紅外檢測模板

紅外檢測模板第1頁/共78頁項目一紅外檢測技術(shù)培訓(xùn)教材

任務(wù)一紅外基本知識和電力紅外檢測任務(wù)二電網(wǎng)輸變電設(shè)備紅外檢測診斷任務(wù)三紅外熱像儀器及操作實踐任務(wù)四診斷技術(shù)與規(guī)范管理第2頁/共78頁紅外基本知識和電力紅外檢測一、紅外檢測技術(shù)發(fā)展概述二、紅外熱像檢測基本知識三、電力設(shè)備紅外檢測基本機理第3頁/共78頁紅外線的發(fā)現(xiàn)第4頁/共78頁紅外技術(shù)發(fā)展過程

圖1－2國外紅外探測器技術(shù)發(fā)展過程第5頁/共78頁紅外技術(shù)發(fā)展過程

圖1－3國內(nèi)紅外技術(shù)發(fā)展過程第6頁/共78頁紅外儀器被測物體的紅外輻射能量與溫度成一定的函數(shù)關(guān)系，輻射能量通過儀器的透鏡，濾光片，會聚到探測器，探測器將輻射能轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)過放大器，A/D轉(zhuǎn)換器的處理，最后顯示出溫度值。（1）紅外測溫儀（點溫計）

（2）紅外熱電視（3）紅外熱像儀（焦平面）

第7頁/共78頁紅外熱像紅外熱像儀是當今紅外檢測與診斷技術(shù)所應(yīng)用的最先進的儀器，分為光機掃描系統(tǒng)和焦平面兩大類焦平面紅外熱像儀數(shù)字式的核心元件是有數(shù)萬個各自獨立的半導(dǎo)體光電耦合器件（硅鉑、碲鎘汞、銻化銦等）構(gòu)成的焦平面陣列集成電路。

圖1－6：紅外轉(zhuǎn)換原理圖第8頁/共78頁

圖1－7紅外與可見光圖第9頁/共78頁二、紅外熱像檢測基本知識1．電磁波譜通常把波長大于紅色光線波長0.75μm，小于1000μm的這一段電磁波稱作“紅外線”，也常稱作“紅外輻射”

圖1－8電磁輻射頻譜圖第10頁/共78頁

2．紅外線特性紅外線輻射是自然界存在的一種最為廣泛的電磁波輻射；自然界任何溫度高于絕對零度（-273.16℃）的物體都會發(fā)出紅外線，輻射出的紅外線帶有物體的溫度特征信息。比如冰塊：第11頁/共78頁

3．紅外線傳播紅外線在大氣中穿透比較好的波段，通常稱為“大氣窗口”。短波窗口在1--5μm之間，而長波窗口則是在8--14μm之間。紅外輻射在大氣中衰減與波長密切相關(guān)。圖1－10紅外的大氣投射窗口第12頁/共78頁

4．熱輻射輻射是從物質(zhì)內(nèi)部發(fā)射出來的能量。物質(zhì)分子內(nèi)原子的相對振動，分子轉(zhuǎn)動，晶體中原子的振動都隨之被激發(fā)到更高能級，當它向下躍遷時，就進行輻射，這種輻射稱之為熱輻射。圖1－11熱輻射的傳導(dǎo)第13頁/共78頁

5．物體接收的入射輻射輻射—物體向外發(fā)出自身能量；吸收—物體獲得并保存來自外界的輻射；反射—物體彈回來自外界的輻射；透射—來自外界的輻射經(jīng)過物體穿透出去。

Wа+Wρ+Wτ=Win=100%；а+ρ+τ=1

圖1－12入射輻射對物體的作用第14頁/共78頁

6．物體發(fā)出的紅外輻射物體自身的紅外輻射是各個方向的；物體的溫度及表面輻射率決定著物體的輻射能力；Wε+Wρ+Wτ=Wex；ε+ρ+τ=1。圖1－13紅外輻射對物體的作用第15頁/共78頁

