许武

（广西电网有限责任公司南宁供电局 广西南宁 530031）

研究输电线路检测中红外诊断技术的运用

许武

（广西电网有限责任公司南宁供电局 广西南宁 530031）

输电线路的检测工作是整个电网检测中至关重要的一项工作，是各类输电设备稳定运的重要保障。以往电力企业在对输电线路进行检测时，都有规定的时间周期，虽然这种检测模式可准确的检测出输电线路运行时的故障，但检测的局限性也比较大。而红外诊断则可以直接在输电线路正常运行的状态下进行检测作业，将检测结果以图像形式显示出来，大幅度提升了输电线路运行异常检测工作的效率，与传统的停电检测相比较，红外诊断技术的应用使检测工作更有针对性。本文主要就红外诊断技术的原理进行分析，并对其在输电线路检测中的具体应用进行阐述。

输电线路；检测；红外诊断技术

前言

红外诊断技术是一种新型的输电线路检测技术，主要是通过红外热像仪器对输电线路进行检测，可以对电力设备因为故障引起的输电线路发热或者温升现象准确的检测，通过红外图谱将线路中具体的温度分布情况显示出来，然后使用专业的分析软件，对线路所有点和线温度值进行测定，并依据测定的结果对外部或者内部缺陷进行诊断。运用红外的诊断技术可直接在运行的输电线路进行检测，无需进行停电检测，具有远距离、高效准确以及安全可靠等多种优点。

1 红外诊断技术概述

1.1 红外诊断技术的检测原理

红外诊断技术主要是运用红外物理理论与研究成果，依据各类设备检修工作的实际需求，将红外辐射的特性对设备的运行状态进行诊断的一项综合性检测技术（红外温度诊断的设计原理如图1所示）。红外诊断技术属于红外技术的一个分支，也是现代电力企业用来进行输电线路检测的一项重要技术。任何物体只要其本身绝对温度大于零，就会散发出肉眼看到的红外辐射能量，且温度越高，其散发出来的红外辐射能量也就越强，红外诊断技术针对这一现象，对输电线路发出的红外辐射能量进行检测，并将其转换成的电信号，再由电信号处理系统对其进行处理后，以图像的方式将输电线路的表面温度分布情况准确的显示出来，并依据显示的结果判定出输电线路发生的故障或存在的故障隐患。此外，红外诊断技术可以依据不同电力设备性质、部位以及故障程度的不同，对设备表面的温升值情况与空间的分布特征进行全面的检测与分析，以此来对各类设备中的隐形故障、故障隐患属性、具体的故障位置以及故障的严重程度进行科学的判定。

图1 红外温度诊断的设计原理

1.2 红外诊断在输电线路监测中的发展现状

输电线路和其他电设备一样，只要其绝对温度高于零，就会处于一定的热状态中，而输电线路在运行过程中处于哪一种热状态，可以直接反映出其运行是否出现异常。正常情况下，输电线路在运行的过程中，受到电流或者电压等因素的影，会产生一定的热量，这种热量包括电流效应导致线路发热产生的热量、电压效应导致线路发热产生的热量，当输电线路出现缺陷或者故障时，其缺陷部位的温升的快速发生变，而这种温度变化度就为红外诊断技术在输电线路检测中的检测的提供了条件与参数[1]。

1.3 红诊断技术的特点分析

①无需接触、无需停电、无需取样以及无需解体。②运用被动式的检测，操作简单方便。③可快速完成大面积的扫描成像，状态显示更加快捷、灵敏、形象以及直观，监测效率较高，可减少检测人员的工作量。④红外诊断技术可以在电厂、变电站、输电线路、配电等各类电力设备的故障检测中应用，具有很强的通用性。⑤更方便计算机系统分析，也推动输电线路检测的智能化发展。⑥红外监测和故障诊断，进一步推动了输电线路状态管理向状态检测体制方面发展，可以对管辖范围之内的所有电力设备进行温度管理，依据不同设备的实际运行状态进行有目的检测，提高设备检测的质量。

1.4 红外诊断技术的监测方法

（1）正常情况下，对输电线路进行红外监测时，先采用红外热像仪对需要检测的位置进行完整的扫描，找到温度异常的具体部位，之后再对该部位进行重点检测，对其温度进行准确的测量，并采集热谱图（如图2所示），然后使用专业的分析软件对监测结果进行全面的分析，对故障的性质和严重程度进行确定，并制定出合理的处理措施，最后将诊断的最终报告与异常热谱图上报。

