提高電氣設備紅外診斷準確率

【摘 要】近些年來，紅外診斷技術取得了進一步的完善與發展，是當前社會發展中一種高效先進的科學技術，其能夠對電氣設備中存在的異常故障進行及時的診斷，以此來確保電氣設備紅外診斷的準確率。這樣一來，不僅能夠有效減少了電氣設備停電的時間，還能夠快速找到具體的故障部位，這是以往傳統的檢測方法無法實現的，受到了我國電力行業的高度關注，并被廣泛應用于電氣系統中，促使電力設備的正常運行。因此，本文針對電氣設備紅外診斷準確率問題進行了研究討論，得出以下相關結論，以供參考。

【關鍵詞】電氣設備；紅外診斷技術；準確率

通常情況下，電氣設備紅外診斷準確率主要包括兩部分，一是檢測方面，二是判斷方面，而準確性也常常受到很多不確定因素的影響，導致其準確性失真。因此，檢測人員在對電氣設備進行紅外診斷時，只有采取正確的檢測方法，才可以確保最終檢測數據的精確度。下面，筆者就結合多年的工作經驗，對如何提高電氣設備紅外診斷準確率進行了初步的探討分析，具體闡釋了影響準確率的主要原因，并提出相關有效的解決對策，從而促使整個電力系統安全穩定的運行。

1.紅外診斷技術的特點

采用紅外成像檢測技術可以對正在運行的設備進行非接觸檢測，拍攝其溫度場的分布、測量任何部位的溫度值，據此對各種外部及內部故障進行診斷，具有實時、遙測、直觀和定量測溫等優點，用來檢測發電廠、變電所和輸電線路的運轉設備和帶電設備非常方便有效。

利用熱像儀檢測在線電氣設備的方法是紅外溫度記錄法紅外溫度記錄法是工業上用來無損探測，檢測設備性能和掌握其運行狀態的一項新技術與傳統的測溫方式（如熱電偶、不同熔點的蠟片等放置在被測物表面或體內）相比，熱像儀可在一定距離內實時、定量、在線檢測發熱點的溫度，通過掃描，還可以繪出設備在運行中的溫度梯度熱像圖，而且靈敏度高，不受電磁場干擾，便于現場使用。它可以在零下20攝氏度到2000攝氏度的寬量程內以0.05攝氏度的高分辨率檢測電氣設備的熱致故障，揭示出如導線接頭或線夾發熱，以及電氣設備中的局部過熱點等等。

2.電氣設備的發熱來源

電氣設備在工作的時候，由于電流、電壓的作用，將產生以下3種主要來源的發熱。

（1）電阻損耗發熱。按照焦耳定律，當電流通過電阻時將產生熱能，這是電流效應引起的發熱，大量表現在載流電氣設備中。

（2）介質損耗發熱。電氣絕緣介質由于交變電場的作用，使介質極化方向不斷改變而消耗電能并引起發熱。

（3）鐵損致熱。當在勵磁回路上施加工作電壓時，由于鐵芯的磁滯、渦流而產生電能損耗并引起發熱。

3.電氣設備的熱故障

電氣設備的故障按紅外診斷可分為外部故障和內部故障。

3.1電氣設備的外部故障

3.1.1接觸不良

長期暴露在大氣中的各種電氣裸接頭因接觸不良常常引起過熱故障，接觸不良的主要原因為：（1）設備設計不合理；（2）安裝施工工藝不嚴格，不符合工藝要求，如連接件的接觸表面未除凈氧化層及其污垢、焊接工藝差、緊固螺母不到位、未加彈簧墊、未擰緊、連接件內導體不等徑等；（3）導體在風力舞動下，或外界引起的振動等機械力的作用下，以及線路周期性過載及環境溫度的周期性變化，都會使部件周期熱脹冷縮，引起連接松馳；（4）長期裸露在大氣環境中工作，因受雨、雪、霧、有害氣體及酸、堿、鹽等腐蝕性塵埃的污染和侵蝕，造成接頭表面材料氧化；（5）長期運行引起彈簧老化等。