7．輻射率和吸收率一個物體吸收輻射的能力強，那么它輻射自身能量的能力就強，反之亦然。圖中茶壺右上半玻璃的表面輻射率比左下半不銹鋼的表面輻射率高圖1－14兩個不同輻射系數(shù)同一水溫?zé)崴畨乇砻鏌嵯駡D第16頁/共78頁

8．黑體黑體100%吸收所有的入射輻射，也就是說它既不反射也不穿透任何輻射，即α=1。黑體100%輻射自身的能量ε=1。黑體是一個理想的輻射體，而真正的黑體并不存在。第17頁/共78頁

9．實際物體的紅外輻射對大多數(shù)物體來說，對紅外輻射不透明，即τ=0；實際物體的輻射由兩部分組成：自身輻射和反射對于實際測量來說：ε+ρ=1；光滑表面的反射率較高，容易受環(huán)境影響（反光）。粗躁表面的輻射率較高；電力設(shè)備發(fā)射率一般取0.85-0.95之間。第18頁/共78頁

10．輻射系數(shù)的測量簡單測試方法：（見下圖）設(shè)置黑膠帶的輻射率（0.95）；測量膠帶溫度（用點溫或區(qū)域平均溫）；記下所測溫度；再將點或區(qū)域移動到樣品上；改變輻射率，直到溫度與剛才所記的溫度相同；記下此時輻射率既是。第19頁/共78頁

11．紅外輻射的規(guī)律(1)紅外線在真空中的傳播速度：C=λω≈3×108m/s，式中C：速度λ：波長ω：頻率。(2)維恩位移定理:物體表面紅外線輻射的峰值波長與物體表面分布的溫度有關(guān)，峰值波長與溫度成反比。

λ=2898/T（μm）式中：λ為峰值波長，單位μm;T為物體的絕對溫度，單位K(3)斯蒂芬—波爾茲曼定律:物體的紅外輻射功率與物體表面絕對溫度的四次方成正比，與物體表面的發(fā)射率成正比。物體紅外輻射的總功率對溫度的關(guān)系。

W=ε×σ×T4(Watt/m2)

式中：σ為斯蒂芬—波爾茲曼常數(shù)第20頁/共78頁三、電力設(shè)備紅外檢測基本機理

1．高壓電氣設(shè)備故障的模式、機理和發(fā)展

(1)電力設(shè)備發(fā)熱

１)電阻損耗：P=KfI2R2)介質(zhì)損耗：P=U2ωCtgδ3)鐵磁損耗：P∝KB02(B0

漏磁通)第21頁/共78頁

(2)設(shè)備故障類型1)電氣設(shè)備的外部故障：主要表現(xiàn)為機械接觸不良和外部污穢引起2)電氣設(shè)備的內(nèi)部故障主要是指封閉在固體絕緣、油絕緣以及設(shè)備殼體內(nèi)部的電氣回路故障和絕緣介質(zhì)劣化引起第22頁/共78頁

a）內(nèi)部電氣連接不良或觸頭不良故障。b）介質(zhì)損耗增大故障。c）絕緣老化，開裂或脫落故障。d）電壓分布不均勻或泄漏電流過大性故障。e）渦流損耗（鐵損）增大性故障。f）缺油故障。g）其他發(fā)熱故障。特殊運行方式，過負荷或電壓變化過大、單相運行等引起的故障，或者冷卻系統(tǒng)設(shè)計不合理與堵塞、散熱條件差等引起的故障。第23頁/共78頁

2．影響電力設(shè)備紅外測量因素

(1)大氣影響：大氣吸收的影響

(2)顆粒影響：大氣塵埃及懸浮粒子的影響

(3)風(fēng)力影響

(4)輻射率影響

(5)測量角影響

(6)熱輻射影響：鄰近物體熱輻射的影響

(7)太陽影響：太陽光輻射的影響第24頁/共78頁電網(wǎng)輸變電設(shè)備紅外檢測診斷

一、變壓器；二、電流互感器；三、電壓互感器；四、耦合電容器；五、斷路器；六、GIS設(shè)備；七、隔離開關(guān)；八、避雷器；九、阻波器；十、絕緣子；十一、電力電纜；十二、并聯(lián)電容器；十三、電抗器；十四、高壓套管；十五、導(dǎo)引線；十六、防雷接地裝置；十七、二次設(shè)備；十八、輸電線路

