)行正常。紅外測溫技術(shù)能在帶電情況下快速、準(zhǔn)確地找出電氣設(shè)備的運(yùn)行缺點(diǎn)，保證電氣設(shè)備的安全運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：電氣設(shè)備；紅外測溫技術(shù)；故障檢測

隨著社會(huì)的發(fā)展，電力系統(tǒng)對電氣設(shè)備的建設(shè)提出了更高的要求，因?yàn)殡姎庠O(shè)備在運(yùn)行的過程中會(huì)因?yàn)楣收隙鸨砻婊蛘呤莾?nèi)部溫度的狀態(tài)變化。電力系統(tǒng)的發(fā)展，使得紅外測溫技術(shù)的應(yīng)用逐漸擴(kuò)大。

1 紅外測溫技術(shù)

電氣設(shè)備在運(yùn)行時(shí)因?yàn)楣收蠈?dǎo)致設(shè)備表面和內(nèi)部的溫度不斷發(fā)生變化，紅外測溫技術(shù)通過監(jiān)視電氣設(shè)備的溫度變化情況，對設(shè)備故障情況進(jìn)行判斷。與傳統(tǒng)的預(yù)防性試驗(yàn)和離線診斷相比較，紅外測溫技術(shù)不接觸、不停電、不解體，能夠?qū)崿F(xiàn)大面積范圍內(nèi)的掃描成像，具有快捷、靈敏、形象的特點(diǎn)。光電探測器以及紅外光學(xué)系統(tǒng)等，組成了整個(gè)紅外測溫系統(tǒng)。其中光電探測器主要是在測溫過程中，聚集物體輻射的能量并將其轉(zhuǎn)換成測量所需的電信號。

電氣設(shè)備故障一般分為外部故障和內(nèi)部故障兩種。外部故障一般是以局部過熱的形態(tài)不斷向周圍輻射紅外線，紅外熱像圖以故障點(diǎn)為中心不斷進(jìn)行熱場分布。而內(nèi)部故障發(fā)熱的時(shí)間較長，而且發(fā)熱較為穩(wěn)定，與故障點(diǎn)相接觸的固體、液體等因?yàn)闊醾鲗?dǎo)在內(nèi)部產(chǎn)生熱量，再將內(nèi)部熱量傳達(dá)到外殼中，能夠改變設(shè)備之外的熱場分布。所以利用紅外測溫技術(shù)能夠快速準(zhǔn)確找到內(nèi)、外部故障點(diǎn)。

利用紅外測溫，快捷、簡便。變壓器、電壓互感器等電氣設(shè)備因?yàn)榫€路絕緣老化容易造成溫度異常，內(nèi)部缺陷不易顯露，采用紅外測溫技術(shù)能直接獲取故障發(fā)生點(diǎn)信息，因此紅外測溫技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用十分廣泛。

2 紅外測溫技術(shù)工作原理

當(dāng)物體溫度高于絕對零度，物體就會(huì)不停地向四周發(fā)散紅外線能量。物體的紅外輻射能量的大小和波長的分布以及表面的溫度有十分密切的聯(lián)系。所以，對物體自身輻射出的紅外線能量進(jìn)行測量，能夠準(zhǔn)確地獲知物體表面溫度，這也是紅外輻射表達(dá)出來的客觀依據(jù)。

黑體是理想的輻射源，輻射能量和溫度之間相互依賴。隨著溫度不斷升高，輻射的能量就會(huì)相應(yīng)增加，這是紅外測溫技術(shù)在相應(yīng)波段的工作依據(jù)。溫度不斷升高，就會(huì)讓輻射峰值的波長不斷向短波方向移動(dòng)。紅外測溫技術(shù)必須依據(jù)波長劃分測溫范圍。高溫測溫儀多用在短波處，低溫測溫儀主要應(yīng)用在長波處，短波的溫度比長波處的溫度高，具有很強(qiáng)的抗干擾性。

3 紅外測溫溫度校正

在實(shí)際的紅外測溫系統(tǒng)中，影響輻射的測溫精度和可靠性的因素眾多，如被測物體的發(fā)射率以及被測物體的溫度和風(fēng)力等多種因素，都會(huì)影響到測量結(jié)果的精準(zhǔn)。因此在對溫度進(jìn)行測試的時(shí)候，應(yīng)該充分考慮影響溫度準(zhǔn)確性的各種因素，由于儀器本身具有很大的誤差，所以應(yīng)該將紅外傳感器的溫度數(shù)據(jù)不斷進(jìn)行校正以便獲取有效、真實(shí)的數(shù)據(jù)，這樣也能精準(zhǔn)地查找出電氣設(shè)備的熱缺陷，防止電網(wǎng)事故的發(fā)生。

