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摘要：近年来，由于电力电缆占地面积小，受自然条件影响和电磁干扰小，所以安全性和可靠性都比较高。随着电网的不断扩大，电力电缆在电力供应中起着越来越重要的作用。电缆绝缘性能的好坏是影响电缆稳定运行的重要因素之一，电缆在运行时导体温度也是一个决定性的因素，会影响到绝缘材料的使用寿命。通常情况下，电力电缆温度上升是在出现潜在问题之后，最后才出现严重的现象。通过监测电缆导体温度可以对电缆的运行状态进行有效监控。因此，本文就对配电电缆红外测温诊断方法相关内容展开分析，希望能够给有关工作人员提供一些参考价值。
关键词：配电；电缆；红外测温；诊断方法
红外测温的概述
红外测温的介绍
红外测温理论是由普朗克黑体分布定律发展而来。红外测温法是通过红外线辐射波长与被测温度之间的函数关系来确定物体的温度。所有温度高于绝对零度的物体一直向外辐射红外能量。物体的表面温度与红外能量的大小和红外波长的分布有着密切联系。因此，只要测得红外波长及其能量大小，就可计算出被测物体的表面温度。其数学表达式为 。式中：λ 为光谱辐射的波长（μm）；Ebλ 为黑体光谱辐射通量密度（W?cm?2μm?1）；T 为待测物体的温度（K）；c1 称为第一辐射常数，c1=3.7415×10?12W?cm2；c2 称为第二辐射常数， c2=1.43879cm?K。红外测温系统的构成如图 1 所示。红外测温仪接收到由大气传输过来的被测设备的红外线辐射，被测设备辐射的能量汇聚于红外测温仪探测器上，探测器将辐射信息转换成电信号，经信号处理之后显示输出。
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图 2 红外测温技术的成像原理示意图
电力设备故障分类
外部发热故障
它通过局部过热的形态向其周围辐射红外线，各种裸露接头、连接体的热故障，其红外热图显现出以故障点为中心的热场分布。所以， 可以从设备的热图中直观地判断是否存在热故障，根据温度的分布来确定故障的部位及故障的严重程度。
内部发热故障
它的发热过程一般很长，且为稳定发热，由故障点接触的固体、液体和气体形成了热传导、对流和辐射，并通过这样的方式来将内部
故障所产生的热量不断地传递到设备的外壳，来改变设备外表面的热 场分布情况。需要指出的是，设备内部的发热情况较为复杂，故障部 件位于设备内部，如导电回路、绝缘介质和铁芯等，当它们发生故障 时会产生不同的热效应，主要包括下面几种：
电阻损耗增大造成的发热。它属于电流效应引起的发热。接 触电阻增大引起发热一般由于导电回路的接头、连接件接触不良造成 的。其发热功率为P=I2R，其中R 为接触电阻，I 为流过电流。
介质损耗增大引起的发热。它属于电压效应引起的发热。一 般由于绝缘介质的老化、劣质、受潮等因素，引起介质损耗增大产生 发热。其发热功率P=UICtanδ，其中C 是介质两端的等值电容。
铁芯和可导磁部位故障引起的发热。一般表现为磁回路异常，及引起的磁滞涡流增大发热等。它主要是由于绝缘不良、设计不当等原因，造成局部磁短路和漏磁，形成局部过热。
电压分布不匀引起的温度变化。一般是电压型设备内部元器 件的缺陷，引起电压分布异常，进而造成设备温度分布的异常。
设备内部缺油造成的温度变化。一般由于设备内部的油位下降，会产生两种不同的热效应：一种是缺油时造成绝缘强度降低，而引起局部放电导致的发热；另一种是缺油的油面处，由于上下介质不同， 它们的热容系数相差很大而造成热场分布存在差异。
红外测温的作用分析
对于不同的电力设备，以及不同部位的同一电力设备，因为不同的工作原理，所以故障的特性是不一样的。设备故障通常表现形状变形声音不正常、气味异常，温度异常是最常见的设备故障的特点，由于红外检测与诊断技术的应用，检测到热缺陷，在设备断电情况下可以有效地发现设备电气设备事故和故障的先兆，及时采取相应措施， 减少电气设备故障率，提高电气设备操作的安全性和可靠性。在每年夏季高峰期间，城市供电负荷屡屡达到新的高度，多个配电线路设备在连续高温、高负荷运行条件下，经历了严峻的考验。这期间，我们充分利用红外热成像仪，对重负荷线路、重负荷杆变进行跟踪测量， 特别是对于变电站墙套管桩头，电缆终端头、异型并沟线夹等加热设备， 有目的性的测试。通过红外测量温度我们可以及时掌握设备在重负荷下运行状态异常情况，以便采取有效的预防措施，消除设备存在的问题。 红外温度测量技术为我们提供了一个简单、快速和安全的带电检测方法，确保配电线路设备的安全运行，在状态检修工作将发挥更广泛的作用，也尽可能的为维护人员提供保障。
结语
可以通过选择合适的温度监测方式，准确的监测电力电缆温度的 变化，可以及时知道典型的操作中常见的问题。然而单一的监测方法， 有时不一定能满足复杂的工作环境，因此，根据特定的电缆布局和操 作模式，可以有针对性的进行各种监测方法，综合利用各种方式的特 征信号数据，可以更准确、有效地对电缆进行温度监测。
参考文献
周锦 . 常州市配电系统故障成因分析与预防措施研究 [D]. 江苏大学,2018.
许艺伟 . 配电线路状态检修中应用红外测温技术研究 [J]. 环球市场,2016,(8).
杨军选 . 分析配电状态检修在安全运行方面的影响 [J]. 魅力中国,2018,(3).
论文作者:李登辉, 陈涛, 张颖
论文发表刊物:《福光技术》2019年32期
论文发表时间:2020/3/14
标签：测温论文; 设备论文; 故障论文; 温度论文; 电缆论文; 介质论文; 物体论文; 《福光技术》2019年32期论文;