紅外測溫技術在配網設備運行維護中的實踐研究

【摘要】本文首先介紹配網設備的熱效應進行了簡要的分析，然后對紅外測溫技術原理和優勢進行了分析，最后對紅外測溫技術在配網設備運行維護中的實踐應用進行了論述，希望本研究對于提升紅外測溫技術在配網設備中更好的運用起到一定的作用。

【關鍵詞】 紅外測溫技術；配網設備；應用

電力，是作為一種能源服務于人民的。在現今，由于其他自然資源的枯竭和在使用過程中帶來的一系列問題，使得電力作為一種清潔能源，其應用領域變得越來越廣泛。電網作為電力輸送及電力分配的基礎，是現代電力工業發展的命脈，對國民經濟和社會公用事業的發展有著不可替代的作用。當前，隨著科學技術的高速發展，我國現在采用的電網技術較傳統電網技術有了較大的進步與發展，在電網的運行中采取了許多的提升供電質量和供電水平的配網設備。為了保證供電過程的高效性和安全性，對這些配網設備進行實時監控，檢查配網設備運行中可能出現的問題并進行預警，為進行及時檢修提供可靠的數據，是一件意義重大的事情。

一、配網設備的熱效應

由熱力學相關原理分析，在配網中運行的設備產生的熱效應可以分為兩類：一類是由于電流原因導致的發熱，能夠發生這種熱效應主要是配網設備中的導線、接線板、接線管、線夾和電氣連接頭等設備；一類是由于電壓原因導致的發熱現象，能夠發生這種熱效應的主要是配網設備中的電流/電壓互感器、絕緣子、避雷器和電纜的中間接頭等。

由于電力的供應過程要求是一個持續不間斷的，因此，在配網設備的運行中，長時間的連續運行不可避免的存在熱效應，這種現象也是很普遍的。雖然在一般的情況下，許多的配網設備在出廠前就做過類似的實驗，保證設備在長時間運行時熱效應在承受范圍內，但是由于現場使用條件與實驗條件存在一定的差異，配網設備在運行過程中，熱效應的存在使設備溫度過高，對電網的安全運行帶來一定的威脅。由于熱效應存在，常常會引起如下幾個方面的危害：（1）材料加速劣化。溫度的持續升高，容易引起有機絕緣材料的脆化，使線材的絕緣性能下降、絕緣材料擊穿、半導體元件的熱擊穿等，更嚴重的還可能引起導線燒斷，形成斷路故障。（2）增大線損。由電力學相關知識可知，溫度的升高，許多材料的電阻都會增大，對于配網設備而言，由于高溫引起電阻增大更是普遍存在，電阻的增大，必然會造成電能損耗的增加，而且，反過來也會激化發熱現象，形成惡性循環，造成更大的危害。

二、紅外測溫技術概述

紅外測溫技術的原理是：在自然界中，所有的物質都是由分子、原子和電子組成，在物質內部，這些微觀粒子都在進行著有規律的運動，相互之間的作用會產生一定的能量并以熱的形式輻射出來，也即是熱輻射。

相對于傳統的線路檢修中采用的目測、耳聽和手摸的方式，紅外測溫技術具有顯著的優勢。主要體現在如下幾個方面：（1）安全性。紅外線能夠實現在不停電、不接觸電網和遠距離進行測量，能夠保證在配網設施運行狀態下，那些人無法靠近的目標的溫度進行準確的測量，有效保證工作人員的人身安全。（2）精確性。紅外測溫技術采用的紅外熱像儀，一般性能的儀表測量精度都能保證在±2℃以內，而且測量的溫度范圍能夠達到-20℃～200℃，誤差范圍一般在0.005℃.同時，利用紅外圖像與數字照片技術進行融合，能夠實現對故障的精確定位。（3）便捷性。紅外測溫技術能夠在儀器測量允許的范圍內實現對發熱目標的溫度進行實時、定量和在線測量，并繪制出相應的溫度梯度熱像圖，同時，其抗干擾能力強，使用維護比較方便，便于線路的日常巡檢。

三、紅外測溫技術在配網設備運行維護中的實踐

在配網設備運行維護中，采用的紅外測溫技術對配網設備發熱缺陷進行診斷的方法比較多，主要有表面溫度判斷法、相對溫差判斷法、同類比較法、檔案分析法和熱譜圖分析法等。在以上的判斷方法中，由于熱譜圖分析方法比較直觀，判定效果好，是目前主要采用的溫度故障判斷法。熱譜圖分析法是對設備在正常運行狀態的熱譜圖進行測定，然后再對實際的配網中運行的設備進行檢測，得出配網運行中的熱譜圖，然后將檢測到的熱譜圖與正常熱譜圖進行比對，查找差異，進而判定設備的運行狀態。這是一種行之有效的精密診斷方法，也是目前常用的對致熱設備采用的常用辦法。在如下的表一、表二中，列出在配網設備的運行過程中，由于電流和電壓致熱導致設備過熱缺陷的紅外譜圖分析依據。

在當前開展的確保春節供電的大檢修過程中，某縣供電局利用紅外熱像儀對負荷較重的線路、設備和重要用戶的設備進行了全面的測溫檢查，發現存在著發熱缺陷共11處，對于突發設備故障現象的出現進行了有效的控制。如下是檢修過程中的幾幅熱像圖及相應的原因分析。

圖一 某線主塔電纜厚刀閘C相設備線夾發熱圖

故障原因分析：設備的線夾與導線的連接螺栓由于使用時間長，缺乏維護，出現松動，從而導致他們之間因壓力不足，引起設備線夾和導線的接觸不良，出現發熱故障，結合本次巡檢的其他地方的檢測結果，在其他塔桿架空線與電纜連接的設備線夾存在不同程度的發熱現象，按照縣供電所的要求，將檢測中發現問題的設備線夾更換為壓接接線端子，事后檢測，故障消失。

故障原因分析：柱上斷路器連接板與接線端子的螺絲在安裝時沒有使用彈簧墊片，由于長時間運行后造成螺絲松動及隔離刀閘轉頭和刀口接觸不良引起的發熱現象。

四、結束語

紅外測溫技術在配網設備運行維護中對溫度熱效應的檢測，能夠極大的提升設備的正常運行率，降低重大事故的發生率，同時，還能有效降低配網設備的檢修費用。隨著目前相關紅外測溫設備技術水平的提升，儀器設備的價格正在進入合理的位置，因此，筆者相信在未來的時間內，紅外測溫技術在配網設備的運行維護中一定會更加廣泛的應用。