红外热像仪知识课件.pptx

1、红外热像仪知识红外热像仪知识了解温度了解温度热量是能量的一种形式。热量是能量的一种形式。热力学第一定律：热力学第一定律：封闭系统中（无能量添加或转移），总能量恒定封闭系统中（无能量添加或转移），总能量恒定，能量既不会增加也不会消失。也称为能量守恒，能量既不会增加也不会消失。也称为能量守恒定律。定律。热力学第二定律：热力学第二定律：在封闭系统中，热量总是从温度较高的区域流向在封闭系统中，热量总是从温度较高的区域流向或传递到温度较低的区域，除非通过做功使其向或传递到温度较低的区域，除非通过做功使其向反方向移动。反方向移动。热量的概念热量的概念温度的定义温度的定义 温度是某种物质相对于某个参照物的冷

2、热程度的温度是某种物质相对于某个参照物的冷热程度的量度；是物体内分子相对于其他物体内分子的运动量度；是物体内分子相对于其他物体内分子的运动的一种量度。的一种量度。两个物体温度相同，但所含热量可能会不同。两个物体温度相同，但所含热量可能会不同。（加热一杯水和加热一桶水所需的热量一样吗？）（加热一杯水和加热一桶水所需的热量一样吗？）热量的传递方式热量的传递方式两个物体有温度差时，或一个物体的温度改变，两个物体有温度差时，或一个物体的温度改变，热量将会从温度较高的区域转移到温度较低的区热量将会从温度较高的区域转移到温度较低的区域，直到达到热平衡状态。域，直到达到热平衡状态。传导传导 主要在固体中进行

3、，有时也在流体中进行。较热主要在固体中进行，有时也在流体中进行。较热的分子将能量直接传递给较冷的分子。的分子将能量直接传递给较冷的分子。对流对流 在流体中进行。在流体中进行。辐射辐射 通过电磁波在物体间传递能量，不需要传递介质通过电磁波在物体间传递能量，不需要传递介质的存在，在真空中同样会有辐射。的存在，在真空中同样会有辐射。请分别针对传导、对流、辐射举例。请分别针对传导、对流、辐射举例。温度的测量温度的测量有哪些温度的测量方法？有哪些温度的测量方法？温度计（水银、煤油、酒精温度计（水银、煤油、酒精）双金属温度计双金属温度计 热电偶热电偶 热电阻热电阻 红外测温红外测温 讨论：这些测温方式的工

4、作原理是什么？讨论：这些测温方式的工作原理是什么？按照测量体是否与被测介质接触，可分为接触式测温法按照测量体是否与被测介质接触，可分为接触式测温法和非接触式测温法两大类。和非接触式测温法两大类。接触式测温法：测温元件直接与被测对象接触，两者之间进行接触式测温法：测温元件直接与被测对象接触，两者之间进行充分的热交换，最后达到热平衡。充分的热交换，最后达到热平衡。优点：优点：直观可靠直观可靠缺点：缺点：1）感温元件影响被测温度场的分布；）感温元件影响被测温度场的分布；2）接触不良等会带来测量误差；）接触不良等会带来测量误差；3）另外温度太高和腐蚀性介质对感温）另外温度太高和腐蚀性介质对感温 元件的

5、性能和寿命会产生不利影响。元件的性能和寿命会产生不利影响。测温方式测温方式-接触式测温法接触式测温法非接触式测温法：感温元件不与被测对象相接触，而是非接触式测温法：感温元件不与被测对象相接触，而是通过辐射进行热交换。通过辐射进行热交换。优点：优点：1）避免接触被测目标；）避免接触被测目标；2）具有较高的测温上限；）具有较高的测温上限；3）非接触式测温反应速度快，故便于）非接触式测温反应速度快，故便于 测量运动物体的温度和快速变化的温度。测量运动物体的温度和快速变化的温度。缺点：缺点：由于受物体的发射率、被测对象到仪表之间的距由于受物体的发射率、被测对象到仪表之间的距离以及烟尘、水汽等其他介质的

