特高壓交流線路的檢測

特高壓交流線路的檢測第1頁/共133頁第一節(jié)不良絕緣子檢測2）不良絕緣子的檢測裝置：一般分為兩類：非接觸式檢測裝置、接觸式檢測裝置（1）非接觸式檢測裝置非接觸式檢測裝置能夠在檢測設備與絕緣子不接觸的情況下檢測出輸電線路中的不良絕緣子。目前有多種裝置用于不良絕緣子的非接觸式檢測，主要包括超聲波檢測裝置、激光多普勒振動裝置、紅外成像檢測裝置、電暈攝像裝置、聲波檢測及無線電檢測裝置等。

第2頁/共133頁第一節(jié)不良絕緣子檢測檢測裝置檢測原理主要設備優(yōu)點缺點超聲波檢測裝置當絕緣子存在裂隙,超聲波進入或穿過絕緣子時,會在裂隙處發(fā)生反、折射和模式變換。通過對接收到的超聲波進行處理可檢測出劣質(zhì)絕緣子超聲波發(fā)射及接收裝置可以較準確地檢測出開裂的絕緣子對未開裂絕緣子不起作用;超聲波本身存在耦合和衰減;需到現(xiàn)場逐個檢測激光多普勒振動裝置開裂絕緣子的振動中心頻率與正常絕緣子不同激光多普勒振動儀對開裂絕緣子的檢測效果明顯對未開裂絕緣子不起作用;設備造價很高,體積龐大,笨重,操作及維修復雜,不適于野外作業(yè);需到現(xiàn)場逐個檢測紅外測溫裝置利用絕緣子表面電流引起的熱效應進行測量紅外熱象儀對半導體釉絕緣子的檢測效果明顯設備造價高;對玻璃絕緣子及普通釉的瓷絕緣子檢測效果不明顯;環(huán)境對檢測效果影響大;需到現(xiàn)場逐個檢測聲波檢測裝置不良絕緣子放電發(fā)出聲波,根據(jù)聲波的強弱、有無,可判斷是否存在劣質(zhì)絕緣子聲波接收裝置設備簡單操作方便受環(huán)境背景噪聲影響很大;需到現(xiàn)場逐個檢測,且有時需登桿登塔無線電波檢測裝置不良絕緣子放電發(fā)出電磁波,根據(jù)接收電磁波天線的方向及電磁波的強度來判斷是否存在劣質(zhì)絕緣子電磁波接收裝置設備簡單操作方便抗干擾能力差、靈敏度低;需到現(xiàn)場逐個檢測電暈攝像儀不良絕緣子的存在使其他正常絕緣子上的電暈現(xiàn)象增強電暈攝像機可以清晰地測到電暈放電而不受陽光輻射的影響對內(nèi)部放電觀察不到;設備造價較高;需到現(xiàn)場逐個檢測非接觸式不良絕緣子檢測方法比較

第3頁/共133頁第一節(jié)不良絕緣子檢測(2）接觸式檢測裝置接觸式不良絕緣子檢測儀的測量對象主要有絕緣子串的分布電壓、泄漏電流和脈沖電流等。常用的測量裝置包括：火花間隙、分布電壓檢測儀、光電檢測桿、蜂鳴試驗裝置、絕緣子絕緣電阻測量裝置和脈沖檢測裝置。第4頁/共133頁第一節(jié)不良絕緣子檢測火花間隙檢測裝置的形狀、各部位名稱和尺寸

1－支承板；2－電極；3－調(diào)整螺母；4－墊圈；5－電極、探針固定架；6－探針固定架；7－探針；8－工作頭

第5頁/共133頁第一節(jié)不良絕緣子檢測火花間隙法最主要的優(yōu)點：測試原理簡單、操作方便最大的缺點：準確度低,測量過程繁瑣。在現(xiàn)場使用火花間隙測試桿帶電檢測不良絕緣子，應遵守下列規(guī)定：第一，檢測前，應對檢測裝置進行檢測，確保測量桿的絕緣性能滿足要求,操作靈活；第二，針式及少于3片的懸式絕緣子不得使用火花間隙檢測器進行檢測；第三，檢測63kV及以上電壓等級的絕緣子時，當發(fā)現(xiàn)同一串中的零值絕緣子片數(shù)達到表3-2中片數(shù)時應立即停止檢測。如絕緣子串的總片數(shù)超過表的規(guī)定時，零值絕緣子片數(shù)可以相應增加。第四，應在干燥天氣進行檢測。

第6頁/共133頁第一節(jié)不良絕緣子檢測電壓等級（kV）63110220330500絕緣子串片數(shù)57≥13192025～26不良絕緣子片數(shù)23456火花間隙法中被測絕緣子串中允許的不良絕緣子片數(shù)

第7頁/共133頁第一節(jié)不良絕緣子檢測分布電壓檢測儀通過檢測每片絕緣子的分布電壓值，再對整串絕緣子的分布電壓進行定量分析，根據(jù)各片電壓分布情況來確定不良絕緣子。光電檢測桿光電檢測桿是隨著光纖技術的發(fā)展而產(chǎn)生的。主要原理是將高壓探頭上的感應電壓經(jīng)光電轉換變成光信號，通過絕緣桿內(nèi)部的光纖傳到低壓側，經(jīng)處理后將絕緣子串的分布電壓以數(shù)字形式顯示出來。不足之處是測量誤差較大。第8頁/共133頁第一節(jié)不良絕緣子檢測上述幾種裝置都是通過測量輸電線路絕緣子串的分布電壓來判定是否存在不良絕緣子。電力行業(yè)標準DL/T626－2005《劣化盤形懸式絕緣子檢測規(guī)程》中規(guī)定了通過測量分布電壓來判斷是否存在不良絕緣子的判斷標準：第一，將測得電壓分布與標準電壓分布進行對照，被測絕緣子電壓值低于50％標準規(guī)定值，判為劣化絕緣子；第二，被測絕緣子電壓值高于50％的標準規(guī)定值，同時明顯低于相鄰兩側合格絕緣子的電壓值，判為劣化絕緣子；第三，在規(guī)定火花間隙距離和放電電壓下未放電，判為劣化絕緣子。第9頁/共133頁第一節(jié)不良絕緣子檢測蜂鳴試驗檢測裝置蜂鳴試驗檢測裝置的原理為：用帶有操縱桿的金屬蜂鳴器接觸絕緣子頂部會產(chǎn)生蜂鳴的聲音，其強度隨絕緣子串的電壓分布而改變。這種裝置原理簡單。但檢測的準確性受到檢測人員鑒別聲音強度的能力限制，且易受到外界聲音的干擾。絕緣子絕緣電阻測量裝置絕緣子絕緣電阻測量裝置是使用手動或自動測量工具，逐片對絕緣子絕緣電阻進行測量。脈沖絕緣子檢測裝置脈沖絕緣子檢測裝置是通過向帶電運行的絕緣子串上的單片絕緣子注入脈沖電壓來測泄漏電流。該方法的優(yōu)點是能定量檢測絕緣子的絕緣電阻值，并能在線路運行帶電的情況下進行檢測。

