红外线测温技术在防火安全检测中的应用.

1、红外线测温技术在防火安全检测中的应用摘 要 红外测温技术最早运用于军事目的，近年来已广泛运用于电气防火检测工作中，对消除电气线路及 设备的非正常发热、降低火灾风险起到了重要作用。文章对红外测温技术的原理进行了简单介绍，并就其 在电气防火安全检测中的运用范围、判断标准、操作方法等作了论述 .关键词 红外测温技术1红外测温技术电气设备正常运转时， 由于电流、 电压效应会产生热量，电气设备发生故障时缺陷部位也会异常发 热，设备在危险温度下运行，存在火灾隐患。目前，大部分电力用户使用的都是低压大电流的电气设备， 一旦电气设备出现故障就容易引起高温。同时，电气设备的接触不良会引起高温、打火、电弧，容易成

2、为 火灾的引火源，类似这种危险温度和隐患通常是不易被发现的 .11 红外测温技术的原理红外测温技术的原理是基于自然界中一切温度高于绝对零度的物体， 每时每刻都辐射出红外线， 同 时这种红外线辐射都载有物体的特征信息，这就为利用红外技术判别各种被测目标的温度高低和热分布场 提供了客观基础，物体表现热力学温度的变化，使物体发热功率发生相应变化。物体产生的热量在发出红 外辐射的同时，还在物体周围形成一定的表面温度分布场。这种温度分布场取决于物理材料的热物理性， 也就是物体内部的热扩散和物体表面温度与外界温度的热交换 .利用这一特性通过红外探测器将物体电气发热部位辐射的功率信号转换成电信号后，成像装置

3、就可以一一对应地模拟出物体表面温度的空间分布，经电子系统处理传至显示屏上，得到与物体表面热分布相 对应的热像图 .1.2红外热像仪已广泛应用于电气防火检测（1）红外热像仪是利用红外探测器、光学成像物镜和光机扫描系统（目前先进的焦平面技术已省去了光机扫描系统）接受被测目标的红外辐射能，经过光谱滤波、空间滤波聚焦的红外辐射能量分布图 形成及反映到红外探测器的光敏元上。光学系统和红外探测器之间的光机扫描机构（焦平面热像仪无此机 构）对被测物体的红外热像进行扫描，并聚焦在多元或单元探测器上，由探测器将红外辐射能量转换成电 信号，经放大处理转换成标准视频信号，通过电视屏或监视器显示红外图像;（2）光学成

4、像扫描系统的工作原理是从左到右、从上到下对目标探测，将目标分解成一个个像 元，并将分解的检测设备的热像性质、程度和位置的像元依次摄入，在小于0.2秒的时间内转换成不同 亮度、连续逼真的图像，送入红外探测器 ;（3）红外探测器是红外辐射能量转换器，进行光电转换，产生与目标变化相对应的信号电流， 送入电子放大系统处理、放大、然后进行信号处理和转换。目标的电信号转换成标准的视频信号或者是可 记录的信号，最后将记录显示出来，显示的色彩并不是被测物体的色彩。因为红外辐射是看不见的热红，所谓的色彩是热像图中同一信号电频的模拟，实际上是采用等密度分层的“伪色彩”处理1. 3在电气防火安全检测中采用红外技术，

5、可以在庞大的电气系统中准确、迅速地找出异常热源通过微机对采集的数据和热图进行处理分析， 判断出异常热源的危险等级， 找出隐藏在系统中的隐 患。在检测系统中电气系统不用停电，所有电气设备保持正常运转，不会给日常工作带来任何影响。在额 定范围内，用电负荷越大越能真实反映出电气设备的安全状况，更有利于检测过程中准确发现和判定隐患 点.八、随着红外技术应用的普及， 电气防火安全检测的进一步深入， 电气系统的安全系数将得到提高， 电 气火灾的发生幅度也将大幅度减少 .2红外测温技术检测范围及场所(1) 该项技术适用于1 OkV以下电力用户的电气系统的防火检测；(2) 该项技术适用场所为： 变电所(高压配

6、电装置、 电力变压器、 低压配电装置、 电力电容器) ，室内低压配电线路(室内配线、导线连接、导线与设备或器具的连接、绝缘导线的绝缘强度、插座与开关、 低压电器、电力电缆线路)，照明装置和一般低压用电设备(照明装置、电动机、整流设备、其它小型用 电设备)，接地和等电位联结，特殊场所(大型文艺演出场所、公共娱乐场所、展览展销场所及建材家具 灯饰商品集贸市场、施工场地、桑拿浴室、宾馆家具、商业厨窗展柜内的电器和线路)；(3) 电气防火检测应在电气设备和线路经过1小时以上时间的有载运行进入正常热稳定工作状态，在其温度变化率小于1C/h后进行.3 各检测部位的异常温度判断(1) 交流高压电器中各触头、

