任文利 張家燁

（國網新疆電力有限公司阿克蘇供電公司城區(qū)供電中心，新疆 阿克蘇 843000）

隨著紅外測溫技術越來越廣泛地被運用于配網設備運行維護之中，對電氣設備溫度的實時監(jiān)控與定期排查將有效地提高我國的電力系統(tǒng)的供電質量與供電能力，降低配網設備的維修費用，減少重大事故的發(fā)生率，提高暑期與春節(jié)期間高負荷供電能力。由此可見，紅外測溫技術在配網設備運行維護中作用顯著，不僅可迅速發(fā)現(xiàn)電網中的缺陷，降低運行事故發(fā)生幾率。但需合理管理，定期維護，保障紅外測溫技術的有效應用。

一、紅外測溫原理

1666年艾薩克·牛頓爵士（Sir Isaac Newton）發(fā)現(xiàn)了紅外輻射，當時他將白光透過玻璃棱鏡將電磁能量與陽光分開，玻璃棱鏡將光束分解成彩虹色。1800年，威廉·赫歇爾爵士通過測量每種顏色的相對能量采取了下一步措施。他還發(fā)現(xiàn)了超出可見范圍的能量。在20世紀初期，Planck，Stefan，Boltzmann，Wien和Kirchhoff進一步定義了電磁波譜的活動，并開發(fā)了定量數(shù)據(jù)和方程來識別紅外能量。該研究使得可以使用基本黑體發(fā)射率曲線來定義IR能量。從該圖可以看出，物體（溫度大于-273℃）發(fā)射的輻射能量與其溫度的四次方成比例。黑體發(fā)射率的概念是紅外測溫的基礎。然而，“發(fā)射率”一詞為物理學的基本定律增加了一個變量。發(fā)射率是灰體（非黑體）發(fā)出的熱輻射與相同溫度下黑體發(fā)射的熱輻射之比的量度。（灰體指的是在每個波長具有相同光譜發(fā)射率的物體；非灰體是發(fā)射率隨波長變化的物體，例如鋁。）

二、紅外測溫技術的特點

紅外測溫技術是一種利用紅外線作用的基本原理，對電網系統(tǒng)運行設備進行測溫的技術手段。其技術原理為：自然界中的任何物質都是由各種各樣的分子、原子和電子構成的，在物質內部，它們始終處于規(guī)律性的運行狀態(tài)，相互之間的作用會產生一定的能量，也就是通常所說的熱輻射。紅外測溫技術正是針對這種熱輻射現(xiàn)象進行觀測，從而判斷設備的運行狀態(tài)是否正常。相比于傳統(tǒng)線路維護檢修中的目測、手摸、耳聽等方式，紅外測溫技術具有十分顯著的優(yōu)勢，主要表現(xiàn)在以下三個方面：第一，安全性。紅外測溫技術可以實現(xiàn)遠距離、不停電、不接觸測量，可以在允許范圍內對難以接近的目標溫度進行讀取，有效保證了電力工作人員的人身安全。第二，精確性。紅外熱像儀的測量精度在±2℃以內，且可以在－20～2000℃的溫度范圍內進行精確測量，誤差僅在0.05℃之內。同時，通過紅外圖像與數(shù)字照片的結合，可以實現(xiàn)故障的精確定位。第三，便捷性。紅外測溫技術可以在一定距離內實現(xiàn)對發(fā)熱點溫度的實時、定量、在線測量，并繪制出相應的溫度梯度熱像圖；同時，其還具有靈敏度高、抗干擾能力強、設備攜帶方便和便于線路的日常巡檢等特點。

