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  勿負(fù)seven 2013-10-29 00:00:00

  紅外線測溫技術(shù)在防火安全檢測中的應(yīng)用 摘 要 　　紅外測溫技術(shù)Z早運用于軍事目的，近年來已廣泛運用于電氣防火檢測工作中，對消除電氣線路及設(shè)備的非正常發(fā)熱、降低火災(zāi)風(fēng)險起到了重要作用。文章對紅外測溫技術(shù)的原理進(jìn)行了簡單介紹，并就其在電氣防火安全檢測中的運用范圍、判斷標(biāo)準(zhǔn)、操作方法等作了論述. 關(guān)鍵詞： 紅外測溫技術(shù) １ 紅外測溫技術(shù) 電氣設(shè)備正常運轉(zhuǎn)時，由于電流、電壓效應(yīng)會產(chǎn)生熱量，電氣設(shè)備發(fā)生故障時缺陷部位也會異常發(fā)熱，設(shè)備在危險溫度下運行，存在火災(zāi)隱患。目前，大部分電力用戶使用的都是低壓大電流的電氣設(shè)備，一旦電氣設(shè)備出現(xiàn)故障就容易引起高溫。同時，電氣設(shè)備的接觸不良會引起高溫、打火、電弧，容易成為火災(zāi)的引火源，類似這種危險溫度和隱患通常是不易被發(fā)現(xiàn)的. １．１ 紅外測溫技術(shù)的原理 紅外測溫技術(shù)的原理是基于自然界中一切溫度高于零度的物體，每時每刻都輻射出紅外線，同時這種紅外線輻射都載有物體的特征信息，這就為利用紅外技術(shù)判別各種被測目標(biāo)的溫度高低和熱分布場提供了客觀基礎(chǔ)，物體表現(xiàn)熱力學(xué)溫度的變化，使物體發(fā)熱功率發(fā)生相應(yīng)變化。物體產(chǎn)生的熱量在發(fā)出紅外輻射的同時，還在物體周圍形成一定的表面溫度分布場。這種溫度分布場取決于物理材料的熱物理性，也就是物體內(nèi)部的熱擴(kuò)散和物體表面溫度與外界溫度的熱交換. 利用這一特性通過紅外探測器將物體電氣發(fā)熱部位輻射的功率信號轉(zhuǎn)換成電信號后，成像裝置就可以一一對應(yīng)地模擬出物體表面溫度的空間分布，經(jīng)電子系統(tǒng)處理傳至顯示屏上，得到與物體表面熱分布相對應(yīng)的熱像圖. １．２ 紅外熱像儀已廣泛應(yīng)用于電氣防火檢測 （１）紅外熱像儀是利用紅外探測器、光學(xué)成像物鏡和光機(jī)掃描系統(tǒng)（目前先進(jìn)的焦平面技術(shù)已省去了光機(jī)掃描系統(tǒng)）接受被測目標(biāo)的紅外輻射能，經(jīng)過光譜濾波、空間濾波聚焦的紅外輻射能量分布圖形成及反映到紅外探測器的光敏元上。光學(xué)系統(tǒng)和紅外探測器之間的光機(jī)掃描機(jī)構(gòu)（焦平面熱像儀無此機(jī)構(gòu)）對被測物體的紅外熱像進(jìn)行掃描，并聚焦在多元或單元探測器上，由探測器將紅外輻射能量轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)放大處理轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)視頻信號，通過電視屏或監(jiān)視器顯示紅外圖像; （２）光學(xué)成像掃描系統(tǒng)的工作原理是從左到右、從上到下對目標(biāo)探測，將目標(biāo)分解成一個個像元，并將分解的檢測設(shè)備的熱像性質(zhì)、程度和位置的像元依次攝入，在小于０．２秒的時間內(nèi)轉(zhuǎn)換成不同亮度、連續(xù)逼真的圖像，送入紅外探測器; （３）紅外探測器是紅外輻射能量轉(zhuǎn)換器，進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生與目標(biāo)變化相對應(yīng)的信號電流，送入電子放大系統(tǒng)處理、放大、然后進(jìn)行信號處理和轉(zhuǎn)換。目標(biāo)的電信號轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的視頻信號或者是可記錄的信號，Z后將記錄顯示出來，顯示的色彩并不是被測物體的色彩。