羅昳昀

(國(guó)網(wǎng)湖北省電力公司宜昌供電公司,湖北宜昌,443001)

高壓輸電線(xiàn)路是電力系統(tǒng)中的核心部分，輸電線(xiàn)路的正常運(yùn)行，能確保整個(gè)電力系統(tǒng)的安全和效益。目前，紅外線(xiàn)在線(xiàn)診斷技術(shù)的研發(fā)和使用，為高壓輸電線(xiàn)路檢修方式的轉(zhuǎn)變提供了技術(shù)支持，常見(jiàn)的紅外線(xiàn)熱像儀就是我們同程使用的診斷設(shè)備。這種診斷技術(shù)能把設(shè)備表面溫度分布情況轉(zhuǎn)化為視頻信號(hào)，然后經(jīng)過(guò)熱像儀以圖片形式更加直觀(guān)地將具體變化情況展現(xiàn)在工作人員眼前，讓工作人員能更好地了解高壓輸電線(xiàn)路。

1 高壓輸電線(xiàn)路設(shè)備紅外診斷與檢測(cè)技術(shù)原理

高壓輸電線(xiàn)路出現(xiàn)設(shè)備故障的原因有很多，如天氣惡劣、有害氣體腐蝕、風(fēng)雨雪霧等自然作用力的影響以及施工人員施工水平等都會(huì)影響著整個(gè)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。一般的診斷和檢測(cè)原則是金屬導(dǎo)流設(shè)備會(huì)出現(xiàn)表面氧化、接頭松動(dòng)，導(dǎo)致接觸電阻增加，使得部位發(fā)熱其表面溫度上升；或者是由于絕緣設(shè)備老化、介質(zhì)損耗增大，使得絕緣體表面的電壓分布不均勻，出現(xiàn)漏電等現(xiàn)象，導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行異常。

2 高壓輸電線(xiàn)路設(shè)備紅外診斷與檢測(cè)技術(shù)優(yōu)勢(shì)

紅外診斷與檢測(cè)技術(shù)具有很多使用優(yōu)勢(shì)，它可以彌補(bǔ)一般性檢測(cè)的不足，縮小誤差，同時(shí)，它具有良好的性能，不接觸、不停電、不取樣，并且能在系統(tǒng)運(yùn)行的情況下進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)效率高，且不影響正常運(yùn)行。此外，這種檢測(cè)技術(shù)能快速、直觀(guān)以及靈敏地診斷設(shè)備故障問(wèn)題，讓工作人員能馬上“對(duì)癥下藥”，解決輸電線(xiàn)路問(wèn)題，確保電能的正常傳輸，確保用戶(hù)安全用電。

3 高壓輸電線(xiàn)路設(shè)備紅外診斷和檢測(cè)設(shè)備使用方法類(lèi)型

3.1 發(fā)熱設(shè)備分類(lèi)

高壓輸電線(xiàn)路發(fā)熱設(shè)備一般分為兩種，一種為電流致熱設(shè)備，這種設(shè)備主要是由電流作用而引發(fā)發(fā)熱的設(shè)備。在整個(gè)高壓輸電線(xiàn)路中能發(fā)出電流的主要有導(dǎo)線(xiàn)、耐張線(xiàn)夾、跳線(xiàn)線(xiàn)夾、接續(xù)管以及并溝線(xiàn)夾、引流板以及導(dǎo)線(xiàn)接頭等。另一種發(fā)熱設(shè)備主要是指電壓致熱設(shè)備，這種設(shè)備主要是由于電壓作用而引發(fā)發(fā)熱的設(shè)備，高壓輸電線(xiàn)路中有絕緣子和線(xiàn)路避雷器等設(shè)備。這兩種發(fā)熱設(shè)備都是很重要的基礎(chǔ)設(shè)備，且使用的設(shè)備質(zhì)量一定要好，確保不會(huì)因?yàn)樵O(shè)備故障，而影響輸電線(xiàn)路的正常運(yùn)行。

3.2 紅外熱像儀檢測(cè)方法

對(duì)高壓輸電線(xiàn)路的紅外檢測(cè)方法主要有兩種，一種為一般性檢測(cè)，這種檢測(cè)方法適用于大面積的設(shè)備故障檢查，能夠快速掃描高壓輸電線(xiàn)路。另一種為準(zhǔn)確性檢測(cè)，其檢測(cè)方法的精準(zhǔn)度比較高，一般適用于對(duì)故障準(zhǔn)確檢測(cè)。在高壓輸電線(xiàn)路中，電流致熱設(shè)備的發(fā)熱點(diǎn)熱像比較明顯，出現(xiàn)故障問(wèn)題的線(xiàn)路段也很容易檢測(cè)處理，這種情況可以直接采用一般性檢測(cè)，如果是一般性檢測(cè)無(wú)法找到結(jié)果，可以將兩種檢測(cè)方法結(jié)合使用。兩者結(jié)合時(shí)，先要對(duì)整個(gè)設(shè)備進(jìn)行全面快速的掃描檢測(cè)，先確定故障線(xiàn)路區(qū)段，檢測(cè)中一旦發(fā)現(xiàn)異常發(fā)熱現(xiàn)象，就必須要對(duì)發(fā)熱點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確檢測(cè)，盡快找到故障處理方法。兩者相結(jié)合的處理方法不僅可以快速對(duì)發(fā)熱缺陷進(jìn)行確定，還能極大地提升維修工作的效率。而在電壓致熱設(shè)備檢測(cè)中，一般電壓致熱發(fā)熱現(xiàn)象沒(méi)有電流致熱明顯，主要是發(fā)熱點(diǎn)的溫度和正常時(shí)候的溫度差別比較小，一般性檢測(cè)方法不適用此種情況，所以必須采用更為精準(zhǔn)的措施對(duì)電壓致熱設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)。兩種方法的對(duì)比情況如下圖1所示：

