变电站红外线测温技术的应用

红外线测温技术的工作原理及应用研究摘要：红外线测温技术是一种非接触式的测温方法，其工作原理基于物体辐射的红外能量。

本文将详细介绍红外线测温技术的工作原理，包括发射器、光学系统、探测器和信号处理等关键部件的功能及作用。

此外，我们将探讨红外线测温技术在工业生产、医疗领域、环境监测、建筑物管理和消防等方面的应用研究，并列举一些相关实际应用案例。

1. 引言红外线测温技术是一种基于物体辐射能量的测温方法。

相比于传统的接触式测温方法，红外线测温技术具有非接触、远距离、快速测量等优势，因此在许多领域得到了广泛应用。

本文将详细介绍红外线测温技术的工作原理及其在不同领域中的应用研究。

2. 红外线测温技术的工作原理红外线测温技术基于物体的红外辐射能量来测量其温度。

物体在一定温度下，会辐射出一定波长范围内的红外线能量，这种辐射能量与物体的温度成正比关系。

红外线测温技术利用发射器发射红外辐射，通过光学系统对目标区域的红外能量进行聚焦，然后由探测器将红外能量转换为电信号。

最后，信号处理单元分析电信号并计算出物体的温度。

3. 红外线测温技术的关键部件（1）发射器：发射器是红外线测温技术中的关键部件，负责发射红外辐射。

“黑体辐射源”被广泛应用于发射器中，通过加热进行热辐射，发射特定波长范围内的红外辐射能量。

（2）光学系统：光学系统包括凹面镜和透镜，用于聚焦红外辐射能量到探测区域。

凹面镜将红外辐射反射到透镜上，透镜进一步聚焦红外辐射能量，提高探测的远距离能力。

（3）探测器：探测器是红外线测温技术中的核心组成部分，负责将红外辐射能量转换为电信号。

常用的探测器有铟镉镓探测器、热电探测器和焦平面阵列探测器等。

（4）信号处理：信号处理单元用于分析和处理来自探测器的电信号，并转换为温度值。

这个单元的功能是关键的，它不仅能实时计算目标物体的温度，还可以提供警报或数据记录等功能。

4. 红外线测温技术的应用研究（1）工业生产：红外线测温技术在工业生产中广泛应用，例如在冶金、能源、化工等行业中监测高温物体的温度。

基于红外线测温技术的电力设备温度监测方案介绍：红外线测温技术是一种非接触式测温技术，它通过检测物体的红外辐射来确定其温度。

在电力设备温度监测方面，红外线测温技术具有准确、高效、远距离测温等优点，被广泛应用于电力设备的温度监测和故障预警。

1. 红外线测温原理红外线测温技术基于物体的热辐射现象。

每个物体都会以一定的辐射能量发射热辐射，其强度与温度成正比。

红外线测温设备通过接收物体发射的红外辐射，并转换为温度数值，实现对物体温度的监测和测量。

2. 电力设备温度监测方案（1）设备选择：选择合适的红外线测温设备，根据需求选择不同型号和规格，确保测温设备的准确度和可靠性。

（2）设备部署：根据电力设备的特点和布局，合理安排红外线测温设备的布置位置。

可以选择固定或可移动式设备，确保能够有效覆盖设备的各个部位。

（3）测温点位设置：根据电力设备的热点分布和重要部位，设置合理的测温点位。

重要的设备部位和连接口，如变压器、断路器、接线端子等，应设置独立的测温点位进行监测。

（4）测温数据采集：使用红外线测温设备对设备进行定期测量，采集温度数据。

可以根据需要设置自动化测温或手动测温模式，确保数据的及时性和准确性。

（5）数据分析与处理：对采集到的温度数据进行分析和处理，识别潜在的异常温度和故障预警信号。

结合设备历史数据和温度曲线变化，进行数据比对和趋势分析，发现设备的异常情况。

（6）故障预警与报警：根据设定的温度阈值和故障预警规则，当监测到异常温度时，自动触发报警机制，及时通知相关人员，以便进行故障排查和处理。

