红外测温技术在高压输电线路中的应用分析

红外测温技术在高压输电线路中的应用分析

李郭然

李郭然

（国网漳州供电公司363000）

摘要：我国的电力行业的迅猛发展，越来越多的新材料新技术运用到电力运输行业。本文根据红外测温技术的特点，介绍了一起线夹发热故障处理情况，通过及时抢修，有效避免了一起安全运行事故。

关键词：红外测温技术；高压输电路线；应用

在电力输送的过程中，高压输电路线会出现杆底基础损坏的现象或温度增高的现象使电力输送中产生故障，造成大规模片区停电、电力抢修情况。开展红外测温技术对高压输电路线的监控和分析，成为缓解故障的发生，在无法提前解决故障的时候进行提前预警，减少人们的经济损失的重要方式之一。因此，红外测温技术在高压输电路线中具有重要的预警和保护作用。

1.红外测温技术的特点

红外测温技术首先使用红外探测器接受高压输电线向外辐射的频率，将这一频率翻译成可读性较强的电信号并输出数据以作参考；其次，对于区域内受监控的高压输电线进行扫描，得出相对应的热导向图，用类似GPS定位技术将高压输电线的分布图扫描在电子屏幕上，以高压输电线的表面热度程度作为存在标示。在实际运用当中，技术人员根据屏幕上的热度分布颜色来判断高压输电线路中产生故障的具体位置，决定是否立刻进行抢修，是否应该暂停输电。

相对于传统的技术人员现场接触式测温方式，红外测温技术具有先进性和全面性。主要表现在：第一，运用红外测温技术没有测温和监测的地理限制，任何地方的高压输电路线的相关数据都显示在办公室的电脑上；第二，红外测温技术具有高效性，它属于不接触式的测温方式，可以免去人员移动和测温操作。红外线可以全面，迅速地对高压输电线进行测试和分析数据；第三，红外测温技术具有综合性，相较于接触性测温一次性只能对一种线路进行实验，红外线测温可以同时同步对众多热源进行检测比较；最后，红外测温技术具有独立性，表现在其他热体温度不会影响红外测温对高压输电路线真实温度的测量，保障了数据库温度的准确性。

2高压输电网现有设备概述

我公司现有35千伏及以上输电线路（含电缆）124条，总长度2060.345千米；其中220千伏输电线路57条，总长度1354.39千米；110千伏输电线路（含电缆）67条，总长度705.953千米。县级供电企业拥有35千伏及以上输电线路189条，总长度2125.59千米；其中35千伏输电线路95条，总长度971.089千米。110千伏输电线路94条，总长度1154.501千米。根据《国家电网公司技术监督管理规定》，结合我公司输电线路实际情况和设备运行状况，通过开展技术监督，排查安全隐患，取得一定的成效。

3红外测温技术在高压输电路线中的应用

3.1红外测温技术对高压输电路线故障解决方法

（1）绝对温差法

红外测温技术为应对内部设备产生的故障而设计的方法。在国家现有的规定要求下，正常高压电流输送过程中，红线测温的标准温度是电路线的工作温度不能高于70摄氏度。超过则表示线路已经出现故障。通过现有一些设备材料的国家质量标准分析可以得到，电气接触性能要达到参考数据的要求需要达到以下两点标准。第一是两点之间的导线电阻数应比该同长度的导线长度的电阻数小；第二是连接位置的导线升温速度应该比连续位置的导线的升温速度慢。综上，红外测温技术就是以绝对温度作为重要的参考数据，在对相关数据的进行计算时，能够依靠此数据有效计算出除去自然环境，即风速、气候条件、周边环境等因素所带来的误差，得出更加确切的热缺陷数值。从而更好的预警和测试温度。

