关于变电站巡视检查中红外热成像仪的
应用分析
摘要：变电站在电网工作中起着承上启下的作用，对于电网的安全运行有着
重要的价值。工作人员在巡视变电站设备的过程中一般通过表面的听和看等动作，但是肉眼是无法清楚观察到细节问题;除此之外，对一些产生过高热量的设备可
以用手去触摸，但是由于部分设备有导电作用，所以不能用手去触摸;对于部门
发出噪音的设备工作人员可以用耳朵去听，但是单纯用耳朵去听也不会发现一些
特殊的问题。上述种种情况均说明仅仅靠人力去检测变电站设备的故障问题是不
可取的，必须要使用一些技术(如红外热成像仪技术)才能够观察出具体问题。
关键词：变电站；巡视检查；红外热成像仪；应用分析
1红外热成像仪的工作原理以及功能特点
1.1工作原理
红外热成像仪主要利用的是红外热成像技术，将探测的目标物体进行红外辐射，再公国信号处理手段，将目标物的温度分布图转变成视频图。利用红外热成
像仪能够清楚检测目标物本身，再得出不同的红外图像。工作人员可以通过观察
图像的温度分布点再从中发现异常，从而起到预防和维护的作用。
1.2功能特点
红外热成像仪具有以下几个方面的特点:其一，分辨率高;其二，测温迅速;
其三，稳定而又可靠;其四，不会受到电磁干扰;其五，存储信息和处理信息非常
方便。由于红外热成像仪具有将目标物体转换成热图像的特点，所以通过调节红
外热成像仪的辐射率参数以及温标值参数等，能够快速检测出被检测物体的表面
发热温蒂，从而清楚了解目标物的热损耗部位，再判断出此目标物体的健康状态。红外热成像仪具有定量测量、定性成像的功能，与此同时还具有高空间分辨率和
高温度分辨率等特点。部分图像能够被清楚的传动到视频中，从而为建立热图像
数据库提供相应条件，最终实现图像的采集和储存等功能。红外热成像仪还能够
快速检测大面积的设备物体，准确分析出运动电压的缺陷问题，再对缺陷的基本
性质和基本位置等做出相应判断。
2红外测温技术的应用与效果
众所周知，任何事故都不是突发的，都有一个或多或少地变化过程。电气元
件也一样，随着运行年龄的增长，逐年饱受外界大气腐蚀，内部材料老化，人员
操作磨损等因素，造成接触电阻增加，致使元件温度升高。以下为我站的红外热
成像仪的一些应用：
2.1变压器
高、中、低压套管及接头；箱体、散热器和导管。变压器油枕，可以观察油
枕中的油位是否正常（如图1）。
图1变压器油枕油位正常图谱
2.2高压电抗器整体
其外部部件与主变压器相似，类似与主变的检测，图2为散热器异常的图片。
图2变压器散热器油路不通
2.3避雷器元件
最常见的是内部进水受潮。
2.4电容器
是否因介质损耗增大、内部放电和缺油发热等。
2.5断路器
接触不良引起的导流体过热、绝缘瓷套内部受潮等。
2.6绝缘子串
瓷质裂纹、污积、低值和零值造成绝缘子串出现的故障。
2.7互感器
绝缘故障、铁心故障、内连接故障和缺油。
2.8电力电缆和导线
接头接触不良、局部绝缘故障、电缆出线套管故障等。
2.9隔离开关
瓷柱表面污积、瓷柱裂缝、绝缘劣化和接触不良。
2.10二次端子箱内接线排
接头、端子螺栓是否拧紧引起发热。
2.11设备箱内的加热器
检测加热器是否正常工作的简便方法。如图3
图3除湿加热器损坏失控引起发热
红外热成像仪用处很多，可以非常方便运行人员在巡视设备中发现各种缺陷。以上种种优点，使得红外热成像仪在保供电、重大节假日、迎峰度夏、迎峰度冬
期间对保证安全可靠供电起到了非常积极的作用。
3如何开展红外热成像测温工作
红外热成像仪一般由值班组长负责管理，制定变电站红外热成像仪的使用时
间表，再由各个巡检工作人员根据变电站的计划在制定时间之内使用红外热成像仪，再办理好借用手续或者归还手续等。各个变电站每一个要定期对红外热成像
仪进行红外线测温处理。在测量温度时，充分利用好红外热成像仪扫描相应设备，未出现异常时不需要进行拍照处理，出现异常时一定要进行红外线拍照处理，此
时需要详细记录好发热电流点和具体的环境温度。注意对高压场地的线路需要沿
着电流的方向到线路的母线中，再从旁路刀闸中注意补测负荷。
设备在投产的三十天内要使用红外热成像仪进行测温记录，对于定去测温而没有附带负荷的机器设备需要利用测温枪进行补测处理。机械设备突然升高或者在发生发热故障时，要积极利用好测温枪来进行温度测量。在对机械设备进行拍照的过程中，要详细记录设备的基本名称和红外热成像仪生成的文件名，从而能够编写出测量报告。在此期间，需要注意好设备测温，尤其是夜间负荷比较大的线路，应该选择负荷比较大的时间段来进行测温扫描处理。在使用红外热成像仪测量完毕之后，要将照片生成一个测温文件，将其系统变成默认格式，再保存在变电站的电脑之中。
4结语
电力企业必须加强对变电站的巡视检查，才能够避免出现一系列安全事故。变电站在巡视检查过程中使用红外热成像仪进行设备检测能够及时发现设备运行过程中出现的故障，从而在很大程度上降低了设备的毁损率，为设备的整体维护和运行等提供了必要的条件。
参考文献
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业,2009,(05):56-58.
