飒特红外原理介绍

第一部分红外技术原理1什么是红外线?

红外线是1800年英国物理学家赫胥尔发现的，任何温度高于绝对零度（-273ºC）的物体都会发出红外线,又称红外辐射.

红外线是从物质内部发射出来的；反映物体表面的温度场.

2红外光谱在电磁波中的位置3大气传输大多数红外成像系统采用的响应光谱范围为大气吸收较小的波长。大气传输率的光谱范围称为“大气窗口”。4黑体和发射率黑体是指吸收所有入射光线而不反射或透射的物体即黑体所吸收的红外线能量与发射红外线能量相等。辐射率又称发射率：是实际物体与同温度的黑体，在相同条件下辐出度的比值。影响辐射率的因素：材料、粗糙度、温度等。5二、红外热像仪器成像理论61、红外热像仪成像原理它的探测目标物体自身发射的“热辐射”，将红外能量转换成电信号，通过电子处理，最终转化为人眼可见的红外图象。7二、红外热像仪器成像理论温度升高红外辐射E传感器采用由红外电磁能产生的热效应引起的材料性能改变原理。电阻降低加热V=R•I

V:电压变化

R:由于红外吸收引起的电阻变化

I:通过辐射测热仪的恒定电流1.红外辐射以电磁波的形式进入传感器，传感器吸收红外辐射，传感器温度升高。

2.传感器电阻改变。

3.电阻改变以电信号的形式被探测。

4.不需要冷却，因为采用直接加热的效应。82、非制冷焦平面探测器采用微型辐射热量探测器工作原理：类似热敏电阻，即探测器吸收入射的红外辐射，致使自身的温度升高，从而导致探测器阻值发生变化，在外加电流的作用下可以产生电压信号输出。93、红外镜头能够将红外辐射能量聚焦到探测器上的特殊镜头。材料是锗单晶，表面镀金钢石。Ge是红外长波仪器镜头最好的材料，但价格昂贵。104、红外热像仪的基本参数帧频：反映探测器变化快慢的量。如HY6800帧频是50Hz,即1/50秒。11空间分辨率空间分辨率：红外热像仪分辨物体的能力，单位mrad。可理解为测量距离和目标大小的关系。空间分辨率为1.3mrad的热像仪,：如果被测目标与热像仪之间距离为100m，那么0.13M大小的物体在热像仪的镜头聚焦,并投影到探测器上,正好充满1个探测器单元像数.0.26M大小的物体在热像仪的镜头聚焦,并投影到探测器上,正好充满四个探测器单元像数,并能确保必然充满其中一个像数.12瞬时视场和分辨率的关系单元数量空间分辨率FOV（ｒａｄ）θ180X

FOV角空间分辨率有以下公式计算FOV

单元数量=13空间分辨率24°标准镜头的视场角为24°×18°，空间分辨率为1.3mrad。

计算方式如下：空间分辨率(FOV)=×=0.0013rad

=1.3mrad24°320（像素数）180

14空间分辨率12°标准镜头的视场角为12°×9°，空间分辨率为0.65mrad。

计算方式如下：空间分辨率(FOV)=×=0.00065rad

=0.65mrad12°320（像素数）180

15空间分辨率7°标准镜头的视场角为7°×5°，空间分辨率为0.38mrad。

计算方式如下：空间分辨率(FOV)=×=0.00038rad

=0.38mrad7°320（像素数）180

16空间分辨率物体成像必须充满一个像素点才能测温精确图像中的“十”字测温交叉点的中心点。探测器阵列的概念：

17空间分辨率未充满像数：

探测器像数单元：黑色的部分是天空背景，为零下-30红外的部分是发热接头。二者一平均，测量温度数据偏低很多。18A、被测目标的小于四个像素点时可能出现的情况:＋→不能充满一个像素点.B、被测目标的大于或等于四个像素点时可能出现的情况:＋→或保证能充满一个像素点.空间分辨率为了保障红外图片细节的清晰和测温准确性，对不同类型电气设备拍摄需要采用不同的镜头。变电站内设备拍摄时一般采用24°标准镜头（高压套管、避雷器，独立CT等）。近距离线路设备拍摄采用12°镜头（如35kV户外线路电缆头等）远距离线路设备拍摄采用7°三倍镜头（如500kV线路耐张线夹等）。21NETDNETD又称温度分辨率是评价热成像系统探测灵敏度的一个客观参数.22三、影响红外测温的因素1.观测角度的影响朗伯余弦定律所谓朗伯余弦定律,就是黑体在任意方向上的辐射强度与观测方向相对于辐射表面法线夹角的余弦成正比。此定律表明，黑体在辐射表面法线方向的辐射最强。因此，实际做红外检测时，应尽可能选择在被测目标表面法线方向进行。232、不同材料的影响不同性质的材料因对辐射的吸收或反射性能各异，因此它们的发射性能也应不同。一般当温度低于300k时，金属氧化物的发射率一般大于0.8。243、表面状态的影响任何实际物体表面都不是绝对光滑的，总会表现为不同的表面粗糙度。因此，这种不同的表面形态，将对反射率造成影响，从而影响发射率的数值。这种影响的大小同时取决于材料的种类。例如，对于非金属电介质材料，发射率受表面粗糙度影响较小或无关。但是，对于金属材料而言，表面粗糙度将对发射率产生较大影响。另外，应该强调，除了表面粗糙度以外，一些人为因素，如施加润滑油及其他沉积物(如涂料等)，都会明显地影响物体的发射率。254、物体之间的辐射传递的影响

