孙志铖
国网山西省电力公司阳泉供电公司 山西 045000
摘要：随着电力工程越来越多，为了方便人们的出行，输电线路的使用也越来越频繁，但相应的人们对于输电线路的安全性也越来越关注，为了使输电线路发热故障的检测工作变得更加高效而引入了红外热成像技术。本文就对红外热成像技术进行简要分析，并从使用方法与日常应用等方面阐述红外热成像技术的优势，以期对输电线路发热故障检测工作有所帮助。
关键词：输电线路；发热故障；检测；
随着电力工程的不断进步，检测系统的功能也日益完善，但相应的复杂程度也随之增加，输电线路发热故障所需要的检测系统也越来越多，发热故障的产生原因也变得愈发复杂。这种情况下传统的人力检查方法就满足不了检测需求了，红外热成像检验法凭借着快速、高效、直观等技术优势在发热故障检验领域得到广泛应用，因此其成为了输电线路发热故障检测工作的新宠。
1 对红外热成像技术的分析
1.1 技术简述
红外热成像技术是近几年兴起的检测扫描技术，在电力、工业的许多领域当中的尖端设备上有所应用。红外热成像技术是一种对物体热辐射进行检测分析的技术，由于温度不同其辐射量也不同，这就使得热成像的画面产生变化。当输电线路产生故障时，电气设备就会过载，然后就会因电负荷加大使故障点温度提高，这样红外线成像技术就可以根据对温度变化的检测找出故障点。由此来看，该技术可以使排障工作更加自动化更加高效，输电线路的安全性能也会因此提高，但问题在于什么样的情况使其产生了故障，因此相应的要制定热成像的标准。
1.2 技术特点
红外线热成像技术在发热故障检测工作方面有三个优势，首先输电线路有时会使用一些高精密度的电子设备，这些设备极易受到外界环境的影响，红外线热成像技术在进行检测时，仅接受来自设备的热辐射，因此就不会对那些精密设备产生影响。其次操作简单，不需要检测人员将设备停止后再拿着仪器进行检测，仅需将热成像仪安装在发热故障附近，周期性地进行扫描就可以完成检测工作，大大提高了检测工作的效率与安全性。其三就是由于热成像技术可以将故障位置形成影像结果，因此提高了确定故障位置的精准度。
2 红外热成像技术检测方法概述
2.1 与输电线路传统检测技术的比较
传统的输电线路发热故障检测技术都需要对设备进行接触，通过获得电压、电阻等电力参数来分析故障位置，因此检测流程复杂、检测时间较长、对检测人员的专业水平要求较高，并且在进行发热故障检测时输电线路会停止运行，这会给人们的出行带来不便，传统的检测技术也不能对电气设备的故障进行预测。目前随着电路越来越集成化，传统的检测技术必然会越来越难以满足检测需求，由于红外线成像技术具备操作简单、效率高、适用性强等多方面的特点，因此其未来的使用范围必定越来越广泛。
2.2 检测流程
首先是设置检测时间段，要确保输电线路在运行一段时间后进行检测，这样才能提升检测准确度，接下来检测热成像仪工作状态同时对热成像仪的工作参数进行调设，以确保仪器获得图像有着较高的分辨率。接下来要对发热故障内全部的设备进行周期性扫描，一旦发现温度产生异常的设备，由于温度异常不一定是由设备本身故障引起的，因此要对该部位的各个部件进行检测，同时分析得到的图像，从而找出故障的精准位置，最后停机由维修人员对故障部件进行维修或更换。
2.3 注意事项
红外线热成像技术虽然使用简便但还是有几点要注意的事项：其一热成像仪的位置要设置的合理，太远虽然会提升检测范围但检测的精准度会大幅度降低，太近虽然会使检测精度提升但仪器容易因对应部位设备异常而受到损害。其二热成像仪分布要合理，在确保检测到全部设备的同时，各自的检测范围也要有所交涉，使检测结果产生对照，从而提升检测准确度。
其三热成像系统的选择要合理，根据电机的功率等电力参数选取合适量程的热成像系统。
3 红外热成像技术对输电线路电气设备检测的方法
