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摘要：随着科学技术的快速发展，我国各行业发展迅速，尤其是电力行业。经济在腾飞，居民的生活质量有很大的改进，对电力也提出更多的使用需求。相应地，电力设备需要承载的负荷也日渐增多。故而，我们必须实施综合化管理，对变电运维进行升级，全面增强电能的平稳性。相较于从前的缺陷检测技术，红外测温技术能够精准地掌握和控制变电设备总体的运行状态，增强变电设备本身的效率，促进安全与平稳。
关键词：红外测温设备；电气设备维护；应用
引言
随着我国整体经济的快速发展，我国提前进入现代化发展阶段。各行业面临新的挑战和发展方向。红外测温技术主要对电气设备热辐射而来的热量进行温度测量，其快速、有效与可靠的优势尤为突出。红外测温技术在生产过程中，在产品质量控制和监测，设备在线故障诊断和安全保护以及节约能源等方面发挥了着重要作用。
1红外测温系统结构和工作方法
红外测温系统由信号处理、信号放大器、光电探测器和红外光学系统这几个重要部分组合而成。在一般条件下，把能量辐射集中到一点是测温过程的重要组成部分，把物理量转变成为电信号用来测量；光电探测器是红外能量聚焦之处，能量来自光电探测器，背景干扰的防止方法来自光谱和空间滤波，把象散消灭的原理；而放大微弱的电信号需要信号放大器。目标发射率和程序的内部设定应该和输出信号相容--被测目标的温度值由温度扫描转换而来，如此一来测温工作就可由红外测温系统来完成。
2红外测温技术
红外测温技术，借助检测仪器可以转化某些物体身上的红外辐射，将它们转变为可视图像。以物体信息为参考，分析设备有没有出现异常。变电运维时，红外测温技术在多个领域中均可以较好地运用:(1)导流回路上，红外测温技术通常需要测定故障触头以及接头。换言之:如果回路上某个触头以及接头不小心出现故障，此时接触电阻将会慢慢地增多。根据焦耳定律，Q=I2Rt，Q用于代表单位时间里得到的热量;t代表时间;I代表电流;R代表电阻。如果负荷电流保持恒定，单位时间里分解的热量，与接触电阻有直接的正相关。故而，根据红外成像仪能够度异常点作出快速定位。(2)绝缘层部分。绝缘介质，一般情况下无法导电。由于电压的限制，设备会损耗一定的热量。如果绝缘介质中途恶化，其介损也会明显扩大，温度温也将呈梯度状。(3)变压器或是互感器等常见的含铁磁设备，如果设备运行无异常，电磁回路上消耗的铁损大多比较均衡。若是片间短路、漏磁或是磁饱，那么局部也将会有涡流甚至环流发热的情况，最终产生很多的热量。(4)氧化锌避雷器等片式结构，内部如果出现异常，各片间电压也会明显失衡，产生很多的泄漏电流。此时，利用红外测温设备也可以检测到。
3远红外测温判断方法与规定
（1）远红外测温的方法，判断表面温度是否可以符合过热的电气设备的要求，通过红外测温设备测量温度的时候，环境气候条件、负荷大小等分析判断、综合考虑。另外，温差所对应不同地位要进行对比，校准同组三项设备、同类设备之间在设备当中的当前温度，温度性能的参数也应对比，对电气设备的运行情况进行判断和分析。（2）电气设备过热缺陷类型分析，气温低于60℃，比表面温度高，在运行电气设备的过程中，热像特征被轻微地显示在红外热像仪的上面，这是当电气设备的温度过热并且波动于10~20℃区域内的时候。不过表面的温度太高并且有严重缺损的情况下，发热处温度在20℃到40℃浮动，此时有大于60℃的表面温度，红外热像仪就表现出了显著的热像特征。有时严重的烧伤会表现在电气装置的外观上，前提是存在高于标准的或者是超过90℃的表面温度。
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4红外测温技术在变电运维中的具体应用
平时的运维和使用过程中，我们概括下列运行规律:断路器、隔离刀闸或是变压器等，其核心构成均为金属，其辐射率通常取值0．90。金属类，取值0．94，瓷套类，可以取值0．92。如果是精确检测，当温度上升的情况下，温度参照体也应当要靠近于当时的被测设备，方向也必须保持一致。测温时，由相同视场中挑选接近的两相设备用于对照，有满意的效果。测量距离时，需确保电气设备达到满意的距离。红外测温仪器，需和被测设备保持接近，确保被测设备在视场上都有，增强红外仪器对设备外表的分辨能力。在必要的情况下，选择中长焦镜头。测量跟踪时，需设定好几个角度，明确检测的合适位置，便于将来复测，保证质量，从而提升总体的作业效率。2015年，某站10kV主变正式投入了低压侧电抗器后，利用红外测温可见6601B刀闸B相、C相温度有些偏高，其导线和元器件之间的接触部分温度接近116℃。通过现场检查，我们发现系动触头表面已经氧化，其操作杆没有办法正确地安装。经打磨处理，系统开始恢复，复测温度也不再异常。某站2016年，在大负荷红外测温特巡时，看到33412刀闸B相靠II母侧刀口有明显的发热现象，其温度接近120℃，电流约为340A，A、C相测量所得的温度达到15℃。在停电检查的时候，刀闸静触头表面上出现污秽，并和静触头保持对接，镀银层部分早就开始磨损。而刀闸静触头，没有和触指处于相同的平面。这是由于:触指下方的弹簧压力明显下降，刀闸动或是静触头在正常合闸的情况下，接触电阻会明显扩增，开始发热。发热明显，触头也会开始氧化，此时接触电阻也将逐步扩增，陷入恶性循环。到了负荷高峰期，触头还会再次过热。若此时对触指进行更换，刀闸接触电阻试验也会显示正常，得到正常的运行。实践显示，红外诊断的确可以发现设备潜在的缺陷，包括主设备的某些严重缺陷。
5红外测温技术缺点与发展
金无足赤，红外测温仪器的测温灵敏度很高，同时也存在一些不足，红外测温技术的不足主要表现在如下若干因素：红外测温技术在电气设备维护中，很容易受环境的影响，譬如空气中的灰尘、温度的高低都影响着红外测温仪使用的精准功能，因此要特别注意天气冷暖变化，尽量避开日光，灯光直射和雷雨雾雪的干扰。另外那些具有金属表面光泽的物体，易影响测温效果，导致测温的读数不准。被检测表面发射率及环境条件，都影响其准确度。由于红外测温技术只是测量物体的表面温度，因此影响其测量效果。不同检测人员掌握的检测方法存在差异也影响红外测温技术在实际操作中的准确性。由此，需加强工作人员在红外热成像技术应用方面的培训。
结语
总的来看，科技进步已经让红外测温技术有超范围的应用，在变电运维中也开始有很好的运用。该项技术除了确保电力系统或是变电设备能够安全运行外，同时也为工作人员提供准确的资料和数据，为输电设备提供新的检测方法。技术人员，需要持续地研究和创新红外测温技术，拓宽该项技术的应用范畴，从根本上提升变电设备的安全性、可靠性。
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论文作者:徐鹏飞
论文发表刊物:《电力设备》2018年第35期
论文发表时间:2019/5/24
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