上海大學機電工程與自動化學院/國網(wǎng)上海嘉定供電公司 慶 堯

電力設備在長時間應用下會出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象，供電企業(yè)通常采用紅外線測溫技術對其進行全面的檢測，可達到良好的檢測效果。在測溫的過程中，對于測量結果的準確性及可靠性有著較多的影響因素，應充分分析其主要因素，從而有效避免對測溫的干擾。

1 電力設備紅外線測溫概述

為確保電力設備的穩(wěn)定運行，需加大對其檢查力度，明確電力設備的實際使用狀態(tài)，在檢查過程中通常采用紅外線測溫技術，該項技術應用較為廣泛，并包含較多的檢測儀器，如紅外熱像儀、紅外測溫儀等。通過對儀器的應用，可有效檢測出電力設備的溫度是否在正常范圍內(nèi)，針對溫度過高時可采用相應的降溫方式，促使設備達到理想的狀態(tài)。同時，在電力設備檢測的過程中，應確保檢測數(shù)據(jù)的準確性及可靠性，有利于工作人員對電力設備進行有效分析，并通過數(shù)據(jù)信息明確設備發(fā)熱的具體原因。因此數(shù)據(jù)的準確性及可靠性尤為重要。在實際檢測過程中應加以重視，可充分判斷電力設備出現(xiàn)問題的具體部位。

但在紅外線測溫技術的應用下仍存在較多的干擾因素，容易造成測溫的數(shù)據(jù)不夠準確，影響工作人員的正確分析，繼而需明確測溫過程中可能出現(xiàn)的影響因素，并對各項因素進行有效分析。通過對影響因素的整體把握，以此在實際測溫時對有關干擾因素加以注意，避免對紅外線測溫形成不良影響，造成電力設備難以正常運行。為此需全面考慮可能存在的干擾原因，并明確具體的改善方法，繼而可對電力設備進行有效測溫。

2 影響電力設備紅外線測溫準確性和可靠性的因素

2.1 大氣吸收

電力設備紅外線輻射時，運輸過程中能量會出現(xiàn)減少的現(xiàn)象，即使紅外線通過波長區(qū)域紅外線穿透能力較強也不能完全通過，由于大氣吸收的原因影響紅外線衰減。大氣在吸收紅外線時，會將一部分紅外線輻射能量轉化為其他形式的能量，或以另一種光譜存在[1]。大氣中的臭氧、二氧化碳、氧氣等氣體分子可選擇性吸收紅外線，紅外線被大氣吸收而衰減的過程就是大氣對于輻射能的吸收。引起對紅外線部分吸收的原因相對較多，如多原子的極性氣體分子如臭氧、二氧化碳、水等在吸收紅外線時受溫度的影響。此外測量距離也會影響準確性和可靠性，測量儀器與被測量物體的距離越遠、大氣吸收對測量的影響越大。測量儀器與被測量物體定標的距離不同對紅外線測溫儀器的精度也會產(chǎn)生影響。為此，在室外進行紅外線測溫時，需在天氣晴朗、空氣濕度小的環(huán)境下測量，保證測量的效果，提高測量的精確性和準確度。

2.2 懸浮粒子

在紅外線輻射過程中通常還會受大氣與懸浮粒子影響，造成輻射的能量逐漸減少，由于懸浮粒子具有散射的功能，繼而容易吸收大部分的能量并再進行散射，促使能量難以集中，改變能量的輻射方向。因此應對其進行分析，若紅外線在輻射過程中其波長大于懸浮粒子的半徑，則該散射不會影響設備的正常測溫；若兩者的數(shù)值較為接近時則會嚴重影響設備檢測數(shù)據(jù)的準確性，不利于對電力設備的狀態(tài)做出準確判斷。若紅外線輻射的波長在0.76～17μm之間、懸浮粒子半徑為0.5～8μm時，則表明該粒子與紅外線輻射相對較低，繼而容易影響紅外線的正常測溫，促使測溫系統(tǒng)難以準確接收電力設備的數(shù)據(jù)，使其無法正常工作。針對該因素應做出相應的改善，在測溫過程中應選擇環(huán)境良好的區(qū)域，從而保證紅外線測溫處于正常狀態(tài)。

2.3 風力因素

在電力設備檢測過程中，若在室外進行會受到風力的影響，當風速較大時會促使電力設備中的部分熱量易被吹散,在風力的作用下具有良好的散熱功能，繼而造成紅外線難以準確探測到電力設備的實際溫度，無法快速找到發(fā)熱的位置。在設備的應用過程中，極易發(fā)生相應故障，影響電力設備的順利運行。例如風速達到1.5m/s時，會使電力設備的溫度下降1/2左右，使工作人員難以精確測量，影響測量結果的可靠性。針對該情況，在實際檢測過程中應在風力相對較小的環(huán)境下開展測溫工作，從而能夠充分保存電力設備中的熱量，有效測出準確的溫度數(shù)據(jù)，為對電力設備分析提供有效的參考依據(jù)[2]。

