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摘要：电力系统设备的可靠稳定运行，是电力网络能够安全稳定运行的至关重要的保障，一旦发生电力设备故障，将造成电网区域性停电情况的发生，更严重的情况将会导致人员伤亡。因此，及时检测发现电力系统设备的缺陷或隐患，为后续处理及时响应赢得时间，这一环节尤为重要。作为一种新技术，红外线检测可以根据温度的变化而及时检测出电力系统中存在的问题，因此受到越来越多的电力企业的欢迎，以下我们就针对这种新技术进行深入的研究。
关键词：红外线技术;发热原理;电气设备;故障检测;
1 红外线成像原理
所有不处于绝对零度的物体都会散发出红外线，而红外线成像技术则是通过对物体散发出来的红外辐射的能量进行收集，然后绘制出相应的红外线传感图。在这些图片中我们可以根据不同的颜色直观地看到物体的各个部位不同的温度。红外成像是通过检测物体的红外辐射，红外辐射通过热像仪的光学镜片聚焦于探测器而引起反应，通常是电压或电阻的变化。该变化由热成像系统中的电子元件读取。热像仪产生的信号将转换成电子图像 (温度记录图) 并显示在屏幕上。温度记录图是经过电子处理后显示在屏幕上的目标图像。在该图像中，不同的色调与目标表面上的红外辐射分布相对应。在这个简单的过程中，热像仪可以查看与目标表面上发出的辐射能量相对应的温度记录图，其原理示意图如图1所示。
近些年来，红外线成像技术已经广泛应用于光导纤维材料、设备热状态的精密检测、热成像装置的研究等高端技术中。首先，红外线成像技术的操作简单、安全，而且省时省力，不需要花费大量的时间来专门采集，只需要将红外线采集设备放置在想要采集的物体附近便可以直接采集到想要的信息，而且可以采集到十分全面的信息。红外线监测设备还能够与计算机完美配合，从而对测到的数据进行科学分析，向着越来越智能的方向发展。最重要的是，红外线检测设备的适用范围十分广泛，可以应用于医学、建筑学、电力等各个方向，经济效益高，能够节省很多不必要的花销。
2 电气设备的发热原理
我们知道，自然界中存在的任何物体在正常情况下都会不断向外界辐射红外线，而且不同温度的物体辐射出来的能量也是不一样的。物体的温度越高，红外辐射就越强。因此，不同状态下的电气设备会有不一样的温度，如图2所示，不同温度部位红外成像的颜色不同。正常状态下的电力设备会因为诸多原因产生热量，一旦发生故障，电流或者电压发生变化便会产生明显变化。因此，通过对电气设备进行实时的红外线检测，将检测到的信号经过成像仪器处理，我们可以通过具体的数据来分析电力系统是否发生故障。
3 红外诊断技术在电气设备状态检测中的发展情况
总体来说，我国在电气设备检修的方面的历史很短。20世纪50年代，我国才正式开始了对电力设备诊断检修的工作。最开始的时候，计算机技术、传感器技术等发展得还不是很成熟，电力系统的电压还不是很高。因此，电力设备进行检修的工作是通过定期的检修整改来进行的，检修的同时还得大面积停电，严重影响了人们的日常生活。
20世纪后期，电力系统的发展已经趋向于高电压，一旦发生故障，人们的生活便会受到极大的影响。但是，随着科技的发展，红外诊断技术为这个问题提供了行之有效的方法，它能够在不断电的情况下及时发现电气设备的各种故障。红外线诊断技术是一种能够在人们的设定下，或者连续或者定时地对设备进行检测的技术。可以根据不同时段对设备进行检测的数据来分析供电设备发生的各种变化，而且准确度极高，效率也十分可观。随着计算机、传感器等高科技产品的发展越来越迅速，红外线检测设备的发展也越来越成熟。我们可以将计算机图像处理系统和红外线热像仪联合起来对系统进行实时监测，用红外线热像仪来进行数据的采集，用电脑对这些采集到的数据进行分析、处理，还能够将采集到的数据存储在电脑上为以后的工作提供一些参考。总之，红外线诊断技术已经在我国发展得越来越好，已经成为电力企业进行电气检测的首选方法。
4 电气设备发生故障的可能原因
一般情况下，电气设备的温度变化主要有以下几种可能的情况: (1) 因为电力设备之间存在多种由电阻制成的传输设备，因此在传输电流时会产生焦耳热，散发热量，尤其是发生故障时，产生的能量会更多。 (2) 电力系统在传输电流的过程中会发生电生磁效应，从而产生磁场，导致电气设备老化。 (3) 有的油浸电力设备譬如变压器等因为各种原因可能导致放电现象，从而使得电力设备的温度发生变化。
总之，电力设备发生故障主要有两种情况，外部故障和内部故障。外部故障的原因可能有: (1) 因为很多电力设备都是在室外的，室外的天气情况比较复杂，所以会出现各种情况，从而导致接触不良; (2) 在进行电网建设时可能采用了一些质量不太好的电力设备，从而导致问题的发生; (3) 电气设备因长期运作而出现老化情况，绝缘能力也相应下降，从而导致故障的发生。产生内部故障的最主要原因是电路内部产生的电气回路。
5 红外诊断技术在电气设备状态检测中的应用
应用红外线设备对电气设备进行检测是一项十分严肃的工作，检测人员一定要熟知设备的使用方法，按照规定使用红外线热像仪，才能够探测出比较正确的数据。其次，被检测的设备一定要处于发热状态下，即一定要是正在使用中的带电设备。最后，对于电气设备的环境也有着比较高的要求。被检测的电气设备应该在温度高于5℃、湿度小于85%、风速正常的状态下进行检测。室外的检测最好是在不影响普通群众的情况下进行，室内的检测也应该在没有灯光照射的情况下进行，这样可以避免日照、灯光对检测结果的影响。一般情况下，主要有以下几个检测方法。
(1) 表面温度判断法:主要针对一些因为产生电磁效应或者在电阻中传送电流而发热的设备。
(2) 同类比较判断法:对多组设备进行红外线检测，对采集到的数据进行对比，从而找出故障设备。
(3) 图像特征判断法:主要针对一些发热不是很明显的设备。可以根据不同状态下的热像图判断设备是否出故障。
(4) 相对温差判断法:主要针对一些小负荷电流产热的设备，根据采集的数据计算出相对温差，然后进行进一步判断。
(5) 实时分析判断法:连续对需要检测的设备进行实时监测，判断设备是否存在异常。
(6) 档案分析判断法:将采集到的数据进行计算后与数据库中的数据进行对比，判断设备是否存在异常。
6 结语
红外线成像技术的操作简单、安全，而且省时省力，不需要花费大量的时间就可以采集到十分全面的信息，而且向着越来越智能的方向发展。在很多情况下能够避免很多不必要的财产损失，减少很多恶性事故的发生。因此，红外线诊断技术在我国发展得越来越好，已经成为电力企业进行电气检测的首选方法。
参考文献
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[4]周志敏.红外诊断技术在电气设备状态检修中的应用[J].设备管理与维修，2002 (10) :22-24.
论文作者:黄燕红
论文发表刊物:《中国电业》2019年第11期
论文发表时间:2019/9/22
标签：红外线论文; 电气设备论文; 设备论文; 故障论文; 技术论文; 发生论文; 温度论文; 《中国电业》2019年第11期论文;