浅谈一次设备红外测温技术应用

赵健 曾毅 王伟 彭延涛 张忠辉 宋卫

摘要：红外测温技术的应用已日渐成熟，在电力系统中主要应用于一次设备温度监测，对发现设备隐患，避免事故发生提供了很大帮助，并已成为输变电设备在线监测的重要手段。通过一次设备红外测温联查，设备安全可靠性得到了有效的保证。通过红外测温技术，检修部门能够更加精准地判断设备的过热点及过热程度，对发现及处理发热导致的设备隐患起到了至关重要的作用。

关键词：红外测温一次设备热成像仪过热

红外测温技术的应用已日渐成熟，在电力系统中主要应用于一次设备温度监测，对发现设备隐患，避免事故发生提供了很大帮助，并已成为输变电设备在线监测的重要手段。

1一次设备红外测温技术应用背景

在电力系统中，电气事故的发生，通常情况下都要有一个变化的过程，并不是短时间内就能发生的。在电力系统中，由于电气元部件发生松动、破裂、锈蚀等，在一定程度上都会增加接触电阻，进一步升高电气元部件的温度，导致其出现热异常现象，在这种情况下，需要我们对设备是否过热进行监测。在普及红外热像仪之前，都是通过原始的方法测量电力设备的温度。最早是在绝缘棒顶端涂上一层蜡与被测设备的可能发热地点进行接触，通过观察蜡的融化情况，进一步对该位置是否过热进行判断。这种检测方式，操作麻烦、携带不便、精度较低。为增加一次设备测温的准确度，准确判断设备过热程度，现多采用红外热成像。

2一次设备红外测温技术的优点

2.1红外测温仪携带方便，操作简便，便于检修人员进行多站的设备温测工作。

2.2红外测温技术的应用，使检修人员能够更加精准地掌握设备接头、绝缘部件、变电所设备、变压器绕级及油冷系统的温度，及时发现设备过热隐患，提高设备的可靠性，减少经济损失。

3一次设备红外测温的必要性

在电力系统中，由于损耗功率，进而在一定程度上引起发热现象。通常情况下，这些损耗主要包括：电流通过导体时，电阻产生的功率损耗；受涡流、磁滞的影响，载流导体周围的金属部分，尤其是铁磁物质产生损耗；绝缘物体受电场的作用下产生损耗。按照流过电流的大小、时间，通常情况下，可以将载流导体分为长期发热和短期发热。发热对电气设备的影响，主要包括：

①影响绝缘材料。绝缘材料在温度、电场的作用下会逐渐老化，当温度超过一定值后，会加速绝缘材料的老化速度。

②影响导体接触面。当发热达到一定温度值后，会导致弹簧弹性元件发生退火，使得其压力值进一步降低；同时发热会对导体的表面产生氧化，进而产生电阻率较高的氧化层，在这种情况下，会增加接触的电阻。对于接触部分来说，随着温度的升高，当温度超过一定值时，就会造成恶性循环，进一步破坏正常的工作状态。

③影响机械强度。当温度达到一定值后，对于金属材料来说，在退火效应的作用下，进一步降低其机械强度。另外，电气设备发热，一方面对电气设备产生负面影响，另一方面温度过高，直接威胁到变电站内的工作人员，以及设备巡视人员的安全，这是因为，由于长时间过热，会烧断一些引线，进而在一定程度上危及工作人员的安全。

4一次设备红外测温技术的应用

一次设备测温联查红外测温大都采用热像仪。在电力系统中，通过热像仪对发电机组装置、输电线路接头、绝缘部件等进行检测。通过机载或车载热像仪对输变电网进行定期的检测，在一定程度上能够早期发现线路隐患，或者可以迅速诊断出出事的地点，可以进一步减少经济损失。在检测过程中，通过登塔探测方法进行检测，一方面检测劳动强度大，另一方面检测效率低。

通过红外测温对设备进行定期的联查，在测温过程中，发现的常见问题主要包括：

①设备的引线、接头处发热。线路在运行过程中，电力设备出现发热现象，通常情况下，主要是由于接触电阻过高造成的。在线路中，接触电阻过高的地方主要集中在引线夹、套管桩头等处。这些地方发热，主要是没有拧紧螺丝、接触面打磨不到位，或者没有涂抹相应的导电膏造成的。

②绝缘子、支撑瓷瓶表面或固定处发热。在对线路进行维护的过程中，受维护水平的影响和制约，在一定程度上容易造成绝缘子、支撑瓷瓶表面或固定处发热。另外，没有及时清扫绝缘子，以及周围环境对设备造成严重的污染，进一步降低了绝缘子的绝缘水平，导致较大的泄露电流流过瓷瓶表面，进而引发过热。

③由于涡流导致的发热。通常情况下，这类发热不常见。

综上所述，对于电气设备的一些重大事故，采用红外热像检测技术可以有效地预防，同时能够及时发现故障点，在萌芽状态消灭事故，进一步对设备进行状态检修；利用红外热像检测技术降低了事故的发生率，同时减少了设备的维修时间，从根本上杜绝了事故隐患。从这个意义上说，红外热像检测技术能够确保电气设备安全运行，进而产生巨大的社会效益和经济效益。由于红外热像仪主要是对物体的表面温度进行检测，因结构复杂，而不能对电气设备的内部温度进行准确的检测，在这种情况下，为了确保线路稳定运行，需要将红外检测技术与其他测量技术进行结合，充分发挥其作用。

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