试述在输电线路状态化检修及运行中红外检测技术的作用

刘江 张国儒 欧图根其米克

在电力运行体系中，输电线路占据的位置非常重要，但在具体运行时会因为各种原因发生故障，对电力系统的正常运行造成影响。因为故障的类型较多，对输电线路运行检修的需求采用常规的方法已经无法满足，红外检测技术的运用，不仅提升了检测精度，还使检测危险性进一步降低。

输电线路;状态化检修及运行;红外检测技术

1.红外检测技术工作原理和应用优势

红外检测技术主要以红外测温仪为载体，它主要有信号放大器，光学系统、光学检测、显示输出与处理信号等装置，其工作原理主要包括：在檢测输电线路时，红外测温仪器可收集物体表面的辐射功率信号，并准确的确定探测场所的大小，如果红外检测聚集信号到相应的程度时，把其通过某种途径转化成电信号，通过对这些电信号做放大处理后再输出，使其转换为温度值后在显示装置中得到应用。当前在电力系统的故障检测中对红外测温技术的应用比较广泛，它可有效的探测和收集线路表面或运行设备的红外辐射能量，运行设备表面温度可直接得出，通过对比设备运行温度标准值与检测温度的数值，或检测运行设备局部温度较高的地方，可对运行线路或设备的故障位置快速的做出判断。

当前红外检测技术作为一种对电子设备故障进行检测和诊断的重要方式，该技术的优势主要表现在：（1）快捷方便。当前使用的红外测温仪为整体重量较低的手携式，便于携带，而且在对其使用的过程中可以对温度实现快速检测而显示;（2）更加精确。在对温度进行检测时使用红外测温技术，一般可把其精度控制在1度之内，而且还能捕捉检测其微小的温度变化，保证把故障解决在萌芽状态，避免进一步扩大事故的影响范围，为实际检测需求提供良好的保障;（3）具有较高的安全性。传统输电线路的运行和设备检测，通常都是带电操作，存在极高的危险性，利用红外测温技术，对于无法接近的目标可以在安全的范围内对其温度进行读取，既可以提供更加精确的温度检测值，并且为检测过程提供了较大的安全保障。

2.在输电线路状态检修和运行中对红外检测技术的应用

通常输电线路发热的原因主要有：首先因电流作用导致输电线路发热，如果导线和电阻值较低的接头接触，就会导致发热，发热程度直接受电流大小的影响，外界环境因素对其影响较小。另外还有设备受电压作用的发热，主要是因为线路避雷器阀片失效而造成电流快速增加，或因瓷质绝缘子零值等，电流泄漏的大小对电压作用设备线路的发热程度有直接关系。针对这些发热故障可利用红外检测技术有效解决。

（1）绝对温差法。针对输电线路的具体运行情况分析，我国有严格的规定标准，类型不同的输电线路，有不同的温度标准，如输电线路中钢芯铝绞线工作时应保证其温度不超过70℃，相关研究也指出，在具体运行时，输电线路各设备会保持一致的稳定，不会出现大幅度的波动，通过该工作原理，可利用红外测温仪检测输电线路和各设备实际运行状态和温度，通过对比周围导线运行的温度，得出具体的检测结果。同时还需注意在利用红外检测技术时，应综合考虑测量线路的温度，防止外界温度对检测的精确性造成影响。对于导线连接线夹过热的问题，按照被测设备的运行特征，利用红外测温技术测定设备表面温度，对比标准温度便可准确的判断故障区域。

（2）警戒升温法。该方法主要是对输电线路发热或测量区域相对环节上升的温度的检测和判断，利用温升表检修输电线路状态或检测其故障。根据输电线路发热故障原因，可通过利用红外测检测技术对相应的温度警戒参数进行设置，在电流负荷不同的情况下检测输电线路导线接头发热区域的温升情况，在实际检测时，应保证检测区域相对环境温升比警戒温升数据高，保证检测更加精准。相比较于绝对温差法，该方法也存在一定的问题，如果外界环境温度不稳，实际检测温升会受到影响。因此在实际应用时应考虑以下问题：如果运行环境、负荷电流、线路材质一致，受临近效应的制约，线路不同其发热的程度也不尽相同，此时采用负荷电流指标选择警戒温升法进行检测不合常理;另外，架空输电线路受到较多的外界因素的影响，因此在检测环境温度或距离指标时存在的局限性较大，所以在具体检测时应该参照输电线路实际状态合理的设置参考数值，也是检测更加精确的重要保障。

3.在诊断设备故障时采用红外测温的注意事项

在利红外检测技术诊断设备故障时，对设备温度分布情况及和故障相关部位的温度和温升值进行准确的检测是其核心内容，这些温度信息既可以准确判断设备故障情况，并对其位置、性质和程度进一步明确，也是重要的对设备进行检测依据。所以通过对和设备故障部位温度的精确计算和科学修正，可保证设备表面温度检测更加准确。但在对设备及现场进行红外检测时，受其变化的检测环境和条件的影响，同一设备也会出现不同的检测结果。所以为使红外检测的准确性得到提升，应在现场检测或处理检测结果时，选择适宜的检测环境和方法，防止不良天气环境对其造成影响，为检测结果的准确性提供保障。

3.1运行状态的影响及对策

电气设备故障主要是因电流效应造成的发热故障，运行设备故障是因电压效应造成的发热故障，负荷电流值和运行电压值都随着发热功率的增加而降低。因此设备负荷电流和工作电压会直接影响到红外检测及故障诊断的效果，泄露的电流值越大，部分设备电压会出现不均匀的情况，如果负荷电流大幅下降，而没有加载运行，设备则没有明显的发热故障。所以在进行红外检测的过程中，即使存在的故障比较严重，也不会显露出异常的热性特征。设备的运行只有在额定电压下才能正常，而且发热故障会随着负荷的增加而更加严重，故障点会表现出更加明显的特征性热异常现象。因此在对设备进行红外测温时，为保证检测结果更加真实、可靠，要保证设备运行的负荷和电压。在利用红外测温对电气设备故障进行诊断时，会以在额定电压下设备的温升为依据，如果检测时的电流比额定电流小，需要把现场实际对设备故障点测量的温升以额定电流换算。

3.2设备表面发射率影响及对策

在采用红外检测技术对设备测温时，设备的温度信息主要通过设备表面红外辐射能量获得。而且红外诊断仪器接收来自目标相同的红外辐射功率，所以因为目标表面存在不同的发射率，导致其检测结果差异不同。所以为了保证电气设备温度检测的更加准确，应明确具体的目标发射率，而且应该把该数据作为温度计算的重要参数，通过在计算机系统中输入，为修正所侧温度输出值的发射率提供依据。

结语

总之，随着当前电力系统的发展越来越趋于自动化和智能化，在检测输电线路的状态和运行时，通过对红外测温技术的充分利用，可使线路检测的自动化程度更高，且在应用中获得更多优势。但在此过程中需在综合考虑输电线路运行和环境不同的基础上，对红外测温技术进行合理的选择，为提升温度检测的精准性奠定基础。

参考文献

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