红外测温在电力系统中的应用

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由于红外线的温度敏感性而被广泛应用于温测方面，红外线测温仪测量温度的精确度很高。电力系统的发热是电气设备出现故障的- 个重要原因，因此红外线测温仪被应用于电气设备的温度检测方面，以防止电气设备烧坏或过热而停止工作。红外线温测仪在电力系统检测方面迅速发展，尤其在近几年，红外线温测仪被不断的创新与改进，使得它的性能与精确度有了很大的提高，因此，在电力系统中的应用也更加广泛。

1红外温测仪的原理- 切温度高于绝对零度的物体都在不停地向周围空间发出红外辐射能量。物体的表面会辐射红外线，辐射的红外线能量大小与物体表面的温度紧密相关，辐射红外线的波长分布情况与辐射的能量有关，因此通过监测物体所辐射能量大小来准确判断物体表面的问题 ，这便是红外线测温仪的物理原理。

依据普朗克的辐射原理，物体的辐射功率与绝对温度之间满足-定的关系：( )2T-1 (1)其中，Pb( )-物体的辐射出射度；- 波长；T-绝对温度；cl、c2-辐射常数斯特藩-玻耳兹曼定理指出，物体的辐射出射度 Pb(T)和正比于温度 T的四次方，即( ) (2)式中，Pb(T 温度为 T时，单位时间从物体单位面积上辐射出的总辐射能，称为总辐射度；红外测温在电力系统中的应用文/王丽丽G-斯特藩-玻耳兹曼常量 ；T 物体温度。

上式便是红外线测温仪的技术理论基矗在相同的条件下，黑体在相同波长情况下辐射红外线的辐射功率要比-般物体要大。因此物体的辐射功率只会越来越接近于黑体辐射功率。在-般情况下，物体的单色黑度定义如下式：( )P(T)/Pb(T) (3)考虑到物体的单色黑度 ( )是不随波长变化的常数 ，即 ( ，称此物体为灰体。它是随不同物质而值不同，即使是同-种物质因其结构不同值也不同，只有黑体 1，而-般灰体 0

2红外线测温仪的特点红外线辐射的能量 的大小与波长分布情况与物体表面的问题对应相关。因此，测出物体所发出的红外线的能量，便能准确得出物体表明的温度值。红外线测温仪就是通过接收物体表面所发出的红外线来得到物体的辐射能量，通过所测量的辐射能量的探测器进行转换为相应的电信号，对应出物体相应的温度，并显示出来，即为物体表面的温度值。

红外测温仪特点 ：非接触式测量 ，测温范围广 ，响应速度快 ，灵敏度高。但是通过红外线测温仪所得到的只是物体表面的温度，并不能代表物体的内部温度，因此不能表示物体的真实温度。这也是红外线测温仪所需要改进的- 个部分。

3红外线测温仪在电力系统中的应用3.1变电运行中红外线温测技术的应用电力系统中，变电运行过程是电力系统工作的重要环节，这-过程的稳定运行是电力系统工作的需要。根据-些数据显示，变电系统工作过程中产生的事故 ，绝大部分原因是来自于电气设备的温度过高、开关接口处出现松动所导致的温差超标、电气连接器老化所导致电阻增大发热增加等等原因所致。因此，在电力系统运行过程中，在-些重要接口处、开关处、连接器处安装-些温控设备显得尤为必要。

这样可以及时通过测温仪上的温度显示来判断Power Electronics电力电子电气设备是否异常 ，从而及早采取措施 ，避免事故的产生。

此外-般变压器上会标注着最大使用温度，如果红外测温仪的温度趋近最大使用温度时，可以及时停运变压器，将负荷调整至其它变压器，待变压器冷却至室温后再启动，这样可以有效的提高变压器的使用年限。

3.2 电气设备检修过程中红外线温测技术的应用电气设备发热-直是设备本身无法克服的-个问题。发热给电气设备带来的危害是巨大的，具体体现为：1.温度过高会导致机械强度降低。-般金属材料表面温度升高，就会使得材料发生软化，冷却之后便产生变形，因此温度超过材料的规定值，会很大影响物体的机械强度。例如，铁锅在使用就之后会发生较大变形，原因便是多次的受热与冷却；2.金属材料的温度升高会导致其电阻变大，电阻变大又会导致发热增加，进而进入了恶性循环，最后导致金属材料表面由于长时间的温度过高而发生氧化，进而使仪器老化 ；3.金属材料的表面- 般套有-些绝缘材料，由于受到温度升高或降低影响而产生破损，对使用过程中的安全问题留下了隐患。

红外线检测主要通过-些参数来确定电气设备的运行状态，其-是表面温度，通过表面温度，就能知道电路的运行状态，通过电气设备的温度预警值及时采取措施。其二是通过相对温度差，通过准确测量出温度值，并计算出温度差，判断出电气设备缺陷类型，来做出准确判断与防护。其三是通过电气设备某个部位温升状态来确定出电气设备是否正常运行，如果各部位温升差别很大，说明有些电气设备发热不正常，应及时处理。

对 电气设备监控所测得的温度数据还有很多其他的用途，比如通过各个时期电气设备运行时的温度值不同，可以推测出设备的老化状态，通过突然的温升可以判断出电路出现部分短路，通过监控温度值降低，说明出现断路现象等等。