物体对于给定的入射辐射必然存在着吸收、反射，而当达到热平衡后，其吸收的辐射能必然转化为向外发射的辐射能。因此，当我们在一个变电站中，检测任意一个目标时，所检测出来的温度，必然还存在着附近其它物体的影响。因此，我们在检测时，要注意检测的方向和时间，使其它物体的影响降到最小。265、大气衰减的影响

大气对红外辐射有吸收、散射、折射等物理过程，对物体的红外辐射强度会有衰减作用，我们称之为消光。大气的消光作用与波长相关，有明显的选择性。红外在大气中有三个波段区间能基本完全透过，我们称之为大气窗口，分为近红外（0.76~1.1um），中红外（3~5um），远红外（8~14um）。不过，请注意，即使工作在大气窗口内，大气对红外辐射还是有消光作用。尤其，水蒸气对红外辐射的影响最大。因此，在检测时，最好在湿度小于85%以下，距离则越近越好。27四、红外检测专业术语3.1、温升：被测设备表面温度和环境温度参照体表面温度之差。3.2、温差：不同被测设备或同一被测设备不同部位之间的温度差。283.3、相对温差：两个对应测点之间的温差与其中较热点的温升之比的百分数。相对温差δt可用下式求出：式中：τ1和T1——发热点的温升和温度；

τ2和T2——正常相对应点的温升和温度；

T0——环境参照体的温度。四、红外检测专业术语29四、红外检测专业术语3.4、环境温度参照体：用来采集环境温度的物体。它不一定具有当时的真实环境温度，但具有与被检测设备相似的物理属性，并与被测检测设备处于相似的环境之中。

303.5、一般检测：适用于用红外热像仪对电气设备进行大面积检测。3.6、精确检测：主要用于检测电压致热型和部分电流致热型设备的内部缺陷，以便对设备的故障进行精确判断。四、红外检测专业术语313.7、电压致热型设备：由于电压效应引起发热的设备。3.8、电流致热型设备：由于电流效应引起发热的设备。3.9、综合致热型设备：即有电压效应，又有电流效应，或者电磁效应引起发热的设备。四、红外检测专业术语323.10、噪声等效温差（NETD）：用热像仪观察一个低空间频率的靶标时，当其视频信号的信噪比（S/N）为1时，观察者可以分辨的最小目标与背景之间的等效温差。NETD是评价热像仪探测目标灵敏度和噪声大小的一个客观参数。3.11、准确度：在最大测量范围内，允许的最大温度误差，以绝对误差或误差百分数表示。四、红外检测专业术语33五、检测环境条件要求4.3.1、一般检测的要求

a)被检设备是带电运行设备，应尽量避开视线中的封闭遮挡物，如门或盖板；b)环境温度一般不低于5℃，相对湿度一般不大于85%；天气以阴天、多云为宜，夜间图像质量为佳；不应在雷、雨、雾、雪等气象条件下进行，检测时风速一般不大于5m/s，现场观察可参照附录D;34五、检测环境条件要求4.3.1、一般检测的要求C)户外晴天要避开阳光直接照射或反射进入仪器镜头，在室内或晚上检测应避开灯光的直射，宜闭灯检测。

D)检测电流致热型设备，最好在高峰负荷状态下进行。否则，一般应在不低于30%的额定负荷下进行,同时应充分考虑小负荷电流对测试结果的影响。354.3.2、精确检测要求

除满足一般检测的环境要求下，还满足以下的要求a)风速一般不大于0.5m/s;b)设备通电时间不小于6h，最好在24h以上;c)检测期间天气为阴天、夜间或晴天日落后2h后；364.3.2、精确检测要求

d)被检测设备周围应具有均衡的背景辐射，应尽量避开附近热辐射源的干扰，某些设备被检测时还应避开人体热源等的红外辐射；e)避开强电磁场，防止强电磁场影响红外热像仪的正常工作。374.4、检测仪器的要求

4.4.1便携式红外热像仪能满足精确检测的要求，测量精度和测温范围满足现场测试要求，性能指标较高，具有较高的温度分辨率及空间分辨率，具有大气条件的修正模型，操作简便，图像清晰、温度，有目镜取景器，分析软件功能丰富。384.4、检测仪器的要求

4.4.2手持(枪)式红外热像仪能满足一般检测的要求，有最高点温度自动跟踪，采用LCD显示屏，可无取景器，操作简单，仪器轻便，图像比较清晰、稳定。394.4、检测仪器的要求

4.4.3线路适用型红外热像仪满足红外热像仪的基本功能要求，配备有中、长焦距镜头，空间分辨率达到使用要求。当采用飞机巡线检测时，红外热像仪应具备普通宽视野镜头和远距离窄视野镜头，并且可由检测人员根据要求方便切换。404.4、检测仪器的要求

4.4.4在线型热像仪将热像探头固定在被检测设备附近，进行在线测试，并将信号反馈到主控系统。要求有外部供电接口，连续稳定工作时间长，并能满足全天候的环境使用条件，其信号和接口可根据系统要求定制。41六、现场操作方法

5.1、一般检测仪器在开机后需进行内部温度校准，待图像温度后即可开始开始工作。一般先远距离对所用被测设备进行全面扫描，发现有异常后，再有针对性地近距离对异常部位和重点被测设备进行准确检测。仪器的色标温度量程设置在环境温度加10K-20K左右的温升范围。有伪彩色显示功能的仪器，宜选择彩色显示方式，调节图像使其具有清晰的温度层次显示，并结合数值手段，如热点跟踪、区域温度跟踪等手段进行检查。42六、现场操作方法