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红外热像仪的用途 在科研领域主要应用包括：汽车研究发展－射出成型、模温控制、剎车盘、引擎活塞、电子电路设计、烤漆；电机、电子业－印制电路板热分布设计、产品可靠性测试、电子零组件温度测试、笔记本电脑散热测试、微小零组件测试；引擎燃烧试验风洞实验；目标物特征分析；复合材料检测；建筑物隔热、受潮检测；热传导研究；动植物生态研究；模具铸造温度测量；金属熔焊研究；地表/海洋热分布研究等。 红外热成像仪已广泛应用于安全防范系统中，并成为安全监控系统中的明星。由于具有隐蔽探测功能，不需要可见光，可以使犯罪份子不知其工作地点和存在，进而产生错误判断，导致犯罪行为被发现。在某些重要单位，例如：重要的行政中心、银行金库、机要室、档案室、军事要地、监狱等，用红外热成像仪24小时监控，并随时对背景资料进行分析，一旦发现变化，可以及时发出警报，并可以通过智能设备的处理，对有关情况进行自动处理，并随时将情况上报，取得进一步的处理意见。1.各种电气装置：可发现接头松动或接触不良，不平衡负荷，过载，过热等隐患。这些隐患可能造成的潜在影响是产生电弧、短路、烧毁、起火。 2.变压器：可以发现的隐患有接头松动，套管过热，接触不良（抽头变换器），过载，三相负载不平衡，冷却管堵塞不畅。其影响为产生电弧、短路、烧毁、起火。
3.电动机、发电机：可以发现的隐患是轴承温度过高，不平衡负载，绕组短路或开路，碳刷、滑环和集流环发热，过载过热，冷却管路堵塞。其影响为有问题的轴承可以引起铁芯或绕组线圈的损坏；有毛病的碳刷可以损坏滑环和集流环，进而损坏绕组线圈。还可能引起驱动目标的损坏。 4.电气设备维修检查，屋顶查漏，节能检测，环保检查，安全防盗，森林防火，无损探伤，质量控制，医疗检查等等也很有效益。
红外热成像仪在变电运维工作中的应用 摘要：目前，我国是经济迅猛发展的新时期，电力资源成为了人们日常生活中 必不可少的一部分，因此保证电力的可靠供应显得尤为重要。红外测温技术在电 网运行与维护过程中发挥着至关重要的作用，红外热成像仪不接触带电设备便能 够快速实时地检测出带电设备中存在的缺陷，既保证了缺陷能够迅速消除，又保 证了电网持续可靠供电。鉴于此，在介绍红外热成像仪原理和变电设备中发热缺 陷常见形式的基础上，对带电红外检测技术在变电运维工作中的应用进行了分析，以期提升运维工作质量。 关键词：红外测温；可靠性；检测；变电运维 引言 作为一项带电检测技术，红外测温技术在电网检测和维护过程中发挥着重要作用，在缺 陷的预知、状态检修、排查故障、监控工作等方面有着很高的实用性。在变电运维工作中引 进红外测温技术，能够精准地发现设备运行过程中出现的异常和缺陷。 1红外测温技术在变电运维中的工作原理和优势 （1）红外测温技术的工作原理。红外测温技术主要借助相应的电力设备对热辐射进行 采集，然后利用自身功能对热辐射进行转换，形成一种图像信号，通过温度变化，对设备的 实际工作状态进行判断。由于不同物质的温度大不相同，致使其在红外检测设备扫描下获取 的回馈信息存在一定的偏差，而设备转换所生成的图像也各种各样，大不相同，这就是红外 测温技术在变电运维中的基本原理。（2）红外测温技术的优势。一般情况下，红外测温技 术优势主要体现在使用方便、原理简单、独立工作、提升工作效率四个方面。红外测温技术 所使用的设备体积相对比较小，并且轻便，从而致使其在使用操作方面比较便捷。原理简单 主要是指红外测温技术通过热成像进行作业，这样不仅提高工作效率，还可以提升安全性。 在通信设备正常运行使用的情况下，红外测温技术将获取的信息直接转换，然后利用数字设 备对其进行显示，从而保证工作的有效性。 2红外热成像技术在变电运维中的实际应用 2.1红外测温在隔离开关处的测温 隔离开关的发热主要是由以下两种原因造成的，①隔离开关暴露在空气中，致使刀口 发生氧化，两个触头接触面会形成一层氧化膜，从而增加了接触电阻，进而导致发热现象。 ②由于在倒闸操作过程中，可能会出现合闸不到位的情况，使隔离开关动静触头接触面积不 足和压力不足，导致局部发热甚至因为电流过大烧蚀焊接，无法分开，严重者可能产生电弧，造成相间或者对地短路。所以运维人员可以利用红外测温技术在一定程度发现发热部位，及 时消除缺陷。 2.2采用精益化评价 在变电设备运维评价过程中，应当落实多元化评价策略，既要定期针对设备状态进行检测，也要跟进设备的动态变化，实现全方位精益化评价。以故障诊断为例，首先可以采用温 度辨别方法，运用红外测温仪测量变电设备的变电温度，将测得数值与标准阈值进行对比， 以判断设备是否出现发热问题，但红外测温技术针对聚焦变电配件不具有适用价值，倘若盲
