基于红外成像测试和判断交联电缆半导电断口绝缘的方法

摘要

本发明公开了一种基于红外成像测试和判断交联电缆半导电断口绝缘缺陷的方法，该方法包括：使用红外热成像仪，在运行状态下测试35kV电缆终端半导电断口处的红外图像；将电缆终端半导电断口处的红外图像与电缆纵向、横向红外图像相对比，完成电缆终端半导电断口处温度和温度梯度的分析；排除表面污秽、环境湿度因素的影响，并对绝缘隐患的性质和严重程度作出明确判断。本发明通过使用红外热成像仪，在运行状态下拍摄电缆终端半导电断口处的红外图像，发现35kV交联电缆终端半导电断口处的热故障缺陷，通过图像分析，提高了对绝缘缺陷判断准确性，减少了停电检修次数和停电时间，产生较高的经济效益和社会效益。

权利要求

1.一种基于红外成像测试和判断交联电缆半导电断口绝缘的方法，其特征在于，该基于红外成像测试和判断交联电缆半导电断口绝缘的方法包括以下步骤：步骤一，使用红外热成像仪，在运行状态下测试35kV电缆终端半导电断口处的红外图像；

步骤二，将电缆终端半导电断口处的红外图像与三相电缆的纵向、横向红外图像相对比，完成电缆终端半导电断口处温度和温度梯度的分析；

步骤三，在阴天和晴天分别测量，以便发现问题，并排除表面污秽、环境湿度因素的影响，并对绝缘隐患的性质和严重程度作出明确判断；

在步骤一和步骤二中，在拍摄到的红外图像中找到电缆终端半导电断口的温度异常点，沿电缆纵向比较表面温差若大于10℃，同时对比电缆其它两相的半导电断口的温度，存在明显温差，如果半导电断口处绝缘缺陷红外图像的发热特点是在局部出现高温热点或环状温度偏高现象，初步判断为电缆终端半导电断口存在绝缘缺陷，建议进行复测或停电检查；

该基于红外成像测试和判断交联电缆半导电断口绝缘的方法消除测试中的环境热源干扰、电缆表面污秽和环境潮湿因素的影响的方法为：一、进行电缆断口红外测量时，被测电缆周围应没有阳光和光源的干扰，避免干扰热源的强烈热辐射影响测试结果；

二、在干燥，湿度低于40％天气下进行复测；

三、表面污秽也会引起半导电断口处有发热现象，对电缆断口进行清扫后，选择天气干燥的时候进行复测。

说明书

基于红外成像测试和判断交联电缆半导电断口绝缘的方法

技术领域

[0001] 本发明属于机电的交联电缆技术领域，尤其涉及一种基于红外成像测试和判断交联电缆半导电断口绝缘的方法。

背景技术

[0002] 35kV电缆在城市电网中大量使用，运行中发生的电缆终端半导电断口处绝缘击穿的故障很多，通过多年对电力系统35kV交联电缆事故统计分析，发现电缆终端半导电断口绝缘击穿故障占有较大的比例，造成的经济损失很大，因此在运行状态下，早期发现电缆终端半导电断口的故障隐患，并对隐患的性质和严重程度作出明确判断是非常重要研究课题，由于运行电压很高，人员无法接触，传统的试验方法无法发现电缆半导电断口处的绝缘隐患，使用红外热成像仪进行运行检测，可以较好地发现电缆绝缘隐患处存在的温度和温差，帮助发现绝缘缺陷，但是测试中需要排除测试环境中的热源干扰的影响、电缆表面污秽和环境潮湿因素的影响。

发明内容

[0003] 本发明实施例的目的在于提供一种基于红外成像测试和判断交联电缆半导电断口绝缘的方法，旨在解决传统的试验方法无法发现电缆半导电断口处的绝缘隐患的问题。

[0004] 本发明实施例是这样实现的，一种基于红外成像测试和判断交联电缆半导电断口绝缘的方法，该基于红外成像测试和判断交联电缆半导电断口绝缘的方法包括以下步骤：