6、影响，测温误差相对较离以及烟尘、水汽等其他介质的影响，测温误差相对较大。大。测温方式测温方式-非接触式测温法非接触式测温法红外原理及红外热像的发展红外原理及红外热像的发展18001800年英国的天文学家年英国的天文学家William Herschel William Herschel 用分光用分光棱镜将太阳光分解成从红棱镜将太阳光分解成从红色到紫色的单色光，依次色到紫色的单色光，依次测量不同颜色光的热效应。测量不同颜色光的热效应。他发现当水银温度计移到他发现当水银温度计移到红色光边界以外温度反而红色光边界以外温度反而比红光区更高。比红光区更高。后证明，在红光外侧确后证明，在红光外侧确实存在一种

7、人眼看不见的实存在一种人眼看不见的“热线热线”，后称为，后称为“红外红外线线”。红外辐射的发现红外辐射的发现X射线射线紫外线紫外线近红外线近红外线红外线短波红外线短波红外线中波红外线中波红外线长波红外线长波微波微波波长单位为微米波长单位为微米(m)10-410-20.280.400.702.006.008.0010415.00热测量红外测温原理红外测温原理自然界任何物体，只要自然界任何物体，只要温度高于绝对零度温度高于绝对零度(-273.15)(-273.15)，就会，就会以电以电磁辐射的形式在非常宽的磁辐射的形式在非常宽的波长范围内发射能量，波长范围内发射能量，产产生电磁波生电磁波(辐射能辐

8、射能)。雪地和脚印雪地和脚印毫米波毫米波红外长波红外长波红外中波红外中波红外短波红外短波可见光可见光近紫外光近紫外光X 射线射线长长短短波波长长图像来源：图像来源：Austin Richards 博士的博士的 Alien Visions毫米波毫米波红外长波红外长波红外中波红外中波红外短波红外短波可见光可见光近紫外光近紫外光X 射线射线 不同波长的画面不同波长的画面何为热成像技术何为热成像技术 热成像技术是利用热感应的红外线成像技术。热成像技术是利用热感应的红外线成像技术。热像仪可生成热而不是光的图像，它可以测量红热像仪可生成热而不是光的图像，它可以测量红外（外（IR）能量，并将数据转换成相应的

9、温度图像。）能量，并将数据转换成相应的温度图像。焦平面焦平面、非制冷非制冷 探测器探测器（1997年年)焦平面焦平面、内循环制冷内循环制冷探测器探测器 （1994年）年）光机扫描探测器光机扫描探测器(1958)内循环制冷内循环制冷热电制冷热电制冷液氮制冷液氮制冷红外热像技术的发展过程红外热像技术的发展过程 那些年，我们曾经用过的热像仪那些年，我们曾经用过的热像仪 制冷型热像仪巨制冷型热像仪巨大的体积和重量大的体积和重量使当时的红外热使当时的红外热像检测成为绝对像检测成为绝对的的“体力活体力活”。红外热像仪使用的注意事项红外热像仪使用的注意事项 红外热像仪关键参数红外热像仪关键参数像素像素和数码

10、照相机一样，热像仪也有像素，只是像素以乘法显和数码照相机一样，热像仪也有像素，只是像素以乘法显示，如示，如160120、320240等；等；像素越多，红外热像图越清晰。像素越多，红外热像图越清晰。160120像素像素 320240像素像素在使用热像仪中值得注意的问题在使用热像仪中值得注意的问题发射率的设置发射率的设置空间分辨率的计算空间分辨率的计算窗口材料窗口材料反射反射/背景温度补偿背景温度补偿调色板的选择调色板的选择发射率：让我们来看一个实验发射率：让我们来看一个实验不锈钢杯子上的温度一致吗？不锈钢杯子上的温度一致吗？为什么会出现这个情况？为什么会出现这个情况？不同颜色的胶带温度一致吗？不

