王國(guó)權(quán)

（朔州市區(qū)供電公司，山西 朔州 036000）

配電網(wǎng)設(shè)備種類比較繁雜，通過紅外測(cè)溫可以較全面地反映出設(shè)備故障及缺陷情況。從構(gòu)成設(shè)備的材料上分類，大致可以分為導(dǎo)體和絕緣體。配電設(shè)備需要兩點(diǎn)安全運(yùn)行條件：一是導(dǎo)體部分的導(dǎo)電性能良好；二就是介質(zhì)絕緣性能良好。介質(zhì)的絕緣性能檢測(cè)，系統(tǒng)內(nèi)早有試驗(yàn)規(guī)程和較為齊全的儀器。而檢測(cè)導(dǎo)體導(dǎo)電性能的好壞，至今還缺乏有效的檢測(cè)手段，特別是配電網(wǎng)中的電氣設(shè)備較多，設(shè)備中的導(dǎo)體接點(diǎn)接頭更多，眾多的導(dǎo)體接頭是發(fā)生事故的一個(gè)重要因素。如果按照常規(guī)做法對(duì)每一個(gè)導(dǎo)體接頭進(jìn)行檢修，一是人力不允許；二是設(shè)備停電次數(shù)多、時(shí)間長(zhǎng)，供電可靠性無法保證。即使兩者都允許，但檢修維護(hù)人員的技能和無意過失所造成的缺陷數(shù)量也是可怕的。

因此，導(dǎo)體的導(dǎo)電性能的檢測(cè)就成了配電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行管理中的一個(gè)重要課題。過去人們重視設(shè)備絕緣性能檢測(cè)工作，使得設(shè)備的絕緣事故顯著減少，但是導(dǎo)體部分導(dǎo)電性能的劣化（特別是接頭）不容易被發(fā)現(xiàn)。以朔州市區(qū)供電公司為例，過去發(fā)生的導(dǎo)體故障超過絕緣損壞所發(fā)生的故障，這說明導(dǎo)體性能劣化，接頭接觸電阻增大，進(jìn)而造成導(dǎo)體溫度升高，而且時(shí)間越長(zhǎng)，溫度越高；溫度愈高，導(dǎo)體的電阻愈大，如此惡性循環(huán)，最終導(dǎo)致事故發(fā)生，損壞設(shè)備。這種熱故障是配電網(wǎng)事故頻繁發(fā)生的主要原因之一。因此，搞好電氣設(shè)備導(dǎo)電性能的檢測(cè)，應(yīng)當(dāng)引起人們足夠的重視，尤其在電氣設(shè)備維護(hù)檢修制度和方法不斷改進(jìn)的今天。破除單純以時(shí)間周期觀念為基礎(chǔ)的設(shè)備維修制度，建立以狀態(tài)監(jiān)測(cè)為基礎(chǔ)的設(shè)備維修制度；應(yīng)該積極推廣在線檢測(cè)診斷技術(shù)，使其成為提前診斷，預(yù)知檢修，提高設(shè)備運(yùn)行可靠率，并逐步開展電氣設(shè)備狀態(tài)檢修，以確保電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟(jì)、可靠運(yùn)行。

電氣設(shè)備產(chǎn)生溫度異常的原因是多方面的。紅外測(cè)溫通過對(duì)運(yùn)行中設(shè)備表面所產(chǎn)生溫度場(chǎng)的比較，進(jìn)行分析和研究，找出設(shè)備的故障性質(zhì)和故障點(diǎn)。也就是利用設(shè)備呈現(xiàn)的局部過熱或溫度異常，揭示出設(shè)備故障的緣由。造成設(shè)備過熱或溫度異常的原因有很多：導(dǎo)體連接處連接不良，材質(zhì)不佳，接觸面積小，絕緣部分受潮劣化，過負(fù)荷運(yùn)行，假油位，漏磁渦流等都是原因所在。這些故障現(xiàn)象在紅外診斷技術(shù)方面可分為兩大類，即設(shè)備的外部故障和內(nèi)部故障。

設(shè)備的外部故障主要是指裸露在大氣中設(shè)備的各類連接點(diǎn)、過渡點(diǎn)和導(dǎo)體本身的熱故障。電流通過導(dǎo)體時(shí)，電能損耗會(huì)引起導(dǎo)體發(fā)熱，溫度升高。根據(jù)焦?fàn)柪愦味?，載流體所產(chǎn)生的熱量Q=I2RT，即取決于回路的電阻大小、流過的電流及電流流過的時(shí)間長(zhǎng)短。其中，回路電阻除了與導(dǎo)體材質(zhì)和接點(diǎn)連接工藝有關(guān)外，還受外界有害氣體和各種電動(dòng)力機(jī)械力的間接影響，而負(fù)荷電流僅與運(yùn)行工況有關(guān)。