7、连接端子最高允许温度及温升值应符合表1规定；(2) 交流低压母线装置各部位的允许温升值应该符合表2的规定 ；(3) 低压电器与外部连接的接线端子的允许温度升值应符合表3规定；(4) 导线芯线长期工作最高允许温度见表4规定；(5) 电力电缆最高允许温度和表面允许温升值见表5规定；(6) 电动机最高允许温度(t)与温升(K)(环境温度te = 35C);(7) 整流变压器的线圈温升不应超过60C；(8) 日光灯镇流器线圈的最高允许温度不应超过约定的tw如果没有标注tw值时，其最高允许温度不应超过(内有衬纸)95C和(内无衬纸)85C。电容器外壳的最高允许温度不应超过tc值，如果没有标注tc值时，其

8、最咼允许温度不应超过50C；(9) 霓虹灯专用变压器外壳温度当环境温度为40C时其最大允许温升为50C.4 红外测温技术检测项目5 温度检测与过热型电气火灾隐患的判断5.1温度检测的方法与步骤(1) 使用红外热电视或红外热像仪对一般电气设备和线路进行全面扫描普遍检测，发现其异常 发热部位。然后，使用红外测温仪对异常发热部位进行测温 ;(2) 使用红外热像仪对重点电气设备和线路的发热部位摄取热像图，并经电脑对热像图的温度场 分布进行分析处理。5.2 使用红外测温仪器的操作技术要求(1) 正确选择被测物体的表面发射率 ;(2) 根据不同的对象选择适当的参照体，用其实测温度来确定环境温度;(3) 键

9、入环境温度、相对湿度和测量距离等补偿参数，并选择适当的温度范围；(4) 应使用同一仪器相继测量电气设备和线路的正常发热部位、异常发热部位和环境温度参照 体的温度 ；(5) 对同一检测对象应从不同方位进行测量，找出最咼发热点的温度值；(6) 对各检测点测量温度时，红外测温仪与各检测点应保持距离一致、方位一致；(7) 记录异常发热设备的实际负载电流、发热部位的表面温度与环境温度5.3 过热型电气火灾隐患的判定方式5.3.1 表面温度判断法根据红外测温仪测得的电气装置发热部位的表面温度， 同时考虑负载率和连接部分接触电阻对表面 温度的影响，分析可能存在的过热型电气火灾隐患，必要时按照以下公式将实测负

10、载下的温度(或温升) 折合到满载下的温度(或温升)加以分析比较和判断满载情况下温度te的理论值按下式计算；te = t(Ie/I)2其中：Ie 额定负载电流，Ate额定负载下的最咼允许温度，C p;I实测负载电流，A;t实测负载电流下的温度.凡是温度(或温升)较咼，接近甚至超过上述各表的规定均可判断存在过热型电气火灾隐患.5.3.2. 比较法判断(1) 对于电流致热型，同一电气设备，当三相负载电流平衡时，比较对应接线端子的温度(或 温升的差异)，可以判断存在电气火灾隐患的部位。在同一电气回路中，对几台相同的电气设备，当三相 负载电流平衡且负载电流相同时，比较其对应接线端子或其它相关部位的温度(

11、或温升)的差异可以判断 存在电气火灾隐患的部位及设备。当三相负载电流不平衡或负载率偏低时，应考虑负载电流实际情况的影 响;(2) 对于电压致热型的同一电气设备，当三相电压平衡时， 比较对应接线端子的温度 (或温升)的差异，可以判断存在电气火灾隐患的部位 ;(3) 同一电气回路中，对于几台相同的电气设备，当三相电压平衡且负载电流相同时，比较其对应接线端子或其它相关部分的温度(或温升)的差异可以判断存在电气火灾隐患的电气设备及其部位;当三相电压不平衡时，应考虑实际工作电压不平衡的影响 .5.4 热像图判断法根据同类电气装置在正常状态和异常状态下热像图的差异来判断电气装置存在电气火灾隐患的部 位.6检测的相关技术文件(1) 检测记录应写明检测项目、内容、部位和电气火灾隐患的表现形式。可使用文字和图像两种表述方式，检测完毕后，检测负责人和受检单位负责人在检测记录上签字;(2) 受检单位应提供有关技术资料的复印件，包括电气竣工验收报告，绝缘水平测试报告和本 次检测前