紅外熱成像預(yù)測(cè)電氣線路火災(zāi)實(shí)驗(yàn)研究中期報(bào)告

1、中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）碩士研究生中期考核表姓 名 學(xué) 號(hào) 專 業(yè) 安 導(dǎo) 師 所在院系 填表日期2013年 10月 25日一、個(gè)人情況1、個(gè)人小結(jié)（含政治思想、業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)、科研情況、社會(huì)實(shí)踐等）時(shí)光匆匆，歲月如梭，不知不覺我已經(jīng)度過(guò)將近兩年半的碩士研究生學(xué)習(xí)生涯，回首，付出過(guò)，收獲過(guò)，困惑過(guò)，執(zhí)著過(guò)，在這些學(xué)習(xí)生活中的點(diǎn)點(diǎn)滴滴，見證了我的成長(zhǎng)，也將為我未來(lái)的生活和工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在思想方面，我始終堅(jiān)決擁護(hù)中國(guó)共產(chǎn)黨的領(lǐng)導(dǎo)，關(guān)注黨和國(guó)家大事，始終與黨中央保持高度一致，并始終保持清醒的頭腦，以優(yōu)秀共產(chǎn)黨員的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)要求自己。作為一名基層學(xué)生黨支部的支部書記，履行自己職責(zé)，做好支部的管理工作和黨員發(fā)展

2、工作的同時(shí)，不斷進(jìn)行自我學(xué)習(xí)，不斷用黨的理論來(lái)充實(shí)自己，帶動(dòng)支部成員學(xué)習(xí)。在學(xué)習(xí)方面，一絲不茍，刻苦學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)由學(xué)習(xí)到研究的轉(zhuǎn)變。認(rèn)真學(xué)習(xí)基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程，取得優(yōu)異的成績(jī)。通過(guò)圖書館的專業(yè)書籍、期刊、網(wǎng)上電子期刊等深化和拓寬專業(yè)領(lǐng)域知識(shí)了解專業(yè)領(lǐng)域最新的研究成果以及研究方法，提高自己的專業(yè)英語(yǔ)水平。在學(xué)習(xí)遇到困難時(shí)，通過(guò)導(dǎo)師的指導(dǎo)、同學(xué)們的幫助以及自己的努力，將困難解決。在研究生期間的學(xué)習(xí)，讓我受益匪淺，也讓我明白科學(xué)研究和科學(xué)知識(shí)的重要性，這更激發(fā)我對(duì)知識(shí)的渴望。在科研方面，研究生期間積極參加導(dǎo)師的科研課題，也多次作為小組長(zhǎng)進(jìn)行多想課題的研究。協(xié)助進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，實(shí)驗(yàn)室儀器實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)。負(fù)責(zé)建

3、設(shè)實(shí)驗(yàn)室模擬工廠建設(shè)，實(shí)驗(yàn)室操作規(guī)程、管理規(guī)定的制作，將專業(yè)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際中，使我得到很大的鍛煉。在進(jìn)行為期一年多的商場(chǎng)火災(zāi)隱患排查中，經(jīng)過(guò)文獻(xiàn)、案例等資料研究，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)習(xí)，現(xiàn)場(chǎng)隱患的檢查，在這個(gè)過(guò)程中，使我的組織能力、實(shí)踐動(dòng)手能力、科研能力、知識(shí)應(yīng)用能力、專業(yè)技能等都得到了很大的提高，也使我意識(shí)到所學(xué)專業(yè)的重要性。在工作生活方面，我一直堅(jiān)持誠(chéng)信為本，與人為善的原則。積極組織和參加班級(jí)和集體活動(dòng)，拓寬知識(shí)面，提升人格修養(yǎng)。良好的生活習(xí)慣，坦誠(chéng)相待的性格讓我認(rèn)識(shí)了很多學(xué)識(shí)淵博的長(zhǎng)者、同學(xué)，并與他們建立了深厚的友誼，得益于這些良師益友的幫助，我的學(xué)習(xí)和生活充滿了樂(lè)趣。但是，自己還有很多的不足之

