摘要：当前科学技术发展速度进一步加快，紫外成像技术在高压设备带电检测过程中获得了广泛的使用。本文主要分析紫外成像的具体原理以及一些检测方法，对紫外成像技术应用于电力系统当中的细节进行阐述，希望能给我国电力企业的发展提供一定的助力。
关键词：紫外成像；高压；带电检测
引言
当前在高压设备放电操作的过程中，通常可能会使用到红外热像仪和超声波检测仪。超声波检测主要是把放电时出现的超声波检测出来并且向人们能够听到的声音频率进行转化，接着根据发射过程中的信号数据对电流的位置和强度进行判断，这种方法不能对远距离放电位置进行直接定位，检测也相对比较困难。通过红外热像仪能够很好的检测放电的位置，也能够检测由于漏电而造成的温度变化，是一种间接的定位方式，而紫外成像施工技术能够对放电的情况进行直接检测，可以将放电的位置进行准确及时的确认，并且可以利用录像等技术对放电的细节进行动态记录。
1紫外成像检测原理与方法
在高压设备放电的位置依照电场强度的区别以及高压差的不同会出现一定的电弧、闪电、光晕等，在电离的时候，空气当中的电子由于获得了能量而将原有的能量释放出来，在此过程中会出现放电现象，会产生声波、光波或者紫外线、臭氧等。紫外成像技术主要是通过一些特殊的仪器设备，接收放电过程中出现的紫外线信号，通过处理之后使之成像，与可见的图像叠加，这样能够对光晕的位置和强度进行确认。
在空气当中电离氮气所出现的紫外线光谱通常情况下波长处在280纳米到400纳米之间，只有一小部分波长会小于280纳米。而太阳光当中不会出现这一部分波长的紫外线，如果能够检测到这一波长范围的紫外线，则说明该紫外线只能是来自于地球辐射。在实验的时候，使用的是新一代紫外线成像仪，其根据太阳盲区的范围来进行特殊滤镜的安装，控制仪器检测紫外线波长的范围在248纳米到280纳米之间，这样白天也能够检测电晕。
由于电晕一般情况下是在正弦波的波峰、波谷时出现的，高压设备的电源在放电的时候并非连续性的，而是一瞬间出现的。紫外成像仪通过电晕的这个特点，在观测电晕的过程中，可以选择两种模式。
1.1活动模式
工作人员可以对设备的放电情况进行及时了解，通过实时的检测一定范围之内的紫外线光子总量比例数值来进行显示，能够很好的进行定量分析和比较。
1.2集成模式
将一段时间特定区域当中的紫外线光子在平面当中进行显示。通过先进先出的手段，动态更新平均值，在这种条件下正确调节设备，很容易将放电区域的范围和形状显示出来。
２紫外成像检测的优势分析
伴随当前电气设备发展的速度进一步加快，很多新型检测技术逐步成熟，在这种条件下，紫外成像检测技术应用非常广泛，其主要优势在以下几点。
首先，能够连续运行检测，通过紫外成像技术检测电气设备的过程中，能够让设备处于连续工作的状态，不需要对系统的运行状态进行改变或者停电，这样能够将运行状态条件下设备的真实情况准确稳定的检测出来。
其次，检测的直观性强，紫外成像技术能够及时的把紫外线波长通过图像的方式，在显示器当中呈现出来，能够让检测人员更形象、快速、直观地对设备出现的故障程度、故障类型、故障位置等进行检测，更好的判断电气设备的运行情况。
第三，成像的速度比较快，紫外成像检测过程中，紫外设备和被检测设备都处于高速相对运动的条件下，此外检测设备的响应速度非常快，能够高质量、高速的将检测工作完成，这样能够让直升机巡线变成可能，直升机巡线如果成功实现不单单能够大大提高电气设备的检测效率，还能够对检测人员的工作强度进行控制。
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第四，让电气设备的状态管理和状态检修得以实现。在实际操作的过程中，紫外成像技术能够对电气设备进行快速的检测，形成一个紫外电晕成像的数据库设备，管理人员能够使用这些数据库，及时的管理辖区范围之内电气设备的状态，依照这些设备实际的状态情况，有针对性的进行处理。
3紫外成像技术在高压设备带电检测中的应用
出现外部放电的区域都可以通过紫外成像仪来对电源进行观测，这就说明这种技术能够广泛应用于高压带电检测领域。通常条件下，在一些变电站、绝缘子厂等进行现场测试，依照测试的结果，通常情况下有以下几点应用。
3.1导线外伤探测
在导线架线的过程中，可以检测外部损伤等情况。一些导线出现的变形情况都有可能造成其周围电场出现强度变强等问题，在条件符合要求的情况下，就会出现电晕而人工很难判断。这种电晕紫外成像技术就能够对这些电源进行轻松的检测，在进行检验和日常巡查过程中具有非常重要的实用价值。
3.2高压设备污染检查
通常条件下，污染物表面比较粗糙，在电压作用下会出现放电情况，绝缘子的污染物分布以及导线的污染情况都可以通过这种技术对其进行分析和判断。如果与高速望远镜相结合进行观测，能够很好的避免闪络以及爬电的问题。
3.3绝缘子放电检测
绝缘子劣化有可能让电晕进一步增大，在一些特殊情况下会出现放电等情况。通过紫外成像技术能够在特定距离的情况下，对放电反应进行观测，及时定位一些劣化的绝缘子。
3.4绝缘缺陷检测
进行电气耐压试验的过程中，通过紫外成像仪观测试验品，如果在试验的过程中出现闪络，则说明这些试验品无法达到相关要求。如果对其电晕进行观测，需要依照电力产品的结构材料等情况来对绝缘缺陷出现的程度进行分析和判断。与此同时，紫外成像的检测结果是诊断电力产品绝缘情况以及寿命预测方面提供了大量的数据，能够将综合档案资料及时建立起来，方便评估检测。
3.5高压变电站及线路的整体维护
因为我国的气候相对比较潮湿，这些年工业化发展速度进一步加快，但是没有注意环保问题。通常条件下，大城市高压变电站当中都有可能出现放电点的情况，传统的方法对放电检测主要是夜间观察放电或者通过听声音进行判断。因为很多设备在放电的过程中，对其正常使用不会出现较大影响，因此通过听声音的手段无法将问题及时找到并且排除。由于侦测距离有限，所以通常条件下不能依照其为判断的主要依据。如果绝缘设备在夜间放电的过程中，出现可见光，那么这种设备故障就非常严重，许多事故是在设备没有出现可见光的放电的条件下突然出现闪络而造成的。通过紫外成像技术能够在直升机或者地面上对线路上的设备进行全面扫描，依照经验对其电源是否正常进行判断，如果不正常，就需要及时进行处理，利用动态监测的方法进行监测，可以为维护工作提供很大的方便。
3.6寻找无线电干扰源
高压设备如果放电会出现比较大的紫外电干扰信号，对周围的通信和电视信号接收产生较大影响，通过紫外成像技术就可以将无线电干扰源很快的找到。
结束语
通过实践发现，紫外成像技术可以对高压设备放电的具体情况进行直观准确的观测和判断，给带电检测提供了一种更好的检测方法。紫外成像技术，如果和其他技术共同使用，能够更好的让高压设备故障点的全面检测能力提高，成为日后研究的重点。
参考文献
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[2]丁小华.伪装目标紫外成像仪[D].南京理工大学,2013.
[3]胡强.基于FPGA的紫外放电目标探测算法研究与实现[D].南京理工大学,2013.
论文作者:张明,马莉,杨娜
论文发表刊物:《电力设备》2018年第15期
论文发表时间:2018/8/22
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