11、同颜色的胶带温度一致吗？发射率：影响发射率的因素发射率：影响发射率的因素我们将检测的目标分为非金属和金属材料两大部分：我们将检测的目标分为非金属和金属材料两大部分：大多数非金属材料（如塑料、油漆、皮革、纸张等）发射率为0.95左右，相同材质、不同颜色的目标其发射率非常接近，自然界中皮肤的发射率最高，为0.98。金属金属100E=0.6黑体炉黑体炉(校验设备校验设备)100E=1非金属非金属100E=0.95发射率：影响发射率的因素发射率：影响发射率的因素金属材料的发射率会受到下列因素的影响：金属材料的发射率会受到下列因素的影响：材料材料 不同材料发射率不同，如铜的发射率一般比铝高。表面光洁度表

12、面光洁度 通常表面粗糙的材料发射率比光洁表面高。表面颜色表面颜色 以黑色为代表的深色系表面发射率比浅色系高。表面形状表面形状 表面有凹陷、夹角或不平整规则的部位比平整的部位发射率高。发射率设置问题（一般检测）发射率设置问题（一般检测）以以0.90固定发射固定发射 率进行检测，如果有金属材质：率进行检测，如果有金属材质：A 与接头紧密连接的非金属材料与接头紧密连接的非金属材料(如橡胶、塑料等如橡胶、塑料等)的温度即为接头温度。的温度即为接头温度。B 三相或多个部件进行比对，计算相对温差。三相或多个部件进行比对，计算相对温差。C 若只有单个部件，可在软件内进行针对该部位的若只有单个部件，可在软件内

13、进行针对该部位的 发射率修正，同时比对环境温度。发射率修正，同时比对环境温度。D 将金属材料部分表面贴胶带或涂漆。将金属材料部分表面贴胶带或涂漆。发射率设置问题（精确检测）发射率设置问题（精确检测）DL/T664-2008附录表附录表E 常用材料发射率的参考值材 料温度发射率近似值材 料温度发射率近似值抛光铝或铝箔1000.09棉纺织品(全颜色)0.95轻度氧化铝256000.100.20丝绸0.78强氧化铝256000.300.40羊毛0.78黄铜镜面280.03皮肤0.98氧化黄铜2006000.610.59木材0.78抛光铸铁2000.21树皮0.98加工铸铁200.44石头0.92完全

14、生锈轧铁板200.69混凝土0.94完全生锈氧化钢220.66石子0.280.44完全生锈铁板250.80墙粉 0.92完全生锈铸铁402500.95石棉板250.96镀锌亮铁板280.23大理石230.93发射率发射率练习：练习：1 表面氧化的铜的发射率一般是多少？表面氧化的铜的发射率一般是多少？2 红色的电缆线和黑色的电缆线，哪个发射红色的电缆线和黑色的电缆线，哪个发射率更高？率更高？3 光亮的铝和表面粗糙的铝，发射率一样吗光亮的铝和表面粗糙的铝，发射率一样吗？所有光学 系统都有 分辨能力上 的限制，尤其是在 物体变得更小、更远或更旧时！空间分辨率（空间分辨率（IFOV）如果我们无法看到如

15、果我们无法看到“高温点高温点”，是根本不存在？是根本不存在？是我们离得过远？是我们离得过远？还是它太小了？还是它太小了？空间分辨率（空间分辨率（IFOV）空间分辨率（空间分辨率（IFOV）空间分辨率是指红外热像仪能够识别的两个相邻空间分辨率是指红外热像仪能够识别的两个相邻目标的最小距离。目标的最小距离。通常用瞬时视场角（通常用瞬时视场角（IFOV）的大小来表示（毫弧）的大小来表示（毫弧度度 mrad）。表示热像仪的最小角分辨单元。）。表示热像仪的最小角分辨单元。决定着热像仪的清晰度，是热像仪所能测量的最决定着热像仪的清晰度，是热像仪所能测量的最小尺寸。它与光学像质，光学会聚系统焦距和红小尺寸。

16、它与光学像质，光学会聚系统焦距和红外传感器的线性尺寸相关。外传感器的线性尺寸相关。空间分辨率（空间分辨率（IFOV）IFOV 距离距离 目标直径目标直径/边长边长例如：在例如：在1米外检测一个电气柜，热像仪的米外检测一个电气柜，热像仪的IFOV是是1.25mRad，只要，只要最小目标的直径大于最小目标的直径大于1.25mm，热像仪就可以检测出是否有温差存在，热像仪就可以检测出是否有温差存在，从而发现电器柜内的接头或线缆等设备的故障，要检测较小的目标，从而发现电器柜内的接头或线缆等设备的故障，要检测较小的目标，空间分辨率越小越好。，空间分辨率越小越好。空间分辨率（空间分辨率（IFOV）空间分辨率

