摘要：运行中的瓷质绝缘子长期工作于强电场、机械应力、污秽及温湿度等共存的复杂环境中，产生零值或低值绝缘子，易发生闪络事故，影响线路的安全运行。采用红外热成像仪器检测在保证精度的前提下实现对绝缘子进行非接触式检测，且不受高压电磁场的干扰。通过对悬式绝缘子红外检测，跟踪绝缘子的劣化及污秽程度，及时掌握绝缘子的运行状况，实现绝缘子的状态监测。
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关键词: 红外热成像；检测；绝缘子；零值；污秽度；
1引言
超低能悬式瓷绝缘子长期运行于强电场、高温日照、污秽物等环境下，其绝缘性能会出现降低，如果绝缘子串中存在零值，相当于部分绝缘被短路，相应地减少了绝缘子串的整体爬电距离，大大增加了该串绝缘子的闪络概率。当绝缘子劣化发展到一定程度，或者受到雷击过电压、冲击过电压、污秽闪络等外部作用，容易造成流注放电、头部绝缘击穿等现象，有可能发展成瓷裙炸裂、钢帽爆炸、钢脚烧断等故障，甚至发生断串、掉线事故。因此，对绝缘子进行检测十分必要。
目前，绝缘子的检测方法主要有绝缘电阻法、电压分布法、脉冲电流法、火花间隙法等。这些检测不但工作量大、安全性差，而且准确性不高，工作效率低。现在利用红外热成像技术现开展检测零值绝缘子作为一种新技术逐步开展。其原理为：在绝缘子发生绝缘劣化或者表面污秽严重后，会造成运行中绝缘子串的分布电压改变、泄漏电流异常，出现发热或局部发凉迹象。通过红外热成像，可得到绝缘子串的热场分布，进而判定绝缘子的运行状态。该方法能实现对绝缘子进行非接触式检测，且不受高压电磁场的干扰，具有检测成本低、安全性高、实用性强，检测准确、快捷的特点。 2工作原理
劣化绝缘子在绝缘性能上主要分为低值和零值绝缘子。以220kV电压等级的绝缘子为例，正常绝缘子的绝缘电阻值，使用2500V及以上的兆欧表测量，不应低于300 MΩ；当绝缘子的绝缘性能劣化后，绝缘电阻降为 10～300 MΩ时，称为“低值绝缘子”；绝缘电阻降为 10 MΩ以下时，称为“零值绝缘子”。
无论是劣化的瓷绝缘子还是合成绝缘子，在其劣化区域都会出现热场分布异常的现象，红外热成像技术就是利用这一机理根据测量绝缘子温度异常的变化，来确定绝缘子劣化情况
的一种检测手段。
野麻草(1)绝缘子串电压分布
由于绝缘子的金属部分与接地铁塔或带电导体间有电容存在，使得绝缘子串的电位分布不均匀，良好的绝缘子串可按图1的等效电路来分析。每片绝缘子的对地电流分为3个分量：流过每片绝缘子极间电容C1的电流I1，流过绝缘子对地电容CE1的电流I2和流过绝缘子对高压导线电容CL1的电流I3。由于CE1和CL1的影响，使得绝缘子串电压分布是不均匀的。CE1起分流作用，该电容值越大，主链中的电流被分流越多，使靠近导线侧的绝缘子电流大，电压降也大；CL1从导线获得电流向主链汇流，则该侧电容值越大，靠近接地侧的绝缘子流过电流越大，分布电压抬高，使得绝缘子串电压分布呈非对称“马鞍形”。
(2)绝缘子串热场分布
根据焦耳定律：
Q= =/Rt (1)
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式中：Q—热能，I—电流，R—电阻，U—电压，t—时间。
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发热量的大小与电阻的大小、电阻上的电压大小、流过电阻的电流大小及作用时间等有关。串联回路中，即同样的电流和时间下，电阻越大，发热就越严重；电压越大，发热也越严重；并联回路中，同样的电压和时间下，电流越大，发热就越严重；电阻越小，发热也越严重。
从图2的绝缘子串电压分布可知，运行的绝缘子串中，靠近接地横担及高压导体的绝缘子承担的电压较高，其中靠近导体的绝缘子上的电压最大。因此靠近导体处的绝缘子发热最为严重，红外热图谱也最为明显，靠近横担处的绝缘子发热次之，绝缘子串中部的绝缘子发热最轻。
(3)劣化绝缘子热场分布
①零值绝缘子
狭义的零值绝缘子是指绝缘子绝缘特性完全丧失，即绝缘电阻为零或极低。因此，在整个绝缘子串中，零值绝缘子是不会发热的，其温度与环境温度一致。
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