红外检测在高压输电线路上的应用剖析

王海平　张振丽　杨文鹏

【摘 要】在电网运行过程中，高压输电线路是故障高发区，所以需要加强对高压输电线路的运行安全的管理。目前在高压输电线路运行过程中，通常会采用红外测温技术来对其进行检测，确保更好的实现对高压输电线路运行状态的掌握。本文就对红外检测在高压输电线路上的应用措施进行深入探讨。

【关键词】红外测温技术;高压输电线路;应用

随着状态检修与提高供电可靠性等理念的相继提出，国内众多电力企业也加强了带电红外检测工作。高压输电线路运行状态的检测、在线监控以及故障诊断，对提高线路可靠性、降低维护成本以及经济性运行有着重要意义。红外线诊断技术采用专门的测温仪器，从设备表面发出的红外辐射信息来判断设备状况和缺陷性质的一种先进技术，它是利用带电设备的热效应，对及时发现、处理以及预防重大事故的发生起到决定性的作用。红外线检测技术具有不停电、不接触以及大面积快速检测等特点，在对合理安排检修工作以及保障高压输电线路安全稳定运行起着重要的作用。

1、红外检测的基本概述与优势

红外检测技术是利用输电线路中电气设备表面辐射的肉眼看不到的红外线辐射，将其探测、收集，然后转换成光谱图像，通过计算机软件进行显示的技术。这是一种被动的、非接触式的检测手段。通过对高压输电线路运行状态的在线监测，可提高压输电线路运行的安全性并大大节约成本，降低线路的维护成本。输电线路的温度信息可以利用红外图像信息进行有效判断。红外热像可以将热信息迅速图像化，通过无线通信方式把检测结果发送到管理中心并进行对比分析的先进检测技术。发现热缺陷，该系统能充分发挥计算机技术的优势，实现对指定区域温度数据和图像的采集并进行分析，红外热像仪就是利用该技术制作而成的检测设备，此法具有检测精确度高，不断电、远距离安全操作的特点，具体来说红外检测技术具有下面几点优势。首先是红外检测技术不受电磁场的干扰，所以工作精确值较高，红外检测技术由于是非接触测量，所以相关人员在工作过程中十分安全，并且当前我国高压输电线路多采用高架构造，一般检测方法比较费时费力，红外检测技术对高架构设备测量更加方便省力。

2、红外检测在高压输电线路中的应用

2.1高压输电线路中红外检测的方法

利用红外检测技术进行检测时，一般会先利用红外热像仪全面地扫描所有应该测量的部位，通过扫描快速地找出热态出现异常的位置，接着将重点检测的线路以及出现异常的部位进行精确地测温，同时获得热谱图，再利用相关的分析软件对其进行详细的分析，从而确定其故障的性质，并提出有效地处理方案，向上报告诊断结果以及出现异常的热谱图。根据不同的检测对象来选择不同的环境温度的参照物。

2.2高压输电线路红外检测故障判别方法

2.2.1表面温度判断法

依照国家标准763的相关规定，再结合测量出的电气设备的表面的温度值，接着根据电气设备温度的超标度、负荷率的大小及其重要性来明确电气设备的缺陷的性质。表面温度判断法的实用性较强，但是它只适用于输电线路外部热故障的判断。

2.2.2同类比较法

同类比较法指的是在同一个电气回路中，如果两相或者三相的电气设备相同，并且和三相电流对称，只要对两相或三相的电气设备所对应部位的温升值进行比较，就可以判断出电气设备是否正常。当三相发生同时异常的情况时，可以将其与同一或相同回路中的同类设备进行比较，而且，如果与三相电流不对称的话，还要考虑负荷电流对其所造成的影响。同类比较法适用于电流致热型设备以及电压致热型设备。

2.2.3热图谱分析法

热图谱分析法指的是工作人员利用红外热像仪所提供的温度变化图谱来判断电气设备运行状态的方法。因为热图谱法的测量精度较高，所以在高压输电线路的检修中常常会用到该种方法。同时，热图谱分析法需要用到的人力资源较少，人为造成的干扰也较小，而且采用的设备都比较先进，规范化程度也比较高。

