《电气设备红外测温窗口技术规范》

Q/GDW070—XXXX电气设备红外测温窗口技术规范范围本文件规定了电气设备红外测温窗口的基本参数及尺寸、分类、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存。本文件适用于安装在因安全生产运行要求不能直接打开的非充气、非充液类电气设备金属壳体上，用于对内部连接部位进行红外扫描测温的红外测温窗口。规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T2423.1电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A：低温GB/T2423.2电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B：高温GB/T2828.10-2010计数抽样检验程序GB/T39063.6kV～40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备GB/T4208外壳防护等级（IP代码）GB/T6388运输包装收发货标志GB/T13306标牌GB/T20138电器设备外壳对外界机械碰撞的防护等级(IK代码)GB/T25480仪器仪表运输、贮存基本环境条件及试验方法GB/T26860电力安全工作规程发电厂和变电站电气部分DL/T664带电设备红外诊断应用规范JB/T9495.3光学晶体透过率测量方法GB/T1185光学零件表面疵病术语和定义下列术语和定义适用于本文件。红外测温窗口infraredtemperaturemeasuringwindow安装在电气设备壳体上，用于设备内部红外成像测温、监视其运行状态的光学窗口。红外测温窗口（以下简称窗口）主要由以下几部分组成：法兰、密封垫、光学元件、隔爆网、接地装置等。注：红外测温窗口结构见附录A。透过率transmittance出射（透过）光强度与入射光强度的比值。3.3工作波段workingband可见光和红外线扫描设备所需要的透波范围，可见光波段0.4µm～0.78µm，红外线波段8µm～14µm。3.4表面疵病surfaceimperfections光学元件表面呈现的麻点、斑点、擦痕、破边等瑕疵。分类按照目前电气设备所使用的窗口光学元件材料分为两种：氟化钡和硫化锌。基本参数及尺寸5.1光学元件通光面积及直径尺寸光学元件通光面积应不小于2800mm2。光学元件常用直径尺寸为60mm，80mm，100mm。5.2窗口外形尺寸窗口外形尺寸应不影响电气设备上的其它部件，尺寸公差±1mm。5.3窗口与电气设备配合尺寸窗口安装应正对电气设备内部易发热连接点的位置。窗口尺寸、安装数量可根据电气设备的类型和电压等级确定。窗口尺寸a应比电气设备壳体开孔尺寸c略小，且二者差值应不大于2mm，其长度b不应影响电气设备内部空间的安全距离。窗口与电气设备配合示意如图1所示。图1窗口与电气设备配合示意技术要求6.1窗口外观、结构窗口表面应光滑整洁无污迹，无明显划伤、变形。光学元件应均匀通透，无肉眼可见裂纹、明显晶界、杂质。光学元件应可拆卸便于表面清洁及更换，拆卸后的通孔可供验电检测使用6.2窗口外壳防护等级窗口外壳防护等级户内应不低于IP44，户外应不低于IP64。6.3窗口外壳碰撞防护等级机械碰撞防护等级应不低于IK07。6.4窗口耐温性能低温试验：-40℃/16h；高温试验：100℃/16h，试验后窗口应无明显损伤。6.5窗口燃弧等级（如适用）窗口燃弧等级应满足安装电气设备燃弧等级要求。6.6窗口成像质量电气设备发热缺陷通过窗口进行红外线扫描时的成像质量应满足DL/T664中9诊断判据要求。