4、處，在接下來(lái)的時(shí)間里，我仍需嚴(yán)格要求自己，努力學(xué)習(xí)，繼續(xù)完善自己的知識(shí)體系，廣交益友，提升自己的思想覺悟和性格修養(yǎng)，力爭(zhēng)做一名優(yōu)秀的碩士研究生。2、培養(yǎng)計(jì)劃完成情況課程完成情況 已完成 未完成必修環(huán)節(jié)完成情況 已完成 未完成碩士研究生課程成績(jī)單附在后面3、在學(xué)期間發(fā)表論文情況及擬發(fā)表論文和計(jì)劃包括論文名稱、刊物、卷、期、頁(yè)4、學(xué)位論文中期報(bào)告內(nèi)容提要隨著科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，以及人民生活水平的不斷提高，各種電氣設(shè)備的使用與日俱增，使得電氣設(shè)備設(shè)施在產(chǎn)品質(zhì)量、工程設(shè)計(jì)、工程施工安裝、后期運(yùn)行管理等方面存在著很多問(wèn)題，最終集中表現(xiàn)在電氣設(shè)備與電氣線路運(yùn)行中存在的電氣事故隱患與電氣火災(zāi)隱患，極易

5、釀成火災(zāi)事故，造成重大的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。本論文依托西單文化廣場(chǎng)消防檢測(cè)項(xiàng)目，針對(duì)2013年1月因電氣線路溫度過(guò)高引發(fā)的電氣火災(zāi)事故，對(duì)電氣線路線芯溫度場(chǎng)與表面溫度溫度場(chǎng)進(jìn)行理論研究，并對(duì)表面溫度場(chǎng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試研究，推測(cè)線芯溫度場(chǎng)，從而預(yù)測(cè)和預(yù)防火災(zāi)事故的發(fā)生。一、本文研究的主要內(nèi)容如下：（1） 在對(duì)紅外檢測(cè)與診斷技術(shù)基本理論進(jìn)行總結(jié)的基礎(chǔ)上，對(duì)電氣線路導(dǎo)線紅外測(cè)溫影響因素、導(dǎo)線故障、故障原因及診斷方法進(jìn)行研究。（2）在傳熱學(xué)的基礎(chǔ)上，建立電氣線路導(dǎo)線三維導(dǎo)熱模型，對(duì)導(dǎo)線溫度場(chǎng)及其影響因素進(jìn)行研究，并研究導(dǎo)線產(chǎn)熱、導(dǎo)熱、散熱基本原理和模型。（3）在以上研究的基礎(chǔ)上，對(duì)導(dǎo)線線芯溫度計(jì)算模型進(jìn)行

6、研究，為導(dǎo)線的紅外檢測(cè)提供依據(jù)。（4）對(duì)導(dǎo)線溫度在不同電流和不同環(huán)境下的變化規(guī)律進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，得到導(dǎo)線溫度隨電流和環(huán)境溫度的變化規(guī)律。（5）對(duì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以驗(yàn)證導(dǎo)線線芯溫度計(jì)算模型的準(zhǔn)確性，并修正計(jì)算模型。（6）建立適用于室內(nèi)低壓?jiǎn)涡緦?dǎo)線的紅外診斷模型，為電氣消防安全檢測(cè)提供依據(jù)。二、目前已經(jīng)完成工作1、研究分析了國(guó)內(nèi)外紅外檢測(cè)與導(dǎo)線溫度場(chǎng)研究現(xiàn)狀。2、研究分析紅外檢測(cè)技術(shù)及熱成像儀測(cè)試誤差影響因素。通過(guò)收集和整理文獻(xiàn)資料，查閱國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)紅外檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行了研究分析，并對(duì)熱成像儀測(cè)試誤差影響因素進(jìn)行研究分析，得出紅外熱成像儀測(cè)量誤差的修正公式。3、研究電氣線路導(dǎo)線的溫度場(chǎng)分布，分析導(dǎo)