图2 红外诊断热谱图

（2）依据检测线路的具体情况，选择适当的环境温度作为的参照体，对线路的发热点、正常温度的对应点以及环境参照温度进行测量时，需采用同一台仪器依次进行测量，同类型之间进行对比时，应确保仪器和各个对应点之间的距离和方位保持一致，并从不同的方位进行检测，最终得出热量最大部位的温度值。

2 红外诊断技术在输电线路检测中的具体应用

2.1 在导线、压接管以及线夹故障检测中的应用

采用红外诊断技术对输电线路中的接头、线夹以及压接管等连接位置的温度差进行检测，依据检测的结果判定该输电线路是否存在故障或者故障隐患，这类检测主要是以温度差异对线路中是否存在缺陷进行判定，若输电线路的传输功率正常，线路则不会出现异常的发热现象。因此，以温度差异对输电线路的故障进行检测时，需确保线路的传输功率和外部大气环境维持一致。输电线路出发热异常的原因主要包括以下几方面：①接触面出现氧化，线路接头部位压接管的压力不足，导线的接触面过小时会增加线路的电阻，导致线路的出现局部发热。②线夹位置的螺丝出现松动，引发线路出现局部发热异常。③一般情况下，导线都是多股组成，若导线出现断股现象，也会增大线路的电阻，导致的线路出现异常发热。这此输电线路的异常状态可以依据其严重程度分为的三类：一般缺陷、紧急缺陷以及重大缺陷[2]。

2.2 红外诊断技术在玻璃或者瓷绝缘子故障检测中应用

在输电线路的运行过程中，导致绝缘子出现异常发热的因素主要包括以下三个方面：①电流电场对线路产生了作用，导致电介质出现极化效应，引起绝缘子异常发热。②绝缘子的内部穿透性持续增强，导致电流泄漏后引起绝缘子异常发热。③绝缘子表面上的爬电电流发生泄漏引起绝缘子异常发热。正常情况下，如果绝缘子处于正常运行状态，其发出的热量非常小，因此，经过红外诊断后，如果绝缘子处于正常状态，热像图会呈现马鞍形状，且相邻的绝缘子间的温度差较小，基本＜1℃，而当绝缘子劣化时，其发热量会快速上升，其中温度变化最明显部位为钢帽内，钢帽内部的温度和其邻边绝缘子温度超过1℃时，就可判定绝缘出现异常。此外，绝缘子表面灰尘积压过多，也会降低绝缘子内部的电阻，此时，绝缘子的主要发热部位为磁盘。

2.3 红外诊断在复合绝缘子故障检测中的应用

正常情况下，复合绝缘子内部的电阻都比较大，因此，可以从绝缘子内部通过的电流较小，此时其发出的热量可以忽略不计，但是，如果复合绝缘子的某个部位电阻持续下降，此时通过绝缘子的电流会快速增加，就会导致绝缘的局部异常发热，在绝缘子芯棒与保护套完好的情况下可以保障正常运行，但如果保护套破损，就会在绝缘子局部产生强场，导致绝缘子局部出现大量放电现象，这时使用红外诊断，就能将绝缘子的故障发热图准确的显示出来，进而将输电线路的故障情况清晰、直观反映出来。

3 结束语

综上所述，红外诊断技术在输电线路故障检测中有着至着重要的作用，通过红外诊断技术可以及时发现的输电线路的故障情况、故障位置以及严重程度，并立即制定出科学、有效的检修对策，防止故障进一步扩大，避免对整个电网系统的运行造成影响。并且，随着现代的科学技术的进一步发展，红外检测和诊断技术日益完善，红外诊断在输电线路中的检测精度也更加准确，红外诊断技术在电力系统故障检测中的应用也越来越广泛，不仅为电力系统的安全稳定运行提供了保障，更满足了广大电力用户的用电需求，为我国电力事业的进一步发展做了巨大的贡献。

[1]诸葛葳.输电设备状态检测中红外热成像技术的应用探析[J].企业技术开发，2015，09：41～42.

[2]蒋同军，张雪然，蒋碧莺，等.红外测温技术在合肥10kV配电网中的应用[J].安徽电力，2015，03：29～32+53.

TM755

A

1004-7344（2016）12-0080-02

2016-3-28

许武（1987-），男，助理工程师，本科，主要从事输电线路检修工作。