電氣設(shè)備的內(nèi)部故障主要指封閉在設(shè)備外殼內(nèi)部的故障。其產(chǎn)生溫度異常的原因大致有5種：①設(shè)備內(nèi)部導(dǎo)體部分連接不良；②內(nèi)部介質(zhì)損耗大；③內(nèi)部電壓分布畸變或泄漏電流過大；④內(nèi)部絕緣性能劣化、距離不足等引起局部放電，進(jìn)而發(fā)展為絕緣擊穿；⑤充油設(shè)備內(nèi)部缺油。

由此可見，內(nèi)部故障不同于外部故障，其故障性質(zhì)多種多樣。設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，紅外輻射不具有穿透能力，熱像儀接收到的只是傳導(dǎo)到設(shè)備表面的熱能構(gòu)成的熱像圖譜。根據(jù)熱量傳導(dǎo)和對(duì)流特性，由內(nèi)部故障點(diǎn)發(fā)生的熱量將主要通過與其接觸的金屬聯(lián)接件、絕緣油和氣體等的傳導(dǎo)和對(duì)流。其中，與故障點(diǎn)連接的導(dǎo)電體都是良好的導(dǎo)熱體。從外部對(duì)與其相關(guān)的部件進(jìn)行紅外熱像圖譜分析，即可判斷出內(nèi)部故障情況。需要注意的是分析設(shè)備內(nèi)部故障發(fā)現(xiàn)，溫度不是決定的因素，重要的是溫度場(chǎng)的分布及與其同類設(shè)備進(jìn)線比較。在有些設(shè)備熱像圖譜上看到的最高溫度區(qū)往往不是故障點(diǎn)，反而低溫區(qū)卻是故障點(diǎn)，比如儲(chǔ)油設(shè)備缺油時(shí)。

電力設(shè)備的許多故障模式都是由設(shè)備的熱狀態(tài)異常表現(xiàn)出來的。熱狀態(tài)異常有兩種：一種是設(shè)備比正常溫度偏高；另一種則是設(shè)備比正常溫度低。而紅外檢測(cè)與故障診斷的基本原理就是通過探測(cè)設(shè)備的紅外幅射信號(hào)，從而獲得設(shè)備的發(fā)熱狀態(tài)，并根據(jù)這些狀態(tài)特征及其發(fā)展規(guī)律，作出設(shè)備故障情況和嚴(yán)重程度的判斷。

在當(dāng)今用戶對(duì)電能質(zhì)量及可靠性要求越來越高的情況下，開展?fàn)顟B(tài)檢修已經(jīng)成為電氣設(shè)備檢修不可或缺的重要手段和檢修方式，對(duì)設(shè)備進(jìn)行帶電紅外成像檢測(cè)已成為掌握設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的最佳方法和有效手段。下面筆者遵照帶電設(shè)備紅外檢測(cè)的有關(guān)規(guī)程規(guī)定并結(jié)合實(shí)際使用情況，對(duì)設(shè)備帶電紅外檢測(cè)工作進(jìn)行簡(jiǎn)單闡述：

（1）堅(jiān)持“安全第一”的原則。設(shè)備紅外檢測(cè)工作必須綜合考慮設(shè)備狀態(tài)、運(yùn)行工況、環(huán)境影響等風(fēng)險(xiǎn)因素，確保人身、設(shè)備檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的安全。

紅外檢測(cè)大多在早晚進(jìn)行，視線不理想，所以必須做到專人監(jiān)護(hù)。至少應(yīng)由兩人進(jìn)行，特別強(qiáng)調(diào)的是：在改變檢測(cè)位置時(shí)，一定要注意現(xiàn)場(chǎng)狀況，如電纜溝、樹木、拉線、水溝、馬路沿等，防止摔跌。如在馬路附近，還應(yīng)注意過往車輛。在檢測(cè)過程中要格外注意檢測(cè)人員兩側(cè)、上方及后方的物體，防止碰撞。