7、線產(chǎn)熱、導(dǎo)熱、散熱原理，得出導(dǎo)線線芯溫度計(jì)算公式。并對(duì)導(dǎo)線線芯溫度影響因素進(jìn)行了分析。三、存在問(wèn)題與解決方案現(xiàn)階段研究主要還存在以下問(wèn)題：1、在建立的線芯溫度計(jì)算模型中，涉及計(jì)算的參數(shù)比較多，計(jì)算復(fù)雜，實(shí)際工程檢測(cè)中使用不便，因此工程適用的線芯溫度計(jì)算模型有待進(jìn)一步研究。2、在線芯溫度計(jì)算模型中，除了導(dǎo)線特性參數(shù)和對(duì)流換熱系數(shù)外，導(dǎo)線線芯溫度隨電流和環(huán)境溫度的變化規(guī)律有得進(jìn)一步研究。3、線芯溫度計(jì)算模型中，線芯溫度與表面溫度的關(guān)系有待進(jìn)一步研究。四、下一步工作安排針對(duì)目前研究成果和存在的問(wèn)題，下一步將進(jìn)行以下工作：1、根據(jù)線芯計(jì)算模型和室內(nèi)導(dǎo)線實(shí)際特點(diǎn)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。選擇實(shí)驗(yàn)對(duì)象與實(shí)驗(yàn)儀器，研

8、究分析科學(xué)合理的實(shí)驗(yàn)方法。2、在不同環(huán)境溫度和不同加載電流的情況下，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)試并記錄導(dǎo)線溫度、環(huán)境溫度、電流、導(dǎo)線特性參數(shù)等。3、對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，研究線芯溫度和表面溫度隨環(huán)境溫度、電流的變化規(guī)律，并研究線芯溫度與表面溫度的關(guān)系。4、通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，擬合得出導(dǎo)線線芯溫度與表面溫度、環(huán)境溫度的表達(dá)式即線芯溫度工程計(jì)算模型。并對(duì)該模型的誤差進(jìn)行分析。（另附“學(xué)位論文研究中期報(bào)告全文”）二、導(dǎo)師評(píng)語(yǔ)反映研究生在思想品德、社會(huì)實(shí)踐、業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)、科研能力等方面的主要情況該生在研究生階段，在思想上積極上進(jìn)，能夠始終以一名共產(chǎn)黨黨員嚴(yán)格要求自己，關(guān)注國(guó)家大事，學(xué)習(xí)黨中央的方針、政策。該生作為班級(jí)基層黨

9、支部書記，能夠以身作則，帶動(dòng)班級(jí)成員進(jìn)行理論學(xué)習(xí)，提高自身理論素養(yǎng)。為人誠(chéng)實(shí)，做事踏實(shí)。在研究生課程學(xué)習(xí)中，認(rèn)真學(xué)習(xí)各科專業(yè)課程，取得優(yōu)異的成績(jī)，打下堅(jiān)實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)。參與多項(xiàng)研究課題，表現(xiàn)出較強(qiáng)的專業(yè)技能，使其理論與實(shí)踐水平得到了很大的提升。在課題研究過(guò)程中，能夠帶領(lǐng)其他同學(xué)，積極參與課題研究，能夠提交高質(zhì)量的研究成果，表現(xiàn)出其較強(qiáng)的組織協(xié)調(diào)能力和科研能力。尤其在該生負(fù)責(zé)安全工程實(shí)驗(yàn)室模擬工廠的建設(shè)中，將所學(xué)的專業(yè)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際安全生產(chǎn)管理中，充分表現(xiàn)出其實(shí)踐動(dòng)手能力和專業(yè)能力。在商場(chǎng)電氣消防火災(zāi)隱患排查項(xiàng)目中，發(fā)現(xiàn)電氣線路隱患排查過(guò)程中的一些問(wèn)題，作為碩士論文的研究?jī)?nèi)容，具有工程應(yīng)用價(jià)值。在

