孙国军

摘 要：随着社会经济的发展，我国的电力系统对电气设备的安全性提出了更高的要求。为了提高电气设备的使用安全性，电力部门应对电气设备进行积极有效的检测，以便最快找出故障点。电气设备故障点多数以温度异常的形式出现，所以为了解决温度异常导致的问题发明了红外测温技术。通过对电气设备的部件进行温度测试，能够保证对红外模块测量的数据和设备在正常情况下运行的温度进行比较和分析，判断出电气设备是否运行正常。红外测温技术能在带电情况下快速、准确地找出电气设备的运行缺点，保证电气设备的安全运行。

关键词：电气设备；红外测温技术；故障检测

随着社会的发展，电力系统对电气设备的建设提出了更高的要求，因为电气设备在运行的过程中会因为故障而引起表面或者是内部温度的状态变化。电力系统的发展，使得红外测温技术的应用逐渐扩大。

1 红外测温技术

电气设备在运行时因为故障导致设备表面和内部的温度不断发生变化，红外测温技术通过监视电气设备的温度变化情况，对设备故障情况进行判断。与传统的预防性试验和离线诊断相比较，红外测温技术不接触、不停电、不解体，能够实现大面积范围内的扫描成像，具有快捷、灵敏、形象的特点。光电探测器以及红外光学系统等，组成了整个红外测温系统。其中光电探测器主要是在测温过程中，聚集物体辐射的能量并将其转换成测量所需的电信号。

电气设备故障一般分为外部故障和内部故障两种。外部故障一般是以局部过热的形态不断向周围辐射红外线，红外热像图以故障点为中心不断进行热场分布。而内部故障发热的时间较长，而且发热较为稳定，与故障点相接触的固体、液体等因为热传导在内部产生热量，再将内部热量传达到外壳中，能够改变设备之外的热场分布。所以利用红外测温技术能够快速准确找到内、外部故障点。

利用红外测温，快捷、简便。变压器、电压互感器等电气设备因为线路绝缘老化容易造成温度异常，内部缺陷不易显露，采用红外测温技术能直接获取故障发生点信息，因此红外测温技术在电力系统中的应用十分广泛。

2 红外测温技术工作原理

当物体温度高于绝对零度，物体就会不停地向四周发散红外线能量。物体的红外辐射能量的大小和波长的分布以及表面的温度有十分密切的联系。所以，对物体自身辐射出的红外线能量进行测量，能够准确地获知物体表面温度，这也是红外辐射表达出来的客观依据。

黑体是理想的辐射源，辐射能量和温度之间相互依赖。随着温度不断升高，辐射的能量就会相应增加，这是红外测温技术在相应波段的工作依据。温度不断升高，就会让辐射峰值的波长不断向短波方向移动。红外测温技术必须依据波长划分测温范围。高温测温仪多用在短波处，低温测温仪主要应用在长波处，短波的温度比长波处的温度高，具有很强的抗干扰性。

3 红外测温温度校正

在实际的红外测温系统中，影响辐射的测温精度和可靠性的因素众多，如被测物体的发射率以及被测物体的温度和风力等多种因素，都会影响到测量结果的精准。因此在对温度进行测试的时候，应该充分考虑影响温度准确性的各种因素，由于仪器本身具有很大的误差，所以应该将红外传感器的温度数据不断进行校正以便获取有效、真实的数据，这样也能精准地查找出电气设备的热缺陷，防止电网事故的发生。

4 红外测温技术在电气设备中的应用

4.1 红外热像仪

在对红外热像仪进行选择时，应对电气设备的参数以及性能进行勘测和比较，保证监测目标在合适的范围内并在热像仪时清晰可见，保证红外线测温的数据精确，并能够根据电气设备的温度范围不断确定热像仪的量程。同时，技术人员应对电气设备的外观进行仔细勘察，特别是光路系统中不能出现破损。为了确保电网的稳定运行，减轻电力和人力损失，必须加强工作人员的安全防护措施，保障人员人身安全，能快速、准确地对电气设备的温度进行测量。

4.2 红外点温仪

红外点温仪的操作比较简便，在使用红外点温仪对电气设备的温度进行测量时，应该先确定温度的范围，再选择合适的仪器。红外点温仪的型号决定了测温范围，所以在实际温度测量过程中的温度范围应该与选择的仪器的温度范围相匹配。此外又因为黑体是理想的辐射源，所以需要依据黑体辐射的定律尽可能选择短波进行测量。但是红外点温仪在对小目标或者远距离的物体进行温度测量时，精确度会不断降低，测量结果也无法保存，非常不利于电气设备的整体温度的走向。因此，红外点温仪只能在精确度要求不高的应用场合被广泛使用。

5 结语

红外测温技术在检测热缺陷方面具有安全、可靠、简便的特点，被广泛应用在电力系统中。但是实现红外测温功能，还需要对电气设备温度数据进行校正，通过对实验数据的采集与标准温度进行比较，获得电气设备真正的数据。与接触式测温仪表相比，使用红外测温技术时不需要与被测介质进行热交换，因为其能够快速测温，避免了测温延迟的现象。除此之外，电力系统并不能使用高温测量，所以红外测温技术才得以在电气设备中被广泛应用。

判断电气设备是否发生故障，需要开展一系列基础工作，而保证电气设备能够获得正常的温度数据，得出电气设备是否出现热缺陷是一切基础工作的前提。当下，红外测温技术因为安全易操作的特点，被广泛应用在电气设备中，尤其是被广泛应用在通信技术和自动抄表技术中。红外抄表系统由手持红外抄表器和带红外通信功能的电能表组成。电能表和红外抄表器都具有红外通信电路，工作人员在进行抄表时，携带手持红外抄表器到现场抄表，并将用户的用电量记录保存下来，再将数据输入电脑利用计算机进行处理。红外测温技术在电气系统中的应用，能够降低电气设备运行故障的发生率，降低设备的维修费用。红外测温技术的不断发展，能够降低红外测温设备的成本费用，因此，电气设备的发展前景将会十分美好。

参考文献

[1]陈琳，唐忠，崔昊杨.电气设备红外测温技术的实现[J].电测与仪表，2013，（4）：64-68.

[2]张天国.红外测温设备在电气设备维护中的应用[J].电工技术，2011，（3）：49.

（作者单位：山钢股份莱芜分公司炼钢厂）