紅外測溫設備在電氣設備維護中的應用

王耀志，李宏志

山東華魯恒升化工股份有限公司，山東 德州 253000

紅外測溫技術，主要是根據設備所熱輻射來的熱量而對其進行快速、有效、可靠的溫度測量，紅外測溫技術在目前各行各業都得到有效的利用。由于紅外測溫技術屬于非接觸測溫技術，從而極大地減少了設備損失和昂貴的儲運損耗，極大地提高了溫度測量效率，并解決了在電氣設備維護中如電力設備熱狀態檢查、以及故障缺陷診斷等許多常規測溫方法難以解決的問題。此外，紅外測溫技術還有響應快、可測小目標等優點，因此，加大對紅外測溫設備的研究投入，在電氣設備維護中推廣與應用紅外測溫設備意義重大。

1 紅外測溫系統的組成及工作原理

通常情況下，光電探測器、紅外光學系統、信號放大器和信號處理等是構成整個紅外測溫系統的重要組成部分。其中，光電探測器主要是為了在測溫過程中將物體輻射的能量聚焦在一起，并將其轉換成測量中所需的電信號；紅外光學系統則是將光電探測器所收集的紅外能量聚焦在光電探測器上，并以空間和光譜濾波方式防止背景干擾，消除象散；而信號放大器，則是將微弱的電信號進行進一步放大，使之放大倍數符合外部成像裝置的標準，從而使輸出信號會按照儀器內部設定的程序和目標發射率一一對應地將物體溫度掃描后轉變為被測目標的溫度值，這樣即可完成紅外測溫系統的測溫工作。

2 遠紅外測溫的方法與判斷標準

在電氣設備的日常維護中，必須嚴格按要求進行定期檢查，盡可能地保證每年不少于兩次的定期檢查，對于儼然的夏天更要增加檢查次數。同時，在設備停電檢修前應進行測溫，避免過熱故障重復停電，以便于方面地檢測出的缺陷在檢修中能夠得到及時的處理。而對于高負荷、高溫運行、環境特殊、新投產的新電氣設備，則應增加測溫的次數，并隨時安排進行測溫，確保電氣設備的各項參數正常。

2.1 遠紅外測溫的方法

對于電流過熱的電氣設備，應該采用表面溫度判斷，在采用紅外測溫設備進行溫度測量時，根據測得的表面溫度值對照該種部件材料的溫度結合負荷大小環、境氣候條件等進行綜合判斷分析。此外，必須根據對應部位的溫差進行比較，按照同類設備之間和同組三相設備同相設備之間的溫度性能參數，確定電氣設備的當前運行溫度，并分析判斷出電氣設備的運行狀態。

2.2 電氣設備過熱缺陷類型分析

在電氣設備運行過程中，一般其表面溫度高于氣溫、低于60℃的情況下，即當電氣設備當出現在10℃～20℃范圍內波動并存在過熱或過熱部位溫升時，紅外熱像儀設備就能夠顯示出輕微熱像特征。而對于嚴重缺陷并且其表面溫度高于60℃，但是低于90℃時，這時電氣設備嚴重過熱或發熱部位的溫度范圍將處于20℃～40℃之間，紅外熱像儀將會在其屏幕上顯示明顯熱像特征。當電氣設備表面溫度高于所規定的溫度上限或是90℃時，一般情的電氣設備其外觀將會出現較嚴重的燒傷現象。此外，如果采用紅外測溫設備對其進行測量，紅外測溫設備發現該電氣設備出現過熱缺陷，并對一般缺陷加強監視，確保其它設備運轉正常，并進行檢修消除缺陷。對于危及缺陷應及時使電氣設備停止運行，并安排專門人員對其進行徹底檢修，以避免突發性事故造或設備故障而造成停電事故或影響到其他設備的正常運行。

3 紅外測溫設備在電氣設備維護中的應用探討

3.1 紅外熱像儀

在選擇紅外熱像儀時，必須根據具體的電氣設備運行參數以及性能等進行，要使所測目標必須在熱像儀可清晰聚焦的范圍內，太遠或太小的測量目標都難以清晰聚焦，從而降低紅外測溫儀的測量精度，并根據電氣設備所需的溫度范圍，確定熱像儀的量程。同時，選擇時要注意檢查外觀，尤其是光路系統不能出現破損。此外，由于紅外測溫設備主要應用在環境惡劣中，因為變電站、發電廠和輸配電線路的運轉設備和帶電設備都有安全風險，在測量時這就需要相關工作人員必須對其保持一定距離，拍攝其周圍溫度，并進行非接觸檢測，、測量需要部位的溫度值，根據這些數據進行故障分析診斷，從而不僅保證了電網的穩定運行、減少了經濟損失和保障工作人員的人身安全，而且還能夠對電氣設備進行快速、準確、有效、方便的溫度測量。

3.2 紅外點溫儀

在使用紅外點溫儀測量電氣設備溫度時，必須首先確定其溫度范圍，從而選擇合適的儀器，因為每種紅外點溫儀的型號都有其特定的測溫范圍，實際測量中的溫度范圍要與所選儀器的溫度范圍相匹配。同時，還應根據黑體輻射定律，盡可能選擇短波來測量。由于紅外點溫儀在小目標、遠距離上的測量精度較低，不利于遠程遙控，同時，自動化、智能化程度較低。在對電氣設備進行溫度測量時，其測溫結果也不利于保存分析，限于局部沒有全局效果，不利于及時為提供電氣設備的整體溫度走向，也不利于發現問題，但是在很多精度要求不高的應用場合，紅外點溫儀由于其操作簡單，方便，應用也比較廣泛。

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