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美國(guó)紅外檢測(cè)專家分享紅外熱成像技術(shù)在電氣領(lǐng)域的應(yīng)用
——紅外檢測(cè)專家 Thomas Kremser 自述
20世紀(jì)90年代初，當(dāng)我開(kāi)始做一個(gè)紅外檢測(cè)師時(shí)，紅外檢測(cè)在電氣系統(tǒng)檢測(cè)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用。當(dāng)時(shí)，我用的是熱電光導(dǎo)攝像管式（PEV），拍攝的都是黑白的圖片。它不能測(cè)溫，無(wú)可見(jiàn)光拍照功能，也沒(méi)有本機(jī)圖像存儲(chǔ)功能。我們只能用家庭錄像系統(tǒng)（VHS）實(shí)時(shí)錄像，報(bào)告中的照片都是在電腦上暫停錄像逐張拍攝得到的圖片——就像“截圖”一樣。照片用膠片打印出來(lái)，再貼在報(bào)告上。雖然時(shí)代和技術(shù)改變了，但是基本檢測(cè)方式并無(wú)太多變化。
紅外熱成像檢測(cè)被認(rèn)為是一種有參考價(jià)值的檢測(cè)，其對(duì)于預(yù)防故障，保證電力的持續(xù)供應(yīng)至關(guān)重要。早期保險(xiǎn)公司將熱成像發(fā)展為檢修工具時(shí)，采用這項(xiàng)技術(shù)預(yù)防故障，成功降低了相關(guān)的索賠，因此他們專門為客戶創(chuàng)建了整套電氣檢測(cè)系統(tǒng)。
變電站的一個(gè)部件問(wèn)題可能會(huì)導(dǎo)致成百上千個(gè)家庭和企業(yè)供電失常。當(dāng)你通過(guò)熱成像儀看開(kāi)關(guān)站、配電站或變壓站中的部件是否存在問(wèn)題就很直觀了。發(fā)電廠輸出的電都被分成三相，從發(fā)電廠到用戶，每相電上負(fù)載的電流幾乎相同，所以用熱像儀檢測(cè)時(shí)，三相電流測(cè)試反映出的溫度應(yīng)當(dāng)相同。因此當(dāng)三相電溫度不一致時(shí)，就可以發(fā)現(xiàn)接頭松動(dòng)或開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)腐蝕處溫度升高。
斷路器的電纜連接
檢測(cè)變電站時(shí)，應(yīng)該用熱成像儀查看電纜與斷路器、母線或絕緣子相接的所有螺栓接頭。此外還要查看斷流器上的鉗口與鉸鏈接頭、開(kāi)關(guān)及空開(kāi)接頭，包括電纜與母線之間的跨接線和引線。
空氣開(kāi)關(guān)、母線和絕緣子的熱圖像
還要注意充油式部件的套管可能會(huì)內(nèi)部過(guò)熱，如下圖所示的斷路器。紅外熱像儀的等溫線模式可以以紅色標(biāo)出故障點(diǎn)。
13.8KVA過(guò)熱襯套的充油斷路器的熱圖像
變壓器是發(fā)電過(guò)程的關(guān)鍵部件，對(duì)當(dāng)前電壓進(jìn)行升壓或者降壓變換。變壓器上幾個(gè)關(guān)鍵的組件都可以用紅外熱像儀來(lái)監(jiān)測(cè)，包括絕緣母線槽、充油變壓器外殼、冷卻風(fēng)扇和散熱片。
拍攝變壓器的紅外圖像時(shí)，請(qǐng)注意低油位的情況。變壓器低油位會(huì)導(dǎo)致流經(jīng)散熱片的油量不足，使得變壓器過(guò)熱，更糟的是，這可能會(huì)導(dǎo)致變壓器內(nèi)部連桿的內(nèi)部故障。其他故障，比如冷卻風(fēng)扇電機(jī)卡死，也會(huì)導(dǎo)致充油變壓器過(guò)熱。
13.8KVA充油變壓器的熱圖像
過(guò)熱點(diǎn)（R1）由于內(nèi)部發(fā)熱而顯示出高溫
（張圖為熱像圖，第二張為利用Guide IR Analyzer軟件紅外圖像與可見(jiàn)光照片融合圖像）
外部散熱片處溫度較低，可能是因?yàn)楣迌?nèi)油位低
檢測(cè)到冷卻風(fēng)扇電機(jī)卡死又加劇了這一問(wèn)題，這種情況可能導(dǎo)致變壓器中的油溫過(guò)熱。
從發(fā)電機(jī)通向變壓器的共相母線槽或絕緣母線槽，通常可以從地面開(kāi)始檢測(cè)，從而快速確定防護(hù)箱內(nèi)是否過(guò)熱。
母線槽的中間一相顯示溫度過(guò)高