紅外測(cè)溫技術(shù)在配網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行維護(hù)中的應(yīng)用

任文利 張家燁

（國(guó)網(wǎng)新疆電力有限公司阿克蘇供電公司城區(qū)供電中心，新疆 阿克蘇 843000）

隨著紅外測(cè)溫技術(shù)越來越廣泛地被運(yùn)用于配網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行維護(hù)之中，對(duì)電氣設(shè)備溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)控與定期排查將有效地提高我國(guó)的電力系統(tǒng)的供電質(zhì)量與供電能力，降低配網(wǎng)設(shè)備的維修費(fèi)用，減少重大事故的發(fā)生率，提高暑期與春節(jié)期間高負(fù)荷供電能力。由此可見，紅外測(cè)溫技術(shù)在配網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行維護(hù)中作用顯著，不僅可迅速發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)中的缺陷，降低運(yùn)行事故發(fā)生幾率。但需合理管理，定期維護(hù)，保障紅外測(cè)溫技術(shù)的有效應(yīng)用。

一、紅外測(cè)溫原理

1666年艾薩克·牛頓爵士（Sir Isaac Newton）發(fā)現(xiàn)了紅外輻射，當(dāng)時(shí)他將白光透過玻璃棱鏡將電磁能量與陽光分開，玻璃棱鏡將光束分解成彩虹色。1800年，威廉·赫歇爾爵士通過測(cè)量每種顏色的相對(duì)能量采取了下一步措施。他還發(fā)現(xiàn)了超出可見范圍的能量。在20世紀(jì)初期，Planck，Stefan，Boltzmann，Wien和Kirchhoff進(jìn)一步定義了電磁波譜的活動(dòng)，并開發(fā)了定量數(shù)據(jù)和方程來識(shí)別紅外能量。該研究使得可以使用基本黑體發(fā)射率曲線來定義IR能量。從該圖可以看出，物體（溫度大于-273℃）發(fā)射的輻射能量與其溫度的四次方成比例。黑體發(fā)射率的概念是紅外測(cè)溫的基礎(chǔ)。然而，“發(fā)射率”一詞為物理學(xué)的基本定律增加了一個(gè)變量。發(fā)射率是灰體（非黑體）發(fā)出的熱輻射與相同溫度下黑體發(fā)射的熱輻射之比的量度。（灰體指的是在每個(gè)波長(zhǎng)具有相同光譜發(fā)射率的物體；非灰體是發(fā)射率隨波長(zhǎng)變化的物體，例如鋁。）

二、紅外測(cè)溫技術(shù)的特點(diǎn)

紅外測(cè)溫技術(shù)是一種利用紅外線作用的基本原理，對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行測(cè)溫的技術(shù)手段。其技術(shù)原理為：自然界中的任何物質(zhì)都是由各種各樣的分子、原子和電子構(gòu)成的，在物質(zhì)內(nèi)部，它們始終處于規(guī)律性的運(yùn)行狀態(tài)，相互之間的作用會(huì)產(chǎn)生一定的能量，也就是通常所說的熱輻射。紅外測(cè)溫技術(shù)正是針對(duì)這種熱輻射現(xiàn)象進(jìn)行觀測(cè)，從而判斷設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)是否正常。相比于傳統(tǒng)線路維護(hù)檢修中的目測(cè)、手摸、耳聽等方式，紅外測(cè)溫技術(shù)具有十分顯著的優(yōu)勢(shì)，主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：第一，安全性。紅外測(cè)溫技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離、不停電、不接觸測(cè)量，可以在允許范圍內(nèi)對(duì)難以接近的目標(biāo)溫度進(jìn)行讀取，有效保證了電力工作人員的人身安全。第二，精確性。紅外熱像儀的測(cè)量精度在±2℃以內(nèi)，且可以在－20～2000℃的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行精確測(cè)量，誤差僅在0.05℃之內(nèi)。同時(shí)，通過紅外圖像與數(shù)字照片的結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)故障的精確定位。第三，便捷性。紅外測(cè)溫技術(shù)可以在一定距離內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)熱點(diǎn)溫度的實(shí)時(shí)、定量、在線測(cè)量，并繪制出相應(yīng)的溫度梯度熱像圖；同時(shí)，其還具有靈敏度高、抗干擾能力強(qiáng)、設(shè)備攜帶方便和便于線路的日常巡檢等特點(diǎn)。

三、配網(wǎng)相關(guān)設(shè)施產(chǎn)生的發(fā)熱一類問題

在配網(wǎng)相關(guān)設(shè)施處于運(yùn)轉(zhuǎn)期間，引起發(fā)熱這一問題的要素包含如下幾方面：第一，因電壓這一要素而引發(fā)的發(fā)熱問題。打個(gè)比方，很多配網(wǎng)設(shè)備中，與電壓相關(guān)的絕緣子會(huì)與互感器產(chǎn)生發(fā)熱等現(xiàn)象。第二，因?yàn)殡娏σ囟l(fā)的發(fā)熱問題。最明顯的就是接線板與導(dǎo)線之間產(chǎn)生的發(fā)熱現(xiàn)象，這也是配網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行維護(hù)中需要重點(diǎn)關(guān)注的問題。而在配網(wǎng)設(shè)備運(yùn)作過程中，與之相關(guān)的設(shè)施出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象是比較普遍的問題。一般來說，這種發(fā)熱現(xiàn)象并不會(huì)給配網(wǎng)的正常運(yùn)行帶來不便。但是，如果說某一階段的某一個(gè)部件設(shè)施本身溫度過高，就容易引起很多配網(wǎng)問題。比如說，配網(wǎng)設(shè)施太熱會(huì)減弱配網(wǎng)內(nèi)部絕緣原材料的質(zhì)量，進(jìn)而導(dǎo)致絕緣層出現(xiàn)降低情況，過重，就會(huì)引起短路等各類事故，甚或是引起火災(zāi)，為配網(wǎng)帶來大量的經(jīng)濟(jì)損耗。所以說，在對(duì)配網(wǎng)實(shí)施維修期間，設(shè)施產(chǎn)生發(fā)熱就是一類無法忽略的問題。為此，電力有關(guān)工作者就應(yīng)借助紅外測(cè)溫這一技術(shù)，全方位對(duì)配網(wǎng)相關(guān)設(shè)施實(shí)施檢測(cè)，進(jìn)而保障配網(wǎng)處于運(yùn)轉(zhuǎn)期間的平穩(wěn)性與可靠性。

