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紅外測溫技術(shù)在電氣/電力行業(yè)的預(yù)維護(hù)
[ 2009-8-17 ] [轉(zhuǎn)載請注明來源：就是要儀器網(wǎng) www.mrboha.com]
紅外測溫儀/熱像儀可在遠(yuǎn)離目標(biāo)的安全處測量物體的表面溫度，這使之成為電氣維護(hù)必不可少的工具。通過探測電氣設(shè)備和線路的熱缺陷，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)、處理、預(yù)防重大事故的發(fā)生。在《帶電設(shè)備紅外診斷技術(shù)應(yīng)用導(dǎo)則》中關(guān)于操作方法中指出：檢測時(shí)一般先用成像儀對所有應(yīng)測部位進(jìn)行全面掃描，找出工況異常部位，然后對于異常部位和重點(diǎn)電氣設(shè)備進(jìn)行正確測溫。F570（MX）系列則成準(zhǔn)確測量的最優(yōu)的選擇。
概念：電氣設(shè)備/線路的熱缺陷：通常是指由于其內(nèi)在或外在原因所造成的的發(fā)熱現(xiàn)象。
根據(jù)缺陷所產(chǎn)生的原因不同，可歸納3種：
第一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(jié)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(dǎo)電截面積減少而產(chǎn)生的發(fā)熱。如接頭連接不良，螺栓，墊圈未壓緊；長期運(yùn)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(zhì)不良，加工安裝工藝不好造成導(dǎo)體損傷；機(jī)械振動等各種原因所造成的導(dǎo)體實(shí)際截面降低；負(fù)荷電流不穩(wěn)或超標(biāo)等。
第二種是由于電器內(nèi)部本身故障，如內(nèi)部連接部件接觸不良導(dǎo)致的電阻過大；絕緣材料老化、開裂、脫落；內(nèi)部元件受潮，元?dú)饧䲟p耗增大；冷卻介質(zhì)管路阻塞等等。
第三種是因漏磁通產(chǎn)生的渦流損耗。
診斷范圍:
發(fā)電機(jī)的定子繞組線棒接頭、鐵心、電刷、端蓋、冷卻系統(tǒng)，旋轉(zhuǎn)電機(jī)、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(dǎo)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(yīng)或其他致熱效應(yīng)的設(shè)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(shè)備。應(yīng)準(zhǔn)確測溫，計(jì)算相對溫度，判斷缺陷性質(zhì)
3． 同類比較法
A 同一電氣回路中， 當(dāng)三相電流對稱和三相設(shè)備相同時(shí)比較對應(yīng)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(shè)備，可根據(jù)對應(yīng)點(diǎn)溫升差異判斷設(shè)備是否正常
4． 熱譜圖分析
5． 檔案分析法
不同時(shí)期的數(shù)據(jù)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(shè)備及元?dú)饧臏囟龋瑥亩杆儆行У匕l(fā)現(xiàn)所有連接點(diǎn)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(jù)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(xiàn)場的實(shí)際情況，如：當(dāng)前的溫度，風(fēng)量，負(fù)荷等。我們可以根據(jù)不同的特點(diǎn)，作出相應(yīng)的判斷，如：
一級:
是否該相位之間的溫差大于 24℃
是否絕對溫度為94℃,或者大于正在使用的可靠的測定?
是否具有一個(gè)可見信號表明金屬或者保溫層已經(jīng)熔化或者嚴(yán)重變色?
要預(yù)防設(shè)備出現(xiàn)故障和意外停機(jī)，建議做如下的全面預(yù)防性的維護(hù)程序：
連接器
通常接通／斷開電流負(fù)載和環(huán)境溫度改變會導(dǎo)致連接器的多次升溫(膨脹)和冷卻(收縮)，一段時(shí)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(dǎo)致熱的產(chǎn)生。同樣，連接器上的臟物、沉積碳、腐蝕也可產(chǎn)生高阻抗。
當(dāng)檢測連接器時(shí)，知道連接器和環(huán)溫間的溫差相當(dāng)重要，若環(huán)溫未知，可用非接觸測溫儀很快地測得。若連接器比環(huán)溫高10℃，即說明連接不良、電路接地短路或負(fù)載不平衡。更多的專家都贊成其溫度讀數(shù)比環(huán)溫高30℃或更多，就表明存在嚴(yán)重問題了。
電動機(jī)
工業(yè)現(xiàn)場通常有幾百個(gè)多相電動機(jī)在工作，為確保電動機(jī)的使用壽命，必須監(jiān)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(xié)會建議保持±1%功率平衡以防止損壞或燒壞電動機(jī)。紅外測溫儀可用于檢查電源連接器和斷路器(或保險(xiǎn)絲)的溫度是否相同。
電動機(jī)軸承
當(dāng)軸承損壞引起電動機(jī)震動或軸心偏離時(shí)通常會產(chǎn)生熱，可用紅外測溫儀掃描軸承溫度。測溫儀使維護(hù)工程師在設(shè)備產(chǎn)生故障前就可探測到熱點(diǎn)，及時(shí)進(jìn)行定期維修或更換。電動機(jī)繞組絕緣 假如工作溫度超過額定的最大值，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：
最大溫度(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(hù)專業(yè)人士的研究表明，繞組表面溫度較內(nèi)部低10℃。當(dāng)熱過載保護(hù)設(shè)備不工作和電動機(jī)停機(jī)時(shí)，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(yè)電力系統(tǒng)中是常用的，對于感應(yīng)電動機(jī)、大型計(jì)算機(jī)和其它設(shè)備，要求相間功率平衡，這是很重要的原則，假如由于過負(fù)荷或短接地導(dǎo)致功率不平衡時(shí)，可能導(dǎo)致?lián)p壞和停機(jī)。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(biāo)明最大工作溫度，空冷器件的繞組可直接用紅外測溫儀測量以查驗(yàn)過高的溫度，任何熱點(diǎn)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(jiān)測電線和電纜，查驗(yàn)由于斷裂、腐蝕和老化等引起的過熱，然后兩條電纜進(jìn)行比較，溫度較高的電纜則負(fù)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(diǎn)，冷點(diǎn)則指示直流過濾器電路正處于斷開狀態(tài)。低壓電池應(yīng)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(zhèn)流器
老化的電氣元件會導(dǎo)致照明設(shè)備的過熱，過熱的鎮(zhèn)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(tǒng)
在現(xiàn)場，紅外測溫儀有助于快速查驗(yàn)連接處、電線接點(diǎn)、變壓器和其它設(shè)備的熱點(diǎn)，有效節(jié)約開支。因?yàn)槿粘囟缺O(jiān)測可防止由于設(shè)備損壞和系統(tǒng)意外停機(jī)導(dǎo)致的巨大開支。在這些領(lǐng)域，管理電氣系統(tǒng)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(shù)，該如何判定問題的真正所在？這就需結(jié)合維修和維護(hù)技師對設(shè)備的經(jīng)驗(yàn)和所監(jiān)測電氣元件的制造商提供的額定值而進(jìn)行判斷。電子設(shè)備制造商通常會給出允許的溫度最大值。下列機(jī)構(gòu)提供有關(guān)工作溫度的設(shè)置、測試方法和不同設(shè)備的檢查頻率的指南。
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