5.1、一般检测应充分利用仪器的有关功能，如图像平均、自动跟踪等，以达到最佳检测效果。环境温度发生较大变化时，应对仪器重新进行内部温度校准，校准方法按仪器的说明书进行。作为一般检测，被测设备的辐射率一般取0.9左右。43六、现场操作方法

5.2、精确检测检测温升所用的环境温度参照体应尽可能选择与被测设备类似的物体，且最好能在同一方向或同一视场中选择。在安全距离允许的条件下，红外仪器宜尽量靠近被测设备，使被测设备（或目标）尽量充满整个仪器的视场，以提高仪器对被测设备表面细节的分辨能力及测温准确度，必要时，可使用中、长焦距镜头。线路检测一般需使用中、长度焦距镜头。44六、现场操作方法

5.2、精确检测为了准确测温或方便跟踪，应事先设定几个不同角度的方向和角度，确定最佳检测位置，并可做上标记，以供今后的复测用，提高互比性和工作效率。正确选择被测设备的辐射率，特别要考虑金属材料表面氧化对选取辐射率的影响。将大气温度、相对湿度、测量距离等补偿参数输入，进行必要修正，并选择适当的测温范围。

45六、现场操作方法

5.2、精确检测记录被检设备的实际负荷电流、额定电流、运行电压，被检物体温度及环境参照体的温度值。46七、红外检测周期检测周期应根据电气设备在电力系统中的作用及重要性，并参照设备的电压等级、负荷电流、投运时间、设备状况等决定。电气设备红外检测管理及检测原始记录。47七、红外检测周期7.1变（配）电设备的检测正常运行变（配）电设备的检测应遵循检测和预试前普测、高温高负荷等情况下的特殊巡测相结合的原则。一般220kV及以上的交（直）流变电站每年不少于两次，其中一次可在大负荷前，另一次可在停电检修及预试前，以便使查出的缺陷在检修中能够得到及时处理，避免重复停电。48七、红外检测周期7.1变（配）电设备的检测110kV及以下重要变（配）电站每年检测一次。对于运行环境差、陈旧或有缺陷的设备，大负荷运行期间、系统运行方式改变且设备负荷突然增加等情况下，需对电气设备增加检测次数。49七、红外检测周期7.1变（配）电设备的检测新建、改扩建或大修后的电气设备，应在投运待负荷后不超过1个月内（但至少在24h以后）进行一次检测，并建议对变压器、断路器、套管、避雷器、电压互感器、电流互感器、电缆终端等进行精确检测，对原始数据及图像进行存档。50七、红外检测周期7.1变（配）电设备的检测建议每年对330kV及以上变压器、套管、避雷器、电容式电压互感器、电流互感器、电缆头等电压致热型设备进行一次精确检测，做好记录，必要时将测试数据及图像存入红外数据库，进行动态管理。有条件的单位可开展220kV及以下设备的精确检测并建立图库。518判断方法8.1表面温度判断法8.2同类比较判定法8.3图像特征判断法8.4相对温差判断法8.5档案分析判断法8.6实时分析判断法528.1表面温度判断法主要适用于电流致热型和电磁效应引起发热的设备。根据侧得的设备表面温度值，对照GB/T11022中高压开关设备和控制设备各种部件、材料及绝缘介质的温度和温升极限的有关规定，结合环境气候条件、负荷大小进行分析判断。538.2同类比较判断法根据同组三相设备、同相设备之间及同类设备之间对应部位的温差进行比较分析。对于电压致热型设备，应结合本标准的8.3条进行判断；对于电流致热型设备，应结合本标准的8.4条进行判断。548.3图像特征判断法主要适用于电压致热型设备。根据同类设备的正常状态和异常设备的热像图，判断设备是否正常。注意应尽量排除各种干扰因素对图像的影响，必要时结合电气试验或化学分析的结果，进行综合判断。558.4相对温差判断法

主要适用于电流致热型设备。特别是对小负荷电流致热型设备，采用相对温差判断法可降低负荷缺陷的漏判率。

568.5档案分析判断法

分析同一设备不同时期的温度场分布，找出设备致热参数的变化，判断设备是否正常。578.6实时分析判断法

在一段时间内使用红外热像仪连续检测某被测设备，观察设备温度随负载、时间等因素变化的方法。589诊断判据

9.1电流致热型的判断依据电流致热型的判断依据详细见附录A附录A

（规范性附录）电流致热型设备缺陷诊断判据59表A.1电流致热型设备缺陷诊断判据设备类别和部位热像特征故障特征缺陷性质处理建议备注一般缺陷严重缺陷危急缺陷电器设备与金属部件的连接接头和线夹以线夹和接头为中心的热像，热点明显接触不良温差不超过15K，未达到严重缺陷的要求热点温度＞80℃或δ≥80%热点温度＞110℃或δ≥95%δ相对温差，如附录J的图J.7、图J.8和图J.16所示60图J.7互感器变比接头发热61图J.8电流互感器接头发热62图J.16耦合电容器电容接头发热

63表A.1电流致热型设备缺陷诊断判据设备类别和部位热像特征故障特征缺陷性质处理建议备注一般缺陷严重缺陷危急缺陷金属部件与金属部件的连接接头和线夹以线夹和接头为中心的热像，热点明显接触不良温差不超过15K，未达到重要缺陷的要求热点温度＞90℃或δ≥80%热点温度＞130℃或δ≥95%如附录J的图J.42、所示64图J.42220kV线夹发热，接触不良

