电力线路运行中红外检测技术的应用

电力线路运行中红外检测技术的应用

郭强

（国网河南省电力公司汝南县供电公司河南省汝南县463300）

摘要：随着架空线路绝缘化程度的逐步提高，绝缘导线和绝缘防水罩得到普遍应用。原来裸露的金属接头被绝缘层或绝缘套罩住，由于视线受阻、距离过远等问题，肉眼无法观测接点发热情况，故障点常被忽略。红外线辐射是自然界广泛存在的一种电磁波辐射，带有辐射物独有的温度特征。在电网运行维护中，应用红外热像仪对电力设备辐射出的红外光进行成像，能测定设备温度并检测存在的过热故障。本文主要是对技术的应用进行相应的阐述，以供参考。

关键词：电力线路；红外检测技术；应用

在电力系统运行要求越来越高的情况下，线路设备升级改造的步伐在逐渐加快，但是，与设备运行状况紧密相关的检测工作却明显滞后，其中，尤以检测效率低下问题最为突出。为了保证检测工作和设备更新的速度保持协调，现实中就必须要积极应用以红外检测为代表的新型检测技术，进而改变检测工作现状。

1红外检测技术及基本原理

红外检测技术卞要是指通过采用红外辐射仪器或原理，将被测目标的红外辐射能量反映到探测器中，实时检测设备运行过程中的温度变化。其基木原理是：红外检测技术是基于所有温度高十绝对零度的物体。任何物体通过释放红外线辐射，以一种最为广泛的电磁波辐射获取温度特征信息。由十物体材料和表而光度、颜色，以及温度的不同，使得向外辐射的红外能就会不一样，并且各种不同的设备性质与不同的缺陷都会使设备在不同的分布位置产生不同的温度值，因此，在电力线路运行中，对红外检测到的信息进行分析和处理，判定设备所存在的潜在缺陷和隐患等。随着电力线路设备表而温度的变化，当温度越高时，红外辐射能量就会越强。将电力线路运行中所发射出来的红外辐射能量功率信号，采用红外探测器转变成为电信号以后，通过电子信号系统进行处理，并上传到显不屏中获取热像图。也就是电力线路设备温度分布状态和运行状态相关信息的获取。一般电路线路运行中设备发热卞要是由十电流效应和电压效应所造成，一旦电力设备出现异常，那么设备异常局部部位发热就会加剧，红外热故障点图像就会发亮。

2红外检测中的主要影响因素

基于红外检测技术实践应用背景下可知，在电力线路设备红外检测中，精准度的影响因素主要体现在以下几个方面：第一，在红外检测作业中，故障部位温度升值、设备温度分布状况在一定程度上关系着检测结果的精准性，因而在红外检测环节开展过程中应注重从检测仪器准备、仪器参数设定、对象选择、检测位置确定等角度出发，对检测环境影响因素进行控制，达到最佳的红外检测状态；第二，环境温度，即在红外检测作业中，若环境温度过高，将在红外检测作业中诱发假热故障现象，呈现虚假故障判断问题。而若环境温度过低，亦将促使线路设备在运行过程中缩小故障点、设备位置间温差，从而影响到过热故障等的高效识别。同时，基于环境温度的影响下，在红外检测作业中，太阳辐射效应，将电力线路设备温度控制在10℃～15℃之间，就此威胁到检测结果的精准性。为此，在当前红外检测工作开展过程中，应注重针对影响因素展开有效处理，满足设备故障判断需求。

3加强电力线路中红外检测技术的应用

3.1工作方法

（1）在闹市寻找最佳观测点，应避开树木和高大建筑的遮挡。检测时尽量使被检设备充满红外热像仪整个视场，并注意测试角度，避免邻近物体热辐射的反射，最好保持测试角度在30度之内。（2）根据红外检测的需求不同，检测电流致热设备和日常巡视时，一般对被检测设备进行大面积快速扫描，用于监测设备的整体发热状况。当检测电压致热设备或异常部位特巡时，采用准确检测方式，尽量消除风速和其他热辐射的影响，用于对设备故障的准确判断。（3）实践证明阴天或多云时段也能进行有效检测。建议在不影响检测精度的情况下，积极扩展检测时段，阴天、负荷高峰段、下班时分、夜间、清晨，所有可以用来准确把握线路运行情况的时间节点都用于红外检测，可获得显著效果。

3.2缺陷判别及管理

将周期观测的线路红外记录和诊断报告纳入系统化管理，统一红外报告的模式，完成热缺陷发现、分析、判断、处理、入库、汇总等标准化工作，可逐步搭建架空线路红外诊断数据库和专家库系统。未来可以通过比较同组三相设备间对应部位的温差，分析同类设备正常/异常状态的热图特征，分析同一设备不同时期的检测数据档案，捕捉电力设备主要致热参数的变化，确定设备是否存在缺陷及其严重程度。电力企业建立的电力设备红外检测诊断工作网、电力设备红外检测诊断数据中心和红外热像仪比对室，就是红外数据总部。随着数据中心和红外网站的逐步完善，各分支用户将获得方便有力的查询和统计工具，包括根据设备类型、故障类型、电压等级、指定设备、温升、单位、时间进行查询，对红外检测诊断报告进行统计，按照温升对设备进行历史状况分析等。

3.3电力线路的实际检测

隔离开关刀口一般均是裸露在外的，工作过程中极易出现氧化反应，再加上应力作用的影响，电流经常出现“难以正常流通”的情况，进而引起电阻堆积问题，最终造成温度偏高。借助红外检测技术对其实施检测，有助于温度异常情况被及时发现和处理，可避免严重事故的形成。线夹出现故障隐患的原因与其长期裸露在外有密切联系，一旦出现松动现象和接触不良现象，便可能会因为电阻增大出现发热问题，借助红外检测，相关人员可及时发现异常，进而通过检修来排除异常。

3.4对隔离开关刀口和线夹发热的检测应用

由十隔离开关刀口在空气中长期裸露，在长时间的氧化下，使电流无法正常流通，形成电阻堆积，导致温度上升。同时由十隔离开关刀口长期受到应力作用，导致电阻增大，使温度升高等，利用红外检测对隔离开关刀口温度进行检测，有利于发热造成安全事故。在电力线路运行中，线夹导线接触点也囚为长时间被暴露在外受到氧化影响，使线夹松动或接触不良，导致电阻增大而发热形成安全隐患。采用红外检测技术以后，通过热辐射异常，提醒工作人员此处线路存在异常，需诊断检修。

4实例分析

以某段10kV线路为例，相关人员发现：红外检测进行至T字结处时，红外热图红相安普线夹位置出现亮光。考虑到检测进行环境温度维持在14℃左右，但T字结处却是23.5℃，说明此处出现了发热问题。为了明确发热原因，专业人员开展了带电检查，后发现线夹处于烧坏状态，接触导线的位置还留有烧灼痕迹。作为一种致热设备，安普线夹的允许温升在10K左右，但在此次检测中，专业人员却发现其最高值达到了31.1℃，且发热部分占比约43%。而对于烧灼痕迹，相关人员分析认为应是接触不良导致的。总而言之，此次检测中发现的问题与安装不规范、线夹质量存在隐患等因素均有关联。

综上可知，为此，为了实现对设备故障问题的有效处理，要求相关技术人员在对电力线路设备操控过程中应注重利用红外检测原理，对电力线路运行中设备缺陷、隔离开关刀口、线夹发热等进行检测，最终实现对设备过热现象的有效控制，达到最佳的设备操控状态。

参考文献：

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