3.1.2絕緣強度降低

由于表面污穢或機械力作用引起絕緣性能降低造成的過熱故障。如絕緣子劣化或嚴重污穢，引起泄漏電流增大而發熱。

3.2電氣設備的內部故障

這是指封閉在固體絕緣、油絕緣以及設備殼體內部的電氣回路故障和絕緣介質劣化引起的故障。根據各種電氣設備的內部結構和運行狀態，依據傳熱學理論，分析金屬導電回路、絕緣油和氣體等引起的傳導、對流，從電氣設備外部顯現的溫度分布熱像圖，可以判斷出以下各種內部故障：（1）內部電氣連接或接觸不良引起的故障；（2）內部絕緣材料受潮、劣化引起的介質損耗增大故障；（3）絕緣老化、開裂或脫落故障；（4）電壓分布不均或泄漏電流過大性故障；（5）磁路的渦流損耗增大性故障；（6）浸油設備的缺油故障。

4.檢測前期的準備工作

可以說，檢測準備工作的好壞將會是直接影響電氣設備紅外診斷準確率的重要因素之一，只有加強做好檢測前期的準備工作，才能確保下列各項檢測事項的正常進行。

4.1加強對檢測人員的崗前培訓教育

我國當前的電氣設備檢測人員主要分為專職與兼職兩種，一般來說，專職人員本身就接受過專業技術知識的教育，只需要對其進行安全方面的培訓教育即可，而對于部分兼職的檢測人員來說，雖然其具備一定的專業知識與技能，但對于檢測工作的全部流程并不是十分了解，無法正確使用相關的檢測設備，導致在實際的檢測過程中，發生了很多不必要的麻煩，最終導致診斷檢測結果產生誤差。由此，我國可以看出，加強做好檢測人員的崗前培訓教育工作是非常有必要的，使其能夠全面掌握現場的安全規程，從而避免安全事故的發生，造成人員的傷亡。

4.2檢測儀器

在對電氣設備進行診斷的過程中，由于電氣設備的內部故障與外部故障在性能指標上存在著一定的差異。因此，檢測人員在選擇紅外測溫儀器時，必須根據電氣設備實際的故障需求，選擇合適的檢測儀器。只有這樣，才能對不同的故障問題進行有效的診斷，并采取相對應的解決對策，以此來提高電氣設備紅外診斷的精確性。

4.3檢測對象

由于被檢測的對象本身發熱缺陷與電氣設備的運行狀態有著直接的關聯。那么，檢測人員需要在電氣設備發生故障的初期進行認真全面的檢測，并向上級管理部門及時的匯報，盡可能使其保持在額定電壓的狀態下運行，這樣受檢對象最終的診斷結果才不會產生較大的差異。

4.4檢測位里的選擇

檢測位置要遵循三條原則：位置固定；距離適宜；方向合理。

5.檢測時機及有效掌握

檢測時機是指受檢設備缺陷暴露容易檢測，檢測現場環境包括氣象條件影響可以減少或避免兩個方面。對于兩種翻陷的檢測而言，檢測時機的有效掌握只有安排不同檢測人員，采用適用的儀器進行。

6.電氣設備紅外診斷準確率的影響因素與解決對策

6.1太陽和背景輻射的影響

原因分析：室外開展紅外檢測，儀器接受到的紅外輻射有四類。它們分別是：目標的紅外輻射；其它輻射源對目標的輻射使目標本身溫度產生變化；其它輻射源的輻射通過目標反射進人儀表；背景輻射直接進人儀表。

解決對策：防止其它輻射源對目標的輻射使目標本身溫度產生變化的對策是妥當選擇環溫參照體，以它的溫度代替環境溫度。而且也包含消除目標反射帶來的影響。防止其它輻射源的輻射通過目標反射進人儀表的對策最好對高反射的目標表面，采取涂敷無光黑漆等措施，或改變角度，選擇能避開反射的最佳方式檢測。防止背景輻射直接進人儀表的對策是選擇空間分辨率足夠的紅外測溫儀器。

