试析如何提高架空输电线路导线接头红外测温的准确性

2018-11-30何重吉

科技与创新 2018年21期

何重吉

何重吉

（广东电网有限责任公司肇庆供电局，广东肇庆 526000）

我国的输电线路通常采用了架空的形式，其可能会产生导线接头温度过高的问题。红外测温技术可以提升远距离测量输电线路接头的稳定性，因此，提高红外测量的准确性对保障输电线路的稳定运行十分重要。概述了红外测温技术，并分析了其在架空输电线路中有效使用的优势，探究了提高导线接头的红外测温精确度的有效策略，为保证输电线路的安全性能提供了参考。

红外测温；架空输电线路；电阻；温度骤升

经济的飞速发展和人民生活水平的明显提升都使我国的用电量剧增，负荷电流持续攀升，输电线路上的导线接头可能因为线路电荷的不断变化出现电阻增大、温度骤升等问题，严重时可能影响整个输电线路的运行。红外测温技术可以远程测量输电线路的接头温度，其技术方法具有操作简便、精确度高的特点，提高红外测温技术的准确性有利于保障架空输电线路的稳定运行。

1 红外测温技术的基本概述

红外测温主要是利用了红外线的辐射原理，并通过远距离不接触的方式对被测量物体的表面进行准确的温度测量与记录。检测物体的表面温度实际上就是检测物体辐射功率，这也与物体的基本材质、形状、加热条件、表面属性、基本构造、物体内部设计缺陷和故障以及物体所处的外在环境息息相关。

同一被测物体如果存在一定的设计缺陷和自身故障，在测量其表面温度时就会得出相应的温度分布变化，而物体的材料性质与形状属性发生变化，也会相应地体现在温度变化上。因此，红外测温技术不仅能有效掌控物体温度，也是掌握被测物缺陷故障和使用情况的重要方法。

2 合理运用红外测温的优势

2.1 远距离测温、不停电测量

架空输电线路无法通过常规的测温仪器进行温度测量，红外测量仪可以远程测量导线的接口处温度，实现远距离测温。此外，整个测温过程不需要进行停电处理，可以保证操作人员全面掌握输电线路运行状态下的接头温度，从而采取更有针对性和可靠性的安全保障措施。

2.2 快速、全方位地扫描成像

红外测量可以通过红外线的成像图谱直接反映被测物体被测位置的准确温度。此外，红外测温的响应速度极快，数据采样效率很高，也不会受到各种天气条件和地理位置的影响，是提高作业有效性、降低工作强度的测量方法。

3 提高红外测温精确度的有效策略

本文应用的是DL-500型红外测温仪，其主要是需要通过以下内容进行测温，并不断提升测温准确性：①由于红外测温采用逐点分析的方式，因此，需要注意辐射率的设定，在对杆塔进行红外测温时，针对测量的部位应及时修正所设定的辐射率。②测定距离也是比较重要的内容，即距离系数（=∶）是测温仪到目标的距离与测温目标直径的比值，其对红外测温的精确度会产生较大的影响，且值越大，要求红外测温仪的分辨率越高。基于此，在对输电线路杆塔进行红外测温时，应保证所用的红外测温仪的光学分辨率满足测量要求，以减少测量的误差。另外，对输电线路设备进行红外测温时，如果红外测温仪的分辨率达不到测量的精确要求，则要求测量人员登塔测量。

3.1 有效控制设备表面的发射率

所有的红外测温仪器都是以测量线路或设备表面的红外辐射实际功率，来得到被测位置的各种温度信息，相同功率的红外目标辐射也会因为被测物体表面不同的发射率，而使测量呈现出不同的结果[1]。

一般而言，发射率较低，就会得出较高的测量温度，这与物体表层的表面形态与材料性质有关。在进行红外测温之前，要对发射率进行调整与修正，保证获得的测量检测结果更加准确、可靠。

3.2 把握红外测温仪的工作与响应时间

响应时间可以集中反映红外测温仪掌握被测物体温度变化时所展现出来的反映速度和工作效率。精确把握红外测温仪的响应时间可以准确了解被测物体的温度实时变化情况。具体而言，如果被测物温度急速升温或快速运动时，就要更换工作效率更高、响应时间更短的红外测温仪器，以便于准确获取温度信息，而对静止不动的被测物或热惯性较大的被测物，则可以在一定程度上放宽红外测温的响应时间要求。需要注意的是，在输电线路进行红外测温时，不能透过石英玻璃；当环境温差在20 ℃或更大的环境中时，需要让红外测温仪在新环境温度中适应15 min以后才能进行测试，以免影响其测温的精度[2]。

详细的测温数据如表1所示。

表1 某线路#246塔A相耐张线夹在不同负荷时的测温数据

塔号设备名称测量温度/℃导线温度/℃环境温度/℃线路负荷/MW导线相对温升/℃相对环境温度/℃ 246A相小号侧耐张线夹9.68.581 3501.11.6 A相大号侧耐张线夹9.98.581 3501.41.9 A相小号侧耐张线夹11.810.5101 6501.31.8 A相大号侧耐张线夹1210.5101 6501.52 A相小号侧耐张线夹13.211.6112 0001.62.2 A相大号侧耐张线夹1311.6112 0001.42

3.3 设置合适的环境条件

红外测温仪会因为被测物体周围环境和仪器所处环境的不同得出不同的测量结果，因此，操作人员需要充分掌握各种环境因素对测温结果的影响，尽可能提高测温的实际精确度。

一般来说，架空输电线路导线因为通过负荷电流，在运行的状态下，其温度会高于环境温度，同时，环境温度升高与当地的日照强度有关，在进行测量时为了减少误差，应加强研究环境温度对测量的影响，以提升观测的准确性。

3.4 清洁镜头和标定测温仪

测温仪设备的自身状况也会影响到测温结果的准确性。如果测温仪的镜头上存在灰尘和污渍，就需要及时清理镜头，可以用专用的镜头纸或者棉球清洁，以保证测温数据不会因为镜头不清晰而产生偏差。此外，在使用测温仪之前还要校对标定测温仪，如果标定时发现数据偏差较大，则还需要退回维修中心进行重新设定[3]。

3.5 开展红外普测并建立检测数据库

相关部门和单位不仅要定期开展对输电线路导线接头的红外测温工作，保证输电线路可以在复杂多变的环境气候下保持稳定的运行状态，还要加强用电高峰季节的交跨线温度检测工作，全面掌握输电线路的承载能力。在完成每一次温度检测工作之后，要整理和汇总数据信息，并建立起红外检测的数据库，以便于相关人员进行技术分析，动态地掌控输电线路的运行情况[4]。