赵树佳
（国网山东省电力公司济宁市任城区供电公司 272000）
摘要：当前，国家电网公司系统正在大力推进电气设备状态检修工作，开展状态检修工作主要以对运行中设备的状态监测为技术手段。红外测温技术以非接触、远距离、不停电为显著特征广泛应用于输电线路状态检修。
关键词：红外测温技术、输电线路、状态检修、应用
近年来随着经济技术的发展，人们对电能需求量不断增加，对电力系统运行的安全性和稳定性提出了更高的要求。输电线路作为电网的重要组成部分，在电力系统中占据着非常重要的地位，其运行状态的好坏直接关系到电力系统运行的质量和安全。采用红外测温技术对输电线路运行状态进行检测，可及时的对输电线路故障进行判断，以便于采取切实可行的措施进行处理，确保输电线路运行的安全性和稳定性。
1 红外测温技术的工作原理及其特点
1.1红外测温技术的工作原理
自然界中一切温度高于绝对零度的物体，总是在不断地发射红外辐射，同时，这种红外辐射都载有物体的特征信息，这就为利用红外技术判别各种被测目标温度高低与热分布场提供了客观基础。
红外测温就是利用红外辐射原理，采用非接触的方式，对被测物体表面的温度进行观测和记录。根据红外辐射的基本定律可知：一个被测物体的表面辐射系数一定时，它的辐射功率与其绝对温度T的四次方成正比。因此对物体表面温度的检测就变成为对其辐射功率的检测。物体的辐射功率是与它的材料、结构、尺寸、形状、表面性质、加热条件及周围的环境和其内部是否有故障、缺陷等诸因素是密切相关的。当被测物体其他条件不变的情况下，仅仅是产生了故障和缺陷，那么它的表面温度场分布将会发生相应变化；若被测物体的材料特性发生异常，其表面温度也相应改变。因而，应用红外进行温度的检测，可以为分析被测目标的现有状态提供极好的信息。
1.2红外测温技术的特点
（1）便捷性。红外测温技术可以一定距离内实时、定量、带电检测发热点的温度，通过扫描，还可以绘出设备在运行中的温度梯度热像图，直观形象灵敏度高，不受电磁场干扰，便于现场使用。红外热像仪坚实、轻巧、易于携带，便于进行日常巡检工作。
（2）安全性。红外测温技术具有远距离、不停电、不接触、不解体等特点，给运行设备在线监测提供了一种有效手段。红外测温不需要辅助信号源及装置，从而不会对运行中设备造成其他损害和负面影响，属于无损检测。
（3）精确性。红外热像仪可以将探测到的数据精确量化，由于其接收物体表面发射的红外线进行测温，测量过程不会与物体表面进行接触，所以测温过程中不会受到被测物体温度的影响，有效的确保了测温结果的精确性。
（4）使用面广、效率高。红外测温能够在仪器允许的范围内读取难以接近或不可到达的目标的温度，而且可以实现大面积快速扫描成像，状态显示快速、灵敏、直观，劳动强度低，检测效率高。
（5）易于计算机分析，促进智能化发展。红外测温仪器配备了功能强大的软件，用于存储和分析热图像并生成专业报告。通过相关软件，可以对热图像中的发射率、反射温度补偿以及调色板等关键参数进行调节，从而进一步提高监测的准确性。
2.红外测温技术在输电线路状态检修中的应用
目前，红外诊断技术在世界范围内得到了广泛的应用，通过红外检测诊断，可预防设备的电气和机械事故及灾难性火灾，改变维修管理体制，使其从预防性的，甚至是紧急状态下的抢修变成为预知性维修。由于其具有显著的优点，因此，近年来，随着架空输电线路管理水平和技术的提高，红外诊断设备在线路设备连接点温升检查、绝缘子缺陷检测等方面也得到了大量应用。
对电气设备陷状态的准确判断并进行故障处理是应用红外诊断技术的根本目的，把正常状态的设备判定为异常，或把有缺陷的设备判定为正常，都将给电力安全生产和经济运行造成严重影响。根据多年来输电线路运行维护经验，将红外测温判定缺陷方法分为四类。
2.1表面温度判定法
这种方法根据测得的设备表面温度值对照高压开关设备和控制设备各种部件、材料及绝缘介质的温度和最大允许发热温度，结合环境气候条件、负荷大小进行分析判定。这种方法简单、直观、应用性较强，但当负荷较小，故障点发热不明显时，就会出现漏判、误判的情况．所以这种方法一般只用于简单的外部热故障的判断。另外，红外测温的准确性也会给判断结果带来影响。
图2-1导线连接线夹过热
诊断分析：该被测设备属于电流致热型，应用表面温度判断法进行分析。从热像图(见图2-1)可看出，连接线夹过热，热像特征为以线夹为中心的热像，热点明显，热点高温度选到163℃．根据电流致热型备缺陷的诊断判据，该缺陷性质属于危急缺陷。此方法应用简单，。可以判定部分设备的故障情况．但还不能充分表现出红外诊断技术超前诊断的忧越性。
2.2相对温差判定法
相对温差法根据分别检测到的正常设备和缺陷设备相同部位的温度值，计算相对温差并根据设备发热类型依据相关规定对设备进行诊断。此法可排除设备负荷及环境温度不同时对红外诊断结果的影响。当环境温度过低时，尤其在负荷电流较小的情况下，设备的温度值并没有超过最大允许发热温度，但大量事实证明，此时的温度值并不能说明该设备无缺陷或故障存在，往往在负荷增长后或环境温度上升后，就会引发设备事故，运用相对温差法，可以有效地解决由于环境温度、负荷大小等不稳定因素给判定结果带来的影响，减少缺陷的漏判率。
2.3同类比较判定法
同类比较法是指在同组三相设备，同相设备之间及同类设备之间对应部位的温差进行比较（通常亦称之为横向比较法）。“同类”保证了它们的运行工况、环境温度及背景热噪声相同或相近，可以相互比较。具体做法就是对同类设备的对应部位温度值进行比较，可以较容易的判断出设备状态是否正常。在进行同类比较时，要注意不能排除三相设备同时产生热故障的可能性，虽然这种情况出现的几率相当低。
2.4档案分析法
档案分析法是将测量结果与设备的红外诊断技术档案相比较来进行分析诊断的方法。即分析同设备在不同时期的检测数据（例如温升、相对温差和热谱图）。找出设备致热参数的变化趋势和变化速率，以判断设备是否正常（通常亦称之为纵向比较法）。此方法有利于对重要的、结构复杂的设备进行分析判定。但应用前提需要为被诊断的对象建立红外检测技术档案，从而在进行诊断时，可分析该设备在不同时期的红外检测结果。包括温度、温升和温度场分布有无变化，掌握设备发热的变化趋势和变化速率，以判断设备是否正常。这对设备故障隐患的早期诊断有重要意义。
采用红外测温技术对输电线路进行检测，需要根据实际情况采取适当的测温方法，并根据缺陷判定法进行准确诊断，采取切实可行的措施进行处理，使输电线路状态检修从预防性的，甚至是紧急状态下的抢修变成为预知性维修，确保电网安全稳定运行。
参考文献
[1]赵云龙，于海威，红外测温技术在高压输电线路的应用分析【J】-民营科技,2015（7）.
[2]应伟国，架空送电线路状态检修实用技术-北京，中国电力出版社,2004.
论文作者:赵树佳
论文发表刊物:《电力设备》2016年1期供稿
论文发表时间:2016/4/15
标签：测温论文; 设备论文; 温度论文; 技术论文; 线路论文; 状态论文; 物体论文; 《电力设备》2016年1期供稿论文;