35kV及以下电力设备的可视化检测技术应用研究

35kV及以下电力设备的可视化检测技术应用研究

周剑锋

浙江双成电气有限公司 浙江绍兴 312000

摘要：光谱技术的发展在很大程度上有效促进了当前电力设备检测技术的提高。尤其是随着近些年我国电力系统快速发展，当前各种电力设备的精细化程度和技术含量也在不断提升。通过使用光谱技术，可以获得电力设备运行过程中的光谱信息，据此可对电力设备运行状态和存在的一些肉眼不可见的缺陷进行了解，一方面可以及时进行检修，从而获得延长电力设备的使用寿命，另一方面可以降低电力事故的发生几率，实现电力系统运行稳定性的提升。本文以35KV及其以下的电力设备开展可视化检测的相关内容进行研究。

关键词：光谱技术，红外检测，紫外检测，应用情况，分析研究

引言：

电力设备可视化检测技术经过较长时间的发展，当前在实际应用过程中已经产生了良好的效果。其中，当前针对电力设备可视化检测较为常见的方法为红外和紫外检测。这两种检测方法在很大程度上有效的弥补了传统电力设备检测方法上存在的不足支出。通过使用红外成像和紫外成像进行检测，可以对正在运行中的设备外部情况进行了解，例如设备出现电晕或者异常发热的情况，通过采用这两种方式进行有效检测。但是，红外和紫外检测方法智能对设备外部进行检测，而对于设备内部存在的一些故障则无法获得相关信息。随着近些年技术的进步，一些透视技术在电力设备检测中得到应用。例如X射线技术等。这使得可视化检测技术得到进一步发展，本文将就可视化检测技术在电力设备的应用情况进行研究，以期实现技术的进一步发展。

1.可视化检测技术简介

可视化检测技术是近些年发展速度较快的一种新型故障检测技术，其在当前工业发展过程中产生了举足轻重的作用。通过可视化检测设备的使用，对于一些设备可以实现在线检测，同时检测结果直观性较强，对于设备故障检测具有重要意义。对于不同的可视化检测设备而言，其运行原理不尽相同，但是从设备总体部件而言，其组成较为类似。通过传感器对设备情况进行了解，对于获得的相关设备故障信息，通过处理分析，最后以图像的形式在屏幕上显示出来。我国电力系统在近些年的发展过程中对于设备的稳定性关注程度不断提升，但是传统设备检测方式由于无法对一些肉眼不可见的故障隐患进行观察，因此一些设备在使用过程中往往会出现各种故障。而通过采用光谱技术，可以将肉眼不可见的故障隐患可视化，直观准确的呈现在眼前，这一检测方法对了解设备运行状态，技术准确发现设备中存在的故障隐患等具有重要意义。

电力设备可视化检测经过多年的发展，当前采用的方式主要以红外检测和紫外检测为主。通过使用红外光谱和紫外光谱对电力设备进行成像检测，可以有效解决传统检测方法中存在的一些不足，同时二者互相补充，使得可视化检测效果得到进一步提升，对当前我国电力系统稳定性的提升具有重要意义。但是，从实际应用效果而言，红外和紫外成像检测对于设备外部故障的检测较为使用，例如当电力设备在实际运行过程中出现电运或者发热异常等情况。但是由于红外和紫外光谱不具有穿透性，无法实现对设备内部的检测，因此无损可透视检测方法成为研究的重要方向。对于电力设备，研究人员希望通过无损检测的方式实现对设备内部情况的探查。随着技术的进步，当前各种新型光谱技术在实际应用中取得了良好的效果。其中，X射线由于其本身具有较强的穿透性，对于电力设备内部情况的检测具有较大优势因此受到了人们的广泛关注。经过较长一段时间的发展，当前已经成为较为常见的检测手段，在对电力设备内部情况的检测方面得到广泛应用。