10、碩士論文撰寫過(guò)程中，從選題到開題，以及后期的研究，能夠查閱大量的文獻(xiàn)資料，思路清晰。在生活中，為人積極樂(lè)觀，尊敬師長(zhǎng)，團(tuán)結(jié)同學(xué)。與同學(xué)關(guān)系融洽。希望其在以后的學(xué)習(xí)中，將繼續(xù)保持并發(fā)揚(yáng)嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的作風(fēng)，兢兢業(yè)業(yè)，爭(zhēng)取取得更大的成績(jī)。 導(dǎo)師（簽名）： 年 月 日三、評(píng)議小組評(píng)價(jià)評(píng)議小組主要成員姓名職稱姓名職稱呂建國(guó)教授程五一教授姜迪寧副教授許銘講師評(píng)議小組對(duì)中期考核的意見考核結(jié)果：成績(jī)（通過(guò)、不通過(guò)）：評(píng)議小組負(fù)責(zé)人（簽名）： 年 月 日教研室意見教研室主任（簽名）： 年 月 日6附件：“碩士研究生學(xué)位論文工作中期報(bào)告全文”封面中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）碩士研究生學(xué)位論文研究工作中期報(bào)告姓 名 學(xué) 號(hào) 專

11、 業(yè) 導(dǎo) 師 所在院系 碩士研究生學(xué)位論文研究工作中期報(bào)告紅外熱成像預(yù)測(cè)電氣線路火災(zāi)實(shí)驗(yàn)研究摘 要：近年來(lái)，全國(guó)發(fā)生的火災(zāi)中電氣火災(zāi)占很大比例，并且對(duì)經(jīng)濟(jì)和人民的生命財(cái)產(chǎn)安全造成了嚴(yán)重的影響。本文綜述了紅外熱成像原理、紅外測(cè)溫的影響因素，得出電氣線路線芯溫度計(jì)算模型。并通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究，進(jìn)行線芯溫度隨環(huán)境溫度與電流的變化規(guī)律的分析，提出針對(duì)性的電氣線路線芯溫度工程計(jì)算模型。關(guān)鍵詞：紅外檢測(cè)；溫度場(chǎng)；電氣線路；火災(zāi)一、概述1、選題背景與意義隨著科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，以及人民生活水平的不斷提高，各種電氣設(shè)備的使用與日俱增，使得電氣設(shè)備設(shè)施在產(chǎn)品質(zhì)量、工程設(shè)計(jì)、工程施工安裝、后期運(yùn)行管理等方面存在著

12、很多問(wèn)題，最終集中表現(xiàn)在電氣設(shè)備與電氣線路運(yùn)行中存在的電氣事故隱患與電氣火災(zāi)隱患，極易釀成火災(zāi)事故，造成重大的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。美國(guó)通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析1965年到1975年10年間發(fā)生的火災(zāi)事故，發(fā)現(xiàn)有30.5%的火災(zāi)事故是由電線電纜引起的，其直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)4000萬(wàn)美元；日本調(diào)查結(jié)果顯示，有78%的鋼鐵、石化、造紙企業(yè)和工廠發(fā)生過(guò)電力電纜著火事故。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在我國(guó)發(fā)生的各類火災(zāi)事故中，電氣火災(zāi)約占火災(zāi)事故總數(shù)的1/3。根據(jù)我國(guó)火災(zāi)統(tǒng)計(jì)年鑒數(shù)據(jù)，19932007年我國(guó)公安機(jī)關(guān)共調(diào)查373641起電氣火災(zāi)事故，其直接經(jīng)濟(jì)損失為626276.74萬(wàn)元，占所有火災(zāi)經(jīng)濟(jì)損失的37.2%。消防局統(tǒng)計(jì)，2010