2.4 距離系數(shù)

紅外線儀器測溫距離對數(shù)據(jù)的準確性及可靠性也會造成不同程度的影響，距離系數(shù)是紅外線測溫的儀器與被測對象之間的直線距離。在測溫過程中應滿足距離系數(shù)的具體要求，繼而使其在合理的測溫范圍內(nèi)。同時兩者間的距離直接關系著測溫的準確性，在儀器測溫過程中，儀器所輻射到設備中只能測量到電力設備的平均溫度，通過調(diào)整兩者間的距離，促使紅外線儀器與被測對象間的距離縮小，進而能夠輻射到設備的具體面積，以此可得到設備的真實溫度數(shù)據(jù)。并且在測溫過程中與測試背景有相應的關系，因此需對三者進行合理的調(diào)整，確保三者間的距離在距離系數(shù)的范圍內(nèi)，符合實際的測量標準。

2.5 太陽光輻射

在陽光的照射下會使電力設備表面溫度逐漸升高，在紅外線測量過程中測溫數(shù)據(jù)也會大于正常數(shù)據(jù)，影響數(shù)據(jù)的可靠性。當陽光的輻射范圍在3～14μm之間時，該范圍與儀器設置的區(qū)域相接近，從而造成儀器測量的數(shù)據(jù)出現(xiàn)誤差，難以對溫度進行有效判斷。當太陽輻射強度在5.9J/cm·min時，會使設備的溫度升高大約12.4℃，影響實際溫度的判斷。為此，在采用紅外線測溫過程中應選擇在傍晚或陰雨天進行，有效避免太陽光的影響。同時還可選擇在沒有陽光照射的室內(nèi)開展測溫，也可達到良好的效果，充分保障數(shù)據(jù)的準確性，有助于快速找準發(fā)熱的具體位置。

2.6 輻射率因素

輻射率通常是指被測設備的輻射強度所占比例，在測溫過程中，若輻射率在0～1之間，則表明該數(shù)值與被測設備的材料、氧化程度、厚度等有著相應的關系，以此對數(shù)據(jù)的準確性產(chǎn)生影響。其中ε代表設備的輻射率，δ代表設備的透射率，ρ代表物體的反射率，在測量過程中，若黑體的ε=1、δ=0、ρ=0，則表明被測設備的ε＜1、δ＞0、ρ＞0，三個數(shù)據(jù)的數(shù)值是不同的。同時會隨著設備的表面情況發(fā)生相應變化，在不同波長下測量溫度有著不同的數(shù)值，繼而對測量數(shù)據(jù)形成偏差。因此，在電力設備采用紅外線測溫技術時需考慮到輻射率的因素，可采用比較法對數(shù)據(jù)進行合理的判斷，確定輻射率、反射率及透射率之間的數(shù)值，繼而選擇相適宜的材料，使其具有較強的耐溫性能，以此可有效得出準確數(shù)值。

2.7 物體熱輻射

若被測物體鄰近的設備溫度較高，會對被測設備的溫度產(chǎn)生影響，在物體熱輻射下，促使被測設備的溫度逐漸升高，影響具體溫度的測量。反之，由于受鄰近設備低溫的影響，同樣也會使被測設備的溫度出現(xiàn)下降的現(xiàn)象。若被測設備與其周圍的環(huán)境存在的溫差相對較小，測在3～5μm及8～12μm均會受到同等程度的影響。若環(huán)境溫度小于設備溫度，則在3～5μm區(qū)域對測溫的結果影響相對較小[3]。為此在實際測量過程中應在其周圍設置相應的屏蔽裝置，以此避免對測溫產(chǎn)生影響。在電力設備進行紅外線檢測過程中還會受到波長的影響，例如波長在0.9μm左右時紅外線輻射會造成大約40%左右干擾，出現(xiàn)5.5%左右的誤差。若波長8～12μm時會使其誤差達到29%,因此員需選擇合理的波長區(qū)域。

綜上，在電力設備的紅外線測溫過程中存在較多干擾因素，需全面考慮、了解具體影響的因素，在實際測溫過程中采取合理的措施，避免造成數(shù)據(jù)出現(xiàn)較大誤差。同時還需控制好被測設備與儀器間的距離，并根據(jù)實際情況明確具體的波長區(qū)域，通過一系列的措施可確保數(shù)據(jù)的準確性及可靠性，保證電力設備的穩(wěn)定運行。