劉江 張國儒 歐圖根其米克

在電力運(yùn)行體系中，輸電線路占據(jù)的位置非常重要，但在具體運(yùn)行時會因?yàn)楦鞣N原因發(fā)生故障，對電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成影響。因?yàn)楣收系念愋洼^多，對輸電線路運(yùn)行檢修的需求采用常規(guī)的方法已經(jīng)無法滿足，紅外檢測技術(shù)的運(yùn)用，不僅提升了檢測精度，還使檢測危險(xiǎn)性進(jìn)一步降低。

輸電線路;狀態(tài)化檢修及運(yùn)行;紅外檢測技術(shù)

1.紅外檢測技術(shù)工作原理和應(yīng)用優(yōu)勢

紅外檢測技術(shù)主要以紅外測溫儀為載體，它主要有信號放大器，光學(xué)系統(tǒng)、光學(xué)檢測、顯示輸出與處理信號等裝置，其工作原理主要包括：在檢測輸電線路時，紅外測溫儀器可收集物體表面的輻射功率信號，并準(zhǔn)確的確定探測場所的大小，如果紅外檢測聚集信號到相應(yīng)的程度時，把其通過某種途徑轉(zhuǎn)化成電信號，通過對這些電信號做放大處理后再輸出，使其轉(zhuǎn)換為溫度值后在顯示裝置中得到應(yīng)用。當(dāng)前在電力系統(tǒng)的故障檢測中對紅外測溫技術(shù)的應(yīng)用比較廣泛，它可有效的探測和收集線路表面或運(yùn)行設(shè)備的紅外輻射能量，運(yùn)行設(shè)備表面溫度可直接得出，通過對比設(shè)備運(yùn)行溫度標(biāo)準(zhǔn)值與檢測溫度的數(shù)值，或檢測運(yùn)行設(shè)備局部溫度較高的地方，可對運(yùn)行線路或設(shè)備的故障位置快速的做出判斷。

當(dāng)前紅外檢測技術(shù)作為一種對電子設(shè)備故障進(jìn)行檢測和診斷的重要方式，該技術(shù)的優(yōu)勢主要表現(xiàn)在：（1）快捷方便。當(dāng)前使用的紅外測溫儀為整體重量較低的手?jǐn)y式，便于攜帶，而且在對其使用的過程中可以對溫度實(shí)現(xiàn)快速檢測而顯示;（2）更加精確。在對溫度進(jìn)行檢測時使用紅外測溫技術(shù)，一般可把其精度控制在1度之內(nèi)，而且還能捕捉檢測其微小的溫度變化，保證把故障解決在萌芽狀態(tài)，避免進(jìn)一步擴(kuò)大事故的影響范圍，為實(shí)際檢測需求提供良好的保障;（3）具有較高的安全性。傳統(tǒng)輸電線路的運(yùn)行和設(shè)備檢測，通常都是帶電操作，存在極高的危險(xiǎn)性，利用紅外測溫技術(shù)，對于無法接近的目標(biāo)可以在安全的范圍內(nèi)對其溫度進(jìn)行讀取，既可以提供更加精確的溫度檢測值，并且為檢測過程提供了較大的安全保障。

2.在輸電線路狀態(tài)檢修和運(yùn)行中對紅外檢測技術(shù)的應(yīng)用

通常輸電線路發(fā)熱的原因主要有：首先因電流作用導(dǎo)致輸電線路發(fā)熱，如果導(dǎo)線和電阻值較低的接頭接觸，就會導(dǎo)致發(fā)熱，發(fā)熱程度直接受電流大小的影響，外界環(huán)境因素對其影響較小。另外還有設(shè)備受電壓作用的發(fā)熱，主要是因?yàn)榫€路避雷器閥片失效而造成電流快速增加，或因瓷質(zhì)絕緣子零值等，電流泄漏的大小對電壓作用設(shè)備線路的發(fā)熱程度有直接關(guān)系。針對這些發(fā)熱故障可利用紅外檢測技術(shù)有效解決。

（1）絕對溫差法。針對輸電線路的具體運(yùn)行情況分析，我國有嚴(yán)格的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，類型不同的輸電線路，有不同的溫度標(biāo)準(zhǔn)，如輸電線路中鋼芯鋁絞線工作時應(yīng)保證其溫度不超過70℃，相關(guān)研究也指出，在具體運(yùn)行時，輸電線路各設(shè)備會保持一致的穩(wěn)定，不會出現(xiàn)大幅度的波動，通過該工作原理，可利用紅外測溫儀檢測輸電線路和各設(shè)備實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)和溫度，通過對比周圍導(dǎo)線運(yùn)行的溫度，得出具體的檢測結(jié)果。同時還需注意在利用紅外檢測技術(shù)時，應(yīng)綜合考慮測量線路的溫度，防止外界溫度對檢測的精確性造成影響。對于導(dǎo)線連接線夾過熱的問題，按照被測設(shè)備的運(yùn)行特征，利用紅外測溫技術(shù)測定設(shè)備表面溫度，對比標(biāo)準(zhǔn)溫度便可準(zhǔn)確的判斷故障區(qū)域。

