红外热像检测对输电线路接头过热隐患的监测方法

输电线路接头过热是电网运维中的常见隐患，若未及时发现，可能引发导线烧断、线路跳闸甚至火灾，严重影响供电可靠性。红外热像检测作为一种非接触式监测技术，能通过接收物体红外辐射生成热图像，直观呈现接头温度分布，早期识别过热隐患，是电网运维的“千里眼”。本文结合现场经验，详细阐述红外热像检测在输电线路接头过热监测中的方法与技巧，助力运维人员精准防控风险。

接头过热的主要成因

接头过热的本质是接触电阻增大，导致焦耳热（Q=I²Rt）积累。常见原因包括四类：一是氧化，铜铝接头因电化腐蚀形成氧化膜（如Al₂O₃），电阻可增至原阻值的数倍；二是松动，安装时扭矩不足（如耐张线夹扭矩未达80N·m），长期振动导致间隙扩大；三是腐蚀，沿海盐雾或工业区酸雨会侵蚀金属表面，形成腐蚀性化合物；四是负荷过载，夏季用电高峰时线路负荷超设计值20%以上，电流密度增大引发热量积聚。例如，某沿海线路铝接头因盐雾腐蚀，电阻3年内增大2倍，夏季温度达150℃。

红外热像检测的原理与设备特性

所有物体都会辐射红外能量，温度越高辐射越强（斯蒂芬-玻尔兹曼定律）。红外热像仪通过光学系统聚焦红外辐射至探测器，将信号转换为热图像——像素颜色/灰度对应温度（如铁红调色板中，红色代表高温）。核心组件包括：非制冷焦平面探测器（UFPA，体积小、功耗低，适合现场）、光学镜头（25mm镜头适用于5-15米监测，50mm长焦适用于远距离）、信号处理单元（放大滤波并叠加温度参数）。需注意，制冷型探测器虽灵敏，但价格昂贵，极少用于线路运维。

监测前的准备工作

监测前需完成三项准备：一是器材校准，热像仪需每12个月送计量机构校准（参考DL/T 664-2016），确保温度示值误差≤±2℃；二是环境评估，避开强光、雨雾、大风（风速＞3m/s会加速散热），最佳时间为清晨/傍晚；三是人员培训，操作人员需持《电力安全规程》证，熟悉线路拓扑，查阅历史缺陷记录（如某线路#3塔曾因氧化过热，需重点关注）。此外，需清洁镜头（避免灰尘吸收红外）、充满双电池，穿戴绝缘鞋、安全帽。

现场监测的操作要点

现场操作需聚焦“准确捕捉温度”：一是角度，尽量垂直于接头（夹角≤15°），避免阳光反射干扰（如侧面测量耐张线夹易出现“亮点”误判）；二是距离，使接头占满10×10像素以上（25mm镜头监测10米接头，需调整至8米，确保15×15像素）；三是发射率设置，铜氧化后发射率0.7、铝氧化后0.6，若设错会导致温度偏差（如铝设为0.9，测量值高10℃）；四是调色板选择，铁红调色板温度梯度最明显，适合新手；五是开启“温度自动范围”，确保接头温度在量程内（避免过曝或欠曝）。

数据采集与分析方法

数据采集需同步拍摄热图像与可见光图像（标注位置/编号），并添加元数据（时间、环境温度、风速、发射率）。分析时遵循“三对比”：一是对比相邻设备（如接头65℃、相邻导线35℃，温差30℃为危急缺陷）；二是对比历史数据（去年同期50℃，今年58℃，增长率16%需警惕）；三是对比标准值（铜接头允许温度70℃、铝65℃）。相对温差法更精准：ΔT%=(Tmax-Tref)/(Tref-Tamb)×100%，超过50%即使绝对温度未超，也属严重缺陷（如接头55℃、相邻40℃、环境30℃，ΔT%=150%）。

异常情况的处理流程

发现异常后，先复查确认（调整角度/发射率重测），排除环境干扰；再记录信息（编号、位置、温度、缺陷等级），如“110kV甲线#3塔耐张线夹A相，75℃，危急缺陷”；随后通知运维人员用点温仪复测，一致则按等级处理：危急缺陷紧急停电（避免烧断）、严重缺陷下周检修、一般缺陷每周跟踪；处理后录入PMS系统，分析原因（氧化换铜铝过渡接头、松动紧固涂导电膏、腐蚀用环氧涂层）。

日常运维中的应用技巧

日常需按负荷制定周期：重载线路（负荷率＞80%）每月1次，一般线路（＜60%）每季度1次，夏季高温/冬季覆冰每周1次；重点监测铜铝过渡接头、耐张线夹、T接端子（腐蚀/松动高发）；历史数据对比找隐性缺陷（如温度逐年升5%需提前处理）；导电膏使用要薄（0.1-0.2mm，太厚增大电阻）。

常见误区的规避

需规避四大误区：一是环境干扰，正午测量用遮阳伞挡阳光，大风天待温度稳定再测；二是发射率错误，用黑胶带（发射率0.95）校准，或查材料表；三是距离过远，确保接头占10×10像素，远距用长焦镜头；四是背景影响，用“区域温度”功能仅测接头，排除变压器等高温背景。