高压输电线路红外检测技术分析与探索侯健

高压输电线路红外检测技术分析与探索侯健

侯健

（国网河北省电力公司检修分公司河北省050000）

摘要：在高压输电线路中，各类电力设备本身的完好对输电系统的安全运行极为重要。如高压输电线路导地线及接续金具在多种应力的长期作用下会导致材质脆变，雷击闪络、外力破坏等会引起表面或内部损伤，尤其是在工业区的输电线更容易受到腐蚀，致使高压输电线路导地线及接续金具产生裂纹、断股等缺陷，严重影响甚至危及系统的安全运行。因此，对高压线路进行监测是十分必要的。鉴于崔，文章针对高压输电线路红外检测技术要点进行了分析，以供参考。

关键词：高压输电线路；红外检测技术；技术要点

1红外检测的基本概述

1.1工作原理

红外热成像在线监测装置一般由红外热成像仪、数据传输环节和后台处理单元组成。红外热成像仪安装于监测对象附件的杆塔上。根据高压线路通电时，有缺陷处和无缺陷处发热的红外辐射场不同的原理对电力设备的缺陷进行检测。红外热成像仪应图像清晰、稳定，不受测量环境中高压电磁场的干扰，具有必要的图像分析功能，具有较高的温度分辨率。空间分辨率应满足实测距离的要求，具有较高的测量精确度和合适的测温范围。红外成像法是利用红外测温仪检测局部放电、泄漏电流流过绝缘物质时的介电损耗或电阻损耗增加等引起的绝缘子局部温度升高的故障，也可以用于其他电气设备的故障检测，红外图像中的红色区域为高温区。

1.2红外检测技术特点

不停电、不接触、不解体、不取样由于高压输电线路红外检测是在线路正常运行状态下，通过不停电来监视线路故障和异常情况下的红外辐射所引起的温度变化来实现诊断的。从而在不改变系统的运行状态下来监视线路运行状态下的真实信息；能够弥补常规巡视的局限性和不足利用红外热像仪可以发现一般性巡视所不能发现的缺陷。例如：设备外部链接不良、内部元件开断、绝缘受潮、劣化、击穿、以及局部过热放电现象。通过仪器采集到得各种图谱从而进行分析和辨识；所需的仪器轻便、灵巧、便于携带，同时操作灵活简单由于仪器是通过利用设备自身发出的红外辐射能量来进行判别，所以不需要其他的光信号装置和检测装置。从而使得仪器比较简单，比较轻便，大约在2~3kg左右。而且操作界面简单，非常适合用于高压输电线路检测；快速、灵敏、易于计算机分析，趋于智能化发展仪器配合相关的计算机图像处理和分析软件，不仅可以对监测到的设备运行状态进行分析，而且能对设备中的潜在的故障或事故隐患属性，具体位置和严重程度做出定量的判断。为了检测高温环境下耐张塔导线节点是否发热超温，检修公司宜昌运维分部员工在酒泉-湖南6800kV高压直流输电线路上进行无人机红外测温，并且同时提升了红外测温的准确性和测量效率。

1.3技术缺陷

红外热成像在线监测装置目前还存在着技术缺陷，其中最主要的是只有在检测环境、被测设备都满足一定要求时才能开展，极大地限制了红外成像检测方法在高压线路检测中的运用。必须在被测线路带电且电流较大的情况下才能进行；对检测环境的要求极为苛刻。例如使用红外成像方法进行室外检测，应在日出之前、日落之后或阴天进行。

2高压输电线路红外检测技术要点

2.1警戒温升法

警戒温升法具有一定的局限性，所以在进行红外检测过程中我们需要注意两点：第一，当红外检测技术采用警戒温升法时，如果高压输电线路的负荷电流、线路材质以及材料属性因素差别不大，那么这种方法就会收到邻近效应的影响，使得被检测的高压交流线路的发热现象比直流电发热现象更加明显，如果此时依旧运用直流电作为负荷电流在观察警戒温升表的话，其实是不严谨的。第二，我国一些地区的高压输电线路属于高架高压输电线路，受到风速以及周边环境的影响较大，这就致使警戒温升法存在很大的局限性。所以如果采取警戒温升法作为红外技术在高压输电线路中的运用手段，不可以将地面环境温度、湿度以及风速作为参考数值，因为这样会导致最后检测到的数值指标具有较大的估计性特点。所以在运用警戒温升法时，要采取严格的控制方法，保证警戒温升法技术的稳定性与可靠性。总之，无论是绝对温差法还是警戒温升法都不是没有缺点的，在技术方面都有一点问题，所以在对高压输电线路进行检测时，要进行恰当、合理的选择，保障高压输电线路能够安全、稳定的运行，特别是在特殊环境下，高压电线发热较大，就需要及时发现故障并进行排除。