6.7窗口光学透过率光学元件可见光工作波段透过率应不低于50%，红外线工作波段透过率应不低于70%。6.8窗口光学元件表面疵病光学元件表面疵病应满足GB/T1185要求，擦痕和麻点分别不高于基本级数0.25mm和0.4mm。试验方法7.1窗口外观、结构及尺寸公差检验目测检查窗口外观及结构，游标卡尺检测尺寸公差。7.2窗口外壳防护应按GB/T4208执行。7.3窗口碰撞防护应按GB/T20138执行。7.4窗口耐温试验应按GB/T2423.1和GB/T2423.2执行。7.5窗口燃弧试验（如适用）应按GB/T3906中B.5执行，试验后应满足以下判据：判据1：门和盖板没有打开。只要窗口没有到达每一侧指示器或墙壁的位置，变形是可以接受的。试验后，电气设备没有必要满足其规定的IP代码。判据2：在试验规定的时间内窗口法兰没有开裂；没有碎片或单个质量50g及以上窗口的其他部件飞出；判据3：单个质量50g及以上的物体直接落在电气设备附近的地板上是可以接受的。7.6窗口成像质量检验应按DL/T664执行。7.7窗口光学透过率检验应按JB/T9495.3执行。7.8窗口光学元件表面疵病检验应按GB/T1185执行。检验规则应按GB/T2828.10执行抽样检验。8.1型式检验下列情况之一时，应进行型式检验。a)新产品的定型鉴定；b)批量生产后，材料、工艺有较大改变可能影响产品性能时；c)国家监督检验机构提出型式检验要求时。8.2出厂检验对已定型生产的窗口产品，应进行出厂检验，检验项目应至少包含本文件的5.3、6.1、6.7条款。出厂合格的窗口产品应附有产品检验合格证。标志、包装、运输、贮存9.1标志窗口的明显部位应有固定牢固的铭牌，内容应符合GB/T13306的规定，至少标有以下内容：a)型号；b)标准号。9.2包装窗口的包装应满足以下要求：窗口应独立包装，附产品质量合格证和使用说明书；窗口外包装物上的运输包装收发标志应按GB/T6388执行。9.3运输、贮存9.3.1运输产品在运输过程中应平稳放置，轻装、轻卸，严禁抛甩、碰撞。9.3.2贮存产品在常温、防水、防潮、通风良好的条件下贮存；金属零件防锈有效期为1年。66附录A（资料性）红外测温窗口结构示意图1.锁紧外圈2.密封垫3.法兰底座4.抗震垫5.隔爆网6.光学元件7.压圈8.法兰外盖板9.紧固螺钉10.接地装置电气设备红外测温窗口技术规范编 制 说 明1编制背景本文件是根据电机咨﹝2021﹞278号文，“关于印发中国电机工程学会2021年标准计划（第一批）的通知”下达的制定任务，项目序号201911220001对“高低压电气设备红外线测温窗口技术规范（以下简称‘标准’）”进行制定的。本文件由华北电力科学研究院有限责任公司负责起草，中材人工晶体研究院有限公司、江苏布里其曼科技股份有限公司、云南云开电气股份有限公司、国网内蒙古东部电力有限公司电力科学研究院参与编制。各单位高度重视标准的编制工作，成立了由相关专业专家、参加电气设备红外测温窗口生产、试验、检验、运维的专业人员组成的编写组，开展编制工作。红外测温带电检测在电力系统已经开展多年，已成为目前高低压电气设备比较成熟和有效的带电检测手段。高低压电气设备红外测温窗口（以下简称红外窗口）是由红外光学晶体材料制成的光学部件，既可透射可见光，也可透射红外线，该产品除了可以替代普通玻璃方便日常人工观察的功能外，更重要的是透过所需要的红外线，保证红外热像仪安全方便地对金属封闭电气柜体内带电设备进行红外成像测温，实现设备内部连接部位的温度监控和红外线故障诊断，解决密闭设备内部测温难题，是红外检测重要补充应用。使用红外窗口后，检查人员无需打开柜门或外壳，可避免弧闪和严重人身伤害危险。同时，红外窗口具有快速高效、精确可靠、维护成本低和信息集成方便等优势。