【工学论文】电气设备维护中红外测温设备的运用分析

【摘要】随着我国的科学技术日新月异的发展，人们对电气设备维护的标准也提出了更高的要求，红外测温技术逐渐走进人们的生活。红外测温技术作为一种非常重要的科学技术，在电气设备运行维护中得到广泛的应用。红外测温设备在电气设备维护中采用，可以早期预测电气设备的故障和缺陷，提前地解除过热故障，以便能使预防性试验维修提高为预知状态检修，以免电气设备出现急性故障。本文针对红外测温设备在电气设备维护中运用进行分析，剖析其中存在的不足并提出应对措施，以及对今后的发展前景进行了展望。

【关键词】电气设备维护；红外测温设备；应用分析

1 引言

红外测温技术主要对电气设备热辐射而来的热量进行温度测量，其快速、有效与可靠的优势尤为突出。目前，红外测温技术被有效利用于各行各业。我国对红外线测温技术的运用工作也十分的重视。红外测温诊断技术应用领域很广，可用于很多运行设备的热故障诊断，像变压器、电容器、电抗器、以及断路器、隔离开关和互感器，连接金具和高压输电导线等。这种技术具有效率高、检测迅速、安全可靠、抗干扰能力强、探测距离远、判断准确、运用方便等特点。因此，作为检测电气设备故障的一种先进技术，红外诊断技术对于提高电气设备的可靠性，降低维修的成本和增加运行的经济效益都具有重要的意义。

2 红外测温设备的组成及工作原理

信号放大器、光电探测器、信号处理器和红外光学系统和等是构成整个红外测温系统的重要组成部分。其中，信号放大器是进步放大微弱的电信号使之的放大倍数达到外部成像装置的标准，使得输出信号按照内部仪器设定的程序和目标发射率得到被测目标的温度值；光电探测器的主要作用是将物体所辐射的能量聚焦在一起，再将其转换成电信号供测量所需；红外光学系统将光电探测器所收集的红外能量聚于其上，并以光谱滤波和空间方式消除象散，抵抗背景干扰，如此即可完成红外测温系统的测温工作了。

3 电气设备维护中红外测温设备的运用与效果

在电气设备的维护中，运行人员可以根据红外测温设备的性质和原理，运用红外测温技术对电气设备进行定期的测验，通过检测既可以提升设备的功能性能，还能进行对检测结果的全方面的整理与解析，找寻电气设备中隐含的技术上的问题，对电气设备出现故障的原因进行全面有效的分析，从而得出经验，减少损失。以下便是红外测温设备在电气设备维护中的具体运用。

3.1 红外热像仪

红外热像仪是一种利用光电探测器和光学成像物镜以及光机扫描系统接受目标红外辐射能量从而分布图形，由探测器将红外辐射能转换成电信号并进行放大处理与转换，通过电视屏或监测器显示红外热像图的仪器。红热像仪已大多拥有测温的功能，所以依据电气设备的运行参数及性能选测合适的红外热像仪，根据红外热像仪对电气设备维护中进行故障分析诊断，减少了经济损失、对电气设备进行快速、准确的温度测量，而且还能够保障了工作人员的人身安全。红外测温仪只能发现设备的部分缺陷，而红外热像仪则能全面地发现问题，并能判断设备故障性质。

3.2 红外点温仪

使用红外点温仪测量电气设备温度时，应先确定其温度范围，从而选择合适的仪器，还要尽可能选择短波来测量。红外点温仪操作简单，应用也比较广泛。

4 电气设备维护中红外测温技术对几类主设备的诊断方法

利用红外测温技术对电气设备进行每年1次的全面检测，可以发现设备的缺陷，从而再针对缺陷利测其温度的变化，制定适当的检修计划，最终实现经济性预知维修。电气设备维护中红外测温技术对以下电气设备有不同的诊断方法

