红外测温技术在特高压启动调试过程中的应用分析

李余超 尚玉祺 鉴超

摘 要： 分析了红外测温技术相对于其他测温方法的优势，并探讨了设备热点的识别、线路与连接部位的检查以及设备预热与冷却等红外测温技术在特高压启动调试过程中的具体应用，最后展望了这一技术的发展趋势，研究结果表明：红外测温技术为特高压设备的启动与调试提供了一个高效、安全和准确的温度监测手段，这一技术的应用大大提升了设备运行的稳定性，并延长了设备的使用寿命。

关键词： 特高压 红外测温 启动调试 温度监测

中图分类号： TM407文献标识码： A文章编号： 1679-3567（2024）04-0023-03

Analysis of the Application of the Infrared Temperature Measurement Technology in the Start-Up and Commissioning Process of Ultra-High Voltage Equipment

LI Yuchao SHANG Yuqi JIAN Chao

Shandong Taikai High Voltage Switchgear Co.， Ltd.， Taian， Shandong Province， 271000 China

Abstract： This paper analyzes the advantages of the infrared temperature measurement technology compared with other temperature measurement methods， discusses the specific application of the infrared temperature measurement technology in the start-up and commissioning process of ultra-high voltage equipment， such as the identification of equipment hot spots， the inspection of lines and connection parts， and the preheating and cooling of equipment， and finally prospects the development trend of this technology. The results show that the infrared temperature measurement technology provides an efficient， safe and accurate temperature monitoring means for the start-up and commissioning of UHV equipment， and that the application of this technology greatly improves the stability of equipment operation and prolongs the service life of equipment.

Key Words： Ultra-high voltage； Infrared temperature measurement； Start-up and debugging； Temperature monitoring

温度作为影响设备稳定性和安全性的一项关键因素，其实时监测和控制必须得到重点关注。采用传统的接触式温度测量方法存在着一些局限性，很难高效地进行温度监测，而非接触式的红外测温技术凭借其独特的优势逐渐成为特高压输电启动与调试中的首选技术。为了更好地探明这一技术的应用原理，使其在将来能够在更多的领域发挥作用[1]，本文就这一技术进行了深入探讨，期望能够为相关领域的科研工作提供有益的参考和借鉴。

1 红外测温技术的优势

红外测温技术在过去的几年中已逐渐成为一种广受欢迎的温度测量手段，尤其在高风险和高压环境中。与其他传统测温方法相比，其具有明显的技术和操作优势，表1展示了红外测温技术与传统测温技术的一些差异，通过表1内容，可以更好地了解红外测温技术的优势。

1.1 非接触性

红外测温技术以其非接触性而受到工业界的广泛青睐，其为测量温度提供了一个独特且高效的方式，尤其在高风险的环境中具有明显的优势。特高压设备或其他危险环境中，直接的物理接触可能带来一系列的问题，从轻微的烧伤到严重的设备故障，乃至操作者受到严重的伤害，都有可能发生。红外测温技术允许操作者从一个安全的距离对设备进行监测，这意味着没有直接的物理接触，从而极大地降低了操作风险。

1.2 实时性

除了安全性，非接触性测温还提供了更高的效率。传统的接触式温度测量方法可能需要时间来稳定，并可能受到测量点的材料属性或环境条件的影响[2]。红外测温技术带来的实时性为现代工业的高效运作提供了强大的支持。任何存在于环境中温度的微小变化都可能影响到设备的性能和稳定性，实时监测的一个优势是能够帮助操作和维护人员获取到即时的数据反馈，这一功能对于决策来说尤为关键，例如：当设备的某一部分突然升温时，维护人员可以迅速地确定问题所在并采取措施，避免可能存在的设备故障或损坏[3]。借助实时数据，工程师和操作员可以更加精确地优化工作流程，使效率和效果大大提升。实时性的另一个优势是提高了操作安全性，在潜在的危险或故障情况下出现快速的温度读数可以作为一种预警信息，操作员可及时采取相关措施来减少风险。红外测温的实时监测流程图如图1所示。

1.3 高分辨率

高分辨率也是红外测温技术的一大核心优势，其能精准地进行温度测量，在一些工业应用中，尤其是在一些涉及微小温度变化或潜在风险的场景中应用这一技术，能够体现出温度测量的优势。高分辨率意味着红外测温设备可以捕捉到更多的温度信息，在电子设备的故障分析或特高压设备的检查等一些关键应用中，不仅能够识别出微小的温度差异，也能发现潜在的热点，从而进行故障或安全风险预警[4]。