65表A.1电流致热型设备缺陷诊断判据设备类别和部位热像特征故障特征缺陷性质处理建议备注一般缺陷严重缺陷危急缺陷金属导线以导线为中心的热像，热点明显松股、断股、老化或截面积不够温差不超过15K，未达到重要缺陷的要求热点温度＞80℃或δ≥80%热点温度＞110℃或δ≥95%66表A.1电流致热型设备缺陷诊断判据设备类别和部位热像特征故障特征缺陷性质处理建议备注一般缺陷严重缺陷危急缺陷输电导线的连接器（耐张线夹、接续管、修补管、并沟线夹、跳线线夹、T型线夹、设备线夹等）以线夹和接头为中心的热像，热点明显

接触不良温差不超过15K，未达到重要缺陷的要求热点温度＞90℃或δ≥80%热点温度＞130℃或δ≥95%如附录J的图J.41、所示67图J.41500kV线路线夹发热，接触不良68表A.1电流致热型设备缺陷诊断判据设备类别和部位热像特征故障特征缺陷性质处理建议备注一般缺陷严重缺陷危急缺陷隔离开关转头以转头为中心的热像转头接触不良或断股温差不超过15K，未达到重要缺陷的要求热点温度＞90℃或δ≥80%热点温度＞130℃或δ≥95%如附录J的图J.43所示刀口以刀口压接弹簧为中心的热像弹簧压接不良温差不超过15K，未达到重要缺陷的要求热点温度＞90℃或δ≥80%热点温度＞130℃或δ≥95%测量接触电阻如附录J的图J.45所示69图J.43

隔离开关内转头发热，接触不良70图J.45

隔离开关刀口发热，刀口接触不良71表A.1电流致热型设备缺陷诊断判据设备类别和部位热像特征故障特征缺陷性质处理建议备注一般缺陷严重缺陷危急缺陷断路器动静触头以顶帽和下法兰为中心的热像，顶帽温度大于下法兰温度

压指压接不良温差不超过10K，未达到重要缺陷的要求热点温度＞55℃或δ≥80%热点温度＞80℃或δ≥95%测量接触电阻内外部的温差约为50K~70K，如附录J的图J.46和图J.48所示

中间触头以下法兰和顶帽为中心的热像，下法兰温度大于顶帽温度

压指压接不良温差不超过10K，未达到重要缺陷的要求热点温度＞55℃或δ≥80%热点温度＞80℃或δ≥95%测量接触电阻内外部的温差为40K～60K,如附录J的图J.47所示

72图J.46断路器内静触头发热，接触不良*>36.7C*<23.3C24.025.026.027.028.029.030.031.032.033.034.035.036.073图J.48断路器触头发热，内部接触不良

74图J.47断路器中间触头发热，接触不良*>50.0C*<19.0C20.025.030.035.040.045.050.075表A.1电流致热型设备缺陷诊断判据设备类别和部位热像特征故障特征缺陷性质处理建议备注一般缺陷严重缺陷危急缺陷电流互感器内连接以串并联出线头或大螺杆出线夹为最高温度的热像或以顶部铁帽发热为特征螺杆接触不良温差不超过10K，未达到重要缺陷的要求热点温度＞55℃或δ≥80%热点温度＞80℃或δ≥95%测量一次回路电阻内外部的温差为30K~45K,如附录J的图J.9所示76图J.9互感器内接头发热77表A.1电流致热型设备缺陷诊断判据设备类别和部位热像特征故障特征缺陷性质处理建议备注一般缺陷严重缺陷危急缺陷套管柱头以套管顶部柱头为最热的热像柱头内部并线压接不良温差不超过10K，未达到重要缺陷的要求热点温度＞55℃或δ≥80%热点温度＞80℃或δ≥95%如附录J的图J.31和图J.33所示78图J.31变压器套管发热套管缺油及柱头发热

*>33.1C*<17.6C18.020.022.024.026.028.030.032.079图J.33套管柱头发热，内连接接触不良80表A.1电流致热型设备缺陷诊断判据设备类别和部位热像特征故障特征缺陷性质处理建议备注一般缺陷严重缺陷危急缺陷电容器熔丝以熔丝中部靠电容侧为最热的热像熔丝容量不够温差不超过10K，未达到重要缺陷的要求热点温度＞55℃或δ≥80%热点温度＞80℃或δ≥95%检查熔丝环氧管的遮挡，如附录J的图J.13所示熔丝座以熔丝座为最热的热像熔丝与熔丝座之间接触不良温差不超过10K，未达到重要缺陷的要求热点温度＞55℃或δ≥80%热点温度＞80℃或δ≥95%检查熔丝座如附录J的图J.13所示81图J.13电容器熔丝发热82附录B（规范性附录）电压致热型设备缺陷诊断判据表B.1电压致热型设备缺陷诊断判据83表B.1电压致热型设备缺陷诊断判据设备类别热像特征故障特征温差K处理建议备注电流互感器