（7）维护与保养：定期对红外线测温设备进行维护和保养，检查设备的正常运行和准确性。

同时对设备的电源供应进行监测和保护，确保设备的稳定运行。

3. 红外线测温技术的优势（1）非接触式测温：红外线测温技术无需与被测物体接触，避免了传统测温方法中可能存在的安全隐患和设备损坏的风险。

（2）准确度高：红外线测温设备能够快速、准确地实时测量温度，并将结果以数值显示。

红外线测温技术的原理和应用红外线测温技术是一种非接触式温度测量方法，广泛应用于工业、医疗、消防等领域。

它通过检测物体发射的红外辐射能量来测量物体的表面温度。

本文将详细介绍红外线测温技术的原理和应用。

一、红外线测温技术的原理红外线（IR）是在电磁波谱中紧邻可见光的一个频段，其波长范围为0.75μm-1000μm（微米）。

红外线的特点是能够通过大气层，并且被热物体发射。

红外线测温技术基于物体的发射与吸收红外辐射的原理来进行测量。

红外线测温技术的原理可以归结为以下几个关键步骤：1.热能发射：所有物体都会发射红外辐射能量，其强度与物体的温度成正比。

温度越高，物体发射的红外辐射能量越大。

2.红外辐射接收：测温设备（红外测温仪或红外相机）通过感应元件接收物体发射的红外辐射能量。

3.信号处理：测温设备将接收到的红外辐射能量转换成电信号，并进行滤波、放大等处理。

4.温度计算：通过校准和算法，将接收到的电信号转换为与物体表面温度对应的数值。

5.显示或记录：获得物体的表面温度数值后，可以通过显示屏或记录设备显示或记录下来。

二、红外线测温技术的应用红外线测温技术具有非接触、快速、准确等优点，因此在许多领域得到了广泛的应用。

1.工业领域在工业生产中，红外线测温技术可以用于监测和控制物体的温度。

例如，可以用于炉温监测、电子元件的温度检测、冶金工艺中的温度控制等。

红外线测温技术可以实时地检测物体的温度变化，帮助提高生产效率和质量。

2.电力行业红外线测温技术在电力行业的应用主要包括电力设备的温度检测和故障诊断。

通过对输电线路、变压器、开关设备等的温度进行监测，可以早期发现潜在的故障并采取相应的措施，预防事故的发生，保障电力系统的安全运行。

3.医疗和健康 care红外线测温技术在医疗和健康 care 领域的应用日益广泛。

例如，在医院中，可以使用红外测温仪快速测量人体表面的温度，尤其是在流行病期间，可以实现快速筛查和诊断。

此外，红外线测温技术也可用于测量食品、水源等的温度，以确保食品安全和水质安全。

变电站10KV开关柜温度监测技术分析与应用摘要：随着时代不断的发展，整体技术的提高,10kV变电站开关柜内隔离刀闸触头接触部位、开关小车触头接触部位、导电排搭接部位、电缆头连接部位在运行中可能会产生发热缺陷，引发短路故障，造成大面积停电，降低了10kV用户供电可靠性并带来重大经济损失。

分析示温蜡片温度监视技术、手持红外测温技术、有源传感器无线测温技术及无源传感器无线测温技术优缺点，并结合变电站10kV 开关柜结构、巡视及检修维护的特点，提出了变电站10kV开关柜内温度监测技术优化组合方案，实现了变电站10kV开关柜内设备温度的有效监测，保障了变电站10kV开关柜安全可靠运行。

关键词：变电站；变电站10kV开关柜；温度监测技术引言现代社会对电能的依赖性极高,用电密度越大的地区对电的依赖性越高,因而对供电设备的可靠性提出了越来越高的要求。

做为目前普遍使用的小车式变电站10KV开关柜由于断路器与变电站10kV开关柜之间采用插头联接,当小车与变电站10KV开关柜因制造、运输及安装不良等都将引起触头接触不良,接触电阻增大,出现触头温升过高,甚至烧毁,造成停电,这些现象在大电流变电站10KV开关柜如进线柜上尤为突出,且影响极大。

