[實用新型]一種電氣設備接頭在線紅外測溫裝置

有效

• 申請號: 201220567266.0
• 申請日: 2012-10-31
• 公開（公告）號: CN203083706U
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發明（設計）人: 錢錫穎;尤曉群;王錦強;余豪華;佟鑫;曹二兵
• 申請（專利權）人: 寧海縣供電局
• 主分類號: G01J5/00
• 分類號: G01J5/00;G08C17/02
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 王雪

技術領域

????本實用新型涉及在線紅外測溫裝置。

背景技術

目前隨著中國工業生產自動化水平的提高，電力設備從故障后搶修逐步過渡到預防性檢修已經成為發、供、用電行業關注和研究的焦點。發電廠、變電站的高壓開關柜、母線接頭、室內外刀閘開關等重要設備，在長期運行過程中，出現表面氧化腐蝕、緊固螺栓因熱脹冷縮松動，觸點和母線排連接處老化等問題，導致接觸電阻增大，而隨著電力系統的發展，負荷越來越大，這些都極易引起具備設備溫升過高，如得不到及時解決將使絕緣部件性能降低，甚至導致擊穿，造成惡性事故，從而造成重大經濟損失。近年來，在電廠和變電站已發生多起開關過熱事故，造成火災和大面積停電事故，解決開關過熱是杜絕此類事故發生的關鍵，實現溫度在線監測是保證高壓設備安全的重要手段。

現在經常使用的設備發熱監視方法主要有：在接頭粘貼測溫蠟片；手摸柜門感知柜內溫度；通過異常氣味發現設備過熱；通過異常音響發現設備過熱等。粘貼測溫蠟片是室外接頭常用的測溫法，用在封閉柜內有很大局限性，大部分接頭通過柜門的觀察窗看不到，只能在開關停電檢修時檢查接頭有無過熱情況，對預防事故作用不大。手摸柜門的方法可大概判斷溫度有無異常，但是這種方法具有很大的隨意性與偶然性，而且由于個人感覺的差異，相同情況也會有不同判斷。當有過熱的接頭時，一定會有異常氣味或者異常聲音，特別是連接電流互感器的接頭發熱時，可以發出強烈的異常氣味，工作人員可根據氣味的來源作出進一步的判斷。總之，通過綜合應用以上幾種方法可以大概判斷開關柜內有無接頭發熱故障，但是不科學、不嚴謹，對無人值班的變電站、開閉站無實用價值。

常規的熱電偶、熱電阻、半導體溫度傳感器等測溫方式，需要金屬導線傳輸信號，在高壓環境下絕緣性能不能保證容易導致各種事故的發生。

光纖式溫度測溫儀采用光纖傳遞信號，其溫度傳感器安裝在帶電物體的表面，測溫儀與溫度傳感器間用光纖連接。光纖具有易折，易斷、不耐高溫。積累灰塵后易使絕緣性降低，且在柜內布線難度較大，造價高。

非接觸紅外測溫技術可快速方便地測量物體的表面溫度，不需要機械地接觸被測物體而快速測得溫度讀數，能可靠地測量熱的、危險的或難以接觸的物體，而不會污染或損壞被測物體。紅外測溫有著響應時間快、非接觸、使用安全及使用壽命長等優點，在產品質量控制和監測、設備在線故障診斷、安全保護以及節約能源等方面發揮了重要的作用。

一切溫度高于絕對零度（-273攝氏度）的物體都在不停地向周圍空間發出紅外輻射能量。物體的紅外輻射特性（輻射能量的大小）及其按波長的分布與它的表面溫度有著十分密切的關系。因此,通過對物體自身輻射的紅外能量的測量，便能準確地測定它的表面溫度，這就是紅外輻射測溫所依據的客觀基礎。紅外位于可見光和無線電波之間，紅外波長常用微米表示，波長范圍為0.7微米－1000微米，實際上，0.7微米－14微米波帶用于紅外測溫。

光學系統匯聚其視場內的目標紅外輻射能量，視場的大小由測溫儀的光學零件及其位置確定。紅外能量聚焦在光電探測器上并轉變為相應的電信號。該信號經過放大器和信號處理電路，并按照其內部的算法和目標發射率校正后轉變為被測目標的溫度值。

有幾個決定精確測溫的重要因素，最重要的因素是發射率、視場、光學分辨率（光斑的距離和光斑的位置）。

發射率——所有物體會反射、透過和發射能量，只有發射的能量能指示物體的溫度。自然界中存在的實際物體，幾乎都不是黑體。所有實際物體的輻射量除依賴于輻射波長及物體的溫度之外，還與構成物體的材料種類、表面粗糙度、理化結構、材料厚度、制備方法、熱過程以及表面狀態和環境條件等因素有關。因此，為使黑體輻射定律適用于所有實際物體，必須引入一個與材料性質及表面狀態有關的比例系數，即發射率，該系數表示實際物體的熱輻射與黑體輻射的接近程度，其值在零和小于1的數值之間。黑體是一種理想化的輻射體，它吸收所有波長的輻射能量,沒有能量的反射和透過，其表面的發射率為1。根據輻射定律，只要知道了材料的發射率，就知道了任何物體的紅外輻射特性。

視場——確保被測目標大于儀器測量時的光斑尺寸，目標越小，就應離它越近。當精度特別重要時，要確保目標至少２倍于光斑尺寸，建議被測目標尺寸超過視場大小的50%為好。如果目標尺寸小于視場，背景輻射能量就會進入測溫儀，干擾測溫讀數，造成誤差。相反，如果目標大于測溫儀的視場，測溫儀就不會受到測量區域外面的背景影響。