第10頁/共133頁第一節(jié)不良絕緣子檢測上述兩種裝置都通過測量絕緣子絕緣電阻的方法確定輸電線路中的不良絕緣子。電力行業(yè)標準DL/T626－2005《劣化盤形懸式絕緣子檢測規(guī)程》中也規(guī)定了通過測量絕緣電阻的方法確定不良絕緣子的判斷標準：第一，電壓等級500kV，絕緣子絕緣電阻低于500MΩ，判為不良絕緣子；第二，電壓等級500kV以下，絕緣子絕緣電阻低于300MΩ，判為不良絕緣子。第11頁/共133頁第一節(jié)不良絕緣子檢測（3）用于特高壓輸電線路的不良絕緣子檢測裝置我國特高壓線路絕緣子串長達到十米左右或更長，現(xiàn)有的不良絕緣子檢測裝置已不便直接應用于特高壓交流輸電線路，研究相應的輸電線路不良絕緣子檢測裝置是十分必要的。對于用于特高壓輸電線路的接觸式不良絕緣子檢測裝置，需要著重考慮以下幾個方面:第一，安全性。第二，可操作性。第三，準確性和可靠性。第12頁/共133頁第二節(jié)驗電作業(yè)驗電器是用來檢測電力設備上是否存在電壓的常用電力安全工具之一。目前在我國220V～500kV線路主要使用聲光型驗電器，其原理框圖如下：第13頁/共133頁第二節(jié)驗電作業(yè)（1）驗電器的功能及技術要求根據(jù)IEC61243-1《帶電作業(yè)用驗電器—用于交流1kV及以上電壓的電容型驗電器》標準，明確規(guī)定了電容型驗電器的主要功能及技術要求：第一，在額定運行電壓下驗電器應能清晰地顯示，在規(guī)定的起動電壓范圍內(nèi)，驗電器應正常啟動并可連續(xù)顯示。鄰近的帶電體或接地部件的存在不應影響驗電器的正常顯示，干擾電場的存在不應影響正常顯示。第二，在規(guī)定的光照條件下，對于處于正常操作位置的人員，驗電器發(fā)出的光信號應是清晰可見的。在規(guī)定的噪聲背景下，驗電器發(fā)出的聲信號應是清晰可聞的。第14頁/共133頁第二節(jié)驗電作業(yè)第三，針對不同氣候條件的要求，驗電器可分為低溫型、常溫型、高溫型三種類型，驗電器應在相對應的溫度范圍內(nèi)能正常工作。氣候類型氣候條件范圍（操作和儲存）溫度℃濕度％低溫型（D）-40～+5520～96常溫型（C）-25～+5520～96高溫型（G）-5～+7012～96第四，在額定頻率變化±3%的范圍內(nèi)驗電器應能給出正確指示。第15頁/共133頁第二節(jié)驗電作業(yè)第五，驗電器的響應時間應小于1s，在直流電壓下應無響應。對驗電器施加額定電壓5min，驗電器應在電火花發(fā)生時不致?lián)p壞或停止工作。第六，絕緣材料應滿足額定電壓下的電氣絕緣要求，絕緣桿的最小有效絕緣長度應不低于規(guī)定長度，帶電作業(yè)時應保證作業(yè)人員及設備的安全。第七，驗電器應具有抗振動、抗沖擊、抗跌落性能，指示器的重量應減到最小且具有所需的性能要求，應便于使用者安全、可靠地進行操作。第16頁/共133頁第二節(jié)驗電作業(yè)第八，自檢元件無論是內(nèi)裝的還是外附的，均應能檢測指示器的所有電路，包括電源和指示功能。如果不能檢測所有的電路，應在使用說明書中清楚地申明，并應保證這些未被自檢的電路是高度可靠的。第九，驗電器在正常操作時，如同時觸及帶電和接地部件，驗電器不應閃絡和擊穿。不應由于電火花的作用致使顯示器毀壞或停止工作。通過絕緣件的泄漏電流不應大于0.5mA。第17頁/共133頁第二節(jié)驗電作業(yè)（2）驗電器的電氣絕緣要求驗電器在正常操作時，必須確保作業(yè)人員的安全。在系統(tǒng)運行電壓和操作過電壓的作用下不應發(fā)生閃絡和擊穿，且在規(guī)定的工作條件下通過絕緣件流經(jīng)人體的電流不應大于0.5mA。為滿足這一要求，采用的絕緣材料及絕緣桿的有效絕緣長度須滿足有關標準的規(guī)定和要求。第18頁/共133頁第二節(jié)驗電作業(yè)IEC61243-1《帶電作業(yè)用驗電器—用于交流1kV及以上電壓的電容型驗電器》的標準中對絕緣桿的最小有效絕緣長度規(guī)定如下：Ur(kV)L(mm)Ur≤3652536<Ur≤72.490072.4<Ur≤1231300123<Ur≤1701750170<Ur≤2452450245<Ur≤4203200注：Ur－額定電壓，L－最小有效絕緣長度(另外，規(guī)定手柄長度最少為115mm，若需要可更長)第19頁/共133頁第二節(jié)驗電作業(yè)在IEC標準中，沒有規(guī)定其他電壓等級包括1000kV電壓等級帶電作業(yè)用驗電器的絕緣件的最小有效絕緣長度。根據(jù)我國國家標準GB/T18037《帶電作業(yè)工器具基本技術要與設計導則》，要求帶電作業(yè)工器具放電危險率應不大于1×10-5，依據(jù)此要求可以通過試驗研究確定帶電作業(yè)工具的最小有效絕緣長度。第20頁/共133頁第二節(jié)驗電作業(yè)（3）驗電器的試驗布置及試驗裝置在IEC61243-1《帶電作業(yè)用驗電器—用于交流1kV及以上電壓的電容型驗電器》中，規(guī)定驗電器的試驗布置見圖3-3(無接觸電極延長段的布置)。圖中環(huán)電極尺寸、球電極尺寸、電極間隔距離的尺寸規(guī)定見下表：額定電壓Ur(kV)電極距離a0(mm)H(mm)環(huán)直徑ΦD(mm)球直徑Φd(mm)1<Ur≤12300>lt;Ur≤2424<Ur≤5252<Ur<1701000>25001050100170<Ur<420第21頁/共133頁第二節(jié)驗電作業(yè)檢測驗電器功能的試驗布置(無接觸電極延長段)以上試驗布置及裝置參數(shù)的最高適用電壓為420kV，對于其他電壓等級的驗電器，以上試驗布置及裝置參數(shù)則需進行驗證試驗。

第22頁/共133頁第二節(jié)驗電作業(yè)（4）用于特高壓輸電線路的驗電器針對特高壓輸電線路的特點，對驗電裝置及驗電作業(yè)提出了新的要求：第一，安全性。第二，可靠性。第三，可操作性。目前適用于1000kV交流特高壓線路的驗電器正在研制過程中。第23頁/共133頁第三節(jié)桿塔接地裝置檢測（1）桿塔工頻接地電阻的要求在雷季干燥時，每基桿塔不連避雷線時的工頻接地電阻不宜超過下表所列數(shù)值。土壤電阻率（Ω*m）≤100>100～500>500～1000>1000～2000>2000接地電阻（Ω）1015202530注：如土壤電阻率超過2000Ω·m，接地電阻很難降低到30Ω時，可采用6～8根總長不超過500m的放射性接地體，或采用連續(xù)伸長接地體，其接地電阻不受限制。雷電活動強烈的地方和經(jīng)常發(fā)生雷擊故障的桿塔和線段，應改善接地裝置，適當提高絕緣水平和架設耦合地線，桿塔接地電阻最好能處理到10Ω以下，這樣才能有效地限制雷擊跳閘率。

第24頁/共133頁第三節(jié)桿塔接地裝置檢測（2）桿塔工頻接地電阻的測量第一，測量方法。測量桿塔工頻接地電阻的常用方法有：三極法、四極法和鉗表法。在電力行業(yè)標準DL/T887-2004《桿塔工頻接地電阻測量》中對于三極法、鉗表法等桿塔工頻接地電阻測量方法進行了規(guī)范。三極法測量桿塔工頻接地電阻布置圖

第25頁/共133頁第三節(jié)桿塔接地裝置檢測具體應用中，三極法還可以分為電橋法、比率計法和智能型接地電阻測試儀法等。常用的電橋法原理接線如下圖：第26頁/共133頁第三節(jié)桿塔接地裝置檢測調(diào)節(jié)圖中r，使檢流計指零，此時

實際的接地電阻測量儀中，取，k為倍率電阻的并聯(lián)系數(shù)，n為電橋倍率，則。使用時，調(diào)節(jié)檢流計電流為零后，讀取r值，乘以所選擇的倍率n，即得被測接地電阻。

第27頁/共133頁第三節(jié)桿塔接地裝置檢測比率計法的原理接線如下圖比率計的偏轉與流過兩個線圈的電流比成比例，比率計指針的偏轉刻度由標準電阻值校準，測量時可直接從刻度上讀出接地電阻值。