3.1 表面温度判断法
在一套完整的发热故障当中，会有一部分设备的接头、触头裸露在外部，对于这些部位通常采用的是表面温度判断法，通过采集设备的表面温度信息，进而结合行业的有关标准，来将表面温度的大小与变化率同标准数值作比较，以此来判断该设备是否存在故障，并且表面温度判断法在应用时需要设置对照组，通过不同角度与不同参数的检测来对得到的结果进行对比分析，从而判断出设备故障的精准位置，以便于工作人员开展维修工作。
3.2 相对温差判断法
上文中我们多次提到过检测过程中对照检测点的设置，但那些是为了保证测量精度。而相对温差判别法是先得到两个同一被测设备但位置不同的检测点的温度测量结果，然后将两点的温度差异与热源温度提升量相除会得到一个百分数，对该百分数的大小进行分析从而判断故障是否发生。该方法的优势在于，一些情况下当设备处于低负荷工作状态下，其温度的变化不能反映其本身是否由故障隐患，而采用该方法就可以在任何工况下对故障进行排查。
3.3 图像特征判断法
因为热成像技术主要是通过图像分析，判断异常位置，因此图像特征判断法是较为常见的方法，即对图像进行分析，从而对故障进行判断。平时要对正常运行的电气设备进行检测，用热成像仪获得在各个工况下每一个电气设备的标准对比图像，然后在进行每一次检测时都将得到的图像与标准对比图像进行对照，一旦发现有差异较大之处，则说明该位置有故障产生，甚至可以通过保存不同故障类型的图像，来实现对故障类型的判断，从而提升检测效率。
3.4 档案分析法
档案分析法与图相特征判断法相似，通过记录并保存输电线路发热故障在不同时间段不同工况下的详细监测数据，来制定发热故障正常运行时各项参数的标准，根据运行时收集道德参数的变化，来判断输电线路是否在正常运行。该方法的重点就是要建立一个存储各类数据的数据库以及比较数据的系统，对于每一次的检测结果也要保存起来，同时要时常对数据库内的数据进行更新，以确保可以精准的对故障类型进行判别，也可以准确的找出故障位置。
4 红外热成像技术在输电线路发热故障检测上的具体应用
4.1 检测输电线路三相电不平衡问题
当输电线路发热故障存在三相不平衡的问题时，其三相电流或者三相电压的幅值与标准值有差别，这种不平衡度越大，电机的温度升高速率与损耗也就越大，输电线路突然停机的概率也会加大，这对输电线路使用者的安全是一种严重的潜在威胁，因此在平时的输电线路检测时，要着重对该问题进行排查。当三相电压不一致时，每一相对应设备的温度的也就不一样，此时就可以通过热成像仪进行检测，当发现图像上某一相的颜色与另两相有明显差异时，即存在三相电不平衡的现象。
4.2 观测输电线路变频器的运行状态
变频器也是输电线路发热故障的重要组成部分，由于频繁的更换工作状态，因此变频器的故障率较高，所以对于该部件工作时的温度有一个标准的范围，工况不同标准温度也不同。因此要结合使用状况与温度标准来对变频器进行实时检测，当发现变频器的温度超标时，则证明发热故障产生了故障。由于变频器有许多档位，根据具体需要而进行更换，这使得变频机的工作数据多而复杂，因此通常对变频器的检测方法采用档案分析法，这样可以使检测工作的效率提升，还能及时的对故障进行排除。
5 结语
红外热成像技术作为一种新兴的检测手段，其效果与作用已经得到了其他领域的一致肯定。所以在输电线路发热故障检测工作中，应广泛的应用该技术。红外热成像技术可以使输电线路发热故障检测结果更为精准，同时还能及时的避免输电线路故障的产生，从而确保使用者的人生安全，同时还能减少检验工作中人力的投入，在提高检验工作安全性的同时保证输电线路的发热故障能安全稳定的运行。
参考文献
[1]高压输电线路故障测距的研究[D]. 伍卓锋.广西大学 2007
[2]高压输电线路新型故障测距装置的研究[D]. 赵锋荣.重庆大学 2003