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紫外成像检测技术


非常重要。
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1.1 电晕放电
当电气设备周围的电场强度达到某一临界值时,就可能发生电
晕,该临界值称为起晕电场强度。电气设备发生电晕时,其周围空 气将发生电离,在电离的过程中,空气分子中的电子不断从电场中 获得能量,当电子从激励态轨道返回原来的稳态电子能轨道时,就 以电晕、火花放电等形式释放能量,此时,会辐射出含有紫外线成 份的光波。
3.2 湿度与污 秽的影响
湿度增大,起晕电场强度会降低。由于湿度增加使绝缘 子表面导电能力增强,放电脉冲数上升,绝缘子串的放电现 象也会增多。 ( 大气湿度增大时会吸收更多的紫外光,使紫 外检测效果降低。由此可知,湿度的影响因素比较复杂。湿
度增加是否有利于紫外检测,尚需要具体分析和判断。)
正常绝缘子存在污秽时,其放电次数受表面湿度影响相 当大。在相对湿度大于95%的潮湿情况下,放电次数多于绝 缘子串的低值绝缘子的放电次数;但在干燥的状态(相对湿 度小于75%)下,情况则相反。因此,污秽因素是通过湿度因 素而发挥作用的。
污染物的分布情况等,都可
以利用紫外检测技术进行 分析。
2.3 绝缘缺陷 检测
在对试品进行电气耐压试
验时,用紫外成像仪进行绝缘
缺陷观祭。 若 在试验时发生闪 络,则说明试品肯定不合格;若
观祭到电晕,则可以根据试品
的材料、结构形状、使用情况 来综合评估是否有绝缘缺陷或 缺陷的严重程度。
2.4 绝缘子放 电检测
紫外成像带电检测技术
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紫外检测技术原理 紫外检测技术的应用
影响紫外检测的主要因素
现场检测 数据分析 紫外成像仪现场测试实例及分析 结论与展望
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概述
紫外放电检测技术可以检测电力设备电晕放电和表面局部放电
特征,以及外绝缘状态和污秽程度,与现时普遍使用的红外成像检测
技术形成有效的互补。高压导体粗糙的表面、终端锐角区域、绝缘 层表面污秽区、高压套管及导体终端绝缘处理不良处,以及断股高 压导线、压接不良导线、残缺的绝缘体、破损的瓷瓶和绝缘子等有 绝缘缺陷的电气设备,在高电压运行时,会因为电场集中而发生电晕 放电,出现可听噪声、无线电干扰和电能损失等故障,对环境和设备 运行产生一定的影响。因此,适度控制电晕效应,对发展特高压输电
1.2 检测原理
以紫外成像技术进行电量放电检测,是利用特殊的仪器接收电 晕放电产生的信号,经处理后成像并与可见光图像叠加,达到确定 电晕的位置和强度的目的,为电气设备的状态检测提供依据。紫外 线的波长范围是10nm~400nm。太阳光中也含有紫外线,但由于地
球的臭氧层吸收了部分波长的分量,实际上辐射到地面上的太阳紫
劣化积污导致盐密(衡量绝缘子表面污秽导 电能力大小的主要参数)过大,在一定条件下会放
电,单纯的绝缘子劣化也会产生电晕。利用紫外成
像技术在一定灵敏度和一定距离下可以观测到放 电现象,便于对劣化绝缘子进行定位、定性并评估
其危害性。
2.5 寻找无线 电干扰源
高压设备的放电会产 生无线电干扰,严重时会影
响到附近的通信和电视信
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4.1 准备工作安排
√ 序号 内容 标准 备注 测试前做好前期准备工作,工作前1 天部门负责人向本次工作负责人下清楚工作内容,现场标准 1 发主管领导审核的现场标准化作业化作业指导书内容全面。 指导书 根据本次试验工作内容,确定试验 要求所有试验人员都明确 工作项目,并组织试验人员学习本 2 本次试验工作的试验内容、 指导书,使全体试验人员熟悉试验 试验标准、安全注意事项。 内容、试验标准、安全注意事项。 仪器仪表、安全工器具试 前一天准备好测试所需的仪器仪表、 验合格,有校验要求的仪 3 工器具、历史测试数据及试验记录 表应在校验周期内;符合 本。 现场实际情况。
3.3 气压与温度 的影响
当气压降低或温度升高,会使空气密度降低,空气 分子间的平均距离增大,在电场作用下,由于自由行程
增长,在电场中获得的能量增多,使空气容易发生电离
,因而起晕电场强度降低;反之,若气压升高或温度降 低,则会使起晕电场强度增高。
3.4 检测仪器
增益的影响
在电晕光谱中,紫外光所占的百分比是比 较低的,并且经过光学系统传输而产生一定的 损耗,最终到达感光元器件(CCD)板上的紫外 光子数大为减少,大约为镜头接收总数的3%。 为了提高检测仪的灵敏度,对进入光学系统的 紫外光子进行增益处理,使仪器可以观察到很 微弱的电晕。使用时,调节仪器的增益到合理 数值,以便使仪器既可以灵敏地发现电晕,又 可以尽量降低背景干扰的影响。
2.1 导线外伤 探测
导线运输和施工过程中的损 伤,运行过程中外部损伤、老化、 断股、散股等均可利用紫外成像 仪进行检测。缺陷位置及其附近
的电场强度变强,在满足一定条件
时会产生电晕,用紫外成像技术可 轻松地检测到。
2.2 高压设备污染 的检查
污染物通常引起高压 设备表面粗糙,在一定的电 压条件下会产生放电。导 线的污秽程度及绝缘子上
外光谱都在300nm以上,低于300nm的波长区域称为太阳盲区。 高 压设备放电产生的紫外线大部分在 280nm~400nm内,也有少部分 波长在 230nm~280nm内,探测这部分波长的紫外线,可作为判断 设备故障的依据。
1.3 紫外成像的原理图
紫外光束分离器

可见光镜 头
可见光相机
最后影 像
号的接收等,使用紫外成像 技术可迅速找到干扰源.

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统计紫外检测仪在检测中得 到的紫外光子数可以作为被检测 对象发生电晕的强度指标。紫外 光子计数值受到许多因素的影响 ,检测距离、大气的湿度、温度 、气压、海拔、仪器的增益等, 都直接影响到光子计数器的读数 。
3.1 距离的影响
检测距离对检测结果有明显的影响。当检 测距离增加时,其视场角将减小,相应地灵敏度 也随之降低。CD相机
紫外通道检测电晕
可见光通道显示周围环境
合成图像可让你找到电晕位置
双通道合成影像
250 kV
合成影像
可见光通道
紫外通道
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凡是有外部放电的地方都能用紫外成像仪观察电 晕,其检测应用范围大致有导线外伤探测、高压设备 污染检查、绝缘缺陷检测、绝缘子放电检测、寻找无 线电干扰源等几方面。
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