配网设备运行维护中红外测温技术的应用研究

辛文龙

摘  要：针对配电网络的运行会受到电流电压的影响而产生热效应的问题，首先明确发热设备类型，阐述诊断发热设备缺陷的方法，明确配网设备过热产生的缺陷性质，重点分析配网设备运行及维过程中红外测温技术的应用，减少因配网设备故障问题而引发的事故，减小设备的检测维修费用。

关键词：配网设备;红外测温技术

中图分类号：TM755     文献标识码：A      文章编号：1006-8937（2016）26-0040-02

1  红外测温技术与热效应

1.1  红外测温技术

红外测温技术是通过红外的作用测量电网中运行设备的温度的技术。该技术的原理为：

物质通过原子、电子、分子按照一定形式排列而构成，不同的排列形式形成不同的物质。这些元素在物质内部是处于不停歇但规则性的运动状态，还形成了一定能量，也就是热辐射[1]。

应用红外想线测温技术检查观测热辐射现象，检查电网系统是否处于正常运行。

1.1.1  红外测温技术特点

在电网中运用红外测温技术可以解决设备的多种问题。在使用过程中可以不影响设备的正常运行和不改变电网系统的运行状态，可以监测到设备最真实的运行信息，确保操作安全。通过红外测温技术扫描成像，快速显示设备运行状态，直观性较强，检测率较高，所需要的劳动人数少，劳动程度低。同时，该技术可以检测设备是否正常，还可以检测出隐患的严重情况，为检修计划的制定提供准确的参考信息。

1.1.2  红外测温技术的相关要求

在进行测温时，要确保天气状况中的空气湿度低于85%，风速小于0.05 m/s;

进行必要的室外检测时，选择在日落两小时后或者夜间无雷无电无雾情况下进行;

通常情况下，被检设备辐射率取值约为0.9;在检测前，应该注意红外测温范围，确保温升范围适合环境温度;

在检测过程中，需要严格根据仪器的操作流程和规定进行，既要正确操作红外仪器，也要做好数据记录工作和安全监督工作;检查过程中，仪器不能接触带电运行设施或者对改变、操作、移动设备。

1.1.3  红外测温周期

运行过程中的电线设备等的测温周期通常为每年两次，一是高温负荷阶段前期，二是春节前夕，也就是6月份和12月份。通过大修、改建、扩建等电网设备等在运行的一个星期内必须进行测温工作，检查设备是否能够正常进行。运用其他监督手段检查出了设备问题，应该及时安排红外测温测试。根据重要的节假日、高温天气、大负荷、调整运行方式、电网的负荷变化等多种情况，对设备进行重点测试。

1.2  热效应

配网设备按照发热的原理可以将热效应分成两种类型，第一种是电压致热，配电装置的发热现象是电压引起的，如避雷针、电压互感器、电缆中间接头或者绝缘子等多个子设备;第二种是由电流致热。电流通过配电设备而引起了发热的情况，如线夹、接续管、导线、接头设备等。热效应普遍存在配网上设备中，通常情况下正常温度影响电网的健康运行，但超过所能负荷的温度，就会损坏配网设备。过高的温度可以增大线损，随着运行设备高度高雯，会增加电阻，提升了电能损耗，在此情况下又会增加设备发热成都，最终形成恶性循环[2]。设备过热也会引起材料劣化。绝缘材料会会随着温度的升高而脆化，长此以往会降低绝缘性能，击穿材料，甚至烧断导线，造成电路短路。过热温度可能增加火灾几率。电网设备中，温度过高很容易击穿绝缘材料，形成线路短路现象，增加火灾事故发生的机率。

2  诊断设备缺陷的方法

在配网设备中，红外测温技术主要是通过几种方法判断发热情况，包括相对温差法、表面温度法、热图谱分析法等。

2.1  相对温差法

运行设备的环境温度、物理性状、负荷电流和表面状况等设备情况类似的两个测点间温度相差情况与较热点的升温的比例，公式表示为：

△t=（t1-t2）*t1=（T1-T0）*（T1-T2），

式中，t1、T1道标发热点温升、温度;t2、T2代表对应点温升、温度;T0代表环境体温度。

此方法主应用于设备电流致热中的判断，环境温度、负荷温度不会影响红外测温技术的诊断结果[3]。

2.2  表面温度法

根据国家对配网设备中的部件、材料、绝缘的温度、温升极限的明确规定，采用红外测温技术得到的设备表面温度值，再结合负荷大小、气候条件等判断设备缺陷问题[4]。此种方法较为直观、简单、实用性很强，但判断准确性偏低，尤其是故障点的发热情况不明显的时候，容易误判、漏判。

