王智勇

【摘 要】長(zhǎng)久以來(lái)，各個(gè)企業(yè)在產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程中都特別關(guān)注設(shè)備運(yùn)行的不間斷性、高費(fèi)用停機(jī)事件發(fā)生的可能性、設(shè)備是否可靠的幾大問(wèn)題。為了保證設(shè)備不會(huì)因停機(jī)產(chǎn)生高額費(fèi)用，企業(yè)為此做出了許多努力。為了確保正產(chǎn)過(guò)程中設(shè)備的穩(wěn)定以及避免由于停車所造成的OEE損失，企業(yè)需要確保預(yù)防性維修的及時(shí)性。在電氣設(shè)備的維修中，較為精準(zhǔn)的掌握設(shè)備的相關(guān)技術(shù)情況，有效地對(duì)設(shè)備的性能進(jìn)行改善，通過(guò)紅外熱成像儀對(duì)變電所內(nèi)變壓器、變頻器、電纜、電容器、接線端子等重要設(shè)備進(jìn)行精準(zhǔn)的分析從而得出具體數(shù)據(jù)，再根據(jù)具體數(shù)據(jù)建立一個(gè)維修報(bào)告，對(duì)設(shè)備的故障進(jìn)行有效的維修，這種情況下不僅可以使生產(chǎn)過(guò)程相對(duì)穩(wěn)定，而且也降低了風(fēng)險(xiǎn)、降低了停車造成的OEE損失，從而大幅度的節(jié)省了維修設(shè)備的成本。

【關(guān)鍵詞】紅外熱成像；預(yù)防性；電器維修

與修復(fù)性維修相比較而言，預(yù)防性、預(yù)測(cè)性維修是一種更加先進(jìn)的維修方式，它的優(yōu)點(diǎn)更多，同時(shí)它的發(fā)展勢(shì)頭也更強(qiáng)勁。舉例來(lái)說(shuō)，在預(yù)防性維修計(jì)劃中，發(fā)熱作為一個(gè)被重點(diǎn)監(jiān)視的關(guān)鍵性能參數(shù)，它有預(yù)示設(shè)備損壞或是發(fā)生故障的功能，而工作人員在進(jìn)行紅外熱成像預(yù)測(cè)性維護(hù)時(shí)，就可以檢查主要設(shè)備的溫度，定期跟蹤設(shè)備的運(yùn)行，在最早的實(shí)踐發(fā)現(xiàn)其讀數(shù)的異常從而對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查。

對(duì)電氣設(shè)備預(yù)防性監(jiān)測(cè)可以通過(guò)紅外熱像技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，而電氣專業(yè)是這一方面的專家，它們可以對(duì)設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)，了解設(shè)備運(yùn)行的準(zhǔn)確狀態(tài)，針對(duì)隱患進(jìn)行迅速有效的維修，從而電氣設(shè)備的運(yùn)行更加穩(wěn)定。

1 關(guān)于紅外熱成像的相關(guān)知識(shí)

1.1 關(guān)于紅外熱成像工作原理的簡(jiǎn)要說(shuō)明

因?yàn)闀?huì)發(fā)熱，所以自然界中的物體總會(huì)散發(fā)出各種人類肉眼所無(wú)法辨識(shí)的輻射線，而熱成像儀的鏡頭可以把這種人類肉眼不可見(jiàn)的輻射線射到光柵上面，這時(shí)電子顯示屏上就會(huì)將所拍攝物體的溫度展示出來(lái)。原因是光柵后方有一個(gè)可以采集信息的探測(cè)器，探測(cè)器會(huì)對(duì)射到光柵上的輻射線進(jìn)行分析與處理，最后再轉(zhuǎn)換成具體數(shù)據(jù)，供人類參考。工作時(shí)其具體位置為：物體置于鏡頭前方，光柵位于鏡頭的后方，依次是探測(cè)器與紅外熱圖。一般情況下，把已經(jīng)拍攝好的照片用圖片處理軟件進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚砗?，就可以了解設(shè)備任何一個(gè)具體部位的溫度，這時(shí)候再對(duì)溫度進(jìn)行精確地分析，就可以明確了解設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的好壞。