17、不足以辨识出目标怎么办？空间分辨率不足以辨识出目标怎么办？标准镜头拍摄标准镜头拍摄 长焦镜头拍摄长焦镜头拍摄红外窗口红外窗口 绝大多数情况下，我们看到的只是表面；但是绝大多数情况下，我们看到的只是表面；但是，我们想要了解的热量却通常源自于内部。，我们想要了解的热量却通常源自于内部。我们如何透过密闭的外壳看到内部呢？我们如何透过密闭的外壳看到内部呢？红外窗口材料红外窗口材料 对于对于8-14m的红外波段来说，通常可见光可的红外波段来说，通常可见光可穿透的玻璃、有机玻璃等材料都变得难以透过穿透的玻璃、有机玻璃等材料都变得难以透过，我们需要特殊的材料作为红外测温的窗口。，我们需要特殊的材料作为红外测

18、温的窗口。硅（硅（Si）锗（锗（Ge）氟化钙（氟化钙（CaF）硫化锌（硫化锌（ZnS）硒化锌（硒化锌（ZnXe）红外窗口红外窗口玻璃玻璃铝板铝板红外窗口红外窗口使用红外窗口进行热像检测使用红外窗口进行热像检测红外窗口材料红外窗口材料还有一种材料是我们日常生活中经常用到的：保还有一种材料是我们日常生活中经常用到的：保鲜塑料袋，可以为热像仪起到保护作用。鲜塑料袋，可以为热像仪起到保护作用。现场有较多粉尘和水气时作为镜头保护用。现场有较多粉尘和水气时作为镜头保护用。在测量时必须先确认其透过率。在测量时必须先确认其透过率。背景（反射）温度补偿背景（反射）温度补偿 发射率较低的测量目标可以反射来自附近的

19、背景能量，这部分额外的反射能量会被添加到测量目标自身发射的能量中，从而使热像仪读数变得不准确。部分情况下，位于测量目标附近的物体（设备、或者其他热源）的温度会比测量目标的温度高出很多。因此，需要根据现场情况修正“背景温度补偿”等参数来消除这部分干扰。背景背景发射发射 有时背景温度补偿也被 称为“反射温度补偿”。阳光反射阳光反射 金属表面对阳光的反金属表面对阳光的反射性很强射性很强阳光使表面发热阳光使表面发热暗色表面会更热暗色表面会更热请尝试在清早、阴天请尝试在清早、阴天或夜间且负载都在运或夜间且负载都在运行时进行检查行时进行检查 避开阳光的反射避开阳光的反射在晴朗的室外，阳光照射可能成为问题在

20、晴朗的室外，阳光照射可能成为问题调色板调色板 热像仪一般会提供热像仪一般会提供3种调色板模式：灰度、铁红种调色板模式：灰度、铁红 、红蓝彩色（彩虹）。、红蓝彩色（彩虹）。电力系统专用调色板模式为：铁红电力系统专用调色板模式为：铁红灰度灰度轮廓线最清晰热点较难判断铁红铁红轮廓线较清晰热点较易判断红蓝彩色（彩虹）红蓝彩色（彩虹）轮廓线较模糊热点最易判断维护保养维护保养 使用环境使用环境 镜头元件由锗制成，容易打碎、擦伤和破裂，液晶显示镜头元件由锗制成，容易打碎、擦伤和破裂，液晶显示屏（屏（LCDLCD）也易于受到过大压力的影响。）也易于受到过大压力的影响。为了保护您的热像仪，不使用热像仪时，请重新