在国际上，红外窗口自2005年开始推广，目前已经得到广泛应用。美国防火协会70E条目中明确要求使用红外线测温窗口实时监控高压连接位置的发热情况，避免电气火灾的发生；欧美国家开关柜被测高压连接位置都要求安装配置红外窗口。当前国际上有FLUKE（美）、HAWK（美）等10多个厂家品牌。近年来，红外测温窗口在国内也从先期试点逐步大规模推广应用，国家电网、南方电网、大唐集团等已经开始安装使用红外窗口产品，其中南方电网应用推广较快。其主要应用场景是安装在因安全生产运行要求不能直接打开的非充气、非充液类电气设备金属壳体上，比如：变电站高压开关柜、变压器高低压侧封闭式进出线壳体、化工厂泵机接线盒、发电厂低压馈线柜、低压电动机端子接线盒等。因在绝缘充气式和充液类电气设备上安装红外窗口目前还处于试验和探索阶段，本次标准编制不将其包含在内，可待该相关技术成熟后对本文件进行补充修订。然而，目前国内尚无任何针对红外窗口的相关技术标准，国外也缺少红外窗口检验方面的针对性标准。由于无标准可依，各个厂商的产品性能参差不齐，主要表现在选用晶体材料红外波段透过率不一致；可见光波段透过率要求不明确；窗口大小选择不科学影响有效观察范围；抗冲击、绝缘性能、耐热、燃弧、使用环境要求不明确导致部分厂商设备安全防护性能较差等。针对这一问题，在广泛调研和认真总结红外窗口设计、生产、试验、检验经验的基础上，制定高低压电气设备红外测温窗口技术规范，填补国内外在红外测温窗口检验技术领域的空白，规范明确红外测温窗口在材料性能、生产工艺、安全性能等方面的技术要求和检验方法，确保生产厂家、检测机构和用户有据可依。2编制主要原则本文件主要根据以下原则编制：a)在广泛调研和认真总结红外窗口设计、生产、试验、检验经验的基础上，结合红外窗口设备在现场应用及运维经验的基础上，编制了本文件。b)本文件适用于红外窗口产品的型式试验和出厂试验，入网检测试验和现场试验可参考执行。c)本文件体现传承性和创新性，并有较强的针对性和可操作性。在红外窗口设计技术要求及检验技术领域等方面，本文件补充了国内空白。3主要工作过程确立总体工作目标，构建组织机构，确定参编专业及其人员。在收集有关资料的基础上，各专业组织编写标准草稿。2021年10月，开展第一次集中编研。拟定了标准体系框架，对标准内容进行了筛选，确定了标准编制时间表。组织召开了标准工作组启动会，会上根据标准框架和大纲确定编写工作分工事宜。2022年4月，汇总专业内容并形成工作组讨论稿，并召开讨论稿审查会。2022年8月，召开标准内容讨论会，主要针对本文件第5、6、7、8四个章节的编制内容进行技术审查，并形成标准初稿。2022年10月，召开讨论会，根据专家审查意见，经过讨论修改形成征求意见稿。4标准结构和内容说明本文件依据DL/T800-2001《电力企业标准编制规则》的编写要求进行编制。主要结构及内容如下：本文件分为9个部分，主要结构及内容如下：范围、规范性引用文件、术语定义、分类、基本参数及尺寸，技术要求，试验方法，检验规则，标志、包装、运输、贮存组成。本文件主体章节从红外测温窗口分类、基本参数和技术要求出发，本着实用性和操作性等原则，给出了相应的试验、检验方法和要求。5标准水平说明本文件是国内外首个针对电气设备红外测温窗口的技术规范，适用于适用于安装在因安全生产运行要求不能直接打开的非充气、非充液类电气设备金属壳体上，用于对内部连接部位进行红外扫描测温的红外测温窗口。本文件主要借鉴以往设计、生产及工程应用经验，并参考了相关国家标准的规定和文件精神。6标准实施措施说明本文件第1章中，规范明确了红外线测温窗口在材料性能、生产工艺、安全性能等方面的要求和检验方法。本文件适用于安装在因安全生产运行要求不能直接打开的非充气、非充液