（2）警戒温升法

绝对温差法是针对于设备内部及材料所设定的参考数值，而警戒升温法则是为外界环境所设的防火墙。警戒温升法是将高压输电线路周边的环境因素考虑在内，从而设置的一个戒备的温差值。因为不管外界环境如何变化，都会有一个相对的环境温升值，所以综合目前所有的条件，进行合理高效地使用这一温差值，可以提前对可能产生的故障进行检测预防。但在具体操作中，警戒温升法同绝对温差法一样有漏洞，需要注意几个细节从而提高它的适用性。首先是基础设施材料问题，基础建设材料的统一性使交流线路和直流线上的负荷电流量线路、材料属性被确定为一样，事实上交流电路和直流电路本身就具有差别，同样的设置使得它们两者的指标相似度变得更加明显，不利于对电流温度的观测。同理可得同样的警戒指标也不适用于交流和直流电流中。所以技术人员要设置不同的负荷电流或者导线型号作为指标。其次，是在架高压输电线时，环境的湿度、温度的变化、还有每个时间段的风速。这些指标都是不同的，在实际的数据采集运用中，要将检测到的指标进行分析，剔除不确定因素的相对数据量，才能确保高压塔的正常运行。

3.2案例分析

3.2.1故障情况

2014年11月30日110kV鳌东I路完成导线绝缘包扎，验收完成后，输电室组织开展导线接头测温及夜巡，发现110kV鳌东I路#66塔C相大号侧耐张线夹，#67塔B相大号侧耐张线夹发热严重，特别是#66塔C相大号侧红外测温发现线夹温度高达150℃（图1、图2）。

3.2.2故障原因分析

从红外测温图片可以看出，主要的发热点在螺栓连接处，而非压接管等其他部件。再从现场拍摄回来的图片分析，一个明显的现象就是线夹处的两个螺栓锈蚀比较严重，同时从两个螺栓烧融的情况看，可以看出烧融的情况是从螺栓的内部开始的，因为图片上可以明显看出金属液体流溢出来的痕迹。据此可以得出的结论是螺栓连接处电阻值增大，导致螺栓连接处发热，造成的金属熔化。造成螺栓连接处电阻值增大的原因有：（1）螺栓锈蚀后铁锈脱落形成空隙，由于空隙中充满空气，导致该连接处电阻值增大；（2）由于原先引流铝板的空隙过大或者运行中氧化，造成空隙扩大，形成空隙，空隙中充满空气，导致该连接处电阻值增大；（3）由于引流板的材质可能存在着杂质导致螺栓连接处电阻值偏大；（4）由于该线路地处沿海地区，海风较大，常年运行在风力等级较大的环境而导致的震动导致螺栓孔扩大；（5）造成事故的铁塔下方存在常年农作物喷溉作业，故喷灌农药及肥料液体飘至线夹处造成加速腐蚀是诱因；故障排查：更换改耐张线夹，对该条线路其余线夹进行隐患排查，并对其他类似线路定期进行红外测温。

由此事件引申：该事件发生后，输电室上半年采用外包的方式大规模对110kV-220kV线路耐张线夹进行红外测温，一发现有发热点就进行处理，并且发现了一些线夹螺栓在紧固后温度还是很高，无法将下来，为此输电室对现有情况组织人员进行分析，找出了解决方法，即对此类耐张线夹采用加装引流线进行处理，并且在加装引流线后线夹螺栓温度下降明显，亦对线路运行不会产生负面影响。

4总结与展望

为了保证红外测温技术对于高压输电路线的温度的检测的准确性、全面性，同时也需确保一些客观条件的准确性，如自然环境、材料选择等，排除一些客观误差的影响，将高压输电线路的温度变化尽量准确化，使所测温度具有准确性，能及时发现问题，解决问题。要定期开展讨论工作，分析总结上一阶段的不足和优势，加强年轻员工的学习和培训，做好防范准备工作，从而达到高压输电路线能够高效、长久的运行下去的目标。

参考文献：

[1]黄山.红外测温技术在高压输电线路中的应用[J].企业技术开发，2013，Z2：27+29.

[2]韦舒天，周兵.红外线检测技术在高压输电线路中的应用[J].湖州师范学院学报，2010，S1：167-169.

[3]陈国江.浅谈输电线路中红外测温技术的应用[J].中国新技术新产品，2015，17：10.