變電裝置紅外檢測技術

2023-01-25 21:30:04 字數 2425 閱讀 4946

中國南方電網

英國物理學家、天文學家赫謝耳(1738~1822)在2023年用分光稜鏡將太陽光從紅色到紫色的單色光,依次測量不同顏色光的熱效應。他發現,當水銀溫度計移到紅色邊界意外,引言看不見任何光線的黑暗區的時候,溫度反而比紅光區更高。反覆試驗證明,在紅光外側,確實存在一種人眼看不見的「**」,後來稱為「紅外線」,也就是「紅外輻射」。

圖1-1為三稜鏡分光圖。

圖1-1 三稜鏡分光

紅外線(infrared)是波長介於微波與可見光之間的電磁波,波長在1mm到760mm之間,比紅光長的非可見光。波長示意如圖1-2所示

圖1-2 波長示意圖

紅外線有以下特性:

紅外輻射是自然界存在的一種最為廣泛地電磁輻射。

任何溫度高於絕對零度的物體都會發出紅外線。

自然界一切絕對溫度高於絕對零度的物體,不停地輻射紅外線,輻射出的紅外線帶有物體的溫度特徵資訊。

溫公升:被測裝置表面溫度和環境溫度參照體表面溫度差。

溫差:不同被測裝置或同一裝置不同部位之間的溫度差。

相對溫度:兩個對應測點之間的溫差與其中較熱點的溫公升之比的百分數。相對溫差δt可用式1-1求出

[_-_}_}×100\\%=\\frac_-_}_-_}×100\\%', 'altimg': '', 'w': '261', 'h':

'49', 'omath': 'δt=τ1-τ2τ1×100%=t1-t2t1-t0×100%'}] 式1-1

式中:[_', 'altimg': '', 'w':

'22', 'h': '23', 'omath': 'τ1'}]和[_', 'altimg':

'', 'w': '23', 'h': '23', 'omath':

't2'}]為發熱點的溫公升和溫度;

[_', 'altimg': '', 'w': '22', 'h':

'23', 'omath': 'τ2'}]和[_', 'altimg': '', 'w':

'23', 'h': '23', 'omath': 't2'}]為正常相對應點的溫公升和溫度;

[_', 'altimg': '', 'w': '23', 'h': '23', 'omath': 't0'}]為環境溫度。

電壓致熱裝置:由於電壓效應引起發熱的裝置,如氧化鋅避雷器、電容式互感器、耦合電容器、絕緣子等。

電流致熱裝置:由於電流效應引起發熱的裝置,如變壓器出現頭、套管內部連線等發熱與負荷密切相關的裝置。

綜合致熱裝置:既有電壓效應,又有電流效應,或者電磁效應發熱的裝置,如高壓套管、電流互感器、電力電纜終端等裝置以及變壓器箱體的渦流損耗。

被測物體的紅外輻射能量與溫度成一定的函式關係,輻射能量通過儀器的透鏡、濾光片匯聚到探測器,探測器將輻射能轉換成電訊號,經過放大器、a/d轉換器的處理,最後顯示出溫度值。距離係數[_={}^/{}_', 'altimg': '', 'w':

'74', 'h': '27', 'omath': 'kl=ld'}],式中:

[_', 'altimg': '', 'w': '25', 'h':

'23', 'omath': ' kl'}]為距離係數、l為目標距離、d為目標直徑。距離係數越大,表明效能越高,允許被測物體越遠越小,在距離遠目標小的物體,例如變壓器套管、穿牆套管等應選用距離係數大的紅外測溫儀,否則可能會造成很大的誤差。

圖1-3為紅外測溫儀示意圖

圖1-3 紅外測溫儀示意圖

紅外熱像儀是當今紅外檢測與診斷技術所應用的最先進的儀器,分為光機掃瞄系統和焦平面兩大類。焦平面紅外熱像似數字式地核心元件是由數萬個各自獨立的半導體光耦合器件構成的焦平面陣列積體電路。紅外熱像儀可將不可見的紅外輻射轉換成可見的影象。

物體的紅外輻射經過鏡頭聚集到探測器上,電訊號經過放大並數位化到紅外熱像儀的訊號處理部分,再轉換成能在顯示器上看到的紅外影象。圖1-4式紅外熱成像原理圖。

圖1-4紅外熱成像原理圖

圖1-5為可見光與紅外熱成像對比圖

圖1-5 紅外熱成像與可見光對比照

一般檢測要求

a)被檢裝置是帶電執行裝置,應盡量避開視線中的封閉遮擋物,如門和蓋板等;

b)環境溫度一般不低於5攝氏度,相對濕度一般不大於85%;夜間影象質量為佳;不應在雷、雨、霧、等氣象條件下進行,檢測時風速一般不大於5m/s;

c)戶外晴天要避開陽光直接照射或反射進入儀器鏡頭,在室內或晚上檢測應避開燈光的直射,宜閉燈檢測;

d)一般應在不低於30%的額定負荷下進行,同時應充分考慮小負荷電流對測試結果的影響。

精確檢測要求

除滿足一般檢測的環境要求外,還滿足以下要求:

a)風速一般不大於0.5m/s;

b)被檢測裝置周圍應具有均衡的背景輻射,應盡量避開近熱輻射源的干擾,某些裝置被檢測時還應避開人體熱源等的紅外輻射;

e)防止強電磁場影響紅外熱像儀的正常工作。

儀器操作步驟:

開機→設定引數:輻射率,環溫,濕度,距離→選擇拍攝目標→聚焦清晰→儲存

圖2-1 變電戶外裝置

73 上海紅外檢測診斷管理

報送單位 上海市電力公司 專業名稱 輸變電裝置管理 摘要 對帶電裝置開展紅外檢測診斷工作在上海市電力公司範圍內已開展了許多年,從使用紅外點溫儀 紅外熱電視,到目前的非致冷焦平面紅外熱像儀,從中積累了豐富的執行經驗,發現並解決了許多問題,如接觸不良 絕緣不良 絕緣老化等現象,以及設計 施工 執行中存在...

防雷裝置安全檢測技術規範

1 範圍 本標準規定了防雷裝置的檢測專案 檢測要求和方法 檢測週期 檢測程式和檢測資料整理。本標準適用於防雷裝置的檢測。高壓電力輸配電線路 大中型高壓變電所防雷裝置的檢測及離岸飛行器 離岸船舶的防雷裝置的檢測尚應符合現行國家有關標準的規定。2 規範性引用檔案 下列檔案中的條款通過本標準的引用而成為本...

09模擬紅外線遙控裝置

1.1 產品描述 1.2 產品電路原理圖 1.3考試試題 元件篩選與測試 15分 準確清點和檢查全套裝配材料數量和質量,進行元器件的識別與檢測,篩選確定元器件,檢測過程中將部分元件檢測結果填如下表。電路的除錯 40分 一 實現電路功能 10分 二 完成檢測報告 13分 1 利用儀器,檢測uout1 ...