为避免此类事故的发生,开发一种能即时监测触头温升的装置显得非常迫切(国外已有个别公司开发了这类产品)。

由于高压开关触头处于高电压、高温度、强磁场以及极强的电磁干扰环境中,要实现对触头的测温,必须解决电子测量装置在上述恶劣环境条件下的适应性。

目前测温工作方式基本上采用被动式测温或主动式测温两种形式。

被动式测温采用接收被测量点幅射出的远红外波,通过判断远红外波长来确定测量点温度;而主动式测温则是通过埋设在测量点的温度传感器直接测量温度。

1在线监测温度装置的概述该装置由温度传感器装置和显示报警装置两部分组成，分别安装于高压测温部位和面板上，高、低压之间通过无线方式传输数据，特殊场合，也可采用超声波或光电方式完成数据传输。

DLT664带电设备红外诊断应用规范（一）一、1. 引言随着我国经济的快速发展，电力系统作为国民经济的重要支柱，其安全稳定运行至关重要。

带电设备红外诊断技术作为电力系统状态检修的重要手段，能够及时发现设备隐患，提高电力设备运行可靠性。

本规范旨在对DLT664带电设备红外诊断技术的应用进行详细阐述，为电力系统红外诊断工作提供技术指导。

2. 红外诊断技术概述2.1 红外诊断原理红外诊断技术是利用红外辐射特性，对带电设备进行非接触式检测。

任何物体在绝对温度以上都会向外辐射红外线，物体的温度越高，辐射的红外线越强。

通过检测设备表面温度分布，可以判断设备内部是否存在故障。

2.2 红外诊断设备红外诊断设备主要包括红外热像仪、红外测温仪、红外热电视等。

红外热像仪可以实时显示设备表面温度分布，具有高分辨率、高灵敏度等特点；红外测温仪主要用于测量设备表面温度，具有测量速度快、精度高等优点；红外热电视则适用于远距离、大范围的红外检测。

3. 红外诊断技术在DLT664带电设备中的应用3.1 DLT664带电设备概述DLT664带电设备主要包括变压器、断路器、隔离开关、互感器、套管等。

这些设备在运行过程中，由于长期承受电压、电流等负荷，容易产生局部过热现象，导致设备故障。

3.2 红外诊断在DLT664带电设备中的应用3.2.1 变压器红外诊断变压器是电力系统中的关键设备，其运行状态直接影响电力系统的安全稳定。

红外诊断技术在变压器中的应用主要包括：（1）检测变压器绕组热点温度，判断绕组是否存在局部过热现象；（2）检测变压器油枕、散热器等部件的温度，判断油温是否正常；（3）检测变压器套管、引线等部件的温度，判断是否存在接触不良、绝缘老化等问题。

3.2.2 断路器红外诊断断路器是电力系统中用于保护线路和设备的开关设备。

红外诊断技术在断路器中的应用主要包括：（1）检测断路器触头温度，判断触头接触是否良好；（2）检测断路器灭弧室温度，判断灭弧室是否存在局部过热现象；（3）检测断路器本体温度，判断本体是否存在故障。

红外测温技术在变电运行中的应用分析【摘要】随着电网规模的不断扩大，安全问题已成为变电设备运行过程中最重要的问题。

电气设备过热是引发事故，影响电网正常运行的主要缺陷。

红外测温技术可以对运行中的电力设备进行及时的检测。

本文通过对红外测温技术介绍，结合变电站日常维护测温的实例分析，提出红外测温技术注意事项【关键词】红外测温变电运行设备检测1 引言随着变电设备的数量的不断增加，设备带来的隐患也与日俱增。

