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局放紅外檢測(cè)
2021-12-22
紅外線探測(cè)是在局部放電引起的局部溫度上升的基礎(chǔ)上,用紅外熱像儀實(shí)現(xiàn)的。
在自然界,任何絕對(duì)零度(-273℃)以上的物體都能輻射紅外線,其輻射能量的大小與物體表面的溫度有直接的關(guān)系,它是利用一種波長變換技術(shù),將紅外輻射圖像轉(zhuǎn)化成視覺圖像。
該方法利用目標(biāo)內(nèi)部較大的溫度梯度,或者背景與目標(biāo)具有較大的熱對(duì)比度,使得低可視目標(biāo)易于在紅外圖像中看到。
熱成像是通過探測(cè)3~5.6微米、8~14微米的紅外光來測(cè)量被測(cè)物體所產(chǎn)生的溫度場(chǎng)。
熱成像測(cè)溫范圍-170~2000℃,分辨率最低0.1℃,響應(yīng)時(shí)間毫秒級(jí),適合于對(duì)小目標(biāo)進(jìn)行測(cè)量,不破壞被測(cè)溫度場(chǎng)。
而紅外熱成像測(cè)溫受物體表面發(fā)射率、反射率、環(huán)境溫度、大氣溫度、測(cè)距、大氣衰減等因素的影響,需要對(duì)發(fā)射率的更精確的補(bǔ)償方案、高精度的校準(zhǔn)設(shè)備及校準(zhǔn)方法進(jìn)行研究。
紅外線熱成像定性分析具有一定的意義,但目前難以定量研究,且無法在線進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,難以在線進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。
這種方法對(duì)電力設(shè)備的局部過熱故障比較敏感,但是在局部放電沒有出現(xiàn)明顯的局部過熱的情況下,這種方法是不太理想的,比如在電暈放電中,如果看到紅外線圖像,會(huì)導(dǎo)致電器放電。
光學(xué)測(cè)量法是利用局放產(chǎn)生的光輻射而產(chǎn)生的,光輻射主要是由被激發(fā)狀態(tài)向基態(tài)、低能量級(jí)過程以及正、負(fù)離子和正離子與電子的復(fù)合過程。
多種放電發(fā)射的光波長不同,一般在500-700nm之間,所用的光傳感器為了避免陽光干擾,一般都要求安裝濾光裝置,或者把傳感器放在密封裝置中,例如GIS。
通過對(duì)光電變換后的光流特性進(jìn)行定域識(shí)別。
紫外光輻射的波長范圍為10~400nm,高電壓設(shè)備會(huì)在空氣中進(jìn)行局部放電,例如電暈放電,開始放電時(shí)間集中在280~400nm。
還有一小部分波長為230~280nm。
太陽光中也含有紫外線,其波長小于280nm的部分幾乎都被大氣中的臭氧吸收,利用這段日間的“盲區(qū)”,選擇相應(yīng)波長小于280nm的紫外傳感器,在光照條件下進(jìn)行電氣設(shè)備局部放電檢測(cè)。
紫外光敏感二極管、光敏二極管、紫外光倍增管、UV倍增管、UV、UV、UV、UV等[1]。
UV檢測(cè)方法能夠很好地避免電磁和日光干擾,檢測(cè)靈敏度較高,能夠提前檢測(cè)到放電產(chǎn)生的放電信號(hào),對(duì)進(jìn)一步發(fā)展中的局部放電有預(yù)警作用。
盡管實(shí)驗(yàn)室用光測(cè)方法對(duì)局部特性進(jìn)行分析,并對(duì)絕緣退化機(jī)理進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室研究,取得了較大的進(jìn)展,但由于測(cè)量設(shè)備復(fù)雜、費(fèi)用高,敏感度很低,光在傳輸時(shí)的衰減,和檢測(cè)設(shè)備內(nèi)部放電時(shí),傳感器必須浸入設(shè)備中,而設(shè)備內(nèi)的物質(zhì)可能腐蝕傳感器,而且需要被檢測(cè)的物質(zhì)對(duì)光是透明的,所以光測(cè)只能檢測(cè)表面放電,不可能在實(shí)際中應(yīng)用。