王智勇

【摘 要】長久以來，各個企業(yè)在產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中都特別關(guān)注設(shè)備運行的不間斷性、高費用停機事件發(fā)生的可能性、設(shè)備是否可靠的幾大問題。為了保證設(shè)備不會因停機產(chǎn)生高額費用，企業(yè)為此做出了許多努力。為了確保正產(chǎn)過程中設(shè)備的穩(wěn)定以及避免由于停車所造成的OEE損失，企業(yè)需要確保預(yù)防性維修的及時性。在電氣設(shè)備的維修中，較為精準(zhǔn)的掌握設(shè)備的相關(guān)技術(shù)情況，有效地對設(shè)備的性能進(jìn)行改善，通過紅外熱成像儀對變電所內(nèi)變壓器、變頻器、電纜、電容器、接線端子等重要設(shè)備進(jìn)行精準(zhǔn)的分析從而得出具體數(shù)據(jù)，再根據(jù)具體數(shù)據(jù)建立一個維修報告，對設(shè)備的故障進(jìn)行有效的維修，這種情況下不僅可以使生產(chǎn)過程相對穩(wěn)定，而且也降低了風(fēng)險、降低了停車造成的OEE損失，從而大幅度的節(jié)省了維修設(shè)備的成本。

【關(guān)鍵詞】紅外熱成像；預(yù)防性；電器維修

與修復(fù)性維修相比較而言，預(yù)防性、預(yù)測性維修是一種更加先進(jìn)的維修方式，它的優(yōu)點更多，同時它的發(fā)展勢頭也更強勁。舉例來說，在預(yù)防性維修計劃中，發(fā)熱作為一個被重點監(jiān)視的關(guān)鍵性能參數(shù)，它有預(yù)示設(shè)備損壞或是發(fā)生故障的功能，而工作人員在進(jìn)行紅外熱成像預(yù)測性維護(hù)時，就可以檢查主要設(shè)備的溫度，定期跟蹤設(shè)備的運行，在最早的實踐發(fā)現(xiàn)其讀數(shù)的異常從而對設(shè)備進(jìn)行檢查。

對電氣設(shè)備預(yù)防性監(jiān)測可以通過紅外熱像技術(shù)來實現(xiàn)，而電氣專業(yè)是這一方面的專家，它們可以對設(shè)備的運行進(jìn)行有效的監(jiān)測，了解設(shè)備運行的準(zhǔn)確狀態(tài)，針對隱患進(jìn)行迅速有效的維修，從而電氣設(shè)備的運行更加穩(wěn)定。

1 關(guān)于紅外熱成像的相關(guān)知識

1.1 關(guān)于紅外熱成像工作原理的簡要說明

因為會發(fā)熱，所以自然界中的物體總會散發(fā)出各種人類肉眼所無法辨識的輻射線，而熱成像儀的鏡頭可以把這種人類肉眼不可見的輻射線射到光柵上面，這時電子顯示屏上就會將所拍攝物體的溫度展示出來。原因是光柵后方有一個可以采集信息的探測器，探測器會對射到光柵上的輻射線進(jìn)行分析與處理，最后再轉(zhuǎn)換成具體數(shù)據(jù)，供人類參考。工作時其具體位置為：物體置于鏡頭前方，光柵位于鏡頭的后方，依次是探測器與紅外熱圖。一般情況下，把已經(jīng)拍攝好的照片用圖片處理軟件進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚砗?，就可以了解設(shè)備任何一個具體部位的溫度，這時候再對溫度進(jìn)行精確地分析，就可以明確了解設(shè)備運行狀態(tài)的好壞。

1.2 關(guān)于紅外熱成像技術(shù)優(yōu)點的簡要說明

據(jù)我們所知，熱成像技術(shù)就是利用熱感應(yīng)照相機的紅外線成像技術(shù)。生成熱而不是光的圖像、精確測量IR即紅外能量、把具體數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成相對應(yīng)的溫度圖像就是熱感應(yīng)照相機的工作步驟及其原理。如果紅外技術(shù)可以被有效的應(yīng)用，那么就可以省掉很多不必要且較為繁瑣的步驟直接得到溫度的度數(shù)，同時它不僅可以在安全的環(huán)境下快速的測量相對人類來說較為高的溫度或是較危險以及難以接觸的物體表面溫度，但是絕對不會對檢測對象造成污染或是損壞。

2 關(guān)于紅外熱成像主要檢測方法的簡要說明

2.1 關(guān)于溫差判斷法的簡要說明

關(guān)于溫差判斷法，從字面意思就可以看出是根據(jù)相對溫差判斷的方法。把兩個對應(yīng)檢測點之間的溫差與溫度較高點的溫升進(jìn)行比較，所得出的百分?jǐn)?shù)就是相對溫差。

2.2 關(guān)于表面溫度判斷法的簡要說明

表面溫度判斷法的主要步驟是：采集設(shè)備表面的資料；對資料進(jìn)行更進(jìn)一步的分析；然后按照國家的相關(guān)規(guī)定，把設(shè)備缺陷的性質(zhì)加以確定，具體參考目標(biāo)為：溫度超標(biāo)的程度、設(shè)備的重要程度、設(shè)備承受機械應(yīng)力大小的程度。但是這種方法也有其缺陷，即由于過于缺乏可靠性，所以主觀決定性也相對較強，很多情況下會引起相關(guān)技術(shù)人員的誤判。

