用红外线测温仪检测导线连接器温度

图4-17　停电测量连接器电阻

1—导线;2—连接器;3—接触钩;4—试杆;5—电源;6—电流表;7—毫伏表;8—可变电阻器;9—接触钩

红外线测温仪是一种远距离和非接触带电设备的测量温度的装置,目前用于送变电工程上有HW—2型和HW—4型两种。前者是小型手提式的,距离测温点50m左右,这两种测温仪内部结构原理基本相同;现在以HW—2型测温仪为例,来叙述红外线测温仪的原理、结构及测量方法。

(一)红外线及其测量原理

红外线是一种电磁波,它的波长是在0.76～1000μm之间,在物理学中,我们知道白光在棱镜下可分为红、橙、黄、绿、青、兰、紫等七种颜色的光。它们的波长由红光最大依次到紫光最短,而且紧挨着红光,因此称为红外线。

红外线和可见光一样呈直线传播,能折射、反射和被吸收,也可用透镜进行聚焦等。

红外线是人们肉眼看不见的,但太阳能几乎有50%是以红外线辐射的形式传送到地球上来的。因此,红外线与热的传送有着密切的关系。任何物体,不论它是否发光,只要温度高于绝对零度(-273℃)都会一刻不停地辐射红外线。温度高的物体,辐射红外线较强;反之,辐射的红外线较弱。因此,只要测定某物体辐射的红外线多少,就能测定该物体的温度。

(二)导线连接器的红外测温

1.测试仪选择

(1)导线连接器红外测温的适用范围是线路导线接续管、引流线夹、耐张线夹等运行导线的连接器,这部分元件因制造或安装工艺可能会存在缺陷,以及机械拉力增大、长期振动、金属疲劳、过电压、酸碱盐类尘埃的腐蚀都会造成连接器内接触面接触电阻增大,继而温度增加,当温度超过70℃时,金属氧化加剧,最终可导致接续元件故障。红外测温是防止连接器故障的重要的监督方法。

(2)红外测温仪器通过使用红外点温仪、红外热像探测仪、红外成像仪三种,线路测试考虑方便灵巧,常用的是红外热像探测仪,该设备是以热释电摄管为探测器,以斩波调制方式工作的非制冷型红外热电视。

(3)导线连接器红外测温一般采用温差法判定。相对温差可用下式求出:

式中 τ1、T1——发热点的温升和温度;

τ2、T2——正常相对应点的温升和温度;

T0——环境参考体的温度。

2.红外测温诊断方法和判断依据

(1)表面温度判断根据测得的设备表面温度值,对照GB763的有关规定如表4-13所示。

表4-13　电器中各零件材料的最高允许温度和温升

(2)相对温差判断。对电流致热型的设备,若发现设备的导流部分热态异常,应对所测部分全面扫描,找出热态异常部位,然后对异常部位进行准确测温,再按式(4-2)计算相对温差值,按表4-14规定判断设备缺陷的性质。

表4-14　部分电流致热型设备的相对温差判据

(3)当发热点的温升值小于10K时,不宜按表4-14的规定确定设备缺陷。

(4)一般情况下,对电压致热型设备宜用允许温升或同类允许温差的判断依据确定。当同类温差超过温升值的30%时,应定为重大缺陷。

(5)一般应在导线连接处端部1m处的导线温度为参考点,在额定电流的密度下,风速为0级时测得温升值,经过距离系数修正后,再行判定。距离修正系数见表4-15。

表4-15　测试距离修正系数(www.xing528.com)

当探测器距离线路大于10m时,所测的温升值乘以表4-15修正系数为导线连接器对导线的实际温升。

(6)准确测温时应针对不同检测对象选择不同的环境温度参照体。

(7)准确测温时应正确选择被测物体的发射率,常用材料发射率参考值见表4-16。

表4-16　常用材料发射率的参考值(比辐射率ε)

(8)观测时风速超过0.5m/s时,应记录风速,必要按以下进行修正测量数据。

风速小于1.5m/s,定量检测值可按下式进行修正:

式中 τ0——折算到v=0时的标准温升值,℃;

v——检测时现场的风速,m/s;

τ——风速为v时实际检测到的温升;

W——衰减系数,迎风取1.3,背风取0.9。

风速大于1.5m/s时,定量检测值可按下式进行修正,有:

式中 τ01——在风速v1下的温升,K;

τ02——在风速v2下的温升,K。

无风速时,可按表4-41中的数据估计风速。

3.红外测温注意事项

(1)检测目标及环境的温度不宜低于5℃。

(2)空气湿度不宜大于85%,不应在有雷、雨、雾、雪及恶劣天气下进行观测。

(3)室外检测应在日出之前、日落之后或阴天进行。

(4)测温应选择在夏季电力负荷高峰时进行。

(三)红外测温检测周期

(1)一般情况下应对重要联络线,重要负荷,大负荷线路每年安排一次。

(2)新建改造或大修的电气设备在带负荷后一个月内应进行一次红外检测。

(3)对巡视中发现异常的导线连接器应随时安排进行高峰负荷时红外检测,亦可结合运行方式改变,负荷改变随机安排抽测。