第25頁/共78頁一、變壓器變壓器是電網(wǎng)中最為關(guān)鍵的設(shè)備之一，擔負著電能輸送和電壓轉(zhuǎn)換的作用。變壓器組成部件包括本體、冷卻裝置、調(diào)壓裝置、保護裝置（氣體繼電器、儲油柜、測溫裝置等）和出線套管。目前，紅外測溫是變壓器帶電條件下的狀態(tài)檢測有效檢測手段之一，通過紅外熱成像技術(shù)可以發(fā)現(xiàn)變壓器本體、儲油柜、套管、冷卻器及其控制回路等大量不同類型的缺陷。第26頁/共78頁變壓器

1．本體變壓器本體由鐵芯、線圈、油箱、絕緣油等組成，由于體積大、內(nèi)部油循環(huán)，很難通過紅外檢測發(fā)現(xiàn)變壓器內(nèi)部故障或缺陷，但可以發(fā)現(xiàn)嚴重漏磁一類的發(fā)熱缺陷。

2．儲油柜儲油柜俗稱油枕，為一圓筒型容器。當變壓器油熱脹時，油由油箱流向儲油柜；當變壓器油冷縮時，油由儲油柜流向油箱。變壓器儲油柜按照結(jié)構(gòu)可分為敞開式、隔膜式、膠囊式、金屬紋波式，在油位指針指示不準的情況下，可以通過紅外檢測其真實油位。3．套管變壓器套管是將變壓器內(nèi)部高、低壓引線引到油箱外部的絕緣套管。套管按結(jié)構(gòu)可分為電容式、充油、純瓷套管和合成套管。電容式套管由導(dǎo)電桿、電容屏、絕緣油、外瓷套等組成。通過紅外檢測手段能發(fā)現(xiàn)套管缺油、主絕緣介損偏大等各類缺陷，4．冷卻器冷卻器又稱散熱器，用油循環(huán)方式散熱。變壓器常見冷卻方式有自冷、風(fēng)冷、強油風(fēng)冷等，冷卻器主要由散熱片、聯(lián)管、閥門、風(fēng)扇、潛油泵等組成，能常發(fā)現(xiàn)油閥門沒打開、冷卻效率低下、風(fēng)扇油泵缺陷。第27頁/共78頁二、電流互感器電流互感器是將系統(tǒng)高電壓、大電流的信息傳遞到低電位、小電流的二次側(cè)，聯(lián)絡(luò)一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)的重要元件；電流互感器按照絕緣介質(zhì)可分為充油電容型、SF6氣體絕緣互感器，35kV及以下電壓等級有固體絕緣互感器；電流互感器由一次導(dǎo)電回路、電容屏、絕緣油/氣體、二次線圈、外瓷套等組成；通過紅外檢測手段不僅能有效發(fā)現(xiàn)一次連接點發(fā)熱等電流致熱缺陷，還能檢測到介損超標等電壓致熱型缺陷。第28頁/共78頁三、電壓互感器電壓互感器是將電網(wǎng)高電壓的信息傳遞到低電壓二次側(cè)，是一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)的重要元件；電壓互感器按照結(jié)構(gòu)可以分為電磁式電壓互感器和電容式電壓互感器兩大類；電容式電壓互感器主要由分壓電容單元和電磁單元、外加套管組成；通過紅外檢測能夠有效發(fā)現(xiàn)各類電壓致熱型缺陷。第29頁/共78頁四、耦合電容器耦合電容器主要用于工頻高壓輸電線路中，使強電與弱電載兩個系統(tǒng)通過電容器耦合隔離，與結(jié)合濾波器一起實現(xiàn)載波、通訊等目的。耦合電容器結(jié)構(gòu)較為簡單，內(nèi)部由串并聯(lián)的電容元件組成。運用紅外熱成像檢測技術(shù)能有效發(fā)現(xiàn)其電壓致熱型缺陷。第30頁/共78頁五、斷路器斷路器是電力系統(tǒng)中最重要的設(shè)備之一，它用于開斷正常運行條件下的電流和系統(tǒng)故障條件下的短路電流，斷路器性能狀態(tài)的好壞直接影響電力系統(tǒng)運行的可靠性和安全性斷路器按照滅弧介質(zhì)可分為SF6斷路器、油斷路器、真空斷路器等SF6斷路器一般由本體、均壓電容器、操作機構(gòu)、控制回路等部件組成紅外檢測高壓斷路器發(fā)現(xiàn)的缺陷通常為導(dǎo)電接觸點電流致熱型缺陷第31頁/共78頁斷路器1．本體瓷柱式斷路器本體由滅弧室、支柱瓷瓶及提升、傳動機構(gòu)組成，紅外檢測通常能檢測到滅弧室導(dǎo)電部分發(fā)熱缺陷2．均壓電容器斷路器均壓電容器與耦合電容器結(jié)構(gòu)類似，可主要檢測到均壓電容器介損超標熱缺陷第32頁/共78頁六、GIS設(shè)備GIS設(shè)備即氣體絕緣封閉組合電器，是將變壓器以外的高壓電氣設(shè)備元件，全部按照主接線順序布置在金屬罐體內(nèi)，以SF6氣體作為絕緣介質(zhì)，具有結(jié)構(gòu)緊湊、供電可靠性高、免維護的特點第33頁/共78頁GIS設(shè)備

