提高电气设备红外诊断准确率

【摘 要】近些年来，红外诊断技术取得了进一步的完善与发展，是当前社会发展中一种高效先进的科学技术，其能够对电气设备中存在的异常故障进行及时的诊断，以此来确保电气设备红外诊断的准确率。这样一来，不仅能够有效减少了电气设备停电的时间，还能够快速找到具体的故障部位，这是以往传统的检测方法无法实现的，受到了我国电力行业的高度关注，并被广泛应用于电气系统中，促使电力设备的正常运行。因此，本文针对电气设备红外诊断准确率问题进行了研究讨论，得出以下相关结论，以供参考。

【关键词】电气设备；红外诊断技术；准确率

通常情况下，电气设备红外诊断准确率主要包括两部分，一是检测方面，二是判断方面，而准确性也常常受到很多不确定因素的影响，导致其准确性失真。因此，检测人员在对电气设备进行红外诊断时，只有采取正确的检测方法，才可以确保最终检测数据的精确度。下面，笔者就结合多年的工作经验，对如何提高电气设备红外诊断准确率进行了初步的探讨分析，具体阐释了影响准确率的主要原因，并提出相关有效的解决对策，从而促使整个电力系统安全稳定的运行。

1.红外诊断技术的特点

采用红外成像检测技术可以对正在运行的设备进行非接触检测，拍摄其温度场的分布、测量任何部位的温度值，据此对各种外部及内部故障进行诊断，具有实时、遥测、直观和定量测温等优点，用来检测发电厂、变电所和输电线路的运转设备和带电设备非常方便有效。

利用热像仪检测在线电气设备的方法是红外温度记录法红外温度记录法是工业上用来无损探测，检测设备性能和掌握其运行状态的一项新技术与传统的测温方式（如热电偶、不同熔点的蜡片等放置在被测物表面或体内）相比，热像仪可在一定距离内实时、定量、在线检测发热点的温度，通过扫描，还可以绘出设备在运行中的温度梯度热像图，而且灵敏度高，不受电磁场干扰，便于现场使用。它可以在零下20摄氏度到2000摄氏度的宽量程内以0.05摄氏度的高分辨率检测电气设备的热致故障，揭示出如导线接头或线夹发热，以及电气设备中的局部过热点等等。

2.电气设备的发热来源

电气设备在工作的时候，由于电流、电压的作用，将产生以下3种主要来源的发热。

（1）电阻损耗发热。按照焦耳定律，当电流通过电阻时将产生热能，这是电流效应引起的发热，大量表现在载流电气设备中。

（2）介质损耗发热。电气绝缘介质由于交变电场的作用，使介质极化方向不断改变而消耗电能并引起发热。

（3）铁损致热。当在励磁回路上施加工作电压时，由于铁芯的磁滞、涡流而产生电能损耗并引起发热。

3.电气设备的热故障

电气设备的故障按红外诊断可分为外部故障和内部故障。

3.1电气设备的外部故障

3.1.1接触不良

长期暴露在大气中的各种电气裸接头因接触不良常常引起过热故障，接触不良的主要原因为：（1）设备设计不合理；（2）安装施工工艺不严格，不符合工艺要求，如连接件的接触表面未除净氧化层及其污垢、焊接工艺差、紧固螺母不到位、未加弹簧垫、未拧紧、连接件内导体不等径等；（3）导体在风力舞动下，或外界引起的振动等机械力的作用下，以及线路周期性过载及环境温度的周期性变化，都会使部件周期热胀冷缩，引起连接松驰；（4）长期裸露在大气环境中工作，因受雨、雪、雾、有害气体及酸、碱、盐等腐蚀性尘埃的污染和侵蚀，造成接头表面材料氧化；（5）长期运行引起弹簧老化等。

3.1.2绝缘强度降低

由于表面污秽或机械力作用引起绝缘性能降低造成的过热故障。如绝缘子劣化或严重污秽，引起泄漏电流增大而发热。

3.2电气设备的内部故障

这是指封闭在固体绝缘、油绝缘以及设备壳体内部的电气回路故障和绝缘介质劣化引起的故障。根据各种电气设备的内部结构和运行状态，依据传热学理论，分析金属导电回路、绝缘油和气体等引起的传导、对流，从电气设备外部显现的温度分布热像图，可以判断出以下各种内部故障：（1）内部电气连接或接触不良引起的故障；（2）内部绝缘材料受潮、劣化引起的介质损耗增大故障；（3）绝缘老化、开裂或脱落故障；（4）电压分布不均或泄漏电流过大性故障；（5）磁路的涡流损耗增大性故障；（6）浸油设备的缺油故障。

4.检测前期的准备工作

可以说，检测准备工作的好坏将会是直接影响电气设备红外诊断准确率的重要因素之一，只有加强做好检测前期的准备工作，才能确保下列各项检测事项的正常进行。

4.1加强对检测人员的岗前培训教育

我国当前的电气设备检测人员主要分为专职与兼职两种，一般来说，专职人员本身就接受过专业技术知识的教育，只需要对其进行安全方面的培训教育即可，而对于部分兼职的检测人员来说，虽然其具备一定的专业知识与技能，但对于检测工作的全部流程并不是十分了解，无法正确使用相关的检测设备，导致在实际的检测过程中，发生了很多不必要的麻烦，最终导致诊断检测结果产生误差。由此，我国可以看出，加强做好检测人员的岗前培训教育工作是非常有必要的，使其能够全面掌握现场的安全规程，从而避免安全事故的发生，造成人员的伤亡。

4.2检测仪器

在对电气设备进行诊断的过程中，由于电气设备的内部故障与外部故障在性能指标上存在着一定的差异。因此，检测人员在选择红外测温仪器时，必须根据电气设备实际的故障需求，选择合适的检测仪器。只有这样，才能对不同的故障问题进行有效的诊断，并采取相对应的解决对策，以此来提高电气设备红外诊断的精确性。

