红外测温的应用及实例分析

红外测温的应用及实例分析

摘要当前在电力系统中广泛应用的红外测温诊断技术是电气设备在线监测技术中的一种。本文主要讲解了红外测温诊断技术的几种方法和一些注意事项，以及对一起测温实例的分析，提出如何对红外测温诊断的缺陷作出正确的判定和红外测温对电气设备带电检测的重要性及有效性，从而对电气设备的状态检修工作提供可靠依据。

关键词电气设备；红外线测温；断路器；发热

0 引言

电气设备在运行中，许多高压电气设备的内部导流回路因连接不良，接触电阻增大，该部位就会有更多的电阻损耗和更高的温升从而造成设备局部出现过热。因为上述原因造成的设备出现局部过热的例子非常多，例如如下这些例子：

1）由于变压器套管内部引线由于某种原因造成接触不良；

2）高压断路器也是经常出现接触不良的一类设备例如其内部动静触头、静触头由于安装或者使用的不当很容易造成与基座之间的接触不良；

3）电流互感器是电气设备中常用到的一种电气设备其内部一次绕组端部接头、以及大螺杆接头和串并联接头也是最容易出现连接不良现象的；

4）电力电缆由于要流过很大的电流其接头处焊接不良就很容易造成温度急剧升高。此类故障通常在设备表面相关部位形成有一定特征性的热场分布或者是红外热像。因此，可以通过红外测试，判断出设备内部导流回路有没有回流故障并且如果判断出有这类故障的话故障的具体位置也就很容易判断出来了。如此就非常准确的为设备检修提供了可靠的依据。

1 红外测温的方法及判断原则

红外测温诊断技术主要有5种方法，包括：

1）表面温度判断法；

2）相对温差判断法；

3）同类比较法；

4）热谱图分析法；

5）档案分析法。

下文详细分析这五种方法。

1.1表面温度判断法

在这五种方法中生产试验人员最普遍采用的一种方法是表面温度判断法。这种方法的原理其实很简单，运用起来也是很方便的，主要就是使用测温设备对需要测试的设备表面温度值进行测量记录，然后把测的的温度值与相关规定进行对照，只要是测量的温度（或温升）超过规定所列的标准的，就可根据设备温度超标的程度、设备的重要程度以及设备所承受的机械应力的大小这三方面的数值来确定设备缺陷的性质。

但是，实际情况并非如此，我们大部分的生产人员并没有严格按照上述步骤进行操作，而是简单的根据设备有没有发热以及发热的程度高低来判断设备是否处于缺陷以及缺陷的程度如何。这样的判断方法是非常不严肃并且也是极其不可靠的，主观意志太强没有科学可靠的测量数据进行比对，是非常容易出现误判的。

1.2相对温差法

这种测温诊断技术方法其实道理非常简单，就是根据测量的相对温差来判定的方法。相对温差的概念是指两个对应测温点间的温差跟其中一个相对比较热的测温点的温度升高之比的百分数。

温升的概念是指用相同的检测仪器分别去测量被测物表面温度然后记录测量数据，再用同一检测仪器去检测环境温度参照体表面温度也记录下测量数据，这两场测量出来的数据之差就代表温升。

环境温度参照体：是指一类物体，这类物体是用来采集环境温度的，所用把这类物体叫做环境温度参照体。环境温度参照体不一定就具有当时的真实环境温度，但是这类参照体具有与被测物相似的物理属性，而且这类参照体还跟被测物同时处在一个相似的环境内。例如：某电力设备中的油浸式电流互感器，如果采用温度探测器测得油浸式电流互感器的顶部金属连片有发热的情况，那么就要根据上述环境温度参照体的概念以及解释来选取环境温度参照体，所以环境温度参照体也就只能选取类似金属连片或材料相同的金属部件了，瓷群或其他材质的金属显然就不能选择当做环境温度参照体了。

1.3同类比较法

同类比较法指的是在相同厂家生产的相同型号的设备之间进行对比。同类比较法还可以分为两种类型设备比较，一种是电流致热型设备比较，另一种是电压致热型设备比较。

1.4热谱图分析法

热谱图分析法主要应用的是同类设备不同状态下热图谱的差异来对设备是否异常来进行判断的。

1.5档案分析法

档案分析法主要是一种动态曲线分析，利用同一设备在不同时期的检测数据来制作出变化曲线图，通过曲线图就可以轻易的找出设备致热参数的变化趋势和变化速率以此来判断设备是否正常。

2 红外测温在现场应用中应注意的问题

在红外测温现场，必须要保证测量数据的准确性，这就要求测温设备必须在合适的环境下工作。所以必须要注意如下一些注意事项来达到准确测温的目的：

1）环境参照温度是要根据检测对象的变换而变换的，不同的检测对象就要对应不同的环境参照温度，不能一个环境参照温度对应很多的检测对象；

2）在对设备进行红外测温的时候必须要要保证同一台仪器相继的测量设备的发热点、正常的对应点及环境温度参照体的温度值；

3）正确选择被测物体的发射率；

4）在进行同类比较时的时候一定要特别注意保持仪器与各对应测点的距离一致，方位一致；

5）正确键入大气温度、相对湿度、测量距离等补偿参数，并选择适当的测温范围；

6）在测量温度值的时候要力争做到科学准确的测量方法，应从不同方位对设备进行检测，最终求出最热点的温度值；

7）要正确记录下异常设备的准确测量数值，如异常设备的实际负荷电流以及异常设备的具体发热部位、正常部位，还要准确记录下异常设备的环境温度参照体的温度值等测量数据。