10kV浇注式以本体为中心整体发热铁芯短路或局部放电增大4伏安特性或局部放电量试验油浸式以瓷套整体温升增大，且瓷套上部温度偏高介质损耗偏大2~3介质损耗、油色谱、油中含水量检测含气体绝缘的，如附录J的图J.6所示84图J.6互感器介质损耗偏高发热，B相Min.MeanMax.-20.030.332.9*>31.8C*<26.4C26.527.027.528.028.529.029.530.030.531.031.585表B.1电压致热型设备缺陷诊断判据设备类别热像特征故障特征温差K处理建议备注电压互感器（含电容式电压互感器的互感器部分）10kV浇注式以本体为中心整体发热铁芯短路或局部放电增大4伏安特性或局部放电量试验油浸式以整体温升偏高，且中上部温度大介质损耗偏大、匝间短路或铁芯损耗增大2~3介质损耗、空载、油色谱及油中含水量测量铁芯故障特征相似，温升更明显86表B.1电压致热型设备缺陷诊断判据设备类别热像特征故障特征温差K处理建议备注耦合电容器油浸式以整体温升偏高或局部过热，且发热符合自上而下逐步的递减的规律介质损耗偏大，电容量变化、老化或局部放电2-3进行介质损耗测量如附录J的图J.10、图J.11、图J.12和图J.17所示图J.10耦合电容器电容量减少10%，引起发热88Min.MeanMax.34.837.847.6Min.MeanMax.34.835.937.2*>47.7C*<34.3C36.038.040.042.044.046.0图J.11耦合电容器介质损耗超标，发热89Min.MeanMax.23.931.735.9Min.MeanMax.25.427.628.6*>35.6C*<23.4C24.025.026.027.028.029.030.031.032.033.034.035.0图J.17断路器并联电容发热90表B.1电压致热型设备缺陷诊断判据设备类别热像特征故障特征温差K处理建议备注移相电容器

热像一般以本体上部为中心的热像图，正常热像最高温度一般在宽面垂直平分线的2/3高度左右，其表面温升略高，整体发热或局部发热介质损耗偏大，电容量变化、老化或局部放电2-3进行介质损耗测量采用相对温差判别即δ>20%或有不均匀热像，如附录J的图J.14和图J.15所示图J.14电容器局部发热92MinMeanMax37.641.244.0MinMeanMax37.641.244.0*>43.0C*<37.6C38.038.539.039.540.040.541.041.542.042.543.0图J.15电容器介质损耗偏大引起发热93表B.1电压致热型设备缺陷诊断判据设备类别热像特征故障特征温差K处理建议备注高压套管热像特征呈现以套管整体发热热像介质损耗偏大2~3进行介质损耗测量热像为对应部位呈现局部发热区故障局部放电故障，油路或气路的堵塞穿墙套管或电缆头套管温差更小表B.1电压致热型设备缺陷诊断判据设备类别热像特征故障特征温差K处理建议备注充油套管瓷瓶柱热像特征是以油面处为最高温度的热像，油面有一明显的水平分界线缺油

如附录J的图J.30、图J.31和图J.36所示图J.30变压器的套管温度异常，套管缺油96*>37.4C*<14.7C16.018.020.022.024.026.028.030.032.034.036.0图J.31变压器套管发热套管缺油及柱头发热97*>33.1C*<17.6C18.020.022.024.026.028.030.032.0图J.36变压器套管发暗，套管缺油98表B.1电压致热型设备缺陷诊断判据设备类别热像特征故障特征温差K处理建议备注氧化锌避雷器10kV~60kV正常为整体轻微发热，较热点一般在靠近上部且不均匀，多节组合从上到下各节温度递减，引起整体发热或局部发热为异常阀片受潮或老化0.5~1进行直流和交流试验合成套比瓷套温差更小，如附录J的图J.18、图J.19和图J.20所示图J.19110kV氧化锌避雷器发热100图J.20220kV避雷器发热101表B.1电压致热型设备缺陷诊断判据设备类别热像特征故障特征温差K处理建议备注绝缘子瓷绝缘子正常绝缘子串的温度分布同电压分布规律，即呈现不对称的马鞍型，相邻绝缘子温差很小，以铁帽为发热中心的热像图，其比正常绝缘子温度高低值绝缘子发热（绝缘电阻在10~300MΩ）1如附录J的图J.40所示发热温度比正常绝缘子要低，热像特征与绝缘子相比，呈暗色调零值绝缘子发热（0~10MΩ）其热像特征是以瓷盘（或玻璃盘）为发热区的热像由于表面污秽引起绝缘子泄漏电流增大0.5如附录J的图J.39所示合成绝缘子在绝缘良好和绝缘劣化的结合处出现局部过热，随着时间的延长，过热部位会移动伞裙破损或芯棒受潮0.5~1如附录J的图J.37所示球头部位过热球头部位松脱、进水如附录J的图J.38所示图J.40瓷绝缘子低值，发热103图J.39瓷绝缘子发热，表面污秽104图J.37合成绝缘子内部受潮，发热105图J.38合成绝缘子端部棒芯受潮

，发热106表B.1电压致热型设备缺陷诊断判据设备类别热像特征故障特征温差K处理建议备注电缆终端以整个电缆头为中心的热像电缆头受潮、劣化或气隙0.5~15~10以护层接地连接为中心的发热接地不良采用相对温差判别即δ＞20％或有不均匀热像伞裙局部区域过热内部可能有局部放电0.5~1根部有整体性过热内部介质受潮或性能异常10缺陷类型的确定及处理方法

红外检测发现的设备过热缺陷应纳入设备缺陷管理制度的范围，按照设备缺陷管理流程进行处理。根据过热缺陷对电气设备运行的影响程度分为以下三类：一般缺陷、严重缺陷、危机缺陷。10810缺陷类型的确定及处理方法