4.3检测对象

由于被检测的对象本身发热缺陷与电气设备的运行状态有着直接的关联。那么，检测人员需要在电气设备发生故障的初期进行认真全面的检测，并向上级管理部门及时的汇报，尽可能使其保持在额定电压的状态下运行，这样受检对象最终的诊断结果才不会产生较大的差异。

4.4检测位里的选择

检测位置要遵循三条原则：位置固定；距离适宜；方向合理。

5.检测时机及有效掌握

检测时机是指受检设备缺陷暴露容易检测，检测现场环境包括气象条件影响可以减少或避免两个方面。对于两种翻陷的检测而言，检测时机的有效掌握只有安排不同检测人员，采用适用的仪器进行。

6.电气设备红外诊断准确率的影响因素与解决对策

6.1太阳和背景辐射的影响

原因分析：室外开展红外检测，仪器接受到的红外辐射有四类。它们分别是：目标的红外辐射；其它辐射源对目标的辐射使目标本身温度产生变化；其它辐射源的辐射通过目标反射进人仪表；背景辐射直接进人仪表。

解决对策：防止其它辐射源对目标的辐射使目标本身温度产生变化的对策是妥当选择环温参照体，以它的温度代替环境温度。而且也包含消除目标反射带来的影响。防止其它辐射源的辐射通过目标反射进人仪表的对策最好对高反射的目标表面，采取涂敷无光黑漆等措施，或改变角度，选择能避开反射的最佳方式检测。防止背景辐射直接进人仪表的对策是选择空间分辨率足够的红外测温仪器。

6.2天气因素的影响与解决对策

原因分析：在实际的红外检测过程中，由于受到天气因素的影响，尤其是雨天、大风等气象条件，都会给检测人员到来不小的麻烦，致使诊断检测工作无法顺利开展。其次，这种不良的天气因素必然会产生较大的温差，导致一些性能较差的绝缘子表面受潮，很多故障问题无法及时暴露出来，再加之风力的影响，大大降低了红外诊断技术的识别性，从而严重影响了电气设备红外诊断准确率。

解决对策：想要有效避免天气因素的影响，检测人员必须在检测前期，充分掌握天气变化情况，尽量选择在无风、无雨的天气下对受检对象进行检测，不然就需要对诊断的检测结果进行修改。

6.3大气衰减的影响与解决对策

原因分析：由于受检对象与检测仪器之间的距离越来越严，使得发射的红外辐射频率逐渐衰弱，而这种衰弱将会导致检测仪器无法接收到更多的辐射能量，致使最终的诊断检测结果与实际温度不符。并且，造成大气衰减的主要原因是辐射能量在传输过程中，大气中的水分子、二氧化碳、一氧化碳等分子吸收了大量的悬浮颗粒，虽然其中部分固定组成部分没有发生较大的变化，但水蒸气的湿度却逐渐上升。

解决对策：为了避免大气衰减对电气设备红外诊断准确率的影响，检测人员应该采取一些有效的预防措施，尽量天气干燥的季节里进行检测，确保水蒸气湿度保持在恒定的标准内，并且，如果是处于安全条件下，检测人员可以缩短受检对象与检测仪器之间的距离，这样更利于提高电气设备红外诊断结果的精确性。

6.4发射频率的影响与解决对策

通常情况下，如果红外测温仪器在对功率、辐射能量相同的受检对象进行诊断检测时，当其设置的发射频率在不同情况下，必然会得到不同的检测结果。但是，实际的发射频率只能产生一个正确的测量结果。

解决对策：通过上文叙述，我们可以了解到，影响发射频率的原因主要是因为设置问题。因此，检测人员必须根据检测仪器的说明书，设置正确的发射频率，或是在电气设备中常见的检测部位上涂抹一些漆料，以此来确保发射频率的稳定性。

6.5环境温度因素的影响与解决对策

原因分析：在不同的季节里，环境温度方面也存在着很大的差异，这就导致电气设备本身存在故障很难被发现。如果检测时间较长，再加之环境温度无法保持在稳定的状态下，这时电气设备内部缺陷已经形成了一定的热场，而在这种环境温度急剧变化的状态中，是不能够进行检测工作的。

解决对策：检测人员必须充分掌握好检测时间，尽可能避开太阳的辐射，确保环境温度保持在恒温的状态下，从而降低温差的错误率。

6.6运行状态的影响与对策

原因分析：电流致热型设备缺陷，发热功率与负荷电流的平方成正比。假如设备没有在额定电压和额定负荷下运行，即使存在严重缺陷，但缺陷热像特征很难分别。内部缺陷引起的发热，需经一定时间（通常几个小时），才能在设备表面产生稳定温升。

解决对策：为了减少运行状态的影响，采取的对策是检测导流回路缺陷，尽量在满负荷状态下运行，或者符合电流越大越好，至少保证负荷率不低于0.5A/mm2，最好达到1A/mm2。电压缺陷检测时，要保障在额定电压下运行，负荷电流越小越好，为零最好。为了使设备有稳定的温升，检测应在稳定运行状态下有足够的时间再进行。

7.结束语

综上所述，可以得知，红外诊断技术对于电气设备红外诊断准确率有着重要的意义，更是现代电气设备故障中有效的诊断技术，其可以对电气设备内、外部缺陷进行快速的检测，并分析出其故障原因，检测人员能够根据这些检测数据进行分析，得出电气设备实际的故障部位与故障程度，从根本上对电气故障问题进行有效的控制，确保电气设备保持在良好的使用状态，从而促进红外诊断技术在我国电力领域中的持续发展。

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