近年来随着红外热成像技术的不断创新与发展，红外热像仪在电力、铁路、工业、医疗等领域的应用越来越广泛，无人机、智能机器人的广泛应用及其与红外热像仪的结合，更是让红外热像仪的应用得到了极大的拓展，使得红外热成像技术在电力电网巡检、森林防火救灾、太阳能及风力发电系统质量检查及维护、建筑工地测量等方面发挥着更深入、更重要的作用。 搭载了红外热像仪的巡检机器人集图像音视频采集、分析，全方位激光扫描及热成像技术等多种传感器应用于一体，可对现场情况进行精准检测，并进行异常报警。巡检机器人搭载红外热像仪主要应用于变电站监控、油气田无人值守监控、危化品仓库监控、生产车间和仓储货架等防火防爆监控、防止入侵等，还可以应用于平安城市和智慧园区建设，在平安城市及楼宇地产领域，机场、高铁站等场合可使用巡检机器人搭载红外热像仪进行夜间巡逻，防止禁区非法闯入、夜晚异常行为监控等。T型双光红外热像仪、双光防爆筒型热像仪广泛应用于搭载各类巡检机器人，测温精准，高效可靠。 无人机可搭载红外热像仪和可见光相机进行航拍，红外热像仪可通过接收物体自身散发出的热辐射，将其转化为红外温度信息，对被测物体的温度进行成像处理，能提供比可见光相机更多的信息，搭载了红外热像仪的无人机能将无人机航拍发挥的作用发挥到极致。如电力电网巡检方面，无人机搭载红外热像仪可无视恶劣地形及雾霾天气等，实时检测户外电网电塔等大型设备的工作状态，及时发现隐患故障；林业部门运用无人机载红外热像仪进行森林防火监测，及时发现高温火苗或燃烧点，将森林火灾扼杀在萌芽之中；在环保行业，工业污水温度比河水温度高，环保部门可采用无人机搭载热像仪，在白天夜晚均可直观地发现污水排放情况；在农业领域，使用机载热像仪拍摄检测地表和作物温度，了解灌溉
铁路系统是庞大复杂的系统，有数量众多的电力机车、配套电气设备、信号系统和接触网线等，对于系统当中的重李装置设备使用有效的预防性维护是非常重要的。未来的铁路的牵引方式主要以电力牵引为主，随着我国轨道交通发展的越来越深入，确保安全运营的关键便是保证整个机车供电系统的稳定。现阶段较为普遍的红外热像仪，大多集中在供电系统非接触测温设备的检修中，红外热像仪监探系统在铁路供电系统接触网中的应用也会是重要手段。 铁路沿线变电站热故障监测 在线式红外热像仪可以非接触、24小时全 天候对大量目标物体进行温度监控，并随时 报警，保证及时维护维修，在设备可见的 范围内可随意添加目标点，无需增加设备数 量，提高效率。 弓网、接触网实时监测 将红外热成像设备安装于机车车顶，对受电弓和接触网的连接处进行温度探测，实时监测接触网的故障点，如果在列车行进中发现故障点出现拉弧、硬点等，将产生瞬间高温，热像仪可以记录 该时刻高温值和故障点位置，以便检修人员及时进行修复。 电力机车/轮轴检测 电力机车内有大量的电力设备，其运行时 会产生很大的热量，同时由于连接件松动、 设备问题等原因将造成机车故障，严重时 会导致事故的发生，红外热像仪可以在机 车停车间隙进行巡检，及时发现机车内部 的设备隐患，预防事故的发生 电力机车内部涉及到红外热像仪检测的
部件主要有：主变压器、调压开关、变流装置、牵引电动机、电子控制柜、制动电阻柜、发动机、发电机、异步霹相机、油水交换器、空气干燥器、轴承、缓冲器、变速器、牵引机械等。 铁路沿线安全监控 红外热像仪安装在铁路路基、路口、桥 梁、隧道、公跨铁、咽喉区、货场等重 点部位，对人员、异物等非法入侵以及 暴风雪、泥石流、洪水等自然灾害进行 有效观察，实现全天候24小时不间断监 控，保证车辆安全运行。 通号系统机房检测应用 信息处理与交换重任的机房是整个信息网络工程的数据传输中心、数据处理中心和数据交换中心。为保证机房设备正常运行，需要对设备温度进行定期巡检。 如需了解更多的热成像仪产品应用及铁路领域的测温应用可随时与我们联系。 深圳市中欧特普科技有限公司是德国欧特普红外测温仪、热像仪的一级分销商，我们提供更专业的产品咨询及应用交流，公司核心成员有10年以上的红外测温领域从业经历，红外测量基础知识扎实并积累丰富的现场应用经验，我们积极与德国工程师交流技术并学习新的领域应用。为客户提供合理的红外测温、控温方案及可信赖的售后服务保障。帮助用户进行过程检测、保障产品质量、提升生产效率和节约能源。中欧特普的技术支持电话或添加“中欧特普红外测温应用”微信公众号获取更多的信息。
红外成像仪：红外热成像仪检测中存在的问题及解决方案 随着红外技术的不断发展，红外成像仪在日常检测中时常使用到。同时使用红外热成像仪检测中存在的问题及对策随着”三集五大”体系建设和变电设备“状态检修”的大力推进，传统的传统的变电设备检修和运行模式发生了根本性改变，能够实时、有效、动态地评价设备健康状况成为确保设备安全、稳定运行的前提，红外成像仪是目前变电运行人员检测运行设备健康状况的有力保证，可以有效的避免因设备发热而造成的非计划停电，为提高供电可靠率做出了贡献策 针对当前变电设备红外成像检测技术的应用中存在问题及改进方法进行了思考以及对红外测温未来发展的展望。