第28頁/共133頁第三節(jié)桿塔接地裝置檢測智能型測試儀接線原理

測量時，儀器同時測出U和I，由于電壓測量裝置電阻遠大于被測接地電阻和電流極接地電阻，故被測得的U和I即為加在被測電阻上的電壓和流過被測電阻的電流，然后由R＝U/I計算出被測接地電阻。第29頁/共133頁第三節(jié)桿塔接地裝置檢測四極法與三極法的測量原理基本相同。由于三極法電壓線與電流線之間的距離較小，電壓線與電流線之間的互感會引起測量誤差。在對測量精度較高的情況下可用四極法進行測量。四極法測量工頻接地電阻的原理接線圖

圖中的四極是指被測接地裝置1、測量用的電壓極2、電流極3、輔助電極4。其中輔助電極4離被測接地裝置邊緣的距離d14=30～100m，用高輸入阻抗電壓表測量1、2，1、4和2、4之間的電壓。電壓U12、U14和U24以及通過接地裝置流入地中的電流I，得到被測接地裝置的工頻接地電阻。

1-被測接地裝置；

2-測量用電壓極；

3-測量用電流極；

4-輔助電極第30頁/共133頁第三節(jié)桿塔接地裝置檢測式中U12——被測接地裝置1和電壓極2之間的電壓；

U14——被測接地裝置1和輔助極4之間的電壓；

U24——電壓極2和輔助極4之間的電壓；

I——通近接地裝置流入地中的試驗電流。

同時為了減少電壓線和電流線之間互感的影響，可使用架空線的一相作電流線，另外再從地面放一根電壓測試線，兩根線沿同一方向布線，但應間距一定的距離，最好能大于10m。在試驗中如遇到升電流有困難時，應檢查架空線路的導線接頭是否接觸好，接觸電阻是否過大，電流極和電壓極的接地是否可靠，如不可靠可在測試電流極和電壓極四周加鹽水處理。往往進行接地電阻測試時，調(diào)壓器調(diào)到滿量程卻升不起電流，最后檢查是由于試驗時所用的架空線路導線弓子接頭長期失修、氧化，使接頭處電阻過大所致，經(jīng)處理后電流才會升到預定值。第31頁/共133頁第三節(jié)桿塔接地裝置檢測鉗表法也是測量桿塔工頻接地電阻的常用方法。鉗表法不需要借助輔助電極，在不改變桿塔接地狀態(tài)的條件下，測量其接地電阻。

鉗表法示意圖

第32頁/共133頁第三節(jié)桿塔接地裝置檢測圖中，電壓發(fā)生器產(chǎn)生的電壓U作為測量電源，同時通過CT測量流過被測回路的電流I，忽略被測接地電阻以外的回路電阻，通過下式計算可以得到被測接地電阻。

鉗表法測量原理

第33頁/共133頁第三節(jié)桿塔接地裝置檢測實際上輸電線路的架空地線除全線接地方式外，還有分段接地方式（每一定長度的架空地線為一段，和其他架空地線時斷開的）和對地絕緣方式（正常運行時，地線和桿塔絕緣，地線和桿塔之間有一小的間隙；雷擊時，間隙擊穿，地線通過間隙接地）。這兩種方式下，鉗形計的測量示意圖如下圖所示。第34頁/共133頁第三節(jié)桿塔接地裝置檢測圖中，Rg為被測接地體的接地電阻，Rg’為桿塔的基礎的自然接地電阻。由接地電阻的基本概念可知，此時鉗形計測量的結果既非Rg，又非Rg’。此時，桿塔基礎相當測量儀的一個電極，顯然這個電極沒有離開接地體或離接地體很近，測量的結果當然不是要測的接地電阻。此時使用鉗形計測量接地電阻會產(chǎn)生較大誤差。因此在電力行業(yè)標準DL/T887-2004《桿塔工頻接地電阻測量》中對于鉗表法的使用條件進行了嚴格的規(guī)定。架空輸電線路的桿塔只有在滿足以下條件時可以使用鉗表法測量工頻接地電阻：a）桿塔所在的輸電線路具有避雷線，且多基桿塔的避雷線直接接地。b）測量所在線路區(qū)段中直接接地的避雷線上并聯(lián)的桿塔數(shù)量滿足下表的規(guī)定。第35頁/共133頁第三節(jié)桿塔接地裝置檢測桿塔接地電阻Ω0<Rg≤11<Rg≤22<Rg≤44<Rg≤55<Rg≤77<Rg≤1010<Rg≤1515<Rg≤1717<Rg≤2424<Rg≤3030<Rg≤4040<Rg≤50并聯(lián)桿塔基數(shù)≥4≥5≥6≥7≥8≥9≥10≥11≥12≥13≥15≥16測量所在線路區(qū)段中直接接地的避雷線上并聯(lián)桿塔數(shù)量的要求第36頁/共133頁第三節(jié)桿塔接地裝置檢測接地電阻測量方法的比較：從測量的效率方面比較，鉗表法工作量最小，效率最高；智能型儀器次之；電橋法或比率計法最不方便。鉗表法不需要改動被測桿塔的接地裝置，不需要輔助電極，測量最安全；智能型儀器不需要改動被測設備接地裝置，但需要采用輔助電極；電橋法或比率計法不僅要改動被測設備的接地方式，而且要使用輔助電極。從測量準確度看，由于鉗表法受到被測設備和與之形成回路的接地電阻的影響，其測量結果精度較低，而智能型儀器、電橋法和比率計法的測量法方法則可以避免這樣的問題，其測量精度較高。第37頁/共133頁第三節(jié)桿塔接地裝置檢測（3）特高壓線路桿塔接地裝置的檢測特高壓桿塔接地裝置的檢測應從以下方面著手進行：第一，定期檢查桿塔的接地引下線是否完好，如被破壞應及時修復，應定期進行防腐處理。第二，定期檢查接地螺栓是否生銹，與接地線的連接是否完好，螺絲是否松動，應保證與接地線有可靠的電氣接觸。第三，檢查接地裝置是否遭到外力破壞，是否被雨水沖刷露出地面，如被破壞，應盡快組織施工恢復。第四，每年在冬季土壤干燥時應測量桿塔接地裝置的工頻接地電阻，檢查是否超標，如超標應及時改造。第38頁/共133頁第四節(jié)導地線與接續(xù)金具檢測高壓輸電線路導地線與接續(xù)金具缺陷的檢測過去多采用目測法。目測法是巡視人員用肉眼或望遠鏡對導線進行觀測，有時是巡視人員將導線缺陷拍攝下來再進行觀測分析。目測法在實際工作中存在著效率低，準確度不高等不足。隨著線路檢修技術研究的不斷深入，出現(xiàn)了一些輸電線路導地線及接續(xù)金具檢測的新方法、新裝置，目前發(fā)展較為成熟的有紅外熱成像檢測法和紫外成像檢測法。第39頁/共133頁第四節(jié)導地線與接續(xù)金具檢測（1）紅外熱成像檢測法。紅外熱成像檢測法是根據(jù)輸電線路通電時導地線與接續(xù)金具有缺陷處和無缺陷處的紅外輻射場不同的原理進行檢測。該方法具有安全性好、自動化程度高、可操作性強、快速直觀的特點。（2）紫外成像檢測法。紫外成像檢測法也是目前出現(xiàn)的一種對輸電線路導地線、接續(xù)金具及各種帶電設備的檢測方法。該方法具有快速直觀、自動化程度高的特點。相對于紅外成像檢測法，該方法對檢測環(huán)境的要求較寬松，適用性強。另外還有渦流檢測法、超聲波檢測法等導地線和接續(xù)金具檢測的方法，但從目前的發(fā)展水平看，這些方法都存在著技術上的缺陷，離實際運用還有較大的距離。第40頁/共133頁第四節(jié)導地線與接續(xù)金具檢測（3）特高壓線路導地線與接續(xù)金具的檢測紅外成像與紫外成像檢測技術是目前較為成熟的檢測導地線及金具缺陷的技術。但是要用于特高壓線路導地線及金具的檢測工作中，這兩種檢測方法還各有缺陷。第41頁/共133頁第四節(jié)導地線與接續(xù)金具檢測紅外檢測技術對于檢測環(huán)境的要求限制了該方法的適用范圍，需對目前的檢測裝置或檢測方式進行改善，努力減少太陽光輻射對紅外檢測結果的影響；目前我國還沒有對接續(xù)金具接觸電阻的規(guī)定，因此對紅外檢測方法的判據(jù)的研究還有待深入；在被測設備負荷電流較小時，使用紅外成像的檢測方法檢測可靠性較差，如何在負荷較小時提高檢測的可靠性也是亟待解決的問題之一。紫外成像檢測法只能對發(fā)生電暈或放電的帶電設備進行檢測，因此從原理上講該方法也存在一定的局限性；同時由于大氣溫度、濕度等都會影響大氣對紫外線的吸收，所以紫外成像檢測法對于檢測環(huán)境也有要求。第42頁/共133頁第五節(jié)導線弧垂的檢測（1）導線弧垂偏差的規(guī)定關于對輸電線路導線弧垂的規(guī)定主要有如下幾點：第一，110kV以下的線路允許偏差為＋5％、－2.5％；220kV以上的線路為±2.5％。第二，跨越通航河流的大跨越檔其弧垂允許誤差不應大于±1％，其正偏值不應超過1.0m。第三，對于其他有關分裂導線和導線避雷線的弧垂偏差參照有關規(guī)程規(guī)范。