21、盖上镜为了保护您的热像仪，不使用热像仪时，请重新盖上镜头盖并将热像仪小心存放。头盖并将热像仪小心存放。请注意热像仪使用时所处的环境温度，一般热像仪可在请注意热像仪使用时所处的环境温度，一般热像仪可在-10105050范围内工作；但当环境温度在范围内工作；但当环境温度在0以下，建议开以下，建议开机半小时后达到充分预热再进行检测，同时连续室外检机半小时后达到充分预热再进行检测，同时连续室外检测时间不超过测时间不超过20分钟。分钟。严禁在雨天室外检测，若有液体沾染到热像仪，请在第严禁在雨天室外检测，若有液体沾染到热像仪，请在第一时间擦拭干净。一时间擦拭干净。在低于在低于0 的环境下，请勿给电池充电，

22、否则会影响电的环境下，请勿给电池充电，否则会影响电池寿命。池寿命。维护保养维护保养 热像仪清洁热像仪清洁 为了避免损坏热像仪，请首先使用压缩空气清除大的颗粒为了避免损坏热像仪，请首先使用压缩空气清除大的颗粒和灰尘，然后用一块布擦拭。和灰尘，然后用一块布擦拭。轻轻使用略微沾湿标明用于清洁镜头的非腐蚀性轻轻使用略微沾湿标明用于清洁镜头的非腐蚀性 溶液或是温和的稀释肥皂溶液的软棉布擦拭镜头。溶液或是温和的稀释肥皂溶液的软棉布擦拭镜头。(绝对不绝对不要干擦）要干擦）使用干净的电脑监视器清洁布轻轻擦拭显示屏。使用干净的电脑监视器清洁布轻轻擦拭显示屏。要清洁热像仪机身：要清洁热像仪机身：使用干净略湿的布轻

23、轻擦拭热像仪机身。如有需使用干净略湿的布轻轻擦拭热像仪机身。如有需 要，可用水加少量温和肥皂配成的溶液将布浸湿要，可用水加少量温和肥皂配成的溶液将布浸湿。当使用完成后，请尽快将热像仪盖上镜头盖，并放入携带当使用完成后，请尽快将热像仪盖上镜头盖，并放入携带箱内保存。箱内保存。红外热像在电力系统的应用红外热像在电力系统的应用电力设备发热电力设备发热 1)电阻损耗：P=KfI2R 2)介质损耗：P=U2C tg 3)铁磁损耗：PKB02 (B0 漏磁通)4)泄漏电流损耗：P=UI 5)缺油及其它故障设备故障类型设备故障类型1)电气设备的外部故障：主要表现为机械接触不良和外部污秽引起2)电气设备的内部

24、故障 主要是指封闭在固体绝缘、油绝缘以及设备壳体内部的电气回路故障和绝缘介质劣化引起 内部故障内部故障a）内部电气连接不良或触头不良故障。b）介质损耗增大故障。c）绝缘老化，开裂或脱落故障。d）电压分布不均匀或泄漏电流过大性故障。e）涡流损耗（铁损）增大性故障。f）缺油故障。g）其他发热故障。特殊运行方式，过负荷或电压变化过大、单相运行等引起的故障，或者冷却系统设计不合理与堵塞、散热条件差等引起的故障。影响电力设备红外测量因素影响电力设备红外测量因素 (1)大气影响：大气吸收的影响大气影响：大气吸收的影响 (2)颗粒影响：大气尘埃及悬浮粒子的影响颗粒影响：大气尘埃及悬浮粒子的影响 (3)风力影

25、响风力影响 (4)辐射率影响辐射率影响 (5)测量角影响测量角影响 (6)热辐射影响：邻近物体热辐射的影响热辐射影响：邻近物体热辐射的影响 (7)太阳影响：太阳光辐射的影响太阳影响：太阳光辐射的影响电流致热及电压致热设备电流致热及电压致热设备 电流致热设备：电流致热设备：电气设备与金属部件的连接，金属件与金属电气设备与金属部件的连接，金属件与金属 件的连接，如接头、线夹等。件的连接，如接头、线夹等。电压致热设备：电压致热设备：电流电流/电压互感器、藕荷电容器、移相电容器电压互感器、藕荷电容器、移相电容器 、高压套管、充油套管、氧化锌避雷器等。、高压套管、充油套管、氧化锌避雷器等。红外热像操作人

