134丨电力系统装备 2020.21
Operation And Maintenance
电容触摸按键电力系统装备
Electric Power System Equipment
2020年第21期
2020 No.21
防砸玻璃
1 概述
柴油脱
电力系统的供电可靠性是电力部门的一个重要课题，而高压设备的安全运行是整个系统安全运行的基础。随着国民经济的发展，电力系统逐渐发展壮大，社会对电力供应的可靠性要求也越来越高，传统的定期停电进行预防性试验的做法，浪费了大量的人力、物力，更不能满足电网高可靠性的要求。为适应新的电网运行形势，状态检修已在全网范围内全面推广，因此各类电力设备状态监测的手段在变电站的运行维护工作中就显得尤为重要。 红外测温也叫辐射测温，它是利用物体热辐射来快速、有效测量物体的温度，是目前应用较为广泛的非接触测温技术。此项技术的应用减少了昂贵的储运损耗和设备损失，解决了许多常规测温方法不能解决的测温难题，如输电线、电力设备热状态检查、故障缺陷诊断等。采用红外测温原理制成的红外温测设备具有响应快、非接触和可测小目标的优点。 红外测温技术最早应用于欧美国家的电力系统，后来我国从国外引进并应用，目前已经在我国的电力行业中得到了广泛的应用。得益于电力设备状态红外监测技术，电力设备的运行情况可以被随时监测，对保障电力设备乃至电网安全运行起到了积极作用。目前，变电站设备日常红外巡检工作一般由运行人员应用热成像仪进行，发现异常后，再通过电话或邮件方式汇报专业、管理人员，再由专业人
员复测分析。由此可见，运行人员对红外测温技术的掌握，对变电站设备状态监测工作的进行至关重要。2 红外测温原理真空抽气机组
2.1 物体的红外辐射机理
自然界中的任何物体，只要它的温度高于绝对温度，
即-273 ℃，则中子与电子会产生无规则运动，于是会不断地向外界辐射波长范围为0.78~1000 μm 的电磁波，其中0.78~2.0 μm 为近红外线，2.0~1000 μm 为热红外线。热红外线即常见的红外线，物体的温度越高，其发射的红外辐射能量越强。红外线可说是在自然界中存在最为广泛的辐射。红外测温就是利用物体的这种特性，采用监测装置或红外成像等来探测物体表面辐射的红外线，进而反映物体表面的温度。红外线所形成的图像即为热图。
物理学中，普朗克辐射定律（也简称作普朗克定律或黑体辐射定律）是用于描述在任意温度（T ）下，从一个黑体中发射的电磁辐射的辐射率与电磁辐射的频率的关系公式。红外测温即是以普朗克辐射定律为依据，通过测量物体通过红外线辐射出的能量，计算出被测物体的温度，斯蒂芬-玻尔兹曼定律描述了黑体单位表面积向整个半球空间发射的所有波长的总辐射功率又根据斯蒂芬—波尔曼兹定律，黑体的总放射能力与它本身的绝对温度的四次方成正比，即：ETb=σT 4：
aphidici
Mb （T ）=σT
4生产H
其中：σ=8.25×10－11卡/（厘米2·分·度4），即斯蒂
芬—玻尔兹曼常数；T 为被测物体的绝对温度。其特点是：大气、
烟云等吸收可见光和近红外线，但是对3~5 μm 及8~14 μm 的热红外线却是透明的。因此，这两个波段被称为热红外线的“大气窗口”。利用这两个波段，可以使人在无光的夜晚或烟云密布的场所观察到前方情况。物体的热辐射能量的大小，与物体表面温度相关。这个特点使得人们可以利用它来对物体进行无接触温度测量与热状态分析。
2.2 物体的辐射率和反射率
物体的辐射能力表述为辐射率（Emissivity 简写为ε）是描述物体辐射本领的参数。茶壶中装满热水，茶壶右边玻璃的表面辐射率比左边不锈钢的高，尽管两部分的温度相同，但右边的辐射要比左边的高，这也意味着物体右边的散热效率要比左边的高，如果用红外热像仪观看，右边看上去要比左边热（图1）
。
图1 辐射率对红外测温结果的影响
一般来说，物体接收外界辐射的能力与物体辐射自身能量的能力相等，也就是说，如果一个物体吸收辐射的能力强，
［摘 要］介绍了红外测温的基本原理，对红外测温中常用的几个概念进行了解释，对最常见的红外测温设备做了简要介绍。总结了电力设备的发热原因，整理归纳了设备发热故障的类型及现象。对各种影响红外测温结果的因素进行了分析。对目前的变电站红外测温工作进行了分析并提出了改进意见。［关键词］辐射率；红外辐射机理；红外测温；设备发热［中图分类号］TM63 ［文献标志码］A ［文章编号］1001–523X （2020）21–0134–04
Infrared Temperature Measurement Technology and Application
Yao Xiang-dong
［Abstract ］The basic principle of infrared temperature measurement is introduced, several concepts commonly used in infrared temperature measurement are explained, and the most common infrared temperature measurement equipment is briefly introduced. Summarized the causes of heating of power equipment, and summarized the types and phenomena of heating failures. Various factors that affect the results of infrared temperature measurement are analyzed. The current work of infrared temperature measurement in substations is analyzed and suggestions f
or improvement are put forward.
［Keywords ］radiance; infrared radiation mechanism; infrared temperature measurement; equipment heating 红外测温技术及应用
姚向东
（国网北京检修公司，北京 100071）
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