第43頁/共133頁第五節(jié)導線弧垂的檢測（2）弧垂的測量方法常用的導線弧垂的測量方法通常包括等（異）長法和角度法等。

等長法，即平行四邊形法，是常用的觀測弧垂的方法。如下圖所示,在A、B點各掛弧垂尺,從架空線路的懸掛點起始向下測量需測數(shù)值f,調(diào)整架空線路的弧垂,直至A、B兩點的弧垂尺與導線弧垂檔中的最低點目測成為一條直線,此時觀測檔弧垂即為要求的f值。

等長法觀測導線弧垂

第44頁/共133頁第五節(jié)導線弧垂的檢測角度法是檢測工作中最常用的弧垂測量方法，根據(jù)觀測點的不同又可分為檔端、檔內(nèi)和檔外角度法。

檔內(nèi)角度法示意圖

第45頁/共133頁第五節(jié)導線弧垂的檢測f—檢查溫度下的實測弧垂，m；a—安置儀器端架空線懸掛點至儀器水平軸的垂直距離，m；b—儀器視線與架空線相切，并與2號桿塔相交，其交點至2號桿塔架空線懸掛點的垂直距離，m；由圖中可知：

a＝g－λ－i

b＝L×（tanθ2－tanθ1）g——安裝儀器桿塔呼稱高（避雷線則指避雷線橫擔或支架掛點高度），m；i——儀器高，m；λ——絕緣子串長度，m；L——實際擋距，m；θ1——檔端經(jīng)緯儀儀鏡對架空線弧垂最大處切線角的測量值；θ2——檔端經(jīng)緯儀儀鏡對架空線線夾的掛點角的測量值。第46頁/共133頁第五節(jié)導線弧垂的檢測檔內(nèi)角度法。如下圖所示，將儀器置于1～2號塔之間線路正下方距1號塔L1處。

檔內(nèi)角度法示意圖

第47頁/共133頁第五節(jié)導線弧垂的檢測計算架空線弧垂公式為：式中：L1——儀器距1號塔中心樁的距離，m；第48頁/共133頁第五節(jié)導線弧垂的檢測檔外角度法。如下圖所示，將儀器置于1號塔小號側線路正下方距1號塔L1處。

檔外角度法示意圖

第49頁/共133頁第五節(jié)導線弧垂的檢測計算架空線弧垂公式為：式中：L1——儀器距1號塔中心樁的距離，m；第50頁/共133頁第五節(jié)導線弧垂的檢測（3）特高壓線路導線弧垂檢測正如特高壓線路導地線及接續(xù)金具檢測中提到的，特高壓線路導線對地距離更高?，F(xiàn)有的等長法或角度法可運用于特高壓線路的弧垂檢測,但還存在著一些缺陷。角度法在測量時需使用經(jīng)緯儀配合標尺或望遠鏡配合馳度板通過角度測量、視距測距以及望遠鏡目估弛度板讀數(shù)來完成，其測量精度不僅受角度測量、目估讀數(shù)的影響較大，而且測量過程煩瑣，計算過程冗長；而等（異）長觀測法雖然操作簡便，但測量人員需登塔測量，由于特高壓線路桿塔較高，登塔測量勞動強度大。更新或改良現(xiàn)有的檢測裝置才能夠更高效準確的完成特高壓線路的弧垂檢測工作。第51頁/共133頁第六節(jié)桿塔傾斜及檢測（1）桿塔傾斜的檢測方法桿塔的傾斜度，可按下式計算：

式中：q——傾斜度；

S——傾斜值，mm；

H——桿塔頂面或測量點至地面的高度，mm。第52頁/共133頁第六節(jié)桿塔傾斜及檢測經(jīng)緯儀測量桿塔傾斜度示意圖

桿塔傾斜值為：

第53頁/共133頁第六節(jié)桿塔傾斜及檢測（2）特高壓線路桿塔傾斜檢測由于特高壓線路桿塔較高，在使用經(jīng)緯儀檢測桿塔傾斜度時檢測儀器距桿塔距離較遠（1.5倍的塔高），距離遠后可能造成測量精度下降，而且測量現(xiàn)場地形條件等因素的影響也會給測量工作帶來不便。因此今后可研究開發(fā)測量精度更高，適用性更強的桿塔傾斜的檢測裝置。第54頁/共133頁第七節(jié)紅外與紫外檢測技術（一）紅外檢測1、紅外成像檢測的優(yōu)越性紅外成像檢測是一種遙感診斷技術。它除了具有不停電、不取樣、不接觸帶電體的特點外，還具有以下的優(yōu)點。（1）安全可靠、準確靈敏、快速高效；并且省時、省力。（2）可以對線路上的各種設備進行在線發(fā)熱檢測。并可以直觀地顯示出物體表面的溫度分布熱圖；（3）溫度的分辨率高：一般可以分辨出0.1℃的溫升，最高可分辯出0.01℃的溫升；（4）可以進行數(shù)字存儲與計算機處理；（5）可采用多種顯示方式。第55頁/共133頁第七節(jié)紅外與紫外檢測技術