26、员应具备的技能红外热像操作人员应具备的技能红外热像仪操作人员应具备：红外热像仪操作人员应具备：具有红外热像技术的基本知识，了解红外热像具有红外热像技术的基本知识，了解红外热像仪基本结构，掌握其基本工作原理、主要性能仪基本结构，掌握其基本工作原理、主要性能和操作维护方法。和操作维护方法。了解电力系统电气设备的结构和工作原理。了解电力系统电气设备的结构和工作原理。注意收集整理变电站常见电力设备的正常和异注意收集整理变电站常见电力设备的正常和异常热像图及温度分布，进行归纳分析，寻找热常热像图及温度分布，进行归纳分析，寻找热缺陷的成因与异常热图之间的关系，对各种设缺陷的成因与异常热图之间的关系，对各种

27、设备根据其结构特点逐一进行分析对比，提出切备根据其结构特点逐一进行分析对比，提出切实可行的检测依据。实可行的检测依据。建立红外热像技术的诊断方法和判断依据。建立红外热像技术的诊断方法和判断依据。红外热像主要诊断方法红外热像主要诊断方法表面温度判断法表面温度判断法根据测得的设备表面温度值，对照根据测得的设备表面温度值，对照GB763的有的有关规定，可以确定一部分电流致热型设备的缺关规定，可以确定一部分电流致热型设备的缺陷。对于温度陷。对于温度(或温升或温升)超过标准，不能正常工作超过标准，不能正常工作的设备，可根据设备温度超标的程度、设备负的设备，可根据设备温度超标的程度、设备负荷率的大小、设备

28、的重要性及设备承受机械应荷率的大小、设备的重要性及设备承受机械应力的大小来确定设备缺陷的性质，对在小负荷力的大小来确定设备缺陷的性质，对在小负荷率下温升超标的设备和承受机械应力较大的设率下温升超标的设备和承受机械应力较大的设备缺陷要从严定性。备缺陷要从严定性。红外热像主要诊断方法红外热像主要诊断方法温差判断法温差判断法电流致热型设备，若发现设备的热态异常，应电流致热型设备，若发现设备的热态异常，应按规定进行准确测量并计算相对温差值，判断按规定进行准确测量并计算相对温差值，判断设备缺陷的程度。对于负荷率小、温升小但相设备缺陷的程度。对于负荷率小、温升小但相对温差大的设备，如果有条件改变负荷率，可

29、对温差大的设备，如果有条件改变负荷率，可增大负荷电流后进行复测，以确定设备缺陷的增大负荷电流后进行复测，以确定设备缺陷的性质。性质。红外热像主要诊断方法红外热像主要诊断方法同类比较法同类比较法在同一电气回路中，当三相电流对称和三相在同一电气回路中，当三相电流对称和三相(或或两相两相)设备相同时，比较三相设备相同时，比较三相(或两相或两相)电流致热电流致热型设备对应部位的温升值，判断设备是否正常型设备对应部位的温升值，判断设备是否正常。若三相设备同时出现异常，可与同回路的同。若三相设备同时出现异常，可与同回路的同类设备比较。当三相负荷电流不对称时，应考类设备比较。当三相负荷电流不对称时，应考虑负

30、荷电流的影响。对于型号规范相同的电压虑负荷电流的影响。对于型号规范相同的电压致热型设备，可根据它们的温升值的差异来判致热型设备，可根据它们的温升值的差异来判断设备是否正常。电压致热型设备的缺陷宜用断设备是否正常。电压致热型设备的缺陷宜用允许温升或同类允许温差的判断依据确定。一允许温升或同类允许温差的判断依据确定。一般情况下，当同类温差超过允许温升值的般情况下，当同类温差超过允许温升值的30时，应定为重大缺陷。当三相电压不对称时应时，应定为重大缺陷。当三相电压不对称时应考虑工作电压的影响。考虑工作电压的影响。红外热像主要诊断方法红外热像主要诊断方法热谱图分析法热谱图分析法根据同类设备热谱图的差异