4.1 电力变压器

作为变电站的主设备，为确保电力变压器的正常运行，通过对变压器各部件的热像检测对比，可以发现主变套管以及外壳漏磁等问题。可检测的故障类型有：

高压套管介损过大：为了防止受到套管本体普遍发热，主变本体的热量散发及高温背景的影响，因此需注意调整观察角度和其背景。

漏磁屏蔽不良的外壳局部发热：由于主变的磁屏蔽不良会使外壳的过热。

其它部位油位异常：许多金属容器内的液位可得到正确反应，如油枕油位。

4.2 断路器

断路器是变电设备中数量较多的一类，断路器的检测受到的干扰比较少，而多数断路器本体简洁，故障易于被发现，检测结果的准确度也较高。可检测的故障类型有:

断路器故障：是由于TA 部位的金属表面整体发热，其铁芯或一次线圈方面的故障所致。

触头接触不良发热：表现在相关金属部位的瓷套发热，可能是动静触头和中间触头接触不良的缘故。

外部引线接头不良：主要是由于断路器外接线端头的连接不良所致，另外，红外测温技术还可应用于阻波器内外接头不良的故障检测以及低值故障检测。

5 红外测温设备应用注意问题

5.1 红外测温仪发射率的选取

黄铜镜面是使用手册中所建议的,要在红外测温设备的选取过程中提取0．03左右，一定要按照标准来，当然氧化黄铜也要取0．61至O．59之间，铜丝和氧化变黑的铜都要取0．87至0．88左右，按照使用守则来做必然是好的，若不按照手册胡乱选取红外测温仪的发射设备，那只会让红外测温仪测得到的温度和红外热像仪不符，而且会有很大的出入，这样红外测温设备的发射率选取不好只会误了红外测温设备对电气设备的维护，导致误差过大。除此之外，温度也很关键，应准确控制好温度，才能保证检测的正常进行。

5.2 辐射率选择

选择正确的辐射率，才能使得红外测温设备在进行红外测温工作时避免造成测量误差，才能更准确判断电气接头过热的故障。

5.3 环境的影响

由于大气的吸收作用，能量衰减是时常会有的，近地面的大气中，水蒸气、二氧化碳都会吸收红外辐射能量的。因此，在室外进行红外测温工作时，应选择在干燥、无雾、相对湿超过75％的环境条件下进行。

空气的流动也会加速发热物体表而的散热，因此必须选择在无风或风力很小的天气条件下对电气设进行测温设备。

6 红外测温技术不足与展望

红外测温技术的应用非常广泛，尽管红外测温仪器的测温灵敏度很高然而也存在着一些不足之处，红外测温技术的不足主要表现在以下几方面：

红外测温技术在电气设备维护中，很容易受环境的影响，比如空气中的灰尘、温度的高低都影响着红外测温仪的使用，因此要特别注意天气冷暖变化，尽量避开日光，灯光直射和雷雨雾雪的干扰。

另外那些具有金属表面班光泽的物体，易影响测温效果，导致测温的读数不准。被检测表面发射率及环境条件，都影响其准确度。

由于红外测温技术只是测量物体的表面温度，因此影响其测量效果。

不同检测人员掌握的检测方法存在差异也影响红外测温技术的准确性，因此需进一步加强运行人员在红外热成像技术应用上的培训。

7 结束语

综上所诉，在了解了红外线测温技术的工作原理后，我们可以掌握其特点，得出了红外测温技术在配网设备运行维护中是非常重要的。检测或周检测其温度的变化，然后根据生产运营情况制定适当的检修计划，实现经济性预知维修。相信它在其他的领域也起到了很大的作用．所以，在电气设备维护中红外测温技术在以后的也会有广泛的运用，并且会得到很大的提高。

【参考文献】

[1] 李智伟，冯驰．红外测温系统设计与实现[J]应用科技，2010(5)．

[2] 崔红淼，粱波等．提高远红外测温技术对电力设备故障判断的准确度．电工电气.2010．2．

[3] 刘俊慧．远红外测温在电气设备上的应用[J]．黑龙江科技信息，2011(1)．