在近距離觀察被測(cè)設(shè)備時(shí)，一定要保持人體與帶電設(shè)備之有足夠的安全距離。

（2）正確選擇發(fā)射率及測(cè)溫范圍。用某一發(fā)射率檢測(cè)發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常后，如果需要精確檢測(cè)，為提高檢測(cè)準(zhǔn)確性，滿足故障分析的需要，一定要參考被檢測(cè)設(shè)備的輻射率，選擇紅外儀器的發(fā)射率。不同部位對(duì)比檢測(cè)時(shí)，要在同一方位、同一角度、同一距離進(jìn)行，盡量減小發(fā)射率的影響，一般檢測(cè)，被測(cè)設(shè)備的輻射率取0.9左右。

（3）避開背景輻射的影響。現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)中除嚴(yán)格遵守設(shè)備帶電紅外檢測(cè)的相關(guān)規(guī)程之外，還需強(qiáng)調(diào)紅外檢測(cè)工作的特殊性。防止環(huán)境溫度的影響，盡量避開三伏和三九，春季4～5月適宜，秋季9～10月最佳。戶外設(shè)備檢測(cè)應(yīng)選擇在陰天、日出前或日落后一段時(shí)間內(nèi)，最好在晚上。檢測(cè)工作至少由兩人進(jìn)行，戶內(nèi)設(shè)備檢測(cè)時(shí)，應(yīng)關(guān)閉照明燈具。

在進(jìn)行帶電設(shè)備紅外檢測(cè)時(shí)，盡量避開其他熱源輻射的干擾，如燈泡、煙囪、發(fā)熱管道、人體及太陽光反射等情況，防止大氣中物質(zhì)的影響。由于紅外線在傳輸路徑大氣中存在水汽、一氧化碳、甲烷和懸浮微粒，使其衰減，因此，檢測(cè)應(yīng)盡量安排在大氣較干燥的季節(jié)進(jìn)行。

（4）防止運(yùn)行狀態(tài)的影響（電流制熱型設(shè)備宜在設(shè)備滿負(fù)荷時(shí)檢測(cè)；電壓制熱型設(shè)備宜在額定電壓下檢測(cè)，電流越小越好）。

（5）帶電設(shè)備紅外檢測(cè)診斷資料整理。紅外檢測(cè)資料包括現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)記錄和紅外診斷報(bào)告。

紅外檢測(cè)記錄包括：①檢測(cè)時(shí)間及人員；②天氣條件（霧、陰、晴、溫度、濕度、風(fēng)速）；③測(cè)試距離；④熱像儀發(fā)射率；⑤設(shè)備運(yùn)行負(fù)荷；⑥設(shè)備額定負(fù)荷；⑦設(shè)備編號(hào)；⑧缺陷部位；⑨缺陷部位溫度；⑩正常相溫度；輥輯訛環(huán)境溫度參照體溫度；輥輰訛紅外圖譜及可見光圖像。

紅外診斷報(bào)告是為設(shè)備健康水平做出的正式書面報(bào)告，是指導(dǎo)設(shè)備檢修及消缺的依據(jù)，應(yīng)在檢測(cè)記錄的基礎(chǔ)上由檢測(cè)人員依據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步地整理分析，結(jié)合設(shè)備運(yùn)行工況的歷史進(jìn)行紅外圖譜分析，作出對(duì)設(shè)備缺陷性質(zhì)的判斷。

有條件時(shí)，單位應(yīng)對(duì)設(shè)備建立歷年的紅外診斷檔案。

在重視高壓電氣設(shè)備紅外檢測(cè)的同時(shí)，要加強(qiáng)對(duì)二次設(shè)備及控制回路和低壓設(shè)備的檢測(cè)。二次回路本屬于低電壓小電流運(yùn)行的設(shè)備，其過熱缺陷往往不受重視。通過實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，二次接觸不良，不但引起導(dǎo)線本身過熱，還會(huì)引起鐵芯過熱，使絕緣老化，甚至造成保護(hù)誤動(dòng)。嚴(yán)重時(shí)還會(huì)引發(fā)火災(zāi)事故，如二次電纜及直流設(shè)備的火災(zāi)事故。所以對(duì)二次設(shè)備、低壓設(shè)備和控制回路的紅外檢測(cè)也應(yīng)引起足夠的重視。

紅外檢測(cè)人員要有強(qiáng)烈的責(zé)任心和安全意識(shí)，不僅要當(dāng)好“化驗(yàn)員”，也要爭(zhēng)取當(dāng)好“醫(yī)生”。這就要求我們?cè)谧龊迷O(shè)備紅外檢測(cè)的同時(shí)也做好故障分析診斷工作，為設(shè)備安全的可靠運(yùn)行及真正實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修作出貢獻(xiàn)。