紅外輻射是一種電磁波(英國物理學家赫胥爾于1800年發(fā)現(xiàn))，其波長在0.75-1000微米之間，位于可見光紅色光帶(0.38-0.78微米)之外，在絕對零度(-273℃)以上的物體都能發(fā)出紅外射線，也被稱為熱輻射。
(一)紅外輻射的產(chǎn)生
絕對零度以上的物體其構(gòu)成微粒(原子、離子、分子)都在不停地運動(震動)，這些運動(震動)都是出于相對穩(wěn)定狀態(tài)，各種狀態(tài)均表現(xiàn)為具有一定量級的能量，一般用“能級”來標記各種狀態(tài)。一般情況下，物質(zhì)總是趨于向低能級發(fā)展，其最低能量狀態(tài)稱為基態(tài)。如果有外界激勵，通過光、熱、震動等把一定的能量傳遞給物質(zhì)，會使構(gòu)成物質(zhì)的微粒(原子、離子、分子)現(xiàn)有的運動狀態(tài)發(fā)生改變，即由低能級狀態(tài)向高能級狀態(tài)發(fā)展，進入激發(fā)態(tài)。但是，一旦外加激勵消失或者減弱，這些微粒將無法維持長期激發(fā)態(tài)，會通過釋放能量重新恢復(fù)到基態(tài)。這些能量是以電磁波形式釋放出來，也稱為輻射。外界激勵的方法有很多種其中與產(chǎn)生紅外輻射最直接關(guān)系的是對物體進行加熱，因此由加熱而引起的的輻射成為熱輻射。
(二)紅外檢測法的檢測原理
紅外熱成像監(jiān)測法即是通過熱成像系統(tǒng)對電氣設(shè)備的紅外輻射強度進行測量，通過對電氣設(shè)備外層溫度的變化和差異間接判斷出設(shè)備局部放電的位置和程度。輻射在穿透空氣過程中其能量隨著傳輸距離的增大成遞減趨勢，但由于大氣中的不同成分(二氧化碳、臭氧、水蒸氣)對不同波長輻射的吸收程度存在差異，通過實驗室觀察發(fā)現(xiàn)紅外輻射在1-2.5μm，3-5μm，8-14μm這三個波長范圍內(nèi)被大氣的吸收作用最弱，在這三個波長范圍內(nèi)對被測物體進行紅外輻射檢測收到的效果最好，這三個波長范圍也被成為“大氣窗口”。
大氣成分對紅外輻射的吸收作用
目前常用的紅外監(jiān)測設(shè)備有如下幾類：
1. 紅外測溫儀（點溫槍）
點溫槍
距離系數(shù)(KL)是代表點溫槍性能的重要參數(shù)，它與觀測點與被測物體的距離(L)成正比，與目標直徑(O)成反比。
實際工作現(xiàn)場在遠距離檢測時點溫槍會因為不能準確對準被測目標可能造成較大測量誤差。
2. 紅外熱電視
類似可見光視頻系統(tǒng)，該套系統(tǒng)是通過接收系統(tǒng)(鍺透鏡、熱釋電靶面、電子槍)接受來自被測物體的紅外輻射，通過復(fù)雜的模數(shù)轉(zhuǎn)換輸出至顯示器。
紅外熱電視
3. 紅外熱像儀
目前天津市電力公司變電、輸電、檢修等專業(yè)廣泛使用這種紅外測溫儀器，也叫做焦平面紅外熱像儀，其原理是通過高密度的半導體光電禍合元件(類似CCD或CMOS)將紅外輻射信號轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)信號處理系統(tǒng)輸出到顯示器。
焦平面紅外成像儀原理圖
焦平面紅外成像儀應(yīng)用
(三)紅外檢測法的應(yīng)用范圍
紅外檢測法可以直觀的檢測到設(shè)備異常溫升，相間溫度差異，對局部放電可起到間接檢查作用。設(shè)備發(fā)熱誘因有很多種，如果設(shè)備內(nèi)部絕緣由于密封失效，進水受潮，或者由于絕緣介質(zhì)老化，引起局部放電且經(jīng)過時間積累其外部特征表現(xiàn)為局方集中點溫升較其他部位明顯。而且這種溫升與通過該設(shè)備的工頻電流無相關(guān)性或呈弱相關(guān)性。
其次在輸電線路絕緣子上(瓷質(zhì)、玻璃)，隨著絕緣子絕緣劣化和積污嚴重，出現(xiàn)局部放電現(xiàn)象造成升溫。
復(fù)合絕緣子情況下，如果均壓環(huán)設(shè)計裕度較小，在投運初期由于積污較少不會達到局部擊穿電壓，但隨著積污嚴重且處于極不均勻電場情況下就會誘發(fā)局部放電，這種局部放電會加速復(fù)合絕緣子整體的劣化，嚴重時由于熱量積累或溫差變化會造成外部絕緣層與內(nèi)部受力芯棒的脫離，最終會造成整根復(fù)合絕緣子擊穿。
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