中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司 陕西省西安市 710065
摘要：我国经济的迅速发展，推动了我国电力行业的迅速发展。电网系统在运行的过程中，高压输电线路均会不同程度的发生输电事故或者运行故障。因此，要求电力部门和工作人员要引起对高压输电线路运行的安全性和可靠性的重视。在目前的技术条件下，运用红外测温技术对高压输电线路的运行状态进行检测工作是十分有必要的。
关键词：输电线路；红外测温；应用
引言
目前，红外测温技术在输电线路运行维护中已得到广泛应用，它具有安全、快速、高效等技术特点，为尽早发现输电设备的故障隐患，特别是为监测输电设备的过热性缺陷提供了方便快速的测试手段。供电局输电管理所多年来采用红外测温技术对输电线路进行带电诊断，在发现及处理大量发热缺陷的过程中积累了一定的经验。
1红外测温技术的工作原理
红外测温技术是以物体的辐射功率信号变成电能信号，然后利用设备成像将用信号转化为电信号准确的输出，已经被扫过的高压输电设备的空间位置和模拟对象的表面温度会扩散到屏幕上，从而得到热成像和物体表面的热分布图像，以此技术将红外测温技术应用到实际高压输电线路的检测中，通过对高压输电线路的感知对物体存在的缺陷和故障部位进行判定。红外测温技术的优势主要体现在：与以往的接触式测温技术相比，首先在于能够不接触物体表面就能够接受到物体发射红外线的方式，对于远距离的测温能够起到反映速度快的效果，然后，红外测温技术的优势还体现在可对多种物体进行同步测温，如对高温高压物体的高速运动体进行温度测量时，热温度接触的物体能够弥补对以往接触测温物体的不足，最后，应用红外测温技术进行测量时，红外测温技术的温度不会因被测物体的温度变化而发生变化，并且能够保证有效的温度测量结果的准确性。
2线路设备的发热特点
线路设备可以从发热原理上分为2大类，即电流致热设备和电压致热设备。所谓电流致热设备就是由于电流作用而引起发热的设备，主要是因接头处的接触电阻大于导线电阻而引起的发热，一般由电流大小决定发热程度，受风速、湿度影响较小。所谓电压致热设备就是由电压作用引起发热的设备，常见为瓷质绝缘子零值、劣质泄露电流引起的发热，复合绝缘子棒芯电蚀引起的发热，线路避雷器阀片失效导致泄露电流增大引起的发热等。因此，电压致热主要由泄露电流决定，发热点隐藏在设备内，一般受湿度、风速等影响较大，与电流大小基本没有关系，检测宜在湿度大的气候下进行。
3红外测温技术的优势
将现在的红外测温技术和以往的接触式测温技术相比，其具有以下几个方面的优势：
①能够在不与物体表面直接接触的前提下，运用接收物体发射红外线的方式，实现远距离的测温，并且响应速度快；
②红外测温技术适合对多种物体进行测量，例如对带电物体、高压物体、高速运动物体、高温物体以及热接触难度大的物体，弥补了以往接触式测温技术的不足；
③运用红外测温技术进行测量时，不会受到被测物体温度的变化而产生变化，能够有效的保证测量结果的准确性。
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4红外测温技术在高压输电线路中的应用分析
4.1绝对温差法
针对存在于高压输电线路运行过程中的热故障而言，在我国现行相关标准规范当中均作出了明确规定：高压输电线路所应用钢芯铝绞线线路在正常工作状态下的工作温度max需要控制在70℃以内。然而，现阶段，并不具备有关高压交流线路、直流线路金属器具具体的发热温度控制标准。参照我国现行《电力金具通用技术标准》中的相关规定来看，电气接触性能应当满足以下几点特性：（1）导线连续两点之间的电阻应当在同等长度导线线路电阻数值以下；（2）导线线路续接位置温升数值应当在被续接导线线路温升数值之下。结合上述判定可得知：在高压输电线路处于正常负荷运行的情况下，包括压接管、联板、耐张线夹以及调整板在内相关部位温度与直流输电线路导线温度之间的关系应当为：相等或者略小。从这一角度上来说，可在检测过程中选取周边运行导线的正常温度作为参考温度数值，以被测量线路的参考温度为依据，计算具体的热缺陷数值。按照此种方式，可在一定程度上消除因风速、太阳辐射、环境温度、环境湿度等不确定因素对测定数值所造成的影响与干扰。
