红外热像仪的特点和应用

上右耦合电容器介质超标整体发热
下左220KV氧化锌避雷器内部缺陷 下右110KV氧化锌避雷器内部缺陷
机械制造工业应用
机械制造企业在生产过程中，变电站、配电 柜、电动机等电气设备非正常过热将造成电 路中断、生产线停产，甚至发生火灾，给企 业带来重大经济损失。轴承轴心跳动和润滑 不好发热，不能及时发现将会造成轴承过早 损坏。蒸汽系统通常存在输送管路保温不好、 管道堵塞、汽阀失效、管路泄漏等故障，造 成能源大量损耗和浪费，并形成事故隐患。 热像仪是以上问题强有力发现工具，可及时 发现设备安全隐患、设备维护需、设备能耗 浪费。同时也是产品研发、工艺改进新型分 析工具，是产品质量分析和控制的有效手段。
m
波长
0.4
0.6 0.8 1
1.5 2
34
6 8 10 15 20 30
波长 (um)
常用红外波谱范围
Байду номын сангаас 二、红外热像仪的特点和应用优势
探测物体表面细微的温度分布； 非接触检测工作中的设备； 夜间长距离观察的能力； 具有穿透烟雾霾的观察能力。
探测物质世界的红外辐射波段，可看到神奇 的景象。能看到不透明纸杯中的水位。
紫外线
可见光
客观世界的辐射
红外线
紫外线
可见光
红外线
人眼能感觉的辐射
红外热像仪能探测人眼看不到的红外辐射图像，是集 光学、半导体、光电子学、电子学、精密机械、显示 器等技术为一体的高新技术产品。
热像仪主要由红外光学系统（硅、锗、锌等 材 料制成） 、红外焦平探测器、处理电 路、显示器 等组成。
红外光学系统
热像仪是优越的检测仪器，已被电力行业DL／T644 和 DL/T596 等标准确定为优越的标准型检测工具，它在安全隐 患发现和设备维护检测等方面具有不可替代的优越作用。
透平发电机定子线棒接头焊接不良 定子铁芯绝缘缺陷
发电机电刷接触压力不合格 变压器涡流损耗引起箱体发热 发电企业的电气、蒸汽、轴承、电机等检测的隐患热像图示例分别同电力和机械
热像仪能全天候对军事目标实施侦察
电力工业应用
电力系统中，变压器、套管、断路器、刀闸、 互感器、电力电容器、避雷器电力电缆、母 线、导线、组合电器、绝缘子串、低压电器 等设备，由于露天的温度湿度、灰尘及活性 气体的腐蚀、机械振动、外力损伤等因素的 作用，使设备接触不良、导体截面积减少、 材料老化、脱落、开裂等，造成设备非正常 发热，带来安全隐患和热缺陷。
焦平面探测器及处理电路
显示器
热像仪让我们能看到了人眼看不到的另外一个辐 射世界，可获取许多对生产、科研非常重要的信 息。
可见光
Gamma Rays
X-射线
紫外光
0.1A 1A 1UA 100A 0.1
红外波
无线电波 EHF SHF UHF VHF HF MF LF VLF
1
10 100 0.1cm 1cm 10cm 1m 10m 100 1km 10km 100km
三、红外热像仪的应用领域
军事领域；边防巡逻； 电力系统；冶金工业； 石化工业；机械工业； 消防领域；科研领域； 电子工业；建筑领域； 汽车工业；交通运输； 医疗领域；农业领域； 公安刑侦；海关缉私 等等。
军事应用
用于夜间和烟雾霾环境条件下，搜索、跟踪、观察、瞄准 军事目标，并对隐蔽军事目标有很强的发现能力。
90度
4
1
4
0
3
0
2
0
8
1 8 0
0 6 - - 1 1 4
2
发现过热等安全隐患和设备维护问题
3
检测电力设备接触不良的过热
变电站设备多处非正常发热
110KV铁塔线夹发热
断路器内部触头接触不良
断路器支柱瓷套污秽
110KV油纸电缆接头终端电容放电
电缆屏蔽层电场不均匀
上左断路器并联电容介损偏大
GB763-90《交流高压电器在长期工作时的发热》
危急热缺陷（Ⅰ）：电气设备表面温度超过90℃，或温升超 过75℃或相对温差（温差）超过55℃
严重热缺陷（Ⅱ）：电气设备表面温度超过75℃，或温升超 过65℃或相对温差（温差）超过50℃
一般热缺陷（Ⅲ）：电气设备表面温度超过60℃，或温升超 过30℃或相对温差（温差）超过25℃
红外热像仪的 特点和应用
一、红外热像仪的技术原理
电磁波谱的范围从 射线到无线电波，红外线属电磁波范围
射线 X 射线 紫外线 可见光
红外波
微波 无线电
近 IR
短波 IR
长波 IR
.4 .7
2
6
8
15
Wavelength in Microns
人眼只能感觉光辐射的客观物质世界， 而不能直接感觉光波以外的电磁辐射。
热像仪能看到人眼不能直接看到的分厂电气柜 中的电气过热安全隐患
热像仪看到人眼看不到的变电站变压器油过热
刀闸头过热
线路过热
左图为人眼直接观察的泵轴图，右图为泵轴过热的热像图。
电机局部非正常过热
电机整体过热
蒸汽系统“漏、堵、散”等问题用传统方法很 难发现的，热像仪可轻松发现保温层漏热、管 道腐蚀及泄漏、阀门失效等隐患，并定位故障 的部位和确定隐患的严重程度。
发电企业应用
火力发电、核能发电和水力发电企业，由于存在环境振动、 灰尘腐蚀、设备使用磨损、消耗、工作应力作用等因素，使发 电机组工作失常、电气设备非正常过热、蒸汽系统保温损坏、 管路腐蚀泄漏、管路阀门失效、轴承欠润滑、轴承不同心等问 题。应用热像仪可对设备进行有效维护检测和安全检测，被检 测设备主要包括：发电机组、电气控制盘、变压器、升压站设 备、电路板、电缆接头、锅炉热保温部分、蒸汽管道、阀门、 热风道、除尘器烟道、输煤皮带、阀门、电动机控制中心、电 动机、轴承等。
能捕着人过去时的位置痕迹，可用于行动跟踪。
能穿透海面水雾、战场烟雾和黑暗环境进行 搜索、侦察。
能穿透黑色塑料袋，看到藏于其中的手臂。
热像仪的作用
发现设备安全隐患； 发现设备维护需求； 检测设备能耗问题； 快速定位设备故障； 帮助分析科研难题； 在线监测产品质量； 搜救烟雾环境人员； 诊断人畜身体病症。
热隐患（Ⅳ）：电气设备表面温度超过50℃，或相对温差 （温差）超过20℃
美国国家标准协会/电子及电气工程师协会 关于接触点温度的限制
元件
高于环温 实际温度
铜接头与铜接头
30度
70度
铜接头与镀银电缆连接
45度
85度
空气开关、接点（铜）
33度
75度
空气开关、接点（铜与其他金属） 43度