何重吉

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試析如何提高架空輸電線路導(dǎo)線接頭紅外測溫的準確性

何重吉

（廣東電網(wǎng)有限責任公司肇慶供電局，廣東 肇慶 526000）

我國的輸電線路通常采用了架空的形式，其可能會產(chǎn)生導(dǎo)線接頭溫度過高的問題。紅外測溫技術(shù)可以提升遠距離測量輸電線路接頭的穩(wěn)定性，因此，提高紅外測量的準確性對保障輸電線路的穩(wěn)定運行十分重要。概述了紅外測溫技術(shù)，并分析了其在架空輸電線路中有效使用的優(yōu)勢，探究了提高導(dǎo)線接頭的紅外測溫精確度的有效策略，為保證輸電線路的安全性能提供了參考。

紅外測溫；架空輸電線路；電阻；溫度驟升

經(jīng)濟的飛速發(fā)展和人民生活水平的明顯提升都使我國的用電量劇增，負荷電流持續(xù)攀升，輸電線路上的導(dǎo)線接頭可能因為線路電荷的不斷變化出現(xiàn)電阻增大、溫度驟升等問題，嚴重時可能影響整個輸電線路的運行。紅外測溫技術(shù)可以遠程測量輸電線路的接頭溫度，其技術(shù)方法具有操作簡便、精確度高的特點，提高紅外測溫技術(shù)的準確性有利于保障架空輸電線路的穩(wěn)定運行。

1 紅外測溫技術(shù)的基本概述

紅外測溫主要是利用了紅外線的輻射原理，并通過遠距離不接觸的方式對被測量物體的表面進行準確的溫度測量與記錄。檢測物體的表面溫度實際上就是檢測物體輻射功率，這也與物體的基本材質(zhì)、形狀、加熱條件、表面屬性、基本構(gòu)造、物體內(nèi)部設(shè)計缺陷和故障以及物體所處的外在環(huán)境息息相關(guān)。

同一被測物體如果存在一定的設(shè)計缺陷和自身故障，在測量其表面溫度時就會得出相應(yīng)的溫度分布變化，而物體的材料性質(zhì)與形狀屬性發(fā)生變化，也會相應(yīng)地體現(xiàn)在溫度變化上。因此，紅外測溫技術(shù)不僅能有效掌控物體溫度，也是掌握被測物缺陷故障和使用情況的重要方法。

2 合理運用紅外測溫的優(yōu)勢

2.1 遠距離測溫、不停電測量

架空輸電線路無法通過常規(guī)的測溫儀器進行溫度測量，紅外測量儀可以遠程測量導(dǎo)線的接口處溫度，實現(xiàn)遠距離測溫。此外，整個測溫過程不需要進行停電處理，可以保證操作人員全面掌握輸電線路運行狀態(tài)下的接頭溫度，從而采取更有針對性和可靠性的安全保障措施。

2.2 快速、全方位地掃描成像

紅外測量可以通過紅外線的成像圖譜直接反映被測物體被測位置的準確溫度。此外，紅外測溫的響應(yīng)速度極快，數(shù)據(jù)采樣效率很高，也不會受到各種天氣條件和地理位置的影響，是提高作業(yè)有效性、降低工作強度的測量方法。

3 提高紅外測溫精確度的有效策略

本文應(yīng)用的是DL-500型紅外測溫儀，其主要是需要通過以下內(nèi)容進行測溫，并不斷提升測溫準確性：①由于紅外測溫采用逐點分析的方式，因此，需要注意輻射率的設(shè)定，在對桿塔進行紅外測溫時，針對測量的部位應(yīng)及時修正所設(shè)定的輻射率。②測定距離也是比較重要的內(nèi)容，即距離系數(shù)（=∶）是測溫儀到目標的距離與測溫目標直徑的比值，其對紅外測溫的精確度會產(chǎn)生較大的影響，且值越大，要求紅外測溫儀的分辨率越高。基于此，在對輸電線路桿塔進行紅外測溫時，應(yīng)保證所用的紅外測溫儀的光學(xué)分辨率滿足測量要求，以減少測量的誤差。另外，對輸電線路設(shè)備進行紅外測溫時，如果紅外測溫儀的分辨率達不到測量的精確要求，則要求測量人員登塔測量。

3.1 有效控制設(shè)備表面的發(fā)射率

所有的紅外測溫儀器都是以測量線路或設(shè)備表面的紅外輻射實際功率，來得到被測位置的各種溫度信息，相同功率的紅外目標輻射也會因為被測物體表面不同的發(fā)射率，而使測量呈現(xiàn)出不同的結(jié)果[1]。

一般而言，發(fā)射率較低，就會得出較高的測量溫度，這與物體表層的表面形態(tài)與材料性質(zhì)有關(guān)。在進行紅外測溫之前，要對發(fā)射率進行調(diào)整與修正，保證獲得的測量檢測結(jié)果更加準確、可靠。