2、紅外檢測的基本原理紅外線是電磁波的一種，其波長范圍為（0.76～1.00）nm。它處于可見光中紅光波段之外、并與可見光相鄰的部位，因此稱之為紅外線。通過試驗發(fā)現(xiàn)，任何物體，只要不是絕對零度，都會向外輻射出紅外線。紅外成像儀就是根據(jù)這一物理特性設計而成的。紅外成像儀采用對物體進行掃描的方法，依一定的順序，逐點接收被測物體的紅外輻射，再利用紅外元件，將這些接收到的紅外輻射轉變?yōu)殡娦盘枺缓蠼?jīng)過類似于電視接收系統(tǒng)的信息處理，在顯示屏幕上顯示出一幅被測物體的紅外熱圖像。當被測物體溫度高時，其紅外輻射強度大，轉變成的電信號也強，屏幕上顯示的熱像圖也就更明亮，反之，則熱像圖就暗。第56頁/共133頁第七節(jié)紅外與紫外檢測技術3、紅外成像儀的主要參數(shù)（1）工作波段:一般采用(3～5)μm與(8～12)μmm兩種波段。（2）探測器類型:這是指采用的紅外器件的類型。它們有：銻化銦（InSb）、碲鎘汞（HgCdTe）、硫化鉛（PbS）、硒化鉛（PbSe）等。（3）掃描制式:通常為我國的電視標準，PAL制式。（4）顯示方式:有黑白顯示和偽彩色顯示兩種。（5）溫度測定范圍:即測定溫度的上限與下限。（6）測溫準確度:測溫的最大誤差與儀器量程之比的百分數(shù)。（7）最大工作時間:允許的連續(xù)工作時間。第57頁/共133頁第七節(jié)紅外與紫外檢測技術4、紅外檢測的基本要求（1）對檢測人員的要求①了解紅外成像診斷技術的基本條件和診斷程度，熟悉紅外成像儀的操作程度和測試方法；②經(jīng)過有關紅外成像檢測技術的培訓，合格后方能上崗；③了解被檢測設備的結構特點，熟悉運行狀況和導致設備故障的基本因素；④具有一定的現(xiàn)場工作經(jīng)驗，熟悉并能嚴格遵守電力生產(chǎn)和工作現(xiàn)場的有關安全規(guī)程。第58頁/共133頁第七節(jié)紅外與紫外檢測技術（2）對紅外熱像儀的要求①圖像清晰穩(wěn)定；②不受測量環(huán)境中高壓電磁場的干擾；③具有圖像分析功能；④較高的溫度分辨率；⑤在滿足實測距離的條件下，有足夠的空間分辨率；⑥較高的測量精度和合適的測溫范圍。第59頁/共133頁第七節(jié)紅外與紫外檢測技術（3）對檢測環(huán)境的要求進行紅外檢測時，要適當選擇環(huán)境的濕度、溫度和風速，避免日光與燈光的直射，以及避免其它高溫輻射源的干擾，也需避開雨、霧、雪的氣候條件。根據(jù)經(jīng)驗，對于檢測溫度，一般不宜低于5℃，空氣濕度不大于85%，風速不宜超過5m/s。戶外檢測應在日出之前、日落之后或在陰天進行。第60頁/共133頁第七節(jié)紅外與紫外檢測技術（4）對線路的要求根據(jù)有關資料介紹，直升飛機承載紅外熱成像儀檢測導線及連接件的過熱缺陷時，要求被檢測導線電流密度大于1A/mm2，使導線溫度高于大氣溫度，在陽光較弱的天氣里，溫度對紅外熱成像影響較小，易于發(fā)現(xiàn)線路過熱缺陷。一般宜在環(huán)境溫度為25℃時進行直升飛機的線路巡視檢測。第61頁/共133頁第七節(jié)紅外與紫外檢測技術5．紅外檢測線路時的注意事項（1）檢測地點應盡量選在與被檢設備面垂直相對處，距離盡量近，并且保持固定不變，即歷次檢測應定方向、定距離、定高度，且力求背景熱輻射均勻，減少熱源干擾。（2）檢測時所選的環(huán)境溫度參照體，盡量選擇被測物附近的同類設備，并盡可能保持相同的方向，最好在同一視場內(nèi)選擇。（3）檢測時，應選擇適宜的溫度范圍和溫度分辨率，使設備的熱異常信息不丟失和分辨力最佳，以便于診斷。第62頁/共133頁第七節(jié)紅外與紫外檢測技術（4）對于檢測特高壓輸電線路的設備，應選用長焦距鏡頭，此時須注意在每次檢測時預先正確對焦；（5）正確選擇被測物體的輻射率，對于輸電線路設備，一般可以選擇輻射率為0.9；（6）記錄大氣溫度，相對濕度，風力、測量距離、及設備的電壓、負荷等情況，將這些數(shù)據(jù)輸入紅外測量儀，以便進行輔助較正；（7）當找到發(fā)熱點后，須仔細地從不同方位對發(fā)熱點進行檢測，以確定存在該熱點的可信度。第63頁/共133頁第七節(jié)紅外與紫外檢測技術6．輸電線路設備的熱缺陷輸電線路設備的熱缺陷，主要是指各種裸露在空氣中，通過一定手段直接檢測到的、由設備接觸不良而產(chǎn)生的熱缺陷。其中以導體連接不良的缺陷最為普遍。熱缺陷可按設備溫升的高低與對設備的危害程度分為三個等極：一般性熱缺陷、嚴重性熱缺陷和危險性熱缺陷。第64頁/共133頁第七節(jié)紅外與紫外檢測技術7.紅外檢測輸電線路設備的實踐（1）線路設備紅外診斷的方法①表面溫度判斷法：根據(jù)測量所得的設備表面溫度值，結合環(huán)境氣候條件、負荷大小進行分析判斷。②相對溫度判斷法：兩個對應測點之間的溫差與其中較熱點的溫升之比的百分數(shù)。③同類比較判斷法：根據(jù)同類設備的溫差進行比較分析。④熱圖像特征判斷法：根據(jù)同類設備的正常狀態(tài)和異常狀態(tài)的熱圖像判斷設備是否正常。⑤歷史分析判斷法：分析同一設備在不同時期的檢測數(shù)據(jù)，找出設備致熱參數(shù)的變化，判斷設備是否正常。第65頁/共133頁第七節(jié)紅外與紫外檢測技術（2）金具與導線過熱的檢測經(jīng)驗表明：導體外部的熱缺陷，主要產(chǎn)生的根源是連接不良所致。根據(jù)大量紅外檢測結果來看，高壓線路的金具最容易發(fā)生熱缺陷，主要集中在耐張線夾、分裂導線連接導流板、跳線線夾、接續(xù)管等連接部分。造成過熱的原因有：①氧化腐蝕②導線接頭松動③安裝工藝質(zhì)量差④設備選用的材質(zhì)差第66頁/共133頁第七節(jié)紅外與紫外檢測技術（3）劣質(zhì)絕緣子的檢測按規(guī)程規(guī)定：當絕緣子的絕緣電阻降低到300MΩ以下時，該絕緣子即為劣質(zhì)絕緣子。為了區(qū)分，把此時的電阻稱為故障電阻。通常，對于故障電阻為（10-300）MΩ的絕緣子稱為“低值絕緣子”，而把故障電阻為10MΩ以下者稱為“零值絕緣子”。第67頁/共133頁第七節(jié)紅外與紫外檢測技術劣質(zhì)絕緣子產(chǎn)生最大發(fā)熱時的故障電阻參考值電壓等級（kV）故障電阻值（MΩ）3560～4011070～4722074～4933076～5150077～51第68頁/共133頁第七節(jié)紅外與紫外檢測技術對于“低值絕緣子”，其紅外檢測的熱圖像特征表現(xiàn)為絕緣子鋼帽因溫度升高（相對于正常良好的絕緣子）而呈明亮的熱圖。如下圖所示：第69頁/共133頁第七節(jié)紅外與紫外檢測技術對于“零值絕緣子”，又分為兩種情況：①當劣質(zhì)絕緣子的故障電阻在（0-5）MΩ時，其紅外熱像圖的特征表現(xiàn)為鋼帽溫度低于良好絕緣子鋼帽的溫度，而使熱圖像上的鋼帽呈黑暗；見下圖中自下面高電壓側往上數(shù)第三片所示。第70頁/共133頁第七節(jié)紅外與紫外檢測技術②當劣質(zhì)絕緣子的故障電阻在（5-10）MΩ時，其紅外熱像圖表現(xiàn)為與良好絕緣子一樣，其鋼帽溫度即不升高、也不降低，使它們的熱圖像完全相同而無法識別。從概率角度來看，處于“檢測盲區(qū)”的劣質(zhì)絕緣子，其百分率是不高的。此外，絕緣子的劣化過程有一定的時間周期，從高阻到低阻需要一定時間，因而，大部分劣質(zhì)絕緣子可能在下降到”檢測盲區(qū)“之前，就已被檢測發(fā)現(xiàn)，并及時被更換掉。第71頁/共133頁第七節(jié)紅外與紫外檢測技術在電力行業(yè)標準《帶電設備紅外診斷診斷應用導則》中，給出了絕緣子串內(nèi)任一片絕緣子的發(fā)熱公式，見下式，可供參考：

