李維軍，劉紅濤

（上海寶冶能源環(huán)境工程公司，上海 200941）

電氣設(shè)備屬于生產(chǎn)設(shè)備動(dòng)力供應(yīng)的動(dòng)脈，具有重要的作用。如果電氣設(shè)備出現(xiàn)故障，不僅會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)系統(tǒng)停產(chǎn)，還會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)工藝設(shè)備癱瘓，從而造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。冶金電氣設(shè)備故障中，接觸點(diǎn)發(fā)熱導(dǎo)致出現(xiàn)的絕緣老化故障機(jī)率較高。所以，就要對(duì)電氣設(shè)備發(fā)熱進(jìn)行預(yù)防，此方面也是工程技術(shù)人員的主要防范內(nèi)容，還是冶金電氣設(shè)備維護(hù)中的主要內(nèi)容。電氣設(shè)備溫度的監(jiān)測(cè)，目前使用可實(shí)時(shí)顯示被測(cè)設(shè)備熱成像，結(jié)合有溫度分析軟件智能化的儀器，從而提高冶金電器設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)及故障診斷的直觀性、方便性及精準(zhǔn)性。

1 便攜式熱成像儀的概念及使用

熱成像儀技術(shù)就是通過(guò)不可見(jiàn)紅外線輻射能量，從而合理轉(zhuǎn)化成為溫度圖像，其中不同溫度使用不同顏色進(jìn)行表達(dá)。便攜式熱成像儀從上世紀(jì)70年代開(kāi)始，通過(guò)多年的發(fā)展及進(jìn)步，已經(jīng)逐漸被廣泛應(yīng)用到軍事領(lǐng)域、民用領(lǐng)域中。在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的過(guò)程中，儀器成本得到了有效的降低，并且應(yīng)用領(lǐng)域也逐漸廣泛，比如超聲波、射線、磁粉、渦流及滲透等技術(shù)。熱成像儀技術(shù)的主要特點(diǎn)為：可以不使用技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離檢測(cè)，具有一定的安全性；檢測(cè)具有實(shí)時(shí)性、便捷性及全面性的特點(diǎn)；能夠使檢測(cè)結(jié)果成為二維熱圖像；能夠?qū)\(yùn)動(dòng)、強(qiáng)磁及具備腐蝕性的物體進(jìn)行檢測(cè)。便攜式熱成像儀實(shí)際上就是使用非接觸方式對(duì)紅外能量進(jìn)行檢測(cè)，并且將其轉(zhuǎn)化成為電信號(hào)，以此使熱圖像及溫度值在顯示器中展現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)的合理計(jì)算。熱成像儀能夠?qū)y(cè)量的熱像實(shí)現(xiàn)精確化，不僅便于熱圖像的檢測(cè)及觀察，還能夠有效識(shí)別故障發(fā)熱區(qū)域并且對(duì)其進(jìn)行分析，以此使其精準(zhǔn)度得到進(jìn)一步的提高。設(shè)備預(yù)知性維護(hù)指的是以設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)為基礎(chǔ)的維修方式及管理理念，要求紅外成像、振動(dòng)監(jiān)視、潤(rùn)滑油分析等多種技術(shù)進(jìn)行支持。利用相應(yīng)的技術(shù)手段得到關(guān)鍵的生產(chǎn)系統(tǒng)實(shí)時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)情況，并且以實(shí)際數(shù)據(jù)根據(jù)計(jì)劃對(duì)維修活動(dòng)進(jìn)行合理安排，將生產(chǎn)過(guò)程中無(wú)法計(jì)劃的全部機(jī)械設(shè)備、電氣設(shè)備停機(jī)降低到最低的程度，并且確保維修之后的設(shè)備為正常運(yùn)行狀態(tài)，還能夠在設(shè)備故障嚴(yán)重之前對(duì)其進(jìn)行識(shí)別及判斷。假如早期對(duì)設(shè)備隱患進(jìn)行檢測(cè)及維修，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備使用過(guò)程中的最佳狀態(tài)，以此使維護(hù)成本得到降低。