31、来判断设备是否正根据同类设备热谱图的差异来判断设备是否正常。常。档案分析法档案分析法分析同一设备在不同时期的检测数据分析同一设备在不同时期的检测数据(例如温升例如温升、相对温差和热谱图、相对温差和热谱图)，找出设备致热参数的变，找出设备致热参数的变化趋势和变化速率，以判断设备是否正常。化趋势和变化速率，以判断设备是否正常。电力系统红外检测应用点电力系统红外检测应用点 变压器、套管、断路器、刀闸、互感器、电力电变压器、套管、断路器、刀闸、互感器、电力电 容器、避雷器、电力电缆、母线、导线、组合电容器、避雷器、电力电缆、母线、导线、组合电 器、绝缘子串、低压电器以及具有电流、电压致器、绝缘子串、低

32、压电器以及具有电流、电压致 热效应或其他致热效应的设备的二次回路等。热效应或其他致热效应的设备的二次回路等。电流致热及电压致热设备电流致热及电压致热设备 电流致热设备：电流致热设备：电气设备与金属部件的连接，金属件与金属电气设备与金属部件的连接，金属件与金属 件的连接，如接头、线夹等。件的连接，如接头、线夹等。电压致热设备：电压致热设备：电流电流/电压互感器、耦合电容器、移相电容器电压互感器、耦合电容器、移相电容器 、高压套管、充油套管、氧化锌避雷器等。、高压套管、充油套管、氧化锌避雷器等。相对温差判断设备热缺陷相对温差判断设备热缺陷相对温差是指设备基本情况相对温差是指设备基本情况(包括设备型

33、号规范包括设备型号规范、安装地点、表面状态、负荷电流及电、安装地点、表面状态、负荷电流及电 压有效压有效值值)相同的两个对应测量点之间的温差与其中较相同的两个对应测量点之间的温差与其中较热点温升的比值的百分数。相对温差热点温升的比值的百分数。相对温差 t的数学表的数学表达式为：达式为：t=(T1-T2)/T1)100 其中：其中：T1-温度较高的测点的温升值，温度较高的测点的温升值，T2-正常相设备对应测点的温升值正常相设备对应测点的温升值相对温差判断设备热缺陷相对温差判断设备热缺陷当设备某一接触点的接触电阻值达到厂家规定当设备某一接触点的接触电阻值达到厂家规定值的值的5倍以上时，说明设备已经

34、严重不正常，这倍以上时，说明设备已经严重不正常，这时相对温差的计算值为时相对温差的计算值为80，因此，将，因此，将t80定为重大缺陷，当接触电阻值达到厂规定值的定为重大缺陷，当接触电阻值达到厂规定值的20倍时，倍时，t=95，说明设备的接触情况非常坏，说明设备的接触情况非常坏，随时可能在瞬时大电流的冲击下引发事故，随时可能在瞬时大电流的冲击下引发事故，应视同紧急缺陷来对待。应视同紧急缺陷来对待。如果考虑当时的运行条件比较好如果考虑当时的运行条件比较好(负荷电流小负荷电流小)，设备的实际温升不大，不致于马上发生事故，设备的实际温升不大，不致于马上发生事故，允许不定为紧急缺陷采取一些减少停电损失的

35、允许不定为紧急缺陷采取一些减少停电损失的技术措施后再行处理。技术措施后再行处理。绝对温差判断设备热缺陷绝对温差判断设备热缺陷 取被测对象附近取被测对象附近1m远的地方正常运行的导线远的地方正常运行的导线 或线路金具的最高温度为参考温度或线路金具的最高温度为参考温度Ta 被测量对象的温度为被测量对象的温度为T TTTa 根据根据T来判断热缺陷情况来判断热缺陷情况 一般连接点超过一般连接点超过7070，或高于环境温度，或高于环境温度3030，即认为有隐患存在。即认为有隐患存在。电气连接电气连接 电缆连接点松动是导致过热故障发生的重要电缆连接点松动是导致过热故障发生的重要原因之一。原因之一。电气接头

