基于500kV輸電線路檢修中紅外診斷技術分析

袁春雨

摘 要：500kV輸電線路的電氣設備在出現故障時，極易出現升溫和發熱的狀況，因此可憑借紅外熱像進行全方位的檢測故障，然后再通過紅外熱像只檢測紅外圖譜，從而有利于分析出溫度的分布狀況。再根據具備專業性的軟件，對溫度值的進行分析。另外，以這些數據為基礎，能夠診斷出輸電線路中的缺陷和出現故障原因。所以，在500kV輸電線路的檢修中，有效地運用紅外診斷技術，能夠發揮出更好的作用，從而實現最佳的檢修效果。

關鍵詞：500kV;輸電線路;檢修;紅外診斷技術

1紅外診斷技術的工作原理

所有存在溫度的物體都會將能量向外界散發，這些能量很難通過肉眼被發現，因此對于物理學而言，這些能量叫作輻射能量，其中物體在散發能量的過程中，其能量與熱力學4次方成正比，用E=oe（T*-T）公式來表達。E代表輻射出射度，σ表示波爾茲曼系數，e表示物體的幅射率，T*和T依次表示物體周邊環境和物體溫度。只須得到射度E，就可以通過公式算出溫度值。紅外線溫度儀所運用的就是此原理，在對溫度進行檢測中，溫度越高，物體就會向外輻射更多的能量。由于此種測量方法無需與被測量物體存在任何接觸。因此，此種方式又叫作非接觸式測量。結合相關發射原理，可把電力設備劃分為電流致熱型設備、電壓致熱型設備、綜合致熱型設備。因為500kV輸電線路所產生的熱量通常是輸電線路中的電阻和電流為依托，因此該設備是電流致熱型設備。倘若所散發熱量達到相應的數值，輸電線路中的電流就不會出現更大的改變，因此輸電線路中所存在的電阻是影響溫度變化的決定性因素，對500kV輸電線路中存在的故障進行診斷，僅須對發生故障處的電阻值作出判斷，然后與其他位置的電阻進行比較，故障處電阻值大就能夠找到發生故障位置。

2紅外診斷技術的特點

2.1診斷的技術特點

診斷技術的應用具有與被測物體不接觸、不采樣、不解體等顯著優點。可以使用被動檢測模式，非常方便，可以快速掃描碎片，并且可以清晰地顯示其圖像。它的速度非常快，這在很大程度上提高了它的檢測效率。同時，對于紅外診斷技術的應用，在變電站和發電廠中，它適用于檢測輸配電等高壓電氣設備的故障，然后利用計算機進行系統的分析和計算，從而不斷達到智能化的效果。紅外監測技術和故障診斷技術不斷將電力設備的狀態管理轉變為基于狀態的維護系統，對所轄城市的設備運行進行全方位的溫度監測，并根據各設備的實際狀態進行有針對性的維護，然后利用該技術對設備的維修質量進行評估

2.2監測方法

在紅外監測中，紅外熱像圖通常用于對測量部位進行全面仔細的掃描，找到不同熱狀態的居所，然后準確測量異常部位和關鍵檢測設備的溫度。然后提取熱譜，通過分析軟件仔細研究熱譜，識別故障性質，總結處理意見，上報異常熱譜和診斷報告。如果測試對象不同，則需要選擇不同的環境溫度參考。測量設備熱點和環境溫度基準的溫度值時，必須使用相同的儀器完成測量。在比較同一屆奧運會時，儀器必須與每個對應點保持相同的距離和方向。同時，應根據不同的方向進行仔細測量，這有助于計算熱點的溫度值。測量異常設備的實際負載電流和加熱基準溫度值時，應作詳細記錄。

3500V輸電線路設備檢修中的紅外測溫技術的應用

3.1選擇合適的診斷氣象條件

在無人機電力線路日常巡檢過程中，氣象條件的好壞容易影響巡檢質量，故障診斷也是如此。如果使用無人機紅外模式對日常電力線路運行進行故障診斷，在檢查過程中需要充分注意氣象條件。如果檢查時環境溫度過低，很容易影響最終的紅外檢測判斷。因此，我們應該注意環境溫度高于20℃時的氣象條件。或者，如果溫度過低，則在判斷故障診斷結果之前，需要校正熱點的溫度，以最大限度地提高故障診斷的準確性。除了溫度，風速也會對紅外診斷的最終質量產生嚴重影響，因為如果風速過快，電氣設備的散熱率會隨著風速的增加而增加;如果風速太慢，由于風速降低，電氣設備的散熱率可能較低。因此，在使用紅外方法進行故障線路診斷時，還應高度關注當前的風速狀況。