由于这种技术无需对所测设备停电，即可准确发现安全隐患，所以更要充分利用好、发挥好红外成像检测这一高科技手段，夯实变电设备“状态检修”基础，确保运行的可控、在控、预控。一目前在使用中所存在的问题：目前在使用中所存在的问题：重设备，轻人员，培训工作不到位。（1）重设备，轻人员，培训工作不到位目前，红外成像设备已基本覆盖到重要的生产班组，极大提高了生产一线的技术装备水平，然而，好的检测设备必须得到正确和规范的应用，才可能发挥其最好的性能，不能只重视检测设备的配置，而忽略了对人员进行必要的培训，目前对红外成像仪方面培训的主要方式还是以产品说明书为主，没有专业的培训教材和权威的培训师资，虽然厂家的技术人员会不定期到各基层单位组织测温培训，但由于运行人员倒班的原因，造成了一线人员缺乏热像仪的操作技能培训，同时，昂贵的机器也需要专业的使用和维护技巧，没有经过专业培训，在使用红外线成像器材时就不可避免要出现：保养不当、充电电池报废、昂贵的红外线镜头被划损等等现象，既造成了经济损失，也影响了测温工作的正常开展。对策：（1）建立完善的红外成像检测制度，对红外检测工作的准备、对策风险预控、规范、安全注意事项等进行详细的规定。同时根据各站所管辖的一、二次设备详细列表并建立测温表单，以表单的形式使测温制度和规范落到实处；（2）加强红外热成像仪使用技术的培训，考虑到运行人员工作的特殊性，可以首先由相关厂家的技术人员对各个部门的技术专责进行培训并考核，然后由各个部门的专责负责对各个集控站，变电站站长进行培训。 再好的仪器不好好保养也会损害，杰创立为大家总结了几点以供大家参考 红外热成像仪的日常保养： 1、轻轻用柔滑毛刷刷去残留碎屑，镜头清洗：用干净缩短氛围吹掉松散颗粒。用潮湿棉花球小心擦洗。 2、注意：不要用溶剂清洗塑料镜头。 3、外壳清洗：用蘸有肥皂水的软布。 4、注意：不要将测温仪浸在水里 红外镜头保养： 热成像仪不使用时，通常盖好镜头盖，避免灰尘或意外损坏。当镜头需要擦拭时，请用专用镜头纸擦拭，千万别用手，否则可能造成成像质量下降。 电池保养： 充电时可能发热；过充虽不会损坏电池；但是强烈推荐充电时间不要超过太久； 使用红外热成像仪需要注意事项如下： 1、建议不用于光亮或抛光金属表面的丈量(不锈钢、铝等)
关于变电站巡视检查中红外热成像仪的 应用分析 摘要：变电站在电网工作中起着承上启下的作用，对于电网的安全运行有着 重要的价值。工作人员在巡视变电站设备的过程中一般通过表面的听和看等动作，但是肉眼是无法清楚观察到细节问题;除此之外，对一些产生过高热量的设备可 以用手去触摸，但是由于部分设备有导电作用，所以不能用手去触摸;对于部门 发出噪音的设备工作人员可以用耳朵去听，但是单纯用耳朵去听也不会发现一些 特殊的问题。上述种种情况均说明仅仅靠人力去检测变电站设备的故障问题是不 可取的，必须要使用一些技术(如红外热成像仪技术)才能够观察出具体问题。 关键词：变电站；巡视检查；红外热成像仪；应用分析 1红外热成像仪的工作原理以及功能特点 1.1工作原理 红外热成像仪主要利用的是红外热成像技术，将探测的目标物体进行红外辐射，再公国信号处理手段，将目标物的温度分布图转变成视频图。利用红外热成 像仪能够清楚检测目标物本身，再得出不同的红外图像。工作人员可以通过观察 图像的温度分布点再从中发现异常，从而起到预防和维护的作用。 1.2功能特点 红外热成像仪具有以下几个方面的特点:其一，分辨率高;其二，测温迅速; 其三，稳定而又可靠;其四，不会受到电磁干扰;其五，存储信息和处理信息非常 方便。由于红外热成像仪具有将目标物体转换成热图像的特点，所以通过调节红 外热成像仪的辐射率参数以及温标值参数等，能够快速检测出被检测物体的表面 发热温蒂，从而清楚了解目标物的热损耗部位，再判断出此目标物体的健康状态。红外热成像仪具有定量测量、定性成像的功能，与此同时还具有高空间分辨率和
高温度分辨率等特点。部分图像能够被清楚的传动到视频中，从而为建立热图像 数据库提供相应条件，最终实现图像的采集和储存等功能。红外热成像仪还能够 快速检测大面积的设备物体，准确分析出运动电压的缺陷问题，再对缺陷的基本 性质和基本位置等做出相应判断。 2红外测温技术的应用与效果 众所周知，任何事故都不是突发的，都有一个或多或少地变化过程。电气元 件也一样，随着运行年龄的增长，逐年饱受外界大气腐蚀，内部材料老化，人员 操作磨损等因素，造成接触电阻增加，致使元件温度升高。以下为我站的红外热 成像仪的一些应用： 2.1变压器 高、中、低压套管及接头；箱体、散热器和导管。变压器油枕，可以观察油 枕中的油位是否正常（如图1）。 图1变压器油枕油位正常图谱 2.2高压电抗器整体 其外部部件与主变压器相似，类似与主变的检测，图2为散热器异常的图片。
