電氣設備紅外測溫技術的實現

陳文韜

摘 要：紅外測溫技術是電氣設備故障檢測中的重要手段，在近幾年的發展中受到了很多科研團隊的關注。這種測溫技術能夠通過電氣設備故障處所產生的溫度，來對故障進行深入的分析。同時還能在帶電情況下對電氣設備其他部位進行故障檢測，從而來確保電氣設備的平穩運作。但是部分電氣設備管理團隊在實際工作中，對于紅外測溫技術的應用原理和技巧掌握程度不夠，導致故障檢測中出現很多影響電氣設備后期運作效果的問題。本篇文章就電氣設備紅外測溫技術的實現進行簡單的論述，希望能對相關人士的研究有所幫助。

關鍵詞：電氣設備；紅外測溫；技術

隨著國家科技實力的提高以及城市化進程的加快，越來越多的電氣設備出現在了社會的建設與發展中，不僅為電力領域的發展提供了有利條件，還為國家建設奠定了可靠的基礎。但是很多電氣設備在實際運作過程中會受到某些因素的影響而出現故障，如果相關維修團隊沒有對其進行及時的處理，或者采用了錯誤的方式進行檢測。那么電氣設備的安全性能不但會受到影響，日后的運作效率和質量也會有所降低。因此在近幾年的發展中，相關科研團隊逐漸提高了對紅外測溫技術的研究，從而為電氣設備的維護工作提供提供便利條件。

1 電氣設備紅外測溫技術的應用意義

隨著電力系統的發展，紅外測溫技術在變電站的應用越來越廣泛。盡管電氣設備發生故障的物理機理涉及到電、磁、熱、力等方面，但故障的具體表象絕大多數表現為溫度的異常，可以將這些部件的溫度監測值作為設備狀態評估和分析的依據。因此，電氣設備紅外測溫技術對電氣設備的安全運行具有重要的意義。變壓器、斷路器、電壓互感器和電流互感器等設備由于絕緣老化或接觸不良而造成溫度異常變化，進而引發事故，且內部缺陷不易被發現。為解決該問題，主要采用測溫儀對設備進行定期巡檢。從而可以直觀地發現電氣設備故障部分，盡早發現設備異情況。

2 電氣設備出現故障的原因

2.1 內部原因

導致電氣設備出現故障的內部原因主要體現在以下幾個方面：第一，電氣設備中的絕緣介質耗損量過大時會導致其發熱功率提升，如果相關管理人員不對設備進行及時的處理，那么電氣設備就會出現故障。第二，電氣設備內部的氧化鋅避雷器受到潮濕空氣的影響會出現增溫情況，溫度過高時就會導致電氣設備出現故障。第三，電氣設備運作過程中出現缺油情況也會在很大程度上提高故障出現的概率。

2.2 外部原因

而導致電氣設備出現故障的外部原因主要體現在以下幾點：第一，相關工作人員在設計或安裝電氣設備的過程中，會由于某些因素的影響而使得設備的電阻增大，或者相關線路接觸不良而導致電氣設備出現故障。第二，電氣設備的周圍環境條件較差，如灰度較大、具有有害氣體或者溫度控制不佳等，都會在一定程度上提高故障出現的幾率，影響電氣設備安全運行。

2.3 紅外測溫技術應用原理

一切溫度高于絕對零度的物體都在不停地向周圍發出紅外輻射能量。物體的紅外輻射能量的大小及其按波長的分布與它的表面溫度有著十分密切的關系。因此，通過對物體自身輻射的紅外能量的測量，便能準確地測定它的表面溫度，這就是紅外輻射測溫所依據的客觀基礎。紅外測溫必須根據波長劃分測溫范圍，高溫測溫儀多工作在短波處，低溫測溫儀多工作在長波處，輻射能量隨溫度的變化而變化，短波處溫度比長波處高，且它的靈敏度高，抗干擾性強。隨著溫度升高，輻射能量增加，這是紅外輻射理論的出發點，也是單波段紅外測溫儀的設計依據。

在紅外測溫系統實際工作中，影響輻射測溫精度和可靠性的因素很多，例如被測物體發射率、被測物體溫度、測試角度、距離系數、背景輻射、大氣吸收以及太陽輻射和風力等因素。因此應充分考慮各種可能影響準確性的各種因素。另外由于儀器本身的誤差，也應將紅外傳感器測量的溫度數據進行校正，從而有效地獲取真實數據，準確地查找電氣設備的熱缺陷，避免電網事故的發生。

3 紅外測溫檢測技術檢測分析方法

紅外測溫技術能夠探測到上述電氣設備內、外部發熱故障。通過接收物體發出的紅外線在顯示屏上繪出設備運行中的溫度梯度熱像圖，揭示出如導線接頭或線夾發熱，以及電氣設備中的局部過熱點等，能夠將探測到的熱量精確量化，對發熱的故障區域進行準確識別和細致地分析，從而可以有效防止電力設備故障和計劃外停電事故的發生。

3.1 表面溫度判斷法

通過紅外測溫技術可以測得電氣設備表面溫度值，對照《交流高壓電器在長期工作時的發熱》的相關規定進行判斷。這種方法可以判定部分設備的故障情況，但還沒能充分表現出紅外診斷技術可超前診斷的優越性。

3.2 相對溫差判斷法

相對溫差是指兩個相應測點之間的溫差與其中較熱點的溫升之比的百分數。現場實際工作中往往會遇到環境溫度低，負荷電流小，設備的溫度值沒有超過規定的情況，運用“表面溫度判斷法”并不能完全確認該設備沒有熱缺陷存在，這就需要用“相對溫差判斷法”進行判斷。“相對溫差判斷法”主要用于判斷電流致熱型設備是否存在熱缺陷。

3.3 同類比較法

其是指在同類型設備和同一設備的三相之間進行比較，也就是常說的“縱向比較”和“橫向比較”。具體做法就是比較紅外熱成像圖中同類型設備對應部位的溫升值來判斷設備是否正常。對于同類型的電壓致熱型設備，可根據其對應點溫升值的差異來判斷設備是否正常。

3.4 檔案分析法

就是建立設備在不同時期的紅外熱成像圖譜檔案，結合設備運行狀況、負荷率的大小、溫升等因素，分析判斷設備是否存在熱缺陷。

3.5 熱圖譜分析法

通過分析同類型設備在正常狀態和異常狀態下的紅外熱成像圖譜的差異來判斷設備是否存在熱缺陷。

4 結束語

如今，紅外測溫技術不僅在電氣設備故障檢測中發揮著重要作用，還被廣泛的應用到了石油化工、冶金以及交通運輸領域的發展中，為國家建設與發展提供著諸多便利條件。雖然在近幾年的發展中，相關科研團隊提高了對紅外測溫技術的研究力度，并對技術應用理念和方式進行了創新與完善，同時也將一些其他先進技術與之相結合，從而在更多領域發展中實現價值。但是與國外一些科技實力雄厚的國家相比，國內紅外測溫技術的整體水平還是存在些許不足之處。所以在日后的發展中，相關科研團隊還要繼續注重紅外測溫技術的更新升級，從而提高技術的應用價值，為國家發展貢獻可靠的力量。

參考文獻

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