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摘要：基于红外热成像技术的非接触、直观的特性，应用Fluke的Ti45型红外热成像仪对设备进行专业点检，取得日常消费中设备的关键部位的温度及温升状况，制定相应的点检规范，以进步对设备的在线检测、诊断的技术程度，确保设备的安全、高效经济运转。
关键词：红外热成像仪设备点检制设备点检规范
红外热成像技术是一项科技含量高、能有效诊断高压电气设备热成像异常毛病的先进技术，该技术采用非接触式的检测手腕，在电力系统中得到了十分普遍的应用。它具有快速、烦琐、安全、牢靠、实时、直观等许多众所周知的特性，在对电气设备运转工况的状态诊断中发挥了宏大的作用。与传统的停电预防性实验相比不只减少了设备停电时间，能有效地检测出与运转电压、负荷电流有关的事故隐患。更为重要的是经过热像散布，可精确判别毛病的详细部位，将事故隐患消灭在萌芽状态。防止因缺陷开展形成严重损失，这是其他检测手腕无法取代的。理论标明，电力系统的许多设备毛病，都随同着异常发热或温度散布相对异常，由于得不到及时发现处置而酿成大祸。红外诊断技术能够经过检测设备的温升来判别设备的运转状态有无异常，为电气设备的状态检修提供了有力的科学根据。把红外热成像技术和传统的预防性实验分离起来，可获得更为理想的效果。
1 红外热像技术原理
1800年英国的天文学家WilliamHerschel用分光棱镜将太阳光合成成从红色到紫色的单色光，依次丈量不同颜色光的热效应。他发现，当水银温度计移到红色光边境以外，人眼看不见任何光线的黑暗区的时分，温度反而比红光区更高。重复实验证明，在红光外侧，的确存在一种人眼看不见的“热线”，后来称为“红外线”，也就是“红外辐射”。自然界任何物体，只需温度高于绝对零度（-273.15℃），就会以电磁辐射的方式在十分宽的波长范围内发射能量，产生电磁波（辐射能）。红外线在大气中穿透比拟好的波段，通常称为“大气窗口”。红外热成像检测技术就是应用了所谓的“大气窗口”。短波窗口在1~5μm之间，而长波窗口则是在8~14μm之间。从普朗克定律能够得知，物体的温度越高，其辐射的峰值能量就越倾向短波方向，故红外热像仪，特别是用以建筑检测的红外热像仪，其工作波段通常在8-14μm的长波波段，建筑用红外检测的温度范围普通在-20-100℃范围内。红外热像仪是一种新型的光电探测设备，可将被测目的外表的热信息霎时可视化，快速定位毛病，并且在专业的剖析软件协助下，可进行剖析，完成建筑节能、安全检测和电气预防性维护工作。热像仪由两个根本局部组成：光学器件和探测器。光学器件将物体发出的红外辐射汇集到探测器上，探测器把入射的辐射转换成电信号，进而被处置成可见图像，即热图（见图1）。
图1热图示意
2电气设备内部故障的诊断
自1997年兰州供电局应用红外热成像诊断技术以来，已累计发现各类设备缺陷BJKJ次。其中，紧急严重缺陷LMB次，内部缺陷BLF次，有效的保证了电气设备的安全、安康运转。在状态诊断、检修范畴获得了丰盛成果，获得了明显的经济效益和社会效益。经过这几年艰辛细致的测试工作，再加上不时总结经历，进步检修质量，该局电力设备接头发热等外部热缺陷曾经越来越少。依据0NE（[email protected]《输变电设备状态监测管理规范》的请求，普遍展开了红外热成像诊断技术的应用工作。对发现的各类紧急、严重缺陷及时进行检查、处置并总结经历经验。该技术关于发现导电回路外部发热缺陷、毛病，非常直观、有效且判据精确、成熟。但是，红外热成像诊断技术应用于电气设备内部绝缘整体受潮、老化、介损偏大、内部衔接件接触不良及其他内部缺陷时，由于红外热成像可能没有温度突变且温差很小。受热像仪分辨率、环境条件变化、人员技术程度及对设备构造理解水平等要素的影响，对测试结果进行精确的剖析判别具有一定难度，在现场监测时容易被无视。