一般缺陷:指设备存在过热，有一定得温差，温度场有一定梯度，但不会引起事故的缺陷，这类缺陷一般要求记录在案，注意观察其缺陷的发展，利用停电机会检修，有计划的安排试验检修消除缺陷。当发热点温升值小于15K时，不宜采用附录A的规定确定设备缺陷的性质。对于负荷率小、温升小但相对温差和大的设备，如果负荷有条件或机会改变时，可在增大负荷电流后进行复测，以确定设备缺陷的性质，单无法改变时，可暂定为一般缺陷，加强监视。10910缺陷类型的确定及处理方法

严重缺陷：指设备存在过热，程度较重，温度场分布梯度较大，温差较大的缺陷。这类缺陷应尽快安排处理。对电流致热型设备，应采取必要的措施，如加强监测等，必要时降低负荷电流；对电压致热型设备，应加强监测并安排其他测试手段，缺陷性质确认后立即采取措施消缺。11010缺陷类型的确定及处理方法

危机缺陷：指设备最高温度超过GB/T11022规定的最高允许温度的缺陷。这类缺陷应立即安排处理。对电流致热型设备，应立即降低负荷电流或立即消缺；对电压致热型设备，当缺陷明显时，应立即消缺或退出运行，如有必要，可安排其他实验手段，进一步确定缺陷类性质。电压致热型设备的缺陷一般定为严重及以上的缺陷。111七、红外热像仪操作注意点（1）红外热像仪不要对着超高温物体（如太阳、电焊等）测温，以免对探测器造成不可挽回的损伤。对红外热像仪的存储卡不要轻易进行格式化操作，以免产生图像不能存储的后果，对不需要的文件只要进行删除操作就行。如一定要进行格式化操作时，文件系统必须选择FAT的格式。

112红外热像仪操作注意点（2）热像仪启动后请先核对一下设置参数，特别是日期、时间的设置，以利于图像的查找。仪器必须聚焦清晰。为获取高质量的图像，在存储时，请先冻结图像，看图像是否满意，再用菜单进行保存。113准确测温注意事项：针对不同的检测对象选择不同的环境温度参照体；测量设备发热点、正常相的对应点及环境温度参照体的温度值时，应使用同一仪器相继量；正确选择被测物体的发射率；作同类比较时，要注意保持仪器与各对应测点的距离一致，方位一致；114正确键入大气温度、相对湿度、测量距离等补偿参数，并选择适当的测温范围；应从不同方位进行检测，求出最热点的温度值；记录异常设备的实际负荷电流和发热相、正常相及环境温度参照体的温度值。准确测温注意事项：1156.2.1、箱体涡流损耗发热

变压器漏磁通产生的涡流损耗引起箱体或部分连接螺杆发热，其热像特征是以漏磁通穿过而形成环流的区域为中心的热谱图。1166.2.1、箱体涡流损耗发热

1176.2.2、变压器内部异常发热

当变压器内部出现异常发热时，有可能引起箱体局部温度升高。这种热谱图不具有环流形状。这类缺陷同时伴有变压器内部油的气化，可采用红外诊断与色谱分析相结合的方法进行判断。

1186.2.2、变压器内部异常发热

119无热油循环的部分管道或散热器在热谱图上呈现低温区。

6.2.3.2、管道堵塞或散热器阀门未开1206.2.3.2、管道堵塞或散热器阀门未开1216.2.3.3、油枕缺油或假油位热谱图上油枕内油气分界面清晰可辨。1226.2.3.3、油枕液面弯曲1236.2.4.1、高压套管介质损耗增大

热像特征是套管整体温度偏高。正常时同类比较相间温差不应超过1K。

1246.2.4.1、高压套管介质损耗增大

1256.2.4.2、套管缺油热像特征是以油面处为最高温度的热像，油面有一明显的水平分界线。

1266.2.4.2、套管缺油1276.2.4.3、导电回路连接件接触不良

热像特征是以发热点为中心的热谱图。对有温度差异设备的拍摄方式：1、多角度观测，尽可能在发热部位的法线位置进行红外拍摄。2、同一设备间隔三相从相同角度、相同距离进行红外拍摄，便于对比分析。3、可见光与红外图片一一对应，拍摄角度与部位一致。1286.2.4.3

、导电回路连接件接触不良

1296.2.5、铁芯绝缘不良

干式变压器在热谱图上表现为以缺陷部位为中心的局部温度升高。油浸式变压器在吊罩后施加一定的试验电压才能观测铁芯的绝缘损坏情况，必要时配合变压器大修进行。

1306.4.1.1、电压互感器内部损耗异常：电磁型电压互感器的储油柜表面温升及相间温差不得超过下表的规定，电压等级kV表面最大温升K相间温差K6～10—4.035～665.01.51105.01.52206.01.81316.4.1.2、电压互感器缺油：在热谱图上油气交界面清晰可辨。当油面降至储油柜以下时互感器的散热条件变坏，可引起整体温度升高。

1326.4.1.2

、电压互感器缺油1336.5.1、电流互感器内部损耗异常

电流互感器的储油柜表面温升及相间温差不得超过下表的规定：电压等级kV表面最大温升K相间温差K6～10—4.035～664.01.21104.01.2220～5004.51.41346.5.1

、电流互感器内部损耗异常1356.5.2、电流互感器

内部连接件接触不良：其热像特征是以接触不良处为中心的热谱图，最高温度在出线头或顶部油面处。电流互感器内部连接件接触不良时，内外部的温差为30K～45K，油浸式互感器的表面温度应限制在55℃以下。