红外热成像技术及其在电力设备检测与诊断中的应用 引言 太阳发出的辐射中除可见光线外，还有一种人眼看不见的“热线”，这种看不见的“热线”位于红色光外侧，叫做红外线。这种红外线，又称红外辐射，是指波长为0.78～1000μm的电磁波。其中波长为0.78 ～1.5μm 的部分称为近红外，波长为1.5 ～10μm的部分称为中红外，波长为10～1000μm的部分称为远红外线。而波长为2.0 ～1000μm的部分，也称为热红外线。红外线辐射是自然界存在的一种最为广泛的电磁波辐射，它在电磁波连续频谱中的位置是处于无线电波与可见光之间的区域。这种红外线辐射是，基于任何物体在常规环境下都会产生自身的分子和原子无规则的运动，并不停地辐射出热红外能量。分子和原子的运动愈剧烈，辐射的能量愈大;反之，辐射的能量愈小。温度在绝对零度以上的物体，都会因自身的分子运动而辐射出红外线。 红外热成像技术的发展 从1800年，英国物理学家赫胥尔发现了红外线后，开辟了人类应用红外技术的广阔道路。在第二次世界大战中，德国人用红外变像管，研制出了主动式夜视仪和红外通信设备，为红外技术的发展奠定了基础。 二次世界大战后，首先由美国德克萨斯仪器公司（TI）在1964年首次开发研制成功第一代用于军事领域的红外成像装置，称之为红外寻视系统（FLIR）。它是利用光学机械系统对被测目标的红外辐射扫描，由光子探测器接收两维红外辐射，经光电转换及处理，最后形成热图像视频信号，并在荧屏上显示。 六十年代中期，瑞典AGA公司和瑞典国家电力局，在红外寻视装置的基础上，开发了具有温度测量功能的热红外成像装置。这种第二代红外成像装置，通常称为热像仪。 七十年代，法国汤姆荪公司又研制出，不需致冷的红外热电视产品。 1986年，瑞典研制出工业用的实时成像系统，它无须液氮或高压气，而以热电方式致冷，可用电池供电;1988年又推出全功能热像仪，它将温度的测量、修改、分析、图像采集、存储合于一体，重量小于7kg，使仪器的功能、精度和可靠性都得到了显著的提高。
红外热成像仪应用于电力设备故障诊断 摘要：电力设备故障的不同会造成不同程度的损害，可能造成设备的损伤或 停产，也可能发生较为严重的电气事故，推广使用红外热成像仪在电力设备故障 检测中的应用，有利于将电气事故消灭在萌芽状态。 关键词：红外线；成像仪；电力设备 1 前言 红外热成像诊断是一种对电力设备热故障进行诊断的重要技术。利用这种技术，可以准确了解电力设备的状态，具有检测误差小、诊断范围广、自动跟踪温 度最高点等特点，提供的图谱非常清晰。 2 红外热成像技术概述 红外热成像技术的发展最早可以追溯到1964年美国德克萨斯仪器公司制造 出的红外前视系统。我国开始研究红外热成像技术是从上世纪70年代开始的， 到了80年代已经取得了一定的进展，研制生产出了一批红外热成像仪器。 3 红外热像仪结构 与测温仪相比，红外热像仪具有更出色的功能和丰富的功能，在精确测量温度的 同时，还创建了温度分布图来显示温度变化并显示物体的红外信息，并且更直观，更全面地进行分析。热像仪可以处理图像，便于分析和诊断。热像仪具有强大的 抗干扰能力，高分辨率和完整功能，强大的信息收集，存储，处理和分析功能， 可准确，快速地测量温度。红外热像仪是红外技术的重要组成部分，但是红外热 像仪相对昂贵并且消耗大量功率。 与温度计相比，热像仪具有更多的信号处理器和支架指示器。 其主要结构还包括光学器件，红外探测器，扫描机构，信号处理电路，显示记录 系统和其他辅助电路。这与测温仪没有太大区别，但是红外热像仪中最主要的部 分是转换和分析检测器以及信号处理器。红外探测器是系统范围内信号转换的关 键核心设备，也是对检测结果影响最重要的方面。热像仪其主要的工作原理和测 温仪相似，通过光学系统将辐射产生的信号传递到探测器上面。红外检测器将发 射的信号转换为电图像或视频信号以进行放大和过滤非。它消除了噪声干扰，将
红外热成像技术在电力设备带电检测中的应用 摘要：本文首先介绍了红外热成像技术基本原理和过热缺陷判断中常用到的参数，然后，论述了红外检测操作的流程方法和注意事项，在此基础上，结合现场 实例，利用红外热成像技术对设备的发热缺陷进行检测和诊断，为现场红外热像 带电检测工作提供参考。 关键词：红外热像；电力设备；带电检测；故障诊断 0.引言 红外热成像技术作为一种带电检测和在线监测手段，广泛地应用于电力系统 设备过热检测、SF6气体泄漏检测、智能机器人巡检中[1-2]，可以及时准确地发 现设备存在的缺陷，为状态评价和状态检修提供依据。本文介绍了一种红外热成 像带电检测技术，通过红外热成像仪对带电设备发热部位进行精确测量和诊断， 从而有效防止设备故障，提高电网可靠性。 1.红外检测基本原理和概念 物体表面温度如果超过绝对零度即会辐射出电磁波，随着温度变化，电磁波 的辐射强度与波长分布特性也随之改变。其中，波长介于0.75μm到1000μm间 的电磁波为“红外线”。自然界中，一切物体都可以辐射红外线。 根据斯蒂芬—波尔兹曼定律，物体红外辐射功率与温度的变化规律如下： （1） 式中—单位表面积发射的总辐射功率；—物体表面发射率；—玻尔兹曼常数；—绝对温度。