（2）警戒升溫法。該方法主要是對輸電線路發(fā)熱或測量區(qū)域相對環(huán)節(jié)上升的溫度的檢測和判斷，利用溫升表檢修輸電線路狀態(tài)或檢測其故障。根據(jù)輸電線路發(fā)熱故障原因，可通過利用紅外測檢測技術(shù)對相應(yīng)的溫度警戒參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，在電流負(fù)荷不同的情況下檢測輸電線路導(dǎo)線接頭發(fā)熱區(qū)域的溫升情況，在實(shí)際檢測時，應(yīng)保證檢測區(qū)域相對環(huán)境溫升比警戒溫升數(shù)據(jù)高，保證檢測更加精準(zhǔn)。相比較于絕對溫差法，該方法也存在一定的問題，如果外界環(huán)境溫度不穩(wěn)，實(shí)際檢測溫升會受到影響。因此在實(shí)際應(yīng)用時應(yīng)考慮以下問題：如果運(yùn)行環(huán)境、負(fù)荷電流、線路材質(zhì)一致，受臨近效應(yīng)的制約，線路不同其發(fā)熱的程度也不盡相同，此時采用負(fù)荷電流指標(biāo)選擇警戒溫升法進(jìn)行檢測不合常理;另外，架空輸電線路受到較多的外界因素的影響，因此在檢測環(huán)境溫度或距離指標(biāo)時存在的局限性較大，所以在具體檢測時應(yīng)該參照輸電線路實(shí)際狀態(tài)合理的設(shè)置參考數(shù)值，也是檢測更加精確的重要保障。

3.在診斷設(shè)備故障時采用紅外測溫的注意事項(xiàng)

在利紅外檢測技術(shù)診斷設(shè)備故障時，對設(shè)備溫度分布情況及和故障相關(guān)部位的溫度和溫升值進(jìn)行準(zhǔn)確的檢測是其核心內(nèi)容，這些溫度信息既可以準(zhǔn)確判斷設(shè)備故障情況，并對其位置、性質(zhì)和程度進(jìn)一步明確，也是重要的對設(shè)備進(jìn)行檢測依據(jù)。所以通過對和設(shè)備故障部位溫度的精確計(jì)算和科學(xué)修正，可保證設(shè)備表面溫度檢測更加準(zhǔn)確。但在對設(shè)備及現(xiàn)場進(jìn)行紅外檢測時，受其變化的檢測環(huán)境和條件的影響，同一設(shè)備也會出現(xiàn)不同的檢測結(jié)果。所以為使紅外檢測的準(zhǔn)確性得到提升，應(yīng)在現(xiàn)場檢測或處理檢測結(jié)果時，選擇適宜的檢測環(huán)境和方法，防止不良天氣環(huán)境對其造成影響，為檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性提供保障。

3.1運(yùn)行狀態(tài)的影響及對策

電氣設(shè)備故障主要是因電流效應(yīng)造成的發(fā)熱故障，運(yùn)行設(shè)備故障是因電壓效應(yīng)造成的發(fā)熱故障，負(fù)荷電流值和運(yùn)行電壓值都隨著發(fā)熱功率的增加而降低。因此設(shè)備負(fù)荷電流和工作電壓會直接影響到紅外檢測及故障診斷的效果，泄露的電流值越大，部分設(shè)備電壓會出現(xiàn)不均勻的情況，如果負(fù)荷電流大幅下降，而沒有加載運(yùn)行，設(shè)備則沒有明顯的發(fā)熱故障。所以在進(jìn)行紅外檢測的過程中，即使存在的故障比較嚴(yán)重，也不會顯露出異常的熱性特征。設(shè)備的運(yùn)行只有在額定電壓下才能正常，而且發(fā)熱故障會隨著負(fù)荷的增加而更加嚴(yán)重，故障點(diǎn)會表現(xiàn)出更加明顯的特征性熱異?，F(xiàn)象。因此在對設(shè)備進(jìn)行紅外測溫時，為保證檢測結(jié)果更加真實(shí)、可靠，要保證設(shè)備運(yùn)行的負(fù)荷和電壓。在利用紅外測溫對電氣設(shè)備故障進(jìn)行診斷時，會以在額定電壓下設(shè)備的溫升為依據(jù)，如果檢測時的電流比額定電流小，需要把現(xiàn)場實(shí)際對設(shè)備故障點(diǎn)測量的溫升以額定電流換算。

3.2設(shè)備表面發(fā)射率影響及對策

在采用紅外檢測技術(shù)對設(shè)備測溫時，設(shè)備的溫度信息主要通過設(shè)備表面紅外輻射能量獲得。而且紅外診斷儀器接收來自目標(biāo)相同的紅外輻射功率，所以因?yàn)槟繕?biāo)表面存在不同的發(fā)射率，導(dǎo)致其檢測結(jié)果差異不同。所以為了保證電氣設(shè)備溫度檢測的更加準(zhǔn)確，應(yīng)明確具體的目標(biāo)發(fā)射率，而且應(yīng)該把該數(shù)據(jù)作為溫度計(jì)算的重要參數(shù)，通過在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中輸入，為修正所側(cè)溫度輸出值的發(fā)射率提供依據(jù)。

結(jié)語

總之，隨著當(dāng)前電力系統(tǒng)的發(fā)展越來越趨于自動化和智能化，在檢測輸電線路的狀態(tài)和運(yùn)行時，通過對紅外測溫技術(shù)的充分利用，可使線路檢測的自動化程度更高，且在應(yīng)用中獲得更多優(yōu)勢。但在此過程中需在綜合考慮輸電線路運(yùn)行和環(huán)境不同的基礎(chǔ)上，對紅外測溫技術(shù)進(jìn)行合理的選擇，為提升溫度檢測的精準(zhǔn)性奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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