13、年我國(guó)共發(fā)生火災(zāi)事故132497起，其中電氣火災(zāi)事故41237起，占31.1%；2011年我國(guó)共發(fā)生火災(zāi)事故125417起，其中電氣火災(zāi)事故37960起，占30.3%。從以上統(tǒng)計(jì)可以看出我國(guó)電氣火災(zāi)形勢(shì)嚴(yán)峻。在眾多的火災(zāi)事故中，相對(duì)于因用火不慎、吸煙、玩火、生產(chǎn)作業(yè)不慎、自然火災(zāi)、靜電、雷擊等原因引起的火災(zāi)事故，因電氣設(shè)備故障、電氣線路短路、超負(fù)荷運(yùn)行等電氣原因引發(fā)的火災(zāi)事故所占據(jù)的比例較高，位于各類火災(zāi)事故的之首。根據(jù)電氣火災(zāi)事故特別是重特大火災(zāi)事故的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果，發(fā)現(xiàn)電氣線路作為起火源的電氣火災(zāi)事故起數(shù)在全部電氣火災(zāi)起數(shù)中所占的比例高達(dá)52.9%，超過(guò)了半數(shù)；電氣火災(zāi)事故的起火原因統(tǒng)計(jì)結(jié)果

14、表明，短路、超負(fù)荷、接觸不良和過(guò)熱四個(gè)因素引起的火災(zāi)起數(shù)占總數(shù)的83.9%，這也是電氣火災(zāi)發(fā)生的最主要的原因。一方面，電氣短路、超負(fù)荷、接觸不良和過(guò)熱會(huì)直接引起電氣線路溫度的變化；另一方面，電氣設(shè)備或電氣線路中存在絕緣漏電、導(dǎo)線虛接、接頭接觸不牢、升高的局部電場(chǎng)強(qiáng)度等電氣隱患時(shí)，極易形成的火花放電，其隱蔽性較強(qiáng)，排除不及時(shí)的話，將會(huì)造成局部過(guò)熱的現(xiàn)象，進(jìn)而將周圍的可燃物引燃，引發(fā)火災(zāi)事故，對(duì)人身安全和財(cái)產(chǎn)安全造成極大威脅。因此在電氣火災(zāi)事故預(yù)測(cè)中，最主要的方式是監(jiān)測(cè)電氣線路溫度的變化，通過(guò)測(cè)量、分析獲得電氣線路溫度數(shù)據(jù)，判斷電氣設(shè)備與電氣線路的運(yùn)行狀態(tài)，從而控制和預(yù)防電氣火災(zāi)事故的發(fā)生。本論文

15、依托西單文化廣場(chǎng)消防檢測(cè)項(xiàng)目，針對(duì)2013年1月因電氣線路溫度過(guò)高引發(fā)的電氣火災(zāi)事故，對(duì)電氣線路線芯溫度場(chǎng)與表面溫度溫度場(chǎng)進(jìn)行理論研究，并對(duì)表面溫度場(chǎng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試研究，推測(cè)線芯溫度場(chǎng)，從而預(yù)測(cè)和預(yù)防火災(zāi)事故的發(fā)生。2、主要研究?jī)?nèi)容電氣線路與電氣設(shè)備在出現(xiàn)異常情況時(shí)，必然出現(xiàn)異常的溫度。因此，溫度檢測(cè)是電氣和消防安全檢測(cè)的必不可少的一方面。利用紅外熱成像儀對(duì)電氣線路和電氣設(shè)備異常發(fā)熱的部位進(jìn)行非接觸式溫度測(cè)量，通過(guò)一定的計(jì)算模型，計(jì)算出發(fā)熱部位的溫度。因此為了對(duì)商場(chǎng)用電氣線路進(jìn)行溫度測(cè)試和紅外檢測(cè)診斷，保證其可靠運(yùn)行，本文研究的主要內(nèi)容如下：（1） 在對(duì)紅外檢測(cè)與診斷技術(shù)基本理論進(jìn)行總結(jié)的基礎(chǔ)上