1366.5.2、电流互感器-内部连接不良

1376.5.3、电流互感器-外部连接不良

1386.6.1、电缆出线接头接触不良

1396.6.2、电缆头局部绝缘不良

是指电缆头因加工不良或长期运行造成绝缘局部损伤、受潮、劣化等缺陷，其特征是电缆头交叉处出现局部绝缘区域温升偏大。1406.6.2、电缆头局部绝缘不良

1416.6.3、电缆头整体绝缘不良

是指电缆头因加工不良或长期运行造成绝缘整体受潮、劣化等缺陷，其特征是整个电缆头温度偏高。

1426.6.3、电缆头整体绝缘不良

1436.6.4、电缆头出线套管绝缘不良

是指35kV以上电缆出线套管因密封不良，引起进水受潮的缺陷。其特征是套管整体温度升高，靠近法兰的中下部温度偏高，同类比较时相间温差不应超过0.5K。

1446.6.5、电缆整体发热

是指电缆绝缘老化或过负荷运行所引起的缺陷。电缆及电缆头的外表最高允许温升不得超过下表的规定：电缆类型内部长期允许温度℃表面允许温升K带铠装不带铠装油性浸渍绝缘电缆6kV以下65202520kV～35kV601520充油电缆75～8025～3020～25交联聚乙烯电缆80～9030～4025～35橡胶皮电缆6520251456.6.5、电缆整体发热

电缆绝缘老化或过负荷运行所引起的缺陷。1466.7.3、金属氧化物避雷器

金属氧化物避雷器的诊断按下表规定：电压等级kV正常热像特征异常热像特征允许温升K相间温差K3～20整体有轻微发热，热场分布基本均匀整体或局部有明显发热0.5—35～601.0—1101.0或1.50.52201.5或2.00.6330～5003.0或4.01.2注

1有间隙金属氧化物避雷器正常时整体温度与环境温度基本相同，凡出现整体或局部发热者均属异常。

2允许温升大值适用于室内设备，小值适用于无风条件下的室外设备1476.7.3、金属氧化物避雷器

1486.8.1、

并联电容器(串联电容器)

并联电容器(串联电容器)诊断按下表规定：浸渍材料正常热像特征异常热像特征允许温升K相对温差%十二烷基苯中上部及顶部铁壳有明显温升整体或局部出现异常高的温升75～Tom≤30二芳基乙烷80～Tom硅油85～Tom注：Tom为设备安装场所年最高环境温度，若厂家另有规定按厂家要求执行1496.8.1、电容器介损偏高

1506.8.1、电容熔丝接头接触不良

1516.8.1、电容器局部放电

1526.8.2、耦合电容器耦合电容器诊断按下表规定：电压等级kV正常热像特征异常热像特征允许温升K同类温差K35瓷套表面有轻微发热

整体或局部有明显发热膜纸0.5油纸1.0——110～220瓷套表面有一定发热膜纸1.5油纸3.00.51.0330膜纸2.0油纸4.00.61.2500膜纸2.0油纸5.00.61.5注：耦合电容器上中部出现明显的温度梯度，可能是内部缺油，应根据具体情况判断1536.8.2、耦合电容器介损超标1546.9.1、绝缘子

正常绝缘子串的温度分布同电压分布规律对应，即呈不对称的马鞍型，相邻绝缘子之间温差很小。低值绝缘子的热像特征是钢帽温升偏大;零值绝缘子是钢帽温升偏低;污秽绝缘子表现为瓷盘温升偏大。1556.9.1、低值绝缘子

1566.9.1、零值绝缘子

1576.9.1、污秽绝缘子

1586.10.2、穿墙套管支撑板发热

大电流穿墙套管的支撑铁板未开口，引起较大的涡流损耗。

1596.10.2、穿墙套管支撑板发热

1606.10.3、阻波器内避雷器损坏正常的避雷器基本不发热。如明显发热说明避雷器已损坏。

1616.10.3、阻波器内避雷器损坏162电气设备现场检测记录设备单位检测时间：年月日环境温度：湿度：风速：序号设备名称缺陷部位表面温度（℃）正常相温度（℃）环境参照体温度(℃)温差（K)相对温差（％）负荷电流/额定电流（A）运行电压/额定电压（kV）缺陷性质图号时间人员备注

163164九、风级、风速与表象风级风速m/s风名地面现象00～0.2无风静烟直上10.3～1.5软风烟能表示风向，树叶略有摇动21.6～3.3轻风人脸感觉有风，树叶有微响，旗开始飘动33.4～5.4微风树叶和很细的树枝摇动不息，旗展开45.5～7.9和风能吹起地面的灰尘和纸张，小树枝摇动165线路拍摄对天气的要求：在无风或微风的非雨天进行红外拍摄。