36、及导线电气接头及导线电气设备的各种金属接头及导线的热故障缺陷主要电气设备的各种金属接头及导线的热故障缺陷主要指各种裸露接头由于压接不良或导线断股等原因：指各种裸露接头由于压接不良或导线断股等原因：在大电流作用下，温度升高，接触电阻增大，恶性在大电流作用下，温度升高，接触电阻增大，恶性循环造成隐患。循环造成隐患。电气设备导体各部分的温升电气设备导体各部分的温升G：式中：式中：I-导体中通过的电流导体中通过的电流 R-导体电阻或接触电阻导体电阻或接触电阻Q KT-散热散热/系数系数W/m2.k P-导体或接触件截面的周长导体或接触件截面的周长m接头或导体的温升与通过的负荷电流平方和接触电阻成正接头

37、或导体的温升与通过的负荷电流平方和接触电阻成正比。比。电气连接电气连接 接头氧化腐蚀或连接过紧同样会造成高温点。接头氧化腐蚀或连接过紧同样会造成高温点。经验分享经验分享线夹检测线夹检测 线路最主要检测的设备是输电线路的线夹。因测量距线路最主要检测的设备是输电线路的线夹。因测量距 离较远，红外热像仪需加配一个长焦（望远镜）镜头。离较远，红外热像仪需加配一个长焦（望远镜）镜头。在正常状态下，线夹的温度比周围的环境温度高，但有时在正常状态下，线夹的温度比周围的环境温度高，但有时 使用热像仪检测到的线夹温度却低于环境温度，这是由于使用热像仪检测到的线夹温度却低于环境温度，这是由于 下列原因所造成的：下

38、列原因所造成的：1 准确聚焦准确聚焦 聚焦准确 聚焦不准确线夹检测线夹检测2 修正发射率修正发射率对线夹的发射率进行修正是必要的，因为线夹的对线夹的发射率进行修正是必要的，因为线夹的 检测与其他变、配电设备的检测不同，需要检检测与其他变、配电设备的检测不同，需要检 测其真实的绝对温度而非相对温差。以目前常测其真实的绝对温度而非相对温差。以目前常 用的高氧化铝材质的线夹为例，其发射率需修用的高氧化铝材质的线夹为例，其发射率需修 正为正为0.35，若使用红外热像仪上工厂设置值，若使用红外热像仪上工厂设置值0.95 进行检测，就可能出现较大误差。进行检测，就可能出现较大误差。线夹检测线夹检测3 修正

39、背景温度补偿修正背景温度补偿 线夹的红外热像检测是向上往天空方向，故线夹的背景温度线夹的红外热像检测是向上往天空方向，故线夹的背景温度必需以天空的温度进行修正而非线夹所处的环境温度。若天必需以天空的温度进行修正而非线夹所处的环境温度。若天空晴朗，背景温度会超过热像仪测量下限，这时背景温度补空晴朗，背景温度会超过热像仪测量下限，这时背景温度补偿参数以所能够设置的最低温度进行修正；若天空有云，则偿参数以所能够设置的最低温度进行修正；若天空有云，则背景温度补偿参数以实际检测的天空温度进行修正。背景温度补偿参数以实际检测的天空温度进行修正。没有进行修正的线夹没有进行修正的线夹 进行发射率及背景温度修正

40、的线夹进行发射率及背景温度修正的线夹电流互感器电流互感器110KV母联母联A相相CT，电流互感器上将军帽的温度，电流互感器上将军帽的温度达达55，与正常相对应位置的温差为，与正常相对应位置的温差为30。三相接线排三相接线排 接触点问题接触点问题 电能质量问题电能质量问题 在正常负载下，若最大温差超过允许温差的在正常负载下，若最大温差超过允许温差的30%，则预示可能有隐患存在。，则预示可能有隐患存在。过载、三相不平衡过载、三相不平衡 变压器变压器冷却循环冷却循环 随着设备温度的升高，冷却循环受阻的部位由随着设备温度的升高，冷却循环受阻的部位由 于过热而导致故障发生。于过热而导致故障发生。红外热像的应用红外热像的应用 中间触头压指弹簧压接不良中间触头压指弹簧压接不良 油枕油位线油枕油位线接点及绝缘老化问题接点及绝缘老化问题 穿墙套管接点过热穿墙套管接点过热 绝缘老化绝缘老化10KV电容器接头电容器接头 35KV电抗器接头温度异常电抗器接头温度异常