1．罐體

GIS設(shè)備罐體由金屬導(dǎo)電回路、盆式絕緣子、SF6氣體、金屬外殼組成，通過紅外檢測的手段也能發(fā)現(xiàn)GIS設(shè)備導(dǎo)電回路發(fā)熱這一類電流致熱型缺陷2．套管

GIS設(shè)備出線套管由導(dǎo)電部分、外瓷套組成，中間充滿SF6氣體作為絕緣介質(zhì)。表面污穢發(fā)熱、端部連接接觸發(fā)熱較常見第34頁/共78頁七、隔離開關(guān)隔離開關(guān)是高壓開關(guān)中使用最多的一種電氣設(shè)備，它的作用是將需要檢修的電氣設(shè)備與帶電的電網(wǎng)隔離或轉(zhuǎn)換系統(tǒng)設(shè)備運行方式。隔離開關(guān)主要由導(dǎo)電回路、支柱絕緣和操作機構(gòu)組成。該類設(shè)備導(dǎo)電接點常年暴露大氣中，銹蝕情況嚴重，經(jīng)紅外檢測發(fā)現(xiàn)電流致熱缺陷較多。第35頁/共78頁隔離開關(guān)1．導(dǎo)電回路導(dǎo)電回路通過支柱絕緣子固定在底座上，主要包括由操作瓷瓶帶動的動觸頭和導(dǎo)電桿、固定在底座上的靜觸頭（也有在母線上的）、用來連接母線或設(shè)備的接線端。刀閘導(dǎo)電回路接點較多，連接觸點接觸電阻不穩(wěn)定，電流致熱異常多發(fā)。2．支柱絕緣子隔離刀閘支柱絕緣子分為支柱瓷瓶和操作瓷瓶，起支撐和傳動的作用，隔離刀閘支柱絕緣子常見紅外檢測發(fā)熱缺陷有表面污穢發(fā)熱和絕緣子裂紋。第36頁/共78頁八、避雷器避雷器的作用是限制電力系統(tǒng)中操作過電壓與雷擊過電壓，該類設(shè)備數(shù)量較多，現(xiàn)在電網(wǎng)中大部分使用的是金屬氧化物避雷器。因工藝和質(zhì)量控制原因，避雷器在運行中出現(xiàn)較多因內(nèi)部受潮而導(dǎo)致的設(shè)備故障，通過紅外檢測能早期發(fā)現(xiàn)此類設(shè)備隱患。避雷器缺陷熱像是典型的電壓致熱型。第37頁/共78頁九、阻波器