红外测温技术自引进我国，由于其不停电、不接触、不取样，方便快捷等优点，目前已在变电站维护工作中广泛应用。

通过对设备缺陷的及时检测、早发现、早处理，大大提高了电网的安全性和稳定性。

2 红外测温技术运行原理物体内部的分子、原子、电子在运动过程中，向下跃迁会向外辐射能量，成为热辐射。

变电设备不同部位的电阻不同，因此在电流电压作用下，温度也各不相同。

由于物体都具有放射红外辐射的功能，并且温度越高，红外辐射越强。

红外测温技术通过将变电设备辐射功率信号，转变成能被看见的设备温度并显示变化情况。

诸如：天气、杂物、人为操作不当等因素引起的电力设备损耗、泄漏电及接触电阻增大，都会导致温度的上升。

红外测温会将温度过高部位变成图像信号，通过分析信号的变化技术专家找出问题所在，并及时处理。

3 红外测温技术在变电运行中的实际应用3.1 提高设备巡视工作质量设备运行人员每天都要对变电站设备进行巡视，主要工作方法为：目测、耳听、手摸等。

其中最常用、最直接的方法是目测，由于人的视力范围有限，只能发现一些易发现或表面问题，而不易察觉延展性问题。

如：一些变电设备在温度稍微升高时不会引起注意，只有温度过高时才会暴露设备缺陷，这时设备已经有所损坏，需耗费大量的人力物力。

红外测温技术能随时监控设备温度变化情况，弥补了人为目测带来的局限性，保证了变电设备的安全运行。

3.2 隔离开关刀口发热造成隔离开关刀口发热的主要因素是：隔离开关由于长期暴露在空气中，经过氧化作用，设备表面形成氧化膜，导致表面电阻和接触电阻增加，出现局部发热现象（见图1、图2所示）。

电力设备状态检修及故障诊断中红外技术的应用分析摘要：红外测温技术在当前科学技术的发展下得到了广泛的应用，效果显著，大大提高了电力设备的可靠性性能。

本文首先介绍了红外检测技术的原理和特点，重点介绍了红外诊断技术的内容和判断方法。

利用红外测温技术实现变电站设备故障诊断，可以有效地保证我国电力系统的稳定发展和运行。

关键词：电力设备；状态检修；故障诊断；红外技术1红外成像的原理及红外成像测温仪的系统组成所有红外成像设备主要有以下几个部分组成。

首先是光学系统，作用是接收物体发射的红外线，并且通过调制器转变为利于解析的辐射信号。

其次，通过光电探测器的配合，将获取到的光信号转化为电信号。

接着是信号放大器及信号处理。

它的作用是通过解析电信号传达的信息，转化为可以让人们理解的数据，这样最后通过显示输出的部分表达出测试结果。

总之，通过使用红外成像测温仪，可以更加方便的监测物体实际温度的变化。

2红外诊断技术检测故障类型2.1外部热故障所谓的外部热故障指的是，在现实的环境中暴露出电力设备发热的部分，这样通过红外热像仪就能够对设备表面的热状态分布情况进行直接的观测，并快速的确定发热位置。

其中出现热故障的主要原因是由于设备部件中的接触电阻突然异常加大，而导致其电阻出现异常加大的原因主要有两个方面：一方面是在加工或者是安装设备连接件的时候存在不规范操作，零件出现了松动或者是老化现象；另一方面是由于电力设备部件长期暴露在现实环境中，受到各种因素的严重破坏，或者是其接触表面过于粗糙、不平整或者是出现氧化问题。

2.2内部热故障对于电力设备自身来说，一直都是处于封闭的状态中，如果设备的内部出现发热现象的话，红外热像仪是很难检测出来，因此就难以准确的对故障位置进行判断。

如果想获取相关信息的话，则只能够通过观察设备表面热分布图来获取。

一是电力设备内部出现接触不良等问题；二是设备的内部产生了较大介质损耗；三是设备内部的电压分布不良；四是设备使用时间过长，而且受潮、老化现象严重等各个方面的原因，都会导致设备的内部出现发热现象。

红外成像测温技术在变电站中的应用作者：张旭来源：《城市建设理论研究》2013年第29期【摘要】目前红外成像测温技术在我国的各个领域得到广泛的应用，尤其是电力系统中的变电站广泛的应用该技术。

红外成像测温技术主要是通过对电气设备温度的监控测试，实现对设备运行状况的一个大致的了解。

本文就是从红外成像测温技术的功能优势和系统设置，实现对变电站的运行设备的实时监控。

【关键字】红外成像测温，变电站，措施手段中图分类号： TM411+.4 文献标识码： A前言红外成像测温技术是现今比较先进的设备检测系统。

该设备可以实现对电气设备的全程的检测和体验，在设备故障处红外线会有异样的颜色和变化。

我国已经对该技术实行了全面的推广，及时发现故障，并提供相应的解决措施。

以下是我们对红外线成像技术测温技术的具体探讨。

二、红外热成像仪的工作原理、功能特点1．工作原理红外热成像仪系用红外热成像技术，探测目标物体的红外辐射，并通过光电转换、信号处理等手段，将目标物体的温度分布图像转换成视频图像的设备。