三、配網相關設施產生的發(fā)熱一類問題

在配網相關設施處于運轉期間，引起發(fā)熱這一問題的要素包含如下幾方面：第一，因電壓這一要素而引發(fā)的發(fā)熱問題。打個比方，很多配網設備中，與電壓相關的絕緣子會與互感器產生發(fā)熱等現(xiàn)象。第二，因為電力要素而引發(fā)的發(fā)熱問題。最明顯的就是接線板與導線之間產生的發(fā)熱現(xiàn)象，這也是配網設備運行維護中需要重點關注的問題。而在配網設備運作過程中，與之相關的設施出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象是比較普遍的問題。一般來說，這種發(fā)熱現(xiàn)象并不會給配網的正常運行帶來不便。但是，如果說某一階段的某一個部件設施本身溫度過高，就容易引起很多配網問題。比如說，配網設施太熱會減弱配網內部絕緣原材料的質量，進而導致絕緣層出現(xiàn)降低情況，過重，就會引起短路等各類事故，甚或是引起火災，為配網帶來大量的經濟損耗。所以說，在對配網實施維修期間，設施產生發(fā)熱就是一類無法忽略的問題。為此，電力有關工作者就應借助紅外測溫這一技術，全方位對配網相關設施實施檢測，進而保障配網處于運轉期間的平穩(wěn)性與可靠性。

四、紅外測溫技術在配網運行中的應用

（一）可以提高設備的巡視質量

配網設備的巡視工作，是保證配網安全運行的一項重要工作，由于配電網位于人們工作、生活區(qū)域，線路及設備都有較高的對地安全距離，不可能僅僅采用目測、手摸和耳聽等憑經驗的手段來觀察設備的運行的情況。同時配網涉及對千家萬戶和企事業(yè)單位供電的任務，電力企業(yè)本來就承受很大的優(yōu)質服務壓力，不可能經常停電查找故障進行檢修。所以，紅外測溫技術是非常有效的，在線路設備運行的情況下，運行人員進行巡視時就能及時的發(fā)現(xiàn)配網設備存在的隱患，并根據(jù)分析結果制定檢修計劃，減少停電時間，保證供電可靠性的一個有效手段。

（二）檢查隔離開關口誘發(fā)的發(fā)熱問題

在配網運行過程中，如果隔離開關刀口存在發(fā)熱現(xiàn)象，將會增加配網設備損壞及供電中斷的發(fā)生概率，此時如果可以借助紅外測溫計數(shù)來對刀口溫度進行實時、動態(tài)檢測，既可以有效判定刀口的溫度，而且還可以對刀口溫度是否過熱進行準確的判斷，同時根據(jù)檢測結果來制定刀口檢修計劃，從而有效發(fā)現(xiàn)引發(fā)隔離開關口發(fā)熱問題的原因，并采取有效措施給予解決。通常情況下，隔離刀口發(fā)熱主要是由于隔離開關長期在室外空氣中暴露，致使開關表面出現(xiàn)不同程度的氧化現(xiàn)象，形成氧化膜，不同程度上增加了刀口表面的電阻，導致電流流經刀口時生成一定的熱量，誘發(fā)刀口過熱現(xiàn)象。

（三）檢測接續(xù)金具、線夾發(fā)熱情況

接續(xù)金具、線夾在配網設備運行過程中，由于線路中導線設備之間存在接觸不良的問題，從而導致金具和線夾出現(xiàn)發(fā)熱的情況，影響到供電的平穩(wěn)性和可靠性。利用紅外測溫技術進行檢測時，能夠對線路熱輻射情況進行有效地判斷，并在設備存在問題時，進行及時解決，從而解決導線出現(xiàn)斷線掉落的問題。紅外測溫技術在進行配網設備運行維護檢測過程中，發(fā)揮了十分重要的作用。在應用過程中，主要以手持便攜式和紅外熱像兩種儀器為主，具有操作簡單、安全性較高的特點。紅外測溫技術在配網設備檢測中的應用，更好地提升配網設備維修水平，對于促進供電平穩(wěn)運行和發(fā)展來說，發(fā)揮了日益重要的作用。

結束語：

當下我國社會經濟快速發(fā)展情況下，電網運行情況對于經濟發(fā)展來說，有著重要的影響。這樣一來，在對配網設備進行維護以及檢測過程中，就需要采用有效地技術手段，從而更好地提升配網效率和質量，以滿足電網發(fā)展實際需要。現(xiàn)階段，紅外測溫技術在配網運行維護中得到了較為廣泛地應用，該技術手段能夠有針對性的對配網設備進行檢測，并且有效地促進狀態(tài)檢修工作的發(fā)展，從而更好地促進我國電網高效發(fā)展。