因為紅外輻射是看不見的熱紅，所謂的色彩是熱像圖中同一信號電頻的模擬，實際上是采用等密度分層的“偽色彩”處理。 １．３ 在電氣防火安全檢測中采用紅外技術(shù)，可以在龐大的電氣系統(tǒng)中準(zhǔn)確、迅速地找出異常熱源 通過微機(jī)對采集的數(shù)據(jù)和熱圖進(jìn)行處理分析，判斷出異常熱源的危險等級，找出隱藏在系統(tǒng)中的隱患。在檢測系統(tǒng)中電氣系統(tǒng)不用停電，所有電氣設(shè)備保持正常運轉(zhuǎn)，不會給日常工作帶來任何影響。在額定范圍內(nèi)，用電負(fù)荷越大越能真實反映出電氣設(shè)備的安全狀況，更有利于檢測過程中準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)和判定隱患點. 隨著紅外技術(shù)應(yīng)用的普及，電氣防火安全檢測的進(jìn)一步深入，電氣系統(tǒng)的安全系數(shù)將得到提高，電氣火災(zāi)的發(fā)生幅度也將大幅度減少. ２紅外測溫技術(shù)檢測范圍及場所 （１）該項技術(shù)適用于１０ｋＶ以下電力用戶的電氣系統(tǒng)的防火檢測; （２）該項技術(shù)適用場所為：變電所（高壓配電裝置、電力變壓器、低壓配電裝置、電力電容器），室內(nèi)低壓配電線路（室內(nèi)配線、導(dǎo)線連接、導(dǎo)線與設(shè)備或器具的連接、絕緣導(dǎo)線的絕緣強(qiáng)度、插座與開關(guān)、低壓電器、電力電纜線路），照明裝置和一般低壓用電設(shè)備（照明裝置、電動機(jī)、整流設(shè)備、其它小型用電設(shè)備），接地和等電位聯(lián)結(jié)，特殊場所（大型文藝演出場所、公共娛樂場所、展覽展銷場所及建材家具燈飾商品集貿(mào)市場、施工場地、桑拿浴室、賓館家具、商業(yè)廚窗展柜內(nèi)的電器和線路); （３）電氣防火檢測應(yīng)在電氣設(shè)備和線路經(jīng)過１小時以上時間的有載運行進(jìn)入正常熱穩(wěn)定工作狀態(tài)，在其溫度變化率小于１℃／ｈ后進(jìn)行. ３ 各檢測部位的異常溫度判斷 （１）交流高壓電器中各觸頭、連接端子Z高允許溫度及溫升值應(yīng)符合表１規(guī)定; （表1略） （２）交流低壓母線裝置各部位的允許溫升值應(yīng)該符合表２的規(guī)定; （表2略） （３）低壓電器與外部連接的接線端子的允許溫度升值應(yīng)符合表３規(guī)定; （表3略） （４）導(dǎo)線芯線長期工作Z高允許溫度見表４規(guī)定; （表4略） （５）電力電纜Z高允許溫度和表面允許溫升值見表５規(guī)定; （表5略） （６）電動機(jī)Z高允許溫度（ｔ）與溫升（Ｋ）（環(huán)境溫度ｔｅ＝３５℃); （７）整流變壓器的線圈溫升不應(yīng)超過６０℃; （８）日光燈鎮(zhèn)流器線圈的Z高允許溫度不應(yīng)超過約定的ｔｗ如果沒有標(biāo)注ｔｗ值時，其Z高允許溫度不應(yīng)超過（內(nèi)有襯紙）９５℃和（內(nèi)無襯紙）８５℃。電容器外殼的Z高允許溫度不應(yīng)超過ｔｃ值，如果沒有標(biāo)注ｔｃ值時，其Z高允許溫度不應(yīng)超過５０℃; （９）霓虹燈專用變壓器外殼溫度當(dāng)環(huán)境溫度為４０℃時其Z大允許溫升為５０℃. ４　紅外測溫技術(shù)檢測項目 ５ 溫度檢測與過熱型電氣火災(zāi)隱患的判斷 ５．１ 溫度檢測的方法與步驟 （１）使用紅外熱電視或紅外熱像儀對一般電氣設(shè)備和線路進(jìn)行全面掃描普遍檢測，發(fā)現(xiàn)其異常發(fā)熱部位。然后，使用紅外測溫儀對異常發(fā)熱部位進(jìn)行測溫; （２）使用紅外熱像儀對ZD電氣設(shè)備和線路的發(fā)熱部位攝取熱像圖，并經(jīng)電腦對熱像圖的溫度場分布進(jìn)行分析處理?！? ５．