2 红外测温在特高压启动调试中的应用

2.1 设备热点识别

特高压设备在其运行过程中常常会因材料缺陷、不良焊接、紧固件松动、电气接触不良或其他装配问题出现局部过热现象，如果不及时识别和处理这些热点，就可能导致设备性能下降，缩短设备寿命，甚至引发一些较为严重的安全事故。红外测温技术通过对设备表面的红外辐射进行测量，能够实现实时、精确地热点识别[5]。当物体受到能量的作用或电流通过导体时，都会引起温度的上升，并会辐射出红外光，此时红外测温仪器便能够捕捉到这些红外光，并将它们转换为温度值。

2.2 线路与连接部位的检查

2.2.1 检查线路与连接部位

线路和连接部位的健康状况直接关系到设备的稳定性和效率，当连接不良时，可能会增加接触电阻，从而导致过多的热量生成，不仅降低了系统的效率，而且还可能引起火灾和其他安全隐患。因此，有必要对线路和连接部位进行检查。

2.2.2 红外测温在检查中的应用

使用红外测温技术，技术人员可以不直接接触设备，即可实时捕捉和分析线路和连接部位的温度分布。通过解析这些数据，可以迅速识别出可能存在的问题区域。

2.3 设备预热与冷却

2.3.1 设备预热的重要性

预热是为了使设备渐进地达到其最佳工作温度，避免由于快速加热导致的内部应力或物质性质的改变。过快的预热可能会导致部件的变形、疲劳甚至断裂。红外测温技术允许操作员实时监测设备的温度分布，并确保温度均匀上升，没有过热或过冷的区域。

2.3.2 冷却过程的管理

冷却同样重要，因为它确保设备安全、平稳地降至其休眠温度，从而延长其使用寿命。红外测温可以帮助识别设备中可能仍保持高温的部位，这些部位可能需要额外的冷却措施或时间。

3 未来展望

3.1 技术创新和应用扩展

随着技术的不断更新，红外检测技术的分辨率和精确性会得到进一步提升，且传感器以及算法都将更为先进，处理技术也会在现有的基础上不断进步，这些技术的发展会在一定程度上推动红外测温技术迈向新的台阶。这些技术上的突破不仅将提高红外测温的精确性，还将提高其在各种复杂环境中的适应性，从而让它在更多应用场景中发挥关键作用。伴随技术的不断创新，红外测温技术的应用领域也会不断拓展，如在医学领域中，红外技术可以被用于无创体温测量、检测炎症或观察血流分布，这些领域的应用能够给医生提供更多的参考，并大大优化医疗效率。而在农业领域中，红外技术也会有更加广泛的应用前景，例如：对作物的健康状况进行检测、观察水分分布情况或在早期发现病虫害等等，以上功能都可以通过红外线测温技术来实现，农作物的产量和质量也将得到提升。

3.2 整合与智能化

物联网、人工智能和大数据的应用已经扩展到了越来越多的领域，并逐渐替代了传统的应用。如今的红外测温技术正站在这样一个交叉口，下一步需要与其他领先技术进行深度融合，例如：在与物联网技术融合的情况下可以与其他传感器设备连接，从而将数据实时地上传至云端，随后这些数据可以被集中存储在一起，并作为后期的大数据分析基础，从而能为企业或研究机构提供丰富且准确的信息。随着跨技术的融合，红外测温技术的智能化也将迈上新的台阶，在与先进的AI算法进行结合后，红外测温技术的功能不再局限于温度的实时监测，它能够进一步升级至数据的实时分析，为潜在故障预测以及潜在风险预测提供了基础。例如：当某个特定部位的温度突然上升时，系统可能会自动识别这一异常，并及时发出预警。

4 结语

综上所述，特高压设备启动调试中的相关设备之所以能稳定、高效地运行，红外测温技术功不可没，这种非接触式的温度监测方式为相关工作提供了便利，在特高压环境中能够更为迅速、准确地测量温度。随着技术的更新，未来很可能会出现更先进的测温技术。相关研究者应当持续关注技术的发展趋势，不断完善现有的测温方法，这样才能够确保特高压输电技术能够始终保持稳定与可靠运行。

参考文献

[1]江飞，闫全全，王媚，等.基于无源无线红外测温技术的特高压电力设备监测系统[J].电力与能源，2023， 44（4）：370-372，375.

[2]张丕沛，师伟，郭晨瑞，等.环境因素影响下特高压电压致热型设备表面温差修正方法研究[J].红外技术，2023，45（3）：328-334.

[3]冯强强，何宁安，樊长海.南方区域超、特高压输电线路耐张引流板发热原因分析及对策[J].红水河， 2023，42（1）：105-108，117.

[4]郑奇凯，黄松强，张志杨.特高压阀厅红外智能测温系统设计与实现[J].微型电脑应用，2022，38（2）： 73-76.

[5]张丕沛，李杰，师伟，等.特高压CVT不同缺陷时温度特征的仿真研究[J].山东电力技术，2021，48（12）： 46-50.