2.3 關(guān)于同類比較法的簡要說明

從字面意思來看，同類比較法即就是將同型號廠家的不同設(shè)備進(jìn)行比較。 這種分析法有兩種分類：電流致熱型設(shè)備及電壓致熱型設(shè)備比較。在同一個電器回路中，一般判斷設(shè)備情況正常與否時，是在三相電流對稱和三相（或兩相）設(shè)備相同時，把三相（或兩相）電流致熱型（如電流互感器）設(shè)備對應(yīng)部位的溫升值進(jìn)行分析比較從而得出結(jié)果。一般情況下重大缺陷的判定標(biāo)準(zhǔn)為同類溫差超過允許溫升值的30%。同時如果三相電壓出現(xiàn)不對稱情況時，就應(yīng)該考慮工作電壓的影響了。

2.4 關(guān)于熱譜圖分析法的簡要說明

將設(shè)備與同類設(shè)備相比較，看其在正常狀態(tài)與異常狀態(tài)下的熱譜圖的差異，再根據(jù)具體數(shù)據(jù)分析其是否正常。

2.5 關(guān)于檔案分析法的簡要說明

把同一設(shè)備不同時期的相關(guān)監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析，確定設(shè)備致熱參數(shù)的大體變化趨勢來確定設(shè)備的正常與否，其中參考數(shù)據(jù)主要為：溫升、相對溫差和熱譜圖。

3 關(guān)于紅外熱像在電氣設(shè)備中應(yīng)用實例的簡要介紹

3.1 紅外熱像在電機中的應(yīng)用

眾所周知，電機的零散部件是比較多的，所以導(dǎo)致故障發(fā)生的原因也會比較多，如若發(fā)生接線端子連接松脫、氧化腐蝕、過熱的不良情況時，就需要工作人員手動重新連接或更換接線端子。一般情況下，造成電機外殼整體溫度過高的的原因主要是散熱不良，這時候也需要技術(shù)人員手動檢查散熱風(fēng)扇以及風(fēng)道；而如果只是電機外殼溫度局部分布溫度過高時，那么情況可能就是內(nèi)部鐵芯、繞組因絕緣層老化亦或是損壞從而導(dǎo)致了短路。而在其部件軸承溫度過高、潤滑不良、磨損時，潤滑及軸承轉(zhuǎn)動聲音就需要被特別關(guān)注。一般來說，技術(shù)人員是可以將電機發(fā)熱的具體部位與電機的負(fù)荷、電流等運行環(huán)境進(jìn)行結(jié)合，從而可以較為準(zhǔn)確的判斷電機情況的正常與否。

3.2 關(guān)于變壓器應(yīng)用情況的相關(guān)介紹

油路管道堵塞、渦流損耗、內(nèi)部異常、鐵芯絕緣不良等情況都可以使變壓器發(fā)熱，一般情況下，維修人員是可以通過照片準(zhǔn)確的判斷出變壓器冷卻循環(huán)部位的溫度、變壓器進(jìn)出線出的溫度、變壓器進(jìn)出電纜的溫度、主變的溫度，從而準(zhǔn)確的分析變壓器的運行狀態(tài)是否良好。

3.3 關(guān)于電容器應(yīng)用的相關(guān)介紹

設(shè)備狀態(tài)正常時，如果出現(xiàn)了介質(zhì)損耗發(fā)熱的情況，是很正常的情況，因為在交流電壓下，設(shè)備內(nèi)部的介質(zhì)與導(dǎo)體的絕緣介質(zhì)會產(chǎn)生相互反應(yīng)。但是如果絕緣介質(zhì)的絕緣性能出現(xiàn)了任何的缺陷的話，介質(zhì)損耗也會隨之增大，電容值當(dāng)然也會隨之變大，最后的結(jié)果就是介質(zhì)損耗發(fā)熱，功率增加，然后設(shè)備運行的溫度也隨之增加。

3.4 關(guān)于接線端子應(yīng)用的簡要介紹

據(jù)我們所知，發(fā)熱功率P與接觸電阻R、通過電流I的平方是成正比的。一般來說，在正常情況下，連接部位的電阻是在國家允許的范圍內(nèi)的，并且通過額定電流后它的發(fā)熱值也是在設(shè)計允許值的范圍之內(nèi)的，從而根本不會對設(shè)備的運行造成任何影響。如果電流通過時發(fā)熱功率增大，那就說明設(shè)備發(fā)生了腐蝕氧化、連接不良、外力損傷等情況。同時通電時間過長也會使電流過大，這時設(shè)備會產(chǎn)生異常的發(fā)熱現(xiàn)象，從而產(chǎn)生損耗。

4 關(guān)于電纜中的應(yīng)用

一般情況下，技術(shù)人員是可以迅速判斷電纜的溫度以及設(shè)備的運行狀態(tài)是否良好的。觀察期的溫度變化、異常溫度點的存在與否都是需要借助的條件，而設(shè)備運行的環(huán)境例如境溫度、電流大小、電纜粗細(xì)等細(xì)節(jié)也是至關(guān)重要的。

5 總結(jié)

紅外熱像儀對電氣設(shè)備來說就是一種理想的無損檢測儀器，因為熱像儀不僅可以把電氣設(shè)備表面部分任何一點的溫度檢測到，而且可以在電腦上把具體的數(shù)據(jù)加以儲存，就可以建立一個設(shè)備的有效的健康檔案?？偠灾?，紅外熱像等技術(shù)對于電氣專業(yè)預(yù)防性維修是相當(dāng)重要的，未來維修的世界必將是預(yù)防性維修的。由此企業(yè)也可以穩(wěn)定自己的生產(chǎn)力。

【參考文獻(xiàn)】

[1]張棟，郭君，殷光華.紅外熱成像儀在配電線路故障診斷中的應(yīng)用，2012，2.

[2]吳繼平，李躍年，紅外熱成像儀用于電力設(shè)備故障診斷，2006，8.

[3]夏杰，紅外熱成像儀的原理及其在電氣設(shè)各檢測中的應(yīng)用，2008，7.

[責(zé)任編輯：王偉平]