[0005] 步骤一，使用红外热成像仪，在运行状态下测试35kV电缆终端半导电断口处的红外图像；

[0006] 步骤二，将电缆终端半导电断口处的红外图像与电缆纵向、横向红外图像相对比，完成电缆终端半导电断口处温度和温度梯度的分析；

[0007] 步骤三，排除表面污秽、环境湿度因素的影响，并对绝缘隐患的性质和严重程度作出明确判断。

[0008] 进一步，在步骤一和步骤二中，在拍摄到的红外图像中找到电缆终端半导电断口的温度异常点，沿电缆纵向比较表面温差若大于10℃，同时对比电缆其它相的半导电断口的温度，存在明显温差，如果半导电断口处绝缘缺陷红外图像的发热特点是在局部出现高温热点或环状温度偏高现象，初步判断为电缆终端半导电断口存在绝缘缺陷，建议进行复测或停电检查。

[0009] 进一步，该基于红外成像测试和判断交联电缆半导电断口绝缘的方法消除测试中的环境热源干扰、电缆表面污秽和环境潮湿因素的影响的方法为：

[0010] 一、进行电缆断口红外测量时，被测电缆周围应没有阳光和光源的干扰，避免干扰热源的强烈热辐射影响测试结果；

[0011] 二、在干燥，湿度低于40%天气下进行复测；

[0012] 三、表面污秽也会引起半导电断口处有发热现象，对电缆断口进行清扫后，选择天气干燥的时候进行复测。

[0013] 本发明提供的基于红外成像测试和判断交联电缆半导电断口绝缘的方法，通过使用红外热成像仪，在运行状态下拍摄电缆终端半导电断口处的红外图像，发现35kV交联电缆终端半导电断口处的热故障缺陷，通过对红外图像的分析，采取消除各种干扰影响的措施后，便于对电缆绝缘缺陷的性质和严重程度作出准确的分析和判断，提高了对35kV电缆终端半导电断口处的绝缘缺陷判断准确性，进行有针对性的设备检修，减少了停电检修次数和停电时间，产生较高的经济效益和社会效益，较好的解决了传统的试验方法无法发现电缆半导电断口处的绝缘隐患的问题。

附图说明

[0014] 图1是本发明实施例提供的基于红外成像测试和判断交联电缆半导电断口绝缘的方法的流程图；

[0015] 图2是本发明实施例提供的电缆半导电断口处的绝缘故障示意图；

[0016] 图3是本发明实施例提供的电缆通过红外热成像仪测得温度示意图；

[0017] 图4是本发明实施例提供的阴天时表面污秽引起电缆发热示意图；

[0018] 图5是本发明实施例提供的晴天时表面污秽发热现象消失的示意图。

具体实施方式

[0019] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

[0020] 下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。

[0021] 如图1所示，本发明实施例的基于红外成像测试和判断交联电缆半导电断口绝缘的方法包括以下步骤：

[0022] S101：使用红外热成像仪，在运行状态下测试35kV电缆终端半导电断口处的红外图像；

[0023] S102：将电缆终端半导电断口处的红外图像与电缆纵向、横向红外图像相对比，完成电缆终端半导电断口处温度和温度梯度的分析，温差超过10℃，应在晴天进行复测，温差仍超过10℃，应及时停电检修；

[0024] S103：排除表面污秽、环境湿度等因素的影响，并对绝缘隐患的性质和严重程度作出明确判断；

[0025] 图2是本发明实施例提供的电缆半导电断口处的绝缘故障示意图，图3是本发明实施例提供的电缆通过红外热成像仪测得温度示意图，电缆B相半导电断口处，最高温度49.1℃，相间横向比较温差6.9℃，图4是本发明实施例提供的阴天时表面污秽引起电缆发热示意图，图5是本发明实施例提供的晴天时表面污秽发热现象消失的示意图。

