线路红外测温技术

线路红外测温技术

组别：01 银河战队

制作：邓培文

输电线路的连接，不管是导线连接管或是引流接点，都是电力线路的薄弱环节。由于导线连接点存在施工不良，气候冷热变化影响、负荷的骤增以及振动等原因，会促使接点处螺丝松动或接触面金属氧化造成接触电阻增大，到一定程度，可能因为温度过高最终造成线路事故。

预防事故的方式

1、巡视中用眼睛观察

目前，普遍采用人工巡检。存在费时、费工、效率低、

不全面、不细致等问题。

2、飞机巡检

摄像机：拍摄可见光图像、红外测温仪：拍摄红外图像。

3、使用红外检测诊断技术

红外检测仪

红外测温仪简述

远距离红外测温仪是一种可在远距离测量小目标温度的温度测量仪器，广泛应用于电力系统，主要用于远距离测量输变电线路及变电站电器设备接头的温度，同时也可用于其它行业非接触测量各种物体表面的温度。

技术指标

•测温范围0℃～300℃ 测温分辨率1℃

•测温误差≤5% 使用距离10米～75米

红外线测温仪工作原理：红外辐射是电磁频谱的一部分,它包

括无线电波、微波、可见光、紫外

线、R射线和X射线,其中红外线位

于可见光和无线电波之间,红外线的

波长在0.76~100μm（微米）之间.

一切温度高于绝对零度的物体都在

不断、自发地向周围空间发出红外

辐射能量.红外辐射的物理本质是热

辐射,而辐射能量的大小及其波长都

与物体表面的温度有着十分密切的

关系,因此红外测温仪接收多钟物体

自身发射的红外能量对其进行测量,

就可以准确地反映出被测目标的温

度

输电线路利用红外测温的技术特点：

1、不接触、不停电检测

由于高压输电线路基本采用架空线路方式运行,采用红外检测诊断的时候与设备相隔一定距离(一般在15m以上),所以红外检测时可以做到不接触、不停电,从而检测到输电线路在运行情况下的真实状态信息,同时可以保障作业安全可控,省时省力,提高供电可靠性

2、可大面积快速扫描成像

利用红外测温仪采用不同镜头在同一距离对同一热故障所拍摄到的效果见图1、图2.从图1、图2中我们可以清楚的看到,红外线成像给出的结果形象、直观并且具有较高的准确性.红外线检测时响应速度快,具有很高的数据采样能力,与过去检测高压输电线路接头连接故障及劣质绝缘子的传统人工徒步观测和登高检测方法相比较,采用红外线检测可以大大提高检测效率,不受地理位置的限制,能降低作业强度,保证人员安全

电力金具的电气接触性能应符合下列要求：

1) 导线接续处两端点之间的电阻，应不大于同样长度导线的电阻；

2) 导线接续处的温升应不大于被接续导线的温升；

3) 承受电气负荷的所有金具，其载流量应不小于被安装导线的载流量。

————资料来源《电力金具通用技术条件》(GB2314—85)根据上述规则，可以认定在正常负荷运行情况下，接续管、耐张线夹、调整板、二线联板等处的温度应与直流输电线路的导线相同或比它小，因此，可以取被检测对象附近正常运行导线的温度作为参考温度，即对于有热缺陷的地方，可以在离发热点1m远的地方取导线或线路金具的温度作参考温度。

对缺陷的判断标准需注意：

•1) 对红外热像仪，有一定的测量误差，如目前很先进的AGEMA的THV570和Inframetrics的PM280，它们的精度为±2%(读数范围)或±2℃；

•2) 对于已经运行很长时间的线路，由于压接时对导线有损伤，在长期运行中有腐蚀、磨损，对于运行中的线路金具如接续管等，我们认为应该有一个允许的温升范围，而不一定要严格按GB2314—85的标准，即线路金具处的温度不一定要比周围正常运行导线的温度低或相等；

•3) 由于测量的误差和参考点选取的随机性，选取的参考点温度就有一定变化范围，从理论分析和实际观测结果来看，这个温度范围<2℃

•4) 由于实际的环境条件千差万别，使任何红外热像仪都不能给出与检测现场的实际情况吻合的普适的修正方案，再加上红外热像仪要求输入的修正测量温度的环境参数有误差，因此测量结果有一定误差。

造成过热的原因为：

•1) 氧化腐蚀由于外部热缺陷的导体接头部位长期裸露在大气中运行，长年受到日晒、雨淋、风尘结露及化学活性气体的侵蚀，造成金属导体接触表面严重锈蚀或氧化，氧化层都会使金属接触面的电阻率增加几十倍甚至上百倍；

•2) 导线接头松动导体连接部位在长期遭受机械震动、抖动或在风力作用下摆动，使导体压接螺丝松动；

•3) 安装质量差a) 如接头紧固件未紧到位；b) 安装时紧固螺丝上下未放平垫圈或弹簧垫圈，受气温热胀冷缩的影响而松动；c) 线夹与导线接续前未清刷，没有涂电力复合脂，或复合脂封闭不好，使潮气侵入造成氧化使接触电阻变大而发热；d) 铝导线与铜接点连接未加铜铝过渡接头；e) 线夹结构不好，导线在线夹端口受伤断股；f) 线夹大小与导线不配套，输电线连接点前后截面及导流能力不匹配；g) 线夹结构造成的磁滞涡流损耗发热。

线路检测的新技术

超声波法：

超声波法是基于超声波在从一种介质进入另一种介质的传播过程中会在两介质的交界面发生反射、折射和模式变换的原理，超声波发生器发射始脉冲进入绝缘子介质，当绝缘子有裂纹时，则在时间轴上出现该裂纹的反射波，由时间轴上缺陷波的大小和位置即可判断绝缘子中缺陷情况。

用超声波检测复合绝缘子机械缺陷时具有操作简单、安全可靠、抗干扰能力强等优点。但由于其存在耦合、衰减及超声换能器性能问题，在远距离遥测上目前尚未有重大突破，不适合现场检测，而主要用于企业生产在线检测以及实验室检测。