红外测温技术在配网设备运行维护中的实践研究

红外测温技术在配网设备运行维护中的实践研究

电力，是作为一种能源服务于人民的。在现今，由于其他自然资源的枯竭和在使用过程中带来的一系列问题，使得电力作为一种清洁能源，其应用领域变得越来越广泛。电网作为电力输送及电力分配的基础，是现代电力工业发展的命脉，对国民经济和社会公用事业的发展有着不可替代的作用。当前，随着科学技术的高速发展，我国现在采用的电网技术较传统电网技术有了较大的进步与发展，在电网的运行中采取了许多的提升供电质量和供电水平的配网设备。为了保证供电过程的高效性和安全性，对这些配网设备进行实时监控，检查配网设备运行中可能出现的问题并进行预警，为进行及时检修提供可靠的数据，是一件意义重大的事情。

一、配网设备的热效应

由热力学相关原理分析，在配网中运行的设备产生的热效应可以分为两类：一类是由于电流原因导致的发热，能够发生这种热效应主要是配网设备中的导线、接线板、接线管、线夹和电气连接头等设备；一类是由于电压原因导致的发热现象，能够发生这种热效应的主要是配网设备中的电流/电压互感器、绝缘子、避雷器和电缆的中间接头等。

由于电力的供应过程要求是一个持续不间断的，因此，在配网设备的运行中，长时间的连续运行不可避免的存在热效应，这种现象也是很普遍的。虽然在一般的情况下，许多的配网设备在出厂前就做过类似的实验，保证设备在长时间运行时热效应在承受范围内，但是由于现场使用条件与实验条件存在一定的差异，配网设备在运行过程中，热效应的存在使设备温度过高，对电网的安全运行带来一定的威胁。由于热效应存在，常常会引起如下几个方面的危害：（1）材料加速劣化。温度的持续升高，容易引起有机绝缘材料的脆化，使线材的绝缘性能下降、绝缘材料击穿、半导体元件的热击穿等，更严重的还可能

引起导线烧断，形成断路故障。（2）增大线损。由电力学相关知识可知，温度的升高，许多材料的电阻都会增大，对于配网设备而言，由于高温引起电阻增大更是普遍存在，电阻的增大，必然会造成电能损耗的增加，而且，反过来也会激化发热现象，形成恶性循环，造成更大的危害。

二、红外测温技术概述

红外测温技术的原理是：在自然界中，所有的物质都是由分子、原子和电子组成，在物质内部，这些微观粒子都在进行着有规律的运动，相互之间的作用会产生一定的能量并以热的形式辐射出来，也即是热辐射。

相对于传统的线路检修中采用的目测、耳听和手摸的方式，红外测温技术具有显著的优势。主要体现在如下几个方面：（1）安全性。红外线能够实现在不停电、不接触电网和远距离进行测量，能够保证在配网设施运行状态下，那些人无法靠近的目标的温度进行准确的测量，有效保证工作人员的人身安全。（2）精确性。红外测温技术采用的红外热像仪，一般性能的仪表测量精度都能保证在±2℃以内，而且测量的温度范围能够达到-20℃～200℃，误差范围一般在0.005℃.同时，利用红外图像与数字照片技术进行融合，能够实现对故障的精确定位。（3）便捷性。红外测温技术能够在仪器测量允许的范围内实现对发热目标的温度进行实时、定量和在线测量，并绘制出相应的温度梯度热像图，同时，其抗干扰能力强，使用维护比较方便，便于线路的日常巡检。

三、红外测温技术在配网设备运行维护中的实践

在配网设备运行维护中，采用的红外测温技术对配网设备发热缺陷进行诊断的方法比较多，主要有表面温度判断法、相对温差判断法、同类比较法、档案分析法和热谱图分析法等。在以上的判断方法中，由于热谱图分析方法比较直观，判定效果好，是目前主要采用的温度故障判断法。热谱图分析法是对设备在正常运行状态的热谱图进行测定，然后再对实际的配网中运行的设备进行检测，得出配网运行中的

热谱图，然后将检测到的热谱图与正常热谱图进行比对，查找差异，进而判定设备的运行状态。这是一种行之有效的精密诊断方法，也是目前常用的对致热设备采用的常用办法。在如下的表一、表二中，列出在配网设备的运行过程中，由于电流和电压致热导致设备过热缺陷的红外谱图分析依据。

在当前开展的确保春节供电的大检修过程中，某县供电局利用红外热像仪对负荷较重的线路、设备和重要用户的设备进行了全面的测温检查，发现存在着发热缺陷共11处，对于突发设备故障现象的出现进行了有效的控制。如下是检修过程中的几幅热像图及相应的原因分析。

图一某线主塔电缆厚刀闸C相设备线夹发热图

故障原因分析：设备的线夹与导线的连接螺栓由于使用时间长，缺乏维护，出现松动，从而导致他们之间因压力不足，引起设备线夹和导线的接触不良，出现发热故障，结合本次巡检的其他地方的检测结果，在其他塔杆架空线与电缆连接的设备线夹存在不同程度的发热现象，按照县供电所的要求，将检测中发现问题的设备线夹更换为压接接线端子，事后检测，故障消失。

故障原因分析：柱上断路器连接板与接线端子的螺丝在安装时没有使用弹簧垫片，由于长时间运行后造成螺丝松动及隔离刀闸转头和刀口接触不良引起的发热现象。

四、结束语

红外测温技术在配网设备运行维护中对温度热效应的检测，能够极大的提升设备的正常运行率，降低重大事故的发生率，同时，还能有效降低配网设备的检修费用。随着目前相关红外测温设备技术水平的提升，仪器设备的价格正在进入合理的位置，因此，笔者相信在未来的时间内，红外测温技术在配网设备的运行维护中一定会更加广泛的应用。

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