摘    要：紅外檢測(cè)技術(shù)是一種快速、容易并且十分有效的確定電氣設(shè)備故障的方法。利用紅外測(cè)溫儀對(duì)現(xiàn)場(chǎng)電氣設(shè)備及變配電室進(jìn)行檢測(cè)，查出了多處隱患，并得到了及時(shí)處理，保證了電氣系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。 
       關(guān)鍵詞：紅外檢測(cè)技術(shù)；紅外測(cè)溫儀；隱患；處理 
       1  引言 
       隨著檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，我廠意識(shí)到設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)的重要性，為了做好設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)工作，我廠專門為各車間配備了紅外線檢測(cè)儀，自97年利用紅外線檢測(cè)儀測(cè)溫以來(lái)，查出1000處發(fā)熱點(diǎn)，并得到了及時(shí)處理，保證了電氣系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，為生產(chǎn)的順利進(jìn)行創(chuàng)造了有利的條件。 
       2  紅外檢測(cè)技術(shù) 
       2.1 紅外概念 
       任何一種物體，在穩(wěn)度－273℃以上，都會(huì)產(chǎn)生能量熱輻射。這種熱輻射以不同的電磁波形式組成，輻射的波長(zhǎng)也不同。實(shí)踐表明，當(dāng)物體穩(wěn)度在1000℃以下時(shí)，物體輻射輻射故障大多數(shù)是不可見(jiàn)的紅外光，而能量也都集中在紅外區(qū)。所以可以利用非接觸探測(cè)紅外能量的辦法來(lái)近似描述物體表面的熱狀態(tài)。
這種輻射能與溫度的表面關(guān)系可用玻爾茲曼定律來(lái)描述： 
       即：E=∑σ0T4(Kcal) 
       T 極對(duì)溫度， 
       σ0 玻爾茲曼常數(shù) 
       E 能量 
       ∑ 輻射率，與不同材料相關(guān)聯(lián)。 
       所以，物體輻射的能量不僅跟表面穩(wěn)度四次方成正比，而且也跟材料表面輻射率有很大關(guān)系。 
       2.2 電路熱點(diǎn)的概念 
       眾所周知，當(dāng)兩塊金屬連接在一起時(shí)，畢竟不能理想地良好接觸，因此存在連接電阻R。由于熱、冷的影響（或斷、開(kāi)電），使金屬膨脹或收縮，時(shí)間一長(zhǎng)，會(huì)導(dǎo)致連接松動(dòng)。這種松動(dòng)的連接，導(dǎo)致對(duì)電流的阻值增加，產(chǎn)生過(guò)量的熱量，導(dǎo)致功率損失。即Q=I2R 

        這種產(chǎn)生的熱，反過(guò)來(lái)又引起更大的阻力，進(jìn)一步減弱連接的有效性。就如同正反饋，連接電阻R進(jìn)一步導(dǎo)致電路阻值增加，直到最后連接失效。 
       例如，一個(gè)攜帶1000安培電流的接點(diǎn)，通常只有微歐級(jí)的阻值，因此，僅產(chǎn)生幾度的功率損失。然而，如果阻值增加到1歐，功率損失將是1兆歐，足以熔化蒸發(fā)四周的物質(zhì)，引起爆炸。 
       電氣連接的狀態(tài)可以很方便地由與環(huán)境溫度的溫差進(jìn)行標(biāo)定。如果導(dǎo)體良好連接，連接阻值極小，電流通過(guò)時(shí)，不會(huì)有熱產(chǎn)生。然而，所有的連接都有一些熱產(chǎn)生。這些熱值的大小，也會(huì)隨電流大小而變，過(guò)多的熱（即溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)環(huán)境溫度）表示過(guò)大的電阻值，它往往是壞的連接、過(guò)電流或一些其它故障所引起。 
       通常情況下，接點(diǎn)所產(chǎn)生的熱由兩種方法轉(zhuǎn)化，一是傳到四周的空氣，二是輻射。因此。在電氣接點(diǎn)的傳遞上，也可用溫度的升高來(lái)表示： 
       輻射能量 Q≈h（T-Ta） ≈I2R/2 