发射率受到材料性质、表面状态（粗糙程度、氧化膜、积污）和物 体温度等多方面因素影响。 红外热像检测实质就是利用红外辐射功率和温度的对应关系将设备发射的红 外辐射进行探测和显示处理的过程。设备发射的红外辐射功率经过大气传输和衰 减后，由检测仪器光学系统接收并聚焦在红外探测器上，红外辐射信号功率转换 成便于直接处理的电信号，经过放大处理，以数字或二维热图象的形式显示目标 设备表面的温度值或温度场分布。 设备过热缺陷类型和严重程度往往通过温升、温差和相对温差表示[3]。 2.红外热成像现场检测 （1）测量环境参照体温度。环境温度参照体应尽可能选择与被测设备相应 部分类似的物体，且最好能在同一方向或同一视场中选择。 2）记录环境条件、运行条件，并设置仪器参数。记录被检设备实际负荷电流、额定电流和运行电压，记录大气温度、相对湿度，并设置环境参照体温度、 目标设备发射率和测量对象的距离。发射率应根据设备表面材料选取，精确检测 中要考虑金属材料表面氧化对辐射率的影响。结合仪器的空间分辨率和目标大小 选择合适的距离。 3）红外热成像现场检测。选择合适的角度，确定最佳检测位置，并可作上 标记以便复测使用，提高互比性和工作效率。调整焦距保证图像轮廓清晰，调整 明亮度、对比度、温度范围，使图像具有层次感。 4）图像储存及后处理。图像数据，包括参数、亮度、对比度等均可使用分 析软件等进行修正，但焦距和图像的清晰度无法后期修改，所以需在现场保证对 焦准确、图像清晰。 3.实例分析 断路器、隔离开关和接地开关的触头部位，出线套管的端部、T型等金属连
浅谈红外测温仪在输电线路巡检中的应用 近年来，随着社会的发展，我国输电线路建设的发展也有所改善。人们对电力的需求越来越大，电力也给人们的生活带来了极大的便利。同时，保证输电线路的安全运行具有重要意义。因此，红外测温仪作为带电检测的重要手段，可以在不停电的情况下及时发现输电线路的缺陷并进行处理，从而保证输电线路的安全运行。 标签：红外测温仪;输电线路巡检;应用 引言 随着社会的进步和经济的快速发展，人们对电能的需求越来越大，国家对电力系统的安全性和稳定性提出了越来越高的要求，这对传统电气设备的安全性提出了更高的要求。在电力系统向高电压、大容量发展的今天，设备传输容量的不断增加会导致设备温度的持续升高，极易导致设备的损坏。如果不及时发现，很容易引起火灾或爆炸，造成巨大的经济损失。 1红外测温技术的原理 红外测温技术的优势在于非接触式检测，通过红外显示实时图像，具有灵敏度高、检测速度快等优点。它更容易使用，在信息处理速度，可以实现自动检测和永久的记录。测试部分的表面平滑度几乎没有对测试结果的影响。红外测温设备广泛应用于金属和非金属组分等导热系数低的材料，如输电线路金具温度检测，耐张线夹连接处温度检测、导线温度检测等，也适用于聚合物、橡胶尼龙、玻璃、陶瓷和水泥的质量检测，覆盖范围广，能有效提高工作效率。红外温度测量设备的缺点是，检测灵敏度与热灵敏度，生成的数据是不准确的影响由于辐射干扰，切口尺寸和埋深表面的测试对象。试验对时间和温度有严格要求，还需要其他辅助试验手段和试剂，增加了试验的复杂性。测试结果的解释比较复杂，需要经过专业培训才能理解等。红外测温技术对产品质量的监控对设备的安全、节能起着重要的作用，近年来红外测温装置对技术的不断研发和创新，使其能够覆盖更广的范围，内部功能更丰富，红外测温设备逐渐占据市场主导地位。与其他检测设备相比，红外温度测量设备具有更快的响应，没有联系，便于携带，功能更人性化，更符合检测技术人员的需求。 2输电线路设备红外诊断缺陷的主要分类 电流感应发热装置主要是指导线的导电端与所连接的金属物体之间出现的一种或另一种故障。因为导线的横截面积大于导电线连接硬件，很容易使电流通过导线时，电流太大，阻力小，最后因为电压，导致设备短路，使线头部温度过高。造成不良接线的主要原因有氧化腐蚀;松散的电线接头;安装质量差等原因。 3应用措施分析研究
红外线热成像技术在电力系统中的应用 摘要：随着电网的飞速发展，电源结构多元化、电力线路越来越长，为保证巡 检质量，红外热成像技术应运而生。 关键词：红外热成像；电力系统 0引言 电力设备的红外检测诊断技术作为一项简便快捷的设备状态检测手段具有不 停电、不取样、不接触、灵敏度高、快速、安全、应用范围广特点。目前各电厂 已开始应用红外热成像仪在发电机、组合电器、电动机、热力管道、阀门、封闭 母线、继电保护控制盘柜、电路板、电缆接头，到变电站内的开关、刀闸、PT、CT、变压器、避雷器、套管、架空引线、绝缘子串等各种设备开展状态检测。利 用红外热像仪长期认真的观察和诊断，有效地减少设备扩大性检修，提高检修效率。 1红外线热成像仪使用管理办法 1.1人员接受有关的红外热像检测技术的培训合格后，此条件作为单独巡视升压站、线路资格中的一条。 1.2红外检测仪器定期进行校验，每2年校验或比对一次，确保设备测量的准确性、可靠性。 