红外诊断技术在电气设备状态检测中的研究与应用

赵伯威 罗 丹

(沈阳工学院，辽宁 抚顺 113122)

1 常用设备

1.1 红外辐射测温仪

红外辐射测温仪只能测量某一个点周围固定范围内的平均温度。这种仪器结构，操作相对简单，价格相对比较便宜，但是其测量精度相对较差，而且无法成像，测量的范围有限。

1.2 红外热像仪

红外热像仪相比红外辐射测温仪要复杂很多，它不仅能够更加精确地对设备表面的红外辐射进行测量，同时还能将设备表面的温度分布以及实时变化显示在屏幕上，这就大大降低了设备监测的难度，提升了其结果的准确性。

2 主要影响因素

2.1 太阳光辐射

在实际工作中，很多电气设备都会受到太阳光的照射，然而在太阳光照射到设备上时，太阳光会发生反射，其反射波长十分接近红外线测温设备设定的波长范围，这样会严重干扰检测结果的准确性。因此，为了避免太阳光反射的影响，进行红外检测最好选择在夜晚或者阴天，没有强烈的太阳光干扰的时段。

2.2 天气原因

天气同样是影响测量精确度的重要因素，尤其是在雨雪天气情况下，由于一些电气设备是在露天情况下运行的，当遇到雨雪天气，电气设备上的雨雪由于融化蒸发，会加速整个设备的散热过程，这样也会导致监测数据的不准确，无法准确地对故障进行判断。除了雨雪，大风同样会加速室外电气设备的散热过程，影响监测的准确性。因此，进行红外设备监测时，应该选择在没有雨雪和大风的天气下进行，如果有微风的情况下，需要对监测数据进行适当地修正。

2.3 临近设备影响

在进行电气设备监测时，当被测设备周围存在其他设备时，往往会影响监测的准确性，尤其当周围设备与被检测设备存在较大温差时，这种问题会更加突出，因此在进行监测时可以采取必要的屏蔽措施，减少周围设备的影响。

3 应用要点

首先，对被监测设备的要求。第一，被监测设备必须带电不能停机。第二，在进行红外监测时，应该将遮挡红外辐射的盖板打开。第三，要选择适宜进行红外辐射监测的设备。其次，对被检测设备周边环境的要求。第一，周围环境温度不宜过低，最好能够保证在5℃以上，如果必须在低温下进行监测，就需要采取一些必要措施，从而保证监测的准确性。第二，空气湿度不宜高于85%，风速不宜高于0.5m/s，不应在雨雪、大风、大雾天气下进行监测。如果监测过程中，风速发生明显变化，就要将风速信息记录下来，对数据进行必要的调整。室外监测应该选择在夜晚或者阴天进行。

4 故障诊断方法

4.1 表面温度判断法

这一类方法适用于电流制热和由电磁效应产生热量的设备。这些设备在正常的工作状态下，其温度和温升极限都会符合国家制定的标准，电力企业可以利用红外监测设备对设备温度进行监测，在获得设备温度数据后，再与国家的相关规定和标准进行比对，然后综合现场的实际环境以及设备的特性进行分析，这种方法比较适用于裸漏接头以及连接件的相关故障。

4.2 同类比较判断法

在进行电气设备监测时，可以利用同组三相设备以及同相或者同类设备的同一部位的温度差异进行分析比较。在同一电气回路中，可以比较三相或两相电流制热性设备的对应部位的温升值，通过对温升值的比较可以对设备的运行状态进行判断。如果三相设备都出现问题，就需要将被测设备的温升值与同回路的同类设备进行比较。对于电压制热性设备，可以根据同型号设备的对应点温升值进行判断，再进行判断时，可以采用允许温升或者同类允许温差作为依据进行判断，当允许温升值超过30%就可以判断存在重大问题。

4.3 图像特征判断法

这种方法主要应用于温升相对较小的电压制热型设备。工作人员需要根据同类设备的正常状态下的热象图以及异常状态下的热象图进行判断。在监测时，由于温升相对较小，因此就需要工作人员尽可能地排除干扰因素，从而更好地做到监测数据的精确性。在进行检测时，这类三相设备必须同时出现在红外热像仪的视场内，这样可以更好地进行分析。在必要时还要结合其它方法来进行综合判断。

4.4 相对温差判断法

这种方法主要被用于电流制热型的设备，尤其是一些小负荷的设备，可以更好地减少漏判问题。这种方法主要是为了减少在电流较小，环境温度较低的情况下产生的误判。在这种情况下，电气设备的温度并没有超过国家的相关标准，但是这些设备往往会出现一些故障。为了避免这一情况的出现，就需要利用相对温差判断法。这种方法主要是利用设备状态基本相同的两个对应测点之间的温差与其中较热测点的温升的比值进行判断。

4.5 档案分析判断法

这种方法就是在经过获取红外测温数据后，然后与设备的相关档案进行比对、分析，找出其中相关参数的变化，从而对设备状态进行判断。这种方法多用于比较重要和复杂的设备，这个方法的重点就是要建立设备的红外技术档案。

5 结语

电气设备能否正常运行对于社会的发展有着十分重要的意义，为了保证电气设备的正常运行，电力企业采取了多种措施和技术手段，其中，红外诊断技术占据着非常重要的位置。通过红外诊断技术的应用，可以帮助电力企业在不停机、非接触的情况下，实现对电气设备故障的诊断，大大提升了电气设备的使用寿命，提升了电力企业的工作效率，降低了电力企业维护设备的成本。