在电气系统中，需要监测的电气设备主要包括电线接点，电气连接处、变压器以及-些其他设备的接 口处。这样能最迅速的查出电气系统出问题的部位。连接器在断开或闭合时所产生的及时电流会导致温度瞬间降低或升高，这样会导致受冷收缩或者是受热膨胀，时间久<<下转 72页Electronic Technology&Software Engineering 电子技术与软件工程 ·7 1电力电子 · Power Electronics本文主要着重分析在设备、查找方法以及人员方面中找出电力电缆 中常常 出现的故障，然后谈谈如何对相应的问题进行防备，最后提 出电力电缆故障查找存在问题的对策和如何对其进行完善。

关键词电力电缆 故障查找 预防电缆具有隐蔽性，所 以能够使建筑物的外观、地面、环境看上去更美观，但正因为这个特点同时带来了很难察觉的故障以及处理的难度系数高。机械性危害导致的问题能够在相应时间内被发现并且解决 ，但是制作、安装、敷设以及环境等原因导致的隐性问题必须经过故障查找的过程才能发现故障并且解决问题。

横亘在电缆故障查找前面的障碍有设备、查找方法以及人员等三个因素。在现实查找的时候，电力电缆的故障查找文/郝岳虎若是没能处理问题或是做好防备工作，就会使整个局面恶化，更糟的可能便是使工作人员处于危险之中。在这三方面的基础上，本文深层次加以分析 ，找出了电缆故障查找过程中必须注意的问题。

1设备就目前情况来看，电缆故障查找设备通过使用范围划分成通用设备和专用设备两种设备类型。通用设备大多是测量表计，其中包含电缆绝缘摇测仪器 (兆欧表 )、万用表等，专用设备大多是仪器，其中包括故障测距仪器、定点仪器、路径查找仪器、高压放电及控制装置、电缆识别仪器及电缆刺扎器等。每个生产商家都尽力让 自己生产的设备拥有更集成、更小型、更简易的优点，但在工程过程中的运用里，设备还是需要很多种类来处理复杂多样的故障。这些设备在实际运用中常常会出现下面描述的三种类型的问题。

1.1设备自身在先进和可靠两方面存在的问题伴随着科技的迅速发展，旧时期大量运用的分散式设备渐渐地被更具质量轻、集成的设备替代。新型设备确实拥有很多强项，例如劳动效率高、查找时间短、接线错误概率低，但是很多生产厂家为了让设备更具量轻的优点，便强行缩减导线截面跟电容器容量，这种错误的做法使设备在现实运用中常常因为电流过大、放电时间过长的原因燃烧被毁掉。除此之外，很多生产厂家不负责任地对电子元件、集成电路以及相关材料的型号等事情进行隐瞒，当设备出现问题的时候，使用方没有办法对其修理，唯-的办法便是返厂维修却延长了处理故障的时间，使得运行管理资金超支。

1.2设备在适用范围方面存在的问题各个厂家生产的设备在生产原理环节上大致相同，但是每个环节使用的元器件类型却<<上接 71页了以后，会导致接口处出现松动现象，进而使得接 口处产生很高的阻抗，发热增加。因此在使用红外线测温仪发现温度上升到-定值时，应当及时处理接口处出现的松动。-般情况认为如果红外线测温仪所测出的温度比环境温度高十度以上，就认定电气连接处有问题，如果所测得温度比环境温度高三十度，则认定温度非常严重，必须及时处理。

3.3电气系统中红外测温技术其他方面的应用红外线检测技术的不断成熟，且检测结果准确、精度高，因此得以在电力系统广泛采用。现在红外检测不仅仅是能够检测温度，还是-种先进的诊断技术，通过分析温度及温度分布，发现设备内部的缺陷和隐患。

红外线测温技术在电气系统中还有其他的应用，如无人值守的变电站中可以使用红外线测温仪来进行防盗与预警。如果变电站值班人员离开后，开启红外线测温仪，通过感应人体的温度进行及时预警。红外线测温仪的应用十分广泛，在此无法--罗列。

4红外线测温技术在电气系统中的应用前景随着时代发展，电气系统的发展前景趋势必然是走向网络化与智能化，这样会不断吸引-些高科技技术的加入，对电气设备的性能要求也越来越高。设备功能越强大，发热就会越大。因此红外线测温仪的使用范围就会越来越大。对各个接口处的温度监控，对各个设备的维修检测，延长设备的使用寿命等等。由此可见，电气系统的发展与红外线测温仪的发展是相互促进的作用。但是目前红外线测温仪依然存在-些问题 ，主要包括：红外测温仪的温度精度在 1%左右，这个精度有待进-步的提高，因为目前设备的发展是越来越精密，对-些温度的要求越来越高；红外测温仪只能测量电器的外部温度，内部温度很难测量出来 ；红外测温仪使用时，应避免旁边灰尘烟雾的影响，使用时的温度应当与环境温度相近，这样也大幅度的限制了红外测温技术的使用。

5结束语红外测温技术的应用非常广泛，对于设备检修、设备维护、设备运行都起着很大的作用，甚至于已经是必不可少。然而，红外线测温技术也有它不成熟之处，这对红外测温技术72·电子技术与软件工程 Electronic Technology&Software Engineering的发展是-个难题，同时也是-种挑战。这就启示着我们，只有克服了红外测温技术的-些困难问题就能更好的使用，与此同时未来电力系统的智能化、网络化也同样离不开红外测温技术。