探讨红外测温技术在高压输电线路中的应用

探讨红外测温技术在高压输电线路中的应用摘要:电网系统运行过程当中,高压输电线路每年都会发生多起包括污闪以及断线在内的输电事故与运行故障。电力部门以及相关工作人员应当如何保障高压输电线路运行的安全性与可靠性,这一问题备受各方关注与重视。在当前技术条件支持下,应用红外测温技术进行高压输电线路运行状态检测工作,这一问题是至关重要的。本文依据这一实际情况,以红外测温技术为研究对象,着眼于对高压输电线路的运行情况,简要分析了红外测温技术的工作原理与应用优势,进而详细研究了在高压输电线路运行过程当中的常见故障问题及红外测温技术在故障检测中的应用,旨在于引起各方人员的特别关注与重视。

关键词:红外测温技术高压输电线路工作原理应用优势故障分析

输电线路,特别是高压输电线路在整个电力系统中占据着至关重要的地位,可以说,电力系统的运行质量与运行安全性在很大程度上直接取决于高压输电线路的运行状态。从相关实践经验来看,我国多个地区都曾经发生过高压输电线路的运行故障以及安全事故。如何借助于对相关技术的应用,明确输电线路的实时运行状态,判别运行故障,这一问题备受各方工作人员的特别关注与重视。在将红外测温技术应用于高压输电线路的过程中,其作为突出的优势在于:(1)不停电；(2)不接触；(3)常态化。因此,详细研究并分析红外测温技术在高压输电线路中的应用问题至关重要。本文试对其做详细分析与说明。

1 红外测温技术工作原理及应用优势分析

1.1 红外测温技术工作原理分析

红外辐射是电磁频谱中的一大关键组成部分。按照电磁属性可将电磁波划分为以下几种类型:(1)微波;(2)紫外线;(3)无线电波;(4)可见光;(5)R射线;(6)X射线。其中,红外线主要位于可见光与无线电波的中间位置,七波长主要表现在0.75～100.00 m范围之内。更加关键的一点是:红外辐射有着极为突出的普遍性特征。相关研究人员通过试验研究的方式证实:任何温度在零度以上的物体,均在持续且自发的向四周散发一定量的红外辐射。与此同时,在诸多影响红外线辐射能量的因素当中,最为关键的两项指标为:(1)红外线波长指标;(2)物体表面温度指标。在将其应用与实践工作的过程当中,可配合对红外测温专用设备的应用,及时接受物体自身的能量,并对其进行判定,从而得出物体具体的温度状态,由此可判定物体存在的热缺陷及具体故障部位。

1.2 红外测温技术应用优势分析

同传统意义上的接触式测温技术相比,红外测温技术所表现出的主要优势可以体现在以下几个方面:(1)红外测温能够在不直接与物体表面发生接触的状态下,通过接收物体所发射红外辐射的方式,实现测温的远距离性,且兼顾极快的响应速度优势;(2)红外测温技术适用于对多种物体的测量,其中包括带电物体、高速运动物体、高温物体、高压物体以及热接触难度较大物体,在很大程度上弥补了传统接触式

测温技术应用的局限性;(3)红外测温技术在测量过程中不会对被测目标物体的温度分布状态产生变动,从而确保了测量结果的真实与可靠。

2 红外测温技术在高压输电线路中的应用分析

在我国近年来所发生的多起高压输电线路运行故障当中,一大关键原因即为:设备过热。而进一步来说,高压输电线路电气设备热故障又可以分为两种类型:其一为内部热故障,此类故障主要是指在密封状态下的电气回路出现故障;其二为外部热故障,此类故障主要是指因裸露在环境状态下的接头压接性能不足问题,导致接头温度在大电流通过状态下瞬时升高,进而引发安全隐患。而上述两类热故障均可以通过应用红外测温技术的方式妥善解决。具体可分以下几类。

2.1 绝对温差法

针对存在于高压输电线路运行过程中的热故障而言,在我国现行相关标准规范当中均作出了明确规定:高压输电线路所应用钢芯铝绞线线路在正常工作状态下的工作温度max需要控制在70 ℃以内。然而,现阶段,并不具备有关高压交流线路、直流线路金属器具具体的发热温度控制标准。参照我国现行《电力金具通用技术标准》中的相关规定来看,电气接触性能应当满足以下几点特性:(1)导线连续两点之间的电阻应当在同等长度导线线路电阻数值以下;(2)导线线路续接位置温升数值应当在被续接导线线路温升数值之下。结合上述判定可得

知:在高压输电线路处于正常负荷运行的情况下,包括压接管、联板、耐张线夹以及调整板在内相关部位温度与直流输电线路导线温度之间的关系应当为:相等或者略小。从这一角度上来说,可在检测过程中选取周边运行导线的正常温度作为参考温度数值,以被测量线路的参考温度为依据,计算具体的热缺陷数值。按照此种方式,可在一定程度上消除因风速、太阳辐射、环境温度、环境湿度等不确定因素对测定数值所造成的影响与干扰。

2.2 警戒温升法

应用此种方法进行高压输电线路故障检测的关键在于:判定整个高压输电线路发热区域相对环境温度温升情况。在当前技术条件支持下,可借助于对温升表的合理应用,达到上述目的。在实践过程中需要特别重视的是:在应用温升表过程中,通过设置警戒参数的方式,可实现对在不同负荷电流状态下,输电线路导线接头发热区域温升情况的检测。热缺陷的判定标准为:检测区域相对环境温升数值在警戒温升表温度规定数值之上。同绝对误差法相比,在应用警戒温升法进行线路缺陷检测的过程中,存在一定的缺陷与不足,需要在实际应用中加以特别重视。具体而言,涉及到以下几个方面:(1)在负荷电流、运行环境、线路材质以及材料属性条件完全一致的状态下,受到临近效应因素的影响,导致高压交流线路所表现出的发热现象较直流线路发热现象更加明显。在此过程当中,继续采取以负荷电流以及导线型号为指标规定警戒温升表参考温度数值的方式,显得不够合理;(2)对于高压输电

线路,特别是架空高压输电线路而言,受到多项因素的影响,导致在有关环境湿度指标、温度指标、风速指标以及检测距离指标的测定过程当中,存在一定的难度与局限性。在实际工作过程当中,为抑制这一影响,往往将检测参数设置为:(1)地面环境温度;(2)地面环境湿度;(3)地面环境风速,这使得最终所得出的检测距离指标存在一定的估计性特征。更加关键的是:在警戒温升法作用之下,所测定得出发热点与环境温度温升之间存在比较大的误差,可能导致有关高压输电线路热缺陷及故障部位的判定出现明显的偏差与失误。上述两项问题需要在应用警戒温升法进行高压输电线路热缺陷判定的过程中加以特别重视,并做好相应的控制措施,以保障红外测温技术应用水平的稳定与可靠。

3 结语

通过本文以上分析需要认识到:无论是对于绝对温差法、还是警戒温升法来说,在将其应用于高压输电线路故障检测的过程中均有着各自的优势与特点。若能够妥善应用,则对于保障高压输电线路运行安全而言可以说是至关重要的。特别是在夏季高温环境状态下,及时且有效的检测高压输电线路发热故障,对于热缺陷的及时诊断而言同样是至关重要的。总而言之,本文针对有关红外测温技术在高压输电线路应用过程中所涉及到的相关问题做出了简要分析与说明,希望能够为后续实践工作的开展提供一定参考与借鉴。

参考文献