紅外測溫技術在高壓輸電線路中的應用

摘 要：我國經濟的迅速發展，推動了我國電力行業的迅速發展。電網系統在運行的過程中，高壓輸電線路均會不同程度的發生輸電事故或者運行故障。因此，要求電力部門和工作人員要引起對高壓輸電線路運行的安全性和可靠性的重視。在目前的技術條件下，運用紅外測溫技術對高壓輸電線路的運行狀態進行檢測工作是十分有必要的。文章通過將紅外測溫技術作為研究對象，針對紅外測溫技術在高壓輸電線路中的應用進行詳細的分析。

關鍵詞：紅外測溫技術；高壓輸電線路；應用

中圖分類號：TM755 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2013）35-0027-01在電力系統中，高壓輸電線路在電力系統中占據著十分重要的作用，高壓輸電線路運行狀態的好壞對于電力系統的運行質量和安全性具有直接的影響。通過對我國各個地區發生的電力事故進行分析，了解到大部分地區均或多或少的出現過高壓輸電線路運行故障或者安全事故。因此，通過運用相關技術，對輸電線路的運行狀態進行了解，對其運行故障的原因進行判斷是十分有必要的。本文以紅外測溫技術為主，對其在高壓輸電線路的應用進行分析，旨在能夠快速、及時的對高壓輸電線路的運行狀態進行檢測。

1 紅外測溫技術的概念和工作原理分析

1.1 紅外測溫技術的概念

所謂紅外測溫技術，指的是一種科學技術，其包含的有紅外輻射的產生情況、傳播、轉換技術、測量原理以及在實際中的運用情況等內容。紅外輻射是電磁頻譜中的重要組成部分，依據電磁屬性可以劃分為微波、無線電波、紫外線、可見光、R射線以及X射線，紅外線主要分布在可見光和無線電波的中間位置。依據紅外相關的規范標準，可以分為三種類型，分別是遠紅外、中紅外和近紅外。其中，遠紅外的波長在20～1 000 μm范圍內；中紅外的波長在3～20 μm范圍內；近紅外的波長在0.73～3 μm范圍內。

1.2 紅外測溫技術的工作原理

紅外測溫技術的工作原理：首先運用紅外探測器將物體的輻射功率信號轉變為電信號；然后運用成像設備將所轉化過的電信號準確輸出；其次，將已經被掃描過的物體的空間位置與模擬對象的表面溫度擴散到屏幕上，進而得到熱像圖和物體表面相應的熱分布。將紅外測溫技術運用在具體的具體的實踐過程中，對物體的溫度狀態進行感知，然后將物體存在的熱缺陷和故障部位進行判定。

1.3 紅外測溫技術的優勢

將現在的紅外測溫技術和以往的接觸式測溫技術相比，其具有以下幾個方面的優勢：

①能夠在不與物體表面直接接觸的前提下，運用接收物體發射紅外線的方式，實現遠距離的測溫，并且響應速度快；

②紅外測溫技術適合對多種物體進行測量，例如對帶電物體、高壓物體、高速運動物體、高溫物體以及熱接觸難度大的物體，彌補了以往接觸式測溫技術的不足；

③運用紅外測溫技術進行測量時，不會受到被測物體溫度的變化而產生變化，能夠有效的保證測量結果的準確性。

2 紅外測溫技術在高壓輸電線路中的應用

通過對我國近年來我國多地出現的高壓輸電線路運行故障進行分析，其出現故障的主要原因是由于設備過熱引起的。其中，高壓輸電線路電氣設備出現的熱故障可以分為兩種，分別是內部熱故障和外部熱故障，內部熱故障指的是在密封環境下電氣回路出現的故障；外部熱故障指的是在裸露環境下的接頭壓接由于性能不強，導致在大電流通過時，接頭溫度出現瞬間升高的情況，進而誘發安全事故。對該兩類熱故障均可以運用紅外測溫技術進行有效地解決，主要運用以下兩種方法。

2.1 絕對溫差法

對于高壓輸電線路運行過程中出現的熱故障來說，我國的相關標準規范對其有十分明確的規定，規定指出在正常的工作狀態下，高壓輸電線路運用的鋼芯鋁絞線線路的工作溫度不能高于70 ℃。目前，在我國的現行標準中，對高壓交流線路和直流線路金屬器的發熱溫度標準沒有明確的規定。通過對我國相關的電力金具通用技術規定標準進行分析后，了解到電氣接觸性能需要達到以下幾個方面的標準：

①導線連續兩點之間的電阻數值應該控制在同等長度導線線路的電阻數值以下；

②導線線路續接位置的溫升數值應該控制在被續接導線線路的溫升數值以下。

由此可以了解到，當高壓輸電線路處于正常負荷的運行情況下，高壓輸電線路的壓接管、耐張線夾、聯板以及調整板等部位和溫度、直流輸電線路導線溫度間的關系應該是相等或者小于的關系。因此，在運用紅外測溫技術進行檢測時，要將周邊運行導線的溫度的參考數值，將被測量導線路的溫度作為重要的參考依據，然后對熱缺陷數值進行計算。運用此種方法，能夠有效的解決由于風速、環境溫度、太陽輻射以及環境濕度等不穩定因素給測定數值帶來的影響。

2.2 警戒溫升法

通過運用警戒溫升法，能夠實現對整個高壓輸電線路發熱區域的相對環境溫度的溫升情況進行判定。在目前的技術條件下，科學、合理的使用溫升表，能夠實現對高壓輸電線路進行準確的故障檢測。在具體的實踐過程中，可以通過設置警戒參數，在不同負荷的電流狀態下，對高壓輸電線路的導線接頭發熱區域溫升情況進行檢測。另外，在對熱缺陷的檢測過程進行判斷時，要保證所檢測區域的相對環境溫升數值超過警戒溫升數值。與以往的絕對誤差法相比，運用警戒溫升法對線路缺陷進行檢測具有一定的局限性，在具體的實際應用中，要引起足夠的重視，主要考慮以下幾個方面：

①當負荷電流、線路材質、運行環境以及材料屬性等因素完全一致的情況下，容易受到臨近效應的影響，使高壓交流線路表現出來的的發熱現象比直流線路的發熱現象更加明顯。那么在該過程中，依然運用將負荷電流或者導線型號作為指標對警戒溫升表參考數值進行規定的方式，具有一定的不合理性；

②對于高壓輸電線路，尤其是架空高壓輸電線路來說，在受到多種因素的影響后，導致其在相關環境濕度、溫度、風速以及檢測距離指標的檢驗過程中具有一定的局限性。因此，在實際的應用過程中，主要將檢測的參考數值設置為地面環境溫度、地面環境風速和地面環境濕度，進而導致最后所檢測到的距離指標具有估計性特點。

在運用警戒溫升法對高壓輸電線路的熱缺陷進行判定時，要采取相應的控制方法，進而有效的確保紅外測溫技術的穩定性和可靠性。

3 結 語

總而言之，對高壓輸電線路故障進行檢測時，要根據實際情況選擇恰當的方法。絕對溫差法和警戒溫升法均不同程度的存在著一定的缺陷，因此，恰當、合理的運用該方法，能夠有效的保障高壓輸電線路的安全、穩定運行，尤其是在高溫環境下，對高壓輸電線路的發熱故障能夠及時、有效的檢測，并解決出現的故障。

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