为此，依据实践状况置办了分辨率、整体性能不同的红外热成像设备，其中测试组的PCLHM热像仪，主要用于对电气设备内部缺陷进行检测、诊断。在周期性普测和依据负荷、时节变化等状况进行有重点的跟踪测试中对“四小器”（避雷器、电压互感器、电流互感器、耦合电容器）增强内部缺陷的检测、诊断。在近几年的监测中发现并断定许多因内部缺陷惹起的电气设备热像异常。主要包括：变压器绕组、铁芯及套管过热；少油断路器触头接触不良惹起的过热；电压互感器因铁芯不良、绝缘不良、缺油惹起的过热；电流互感器因接触不良惹起的过热；互感器、耦合电容器绝缘介质受潮、老化惹起的热击穿、爆炸；高压电缆头在三叉处因密封不良或缺油，招致受潮与老化等惹起的发热；高压套管假油位形成的绝缘不良或部分放电；避雷器的内部受潮等各种毛病形成的温度异常；电抗器和阻波器呈现的各种过热缺陷和毛病等。树立了红外热谱图档案，关于发现的电气设备内部缺陷，进行进一步的实验、检查。有必要时崩溃检查剖析，展开红外热像诊断内部缺陷、毛病的判据研讨。
3运用红外成像仪应留意的问题
3.1肯定被测物体的发射率
发射率是一个描绘物体相关于黑体辐射才能大小的物理量，其值的大小与物体的资料、外形、外表粗糙度、温度、颜色等有关。在实践测温时，发射率较难精确肯定，因而，在红外成像测温时，多采用相临的设备横向比拟与自身不同部位的纵向比拟来判别设备的情况，不用苛求过于精确的温度值。
3.2防止四周环境影响
包括四周环境中的高温物体、所丈量设备的背景温度、太阳光线中相近波长的光线、水蒸气、粉尘及二氧化碳浓度的影响等，因而运用红外成像仪时最好在光线比拟弱、空气比拟枯燥的时段进行，以免影响丈量结果对设备运转状态的误判。
3.3判据剖析
内部热缺陷的红外检测和诊断，是对电气设备内部过热部位，经过热传导反映在外部异常温升后，外部热散布场的变化来定性剖析判别设备内部热缺陷的。从以上诸多典型事例能够看出，不同的电气设备有不同的构造和工作原理，因此有不同的发热和传热规律。关于正常运转的同类设备来说，它们的热像图普通是类似的，假如设备的热像图谱呈现异常，则应认真剖析判别并分离四周资料的温升和热散布场的变化来判别。由于高压电气设备一切内部缺陷所测的发热十分微小、且温差较小。因而，在现场进行红外测温工作时必需根据《带电设备红外诊断技术应用导则》，分离实践测试经历进行认真剖析、判别，特别对“四小器”AN以上的微小温差决不能无视，而应进一步分离其他手腕进行检查、实验，判别该设备状态能否存在内部缺陷的隐患。耦合电容毛病相与正常相温差只要AN，但崩溃后曾经看到绝缘老化、发热、放电的痕迹。这是由于毛病点在绝缘资料和金属外壳中，由于红外线的穿透才能较弱，红外辐射根本不能穿透形成。另外，充油设备缺油形成的温度变化普通也很小只要几度，固然这几度的温升并不是形成绝缘油进一步劣化的主要缘由，但是能够根据它来诊断电气性能劣化毛病，对用红外成像来诊断毛病具有重要意义。由于漏油而形成油位低下，严重时惹起油面放电，并招致外表温度散布异常，这种热特征除放电时惹起发热外，由于设备内部油面上下介质的不同而不同，油位降低时缺油部位的温度由于没有导热介质而降低，上局部为空气，导热性差热成像为冷色，这一特性要引起留意，避免误判。
结论
采用红外热成像检测技术进行设备专业可预防设备的一些严重事故发作，及时地发现设备的毛病点，把事故消灭在萌芽状态，使设备的定期检修、抢修变成可控的状态检修；降低了事故的发作率、减少了设备的维修时间，能够根绝大量的事故隐患。从这个意义上讲给设备特别是电气设备的安全运转、经济运转带来了宏大的社会效益和经济效益。
参考文献：
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论文作者:田德旺
论文发表刊物:《基层建设》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/13
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