       h—常數(shù)， I—流過(guò)的電流值 T—輻射表面溫度，R—電阻值 Ta—環(huán)境溫度 
       2.3 紅外熱點(diǎn)的非接觸測(cè)量方法 
       電路連接點(diǎn)溫度的測(cè)量有兩種方法：一是測(cè)量它的絕對(duì)溫度值T，二是測(cè)量它的相對(duì)溫度值△T。
在用紅外測(cè)溫儀測(cè)溫時(shí)，要根據(jù)實(shí)際情況選擇儀表的視場(chǎng)角和被測(cè)材料的紅外發(fā)射率。如果選擇的發(fā)射率、視場(chǎng)角不合適，就會(huì)導(dǎo)致測(cè)量不準(zhǔn)確。比如測(cè)量同一材料溫度時(shí)，0.9設(shè)定的發(fā)射率，測(cè)得溫度85℃，但用0.6發(fā)射率時(shí)，溫度卻變?yōu)?8℃，相差達(dá)7℃。在實(shí)際測(cè)量中，選擇材料的發(fā)射率有3種方法：一是經(jīng)驗(yàn)法，即一般黑的、油漆的、氧化、發(fā)暗的表面，其發(fā)射率一般可設(shè)定為0.95。而且不論材料基材是什么，尤其在電力系統(tǒng)中，氧化接點(diǎn)常常為測(cè)量點(diǎn)，其發(fā)射率在0.9～0.95之間。第二是實(shí)驗(yàn)法：即在被測(cè)材料表面涂黑或貼電工黑膠布，隨后用0.9～0.95輻射率測(cè)量其溫度，這時(shí)溫度為正確值，而后再測(cè)量沒(méi)有涂黑的部分，同時(shí)不斷調(diào)節(jié)儀器的輻射率，使得此時(shí)顯示的溫度與涂黑時(shí)測(cè)得相同，這時(shí)的輻射率即為該被測(cè)體的真實(shí)輻射率；第三，非金屬材料的輻射率一般在0.9左右，實(shí)際測(cè)量時(shí)也可參考下表查閱真實(shí)的輻射率值。 

       另外測(cè)量不準(zhǔn)的一個(gè)原因是測(cè)量距離。一般都跟儀器的視場(chǎng)角、被測(cè)溫物體表面積相關(guān)。被測(cè)面越大，測(cè)量距離可以越遠(yuǎn)。應(yīng)保證被測(cè)表面充滿視場(chǎng)角，即： 
       L≤S×θ L------被測(cè)距離，θ-------視場(chǎng)角 
       舉例如下，儀表視場(chǎng)角50：1，被測(cè)物體表面直徑φ30mm，則測(cè)試距離必須小于L≤30×50＝1500mm，超出這個(gè)距離，會(huì)導(dǎo)致測(cè)不準(zhǔn)，而且距離越遠(yuǎn)，溫度越不準(zhǔn)。其原因就是，儀器固有的視場(chǎng)角已超出了被測(cè)物體表面尺寸，這樣把物體四周的空氣溫度也平均進(jìn)去，造成測(cè)量不準(zhǔn)。如圖所示： 

        L：測(cè)量距離 S：被測(cè)體表面直徑 θ：儀表固有視場(chǎng)角 
       因此，在測(cè)量物體溫度時(shí)，應(yīng)盡可能靠近被測(cè)物體。并確保視場(chǎng)角在物體表面上。這里需要指出的是，一般儀表視場(chǎng)角越大，如180：1，120：1等其價(jià)格也越高，在同等測(cè)量物下，可正確測(cè)量的間距也越大。 
       電氣溫度具體標(biāo)準(zhǔn)如下： 

