用紅外線(xiàn)測溫儀來(lái)測量導線(xiàn)連接器溫度
紅外線(xiàn)測溫儀是一種遠距離和非接觸帶電設備的測量溫度的裝置,目前用于送變電工程上有
HW一
2型和
Hw~
4型兩種。前者是小型手提式的,距離測溫點(diǎn)
50m左右,這兩種測溫儀內部結構原理基本相同;現在以
Hw一
2型測溫儀為例,來(lái)敘述
紅外線(xiàn)測溫儀的原理、結構及測量方法。
(一
)紅外線(xiàn)及其測量原理
紅外線(xiàn)是一種電磁波,它的波長(cháng)是在
0.
76~
1000pm之間,在物理學(xué)中,我們知道白光在棱鏡下可分為紅、橙、黃、綠、青、蘭、紫等七種顏色的光。它們的波長(cháng)由紅光最大依次到紫光最短,而且緊挨著(zhù)紅光,因此稱(chēng)為紅外線(xiàn)。
紅外線(xiàn)和可見(jiàn)光一樣呈直線(xiàn)傳播,
III%射、反射和被吸收,也可用透鏡進(jìn)行聚焦等。
紅外線(xiàn)是人們肉眼看不見(jiàn)的,但太陽(yáng)能幾乎有
50%是以紅外線(xiàn)輻射的形式傳送到地球上來(lái)的。因此,紅外線(xiàn)與熱的傳送有著(zhù)密切的關(guān)系。任何物體,不論它是否發(fā)光,只要溫度高于絕對零度
(~
2730C)都會(huì )一刻不停地輻射紅外線(xiàn)。溫度高的物體,輻射紅外線(xiàn)較強;反之,輻射的紅外線(xiàn)較弱。因此,只要測定某物體輻射的紅外線(xiàn)多少,就能測定該物體的溫度。
(二
)導線(xiàn)連接器的紅外測溫
1.測試儀選擇
(1)導線(xiàn)連接器紅外測溫的適用范圍是線(xiàn)路導線(xiàn)接續管、引流線(xiàn)夾、耐張線(xiàn)夾等運行導線(xiàn)的連接器,這部分元件因制造或安裝工藝可能會(huì )存在缺陷,以及機械拉力增大、長(cháng)期振動(dòng)、金屬疲勞、過(guò)電壓、酸堿鹽類(lèi)塵埃的腐蝕都會(huì )造成連接器內接觸面接觸電阻增大,繼而溫度增加,當溫度超過(guò)
700C時(shí),金屬氧化加劇,最終可導致接續元件故障。紅外測溫是防止連接器故障的重要的監督方法。
(2)紅外測溫儀器通過(guò)使用紅外點(diǎn)溫儀、紅外熱像探測儀、紅外成像儀三種,線(xiàn)路測試考慮方便靈巧,常用的是紅外熱像探測儀,該設備是以熱釋電攝管為探測器,以斬波調制方式工作的非制冷型紅外熱電視。
(3)導線(xiàn)連接器紅外測溫一般采用溫差法判定。相對溫差可用下式求出:
(4—2)
式中
、
T1 ——發(fā)熱點(diǎn)的溫升和溫度;
、
T2——正常相對應點(diǎn)的溫升和溫度;
T0——環(huán)境參考體的溫度。
2.紅外測溫診斷方法和判斷依據
(1)表面溫度判斷根據測得的設備表面溫度值,對照
GB763的有關(guān)規定如表
4—13所示。
表
4—13 電器中各零件材料的最高允許溫度和溫升
序號
電器零件、材料及介質(zhì)的類(lèi)別
最高允許溫度
(℃
) 周?chē)諝鉃?SPAN lang=EN-US>40℃時(shí)的允許溫升
(K)
1 用螺栓或其他等效方法連接的導體結構部分裸鋁
(鋁合金
) 空氣中
90 50
2 用螺栓或螺釘與外部導體連接的端子裸鋁
(鋁合金
) 空氣中
90 60
3 需要考慮發(fā)熱對機械強度影響的裸鋁、鋁合金。鋼、鑄鐵及其他
空氣中
110 70