16、，對(duì)電氣線路導(dǎo)線紅外測(cè)溫影響因素、導(dǎo)線故障、故障原因及診斷方法進(jìn)行研究。（2）在傳熱學(xué)的基礎(chǔ)上，建立電氣線路導(dǎo)線三維導(dǎo)熱模型，對(duì)導(dǎo)線溫度場(chǎng)及其影響因素進(jìn)行研究，并研究導(dǎo)線產(chǎn)熱、導(dǎo)熱、散熱基本原理和模型。（3）在以上研究的基礎(chǔ)上，對(duì)導(dǎo)線線芯溫度計(jì)算模型進(jìn)行研究，為導(dǎo)線的紅外檢測(cè)提供依據(jù)。（4）對(duì)導(dǎo)線溫度在不同電流和不同環(huán)境下的變化規(guī)律進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，得到導(dǎo)線溫度隨電流和環(huán)境溫度的變化規(guī)律。（5）對(duì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以驗(yàn)證導(dǎo)線線芯溫度計(jì)算模型的準(zhǔn)確性，并修正計(jì)算模型。（6）建立適用于室內(nèi)低壓?jiǎn)涡緦?dǎo)線的紅外診斷模型，為電氣消防安全檢測(cè)提供依據(jù)。二、工作進(jìn)展與完成工作量1、研究分析了國(guó)內(nèi)外紅外檢測(cè)與

17、導(dǎo)線溫度場(chǎng)研究現(xiàn)狀。2、研究分析紅外檢測(cè)技術(shù)及熱成像儀測(cè)試誤差影響因素。通過(guò)收集和整理文獻(xiàn)資料，查閱國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)紅外檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行了研究分析，并對(duì)熱成像儀測(cè)試誤差影響因素進(jìn)行研究分析，得出紅外熱成像儀測(cè)量誤差的修正公式。3、研究電氣線路導(dǎo)線的溫度場(chǎng)分布，分析導(dǎo)線產(chǎn)熱、導(dǎo)熱、散熱原理，得出導(dǎo)線線芯溫度計(jì)算公式。并對(duì)導(dǎo)線線芯溫度影響因素進(jìn)行了分析。目前已經(jīng)完成論文前三章內(nèi)容的撰寫，完成論文的60%的工作量。三、階段性研究成果紅外熱成像儀測(cè)量得到的溫度是被測(cè)物體表面輻射溫度，而不是被測(cè)物體表面真實(shí)溫度。因此在判斷過(guò)程中，要考慮被測(cè)物體表面的發(fā)射率、反射率、環(huán)境溫度的影響等，即需要區(qū)分熱成像儀接收的被測(cè)

18、物體表面輻射能量與物體反射的外界環(huán)境能量，繼而判斷被測(cè)物體表面的真實(shí)溫度。同時(shí)需要考慮大氣溫度、測(cè)量距離、大氣衰減等因素對(duì)紅外熱成像儀接收的紅外輻射能量的影響，這些因素均會(huì)對(duì)熱成像儀造成一定的測(cè)量誤差。在實(shí)際使用過(guò)程中，被測(cè)物體周圍的高溫物體也會(huì)影響紅外熱成像儀測(cè)量的準(zhǔn)確性。紅外熱成像儀測(cè)試過(guò)程中，當(dāng)近距測(cè)溫時(shí)，被測(cè)物體溫度修正公式為： 建立了電氣線路三維溫度場(chǎng)導(dǎo)熱數(shù)學(xué)模型，研究確定電氣線路溫度場(chǎng)的產(chǎn)生與傳熱原理。根據(jù)電氣線路運(yùn)行特點(diǎn)，電氣線路運(yùn)行過(guò)程中其本身就是一個(gè)有內(nèi)熱源的導(dǎo)熱體，電氣線路內(nèi)部線芯自身產(chǎn)熱，并在絕緣層內(nèi)以導(dǎo)熱方式向外傳熱，絕緣層外表面則以熱輻射換熱與對(duì)流換熱兩種方式與周圍空