２　使用紅外測溫儀器的操作技術(shù)要求 （１）正確選擇被測物體的表面發(fā)射率; （２）根據(jù)不同的對象選擇適當(dāng)?shù)膮⒄阵w，用其實測溫度來確定環(huán)境溫度; （３）鍵入環(huán)境溫度、相對濕度和測量距離等補償參數(shù)，并選擇適當(dāng)?shù)臏囟确秶? （４）應(yīng)使用同一儀器相繼測量電氣設(shè)備和線路的正常發(fā)熱部位、異常發(fā)熱部位和環(huán)境溫度參照體的溫度; （５）對同一檢測對象應(yīng)從不同方位進(jìn)行測量，找出Z高發(fā)熱點的溫度值; （６）對各檢測點測量溫度時，紅外測溫儀與各檢測點應(yīng)保持距離一致、方位一致; （７）記錄異常發(fā)熱設(shè)備的實際負(fù)載電流、發(fā)熱部位的表面溫度與環(huán)境溫度. ５．３　過熱型電氣火災(zāi)隱患的判定方式 ５．３．１ 表面溫度判斷法 根據(jù)紅外測溫儀測得的電氣裝置發(fā)熱部位的表面溫度，同時考慮負(fù)載率和連接部分接觸電阻對表面溫度的影響，分析可能存在的過熱型電氣火災(zāi)隱患，必要時按照以下公式將實測負(fù)載下的溫度（或溫升）折合到滿載下的溫度（或溫升）加以分析比較和判斷 滿載情況下溫度ｔｅ的理論值按下式計算; ?。簦澹剑簦ǎ桑澹桑? 　其中：Ｉｅ——額定負(fù)載電流，Ａ; 　ｔｅ——額定負(fù)載下的Z高允許溫度，℃p; 　 Ｉ——實測負(fù)載電流，Ａ； 　 ｔ——實測負(fù)載電流下的溫度. 凡是溫度（或溫升）較高，接近甚至超過上述各表的規(guī)定均可判斷存在過熱型電氣火災(zāi)隱患. ５．３．２　比較法判斷 （１）對于電流致熱型，同一電氣設(shè)備，當(dāng)三相負(fù)載電流平衡時，比較對應(yīng)接線端子的溫度（或溫升的差異），可以判斷存在電氣火災(zāi)隱患的部位。在同一電氣回路中，對幾臺相同的電氣設(shè)備，當(dāng)三相負(fù)載電流平衡且負(fù)載電流相同時，比較其對應(yīng)接線端子或其它相關(guān)部位的溫度（或溫升）的差異可以判斷存在電氣火災(zāi)隱患的部位及設(shè)備。當(dāng)三相負(fù)載電流不平衡或負(fù)載率偏低時，應(yīng)考慮負(fù)載電流實際情況的影響; （２）對于電壓致熱型的同一電氣設(shè)備，當(dāng)三相電壓平衡時，比較對應(yīng)接線端子的溫度（或溫升）的差異，可以判斷存在電氣火災(zāi)隱患的部位; （３）同一電氣回路中，對于幾臺相同的電氣設(shè)備，當(dāng)三相電壓平衡且負(fù)載電流相同時，比較其對應(yīng)接線端子或其它相關(guān)部分的溫度（或溫升）的差異可以判斷存在電氣火災(zāi)隱患的電氣設(shè)備及其部位; 當(dāng)三相電壓不平衡時，應(yīng)考慮實際工作電壓不平衡的影響. ５．４　熱像圖判斷法 根據(jù)同類電氣裝置在正常狀態(tài)和異常狀態(tài)下熱像圖的差異來判斷電氣裝置存在電氣火災(zāi)隱患的部位. ６ 檢測的相關(guān)技術(shù)文件 ?。ǎ保z測記錄應(yīng)寫明檢測項目、內(nèi)容、部位和電氣火災(zāi)隱患的表現(xiàn)形式。可使用文字和圖像兩種表述方式，檢測完畢后，檢測負(fù)責(zé)人和受檢單位負(fù)責(zé)人在檢測記錄上簽字; ?。ǎ玻┦軝z單位應(yīng)提供有關(guān)技術(shù)資料的復(fù)印件，包括電氣竣工驗收報告，絕緣水平測試報告和本次檢測前的電氣事故處理報告; ?。ǎ常z測報告應(yīng)包括以下基本內(nèi)容：受檢單位的基本情況；檢測范圍、項目和內(nèi)容；檢測使用的儀器和設(shè)備；檢測的技術(shù)和環(huán)境條件以及檢測結(jié)果。在檢測報告中對受檢單位的電氣防火狀況做出評價，指出電氣火災(zāi)隱患存在的嚴(yán)重程度，提出防止電氣火災(zāi)發(fā)生的整改措施; （４）檢測記錄（含錄像帶、照片、熱像圖等）應(yīng)建立技術(shù)檔案加以保存。

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