1.3新建、扩改建或大修投运的电气设备，红外检测应在投运（24小时）后，不超过1个月内进行，并对主要设备进行精确测温，对原始数据及图像进行存档。 1.4正常运行的设备遵循每月定期普查、高温高负荷等情况下的特殊巡查相结合的原则，每月编制电气设备红外热成像评估报告。 1.5大小修前对继电保护装置和远动控制设备、二次端子箱、锅炉炉墙保温、汽机热力管道保温、安全阀门内漏等情况进行红外热成像检测评估。 2红外热成像技术原理 物体表面温度如果超过绝对零度即会辐射出电磁波，随着温度变化，电磁波 的辐射强度与波长分布特性也随之改变，波长介于0.75μm到1000μm间的电磁 波称为“红外线”，而人类视觉可见的“可见光”介于0.4μm到0.75μm。 其中波长为0.78—2.0微米的部分称为近红外，波长为2.0—1000微米的部分 称为热红外线。红外线在地表传送时，会受到大气组成物质(特别是H2O、CO2、CH4、N2O、O3等)的吸收，强度明显下降，仅在短波3μ—5μm及长波8—12μm 的两个波段有较好的穿透率(Transmission)，通称大气窗口(Atmosphericwindow)， 大部份的红外热像仪就是针对这两个波段进行检测，计算并显示物体的表面温度 分布。 2电力系统中的热源点 红外热成像技术对电力设备运行状态检测中以其设备不停运，不取样，不解体，运行工况真实，快速的对电力设备的热状态进行红外成像，借助红外成像诊 断技术可以及时发现对发热故障进行定位，定性和定量诊断，真正做到防患于未然，提高电力设备的安全可靠性进、确保了电力供应质量。热成像仪是利用红外 探测器和光学成像物镜接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器 的光敏元件上，从而获得红外热像图，这种热像图与物体表面的热分布场相对应。通俗地讲热像仪就是将物体发出的不可见红外能量转变为可见的热图像。热图像 的上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。 2.1电气设备的外部热故障
红外热成像仪原理及应用 红外热成像仪（Infrared Thermal Imaging Camera）是基于红外辐射原理工作的一种无损检测设备。它可以通过“看”到目标物体的红外辐射，生成物体表面温度分布图像，从而对物体进行非接触式的温度测量与表面形貌检测。其工作原理是根据物体的表面温度，通过红外探测器接收目标物体发出的红外辐射，并将其转化为电信号，通过转换与处理后，得到可视化的红外热像图。 红外热成像仪主要由光学系统、扫描机构、探测器及信号处理电路组成。光学系统将目标物体的红外辐射聚焦到探测器上，探测器接收到红外辐射后，将其转化为电信号并传输到信号处理电路中进行处理。最终，信号处理电路将处理后的信号转化为可视化的红外热像图。 红外热成像仪的应用领域广泛，主要应用于以下几个方面： 1. 工业应用：红外热成像仪在工业领域中主要用于设备的状态监测与故障诊断。通过检测设备表面的温度分布，可以找出异常的高温区域，从而及时发现设备故障，减少故障损失。 2. 建筑行业：红外热成像仪在建筑行业中可以用于检测建筑物的热漏点、水渗漏等问题。通过扫描建筑物表面的温度分布，可以找出导致能量损失和温度不均匀的区域，提出相应的改进措施。
3. 消防行业：红外热成像仪在消防行业中被广泛应用于火灾的检测和救援工作。它可以快速探测到火灾点的高温区域，并及时提醒消防人员，以便采取有效的灭火措施。 4. 医学领域：红外热成像仪在医学领域的应用主要用于体温检测、病灶的检测等。特别是在传染病流行期间，通过红外热成像仪可以快速筛查热源，识别患者或者疑似患者，减少传染风险。 5. 安防行业：红外热成像仪在安防领域中可以用于夜视监控、人流检测等。由于红外辐射可以穿透雾霾、烟雾等环境，因此在视线受限或者光线不足的情况下，红外热成像仪可以提供可靠的监控与检测结果。 总结起来，红外热成像仪通过接收并转化物体的红外辐射为可视化的红外热像图，实现了非接触、快速、准确的温度检测与表面形貌检测。其在工业、建筑、消防、医学、安防等领域的应用使其成为一种非常重要的无损检测设备，在这些领域发挥着重要作用。