1.2 關(guān)于紅外熱成像技術(shù)優(yōu)點(diǎn)的簡(jiǎn)要說(shuō)明

據(jù)我們所知，熱成像技術(shù)就是利用熱感應(yīng)照相機(jī)的紅外線成像技術(shù)。生成熱而不是光的圖像、精確測(cè)量IR即紅外能量、把具體數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成相對(duì)應(yīng)的溫度圖像就是熱感應(yīng)照相機(jī)的工作步驟及其原理。如果紅外技術(shù)可以被有效的應(yīng)用，那么就可以省掉很多不必要且較為繁瑣的步驟直接得到溫度的度數(shù)，同時(shí)它不僅可以在安全的環(huán)境下快速的測(cè)量相對(duì)人類來(lái)說(shuō)較為高的溫度或是較危險(xiǎn)以及難以接觸的物體表面溫度，但是絕對(duì)不會(huì)對(duì)檢測(cè)對(duì)象造成污染或是損壞。

2 關(guān)于紅外熱成像主要檢測(cè)方法的簡(jiǎn)要說(shuō)明

2.1 關(guān)于溫差判斷法的簡(jiǎn)要說(shuō)明

關(guān)于溫差判斷法，從字面意思就可以看出是根據(jù)相對(duì)溫差判斷的方法。把兩個(gè)對(duì)應(yīng)檢測(cè)點(diǎn)之間的溫差與溫度較高點(diǎn)的溫升進(jìn)行比較，所得出的百分?jǐn)?shù)就是相對(duì)溫差。

2.2 關(guān)于表面溫度判斷法的簡(jiǎn)要說(shuō)明

表面溫度判斷法的主要步驟是：采集設(shè)備表面的資料；對(duì)資料進(jìn)行更進(jìn)一步的分析；然后按照國(guó)家的相關(guān)規(guī)定，把設(shè)備缺陷的性質(zhì)加以確定，具體參考目標(biāo)為：溫度超標(biāo)的程度、設(shè)備的重要程度、設(shè)備承受機(jī)械應(yīng)力大小的程度。但是這種方法也有其缺陷，即由于過(guò)于缺乏可靠性，所以主觀決定性也相對(duì)較強(qiáng)，很多情況下會(huì)引起相關(guān)技術(shù)人員的誤判。

2.3 關(guān)于同類比較法的簡(jiǎn)要說(shuō)明

從字面意思來(lái)看，同類比較法即就是將同型號(hào)廠家的不同設(shè)備進(jìn)行比較。 這種分析法有兩種分類：電流致熱型設(shè)備及電壓致熱型設(shè)備比較。在同一個(gè)電器回路中，一般判斷設(shè)備情況正常與否時(shí)，是在三相電流對(duì)稱和三相（或兩相）設(shè)備相同時(shí)，把三相（或兩相）電流致熱型（如電流互感器）設(shè)備對(duì)應(yīng)部位的溫升值進(jìn)行分析比較從而得出結(jié)果。一般情況下重大缺陷的判定標(biāo)準(zhǔn)為同類溫差超過(guò)允許溫升值的30%。同時(shí)如果三相電壓出現(xiàn)不對(duì)稱情況時(shí)，就應(yīng)該考慮工作電壓的影響了。

2.4 關(guān)于熱譜圖分析法的簡(jiǎn)要說(shuō)明

將設(shè)備與同類設(shè)備相比較，看其在正常狀態(tài)與異常狀態(tài)下的熱譜圖的差異，再根據(jù)具體數(shù)據(jù)分析其是否正常。

2.5 關(guān)于檔案分析法的簡(jiǎn)要說(shuō)明

把同一設(shè)備不同時(shí)期的相關(guān)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，確定設(shè)備致熱參數(shù)的大體變化趨勢(shì)來(lái)確定設(shè)備的正常與否，其中參考數(shù)據(jù)主要為：溫升、相對(duì)溫差和熱譜圖。

3 關(guān)于紅外熱像在電氣設(shè)備中應(yīng)用實(shí)例的簡(jiǎn)要介紹

3.1 紅外熱像在電機(jī)中的應(yīng)用

眾所周知，電機(jī)的零散部件是比較多的，所以導(dǎo)致故障發(fā)生的原因也會(huì)比較多，如若發(fā)生接線端子連接松脫、氧化腐蝕、過(guò)熱的不良情況時(shí)，就需要工作人員手動(dòng)重新連接或更換接線端子。一般情況下，造成電機(jī)外殼整體溫度過(guò)高的的原因主要是散熱不良，這時(shí)候也需要技術(shù)人員手動(dòng)檢查散熱風(fēng)扇以及風(fēng)道；而如果只是電機(jī)外殼溫度局部分布溫度過(guò)高時(shí)，那么情況可能就是內(nèi)部鐵芯、繞組因絕緣層老化亦或是損壞從而導(dǎo)致了短路。而在其部件軸承溫度過(guò)高、潤(rùn)滑不良、磨損時(shí)，潤(rùn)滑及軸承轉(zhuǎn)動(dòng)聲音就需要被特別關(guān)注。一般來(lái)說(shuō)，技術(shù)人員是可以將電機(jī)發(fā)熱的具體部位與電機(jī)的負(fù)荷、電流等運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行結(jié)合，從而可以較為準(zhǔn)確的判斷電機(jī)情況的正常與否。