166线路拍摄如500kV、220kV耐张线夹拍摄方式：（1）站在杆塔下（在保证安全距离前提下，离被侧目标越近越好），挑选最佳角度进行拍摄。

（2）对每基500kV线路耐张塔单个耐张使用7°望远镜头进行红外拍摄，有温度差异的耐张线夹进行多角度红外拍摄，同时可见光与红外角度一一对应。167线路拍摄如下图****线19号C相(左)标题值S01:最高温度16.93S02:最高温度18.33S03:最高温度16.88S04:最高温度18.33168线路拍摄如下图****线19号C相(左)标题值S01:最高温度19.54S02:最高温度19.41S03:最高温度19.12S04:最高温度19.2169线路拍摄（3）对每基220kV线路的大号侧及小号侧（A\B\C相）进行红外拍摄，对于有温度差异的耐张线夹使用12°或7°镜头进行多角度拍摄，可见光与红外角度一一对应。170线路拍摄:如下图**线17号小号侧标题 值 S01:最高温度 23.65 S02:最高温度 24.63 S03:最高温度 48.98 171线路拍摄172线路拍摄173变电拍摄对天气的要求：（1）户外电压致热型设备：必须在晴朗的夜晚，风力小于三级时进行红外拍摄。（2）户内电压致热型设备：可全天候进行红外拍摄。174变电拍摄客户的交流和以往的拍摄经验，拍摄时应注意的细节：（1）电压致热型设备温度差异往往在0.5-2℃之间，拍摄时比较容易忽视，需多角度观测，频繁调节仪器色表。（2）对电压致热型设备：绕设备一圈进行红外观察，观察设备不同部位是否存在温度差异。175变电拍摄（3）对未见明显温度差异：选择最佳角度对A\B\C单相分别进行红外拍摄。（4）对有温度差异设备：进行多角度红外拍摄，同时可见光角度与红外一一对应。（5）对于有温度差异设备的局部，根据现场情况选用12°或7°镜头进行局部放大拍摄，同时尽可能在法线位置拍摄。176变电拍摄（6）在有风情况下，在电缆的背风侧进行拍摄。（7）拍摄时，背景物尽量少或者无。177变电拍摄178第一节活塞式空压机的工作原理第二节活塞式空压机的结构和自动控制第三节活塞式空压机的管理复习思考题单击此处输入你的副标题，文字是您思想的提炼，为了最终演示发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点。第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor压缩空气在船舶上的应用：

1.主机的启动、换向；

2.辅机的启动；

3.为气动装置提供气源；

4.为气动工具提供气源；

5.吹洗零部件和滤器。

排气量:单位时间内所排送的相当第一级吸气状态的空气体积。单位：m3/s、m3/min、m3/h第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor空压机分类：按排气压力分：低压0.2～1.0MPa；中压1～10MPa；高压10～100MPa。按排气量分：微型<1m3/min；小型1～10m3/min；中型10～100m3/min；大型>100m3/min。第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor第一节活塞式空压机的工作原理容积式压缩机按结构分为两大类：往复式与旋转式两级活塞式压缩机单级活塞压缩机活塞式压缩机膜片式压缩机旋转叶片式压缩机最长的使用寿命-

----低转速（1460RPM），动件少（轴承与滑片），润滑油在机件间形成保护膜，防止磨损及泄漏，使空压机能够安静有效运作；平时有按规定做例行保养的JAGUAR滑片式空压机，至今使用十万小时以上，依然完好如初，按十万小时相当于每日以十小时运作计算，可长达33年之久。因此，将滑片式空压机比喻为一部终身机器实不为过。滑(叶)片式空压机可以365天连续运转并保证60000小时以上安全运转的空气压缩机1.进气2.开始压缩3.压缩中4.排气1.转子及机壳间成为压缩空间，当转子开始转动时，空气由机体进气端进入。2.转子转动使被吸入的空气转至机壳与转子间气密范围，同时停止进气。3.转子不断转动，气密范围变小，空气被压缩。4.被压缩的空气压力升高达到额定的压力后由排气端排出进入油气分离器内。4.被压缩的空气压力升高达到额定的压力后由排气端排出进入油气分离器内。1.进气2.开始压缩3.压缩中4.排气1.凸凹转子及机壳间成为压缩空间，当转子开始转动时，空气由机体进气端进入。2.转子转动使被吸入的空气转至机壳与转子间气密范围，同时停止进气。3.转子不断转动，气密范围变小，空气被压缩。螺杆式气体压缩机是世界上最先进、紧凑型、坚实、运行平稳，噪音低，是值得信赖的气体压缩机。螺杆式压缩机气路系统：

A

进气过滤器

B

空气进气阀

C

压缩机主机

D

单向阀

E

空气/油分离器

F

最小压力阀

G

后冷却器

H

带自动疏水器的水分离器油路系统：

J

油箱

K

恒温旁通阀

L

油冷却器

M

油过滤器

N

回油阀

O

断油阀冷冻系统：

P

冷冻压缩机

Q

冷凝器

R

热交换器

S

旁通系统

T

空气出口过滤器螺杆式压缩机涡旋式压缩机

涡旋式压缩机是20世纪90年代末期开发并问世的高科技压缩机，由于结构简单、零件少、效率高、可靠性好，尤其是其低噪声、长寿命等诸方面大大优于其它型式的压缩机，已经得到压缩机行业的关注和公认。被誉为“环保型压缩机”。由于涡旋式压缩机的独特设计，使其成为当今世界最节能压缩机。涡旋式压缩机主要运动件涡卷付，只有磨合没有磨损，因而寿命更长，被誉为免维修压缩机。

由于涡旋式压缩机运行平稳、振动小、工作环境安静，又被誉为“超静压缩机”。

涡旋式压缩机零部件少，只有四个运动部件,压缩机工作腔由相运动涡卷付形成多个相互封闭的镰形工作腔，当动涡卷作平动运动时，使镰形工作腔由大变小而达到压缩和排出压缩空气的目的。活塞式空气压缩机的外形第一节活塞式空压机的工作原理一、理论工作循环（单级压缩）工作循环：4—1—2—34—1吸气过程

1—2压缩过程

2—3排气过程第一节活塞式空压机的工作原理一、理论工作循环（单级压缩）

压缩分类：绝热压缩