浅谈电气设备红外测温技术的应用

浅谈电气设备红外测温技术的应用

周玉来

（国网辽宁省电力有限公司盘锦供电公司辽宁盘锦124000）

摘要：随着我国电网建设的发展，我国电网规模逐渐增大，与之相应的变电站设备逐渐增加。变电站具有变电设备比较多，但是随之带来了安全方面的问题。所以，针对变电设备的检测需求也逐渐增多。目前，电气设备的安全性对电力系统的运转效率有着直接的影响，对电气设备的安全性提出了较高的要求。针对以上问题，大多数电气设备出现了安全问题，与温度异常有直接的关系，要结合电气设备的实际情况，对使用情况进行监控。本文就对红外测温技术进行分析，同时在电气设备中的应用进行介绍。

关键词：电气设备；红外测温技术；应用

随着电力系统的发展，红外测温技术在变电站的应用越来越广泛。红外测温因具有快捷、方便、灵敏度高、非接触性远距离测量及无需使被测设备停运或解体等优点，因此在电力系统故障诊断中得到广泛的应用。变压器、断路器、电压互感器和电流互感器等设备由于绝缘老化或接触不良而造成温度异常变化，进而引发事故，且其结构复杂，内部缺陷不易被发现，为解决该问题，主要采用测温仪对设备进行定期巡检。从而可以直观地发现电气设备故障部分，尽早发现设备异常情况。

1、红外测温技术概述

1.1红外测温技术的含义

红外测温技术的科技含量比较高，包括红外辐射的产生、传播和转换等技术。红外辐射在电磁频谱中占有重要的地位，不同种类的电波有着不同的属性，根据属性的不同可以把电波分为微波、无线电波、紫外线、可见光、R射线和X射线等。红外线在可见光和无线电波的中间。根据相关的规定，红外线可以分为远红外、中红外和近红外三种类型。

1.2介绍应用对象的技术原理

红外测温技术即通过使用红外线技术的运行原理来测量设备温度，对变电站运行的设备温度进行监测，从而实现对变电站运行的变电设备进行监测的一种安全技术。红外测温技术应用于变电站运行中的变电设备安全监测所利用的技术原理为：物质都是由原子以及分子所组成的，这些原子和分子都是依据一定排列规则进行排列，因此原子和分析的不同排列形式都会形成不同的物质，这也就构成了差异化的物质。而这些原子和分子在物质的内部，都是高速运行的状态中，同时，它们的告诉运动并不是无规律的，而是遵循特定规律处于高速运动的状态中。伴随着它们的运动过程会产生一定的热量，这些热量也会对外进行辐射，也即热辐射现象。红外测温技术通过对这些辐射出来的热量进行监测，实现测温保障安全。换句话说，红外测温技术应用在变电站运行的变电设备中，实际上是对变电站运行中的变电设备进行热量监测，并通过判断监测的热辐射能量与正常的温度值的比较，从而达到对变电站运行中的变电设备运行状态进行判别的目的。这一技术的实现过程为，首先将变电站运行中的变电设备的热源辐射产生的热量收集起来，然后再经由红外探测器、信号处理以及光电探测仪等专业设备以及电路传输后，将收集的热辐射源产生的能量转化成为信号，最后实现为变电站的工作人员反映变电设备的温度状况信息，为变电站工作人员反映变电设备是否处于明显发热状态，从而实现对变电站运行中的变电设备的进行实时的监测，以有效并且及时准确的发现并及时处理设备烦人运行障碍问题。

1.3红外测温技术的特点

就本质而言，红外线属于电磁辐射的一种，一般可将其进行四个波段的划分，即极远红外线、远红外线、中红外线以及近红外线，红外测温原理对其不同的检测方式具有决定性作用。第一，在设备运行过程中，红外测温技术能够将异常红外辐射检测出来，对设备运行状态予以真实反映，确保设备不停运、不接触，为操作安全性提供有效保障；第二，操作较为简单，由于在未安装相应检测装置的情况下，检测仪器同样能够及时检测出设备本身所存在的故障，有效降低了事故发生率，不仅可以对故障部位进行检测，而且还可以将故障程度反映出来，便于检修人员及时采取相应修补措施；第三，基于红外测温技术构建的红外测温系统，并采用计算机将相关红外线信息转化为视频或者图像，保存原始数据资料，便于日后调用。