2.2绝对温差法

我国对于高压输电线路运行过程中，可能出现的热故障情况，在相关规范中做出了明确的规定，在高压电线正常工作负荷状态下，高压电线的钢芯线温度不能超过70℃，但是目前在我国现行高压输电线路标准中，关于高压交流线路和直流线路金属器的发热温度却没有明确规定，通过对我国相关电力金属通用技术标准进行分析得知，电气接触性能需要达到以下两个方面的标准：在红外检测技术进行工作时，高压输电线路两个检测点之间的电阻数值应该控制在同等长度导线线路的电阻数值以下；在红外检测技术进行工作时，检测点连续位置的温升数值应该控制在被连续连接的导线线路温升数值以下。通过上面的两个标准我们可以得知，当利用红外检测技术对高压输电线路进行绝对温差法检测时，应该将周边导线温度的数值作为参考项之一，对热缺陷数值进行计算，不过这里我们应该注意的是，在这种技术方法运用过程中，能够将外部环境，如风速、温度、太阳辐射等进行有效的避免，给检测过程提供一个良好的工作环境。

3高压线路红外检测重点分析

3.1线夹、引流板等金属

线夹和引流板等金属长时间的处于高电压和高场强区，电晕放电会导致设备老化是最严重的，因而在对高压线路进行红外成像检测时也发现这些金具放电比较明显。以高压线路自身的特点为依据，在对红外成像检测设备进行购买时，应该尽可能的购买镜头度数较大的成像设备，这样能够在检测过程中更加清晰的拍摄到高压线路设备上的情况，确保分析结果更加的准确。

3.2合成绝缘子的伞裙和护套

乙丙橡胶、高温硫化硅橡胶等有机合成材料制成了合成绝缘子的伞裙和护套，芯棒是将玻璃纤维作为增强材料，环氧树脂醉卧基体的玻璃钢复合材料。合成绝缘子芯棒主要是通过外护套和端部密封两个途径来对芯棒不需要受到外界环境的酸性腐蚀进行确保的。在长期运行过程中，由于机械、电场和大气环境等多种因素的作用，会导致芯棒中的玻璃纤维出现机械疲劳，环氧树脂材料出现老化现象，同时还会导致端部金具和芯棒联结配合部位出现松动现象，导致密封胶开缝，在金具端部强电场的作用下，出现加速老化现象。

3.3离开导线50cm范围内的绝缘子

绝缘子离开导线端50cm范围属于奥雅段，绝缘子所承受大电压大幅度的高于其他部门绝缘子所承受的电压，并导线侧绝缘子钢脚附近电场强度数值也相对来说比较高，这就导致绝缘子串的起晕、小电弧放电、劣化等通常从导线侧绝缘子开始，高压线路大电流，高场强更加会导致该部位的绝缘子的老化。

4结论

总之，在高压线路运行维护中，应用红外检测检测技术能够及早的发现高压线路中局部电晕放电的强弱程度和设备的温度异常情况，从而避免事故的产生和事故影响范围的进一步扩大，有效的确保高压线路运行的安全性和可靠性。

参考文献

[1]杨晓丰,张嘉伟,王乐兵.影响高压输电线路红外检测精度的因素及对策[J].陕西电力,2008,03:29-32.

[2]冯剑飞,王臻卓.红外诊断检测技术在输电线路中的应用[J].中国高新技术企业,2015,01:60-61.

[3]方波力.试论影响高压输电线路红外检测精度的因素[J].科技与企业,2013,15:265.

[4]王凯,张凤仙.高压输电线路红外检测探析[J].科学之友,2013,10:13-14.

[5]张晋传,袁强,罗铭谦,胡德全.高压输电线路红外检测探讨[J].黑龙江科技信息,2016,35:3.