紅外測溫技術在電氣/電力行業的預維護

　　紅外測溫儀/熱像儀可在遠離目標的安全處測量物體的表面溫度，這使之成為電氣維護必不可少的工具。通過探測電氣設備和線路的熱缺陷，從而及時發現、處理、預防重大事故的發生。在《帶電設備紅外診斷技術應用導則》中關于操作方法中指出：檢測時一般先用成像儀對所有應測部位進行全面掃描，找出工況異常部位，然后對于異常部位和重點電氣設備進行正確測溫。F570(MX)系列則成準確測量的ZUI優的選擇。

　　概念：電氣設備/線路的熱缺陷：通常是指由于其內在或外在原因所造成的的發熱現象。

　　根據缺陷所產生的原因不同，可歸納3種：

　　**種是長期暴露在空氣中的部件，由于溫度濕度的影響，或表面結垢而引起的接觸不良，或由于外力作用所引起的部件損傷，因而使得的導電截面積減少而產生的發熱。如接頭連接不良，螺栓，墊圈未壓緊;長期運行腐蝕氧化;大氣中的活性氣體、灰塵引起的腐蝕;元器件材質不良，加工安裝工藝不好造成導體損傷;機械振動等各種原因所造成的導體實際截面降低;負荷電流不穩或超標等。

　　第二種是由于電器內部本身故障，如內部連接部件接觸不良導致的電阻過大;絕緣材料老化、開裂、脫落;內部元件受潮，元氣件損耗增大;冷卻介質管路阻塞等等。

　　第三種是因漏磁通產生的渦流損耗。

　　診斷范圍:

　　發電機的定子繞組線棒接頭、鐵心、電刷、端蓋、冷卻系統，旋轉電機、變壓器、套管、斷路器、刀閘、互感器、阻波器、電力電容器、避雷器、電力電纜、母線、導線接頭、組合電器、絕緣子串、低壓電器以及具有電流、電壓致熱效應或其他致熱效應的設備的二次回路，等。

　　判斷方法：

　　1. 表面溫度判斷法

　　2. 相對溫差判斷法

　　對電流制熱型設備。應準確測溫，計算相對溫度，判斷缺陷性質

　　3. 同類比較法

　　A 同一電氣回路中， 當三相電流對稱和三相設備相同時比較對應部位的溫升值，判斷工況是否正常

　　B 同型號的電壓制熱型設備，可根據對應點溫升差異判斷設備是否正常

　　4. 熱譜圖分析

　　5. 檔案分析法

　　不同時期的數據分析(溫度，溫升，相對溫差和熱譜圖)

　　具體診斷方法：

　　1. 紅外測溫儀可直接測試可觀察到的設備及元氣件的溫度，從而迅速有效地發現所有連接點的熱隱患。

　　2.對于那些由于被遮擋而無法直接看到的部分，則可以根據其熱量傳遞到外面部件上的溫度變化情況加以分析。

　　考慮現場的實際情況，如：當前的溫度，風量，負荷等。我們可以根據不同的特點，作出相應的判斷，如：

　　上等:

　　是否該相位之間的溫差大于 24℃

　　是否一概溫度為94℃,或者大于正在使用的可靠的測定?

　　是否具有一個可見信號表明金屬或者保溫層已經熔化或者嚴重變色?

　　要預防設備出現故障和意外停機，建議做如下的全面預防性的維護程序：

　　連接器

　　通常接通/斷開電流負載和環境溫度改變會導致連接器的多次升溫(膨脹)和冷卻(收縮)，一段時間后，連接器逐漸松動了，由于松動的連接器對于電流有高阻抗，就會消耗功率，導致熱的產生。同樣，連接器上的臟物、沉積碳、腐蝕也可產生高阻抗。

　　當檢測連接器時，知道連接器和環溫間的溫差相當重要，若環溫未知，可用非接觸測溫儀很快地測得。若連接器比環溫高10℃，即說明連接不良、電路接地短路或負載不平衡。更多的專家都贊成其溫度讀數比環溫高30℃或更多，就表明存在嚴重問題了。

　　電動機

　　工業現場通常有幾百個多相電動機在工作，為確保電動機的使用壽命，必須監測溫度以確保平衡的相間功率分布和合適的工作溫度。NEMA—國際電氣制造協會建議保持±1%功率平衡以防止損壞或燒壞電動機。紅外測溫儀可用于檢查電源連接器和斷路器(或保險絲)的溫度是否相同。

　　電動機軸承

　　當軸承損壞引起電動機震動或軸心偏離時通常會產生熱，可用紅外測溫儀掃描軸承溫度。測溫儀使維護工程師在設備產生故障前就可探測到熱點，及時進行定期維修或更換。電動機繞組絕緣 假如工作溫度超過額定的ZUI大值，繞組絕緣的壽命就會大大縮短，電樞繞組絕緣的正常使用年限約是10年。

　　下表說明工作溫度對繞組絕緣壽命的影響：

　　ZUI大溫度(額定的) 絕緣壽命

　　超過10℃ 正常使用年限的1/2

　　超過20℃ 正常使用年限的1/4

　　超過30℃ 正常使用年限的1/8

　　電氣維護專業人士的研究表明，繞組表面溫度較內部低10℃。當熱過載保護設備不工作和電動機停機時，紅外測溫儀可有效探測故障所在。

　　三相電路的相間測量

　　高電壓三相電力電路在工業電力系統中是常用的，對于感應電動機、大型計算機和其它設備，要求相間功率平衡，這是很重要的原則，假如由于過負荷或短接地導致功率不平衡時，可能導致損壞和停機。用非接觸測溫儀檢測電纜和連接器相間溫度是否相等，如果所測溫差有5℃或更多，則立刻表明存在問題。

　　變壓器

　　變壓器上通常標明ZUI大工作溫度，空冷器件的繞組可直接用紅外測溫儀測量以查驗過高的溫度，任何熱點都表明了變壓器繞組的損壞。

　　電線和電纜

　　可用紅外非接觸測溫儀監測電線和電纜，查驗由于斷裂、腐蝕和老化等引起的過熱，然后兩條電纜進行比較，溫度較高的電纜則負載較高的電流。

　　不間斷電源

　　直流蓄電池之間的連接易松開和腐蝕，從而引起額外的熱度，用紅外測溫儀可識別出UPS輸出過濾器上的連接熱點，冷點則指示直流過濾器電路正處于斷開狀態。低壓電池應用非接觸測溫儀檢查以確保正確的連接，電池組中電池間的連接不良可能會燒毀接線端子。

　　鎮流器

　　老化的電氣元件會導致照明設備的過熱，過熱的鎮流器在其開始冒煙前就可用紅外測溫儀探測出來。

　　電氣系統

　　在現場，紅外測溫儀有助于快速查驗連接處、電線接點、變壓器和其它設備的熱點，有效節約開支。因為日常溫度監測可防止由于設備損壞和系統意外停機導致的巨大開支。在這些領域，管理電氣系統意味著日常性的讀取變壓器、線路或安裝在距地面較高位置或其它難以接觸到的元件的溫度。

　　解釋說明：

　　一旦測得溫度讀數，該如何判定問題的真正所在?這就需結合維修和維護技師對設備的經驗和所監測電氣元件的制造商提供的額定值而進行判斷。電子設備制造商通常會給出允許的溫度ZUI大值。下列機構提供有關工作溫度的設置、測試方法和不同設備的檢查頻率的指南。