2 便攜式熱成像儀在電氣設(shè)備預(yù)知性維修中的應(yīng)用

使用美國(guó)公司所生產(chǎn)的Fluke Ti20便攜式熱成像儀，其能夠精準(zhǔn)的獲得遠(yuǎn)距離目標(biāo)輻射及熱圖像。設(shè)備點(diǎn)檢人員使用Ti20便攜式熱成像儀檢測(cè)電磁站中的電氣設(shè)備，并且制定檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)：＜75℃，每天檢測(cè)一次，觀察運(yùn)行；75～100℃，每天檢測(cè)兩次，重點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)視。＞100℃每天檢測(cè)三次，并且以溫度實(shí)際的變化情況和生產(chǎn)工藝確定是否要停電檢修。圖1為檢測(cè)的流程。電磁站設(shè)備對(duì)主要檢測(cè)點(diǎn)進(jìn)行動(dòng)態(tài)的檢測(cè)，主要檢測(cè)點(diǎn)包括接線部位、開(kāi)關(guān)觸頭、低壓電磁柜中的電氣部件連接部位和電纜結(jié)構(gòu)。在應(yīng)用一段時(shí)間之后，Ti20便攜式熱成像儀在檢測(cè)過(guò)程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)了大量電氣設(shè)備隱患，有效實(shí)現(xiàn)了電氣設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)和預(yù)知性的維修。

2.1 設(shè)備電氣系統(tǒng)的檢測(cè)

將Ti20便攜式熱成像儀應(yīng)用到電機(jī)控制中心及電氣柜中實(shí)現(xiàn)定期的檢查，包括負(fù)載失衡、連接松動(dòng)、阻抗提高和腐蝕等問(wèn)題，熱成像儀都能夠利用可見(jiàn)光及紅外圖像精準(zhǔn)定位，從而有效實(shí)現(xiàn)及時(shí)的維修，避免因?yàn)檫^(guò)熱導(dǎo)致出現(xiàn)連接件熔斷等問(wèn)題，還能夠避免出現(xiàn)火災(zāi)等情況。中低壓設(shè)備一般的熱成像儀診斷包括連接件腐蝕、電阻高、內(nèi)部斷路器故障、內(nèi)部保險(xiǎn)絲損壞、內(nèi)部缺陷及連接不良等。

2.2 電機(jī)與機(jī)械系統(tǒng)的檢測(cè)

圖1 檢測(cè)的流程

電機(jī)失衡或者失準(zhǔn)都會(huì)提高溫度，電機(jī)電刷觸電磨損及電樞短路故障發(fā)生之前會(huì)出現(xiàn)大量的熱，熱成像儀技術(shù)能夠給出具體的信息，包括常見(jiàn)的泵過(guò)載、電機(jī)過(guò)熱、軸承溫度較高、電機(jī)軸過(guò)熱等。如果機(jī)械部件受到磨損或者效率降低的時(shí)候，系統(tǒng)中所釋放的熱量就會(huì)增加，以此增加振動(dòng)，提高傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的溫度。根據(jù)線溫分布、熱性圖等功能，能夠?qū)⒋嬖诘膯?wèn)題進(jìn)行全面的展現(xiàn)，以此有效保證機(jī)械系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

2.3 其他設(shè)備

熱成像儀的其他檢測(cè)主要包括熱處理、冶金等高溫設(shè)備隔熱破損檢測(cè)過(guò)程，比如爐中的熱點(diǎn)或者耐火材料的絕緣受損等；研發(fā)電路時(shí)候出現(xiàn)的元器件過(guò)熱、電路板熱分布的情況等方面測(cè)試；鋰電池、LED、太陽(yáng)能等全新的能源在能量及產(chǎn)品控制過(guò)程中溫度的存儲(chǔ)檢測(cè)；熱力管道、屋頂?shù)缺匦阅苜|(zhì)量檢測(cè)過(guò)程。

2.4 應(yīng)用案例

焦化廠回收車(chē)間電源開(kāi)關(guān)熱成像檢測(cè)之后的溫度曲線詳見(jiàn)圖2，其中三個(gè)曲線縫制為電源開(kāi)關(guān)三相溫度，電源B相的溫度高于其他兩項(xiàng)，三相溫度不均勻。另外，利用熱層像圖能夠?qū)Ω邷貐^(qū)域中具有的電源進(jìn)線端端子連接的地方進(jìn)行有效的判斷，其他部分的溫度都正常。所以表示電源B相進(jìn)線接線端子具有安全隱患。因?yàn)樵O(shè)備不能夠立即停止，所以設(shè)備維護(hù)人員要對(duì)其使用重點(diǎn)監(jiān)護(hù)。

圖2 焦化廠回收車(chē)間電源開(kāi)關(guān)熱成像檢測(cè)之后的溫度曲線

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)本文研究表示，便攜式熱成像儀應(yīng)用到電氣設(shè)備預(yù)知性維修過(guò)程中具有重要的作用，能夠有效提高設(shè)備故障的檢測(cè)效率，避免出現(xiàn)重大設(shè)備安全事故，降低事故。將便攜式熱成像儀應(yīng)用到各領(lǐng)域中，能夠?yàn)殡姎庠O(shè)備發(fā)展提供依據(jù)及保證。