[0026] 在步骤S101和步骤S102中，在拍摄到的红外图像中找到电缆终端半导电断口的温度异常点，沿此电缆纵向比较表面温差若超过10℃以上，同时对比电缆其它相的半导电断口的温度，存在明显温差，如果半导电断口处绝缘缺陷红外图像的发热特点是在局部出现高温热点或环状温度偏高现象，可以初步判断为电缆终端半导电断口存在绝缘缺陷，建议进行复测或停电检查；

[0027] 本发明为消除测试中的环境热源干扰、电缆表面污秽和环境潮湿因素的影响，采用以下方法消除干扰影响：

[0028] 一、进行电缆断口红外测量时，被测电缆周围应没有阳光和光源的干扰，避免干扰热源的强烈热辐射影响测试结果；

[0029] 二、潮湿环境对测试结果有很大影响，如果红外测试中发现电缆终端半导电断口处有发热现象，应检查环境湿度是否很大，如空气湿度超过70%，建议在的干燥（湿度低于40%）天气下进行复测，如果发热现象消失，则是潮湿环境和污秽条件引起的表面发热；

[0030] 三、表面污秽也会引起半导电断口处有发热现象，但是发热的特点是比较均匀的环状热图像，建议在对电缆断口进行清扫后，选择天气干燥的时候进行复测，如果发热现象消失，则是表面污秽和潮湿环境条件引起；

[0031] 本发明的使用效果：

[0032] 使用红外热成像仪，在运行状态下拍摄电缆终端半导电断口处的红外图像，能够及时发现35kV交联电缆终端半导电断口处的热故障缺陷，通过对红外图像的分析，并采取消除各种干扰影响的措施后，可以对电缆绝缘缺陷的性质和严重程度作出准确的分析和判断，提高了对35kV电缆终端半导电断口处的绝缘缺陷判断准确性，进行有针对性的设备检修，减少停电检修次数和停电时间，因此会产生较高的经济效益和社会效益，对DL/T664中的电缆的电压致热型故障的判据提出了改进建议，为规程的修编提供了技术支撑和参考依据；

[0033] 结合本发明的具体实施方式对本发明做进一步的说明：

[0034] 一、红外测试前应填写工作票，明确工作任务、安全措施及危险源点，测试人员进行工作分工，完成红外热成像仪的参数设置（大气温度、湿度、环境参考体温度、辐射系数、距离、测试温度范围）；

[0035] 二、红外测试中发现电缆终端半导电断口处的热故障缺陷后，应进行精确测量。为了消除测试环境中热源干扰影响、电缆表面污秽和环境潮湿因素的影响，建议采用以下方法和步骤消除干扰影响：

[0036] 1、进行电缆断口红外测量时，被测电缆周围应没有阳光和光源的干扰，避免干扰热源的强烈热辐射影响测试结果。

[0037] 2、潮湿环境对测试结果有很大影响，如果红外测试中发现电缆终端半导电断口处有发热现象，应检查环境湿度是否很大，如空气湿度超过70%，建议在的干燥（湿度低于40%）天气下进行复测，如果发热现象消失，则是潮湿环境和污秽条件引起的表面发热。

[0038] 3、表面污秽也会引起半导电断口处有发热现象，但是发热的特点是比较均匀的环状热图像，建议在对电缆断口进行清扫后，选择天气干燥的时候进行复测，如果发热现象消失，则是表面污秽和潮湿环境条件引起。

[0039] 三、判断分析方法：在电缆终端半导电断口的红外图像中找到温度偏高点，沿电缆纵向比较表面温差超过10℃以上，对比三相电缆各断口位置的温度也有明显超出，发热特点是存在局部过热点，在完成了上述消除干扰影响的步骤后，电缆半导电断口处仍然存在局部过热点，可以确定电缆存在绝缘缺陷。

[0040] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。