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红外热像仪在电力系统中的检测

前面的我们讲了红外热成像仪在电网应用中的作用也知道了红外成像仪在电

力系统中的应用的作用，那么具体检查哪些方面呢我们这里给大家说说使用

热像仪检测过载、三相不平衡、谐波。

首先我们要明白什么是过载、三相不平衡和谐波？它们有什么危害？

过载就是负荷过大，超过了设备本身的额定负载，产生的现象是电

流过大，用电设备发热，线路长期过载会降低线路绝缘水平，甚至烧毁设备

或线路；

三相不平衡：是指在电力系统中三相电流（或电压）幅值不一致，且幅

值差超过规定范围。变压器内产生环流(及过热),并可使电动机的效率降低。

电力系统中有非线性（时变或时不变）负载时，即使电源都以工频50HZ

供电，当工频电压或电流作用于非线性负载时，就会产生不同于工频的其它

频率的正弦电压或电流，这些不同于工频频率的正弦电压或电流，用傅氏级

数展开，就是人们称的电力谐波。谐波使电能的生产、传输和利用的效率降

低，使电气设备过热、产生振动和噪声，并使绝缘老化，使用寿命缩短，甚

至发生故障或烧毁。谐波可引起电力系统局部并联谐振或串联谐振，使谐波

含量放大，造成电容器等设备烧毁。谐波还会引起继电保护和自动装置误动

作，使电能计量出现混乱。对于电力系统外部，谐波对通信设备和电子设备

会产生严重干扰。

过载、三相不平衡和谐波为什么会造成过热?

高压电气设备在正常运行情况下，将有部分电能以不同的损耗形式转化

为热能，从而使设备温度升高。这些电能的损耗主要包括以下几种：

1电阻损耗P=I2R，发热功率与电流平方成正比，这种发热称为电流效应引

起的发热；

2介质损耗P=U2ωCtanδ，发热功率主要取决于电压，这种发热称为电压

效应引起的发热；

3铁损是因铁心的磁滞、涡流现象而产生的电能损耗，这种发热称为电磁效

应引起的发热。

过载/三相不平衡/谐波会引起过电流或过电压，而过载、谐波甚至会引

起变压器铁心的涡流，从而使设备局部过热，热像仪可以捕捉设备过热处并

直观显示出来。

在电力检测过程中现场可能会遇到哪些问题？

1如果没有加载运行或者负荷很低，则会使设备故障发热不明显，即使存在较严重的故障，也不可能以特

征性热异常的形式暴露出来。只有当设备在额定电压下运行，而且负荷越大时，发热及温升才越严重，故

障点的特征性热异常也暴露得越明显。因此在进行红外检测时，为了能够取得可靠的检测效果，要尽量

保证设备在额定电压和满负荷下运行，即使不能做到连续满负荷运行，也应编制一个运行方案，以便在检

测前和检测过程中，能让设备满负荷运行一段时间(如4～6h)，使设备故障部位有足够的发热时间，并保证

其表面达到稳定温升。

2设备内部故障出现在电气设备的内部，因此反映的设备外表的温升很小，通常只有不到1℃。检测这种故

障对热像仪的灵敏度要求较高。

如何才能拍摄清晰的热像图？

电气设备通常处于环境温度下，要得到一幅清晰的红外热图，我们建议：

1应用于温差小的场合时，尽量选择热灵敏度较高的红外热像仪。

2对户外电气设备的现场红外检测，尽可能选择在阴天或者在日落左右傍晚无光照时间进行。

3对于高反射的设备表面，应该采取适当措施来减少对太阳辐射及周围高温物体辐射的影响。或者改变检

测角度，找到能避开反射的最佳角度进行检测。

4先使用自动模式测量设备的温度范围；然后手动设置水平及跨度，将温度范围设置在最小，并包含有先

前测量的温度范围（各款仪器最小温度范围不同）。

5对于开关柜等需要测试内部故障的电气设备，可用氟化钙等特殊材料制作的红外窗口代替一般的有机玻

璃窗口，从而得到更准确的温度数据。

而且红外热像仪的应用采用红外成像技术可开展以下电力设备状态检测与故

障诊断工作。

a)保险丝盒b)电缆连接c)继电器/开关d)绝缘器e)电容

器

f)断路器g)变压器h)电动机i)电池j)三相电力

设备

此文转自：深圳市杰创立仪器有限公司：