3.2注意選擇合適的太陽輻射周期

太陽輻射會嚴重影響無人機紅外檢測結果，也會對無人機紅外電源線的故障診斷產生重大影響，因此需要對太陽輻射的外部影響情況給予足夠的重視。因此，應選擇太陽輻射較弱的時間段進行故障診斷。例如，在陰天、黃昏和清晨，太陽輻射能量通常很弱。您可以嘗試在這些時間段內診斷故障。

3.3溫升報警法在500V輸電線路設備運行維護中的應用

警告溫升法可以確定電源線的加熱部分。現有技術可以有效地用于檢測電路中存在問題的部件。在實踐中，人員必須注意檢查輸電線路，這有利于更順利地完成輸電線路工作。此外，負責人還可以使用報警線設置指定數量的參數，以達到監測輸電線路的目的，但在實際運行過程中，由于各種因素，這種模式會受到限制。例如，這種方法會導致測量設備的內部和外部溫度出現誤差，如果電源線中的電流量不同，則很容易產生接近效應，從而導致交流線路發生故障。因此，在應用該方法的過程中，相關人員必須嚴格控制外部因素，以避免輸電線路故障。此外，應隨時檢測輸電線路周圍的溫度，以確保輸電線路的安全運行。紅外熱圖傳輸到計算機后，使用專業軟件對圖像進行全面系統的研究。通過繪制一條直線可以知道分析結果，該直線可以表示絕緣子表面的最高值。你也可以理解這條線所在區域的溫度曲線。

3.4熱圖分析法在500V輸電線路設備運行維護中的應用

熱圖分析是指員工使用紅外熱像儀給出的溫度變化圖來估計電氣設備的運行情況。由于熱地圖集法測量精度高，該方法常用于500kV輸電線路的維護。同時，對于目前人力資源相對較少的環境，熱圖分析方法必須減少人為干預，并且必須不斷提高標準化程度。結合國家有關輸電線路設備的規定，在電力設備和輸電線路的設計中，應根據電氣設備的表面溫度，規范輸電線路設備的設計。此外，還應估算輸電線路的表面溫度。

3.5絕對溫差法在500V輸電線路設備運行維護中的應用

目前，絕對溫差法在輸電線路運行監測中發揮著重要作用。本監測方法屬于國家有關機構制定的監測規范。在輸電線路運行期間，如果允許內部鋼芯絞線正常運行，線路運行環境的溫度不得高于70℃，以確保整個輸電系統的穩定性。然而，根據實際情況，雖然我國已經制定了輸電線路的運行標準，但交流線路和直流線路的金屬加熱標準沒有明確的區分。針對這種情況，國家電力必須運用通用技術進行全方位的研究，充分了解電氣設備的知識，促進電氣設備的接觸性能達到標準。

結論

綜上所述，由于我國電力事業正處于快速的發展中，對輸電線路的檢修工作也提高了要求。在這其中，針對500kV輸電線路檢修，有效地對紅外診斷技術加以運用，其作用十分顯著。此項技術的優勢極大，例如無需接觸被測物體、無需取樣等，十分便捷，且還能夠進行大面積的掃描成像，其運行狀態效果非常好，快速方便，使得檢測效率實現了更大程度的提高。另外，在紅外檢修技術的運用中，還須重視選取檢修方法，加強培養相關專業人才，從而讓線路工作質量得到保證，并更好地提高工作實效性。

參考文獻：

[1]彭向陽.大型無人機電力線路巡檢作業及智能診斷技術[M].北京：中國電力出版社，2015.

[2]張文峰，彭向陽，陳銳民，等.基于無人機紅外視頻的輸電線路發熱缺陷智能診斷技術[J].電網技術，2014（5）：1334-1338.

[3]張琛燁.基于無人機熱紅外成像的輸電線路故障點識別與診斷[J].農業科技與裝備，2021（1）：42-44.

[4]包志鵬，李梓璐，李梓鍇，等.基于紅外成像的無人機故障診斷方法研究[J].機電信息，2020（15）：180-181.

[5]陳景尚.對無人機電力線路安全巡檢系統及關鍵技術的探討[J].科技創新與應用，2019（2）：158-159.