淺談紫外成像儀檢測技術(shù)在電力領(lǐng)域的應(yīng)用

1、淺談紫外成像儀檢測技術(shù)在電力領(lǐng)域的應(yīng)用上海日夜光電技術(shù)有限公司 陳聚文 021-*一、背景簡介紫外成像系統(tǒng)在輸供電線路和變電配電等設(shè)備的電暈檢測應(yīng)用已經(jīng)有十多年的時間,由早期只能夜間拍攝到太陽盲濾鏡的出現(xiàn)讓白天檢測變成事實到現(xiàn)在發(fā)展到有多種包括機載、車載、火車載等合成系統(tǒng),紫外成像技術(shù)確是有長足發(fā)展。 相比國外,國內(nèi)在紫外方面的應(yīng)用只有五,六年的經(jīng)驗,。以下是筆者了解到的一些在國際上紫外成像系統(tǒng)的應(yīng)用情況,讓我們可以借鑒,以改進(jìn)我們的紫外檢測知識和技術(shù),為輸供電線路和變電配電的安全營運盡一點力量。二、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的發(fā)展紫外成像檢測標(biāo)準(zhǔn)的制訂一直是國內(nèi)專家希望制訂的規(guī)范。 有了規(guī)范此技術(shù)便可有效的廣

2、泛推廣,避免各大用戶錯誤使用和分析數(shù)據(jù)以致得出錯誤檢測結(jié)果。 在定性上,目前的系統(tǒng)不論敏感度,可見光影像放大度等已經(jīng)做得理想,已經(jīng)可以很好的為電暈定性定位,從而確定電暈有沒有在關(guān)鍵部分產(chǎn)生。 但對于那些已經(jīng)確認(rèn)了電暈在關(guān)鍵重要部件,是否需要立即維修還是可以等待,目前仍沒有一套很好的導(dǎo)則。美國EPRI導(dǎo)則目前是世界上最權(quán)威的紫外檢測導(dǎo)引,在架空輸電線路電暈和電弧檢測導(dǎo)則和變電站電暈和電弧檢測指南中羅列了一系列的例子來幫助用戶分辨哪些電暈是關(guān)鍵性,哪些是無關(guān)痛養(yǎng)的,為電暈定性,但至于定量,目前仍沒有一個解決方案。這課題不但在國內(nèi),在國外也是非常熱門,在美國,歐洲,以色列等地都有專家在研究解決方案。

3、經(jīng)過數(shù)年的研究和資料搜集,美國和以色列的專家共同編寫了一個簡單的判定分級。 將光子數(shù)的強度分為3個等級: 高度集中(Highly Intense、中度集中(Medium Intense、輕度集中(Low Intense。 3個等級的判 定和采取的措施請參照表一。表一強度 每分鐘光子數(shù) 代表 行動高度集中 大于5000 可以快速形成腐蝕或部件已嚴(yán)重?fù)p毀馬上維修或更換有問題部件中度集中 1000-5000 有可能形成腐蝕或部件已有一定損毀定下維修或更換時間輕度集中 小于1000 有可能縮短部件壽命或部件可能有輕微損毀繼續(xù)留意電暈發(fā)展以上數(shù)據(jù)是經(jīng)過多次在類似環(huán)境條件下檢測而收集回來的。測試條件是環(huán)境

4、溫度約20,相對濕度是60%,測試距離30米,增益設(shè)定為100。電暈判定流程圖一般如下: 由于光子數(shù)量極受環(huán)境影響,例如溫度、濕度、風(fēng)向、風(fēng)速、距離、角度等。所以光子強度的劃分比較寬,而且在不同地域、季節(jié)、時間都對計算產(chǎn)生影響。所以這判定導(dǎo)引只供參考而不是絕對,亦不是完全通用。但對于紫外定量的研究無疑可提供一點貢獻(xiàn)。除了美國、以色列外,南韓、歐洲和我國也在這方面積極研究,務(wù)求開發(fā)出一套能定性和定量的紫外導(dǎo)引,以期將此檢測手段大力推廣出去。在不久的將來,相信會有相關(guān)的導(dǎo)引出臺,以令紫外檢測更規(guī)范化,更通用!三、紫外巡檢方法 目前國內(nèi)的紫外巡檢方法主要仍然是便攜式,車載或機載仍然是較少。 外國,特

5、別是覆員廣大的美國,由于紫外技術(shù)起步比較早,在巡檢方法方面由于機載覆蓋面廣,儀器的反應(yīng)和檢測距離亦可支持直升機以每小時100公里的速度前進(jìn),在考慮成本效益下,愈來愈多公司采用機載方法。 而一些專門做機載檢測的公司亦應(yīng)運而生。 這些公司自己擁有一套配有紫外,紅外和可見光通道陀螺儀的直升機,按客戶的要求每年定期的為客戶以平均速度每小時35公里進(jìn) 行檢測,平均一天可檢測200多公里長的線路。 采集數(shù)據(jù)時,若發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重電暈現(xiàn)象,馬上將相關(guān)片段剪輯,以電郵形式當(dāng)天便發(fā)給客戶,讓客戶可以馬上安排進(jìn)一步的檢測或維修。 若果沒有特別發(fā)現(xiàn),他們會在一周內(nèi)向客戶提交報告,列明有那些地方需要注意,并向客戶提出維護建議

6、。 據(jù)他們的統(tǒng)計,在他們所發(fā)現(xiàn)的問題中,50%是用紫外發(fā)現(xiàn)的,28%是紅外,22%是可見光,而平均來說,在160公里的線路上,會有4-5處地方出現(xiàn)需要注意的電暈現(xiàn)象。機載方式的好處除了是覆蓋面大外,也可以避免因建筑結(jié)構(gòu)的阻隔而發(fā)現(xiàn)不了的問題,可以更全面的檢測整條線路。 而且在上空可以多角度的檢測發(fā)生電暈的地方,提供更多數(shù)據(jù)以分析具體電暈問題。 而機上的全球定位系統(tǒng)也可幫助更快更準(zhǔn)確的將有嚴(yán)重電暈的部分鎖定,讓他們可以做出及時的維修。除了有人駕駛直升機外,國外也積極研究無人駕駛飛機檢測的可行性。 最主要的問題是無人駕駛飛機的速度較高而且負(fù)重有限,所以此方面暫時仍沒有案例,但肯定已成為重要研究方向。另外,一些檢測公司也正研發(fā)一些配件更快更好的收集和分析數(shù)據(jù)。例如低成本陀螺儀,自動分析軟件將出現(xiàn)一定光子數(shù)量的圖像自動抽出,省卻將整段錄像從頭看到尾的時間等等。四,紫外在海外應(yīng)用情況目前紫外檢測用戶有大概有一半是在美國,但全球其它國家也積極引進(jìn)這科技,一些比較小的國家,例如克羅地亞、捷克、愛沙尼亞等地在紫外檢測也累積相當(dāng)經(jīng)驗。 紫外在中南美、亞非洲等地亦愈來愈普及。主要用戶仍為輸配電單位,其次是電力研究所和大學(xué)。 在中國,上海日夜光電技術(shù)有限公司的專業(yè)團隊在在國內(nèi)做了一些技術(shù)檢測服務(wù),也支持國家電玩無人機載紫外成像儀巡檢項目積累了大量的經(jīng)驗。據(jù)一