P=Ufk2·Rjk/(Xd2+Rjk2) 式中，P——第k片絕緣子的發(fā)熱功率，W；Ufk——第k片絕緣子上的分布電壓，V；Rjk——第k片絕緣子上的絕緣電阻，Ω；Xd——等效阻抗；Xd=(n-1)/n·ω·C0

n——絕緣子的片數(shù)；C0——絕緣子的平均電容值，F(xiàn)；第72頁/共133頁第七節(jié)紅外與紫外檢測技術對于復合絕緣子，其內(nèi)部的芯棒是由樹脂浸漬的玻璃纖維構成，以保證芯棒有足夠高的機械強度，但芯棒的耐大氣老化性能相對較弱；芯棒外部的護套和傘裙一般由硅橡膠材料制成。護套包覆在芯棒外表面，為復合絕緣子提供了良好的外絕緣性能，并保護芯棒免受大氣侵蝕。復合絕緣子帶電運行后，芯棒脆斷是較大的危害。護套與芯棒之間界面的密封性能下降，層間產(chǎn)生氣隙，進一步侵蝕芯棒，導致芯棒脆斷。因此，復合絕緣子的傘裙與護套、護套與芯棒之間的密封性是檢測的重點。第73頁/共133頁第七節(jié)紅外與紫外檢測技術利用紅外檢測，對復合絕緣子界面氣隙引起局部放電的溫度場進行了大量研究，結果表明：界面氣隙局部放電會引起該部位的溫度升高，紅外檢測能夠及時發(fā)現(xiàn)此類缺陷。目前，紅外檢測還不能成為一種獨立的無損檢測方法應用于絕緣子檢測，其原因主要在于檢測結果受到多種因素的影響，例如：絕緣子表面發(fā)射率、絕緣子負荷等級、檢測距離、大氣吸收、天氣狀況等，使得難以確認檢測結果的準確性。關于絕緣子受損程度與其表面發(fā)熱量的量化關系，也尚待建立。第74頁/共133頁第七節(jié)紅外與紫外檢測技術（4）污穢絕緣子的檢測絕緣子表面沉積污穢，如果在干燥的狀態(tài)下，并不會使絕緣子的絕緣電阻降低，也不會影響絕緣子串的電壓分布。但是，當積污嚴重時、或者在潮濕氣候條件下，會使絕緣子表面的絕緣電阻降低，從而改變了絕緣子串的電壓分布規(guī)律。此時，絕緣子表面的污穢會引起泄漏電流增大，絕緣子的表面溫度也會因此而升高。第75頁/共133頁第七節(jié)紅外與紫外檢測技術其發(fā)熱功率與絕緣子表面的溫升，可以分別由下面公式計算出來：

P=Ud·Ib

Δθ=Ud·Ib/h·S式中，P——發(fā)熱功率，(W)Ud——絕緣子的分布電壓，(V)Ib——絕緣子表面的泄漏電流，（A）Δθ——絕緣子表面的溫升h——絕緣子表面有效散熱系數(shù)，S——絕緣子的表面積，(m2)第76頁/共133頁第七節(jié)紅外與紫外檢測技術利用紅外成象檢測，得到的污穢絕緣子熱像圖就顯得明亮。見下圖所示。由圖可見，污穢絕緣子的熱像圖特征是瓷裙的溫升明顯地高于清潔的絕緣子。污穢越嚴重，溫升越高，熱像圖越明亮。所以，在檢測時，只要發(fā)現(xiàn)具有這一熱像圖特征的絕緣子，就可以判斷為污穢絕緣子。第77頁/共133頁第七節(jié)紅外與紫外檢測技術8．提高紅外測溫準確性的方法

（1）提高測溫準確性的要素（2）運行狀態(tài)的影響與對策（3）設備表面發(fā)射率的影響與對策（4）氣象條件的影響與對策（5）背景輻射的影響與對策第78頁/共133頁第七節(jié)紅外與紫外檢測技術（二）紫外檢測通過試驗發(fā)現(xiàn)：當帶電的電氣設備發(fā)生局部放電或電暈時，會伴隨著輻射出紫外線。與紅外線一樣，紫外線也是電磁波中的一部分，只是它的波長范圍在可見光中紫色光波的相鄰外側，因而稱為紫外線，它的波長比可見紫色光波更短，波長范圍在10nm～400nm之間。由于人眼的生理結構所限，紫外線已不能直接觀察到。第79頁/共133頁第七節(jié)紅外與紫外檢測技術通過試驗人們又發(fā)現(xiàn)：在地面上的太陽光譜中，缺失了紫外線波段范圍中小于300nm的這一部分，人們把這一部分稱為“紫外盲區(qū)”。探索其原因，是由于地球上空的臭氧層吸收了這一部分紫外線所致。見下圖：太陽光譜與電暈光譜

第80頁/共133頁第七節(jié)紅外與紫外檢測技術1、紫外檢測的基本原理（1）電暈放電與火花放電（閃絡、電弧）當電氣設備周圍的電場強度達到某一臨界值時，就可能發(fā)生電暈、閃絡或電弧。該臨界點就稱為起暈電場強度，或簡稱為“起暈場強”。對于高壓輸電線路而言，起暈場強Ec，可以用下面的公式來表達。式中，Ec－起暈電場強度（kV/m）；

δ－空氣相對密度，g/cm3；

n－空氣密度指數(shù)

r－導線半徑，m；

m－導線表面粗糙系數(shù)（＜＝1）。第81頁/共133頁第七節(jié)紅外與紫外檢測技術當導線表面達到起暈場強時，其周圍空氣將發(fā)生電離。在這電離過程中，空氣分子中的電子不斷地從電場中獲得能量，繼而又釋放出這部分能量。當電子從激勵態(tài)軌道返回原來的穩(wěn)態(tài)電子軌道時,所釋放出的能量就以電暈、火花放電等形式出現(xiàn)，此時，會伴隨著輻射出光波和聲波。光波中就含有紫外線的成份。電氣設備產(chǎn)生電暈或放電時的紫外線輻射強度與電場強度大小直接相關。紫外檢測儀可以統(tǒng)計出單位時間內(nèi)的電暈脈沖數(shù)，以此來確定放電強度，為電氣設備的狀態(tài)監(jiān)測提供依據(jù)。

第82頁/共133頁第七節(jié)紅外與紫外檢測技術（2）電暈放電與電暈起始電壓、電暈起始場強輸電線路上電氣設備周圍的電場幾乎都是不均勻電場。在極不均勻電場中，當空氣間隙完全擊穿之前，曲率半徑小的帶電導體（例如，斷股的導線尖端）附近，會發(fā)生電暈放電現(xiàn)象。在黑暗中，可以由人眼觀察到該導體尖端周圍呈現(xiàn)出淡藍色的光層，此即為電暈。電暈是一種自持放電，是極不均勻電場中所特有的一種自持放電形式。開始發(fā)生電暈放電時的電壓，稱為電暈起始電壓，此時的電極表面的電場強度稱為電暈起始場強。第83頁/共133頁第七節(jié)紅外與紫外檢測技術電暈放電有兩種不同的基本形式：電子崩與流注。①當電極曲率半徑很小時，電暈層很薄，而且比較均勻，放電電流較為穩(wěn)定，為避免放電，即出現(xiàn)電子崩形式的電暈。隨著電壓升高，電暈層不斷擴大，個別電子崩形式流注，出現(xiàn)放電脈沖，開始轉入流注形式的電暈放電。②當電極曲率半徑增大時，則電暈一開始就很強烈，一旦出現(xiàn)電暈，就以流注形式出現(xiàn)電暈放電。隨著電壓升高，個別流注發(fā)展強烈，出現(xiàn)刷狀放電，放電脈沖現(xiàn)象也更強烈，最后流注貫通整個間隙，使間隙完全擊穿。第84頁/共133頁第七節(jié)紅外與紫外檢測技術（3）紫外成像儀的設計紫外檢測儀中的紫外傳感器的工作波段設計在（240～280）nm范圍內(nèi)，通常把這一波段稱為UV-C波段。紫外傳感器光譜響應特征的上限取決于陰極材料。為了實現(xiàn)紫外監(jiān)測，在紫外成像儀的設計中，利用分光鏡將輸入的光波分成兩個部分，一部分為可見光部分，直接投射到儀器的屏幕上；另一部分，則經(jīng)過紫外光濾鏡后，獲取其中的紫外光部分，經(jīng)過放大處理后，在儀器的CCD板上，得到高清晰度的紫外圖像，再通過圖像處理，疊加到屏幕的可見光圖像上，形成一個非常直觀的、完整的電氣設備放電（合成）圖像。第85頁/共133頁第七節(jié)紅外與紫外檢測技術2、輸電線路設備的紫外檢測在試驗室內(nèi)，對含有劣質(zhì)絕緣子的110kV絕緣子串、復合絕緣子護套開裂部位、復合絕緣子傘裙破裂部位分別施加工頻電壓，利用紫外成象儀觀察到在放電時的紫外圖象，如下圖所示：工頻電壓下，串中有劣質(zhì)絕緣子時放電的紫外圖象