     在工廠實(shí)際操作中，一般認(rèn)為：t≤60℃～80℃注意，＞80℃需盡快處理。 
       3 紅外測(cè)溫儀在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用 
       3.1 電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)的重要性 
       我廠通過(guò)應(yīng)用紅外測(cè)溫儀，查出了多處隱患。過(guò)去，對(duì)變配電室的監(jiān)測(cè)，靠眼睛、鼻子去判斷故障，經(jīng)常因發(fā)現(xiàn)隱患太遲而造成配電室放炮事故發(fā)生。如今，通過(guò)利用紅外測(cè)溫儀進(jìn)行測(cè)溫，已經(jīng)消除了多起隱患。現(xiàn)在，變配電室每年事故已趨于零，在變配電室很難查出發(fā)熱點(diǎn)。充分說(shuō)明了電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)的重要性。 
       3.2 紅外測(cè)溫儀監(jiān)測(cè)的隱患事例分析及處理 
       3.3.1 對(duì)變配電室的監(jiān)測(cè) 
       （1）對(duì)變配電室的監(jiān)測(cè) 
       2000年10月21日，六車間點(diǎn)檢員發(fā)現(xiàn)BD-26A配電室Ⅰ段進(jìn)線隔刀中相刀口發(fā)熱260℃，立即向車間值班室匯報(bào)，經(jīng)值班室快速協(xié)調(diào)，采取緊急措施，將母線所帶設(shè)備能接臨時(shí)線的盡量接臨時(shí)線，將可以短時(shí)不開(kāi)的設(shè)備停下來(lái)，待母線沒(méi)有負(fù)荷后，將Ⅰ段隔刀拉開(kāi)，由于刀口發(fā)熱比較嚴(yán)重，及時(shí)更換了隔刀，使生產(chǎn)損失降低到最低。如果當(dāng)時(shí)沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)刀口發(fā)熱，很可能造成弧光短路，引起上一級(jí)配電室Ⅰ段母線開(kāi)關(guān)跳閘，造成大面積停電，使事故影響面擴(kuò)大，嚴(yán)重影響生產(chǎn)的正常組織。 
       2001年8月18日，種分車間點(diǎn)檢員發(fā)現(xiàn)BD-27B1#變高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)黃相觸頭發(fā)熱280℃，立即匯報(bào)車間值班室，值班室馬上通知電工班進(jìn)行處理，電工班聯(lián)系電調(diào)，將BD-27B配電室Ⅰ、Ⅱ段母聯(lián)開(kāi)關(guān)合上，拉開(kāi)Ⅰ段進(jìn)線隔刀，拉開(kāi)1#變負(fù)荷開(kāi)關(guān)，電調(diào)通知六配將1#變（6612）饋出線開(kāi)關(guān)退出，做好安全措施后，對(duì)負(fù)荷開(kāi)關(guān)觸頭進(jìn)行了徹底處理。如果發(fā)現(xiàn)不及時(shí)，很可能引起短路，造成上一級(jí)保護(hù)跳閘，嚴(yán)重影響生產(chǎn)。 
       （2）對(duì)電機(jī)電纜的監(jiān)測(cè) 
       2001年10月9日，種分車間點(diǎn)檢員發(fā)現(xiàn)Ⅰ-5#種分槽電機(jī)接線盒電纜中相發(fā)熱110℃，立即匯報(bào)值班室，經(jīng)值班室協(xié)調(diào)，對(duì)5#種分槽進(jìn)行隔槽，待放完料后，停下電機(jī)，打開(kāi)電機(jī)接線盒，發(fā)現(xiàn)接線板已碳化，隨即更換了接線板。如果發(fā)現(xiàn)不及時(shí)，電機(jī)接線盒會(huì)放炮，造成種分槽沉槽事故發(fā)生，嚴(yán)重影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行。 
       2002年3月10日，九車間點(diǎn)檢員發(fā)現(xiàn)2#真空泵真空斷路器下端高壓黃相螺絲處發(fā)熱99℃，聯(lián)系值班室，馬上開(kāi)備用泵（3#真空泵），將2#真空泵停下來(lái)，對(duì)發(fā)熱點(diǎn)進(jìn)行了處理，保證了生產(chǎn)的正常進(jìn)行。
2001年8月10日，九車間點(diǎn)檢員發(fā)現(xiàn)2#排風(fēng)機(jī)電機(jī)接線盒一相電纜溫度85℃，立即聯(lián)系值班室，經(jīng)值班室協(xié)調(diào)，將2#排風(fēng)機(jī)停下來(lái)，打開(kāi)接線盒，發(fā)現(xiàn)該相線鼻子發(fā)黑，接線板出現(xiàn)了碳化痕跡，電工進(jìn)行了及時(shí)處理，避免了一起事故發(fā)生。 
       以上略舉了一些實(shí)例，實(shí)際工作中監(jiān)測(cè)到類似的隱患很多，再此不再累訴。 
       3  結(jié)語(yǔ) 
       要想使設(shè)備達(dá)到預(yù)知維修的目的，必須學(xué)會(huì)用科學(xué)的手段處理問(wèn)題。只要我們善于借助先進(jìn)的科學(xué)儀器，在實(shí)際工作中，就能及早發(fā)現(xiàn)事故的隱患，找出問(wèn)題的癥結(jié)，并能快速地處理，為生產(chǎn)的順利進(jìn)行創(chuàng)造有利的條件。