紅外診斷技術在電氣設備狀態檢測中的研究與應用

趙伯威 羅 丹

(沈陽工學院，遼寧 撫順 113122)

1 常用設備

1.1 紅外輻射測溫儀

紅外輻射測溫儀只能測量某一個點周圍固定范圍內的平均溫度。這種儀器結構，操作相對簡單，價格相對比較便宜，但是其測量精度相對較差，而且無法成像，測量的范圍有限。

1.2 紅外熱像儀

紅外熱像儀相比紅外輻射測溫儀要復雜很多，它不僅能夠更加精確地對設備表面的紅外輻射進行測量，同時還能將設備表面的溫度分布以及實時變化顯示在屏幕上，這就大大降低了設備監測的難度，提升了其結果的準確性。

2 主要影響因素

2.1 太陽光輻射

在實際工作中，很多電氣設備都會受到太陽光的照射，然而在太陽光照射到設備上時，太陽光會發生反射，其反射波長十分接近紅外線測溫設備設定的波長范圍，這樣會嚴重干擾檢測結果的準確性。因此，為了避免太陽光反射的影響，進行紅外檢測最好選擇在夜晚或者陰天，沒有強烈的太陽光干擾的時段。

2.2 天氣原因

天氣同樣是影響測量精確度的重要因素，尤其是在雨雪天氣情況下，由于一些電氣設備是在露天情況下運行的，當遇到雨雪天氣，電氣設備上的雨雪由于融化蒸發，會加速整個設備的散熱過程，這樣也會導致監測數據的不準確，無法準確地對故障進行判斷。除了雨雪，大風同樣會加速室外電氣設備的散熱過程，影響監測的準確性。因此，進行紅外設備監測時，應該選擇在沒有雨雪和大風的天氣下進行，如果有微風的情況下，需要對監測數據進行適當地修正。

2.3 臨近設備影響

在進行電氣設備監測時，當被測設備周圍存在其他設備時，往往會影響監測的準確性，尤其當周圍設備與被檢測設備存在較大溫差時，這種問題會更加突出，因此在進行監測時可以采取必要的屏蔽措施，減少周圍設備的影響。

3 應用要點

首先，對被監測設備的要求。第一，被監測設備必須帶電不能停機。第二，在進行紅外監測時，應該將遮擋紅外輻射的蓋板打開。第三，要選擇適宜進行紅外輻射監測的設備。其次，對被檢測設備周邊環境的要求。第一，周圍環境溫度不宜過低，最好能夠保證在5℃以上，如果必須在低溫下進行監測，就需要采取一些必要措施，從而保證監測的準確性。第二，空氣濕度不宜高于85%，風速不宜高于0.5m/s，不應在雨雪、大風、大霧天氣下進行監測。如果監測過程中，風速發生明顯變化，就要將風速信息記錄下來，對數據進行必要的調整。室外監測應該選擇在夜晚或者陰天進行。

4 故障診斷方法

4.1 表面溫度判斷法

這一類方法適用于電流制熱和由電磁效應產生熱量的設備。這些設備在正常的工作狀態下，其溫度和溫升極限都會符合國家制定的標準，電力企業可以利用紅外監測設備對設備溫度進行監測，在獲得設備溫度數據后，再與國家的相關規定和標準進行比對，然后綜合現場的實際環境以及設備的特性進行分析，這種方法比較適用于裸漏接頭以及連接件的相關故障。

4.2 同類比較判斷法

在進行電氣設備監測時，可以利用同組三相設備以及同相或者同類設備的同一部位的溫度差異進行分析比較。在同一電氣回路中，可以比較三相或兩相電流制熱性設備的對應部位的溫升值，通過對溫升值的比較可以對設備的運行狀態進行判斷。如果三相設備都出現問題，就需要將被測設備的溫升值與同回路的同類設備進行比較。對于電壓制熱性設備，可以根據同型號設備的對應點溫升值進行判斷，再進行判斷時，可以采用允許溫升或者同類允許溫差作為依據進行判斷，當允許溫升值超過30%就可以判斷存在重大問題。

4.3 圖像特征判斷法

這種方法主要應用于溫升相對較小的電壓制熱型設備。工作人員需要根據同類設備的正常狀態下的熱象圖以及異常狀態下的熱象圖進行判斷。在監測時，由于溫升相對較小，因此就需要工作人員盡可能地排除干擾因素，從而更好地做到監測數據的精確性。在進行檢測時，這類三相設備必須同時出現在紅外熱像儀的視場內，這樣可以更好地進行分析。在必要時還要結合其它方法來進行綜合判斷。

4.4 相對溫差判斷法

這種方法主要被用于電流制熱型的設備，尤其是一些小負荷的設備，可以更好地減少漏判問題。這種方法主要是為了減少在電流較小，環境溫度較低的情況下產生的誤判。在這種情況下，電氣設備的溫度并沒有超過國家的相關標準，但是這些設備往往會出現一些故障。為了避免這一情況的出現，就需要利用相對溫差判斷法。這種方法主要是利用設備狀態基本相同的兩個對應測點之間的溫差與其中較熱測點的溫升的比值進行判斷。

4.5 檔案分析判斷法

這種方法就是在經過獲取紅外測溫數據后，然后與設備的相關檔案進行比對、分析，找出其中相關參數的變化，從而對設備狀態進行判斷。這種方法多用于比較重要和復雜的設備，這個方法的重點就是要建立設備的紅外技術檔案。

5 結語

電氣設備能否正常運行對于社會的發展有著十分重要的意義，為了保證電氣設備的正常運行，電力企業采取了多種措施和技術手段，其中，紅外診斷技術占據著非常重要的位置。通過紅外診斷技術的應用，可以幫助電力企業在不停機、非接觸的情況下，實現對電氣設備故障的診斷，大大提升了電氣設備的使用壽命，提升了電力企業的工作效率，降低了電力企業維護設備的成本。