第86頁/共133頁第七節(jié)紅外與紫外檢測技術工頻電壓下，復合絕緣子護套開裂部位放電的紫外圖象

第87頁/共133頁第七節(jié)紅外與紫外檢測技術工頻電壓下，復合絕緣子傘裙破裂部位放電的紫外圖象

第88頁/共133頁第七節(jié)紅外與紫外檢測技術此外，在實際線路上的絕緣子串和復合絕緣子，利用紫外成象儀觀察到它們在有缺陷時發(fā)生放電的紫外圖象，如下圖所示：

輸電線路上靠導線側第三片為劣質(zhì)絕緣子時的紫外圖象

第89頁/共133頁第七節(jié)紅外與紫外檢測技術輸電線路均壓環(huán)安裝不良時的紫外圖象

第90頁/共133頁第七節(jié)紅外與紫外檢測技術輸電線路復合絕緣子端部產(chǎn)生電暈放電的紫外圖象

第91頁/共133頁第七節(jié)紅外與紫外檢測技術在輸電線路進行現(xiàn)場實際測量時，根據(jù)實際需要，可以利用專用的汽車或直升飛機，進行車載或機載檢測。以下兩圖是國外的車載和機載紫外檢測設備情況。車載紫外檢測

第92頁/共133頁第七節(jié)紅外與紫外檢測技術機載紫外檢測

第93頁/共133頁第七節(jié)紅外與紫外檢測技術（2）檢測污穢絕緣子的試驗研究與實踐利用紫外成象儀研究了污穢的復合絕緣子沿面放電過程的試驗。通過試驗，得到不同鹽密條件下、復合絕緣子的紫外成象圖與對應的泄漏電流波形圖，如下圖所示。第94頁/共133頁第七節(jié)紅外與紫外檢測技術（a）起始電暈階段（b）穩(wěn)定電暈階段（c）輝光放電階段（d）電弧放電階段

（e）（f）（g）（h）合成絕緣子的紫外成象圖與對應的泄漏電流波形圖

第95頁/共133頁第七節(jié)紅外與紫外檢測技術不同鹽密條件下，泄漏電流值（Ileak）與紫外光子數(shù)（N）的對應關系階段鹽密（ESDD）mg/cm20.0420.0940.140.25Ileak

（mA）N（n/S）Ileak

（mA）N（n/S）Ileak

（mA）N（n/S）Ileak（mA）N（n/S）起始電暈階段0.5-150-3001-2200-43002-3200-5003-5500-1000穩(wěn)定電暈階段1-2500-10001.5-31000-20004-7500-10008-101000-2000第96頁/共133頁第七節(jié)紅外與紫外檢測技術（3）對紫外檢測功效的評估①對于劣質(zhì)絕緣子的檢測：在絕緣子串中，如果有劣質(zhì)絕緣子存在，絕緣子串上的分布電壓曲線將發(fā)生變化，會使該劣質(zhì)絕緣子相鄰兩側的絕緣子承受的分布電壓升高。下圖是有一個劣質(zhì)絕緣子時，絕緣子串的分布電壓曲線變化情況。（劣質(zhì)絕緣子在自導線側數(shù)第12片上）。

第97頁/共133頁第七節(jié)紅外與紫外檢測技術絕緣子串中有劣質(zhì)絕緣子時的分布電壓曲線（圖中系列1改成；無劣化絕緣子，系列2改成：有劣化絕緣子）

第98頁/共133頁第七節(jié)紅外與紫外檢測技術②對于復合絕緣子的檢測在濕狀態(tài)下，如果復合絕緣子護套或傘裙表面有縱向裂縫，其電暈放電非常明顯，放電點也能夠正確地定位。因而，紫外檢測對于復合絕緣子的表面縱向裂縫檢測是有效的。③對于絕緣子表面污穢程度的檢測紫外檢測儀對污穢檢測的概率是比較高的。被檢測區(qū)域內(nèi)各絕緣子串上發(fā)生的電暈或放電現(xiàn)象比較穩(wěn)定而普遍，也即：電暈或放電的發(fā)生概率較大，被檢測到的概率也較大，檢測人員可以憑此進行分析與判斷，作出清掃與否的決定；④對于均壓環(huán)安裝不良和導線因磨損而斷股等情況，將會產(chǎn)生異常電暈，紫外檢測是非常有效的。第99頁/共133頁第七節(jié)紅外與紫外檢測技術3、影響紫外檢測的因素（1）距離的影響當距離增加時，其視場角將減小，相應的靈敏度也隨之降低。按理論分析，測量點所測得的光強度，與測量距離的平方成反比。但實際上，當距離超過某一值時，就不能檢測到電暈所發(fā)生的紫外光線。其原因在于：實際情況與理想條件存在差距，并且檢測儀鏡頭所處球面的球心與電暈源并不重合。第100頁/共133頁第七節(jié)紅外與紫外檢測技術（2）氣壓與溫度的影響大氣的氣壓與溫度變化，將會使空氣密度發(fā)生變化，導致空氣分子之間的距離發(fā)生變化，從而影響到電離過程。例如，當氣壓降低或溫度升高，都將會使空氣密度降低，空氣分子間的平均距離增大，在電場作用下，由于自由行程增長，在電場中獲得的能量增多，使空氣容易發(fā)生電離，因而，起始電暈場強降低；反之，當氣壓升高或溫度降低，則空氣密度增大，空氣分子間的平均距離縮短，自由行程減少，在電場作用下，空氣分子從電場中獲得的能量也變少，空氣分子不容易電離，導致起始電暈場強增高。第101頁/共133頁第七節(jié)紅外與紫外檢測技術（3）濕度與污穢的影響試驗表明，濕度增大，電暈起始場強將會降低。但是通過試驗又發(fā)現(xiàn)，當大氣濕度增大時，會吸收更多的紫外光譜，這又會使紫外檢測效果降低。由此可知，濕度的影響因素比較復雜，濕度增加后，是否有利紫外檢測需要具體分析和判斷。從污穢試驗可以看到：正常絕緣子存在污穢時，放電次數(shù)受表面濕度的影響相當大。當相對濕度大于95%的潮濕情況下，放電次數(shù)多于絕緣子串存在低值絕緣子的放電次數(shù)。但在干燥的狀態(tài)下（相對濕度小于75%時）放電次數(shù)明顯減少。這表明：污穢因素是通過濕度因素而發(fā)揮影響作用的。

第102頁/共133頁第七節(jié)紅外與紫外檢測技術（4）海拔的影響武漢高壓研究院分別在武漢與西寧，對1000kV特高壓八分裂導線進行了可見電暈對比試驗。試驗結果如下表所示。1000kV特高壓八分裂導線可見電暈試驗