4.2警戒温升法
通过运用警戒温升法，能够实现对整个高压输电线路发热区域的相对环境温度的温升情况进行判定。在目前的技术条件下，科学、合理的使用温升表，能够实现对高压输电线路进行准确的故障检测。在具体的实践过程中，可以通过设置警戒参数，在不同负荷的电流状态下，对高压输电线路的导线接头发热区域温升情况进行检测。另外，在对热缺陷的检测过程进行判断时，要保证所检测区域的相对环境温升数值超过警戒温升数值。与以往的绝对误差法相比，运用警戒温升法对线路缺陷进行检测具有一定的局限性，在具体的实际应用中，要引起足够的重视，主要考虑以下几个方面：
①当负荷电流、线路材质、运行环境以及材料属性等因素完全一致的情况下，容易受到临近效应的影响，使高压交流线路表现出来的的发热现象比直流线路的发热现象更加明显。那么在该过程中，依然运用将负荷电流或者导线型号作为指标对警戒温升表参考数值进行规定的方式，具有一定的不合理性；
②对于高压输电线路，尤其是架空高压输电线路来说，在受到多种因素的影响后，导致其在相关环境湿度、温度、风速以及检测距离指标的检验过程中具有一定的局限性。因此，在实际的应用过程中，主要将检测的参考数值设置为地面环境温度、地面环境风速和地面环境湿度，进而导致最后所检测到的距离指标具有估计性特点。在运用警戒温升法对高压输电线路的热缺陷进行判定时，要采取相应的控制方法，进而有效的确保红外测温技术的稳定性和可靠性。
5输电线路设备异常发热原因分析
输电设备常见的发热原因主要有施工质量较差、设备质量问题、金件氧化腐蚀、连接松动等，其中施工质量差引起的发热缺陷比例最大（约50%）。
（1）施工质量较差。在线路施工中，如果施工质量监控不严，极易为以后运行留下隐患，常见的情况有：施工损伤导线等部件；安装线夹时螺丝紧固不到位，或未放弹簧垫圈，导致气温剧烈变化时螺丝松动；旧导线上装线夹时未进行清刷，且未涂电力复合脂，存在连接不紧、密封性不足等问题而造成接触点氧化腐蚀；线夹大小与导线不配套等。
（2）设备质量问题。部分线路设备如避雷器、合成绝缘子等，在长期运行中易出现受潮劣化、密封性降低、材料老化等质量问题，造成电位分布不均匀，而引起设备异常发热。
（3）金件氧化腐蚀。输电线路设备长期在野外环境中裸露运行，受日晒雨淋、灰尘粉尘等影响较大，特别是广东经济建设的快速发展所产生的酸雨、尾气、工业废气等污染增多，极易造成金件在驳接和接触位置出现严重的锈蚀和氧化，使得接触电阻的电阻率大幅增加几十倍，在电流增大时会引起设备异常发热。
（4）连接松动。输电线路长期在野外环境中运行，在微风、阵风等引起的震动、摆动作用下，各连接点螺丝易出现松动、接触不良的情况。
结束语
综上所述，对输电线路的检测应充分利用红外测温技术，要根据合理科学的方法对红外测温技术进行研究，利用温差法和警戒温报警法对输电线路进行及时保护，对红外测温技术的合理应用能够确保高压输电线路的安全、稳定，尤其是在夏天高温状态下，输电线路的发热故障应确保有效的检测并及时对故障进行有效处理，只有这样才能够确保输电线路的稳定运行，保证居民和企业的正常生活和生产，为我国电力事业的发展做出更大的贡献。
参考文献
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[2]赵歆，周瑜.红外测温技术在输电线路上的应用[J].云南电力技术.2016（S2）
[3]杨若斌.红外测温技术在变电运行中的应用[J].低碳世界.2016（29）
论文作者:党军杰
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/2
标签：测温论文; 线路论文; 技术论文; 物体论文; 高压论文; 导线论文; 设备论文; 《建筑学研究前沿》2018年第20期论文;