摘要：本文简要介绍了电力红外诊断技术的原理、特点、及其重要性。在简述电缆发热分类的基础上，从电缆本体和附件两方面归纳了引起电缆过热、而最终可能会导致故障的原因。
关键词：红外诊断 监测 电缆运行 应用
中图分类号：TM7 文献标识码：A文章编号：1674-098X(2011)10(b)-0000-00
1 电力红外诊断技术
1.1 基本原理
电力红外诊断就是指通过仪器设备，完成对带电设备温度测量、分析、判断的整个过程。以红外热像仪为例：在自然界中，任何物体只要它的温度高于绝对零度（-273℃），就会不断地向外辐射出红外线。且物体温度越高，辐射的红外线能量越强。红外热像仪探测的就是运行中电力设备向外发射出的红外能量。一旦被测设备本身存有缺陷，那么其相应部位的温度场会发生温度变化。而这一变化就会被红外热像仪精准地捕捉到，并通过信号形式的转换，最终在终端显示器上显现出：缺陷设备表面温度分布的热图像、精确的局部温度测量值，从而揭示缺陷设备不可见的异常状态，为后期的缺陷判定、消除提供技术依据。
1.2 电力红外诊断的重要性
不同的设备或者是同一设备的不同部位，往往发生故障时的表现特征却不尽相同，比如有：声响异常、气味异常、形状变形等等。而在这其中，温度异常可以说是各种电力设备故障中最常见的特征之一。而红外测温和诊断技术就是能及时发现、检测到这种异常温度的有效途径之一。从最初引入到如今的广为应用，诸多实践证明：红外测温与诊断在电力设备的安全稳定运行以及故障预测诊断等方面发挥着越来越显著的作用。
电气设备过热故障模式可分为：短路故障、雷电入侵、过载、内部绝缘损坏、导电回路接头故障等。过热故障一旦发生，会造成导体发热、烧断，设备损坏、甚至被迫停运。这些往往会造成一定的经济损失。而红外诊断就能及早发现电力设备明显的、隐蔽的功能性过热故障，把多重风险降低；它能提前检出故障信息，使运行维护始终处于主动，并降低成本；它可以在运行状态下同步监视设备状况，识别和分析设备的缺陷及发展情况，从而择优采取消缺排故的措施，调整确定检修期限，使运维工作留有裕度，这就是红外诊断所具备的技术指导优势。
1.3 电力红外诊断的特点
与传统测温方式相比，红外监测和诊断可以做到：保持一定距离、不接触、不停电、不解体、不取样，做到省时、省力，降低电气设备的运行维护费用。
红外监测适用面广、灵敏度高，且仪器设备操作方便，便于现场使用。
红外监测设备可以实现大面积快速扫描成像，且热图像清晰、直观，能够形象地显现出设备过热缺陷的状态。
红外监测设备还可以进行精准的局部温度测量、显示。
能够进行图像资料存储，易于使用计算机分析，确定设备故障属性、部位、程度，进行定量诊断。
2 电缆红外诊断的应用
2.1电缆发热分类
电阻损耗增大引起的发热，属于电流效应引起的发热。一般因导电回路的接头、连接件接触不良，造成接触电阻增大引起发热。
其发热功率为：式中：P为发热功率、I为电流、R为接触电阻。
介质损耗增大引起的发热，属于电压效应引起的发热。一般因绝缘介质的劣化、老化、受潮等因素，引起介质损耗增大而发热。
其发热功率为：
式中：P为发热功率、U为电压、C是介质两端的等值电容、是交变电压角频率、是介质损耗角正切值。
2.2 引起电缆过热的具体成因分析
据资料显示：电缆附件（中间接头、终端），由于所处结构的不连续性引起电场分布的畸变，故必须采用较复杂构造和多种材料，从而使其成为电缆线路中绝缘结构相对薄弱、容易发生运行故障的部分。其次，电缆在制造、敷设施工、运行维护过程中，不可避免地会出现产品质量、过负荷运行及外力破坏等问题，这些也是导致电缆本体发生运行故障的直接原因。以下就电缆本体、附件这两方面，简单归纳一下导致电缆过热缺陷的成因：
2.2.1电缆本体
先天性生产缺陷。虽然技术在不断发展，但是在生产过程中还是会由于种种原因使得电缆本体存在一定的制造缺陷，如：绝缘层、内外半导体屏蔽层的偏心度超标，导致介质内部电场分布畸变而引发电—热击穿等。
过负荷运行。电缆作为一种载流设备，在电网中起着传输和分配电能的作用。在运行过程中，如果长时间承载过负荷，将使缆芯导体过热，温度超过允许值，会加速绝缘老化，最终发生击穿。
散热不良。安装于电缆密集区、电缆沟、电缆隧道等通风不良处的电缆，穿在干燥管中的电缆以及电缆与热力管道接近的部分，都会因过热问题而使绝缘层加速损坏，最终造成热击穿。
2.2.2电缆附件
设计不够周密。电场分布考虑不合理、机械强度和裕度不够等是设计的主要弊病；电缆附件存在技术问题，往往会为今后电缆的长期运行预埋隐患。
选用材料不当或材料缺陷。如：电缆本体在运行过程中因负荷变化、环境温度的变化而热胀冷缩，电缆附件和电缆XLPE绝缘层之间界面热胀冷缩形成呼吸效应，特别是热缩式附件若不能随之弹性变形而丧失密封作用，容易导致潮气入侵，造成固体绝缘介质沿面放电，最终击穿等。
现场制作安装不符合工艺要求。由于电缆附件一般是现场制作安装的，往往会受到现场环境和天气条件、使用工器具、以及人员素质的限制和影响，从而使附件的制作安装不能够达到工艺标准、甚至可能是施工质量不良，造成附件处绝缘水平较低。如：中间接头压接不够紧密，长期运行使接触电阻增大而引起发热；线芯弯曲过度；铅封不严等。
环境条件影响。如：长期裸露于大气环境中的户外终端，因受风、雨、雪、雾、有害气体和腐蚀性尘埃等的影响会造成连接点表面氧化，使接触电阻增大而引起发热等。
2.3 红外监测和诊断的应用
在电缆的日常运维管理中，定期对电缆系统要害部位和易发生故障部位进行红外检测和诊断，通过检测到热缺陷，能及时有效地发现运行中电缆的事故隐患和故障先兆，能及时择优采取合理、可靠的处理措施，从而降低电缆故障率，提高电缆运行的安全性、可靠性。
3 结语
加强预防措施，以防范为主，是降低电缆故障率最有效的方式。因此，在日常运行维护过程中，加强对电缆线路的监测，及时在故障发生前消除缺陷，可以减少电缆故障的发生。而通过整理、保存好电缆运行中热缺陷的诊断资料（测温记录、红外热像等），亦将有助于运维人员今后的查询、缺陷监督、运行巡视方案的制订和其他运维措施的开展。
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