四、紅外測(cè)溫技術(shù)在配網(wǎng)運(yùn)行中的應(yīng)用

（一）可以提高設(shè)備的巡視質(zhì)量

配網(wǎng)設(shè)備的巡視工作，是保證配網(wǎng)安全運(yùn)行的一項(xiàng)重要工作，由于配電網(wǎng)位于人們工作、生活區(qū)域，線路及設(shè)備都有較高的對(duì)地安全距離，不可能僅僅采用目測(cè)、手摸和耳聽等憑經(jīng)驗(yàn)的手段來觀察設(shè)備的運(yùn)行的情況。同時(shí)配網(wǎng)涉及對(duì)千家萬戶和企事業(yè)單位供電的任務(wù)，電力企業(yè)本來就承受很大的優(yōu)質(zhì)服務(wù)壓力，不可能經(jīng)常停電查找故障進(jìn)行檢修。所以，紅外測(cè)溫技術(shù)是非常有效的，在線路設(shè)備運(yùn)行的情況下，運(yùn)行人員進(jìn)行巡視時(shí)就能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)配網(wǎng)設(shè)備存在的隱患，并根據(jù)分析結(jié)果制定檢修計(jì)劃，減少停電時(shí)間，保證供電可靠性的一個(gè)有效手段。

（二）檢查隔離開關(guān)口誘發(fā)的發(fā)熱問題

在配網(wǎng)運(yùn)行過程中，如果隔離開關(guān)刀口存在發(fā)熱現(xiàn)象，將會(huì)增加配網(wǎng)設(shè)備損壞及供電中斷的發(fā)生概率，此時(shí)如果可以借助紅外測(cè)溫計(jì)數(shù)來對(duì)刀口溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)檢測(cè)，既可以有效判定刀口的溫度，而且還可以對(duì)刀口溫度是否過熱進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，同時(shí)根據(jù)檢測(cè)結(jié)果來制定刀口檢修計(jì)劃，從而有效發(fā)現(xiàn)引發(fā)隔離開關(guān)口發(fā)熱問題的原因，并采取有效措施給予解決。通常情況下，隔離刀口發(fā)熱主要是由于隔離開關(guān)長(zhǎng)期在室外空氣中暴露，致使開關(guān)表面出現(xiàn)不同程度的氧化現(xiàn)象，形成氧化膜，不同程度上增加了刀口表面的電阻，導(dǎo)致電流流經(jīng)刀口時(shí)生成一定的熱量，誘發(fā)刀口過熱現(xiàn)象。

（三）檢測(cè)接續(xù)金具、線夾發(fā)熱情況

接續(xù)金具、線夾在配網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行過程中，由于線路中導(dǎo)線設(shè)備之間存在接觸不良的問題，從而導(dǎo)致金具和線夾出現(xiàn)發(fā)熱的情況，影響到供電的平穩(wěn)性和可靠性。利用紅外測(cè)溫技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，能夠?qū)€路熱輻射情況進(jìn)行有效地判斷，并在設(shè)備存在問題時(shí)，進(jìn)行及時(shí)解決，從而解決導(dǎo)線出現(xiàn)斷線掉落的問題。紅外測(cè)溫技術(shù)在進(jìn)行配網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行維護(hù)檢測(cè)過程中，發(fā)揮了十分重要的作用。在應(yīng)用過程中，主要以手持便攜式和紅外熱像兩種儀器為主，具有操作簡(jiǎn)單、安全性較高的特點(diǎn)。紅外測(cè)溫技術(shù)在配網(wǎng)設(shè)備檢測(cè)中的應(yīng)用，更好地提升配網(wǎng)設(shè)備維修水平，對(duì)于促進(jìn)供電平穩(wěn)運(yùn)行和發(fā)展來說，發(fā)揮了日益重要的作用。

結(jié)束語：

當(dāng)下我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展情況下，電網(wǎng)運(yùn)行情況對(duì)于經(jīng)濟(jì)發(fā)展來說，有著重要的影響。這樣一來，在對(duì)配網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)以及檢測(cè)過程中，就需要采用有效地技術(shù)手段，從而更好地提升配網(wǎng)效率和質(zhì)量，以滿足電網(wǎng)發(fā)展實(shí)際需要。現(xiàn)階段，紅外測(cè)溫技術(shù)在配網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)中得到了較為廣泛地應(yīng)用，該技術(shù)手段能夠有針對(duì)性的對(duì)配網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，并且有效地促進(jìn)狀態(tài)檢修工作的發(fā)展，從而更好地促進(jìn)我國(guó)電網(wǎng)高效發(fā)展。