3.2 把握紅外測溫儀的工作與響應(yīng)時間

響應(yīng)時間可以集中反映紅外測溫儀掌握被測物體溫度變化時所展現(xiàn)出來的反映速度和工作效率。精確把握紅外測溫儀的響應(yīng)時間可以準確了解被測物體的溫度實時變化情況。具體而言，如果被測物溫度急速升溫或快速運動時，就要更換工作效率更高、響應(yīng)時間更短的紅外測溫儀器，以便于準確獲取溫度信息，而對靜止不動的被測物或熱慣性較大的被測物，則可以在一定程度上放寬紅外測溫的響應(yīng)時間要求。需要注意的是，在輸電線路進行紅外測溫時，不能透過石英玻璃；當環(huán)境溫差在20 ℃或更大的環(huán)境中時，需要讓紅外測溫儀在新環(huán)境溫度中適應(yīng)15 min以后才能進行測試，以免影響其測溫的精度[2]。

詳細的測溫數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 某線路#246塔A相耐張線夾在不同負荷時的測溫數(shù)據(jù)

塔號設(shè)備名稱測量溫度/℃導(dǎo)線溫度/℃環(huán)境溫度/℃線路負荷/MW導(dǎo)線相對溫升/℃相對環(huán)境溫度/℃ 246A相小號側(cè)耐張線夾9.68.581 3501.11.6 A相大號側(cè)耐張線夾9.98.581 3501.41.9 A相小號側(cè)耐張線夾11.810.5101 6501.31.8 A相大號側(cè)耐張線夾1210.5101 6501.52 A相小號側(cè)耐張線夾13.211.6112 0001.62.2 A相大號側(cè)耐張線夾1311.6112 0001.42

3.3 設(shè)置合適的環(huán)境條件

紅外測溫儀會因為被測物體周圍環(huán)境和儀器所處環(huán)境的不同得出不同的測量結(jié)果，因此，操作人員需要充分掌握各種環(huán)境因素對測溫結(jié)果的影響，盡可能提高測溫的實際精確度。

一般來說，架空輸電線路導(dǎo)線因為通過負荷電流，在運行的狀態(tài)下，其溫度會高于環(huán)境溫度，同時，環(huán)境溫度升高與當?shù)氐娜照諒姸扔嘘P(guān)，在進行測量時為了減少誤差，應(yīng)加強研究環(huán)境溫度對測量的影響，以提升觀測的準確性。

3.4 清潔鏡頭和標定測溫儀

測溫儀設(shè)備的自身狀況也會影響到測溫結(jié)果的準確性。如果測溫儀的鏡頭上存在灰塵和污漬，就需要及時清理鏡頭，可以用專用的鏡頭紙或者棉球清潔，以保證測溫數(shù)據(jù)不會因為鏡頭不清晰而產(chǎn)生偏差。此外，在使用測溫儀之前還要校對標定測溫儀，如果標定時發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)偏差較大，則還需要退回維修中心進行重新設(shè)定[3]。

3.5 開展紅外普測并建立檢測數(shù)據(jù)庫

相關(guān)部門和單位不僅要定期開展對輸電線路導(dǎo)線接頭的紅外測溫工作，保證輸電線路可以在復(fù)雜多變的環(huán)境氣候下保持穩(wěn)定的運行狀態(tài)，還要加強用電高峰季節(jié)的交跨線溫度檢測工作，全面掌握輸電線路的承載能力。在完成每一次溫度檢測工作之后，要整理和匯總數(shù)據(jù)信息，并建立起紅外檢測的數(shù)據(jù)庫，以便于相關(guān)人員進行技術(shù)分析，動態(tài)地掌控輸電線路的運行情況[4]。

4 結(jié)束語

架空輸電線路的導(dǎo)線溫度關(guān)系到整個輸電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。相關(guān)部門和單位要加強紅外測溫工作的實效性和準確性，為后期的線路檢修和維護做好充足準備，建立完備的數(shù)據(jù)庫，并通過分析系統(tǒng)實時掌控輸電線路的運行情況，切實維護好用戶的用電安全和國家的財產(chǎn)安全。

［1］李巖峰，張志杰，趙晨陽，等.利用紅外熱像儀進行物體表面波段法向發(fā)射率測量［J］.傳感技術(shù)學(xué)報，2017，30（09）：1348-1351.

［2］王敏.紅外測溫技術(shù)在電氣設(shè)備維護中的應(yīng)用與管理［J］.科技經(jīng)濟導(dǎo)刊，2018（04）：84.

［3］楊宗卓.變電運維中紅外測溫技術(shù)的應(yīng)用［J］.電子技術(shù)與軟件工程，2018（10）：230.

［4］陳海林.輸電線路運維中紅外測溫技術(shù)的運用分析［J］.建材與裝飾，2018（27）：223-224.

2095－6835（2018）21－0130－02

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10.15913/j.cnki.kjycx.2018.21.130

〔編輯：張思楠〕