红外测温技术在配网设备运行维护中的应用

任文利 张家烨

（国网新疆电力有限公司阿克苏供电公司城区供电中心，新疆 阿克苏 843000）

随着红外测温技术越来越广泛地被运用于配网设备运行维护之中，对电气设备温度的实时监控与定期排查将有效地提高我国的电力系统的供电质量与供电能力，降低配网设备的维修费用，减少重大事故的发生率，提高暑期与春节期间高负荷供电能力。由此可见，红外测温技术在配网设备运行维护中作用显著，不仅可迅速发现电网中的缺陷，降低运行事故发生几率。但需合理管理，定期维护，保障红外测温技术的有效应用。

一、红外测温原理

1666年艾萨克·牛顿爵士（Sir Isaac Newton）发现了红外辐射，当时他将白光透过玻璃棱镜将电磁能量与阳光分开，玻璃棱镜将光束分解成彩虹色。1800年，威廉·赫歇尔爵士通过测量每种颜色的相对能量采取了下一步措施。他还发现了超出可见范围的能量。在20世纪初期，Planck，Stefan，Boltzmann，Wien和Kirchhoff进一步定义了电磁波谱的活动，并开发了定量数据和方程来识别红外能量。该研究使得可以使用基本黑体发射率曲线来定义IR能量。从该图可以看出，物体（温度大于-273℃）发射的辐射能量与其温度的四次方成比例。黑体发射率的概念是红外测温的基础。然而，“发射率”一词为物理学的基本定律增加了一个变量。发射率是灰体（非黑体）发出的热辐射与相同温度下黑体发射的热辐射之比的量度。（灰体指的是在每个波长具有相同光谱发射率的物体；非灰体是发射率随波长变化的物体，例如铝。）

二、红外测温技术的特点

红外测温技术是一种利用红外线作用的基本原理，对电网系统运行设备进行测温的技术手段。其技术原理为：自然界中的任何物质都是由各种各样的分子、原子和电子构成的，在物质内部，它们始终处于规律性的运行状态，相互之间的作用会产生一定的能量，也就是通常所说的热辐射。红外测温技术正是针对这种热辐射现象进行观测，从而判断设备的运行状态是否正常。相比于传统线路维护检修中的目测、手摸、耳听等方式，红外测温技术具有十分显著的优势，主要表现在以下三个方面：第一，安全性。红外测温技术可以实现远距离、不停电、不接触测量，可以在允许范围内对难以接近的目标温度进行读取，有效保证了电力工作人员的人身安全。第二，精确性。红外热像仪的测量精度在±2℃以内，且可以在－20～2000℃的温度范围内进行精确测量，误差仅在0.05℃之内。同时，通过红外图像与数字照片的结合，可以实现故障的精确定位。第三，便捷性。红外测温技术可以在一定距离内实现对发热点温度的实时、定量、在线测量，并绘制出相应的温度梯度热像图；同时，其还具有灵敏度高、抗干扰能力强、设备携带方便和便于线路的日常巡检等特点。

三、配网相关设施产生的发热一类问题

在配网相关设施处于运转期间，引起发热这一问题的要素包含如下几方面：第一，因电压这一要素而引发的发热问题。打个比方，很多配网设备中，与电压相关的绝缘子会与互感器产生发热等现象。第二，因为电力要素而引发的发热问题。最明显的就是接线板与导线之间产生的发热现象，这也是配网设备运行维护中需要重点关注的问题。而在配网设备运作过程中，与之相关的设施出现发热现象是比较普遍的问题。一般来说，这种发热现象并不会给配网的正常运行带来不便。但是，如果说某一阶段的某一个部件设施本身温度过高，就容易引起很多配网问题。比如说，配网设施太热会减弱配网内部绝缘原材料的质量，进而导致绝缘层出现降低情况，过重，就会引起短路等各类事故，甚或是引起火灾，为配网带来大量的经济损耗。所以说，在对配网实施维修期间，设施产生发热就是一类无法忽略的问题。为此，电力有关工作者就应借助红外测温这一技术，全方位对配网相关设施实施检测，进而保障配网处于运转期间的平稳性与可靠性。

四、红外测温技术在配网运行中的应用

（一）可以提高设备的巡视质量

配网设备的巡视工作，是保证配网安全运行的一项重要工作，由于配电网位于人们工作、生活区域，线路及设备都有较高的对地安全距离，不可能仅仅采用目测、手摸和耳听等凭经验的手段来观察设备的运行的情况。同时配网涉及对千家万户和企事业单位供电的任务，电力企业本来就承受很大的优质服务压力，不可能经常停电查找故障进行检修。所以，红外测温技术是非常有效的，在线路设备运行的情况下，运行人员进行巡视时就能及时的发现配网设备存在的隐患，并根据分析结果制定检修计划，减少停电时间，保证供电可靠性的一个有效手段。

（二）检查隔离开关口诱发的发热问题

在配网运行过程中，如果隔离开关刀口存在发热现象，将会增加配网设备损坏及供电中断的发生概率，此时如果可以借助红外测温计数来对刀口温度进行实时、动态检测，既可以有效判定刀口的温度，而且还可以对刀口温度是否过热进行准确的判断，同时根据检测结果来制定刀口检修计划，从而有效发现引发隔离开关口发热问题的原因，并采取有效措施给予解决。通常情况下，隔离刀口发热主要是由于隔离开关长期在室外空气中暴露，致使开关表面出现不同程度的氧化现象，形成氧化膜，不同程度上增加了刀口表面的电阻，导致电流流经刀口时生成一定的热量，诱发刀口过热现象。

（三）检测接续金具、线夹发热情况

接续金具、线夹在配网设备运行过程中，由于线路中导线设备之间存在接触不良的问题，从而导致金具和线夹出现发热的情况，影响到供电的平稳性和可靠性。利用红外测温技术进行检测时，能够对线路热辐射情况进行有效地判断，并在设备存在问题时，进行及时解决，从而解决导线出现断线掉落的问题。红外测温技术在进行配网设备运行维护检测过程中，发挥了十分重要的作用。在应用过程中，主要以手持便携式和红外热像两种仪器为主，具有操作简单、安全性较高的特点。红外测温技术在配网设备检测中的应用，更好地提升配网设备维修水平，对于促进供电平稳运行和发展来说，发挥了日益重要的作用。

结束语：

当下我国社会经济快速发展情况下，电网运行情况对于经济发展来说，有着重要的影响。这样一来，在对配网设备进行维护以及检测过程中，就需要采用有效地技术手段，从而更好地提升配网效率和质量，以满足电网发展实际需要。现阶段，红外测温技术在配网运行维护中得到了较为广泛地应用，该技术手段能够有针对性的对配网设备进行检测，并且有效地促进状态检修工作的发展，从而更好地促进我国电网高效发展。