2.3  热图谱分析法

同类型的设备在运行过程中所处的状态和设备正常健康运行过程中的热图谱情况来判断设备正常与否。此种方法极为缜密，主要应用于电压致热的设备中。热图谱分析方法需要准确的历史图谱资料最参考，因此对于红外测温开展不完善的区域，运用热图谱分析方法的可能很低。

3  明确设备缺陷性质、分类

设备过热缺陷可以主要划分为三种类型，一般缺陷、重大缺陷和紧急缺陷等。一般缺陷不会立刻引起事故，有一定的温度场、温差梯度;此种情况下的缺陷必须记录在案，并随时关注该部位缺陷的发展，可以借助停电检修的时间进行排除检验和维修。重大缺陷需要及时解决，因为设备发热程度较高、温度场梯度和温差较大，稍有延误都可能引起严重事故[5]。

电流电压致热设备中需要安排其他必要的测试手段，电流致热需要适当降低负荷电流，在确定性质以后消缺。紧急缺陷必须立即处理，设备的发热温度已经超过了设备规定或者设备所能承受的温度极限。

4  红外测温技术在配网设备运行维护中的应用

4.1  配网设备中红外测温仪应用

应用于配网设备中的红外测温仪器有红外热像仪、红外测温仪。红外测温仪具有携带方便、轻巧、价格便宜、性价比高的特点，工作人员在设备巡视过程中可以进行快速且大面积的监测，但此设备值可以发现设备发热异常的情况。红外热像仪可以显示出运行设备温度场分布情况，具有可靠、高灵敏度、直观稳定和方便分析等多个特点，可以较准确的观察出设备的发热情况，判断出具体的故障部位和故障原因。

与红外测温仪相比，红外热像仪具有价格偏贵、不便携带劣势，因此不能应用于日常设备巡视过程中。在红外检测中，一般是通过红外热像仪进行大面积监测扫描，寻找出设备发热异常的位置，然后再重点检测发热移异常部位，进行准确测温。此设备主要应用于特殊巡视检查、季度设备查询等过程中，其最终检查效果较好。

4.2  红外测温技术的应用

4.2.1  隔离开关刀口发热的检测

在电网运行中，隔离开关出现发热的现象时，会损坏设备，终端设备供电。通过利用红外线测温技术可以事先判断，提前进行检修工作。隔离开关刀口出现发热情况是因为其长期处于空气中，引起了表面氧化，在表面形成氧化膜，增大电阻，以此造成开关过热[6]。隔离开关在机械力作用下，被使用的次数较多，使得开关刀口不平衡受力，增大电阻，提升表面温度。通过红外测温技术定期对此开关进行检测，可以避免刀口过热温度带来的故障。

4.2.2  对线夹、接续金具等的检查

配电系统中，导线自检或者设备与导线之间出现接触不良等情况容易产生设备过热情况。这一问题中存在着安全问题，尤其是金具发热后升级成为故障，造成导线掉落等现象，威胁到过往人员和检修人员的安全。将红外测温技术应用于其中，可以及时发现异常热辐射，以便检修人员能够及时作出应对策略，降低安全事故发生机率。

4.2.3  强化配网设备巡视质量

人们的生活工作区域与配电网位有比较安全的距离，目测、耳听等都不能观察出设备的运行状况。电网影响到每个单位、每个用户，分布范围很广，不能精确的检查到电网中每个设备的具体运行情况。在设备运行中，运用红外测温技术可以发现设备潜在隐患，分析结果可以制定出检查和维修的计划，尽量减少停电时间，确保电网供电的稳定性。

5  结  语

文章首先明确红外测温技术、热效应含义，分析诊断设备过热情况方法，确定设备过热缺陷性质，最后阐述红外测温技术在运行设备中的应用。红外测温技术在电网中的应用十分广泛，发挥的作用较为明显，在很大程度上减少了设备故障率，降低了设备维修费用。随着时间的推移，红外测温仪器的功能也越来越完善，价格不断降低，因此该技术在电网中可以发挥出更大的效果。

参考文献：

[1] 郭勇.红外测温技术在配网设备运行维护中的应用体会[J].低碳世界，

2013，22：36-37.

[2] 赵慕天.配网设备运行维护中红外测温技术的应用体会[J].中国新通   信，2016，10：156.

[3] 林世元.红外测温技术在配网设备运行维护中的应用[J].中国高新技   术企业，2014，25：44-45.

[4] 鄢奎.配网设备运行维护中的红外测温技术分析[J].科技与创新，2014，

14：13-14.

[5] 许小勇.红外测温技术在配网设备运行维护中的应用[J].广东科技，

2008，04：58-60.

[6] 沈列青.配网设备运行维护中红外测温技术的应用分析[J].山东工业   技术，2014，22：178.