2.常见的电力设备可视化检测技术分析

2.1红外检测技术

红外检测技术是一种适用范围较广的检测方法，其电磁波的波长范围在0.78-1000微米，。同时，任何温度高于零度的物体都会幅射后红外射线。因此，当物体出现存在故障隐患的时候，其表面幅射的红外射线会发生变化。而红外光谱变化则可以通过光谱探测器接受，通过处理和分析，可以在光敏元件上成像，最终以红外热成像图表的方式呈现。因此其具有较强的直观性和准确性。在实际成像过程中，可以用不同的颜色代表物体幅射的红外射线情况，这就使得红外射线有图像形式表现成为可能。

对于电力设备，在实际运行过程中，由于电流和电压的作用会产生一定的热量，如果设备出现故障或者硬件表面出现缺陷，就会导致设备热平衡被破坏，在缺陷位置会形成热故障点，其幅射的红外射线同正常位置幅射的红外射线存在一定的差异，而这一差异可以作为故障信息被红外成像仪所检测，最终转化为热成像图反映在屏幕上，为故障位置的确定和故障类型的判断提供重要依据。

2.2紫外检测技术

电力设备在长期使用过程中，由于其工作环境恶劣，因此会破损、老化等情况较为常见。当出现这些情况时，设备会出现表面放电情况。对于一些高压导体设备，如果其绝缘层表面存在污秽，在实际运行过程中可能会产生电晕放电。这些放电现象采用传统的声波或超高频检测方式虽然可以检测到，但是由于受到外部环境等因素的影响较大，因此无法准确确定出现故障的位置。红外检测方法虽然可以确定故障位置，但是由于在放热条件下才能进行检测，因此具有一定的局限性。

在研究过程中能够发现，高压条件下，设备如果发生电力放电，会幅射出紫外波段的光波，紫外成像技术就是利用这一原理实现的。当设备发生电晕放电时，其产生的紫外信号可以被光谱接收设备获取，设备内部的光学元件可以将光线分为两部分，经过滤镜处理以后，可以将紫外光影响在相关显示设备上呈现，据此可以确定放电部位和放电强度。

2.3X射线检测技术

X射线与可见光一样，属于电磁波的范畴，其波长介于紫外波长和伽马射线的波长之间，但是其能量要远高于可见光。X射线是当前无损检测方法中较为常见的一种放射源，不同于伽马射线，其能量适中，便于操控，同时具有良好的成像效果，因此在当前开展无损检测的过程中发挥着重要作用。

从机理上而言，X射线产生与射线管内部，在同电以后，射线管内部的灯丝会在高压作用下加速运动冲击钨制的阳极，在冲击的过程中大约有百分之一的能量会转化为X射线，其他能量则会以热量的形式散失。产生的X射线经过滤板后照射在待检测的设备上，由于其具有较高的能量，在穿透设备的过程中会与设备中的一些物质发生作用。当前使用的电力设备往往需要由多个不同材料的部件组成，而不同材料在与X射线接触后其产生的作用存在区别。其中最为明显的是不同材料对X射线的吸收和散射作用存在较大差异。在与不同物质发生反应的过程中，X射线的能量会发生不同程度的衰减，因此可以依据其衰减的情况对设备元件内部出现的缺陷等情况进行探查，最终实现检测的目的。

毫无疑问，X射线检测方法的使用有效的解决了红外和紫外检测方法中存在的无法进行内部探查的问题同时。当前，电力系统在实际运行过程中，为了提高设备的安全性，满足电力系统运行的实际需求，其结构大多数为全封闭结构，这就使得在实际检测过程中对于内部结构的检测要求较高。因此X射线检测技术的应用对当前电力设备的可视化检测方法的发展而言具有重要意义。

3.总结

电力设备的可视化检测是一种新型检测方法，其对于电力系统安全稳定运行，降低电力事故发生几率等方面具有重要作用。因此，对该方法的应用情况研究具有重要意义。

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