阻波器是載波通信及高頻保護不可缺少的高頻通信元件，它阻止高頻電流向其它分支分流，起減少高頻能量損耗的作用。阻波器通常由電感線圈、調(diào)諧元件及避雷器等組成，采用支柱絕緣子或懸式絕緣子支撐，通過紅外檢測能發(fā)現(xiàn)阻波器線圈和其他元件的發(fā)熱缺陷。第38頁/共78頁十、絕緣子絕緣子是用來支持導(dǎo)線的絕緣體。絕緣子種類很多，主要有：懸式絕緣子（輸電線路和變電站構(gòu)架上常用絕緣子），針式絕緣子（6-10kV配電線路常用絕緣子），棒形絕緣子等，材料有分瓷質(zhì)、玻璃和合成材料的。通過紅外檢測能發(fā)現(xiàn)絕緣子各類電壓致熱型缺陷。第39頁/共78頁十一、電力電纜電線電纜的主要功能就是傳輸電能。一般由導(dǎo)體（或稱導(dǎo)電線芯）、絕緣層、屏蔽層、填充層、內(nèi)護層、鎧裝層組成，按絕緣類型及結(jié)構(gòu)可分為油浸紙絕緣電力電纜、塑料絕緣電力電纜和橡皮絕緣電力電纜等。電纜終端和電纜連接部位是電纜故障的多發(fā)點。通過紅外檢測不僅能發(fā)現(xiàn)各類接點發(fā)熱等電流致熱型缺陷，還可以檢測電纜受潮等電壓致熱型缺陷。第40頁/共78頁十二、并聯(lián)電容器并聯(lián)電容器主要用于補償電力系統(tǒng)感性負荷的無功功率，以提高功率因數(shù)，改善電壓質(zhì)量，降低線路損耗。并聯(lián)電容器主要由電容芯子、浸漬絕緣油、金屬外殼和出線結(jié)構(gòu)等幾部分組成。通過紅外檢測能發(fā)現(xiàn)電容器本體絕緣缺陷和接點發(fā)熱缺陷。第41頁/共78頁十三、電抗器電抗器用于無功補償、限流、穩(wěn)流等作用的一種電感元件，在電力系統(tǒng)中不可缺少。并聯(lián)電抗器主要用以補償電容電流，限制工頻和操作過電壓；串聯(lián)電抗器與電容器組串聯(lián)連接在一起，用以限制開關(guān)操作時的涌流及消除高次諧波電流。按結(jié)構(gòu)可分為油浸式電抗器和干式電抗器。紅外檢測較容易發(fā)現(xiàn)接點發(fā)熱缺陷，油抗類似油浸變壓器，對干式電抗器，還可以發(fā)現(xiàn)匝間短路等綜合致熱型缺陷。第42頁/共78頁十四、高壓套管高壓套管主要用在高壓載流導(dǎo)體需要穿過與其電位不同的金屬箱殼或墻壁處，起到絕緣作用。按絕緣結(jié)構(gòu)和主絕緣材料的不同，將高壓套管分為純瓷套管（還有合成套管）、充油套管、油紙電容式套管等。紅外檢測既可以發(fā)現(xiàn)接點發(fā)熱等電流致熱型缺陷，還可以發(fā)現(xiàn)穿墻套管渦流損耗等綜合致熱型缺陷及套管受潮等電壓致熱型缺陷。第43頁/共78頁十五、導(dǎo)引線變電站內(nèi)導(dǎo)引線起著連接各類設(shè)備的作用，承載著高電壓、大電流。導(dǎo)線由鋁、鋼、銅等材料制成，常用的導(dǎo)引線有鋁絞線、鋼芯鋁絞線等。紅外檢測導(dǎo)引線發(fā)熱缺陷多是電流致熱型，金具、線夾和接頭為缺陷多發(fā)。第44頁/共78頁十六、防雷接地裝置變電站內(nèi)防雷裝置主要有避雷器、避雷針、避雷線等；接地裝置由接地極、接地引下線、構(gòu)架接地組成，用以實現(xiàn)電氣系統(tǒng)與大地相連接的目的。電氣設(shè)備的接地可分為：工作接地、防雷接地、保護接地。紅外檢測接地裝置發(fā)熱缺陷多為綜合致熱型或電流致熱型。第45頁/共78頁十七、二次設(shè)備二次設(shè)備是對一次設(shè)備進行控制、調(diào)節(jié)、保護和監(jiān)測的設(shè)備，它包括控制器具、繼電保護和自動裝置、測量儀表、信號器具等。二次回路的內(nèi)容包括變電站一次設(shè)備的控制、調(diào)節(jié)、繼電保護和自動裝置、測量和信號回路以及操作電源系統(tǒng)。電力系統(tǒng)還包括為保證其安全可靠運行的繼電保護和安全自動裝置,調(diào)度自動化和通信等輔助系統(tǒng)。二次設(shè)備及其回路常見紅外檢測發(fā)熱缺陷有屏柜過熱、元件/模塊異常和端子松動發(fā)熱等。第46頁/共78頁十八、輸電線路1．絕緣子絕緣子是送電線路絕緣的主體，其用途是懸掛導(dǎo)線并使導(dǎo)線與桿塔、大地保持絕緣。絕緣子一般采用瓷和鋼化玻璃，也有合成材料的。發(fā)熱類型通常是電壓致熱型，對盤式低、零值絕緣子有一定的檢測能力2．導(dǎo)、地線導(dǎo)線是架空送電線路主要組成部分，其作用是傳到電能；地線（避雷線）架設(shè)在桿塔頂部，其作用是保護線路導(dǎo)線，減少雷擊機會，提高線路耐雷水平。導(dǎo)、地線常用的有鋁絞線、鋼芯鋁絞線，還包括各類連接金具，如壓接管、間隔棒、線夾等。發(fā)熱類型通常是電流致熱型，第47頁/共78頁紅外熱像儀器及操作實踐