6.2天氣因素的影響與解決對策

原因分析：在實際的紅外檢測過程中，由于受到天氣因素的影響，尤其是雨天、大風等氣象條件，都會給檢測人員到來不小的麻煩，致使診斷檢測工作無法順利開展。其次，這種不良的天氣因素必然會產生較大的溫差，導致一些性能較差的絕緣子表面受潮，很多故障問題無法及時暴露出來，再加之風力的影響，大大降低了紅外診斷技術的識別性，從而嚴重影響了電氣設備紅外診斷準確率。

解決對策：想要有效避免天氣因素的影響，檢測人員必須在檢測前期，充分掌握天氣變化情況，盡量選擇在無風、無雨的天氣下對受檢對象進行檢測，不然就需要對診斷的檢測結果進行修改。

6.3大氣衰減的影響與解決對策

原因分析：由于受檢對象與檢測儀器之間的距離越來越嚴，使得發射的紅外輻射頻率逐漸衰弱，而這種衰弱將會導致檢測儀器無法接收到更多的輻射能量，致使最終的診斷檢測結果與實際溫度不符。并且，造成大氣衰減的主要原因是輻射能量在傳輸過程中，大氣中的水分子、二氧化碳、一氧化碳等分子吸收了大量的懸浮顆粒，雖然其中部分固定組成部分沒有發生較大的變化，但水蒸氣的濕度卻逐漸上升。

解決對策：為了避免大氣衰減對電氣設備紅外診斷準確率的影響，檢測人員應該采取一些有效的預防措施，盡量天氣干燥的季節里進行檢測，確保水蒸氣濕度保持在恒定的標準內，并且，如果是處于安全條件下，檢測人員可以縮短受檢對象與檢測儀器之間的距離，這樣更利于提高電氣設備紅外診斷結果的精確性。

6.4發射頻率的影響與解決對策

通常情況下，如果紅外測溫儀器在對功率、輻射能量相同的受檢對象進行診斷檢測時，當其設置的發射頻率在不同情況下，必然會得到不同的檢測結果。但是，實際的發射頻率只能產生一個正確的測量結果。

解決對策：通過上文敘述，我們可以了解到，影響發射頻率的原因主要是因為設置問題。因此，檢測人員必須根據檢測儀器的說明書，設置正確的發射頻率，或是在電氣設備中常見的檢測部位上涂抹一些漆料，以此來確保發射頻率的穩定性。

6.5環境溫度因素的影響與解決對策

原因分析：在不同的季節里，環境溫度方面也存在著很大的差異，這就導致電氣設備本身存在故障很難被發現。如果檢測時間較長，再加之環境溫度無法保持在穩定的狀態下，這時電氣設備內部缺陷已經形成了一定的熱場，而在這種環境溫度急劇變化的狀態中，是不能夠進行檢測工作的。

解決對策：檢測人員必須充分掌握好檢測時間，盡可能避開太陽的輻射，確保環境溫度保持在恒溫的狀態下，從而降低溫差的錯誤率。

6.6運行狀態的影響與對策

原因分析：電流致熱型設備缺陷，發熱功率與負荷電流的平方成正比。假如設備沒有在額定電壓和額定負荷下運行，即使存在嚴重缺陷，但缺陷熱像特征很難分別。內部缺陷引起的發熱，需經一定時間（通常幾個小時），才能在設備表面產生穩定溫升。

解決對策：為了減少運行狀態的影響，采取的對策是檢測導流回路缺陷，盡量在滿負荷狀態下運行，或者符合電流越大越好，至少保證負荷率不低于0.5A/mm2，最好達到1A/mm2。電壓缺陷檢測時，要保障在額定電壓下運行，負荷電流越小越好，為零最好。為了使設備有穩定的溫升，檢測應在穩定運行狀態下有足夠的時間再進行。

7.結束語

綜上所述，可以得知，紅外診斷技術對于電氣設備紅外診斷準確率有著重要的意義，更是現代電氣設備故障中有效的診斷技術，其可以對電氣設備內、外部缺陷進行快速的檢測，并分析出其故障原因，檢測人員能夠根據這些檢測數據進行分析，得出電氣設備實際的故障部位與故障程度，從根本上對電氣故障問題進行有效的控制，確保電氣設備保持在良好的使用狀態，從而促進紅外診斷技術在我國電力領域中的持續發展。

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