2.3警戒温升法

警戒温升法也是一项常见运用手法，通过这种方法能够对高压输电线路发热区域进行温升情况判定，在实际工程检测过程中，警戒温升法的运用要设置警戒参数，然后通过采用不同电流导入的方法，对故障区域进行温度检测，这里需要注意的是，在进行故障排查过程中，需要保证检测区域的相对温度超过之前设立的警戒温差值，这样才能发出警报确定故障点的位置，与上述我们提到的绝对误差法比较，警戒温升法具有一定的局限性，所以在进行红外检测过程中我们需要注意两点：第一，当红外检测技术采用警戒温升法时，如果高压输电线路的负荷电流、线路材质以及材料属性因素差别不大，那么这种方法就会收到邻近效应的影响，使得被检测的高压交流线路的发热现象比直流电发热现象更加明显，如果此时依旧运用直流电作为负荷电流在观察警戒温升表的话，其实是不严谨的。第二，我国一些地区的高压输电线路属于高架高压输电线路，受到风速以及周边环境的影响较大，这就致使警戒温升法存在很大的局限性。所以如果采取警戒温升法作为红外技术在高压输电线路中的运用手段，不可以将地面环境温度、湿度以及风速作为参考数值，因为这样会导致最后检测到的数值指标具有较大的估计性特点。所以在运用警戒温升法时，要采取严格的控制方法，保证警戒温升法技术的稳定性与可靠性。总之，无论是绝对温差法还是警戒温升法都不是没有缺点的，在技术方面都有一点问题，所以在对高压输电线路进行检测时，要进行恰当、合理的选择，保障高压输电线路能够安全、稳定的运行，特别是在特殊环境下，高压电线发热较大，就需要及时发现故障并进行排除。

3、红外检测技术的发展前景建议

隨着科学技术的不断发展，红外检测技术也应该随着高压输电线路的改变做出相应的改变，要想保证红外检测技术的良好发展前景，应该对其发展路线做一个比较系统性的设计与规划。一方面，在高压输电线路安装施工期间，应该设立专门的红外线检测基点，加强红外线对高压输电线路的监督能力。另一方面，对一些会影响红外线检测的构件进行处理，例如接头、导线等，加强红外检测导体监督及技术检测方法的管理。最后，严格执行验收标准，实现无隐患投运，强化验收人员施工标准、流程的培训，持续提高验收人员的专业水平;在验收过程中严格执行“一法、两书、一表、一卡、两记录”，即工程项目管理办法、HSE项目计划书、作业指导书、安全检查表、工程项目管理指导卡、施工日志、安全质量检查记录，发现问题及时处理，例如电缆保护管与电缆沟结合部是否进行了良好保护、电缆支架、穿管管口是否光滑、钢管杆电缆支架安装平不平整、电缆固定夹具是否牢固等。只有通过推行标准化管理，电缆线路管理水平稳步提升，在今后工作中工区将继续加强标准化推进力度，向着科学化、标准化迈进，严把验收质量关，及时消除隐患做到零缺陷投运，增强电缆线路抵御风险的能力，确保红外检测工作的平稳运行。

4、结语

综上所述，随着电力系统的现代化建设的发展，高智能化、自动化已成为电力系统的发展方向之一。因此，需要寻找一种新型的快速、高效、高精度、低成本的监测方式，利用红外热成像技术来进行测电力设备的运行状况以及环境，可以提高对高压输电线路监测的自动化程度，具有积极的意义。要从实际工作出发，虚心钻研学习，利用已掌握的远红外监测技术，多实践、勤总结，为输电线路安全平稳运行提供更有力的技术保障。

参考文献：

[1]吴毅，刘涵，王沾.红外测温技术在耦合电容器故障判断中的应用[J].电气开关，2014（1）.

[2]曲怀忠，郭立丹.浅谈电气装备安全生产问题[J].科技信息，2017（20）.

（作者单位：国网山西省电力公司朔州供电公司）