一、紅外熱像儀主要參數(shù)二、紅外熱像儀的工作過程

三、紅外熱成像儀的使用

四、正確使用紅外熱像儀的方法和技巧

第48頁/共78頁一、紅外熱像儀主要參數(shù)1．溫度分辨率溫度分辨率標志著紅外成像設(shè)備整機的熱成像靈敏度，是一項極為重要的參數(shù)指標，它可以用主觀參數(shù)或客觀參數(shù)表示。溫度分辨率的客觀參數(shù)是噪聲等效溫差（NETD）。它是通過儀器的定量測量來計算出熱電視的溫度分辨率，從而是排除了測量過程的主觀因素。它定義為當信號與噪聲之比等于1時的目標與背景之間的溫差。第49頁/共78頁

2．空間分辨率。熱像儀分辨物體空間幾何形狀細節(jié)的能力，它與所使用的紅外探測器像元面積大小，光學(xué)系統(tǒng)焦距、和像質(zhì)、信號處理電路帶寬等有關(guān)。空間分辨率＝（2π×水平視場角度（°））/（360°×水平像元數(shù)），單位為弧度（rad）。第50頁/共78頁

3．紅外像元數(shù)（像素）。在熱像儀視場可分割的像元數(shù)。采用焦平面紅外探測器時，也為探測器的像元素?，F(xiàn)在使用的手持式熱像儀一般為160×120、320×240、640×480像素的非制冷焦平面探測器。4．測溫范圍。熱像儀在滿足準確度的條件下測量溫度的范圍。一般在-20℃-500℃范圍（電網(wǎng)設(shè)備紅外檢測通常在-20℃-300℃范圍內(nèi)）第51頁/共78頁

5．熱靈敏度。熱像儀分辨物體溫度的能力。一般規(guī)定在溫度30℃時，要求熱靈敏度在0.06-0.08之間。6．采樣幀速率。采集兩幀圖像的時間間隔的倒數(shù)，單位為赫茲（Hz）。宜不低于25Hz。7．工作波段。熱像儀響應(yīng)紅外輻射的波長范圍。工業(yè)檢測熱像儀宜工作在長波范圍內(nèi)，即8--14μm。第52頁/共78頁二、紅外熱像儀的工作過程