3.2 關(guān)于變壓器應(yīng)用情況的相關(guān)介紹

油路管道堵塞、渦流損耗、內(nèi)部異常、鐵芯絕緣不良等情況都可以使變壓器發(fā)熱，一般情況下，維修人員是可以通過(guò)照片準(zhǔn)確的判斷出變壓器冷卻循環(huán)部位的溫度、變壓器進(jìn)出線出的溫度、變壓器進(jìn)出電纜的溫度、主變的溫度，從而準(zhǔn)確的分析變壓器的運(yùn)行狀態(tài)是否良好。

3.3 關(guān)于電容器應(yīng)用的相關(guān)介紹

設(shè)備狀態(tài)正常時(shí)，如果出現(xiàn)了介質(zhì)損耗發(fā)熱的情況，是很正常的情況，因?yàn)樵诮涣麟妷合拢O(shè)備內(nèi)部的介質(zhì)與導(dǎo)體的絕緣介質(zhì)會(huì)產(chǎn)生相互反應(yīng)。但是如果絕緣介質(zhì)的絕緣性能出現(xiàn)了任何的缺陷的話，介質(zhì)損耗也會(huì)隨之增大，電容值當(dāng)然也會(huì)隨之變大，最后的結(jié)果就是介質(zhì)損耗發(fā)熱，功率增加，然后設(shè)備運(yùn)行的溫度也隨之增加。

3.4 關(guān)于接線端子應(yīng)用的簡(jiǎn)要介紹

據(jù)我們所知，發(fā)熱功率P與接觸電阻R、通過(guò)電流I的平方是成正比的。一般來(lái)說(shuō)，在正常情況下，連接部位的電阻是在國(guó)家允許的范圍內(nèi)的，并且通過(guò)額定電流后它的發(fā)熱值也是在設(shè)計(jì)允許值的范圍之內(nèi)的，從而根本不會(huì)對(duì)設(shè)備的運(yùn)行造成任何影響。如果電流通過(guò)時(shí)發(fā)熱功率增大，那就說(shuō)明設(shè)備發(fā)生了腐蝕氧化、連接不良、外力損傷等情況。同時(shí)通電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)也會(huì)使電流過(guò)大，這時(shí)設(shè)備會(huì)產(chǎn)生異常的發(fā)熱現(xiàn)象，從而產(chǎn)生損耗。

4 關(guān)于電纜中的應(yīng)用

一般情況下，技術(shù)人員是可以迅速判斷電纜的溫度以及設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)是否良好的。觀察期的溫度變化、異常溫度點(diǎn)的存在與否都是需要借助的條件，而設(shè)備運(yùn)行的環(huán)境例如境溫度、電流大小、電纜粗細(xì)等細(xì)節(jié)也是至關(guān)重要的。

5 總結(jié)

紅外熱像儀對(duì)電氣設(shè)備來(lái)說(shuō)就是一種理想的無(wú)損檢測(cè)儀器，因?yàn)闊嵯駜x不僅可以把電氣設(shè)備表面部分任何一點(diǎn)的溫度檢測(cè)到，而且可以在電腦上把具體的數(shù)據(jù)加以儲(chǔ)存，就可以建立一個(gè)設(shè)備的有效的健康檔案?？偠灾t外熱像等技術(shù)對(duì)于電氣專業(yè)預(yù)防性維修是相當(dāng)重要的，未來(lái)維修的世界必將是預(yù)防性維修的。由此企業(yè)也可以穩(wěn)定自己的生產(chǎn)力。

【參考文獻(xiàn)】

[1]張棟，郭君，殷光華.紅外熱成像儀在配電線路故障診斷中的應(yīng)用，2012，2.

[2]吳繼平，李躍年，紅外熱成像儀用于電力設(shè)備故障診斷，2006，8.

[3]夏杰，紅外熱成像儀的原理及其在電氣設(shè)各檢測(cè)中的應(yīng)用，2008，7.

[責(zé)任編輯：王偉平]