4 紅外測溫技術(shù)在電氣設(shè)備中的應(yīng)用

4.1 紅外熱像儀

在對紅外熱像儀進(jìn)行選擇時(shí)，應(yīng)對電氣設(shè)備的參數(shù)以及性能進(jìn)行勘測和比較，保證監(jiān)測目標(biāo)在合適的范圍內(nèi)并在熱像儀時(shí)清晰可見，保證紅外線測溫的數(shù)據(jù)精確，并能夠根據(jù)電氣設(shè)備的溫度范圍不斷確定熱像儀的量程。同時(shí)，技術(shù)人員應(yīng)對電氣設(shè)備的外觀進(jìn)行仔細(xì)勘察，特別是光路系統(tǒng)中不能出現(xiàn)破損。為了確保電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行，減輕電力和人力損失，必須加強(qiáng)工作人員的安全防護(hù)措施，保障人員人身安全，能快速、準(zhǔn)確地對電氣設(shè)備的溫度進(jìn)行測量。

4.2 紅外點(diǎn)溫儀

紅外點(diǎn)溫儀的操作比較簡便，在使用紅外點(diǎn)溫儀對電氣設(shè)備的溫度進(jìn)行測量時(shí)，應(yīng)該先確定溫度的范圍，再選擇合適的儀器。紅外點(diǎn)溫儀的型號決定了測溫范圍，所以在實(shí)際溫度測量過程中的溫度范圍應(yīng)該與選擇的儀器的溫度范圍相匹配。此外又因?yàn)楹隗w是理想的輻射源，所以需要依據(jù)黑體輻射的定律盡可能選擇短波進(jìn)行測量。但是紅外點(diǎn)溫儀在對小目標(biāo)或者遠(yuǎn)距離的物體進(jìn)行溫度測量時(shí)，精確度會(huì)不斷降低，測量結(jié)果也無法保存，非常不利于電氣設(shè)備的整體溫度的走向。因此，紅外點(diǎn)溫儀只能在精確度要求不高的應(yīng)用場合被廣泛使用。

5 結(jié)語

紅外測溫技術(shù)在檢測熱缺陷方面具有安全、可靠、簡便的特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用在電力系統(tǒng)中。但是實(shí)現(xiàn)紅外測溫功能，還需要對電氣設(shè)備溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行校正，通過對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集與標(biāo)準(zhǔn)溫度進(jìn)行比較，獲得電氣設(shè)備真正的數(shù)據(jù)。與接觸式測溫儀表相比，使用紅外測溫技術(shù)時(shí)不需要與被測介質(zhì)進(jìn)行熱交換，因?yàn)槠淠軌蚩焖贉y溫，避免了測溫延遲的現(xiàn)象。除此之外，電力系統(tǒng)并不能使用高溫測量，所以紅外測溫技術(shù)才得以在電氣設(shè)備中被廣泛應(yīng)用。

判斷電氣設(shè)備是否發(fā)生故障，需要開展一系列基礎(chǔ)工作，而保證電氣設(shè)備能夠獲得正常的溫度數(shù)據(jù)，得出電氣設(shè)備是否出現(xiàn)熱缺陷是一切基礎(chǔ)工作的前提。當(dāng)下，紅外測溫技術(shù)因?yàn)榘踩撞僮鞯奶攸c(diǎn)，被廣泛應(yīng)用在電氣設(shè)備中，尤其是被廣泛應(yīng)用在通信技術(shù)和自動(dòng)抄表技術(shù)中。紅外抄表系統(tǒng)由手持紅外抄表器和帶紅外通信功能的電能表組成。電能表和紅外抄表器都具有紅外通信電路，工作人員在進(jìn)行抄表時(shí)，攜帶手持紅外抄表器到現(xiàn)場抄表，并將用戶的用電量記錄保存下來，再將數(shù)據(jù)輸入電腦利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。紅外測溫技術(shù)在電氣系統(tǒng)中的應(yīng)用，能夠降低電氣設(shè)備運(yùn)行故障的發(fā)生率，降低設(shè)備的維修費(fèi)用。紅外測溫技術(shù)的不斷發(fā)展，能夠降低紅外測溫設(shè)備的成本費(fèi)用，因此，電氣設(shè)備的發(fā)展前景將會(huì)十分美好。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：山鋼股份萊蕪分公司煉鋼廠）