紅外熱像儀簡單工作示意圖第53頁/共78頁三、紅外熱成像儀的使用

1．紅外熱成像儀的檢測類型：定性和定量。定性熱成像能夠拍攝優(yōu)質(zhì)的圖像，通過這些優(yōu)質(zhì)的圖像完成實際應(yīng)用。定量檢測既是在拍攝熱圖像的同時加上溫度的標尺。2．聚焦。當一個物體被聚焦，其邊緣非常清晰且輪廓分明。光學(xué)聚焦：與可見光相機操作類似。在一張已經(jīng)保存了的圖像上，焦距是不能改變的參數(shù)之一！熱聚焦：觀察被測目標的邊緣以及形狀以便獲得清晰的熱圖像。第54頁/共78頁四、正確使用紅外熱像儀的方法和技巧

請記?。罕ＷC第一時間操作正確性對圖象質(zhì)量、缺陷發(fā)現(xiàn)乃至故障診斷分析都致關(guān)重要！應(yīng)避免現(xiàn)場使用上的任何操作失誤完成各項補償參數(shù)的修正設(shè)置第55頁/共78頁

1．調(diào)整焦距2．選擇正確的測溫范圍3．了解目標圖像的最大測量距離4．清晰紅外熱圖像和精確測溫5．工作背景單一6．保證測量過程中儀器拍攝平緩移動第56頁/共78頁診斷技術(shù)與規(guī)范管理

一、《帶電設(shè)備紅外診斷應(yīng)用規(guī)范》宣貫第57頁/共78頁

1.標準新修背景說明與DL/T596《預(yù)試》結(jié)合，適應(yīng)狀態(tài)檢修，增加發(fā)現(xiàn)紅外缺陷時補充其他試驗手段的判斷方法。增加飛機巡線的應(yīng)用及儀器和判斷的方法。更新近年發(fā)現(xiàn)典型缺陷紅外圖譜。增加紅外儀器的選型要求，將儀器分成兩類手持式和便攜式。增加紅外儀器的校驗和比對。設(shè)備的基礎(chǔ)溫升進行統(tǒng)計，增加新設(shè)備的基礎(chǔ)溫升?？砷_展相關(guān)設(shè)備研究，如合成套管設(shè)備、合成絕緣子、瓷絕緣子串的熱特性。第58頁/共78頁

2.重要提法一般檢測與精確檢測；電壓致熱設(shè)備與電流致熱設(shè)備；便攜式紅外熱像儀與手持式紅外熱像儀；儀器檢驗的周期和項目要求及評判標準。第59頁/共78頁

3.基本概念(1)相對溫差。

Δt＝（τ1－τ2）/τ1＝（T1－T2）/（T1－T0）式中：τ1和T1——發(fā)熱點的溫升和溫度；

τ2和T2——正常相對應(yīng)點的溫升和溫度；

T0——環(huán)境溫度參照體的溫度。(2)環(huán)境溫度參照體。用來采集環(huán)境溫度的物體叫環(huán)境溫度參照體。它不一定具有當時的真實環(huán)境溫度，但具有與被測物相似的物理屬性，并與被測物處于相似的環(huán)境之中。第60頁/共78頁

4.檢測要求(1)一般檢測環(huán)境要求。被檢設(shè)備是帶電運行設(shè)備，應(yīng)盡量避開視線中的封閉遮擋物，如門和蓋板等；環(huán)境溫度一般不低于5℃，相對濕度一般不大于85%；天氣以陰天、多云為宜，夜間圖像質(zhì)量為佳；不應(yīng)在雷、雨、霧、雪等氣象條件下進行，檢測時風(fēng)速一般不大于5m/s；戶外晴天要避開陽光直接照射或反射進入儀器鏡頭，在室內(nèi)或晚上檢測應(yīng)避開燈光的直射；檢測電流致熱型設(shè)備，最好在高峰負荷下進行。否則，一般應(yīng)在不低于30%的額定負荷下進行，同時應(yīng)充分考慮小負荷電流對測試結(jié)果的影響。第61頁/共78頁

(2)精確檢測環(huán)境要求。除滿足一般檢測的環(huán)境要求外，還滿足以下要求：風(fēng)速一般不大于0.5m/s；設(shè)備通電時間不小于6h，最好在24h以上；檢測期間天氣為陰天、夜間或晴天日落2h后；被檢測設(shè)備周圍應(yīng)具有均衡的背景輻射，應(yīng)盡量避開附近熱輻射源的干擾，某些設(shè)備被檢測時還應(yīng)避開人體熱源等的紅外輻射；避開強電磁場，防止強電磁場影響紅外熱像儀的正常工作。第62頁/共78頁

