复合绝缘子芯棒内部缺陷的红外诊断

　　一、内部缺陷的红外特征

复合绝缘子的发热来源主要有极化损耗、局部放电、泄漏电流等。前两者都源于缺陷引起的电场过分集中;泄露电流发热多见于绝缘子伞面发生劣化的情况，泄露电流集中在劣化部分，与周围出现明显的温差。通常气隙、碳化通道的端部由于局部放电情况的存在将成为“热点”，而碳化通道中间部分由于电场较弱，往往温度较低。

　　例1：端部受潮

　　某500kV线多支复合绝缘子出现2-4K的温升，在实验室中进行交流、直流耐压下的温升测试，施加电压幅值与最高运行电压幅值相等。

特征：施加交流高压时，高湿度下的温升在4-5K左右，明显高于低湿度下的温升，直流高压试验中绝缘子几乎观察不到温升;不同湿度下的温升差异使得现场检测时出现有时温升较高，有时不存在温升的现象。(参考文献：复合绝缘子护套受潮对端部异常温升的影响)

　　例2：碳化通道

　　某500kV线某塔双V串复合绝缘子中一支断裂，断裂绝缘子芯棒有多处孔洞，内部已产生电蚀通道，其中将断裂绝缘子A、同批次绝缘子B置于运行电压下进行红外测温。

　　表4-1 绝缘子红外测试结果

　　1)绝缘子A、B高压端温度均在15℃左右，差异不大。

　　2)绝缘子A中部温度为14.8℃，高于绝缘子B的12.9℃。试验过程中发现，绝缘子A中部第45-46单元(低压端首个单元为第1个单元，45-46单元之间为芯棒蚀损与未蚀损的交界点)温度高于绝缘子B温度1.9℃

　　特征：

　　① 电蚀通道的高压端、与完好芯棒的分界区域上是温升明显区域;

　　② 与完好绝缘子相比温升幅值可能不高(仅1.9°);

③ 绝缘子本身不同位置的温差较为明显;

　　(实际上B绝缘子也存在内部缺陷，粘接不良)

　　二、测试判断

　　现场在运复合绝缘子的红外诊断判断准则为标准《DL/T 664 带电设备红外诊断应用规范》的附表I.2，复合绝缘子本体温差超过0.5-1.0 K时，应引起注意。

　　考虑到现场红外检测易受外界光照反射、角度、对焦清晰度影响，测试误差较难控制，因此当前一般单位(包括中国电科院与其他省公司)将上述判据放宽为2.0 K。

　　为辅助判断，对于有怀疑的绝缘子，应进行多次跟踪检测、开展相间比对辅助判断。

　　三、 测试注意事项

　　a、避免阳光、其他可见光影响

由于复合绝缘子属电压致热型设备，其温度场测试容易受到外部环境影响。阳光、可见光较强时，会造成绝缘子向阳面、背阳面温度的差异，造成芯棒不同侧面的温差。如图3所示，当天测试外界阳光较强，此时红外测温的最高点位于阳光反射较强的伞裙表面，同时芯棒向阳面测点(SP1)与背阳面测点(SP2)温度分别为27.9℃、25.0℃，其温差达到了2.9 K,阳光造成的温差极有可能将芯棒内部可能存在的热点淹没，造成漏判。

　　图4-3 阳光影响

　　因此在测试时，最好在阴天进行，

　　b、合理设置测试距离、反射率、风速等参数，反射率应设置在0.85至0.95之间，登塔、在塔下测试应合理设置测试距离(可以携带测距仪、风速仪等设备勘定测试环境参数);

　　c、测试时尽量选择与绝缘子芯棒垂直的角度，同时注意对焦，对于过于模糊地红外照片，应予以放弃。应将绝缘子芯棒热点与芯棒其他较远位置比较确定温升，如下图角度较好：

　　图4-4 推荐的拍摄角度

　　d、测试时记录测试时间、环境湿度、温度，并给出红外照片，以便后续分析。

　　e、发现红外照片测试参数设置不对时，一般红外仪器的软件都有测试图像的反演功能，利用软件对测试参数进行修改、重新计算温升，可以一定程度减少测试参数设置不正确带来的影响(但与实际测试时正确设置参数相比，准确度仍然较差)。

　　f、杆塔过高时，测试距离较远，红外仪分辨率有限，将无法测出温升，可以通过加装调焦镜头的方式提升测试距离。