圖1

4 高壓輸電線(xiàn)路設(shè)備缺陷和故障診斷方法

4.1 溫度差區(qū)別法

電流致熱和電壓致熱其基本表現(xiàn)都是溫度的變化，所以一種基本的故障診斷方法就是通過(guò)表面溫度來(lái)判斷其故障區(qū)段，這方法比較簡(jiǎn)單、直觀(guān)，且使用性較強(qiáng)，但是對(duì)于負(fù)荷比較小的線(xiàn)路區(qū)段不是很實(shí)用，其發(fā)熱現(xiàn)象不是很明顯，在這種情況下有可能出現(xiàn)漏判、誤判現(xiàn)象，因此，這種方法的科學(xué)性和可靠性還有待進(jìn)一步驗(yàn)證。

4.2 溫差值計(jì)算檢測(cè)法

溫差值計(jì)算方法就是將設(shè)備型號(hào)、安裝點(diǎn)以及環(huán)境等其他條件都統(tǒng)一設(shè)置為一樣的條件，然后將兩個(gè)對(duì)應(yīng)測(cè)點(diǎn)之間的溫差和其中較熱測(cè)點(diǎn)溫升進(jìn)行對(duì)比，得出兩者之間的比值，用百分比表示。具體計(jì)算Δt=(t1-t2)/t2=(T1-T2)/(T1-T0),其中，t1、T1表示發(fā)熱點(diǎn)的溫升和溫度，T2、t2表示正常情況下，對(duì)應(yīng)進(jìn)測(cè)點(diǎn)的溫升和溫度，T0表示環(huán)境參照體的溫度。相對(duì)溫差的檢測(cè)方法一般適用于電流致熱設(shè)備故障診斷，其主要優(yōu)點(diǎn)就是能排除負(fù)荷以及環(huán)境溫度不同時(shí)對(duì)紅外診斷結(jié)果的影響，提升結(jié)果的準(zhǔn)確度，盡可能地避免誤判和漏判現(xiàn)象。但是這種方法不夠直接，其故障檢測(cè)需要花費(fèi)的時(shí)間也比較多，一般不適合快速診斷。其一般電路診斷解析圖如下圖2所示：

4.3 熱圖譜分析法

紅外熱像儀故障檢測(cè)法是由熱像儀提供熱像變化圖，工作人員根據(jù)同類(lèi)設(shè)備異常狀態(tài)的熱圖譜差異判斷、診斷設(shè)備是否正常，這種方法的精確度很高，也是目前高壓輸電線(xiàn)路設(shè)備診斷和檢測(cè)中最為常見(jiàn)的工作方法。由于這種檢測(cè)方法采用了先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備，科學(xué)化和規(guī)范化程度高，人為干擾程度低，因此，這種方法還有另一個(gè)優(yōu)勢(shì)就是需要的勞動(dòng)力資源比較少。幾種診斷方法對(duì)比分析，結(jié)果如下圖3所示：

上述各種高壓輸電線(xiàn)路設(shè)備紅外診斷與檢測(cè)方法，各具優(yōu)勢(shì)，工作人員要根據(jù)實(shí)際情況采用有效的故障診斷方法。由于高壓輸電線(xiàn)路設(shè)備檢測(cè)是一項(xiàng)復(fù)雜的工作，在設(shè)備診斷和檢測(cè)中，為了確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確無(wú)誤，工作人員必須嚴(yán)格注意以下幾個(gè)方面。第一，選擇合適的天氣，一般陰天無(wú)風(fēng)的情況是最佳的檢測(cè)環(huán)境，尤其要避免在雨、雷、霧等天氣下檢測(cè)，同時(shí)，在檢測(cè)時(shí)，檢測(cè)溫度應(yīng)該在5攝氏度以上，空氣濕度應(yīng)該在85%左右。第二，打開(kāi)紅外熱像儀以后要進(jìn)行內(nèi)部溫度校準(zhǔn)工作，然后再投入使用。第三，檢測(cè)時(shí)，還要選擇適合的溫度范圍和溫度分辨率，避免高溫破壞儀器。第四，當(dāng)附近有磁場(chǎng)感應(yīng)時(shí)，一定要進(jìn)行多次檢測(cè)，如果多次檢測(cè)結(jié)果均出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象，那么需要進(jìn)行校準(zhǔn)。這些細(xì)節(jié)問(wèn)題需要工作人員根據(jù)實(shí)際情況，控制檢測(cè)條件，盡量縮小誤差范圍。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，高壓輸電線(xiàn)路設(shè)備紅外診斷和檢測(cè)技術(shù)水平的提升，極大地提高了工作效率。上述主要介紹了目前使用比較普遍的設(shè)備紅外診斷和檢測(cè)技術(shù)的工作方法和故障診斷方法。高壓輸電線(xiàn)路設(shè)備紅外診斷主要有電流致熱和電壓致熱兩個(gè)方面，而主要采用的方法就是一般診斷和準(zhǔn)確診斷，并且介紹了故障診斷的幾種方法，提出工作人員在檢測(cè)前和檢測(cè)中需要注意的問(wèn)題，本文對(duì)診斷方法的介紹還不是很完善，故障診斷方法有很多種，文本只介紹了幾種常見(jiàn)的診斷方法，希望有經(jīng)驗(yàn)的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員能夠提出自己的經(jīng)驗(yàn)，為紅外熱成像技術(shù)在高壓輸電線(xiàn)路中的應(yīng)用提供一個(gè)技術(shù)交流平臺(tái)。

圖3

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[3]李洪濤.淺談高壓輸電線(xiàn)路的狀態(tài)診斷與檢測(cè)[J].廣東科技,2010(10)

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