(3)飛機巡線檢測基本要求。除滿足一般檢測的環(huán)境要求和飛機適行的要求外，還滿足以下要求：禁止夜航巡線，禁止在變電站和發(fā)電廠等上方飛行；飛機飛行于線路的斜上方并保證有足夠的安全距離，巡航速度以50km/h～60km/h為宜；紅外熱成像儀應(yīng)安裝在專用的帶陀螺穩(wěn)定系統(tǒng)的吊艙內(nèi)。第63頁/共78頁

5.現(xiàn)場操作方法1）一般檢測：儀器在開機后需進行內(nèi)部溫度校準，待圖像穩(wěn)定后即可開始工作。一般先遠距離對所有被測設(shè)備進行全面掃描，發(fā)現(xiàn)有異常后，再有針對性的近距離對異常部位和重點被測設(shè)備進行準確檢測。儀器的色標溫度量程宜設(shè)置在環(huán)境溫度加10K～20K左右的溫升范圍。有偽彩色顯示功能的儀器，宜選擇彩色顯示方式，調(diào)節(jié)圖像使其具有清晰的溫度層次顯示，并結(jié)合數(shù)值測溫手段，如熱點跟蹤、區(qū)域溫度跟蹤等手段進行檢測。應(yīng)充分利用儀器的有關(guān)功能，如圖像平均、自動跟蹤等，以達到最佳檢測效果。環(huán)境溫度發(fā)生較大變化時，應(yīng)對儀器重新進行內(nèi)部溫度校準，校準方法按儀器的說明書進行。作為一般檢測，被測設(shè)備的輻射率通常取0.9左右。第64頁/共78頁

2）精確檢測：檢測溫升所用的環(huán)境溫度參照體應(yīng)盡可能選擇與被測設(shè)備類似的物體，且最好能在同一方向或同一視場中選擇。在安全距離允許的條件下，紅外儀器宜盡量靠近被測設(shè)備，使被測設(shè)備（或目標）盡量充滿整個儀器的視場，以提高儀器對被測設(shè)備表面細節(jié)的分辨能力及測溫準確度。線路檢測一般需使用中、長焦距鏡頭。正確選擇被測設(shè)備的輻射率，特別要考慮金屬材料表面氧化對選取輻射率的影響，輻射率選取具體可參考附錄E。將大氣溫度、相對濕度、測量距離等補償參數(shù)輸入，進行必要修正，并選擇適當?shù)臏y溫范圍。記錄被檢設(shè)備的實際負荷電流、額定電流、運行電壓，被檢物體溫度及環(huán)境參照體的溫度值。第65頁/共78頁

6.儀器配置紅外檢測儀器主要包括紅外測溫儀（點溫儀）、掃描型紅外熱電視、光機掃描型紅外熱像儀、制冷和非制冷型焦平面熱像儀等四類。國網(wǎng)系統(tǒng)目前主要以非制冷型焦平面紅外熱像儀為主要配置。儀器的選擇和配置，可根據(jù)電網(wǎng)管理層次、管理范圍、設(shè)備容量、以及線路和變電設(shè)備的不同、一般測量和精確測量的要求不同、電壓等級等的實際情況確定。高壓輸電線路檢測宜配備可帶有中長焦距鏡頭的熱像儀。第66頁/共78頁

7．紅外檢測周期(1)變電檢測周期。正常運行變（配）電設(shè)備的檢測應(yīng)遵循檢修和預(yù)試前普查、高溫高負荷等情況下的特殊巡測相結(jié)合的原則。對于運行環(huán)境差、已陳舊或有缺陷的設(shè)備，大負荷運行期間、系統(tǒng)運行方式改變且設(shè)備負荷突然增加等情況下，需對電氣設(shè)備增加檢測次數(shù)。新建、改擴建或大修后的電氣設(shè)備，應(yīng)在投運帶負荷后不超過1