利用热成像仪测定目标本身和背景之间的红外线差便可以得到不同的红外图像，热红外线形成的图像称为热图像。

目标的热图像和目标的可见光图像不同，它不是人眼所能看到的目标可见光图像，而是目标表面温度分布图像。

换一句话说，红外热成像仪使人眼不能直接看到的目标表面温度分布变成人眼可以看到的代表目标表面温度分布的热图像。

我们可以通过热图像的温度分布找出异常发热点，起到预维护的作用。

2.功能特点红外热成像仪具有稳定、可靠、测温迅速、分辨率高、直观、不受电磁干扰以及信息采集、存储、处理和分析方便等优点。

由于具有将物体发出的不可见红外能量转变为可见的热图像的特性，通过调整红外热成像仪的各个参数(焦距、温标值、辐射率等)，可以快速得出被测点的表面发热温度，据此可分析了解设备内部热损耗部位和性质，从而判断该设备的健康状态。

红外热成像仪具有定性成像与定量测量的双重功能，并有较高空间分辨率和温度分辨率，能够辨别很小的温差。

红外成像测温技术在配电网缺陷检测中的应用摘要:在电力系统中,由于电力设备发热缺陷而引起的设备事故时有发生。

随着配电网供电可靠性要求的不断提高,采用红外测温诊断技术可以及时发现电力设备缺陷,使设备故障得到及时的消除避免电力系统事故的发生。

本文详细阐述红外成像技术在电力配电线路上图像采集和数据处理的方法,并提供典型应用分析。

结果表明达到了很好的效果。

关键词:红外成像配电网故障检测电网带电运行设备缺陷的及时发现和排除对电网安全运行具有十分重要的意义。

10 kV配电网目前普遍采用的方法是安排线路工作人员定期进行巡视,但是这种方法不适合排查由于老化或者接触不良等原因造成的设备内部过热等缺陷。

采用红外成像测温技术能很好解决这一问题,尤其对电力设备的早期故障诊断和预防性维修具有突出优点。

1 红外成像技术在电力系统中的应用红外成像测温技术在电力工业中的应用,国外开始于20世纪60年代,我国开始于80年代。

1990年,在国际大电网会议(CIGRE)上,对红外诊断技术给予充分重视和肯定[3]。

利用红外成像仪器对电气设备和线路的热缺陷进行探测,如变压器、套管、断路器、刀闸、导线等具有电流、电压致热效应或其他致热效应的设备,这已成为电力设备监测、普查、及时发现隐患、及时抢修、杜绝恶性突发性设备事故的一种先进手段[7]。

2 红外测温图像采集和数据处理在红外测温图像的采集和数据处理过程中存在多种因素影响红外测温最终结果有各种各样的因素,因此掌握正确的图像采集和数据处理方法尤其重要。

(1)影响图像采集的因素。

①人员因素。

为保证检测质量满足电力安全生产服务的需要,从事电气设备红外热像检测人员应了解红外热成像诊断技术的基本条件和诊断程序,熟悉掌握仪器的操作程序和调试方法;了解被检测设备的结构特点、外部接线、运行状况和导致设备故障基本因素;具有一定现场工作经验,熟悉并能严格遵守电力生产和工作现场的有关安全规程②环境因素。