红外测温技术在变电站设备巡视中的应用 变电站设备在运行过程中，其热效应会表现出不同的结果。工作人员在日常的巡查过程中，可利用红外测温技术对设备进行检测，继而发现其是否存在运行故障。文章将针对红外测温技术在变电站设备巡视中的应用展开分析，提高红外测温技术的应用能力，以及设备诊断技术。 标签：红外测温技术；变电站；设备巡视 Abstract：During the operation of substation equipment，the thermal effect will show different results. Staff in the daily inspection process，the use of infrared temperature measurement technology to detect the equipment，and then found whether there is a fault. This paper will analyze the application of infrared temperature measurement technology in the inspection of substation equipment，improve the application ability of infrared temperature measurement technology and equipment diagnosis technology. Keywords：infrared temperature measurement technology；Substation；equipment inspection 变电站设备巡视工作有利于电力的稳定运行，检查设备是否存在故障，主要依靠目测、触摸、耳听等方式。而红外测温技术大大提升了设备检测的效率与准确性，尤其针对较易发热的设备而言，能够及时检查出设备故障问题。故此，应提高红外测温技术在变电站中的利用能力，促使变电站稳定运行。 1 红外测温技术综述 红外测温技术是一项比较先进的测量技术，主要包括红外辐射的产生、传播、等。红外辐射本身具有较长的电波，因此对电波也可进一步划分为微波、无线电波、紫外线、可见光等类型。红外线即介于可见光与无线电波之间的类型。红外测温技术主要利用成像设备、探测装置，对线路发出的辐射信号进行检测，经过专业的处理后，将其进行扫描，再传入电脑屏幕中。故此，屏幕中所显示的便是被探测的设备的热量分布情况。红外测量技术中，包括档案分析法、对比分析法、同类比较法、温差比较法等。检测人员根据检测结果，利用科学的分析方法对图像进行分析，进而判断设备是否出现故障。 红外线测温技术有着独特的优势。其与传统的设备故障检测手段相比，不需要深入接触设备，仅对表面温度进行感知便能够达到理想的效果。即，红外线测温技术在远距离情况下，便能够正常工作。同时，其检测速度较快，利用热成像处理并将图像传送至显示器中，便能够得到结果。这种检测方式大大节省了设备故障分析时间，提升检测效率。红外线测温技术能够在不同类型的物体上进行检测，无论设备是否带有高压电，或运转速度较快等，都能够避免外界因素对其的干扰，进而得到较为准确的检测结果。
基于红外热像仪的变电站电力变压器过热故障在线 监测的开题报告 一、研究背景 电力变压器是电力系统中最常见的电力设备之一，也是电网的重要 组成部分。随着电网的不断发展和扩容，电力变压器的作用也越来越重要。然而，变压器由于长期工作，易于遭受过热损伤，特别是在暑期高 温天气中，变压器更容易发生过热现象，影响其安全运行。 传统的变压器过热监测方法存在一些问题，如需要手动检查仪器测 量数据，检查频率低、人为操作误差大等。现代技术的进步和计算机技 术的应用，实现了基于红外热像仪的电力变压器过热故障在线监测。 二、研究目的和意义 基于红外热像仪的电力变压器过热故障在线监测，是利用非接触的 检测方式，对变压器表面进行监测，实现对变压器的在线实时监测。此 方法不仅可减轻工作人员的负担，降低了监测成本，同时能够保证监测 结果的准确性、真实性和及时性，提高了整个变电站的安全性和可靠性，对于保障电网的稳定运行具有极高的实用价值和积极意义。 三、研究内容和方法 研究内容： （1）红外热像仪技术原理及特点分析。 （2）电力变压器过热故障监测方法分析。 （3）设计基于红外热像仪的变电站电力变压器过热故障在线监测系统。 （4）实验与分析，验证监测系统的可行性和有效性。 研究方法：
（1）调研文献、资料，掌握相关技术知识和前沿领域的最新发展。 （2）对红外热像仪的工作原理及其在电力设备中的应用进行分析和总结。 （3）结合实际需求，确定变压器过热监测的关键指标和评估指标。 （4）设计基于红外热像仪的变电站电力变压器过热故障在线监测系统，并进行系统测试。 （5）阐述监测系统的技术特点和应用前景。 四、研究计划和进度安排 时间节点计划内容 第1-2个月调研文献并学习红外热像仪技术原理和电力变压器过热故障监测方法 第3-4个月针对该系统的关键指标和评估指标进行设计和选用合适的硬件设备 第5-6个月设计基于红外热像仪的变电站电力变压器过热故障在线监测系统 第7-8个月进行系统测试和数据采集 第9-10个月综合分析试验数据，初步评估监测系统的可行性和有效性 第11-12个月完善论文，撰写毕业论文并进行答辩 五、参考文献 [1] 赵莉. 基于红外成像技术的变电站高压设备安全评估[D]. 东北电力大学, 2011. [2] 柴向阳. 基于红外热像技术的电力设备过热故障检测[D]. 河海大学, 2013.