地點海拔h(m)起始電暈電壓U（kV）n武漢238100.7西寧2261565.7表中，n為西寧與武漢起暈電壓之比。由上表可以看到：海拔升高，由于氣壓降低，使起始電暈電壓降低。以武漢與西寧的對比為例，當海拔升高2000m時，起始電暈電壓大致降低了30%。第103頁/共133頁第七節(jié)紅外與紫外檢測技術（5）檢測儀器增益的影響在電暈光譜中，紫外光含量的百分數(shù)是比較低的，并且經(jīng)過光學系統(tǒng)傳輸?shù)膿p耗，最終到達CCD板上的紫外光子數(shù)大為減少，大約僅為鏡頭接收到的光子總數(shù)的3%。為了提高檢測儀的靈敏度，儀器內(nèi)對進入光學系統(tǒng)的紫外光子進行增益處理，使儀器可以觀察到很微弱的電暈。使用時，調(diào)節(jié)儀器的增益到合理數(shù)值，以便使儀器既可以靈敏地發(fā)現(xiàn)電暈，又可以避免背景干擾的影響。第104頁/共133頁第七節(jié)紅外與紫外檢測技術4、紫外檢測與紅外檢測的比較紫外檢測與紅外檢測的特點與功能比較序號項目紫外檢測紅外檢測1工作波段（nm）0.25-0.288-142檢測儀的敏感區(qū)紫外輻射紅外輻射3檢測對象與電暈有關的電氣設備缺陷或故障與發(fā)熱有關的電氣設備缺陷或故障4受陽光干擾的影響無（可在白天工作）有（不能在陽光下工作）5受天氣影響高濕度、低氣壓下，容易促使電暈發(fā)生，易于觀察到高溫天氣易干擾檢測，白天與雨天均不易檢測第105頁/共133頁第八節(jié)直升飛機在特高壓線路檢測中的應用1、國內(nèi)外應用直升飛機進行巡檢作業(yè)的概況早在上世紀五十年代初期，英、美、加拿大等國家就已經(jīng)在架空輸電線路上采用直升飛機進行線路巡檢工作。半個多世紀來，由于出現(xiàn)了紅外與紫外成像儀等遠距離檢測的先進儀器，使得直升飛機巡線技術取得了質(zhì)的飛躍。我國從上世紀八十年代中期開始，也利用直升飛機對輸電線路進行了巡檢的嘗試，經(jīng)過近二十多年來的努力，國內(nèi)各主要供電部門相斷開展了不少工作，積累了一定的經(jīng)驗。相信隨著特高壓輸電線路投入運行，直升飛機巡檢維修將會迎來一個新的發(fā)展期。

第106頁/共133頁第八節(jié)直升飛機在特高壓線路檢測中的應用2、特高壓輸電線路上應用直升飛機巡線的優(yōu)勢輸電線路的巡視，按規(guī)程的規(guī)定是正常巡視一般為每月一次。除此之外，還有特殊巡視、夜間巡視、故障巡視。而在迎峰度夏時期，還會增加巡視次數(shù)。特高壓輸電線路的運行，將面臨許多具體的新問題：對系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性的要求將更高；允許停電檢修的機會少；由于子導線分裂數(shù)多、導線截面大、檔距長、懸掛高度較高，受到風荷載與覆冰的影響大；電場強度高，帶電檢修作業(yè)相對困難等。第107頁/共133頁第八節(jié)直升飛機在特高壓線路檢測中的應用從目前國內(nèi)外應用直升飛機巡線的情況來看，技術上已無困難，而且實際使用效果較好。歸納起來，這種新型的巡線方式具有以下的優(yōu)點：（1）安全性高：（2）工作效率高（3）巡線質(zhì)量高（4）不受地形的影響第108頁/共133頁第八節(jié)直升飛機在特高壓線路檢測中的應用3、特高壓輸電線路上應用直升飛機巡線的局限性（1）受到氣象因素的較大制約：不能在大風、雨雪、霧天等氣象條件下進行巡線，并且也不能在夜晚進行巡線；（2）直升飛機有一定的巡航速度，在需要對可疑點仔細觀察時，不容易使它懸空停留較長的時間；（3）直升飛機巡線與維護的代價比較大；并且，在使用時的生產(chǎn)關系上，還需要進一步理順。第109頁/共133頁第八節(jié)直升飛機在特高壓線路檢測中的應用4、巡線用直升飛機主要性能比較國內(nèi)外巡線用直升飛機主要性能比較（參考數(shù)據(jù)）

型號載重量（kg）飛行高度（m）航速（km/h）航程（km）直－11（中）8505400250630MD－500（美）6904500250490Bell-206（美）6904100210670Ec-120（歐）7506000230730AS-352（歐）10804800250670第110頁/共133頁第八節(jié)直升飛機在特高壓線路檢測中的應用5、直升飛機的巡線與維護作業(yè)綜述（1）直升飛機巡線目前，直升飛機巡線可以進行以下一些內(nèi)容：在機上進行人工目測和利用先進的檢測設備，可以及時發(fā)現(xiàn)鐵塔、金具（線夾、均壓環(huán)、間隔棒等）、導地線、劣化絕緣子、污穢絕緣子等缺陷或故障。在直升飛機上裝備的儀器可以有：高速可見光攝像機、高穩(wěn)定望遠鏡、紅外成像儀、紫外成像儀、CEV電子巡成系統(tǒng)，導地線損傷探測儀，以及激光測距儀、激光三維空間掃描儀等。第111頁/共133頁第八節(jié)直升飛機在特高壓線路檢測中的應用（2）直升飛機帶電作業(yè)上世紀八十年代，美國、加拿大、澳大利亞等國先后開展了利用直升飛機對輸電線路的巡線作業(yè)與檢修，后來又進一步發(fā)展了直升飛機等電位帶電作業(yè)技術。直升飛機等電位帶電作業(yè)不僅能承擔常規(guī)的帶電作業(yè)，還能完成常規(guī)方式無法開展的帶電作業(yè)項目，例如：在導、地線跨距中部位置的損傷修補、防振錘滑移復位等。另外，由于直升飛機帶電作業(yè)不需要使用進入電位的絕緣工具，因而，在小雨時也能進行等電位帶電作業(yè)。第112頁/共133頁第八節(jié)直升飛機在特高壓線路檢測中的應用（3）直升飛機帶電水沖洗在特高壓輸電線路上，特別適合利用直升飛機進行帶電水沖洗。這是一種很理想的作業(yè)方式：效果好、效率高、安全性好，能及時有效地防止可能發(fā)生的污閃事故，用一般傳統(tǒng)方法是無法勝任的。在國外已列為線路維護的常規(guī)項目，它可以及時對污穢絕緣子進行沖洗，提高了線路的絕緣水平，防止線路工頻污閃，其工作情況見下圖。第113頁/共133頁第八節(jié)直升飛機在特高壓線路檢測中的應用直升飛機帶電水沖洗的情景

第114頁/共133頁第八節(jié)直升飛機在特高壓線路檢測中的應用（4）直升飛機帶電維修作業(yè)在超高壓與特高壓輸電線路上進行直升飛機帶電維修作業(yè)，作業(yè)方法基本上是相同的。下圖國外在超高壓輸電線路上進行帶電維修的部分作業(yè)情景。

帶電更換間隔棒-01帶電更換間隔棒-02

第115頁/共133頁第八節(jié)直升飛機在特高壓線路檢測中的應用

帶電更換間隔棒-03帶電更換絕緣子串

第116頁/共133頁第八節(jié)直升飛機在特高壓線路檢測中的應用

帶電修補導線-01帶電修補導線-02第117頁/共133頁第八節(jié)直升飛機在特高壓線路檢測中的應用

帶電修補導線-03帶電修補導線-04第118頁/共133頁第八節(jié)直升飛機在特高壓線路檢測中的應用

帶電修補導線-05帶電修補線路元件第119頁/共133頁第九節(jié)檢測技術的研究新動態(tài)（一）輸電線路智能巡檢系統(tǒng)巡檢目的是為了掌握線路運行狀況及其周圍環(huán)境的變化，發(fā)現(xiàn)線路設備的缺陷和危及線路安全的隱患。輸電線路智能巡檢系統(tǒng)是在移動通信技術的基礎上、結合了MicrosoftWindowsMobile、GPS、RFID、無線通信以及商業(yè)智能等先進技術研制開發(fā)而成的。該系統(tǒng)由巡線終端和后臺管理系統(tǒng)兩個部分組成?？傮w架構如下圖：第120頁/共133頁第九節(jié)檢測技術的研究新動態(tài)輸電線路智能巡檢系統(tǒng)的設計目標是：通過確保巡檢質(zhì)量和提高巡檢效率來提高維護的水平。具體地說，輸電線路智能巡檢系統(tǒng)，解決了目前線路設備巡檢工作中存在的三個問題：