电力线路运行中红外检测技术的应用

张晓雷 樊星 赵佰栋 申学德 潘庆明

【摘 要】红外检测技术是一种新型的检测技术，具有非接触、远距离、快速、简便等多种优势，所以广泛应用于电力行业中。借助红外检测技术可以实现大面积扫描，还可以进行局部缺陷的定点测温，可以实现在线监测与诊断，因而确保了电气线路的安全稳定运行。

【关键词】电力线路；运行检测；红外检测技术；技术应用

目前，随着电力线路设备不断被改善、升级，以往的检测技术已经无法满足当前电力线路设备的检测需求。为了能够提高电力线路运行的质量与检测精度。红外检测技术在融合企业信息化进程与计算机管理，以及红外热像仪等技术后，在不停电和取样等条件下，通过实时检测物体向外辐射红外能，利用红外热像仪对该红外能进行成像，以此判断电力设备表面的温度及温度分布，来确定电力线路运行中设备是否存在过热故障。

一、红外检测技术的基本原理

红外检测技术的实现需要借助红外辐射仪，需要测量目标通过红外辐射可以将信息传递到探测器中，這一技术可以实时检测设备的温度变化情况。红外检测技术的基本原理是：由于任何物体的温度会高于绝对零度，所以会释放红外线辐射，可以采用红外线辐射对温度特征进行分析。红外探测器进行信号采集后，信息通过放大处理会形成视频信号，因此在显示器中可以显出线路不同部位的温度状况，因此可以确定线路各部位的发热状况。热图像的形成是通过红外探测器完成信息的收集，视频信号包括线路的各个部位的温度情况。热像仪通过灰度的明暗显示出电力线路的温度。热像仪的灰度暗表明相关区域的温度低。热像仪灰度会对应线路不同位置的温度。

电力线路运行中所产生的红外辐射可以借助红外探测器采集信号，然后采用电子信号系统进行分析处理，显示屏会显示出热像图。电力线路的温度分布状态可以直观地表达出来。电路线路在运行过程中发热现象和电流效应与电压效应有关，如果电力设备存在异常状况，设备局部会伴有异常发热，在红外热图像中可以发现故障点发亮。

二、电力线路运行中红外检测技术的影响因素

在红外诊断中，通常采用的红外探测器主要有三种类型。红外单元探测器的主要作用是对光电信号进行收集转换。多元列阵探测器实施红外诊断时，要通过取样处理，红外探测器产生的信号是视频信号。具有信息处理功能的探测器可以将摄像头输出的信号直接显示出来。

对电力线路进行红外检测时，检测结果会受到多方面因素的影响，因此检测结果的真实性受到影响，所以为了保证红外检测的效果，除了要掌握正确的检测方法外，还要分析红外检测的影响因素。在电力线路的运行中，红外检测主要是结合被测物体的温度分布情况，针对温度变化判断故障部位，所以温度信息可以成为电力线路是否发生故障的判断依据。借助红外线可以准确分析出电力设备发生故障的位置与类型，可以判断出故障的严重程度。但是红外检测的结果特别容易受到外界因素的影响，所以需要分析检测条件和环境因素。在进行检测时要采取多种措施，以保证检测处于良好的条件下，保证检测结果的真实性。

在电力线路中应用红外检测技术要考虑到检测位置与环境温度，另外还要考虑到太阳与背景辐射，这些条件都会产生影响作用。在实施红外检测时，如果检测位置和被测目标的位置存在差异，不仅难以保证检测线路全部充满检测仪器的视角，还会影响到辐射表面上的投影面积。所以在检测时要结合红外检测设备的设定范围，结合电力设备的实际高度，选择合适的距离来进行检测；如果检测时环境温度偏高，会影响到线路的温度，在没有运行的条件下温度也会偏高，所以测量会存在虚假热现象。如果环境温度比较低，线路温度会由于周围温差的作用故障点会存在虚假温差，导致故障点难以正确识别；在太阳的辐射作用下电力线路在运行中的温度会升高，因此也会影响到检测的真实性。此外，电力线路在运行时，由于接头部位长期暴露于大气中，会受到风吹雨淋的作用，导体表面容易发生氧化和锈蚀，电阻会变大导致发热。如果导线发生松动，电力线路的安装质量不符合要求，电能发生损耗也会出现发热现象。

三、电力线路如何采用红外检测技术

红外检测技术的应用要结合电力线路的发热特点，要考虑到检测距离、角度，存在的辐射，环境条件等，检测要重点检测熔丝和电缆头、杆刀和导线接点，以及T字结等部位。要注意寻找电力线路的最佳观测点。要消除遮挡物的影响，确保整个观测点都要进入到红外热像仪范围内。测量时还要确保角度的合理性，以免周边物体热辐射发生反射，影响到检测的精度。还要结合电力线路的特点进行红外检测，在进行巡视时，要对检测设备进行全面扫描，特别要是监测设备的发热状况，要考虑到距离、角度以及辐射、环境等因素的影响，这有利于对电力线路的运行故障进行准确的判断。检测要还要考虑到运行时段，准确把握电力线路运行时段的特点，发挥红外检测技术的作用分析热故障。

四、电力线路运行中红外检测技术的应用

（一）红外检测技术应用于电力系统

为了保证电力线路的稳定运行，电力企业可以借助信息自动化系统，将线路检测到的红外数据通过计算机网络传送到测温网，电力企业可以建立具有专业红外图像的数据库，不同的数据在汇总后可以共享，便以提升分析的准确性。电力企业的线路管理人员可以及时获取红外数据资料，这有利于提升电力企业的线路管理水平。红外检测仪器获得的红外热图可以和线路运行的资料相互结合，以提升线路管理的效果。

（二）红外检测技术分析电力线路缺陷

红外检测可以采取系统化的管理方式，将电力线路生成的红外检测记录和诊断报告实施系统化管理。通过完善线路红外诊断系统与专家数据库，可以对热缺陷进行趋势分析，有利于提升分析的准确性。比如对热故障进行分析判断，数据处理等。结合线路存在异常状态和正常状态的温度进行对比，可以分析出检测数据潜在的信息，根据热参数的变化情况，确定电力线路存在的缺陷和故障的变化情况。通过电力企业红外检测系统，统计线路故障类型和故障等级；借助升温检测诊断信息，来分析线路的历史运行状况。

（三）检测隔离开关刀口和线夹发热

由于隔离开关的刀口长期处于空气中，在长时间的作用下会发生氧化，电流会难以正常流通，发生电阻堆积导致局部温度上升。由于隔离开关刀口还会受到应力的影响，电阻会增大，温度会升高，借助红外检测可以检测隔离开关刀口的温度变化，有利于防止发生安全事故。在电力线路的运行中，线夹导线的接触部位也会由于外界环境的影响发生氧化作用，线夹会发生松动或接触不良，电阻因此而增大，由于发热形成安全隐患。借助红外检测技术，可以发现异常，提醒检修人员此处线路存在异常状态，需要进行诊断检修。

五、结束语

由于当前红外检测技术广泛应用于电力行业中，因此为电力线路检修提供了直接的依据，电力线路的稳定性和可靠性得以提升。在电力线路的维护中，借助红外检测技术可以准确分析出线路热故障的原因。作为一项新技术，红外检测技术在预防电力事故方面发挥着重要的作用。

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