环境温度一般不宜低于 5 ℃、空气湿度一般不大于85%。

红外测温技术的应用及介绍目前，红外测温技术的应用越来越广泛，尤其在产品质量控制和监测、设备在线故障诊断、安全保护以及节约能源等方面发挥了重要作用。

近二十年来,非接触红外测温仪在技术上得到迅速发展,性能不断提高,适用范围也不断扩大,市场占有率逐年增长。

比起接触式测温方法,红外测温有着响应时间快、非接触、使用安全及使用寿命长等优点。

一、外测温仪工作原理了解组外测温仪的工作原理、技术指标、环境工作条件及操作和中频电炉维修等是为了帮助用户正确地选择和使用红外测温仪。

一切温度高于绝对零度的物体都在不停地向周围空间发出红外辐射能量。

物体的红外辐射特性一辐射能量的大小及其按波长的分布一与它的表面温度有着十分密切的关系。

因此,通过对物体自身辐射的红外能量的测量,便能准确地测定它的表面温度,这就是红外辐射测温所依据的客观基础。

黑体辐射定律:黑体是一种理想化的辐射体,它吸收所有波长的辐射能量,没有能量的反射和透过,其表面的发射率为1。

应该指出,自然界中并不存在真正的黑体,但是为了弄清和获得红外辐射分布规律,在理论研究中必须选择合适的模型,这就是普朗克提出的体腔辐射的量子化振子模型，从而导出了普朗克黑体辐射的定律，即以波长表示的黑体光谱辐射度，这是一切红外辐射理论的出发点，故称黑体辐射定律。

物体发射率对辐射测温的影响：自然界中存在的实际物体，几乎都不是黑体。

所有实际物体的辐射量除依赖于辐射波长及物体的温度之外，还与构成物体的材料种类、制备方法、热过程以及表面状态和环境条件等因素有关。

因此，为使黑体辐射定律适用于所有实际物体，必须引入一个与材料性质及表面状态有关的比例系数，即发射率。

该系数表示实际物体的热辐射与黑体辐射的接近程度，其值在零和小于1的数值之间。

根据辐射定律，只要知道了材料的发射率,就知道了任何物体的红外辐射特性。

影响发射率的主要因素在：材料种类、表面粗糙度、理化结构和材料厚度等。

当用红外辐射测温仪测量目标的温度时首先要测量出目标在其波段范围内的红外辐射量,然后由测温仪计算出被测目标的温度。

红外测温技术在变电运行中的应用作者：王刚来源：《华中电力》2013年第07期摘要：红外测温技术是比传统测温仪的测试结果和方法更加科学的测温技术。

随着经济的发展，电网的规模和变电设备都在不断的增加，由于红外测温技术的科学性，使得其在变电方面的应用变得更加广泛。

本文从红外测温技术的运行原理、优势特点出发，分析其在变电运行中的应用。

关键词：红外测温技术；变电运行；应用伴随着经济的发展，人们的生活越来越离不开电力，使得电网和变电设备的使用规模也在不断的增加，随之，在实际的变电运行中由于设备缺陷或是运行故障等造成的问题也会随着增加，采用红外测温技术可以对运行中的各种电力设备进行实时监控，能够及时有效的检查出电力设备在运行过程中的故障。

红外测温技术具有无需停电、检测准确性极高、无需接触电力设备等优势，使得其广泛的应用于变电运行中。

一、红外测温技术概述（一）红外测温技术的原理红外测温技术是通过利用红外线技术对温度敏感的基本原理，对变电运行过程中所有的电力设备进行实时的温度监测，来监测电力设备在变电运行中是否处于正常状态的一种技术。

物质都是有无数个分子和原子组成的，物资组成结构的排列顺序的不同使得不同的物质具有不同的分子结构或是原子结构。

在物质的内部，分子和原子永远都是在做不规则的运动，在运动过程中会产生相应的热量，当热量向外界进行辐射时就会产生热辐射现象。

红外测温技术就是根据物质的内部组成结构的无规则运动产生的热量向外界辐射进行热量检测的技术，其中，物质内部结构做无规则运动的速度由于物质说处的温度环境有直接关系。

红外测温技术在变电运行中的应用原理就是对变电系统中的各种电力设备的温度进行实时的热辐射监控，通过对变电运行中各种电力设备的温度来判断该电力设备是否处于正常的工作状态。

红外测温技术在变电运行系统中具体的工作流程：首先，通过对变电运行系统中的各种电力设备的温度进行收集；其次，通过红外温度探测器、光电感应探测仪和信号处理器等设备进项相应的转换，将热辐射的热量信号转变成工作人员能够及时准确地读取电力设备温度的信息，来判断其是否处于正常的运行状态，以达到实时监控的目的。