19、氣進(jìn)行熱量交換。根據(jù)傳熱學(xué)基本理論知識(shí)可知，電氣線路導(dǎo)熱散熱過(guò)程與絕緣層的導(dǎo)熱系數(shù)、外表面對(duì)流換熱系數(shù)以及環(huán)境溫度等因素有關(guān)。室內(nèi)電氣線路運(yùn)行過(guò)程中，內(nèi)熱源為導(dǎo)線線芯電阻通過(guò)電流時(shí)產(chǎn)生的熱損耗，一部分能量用于導(dǎo)線本身升溫，另一部分能量則通過(guò)熱傳導(dǎo)方式從絕緣層內(nèi)側(cè)傳遞到絕緣層外側(cè)，并最終以熱對(duì)流和熱輻射的方式傳遞到周圍的空氣中。當(dāng)電線線路運(yùn)行達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，導(dǎo)線本身的溫度基本穩(wěn)定，不再升高，導(dǎo)線產(chǎn)生的熱量與散熱達(dá)到平衡狀態(tài)，由能量守恒定律可得到電氣線路線芯溫度計(jì)算模型： 式中：根據(jù)導(dǎo)線線芯溫度計(jì)算模型，以及導(dǎo)線溫度場(chǎng)的產(chǎn)熱、導(dǎo)熱、散熱基本理論，導(dǎo)線溫度場(chǎng)主要受到導(dǎo)線特性因素、導(dǎo)線加載電流、環(huán)境溫

20、度、對(duì)流換熱系數(shù)等因素影響。在紅外檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用中，目前主要針對(duì)室外高壓電纜，對(duì)于一般室內(nèi)低壓電氣線路檢測(cè)較少。另外在線芯計(jì)算模型中，大多模型中未考慮導(dǎo)線溫度對(duì)線芯電阻的影響和熱成像儀測(cè)量誤差。四、存在問(wèn)題與解決方案現(xiàn)階段研究主要還存在以下問(wèn)題：1、在建立的線芯溫度計(jì)算模型中，涉及計(jì)算的參數(shù)比較多，計(jì)算復(fù)雜，實(shí)際工程檢測(cè)中使用不便，因此工程適用的線芯溫度計(jì)算模型有待進(jìn)一步研究。2、在線芯溫度計(jì)算模型中，除了導(dǎo)線特性參數(shù)和對(duì)流換熱系數(shù)外，導(dǎo)線線芯溫度隨電流和環(huán)境溫度的變化規(guī)律有得進(jìn)一步研究。3、線芯溫度計(jì)算模型中，線芯溫度與表面溫度的關(guān)系有待進(jìn)一步研究。這對(duì)目前研究中存在的問(wèn)題，擬采用實(shí)驗(yàn)?zāi)M測(cè)

21、試研究，在不同環(huán)境溫度和不同電流的情況下測(cè)量導(dǎo)線表面溫度、線芯溫度、環(huán)境溫度、電流，利用實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合處理，從而研究分析線芯溫度隨環(huán)境溫度和電流的變化規(guī)律，以及線芯溫度和表面溫度關(guān)系，最終獲得線芯溫度計(jì)算模型，達(dá)到測(cè)量得到環(huán)境溫度和表面溫度，即可得知線芯溫度的目的。五、下一步工作安排針對(duì)目前研究成果和存在的問(wèn)題，下一步將進(jìn)行以下工作：1、根據(jù)線芯計(jì)算模型和室內(nèi)導(dǎo)線實(shí)際特點(diǎn)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。選擇實(shí)驗(yàn)對(duì)象與實(shí)驗(yàn)儀器，研究分析科學(xué)合理的實(shí)驗(yàn)方法。2、在不同環(huán)境溫度和不同加載電流的情況下，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)試并記錄導(dǎo)線溫度、環(huán)境溫度、電流、導(dǎo)線特性參數(shù)等。3、對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，研究線芯溫度和表

22、面溫度隨環(huán)境溫度、電流的變化規(guī)律，并研究線芯溫度與表面溫度的關(guān)系。4、通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，擬合得出導(dǎo)線線芯溫度與表面溫度、環(huán)境溫度的表達(dá)式即線芯溫度工程計(jì)算模型。并對(duì)該模型的誤差進(jìn)行分析。參考文獻(xiàn)A. W Jay，J. H Cooper，T. J Rodenbaugh，et al. Increasing Cable Rating by Distributed Fiber Optic Temperature Monitoring and Ampacity AnalysisJ. IEEE Transaction on Power Delivery，1999，6(3)：128134Bryner Nel

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