(2)相對溫差判斷。對電流致熱型的設備,若發(fā)現設備的導流部分熱態(tài)異常,應對所測部分全面掃描,找出熱態(tài)異常部位,然后對異常部位進(jìn)行準確測溫,再按式
(4—2)計算相對溫差值,按表
4—14規定判斷設備缺陷的性質(zhì)。
表
4—14 部分電流致熱型設備的相對溫差判據
設備類(lèi)型
相對溫差值
(%
)
一般缺陷
重大缺陷
視同緊急缺陷
其他導流設備
≥35 ≥80 ≥95
(3)當發(fā)熱點(diǎn)的溫升值小于
10K時(shí),不宜按表
4—14的規定確定設備缺陷。
(4)一般情況下,對電壓致熱型設備宜用允許溫升或同類(lèi)允許溫差的判斷依據確定。當同類(lèi)溫差超過(guò)溫升值的
30%時(shí),應定為重大缺陷。
(5)一般應在導線(xiàn)連接處端部
lm處的導線(xiàn)溫度為參考點(diǎn),在額定電流的密度下,風(fēng)速為
0級時(shí)測得溫升值,經(jīng)過(guò)距離系數修正后,再行判定。距離修正系數見(jiàn)表
4—15。
表
4—15 測試距離修正系數
探測距離
(m) 5 10 15 20 25 30 35 40
修正系數
1.00 1.08 1.14 1.20 1.26 1.35 1.45 1.52
當探測器距離線(xiàn)路大于
10m時(shí),所測的溫升值乘以表
4—15修正系數為導線(xiàn)連接器對導線(xiàn)的實(shí)際溫升。
(6)準確測溫時(shí)應針對不同檢測對象選擇不同的環(huán)境溫度參照體。
(7)準確測溫時(shí)應正確選擇被測物體的發(fā)射率,常用材料發(fā)射率參考值見(jiàn)表
4—16。
表
4—16 常用材料發(fā)射率的參考值
(比輻射率
8)
材
料
溫度
(℃
) 發(fā)射率近似值 材 料 溫度(℃) 發(fā)射率近似值
輕度氧化鋁 25~600 0.10~0.20 電瓷 0.90~0.92
強氧化鋁 25~600 0.30~0.40 完全生銹鐵板 25 0.80
拋光鑄鐵 200 0.21 水 0~100 0.95~0.96
加工鑄鐵 20 0.44 冰 0.98
完全生銹氧化鋼 22 0.66 完全生銹軋鋼板 20 0.69
完全生銹鑄鐵 40~250 0.95 混凝土 0.94
(8)觀(guān)測時(shí)風(fēng)速超過(guò)0.5m/s時(shí),應記錄風(fēng)速,必要按以下進(jìn)行修正測量數據。
風(fēng)速小于1.5m/s,定量檢測值可按下式進(jìn)行修正:
式中 ——折算到折算到 =0時(shí)的標準溫升值,℃;
——檢測時(shí)現場(chǎng)的風(fēng)速,m/s;
——風(fēng)速為 時(shí)實(shí)際檢測到的溫升;
W——衰減系數,迎風(fēng)取1.3,背風(fēng)取0.9。
風(fēng)速大于1.5m/s時(shí),定量檢測值可按下式進(jìn)行修正,有:
式中 ——在風(fēng)速 下的溫升,K;
——在風(fēng)速 下的溫升,K。
無(wú)風(fēng)速時(shí),可按表4—41中的數據估計風(fēng)速。
3.紅外測溫注意事項(測溫槍?zhuān)?SPAN lang=EN-US>
(1)檢測目標及環(huán)境的溫度不宜低于
5℃。
(2)空氣濕度不宜大于
85%,不應在有雷、雨、霧、雪及惡劣天氣下進(jìn)行觀(guān)測。
(3)室外檢測應在日出之前、日落之后或陰天進(jìn)行。
(4)測溫應選擇在夏季電力負荷高峰時(shí)進(jìn)行。
,