2、红外测温技术在电气设备中的应用

2.1红外热像仪

红外热像仪的选择，要将性能及参数作为主要参考目标，热像仪的测量目标要控制在可清晰聚焦的范围内，避免在测量中出现太小或者太远的问题，降低了测温仪的测量精度。同时，还需要结合电气设备的实际使用情况，将电气设备控制在一定的温度范围内，对热像仪量程进行合理有效的测量。另外，由于大多数红外热像仪长期应用在恶劣的环境中，为了避免出现线路破损问题，给实际的测量工作不良影响，要对热像仪的外观进行检查，降低安全风险。在开展测量工作时，要求相关的工作人员彼此之间要保持一定的距离，结合周围的温度情况，做好非接触检测工作，对部位的温度值进行检测。待检测工作结束后，对收集到的数据信息，进行故障分析和判断，了解故障发生的原因，并针对性的提出合理化的解决措施，为电网的运行提供保障，最大限度减少对工作人员人身安全的威胁，确保电气设备测量的准确性、方便性及有效性。

2.2红外点温仪

红外点温仪是红外测温技术中的重要组成部分，在对电气设备进行测温时，要明确温度范围，将温度控制在一定的区间内，结合实际的测量需求，选择适当的温度测量仪，要确保型号及温度范围的合理选择，确保两者相匹配。另外，要严格按照黑体辐射定律要求，做好短波测量工作。在使用红外点温仪的过程中，也表现出了一定的局限性，在远距离和小目标上的测量精度相对较低，不利于大面积开展远程遥控测量工作。并且，红外点温仪自身的智能化及自动化程度也相对较低，运用其对温度进行测量时，不能有效保存温度结果，降低了温度保存的效果，工作人员无法及时了解到电气设备的温度走向，难以发现电气设备存在的问题。红外点温仪自身具有使用便利和操作简单等特点，适宜应用在精度要求不高的场合中。

3、红外测温的使用方法以及的注意事项

红外测温技术的应用方法主要可以概括为三种方法，第一是相对温差判别法，对由于电流而产生热量的设备，当变电站运行中的变电设备棋导流部位出现发热异常的状况时，可以采取温度测量的方法测量温度值，根据计算公式计算出变电站运行中的变电设备出现发热部位的相对温差，然后把发热点、参照体以及正常相差的温度值带入该公式中，从而得到准确的温差值。第二是同类比较法，根据对应的点上升温度值的差异从而判别同型号的电压生热的变电设备运行状况，对于因为电压导致热量上升而使得电气设备有缺陷的，可以按照可以接纳的温升值或是同类接纳的温差进行判断，根据我国变电系统的相关规定，其相关技术和运行规范中指出，当变电设备的同类温度比接纳的温升值高超过30%时，那么就可以认为该电气设备出现故障。第三是热谱图分析法，这种方法是将变电站正常运行下的变电设备产生的热谱图和变电站异常运行下的变电设备产生的热谱图进行对比，将存在的差异作为判别变电设备运行状态的科学依据。

使用红外测温需要注意的问题有：第一，要将被测物体的发射率准确的确定出来；第二，在选择环境温度参照物的时候主要是要根据检测对象来确定；第三，在进行比较的时候，要确保仪器和各对应点的距离和方位是一致的；第四，要从多方位进行检测，将最热点的温度值找出来；第五，将出现异常发热的设备的实际状况记录出来。

4、结语

红外测温仪具有方便性、可靠性及快速性特点，被广泛应用于电力系统中。但是在实际的使用过程中，受外界因素影响，自身的精确性及可靠性也受到了较大的影响，为了确保获取数据信息的完整性，要做好数据校正极测算工作，对获取的数据信息与标准的数据信息进行对比分析，以此来获取真实的电气设备数据。要做好基础判断工作，了解电气设备是否发生严重的热缺陷事故，提升红外测温技术在电气设备中的应用效果。

参考文献

[1]李永祥，杨冬冬，王天正，等．基于红外测温技术的电气设备汇控柜内部异常发热的分析与处理[J]．高压电器，2016(06):183～186，192．

[2]张志军．红外测温技术在电气设备温升故障检测中的应用[J]．机电信息，2016(27):70～71．