電氣設(shè)備由于絕緣缺陷會(huì)產(chǎn)生電弧放電，放電時(shí)會(huì)伴隨有大量的光輻射，其中含有豐富的紫外光，通過(guò)檢測(cè)電弧放電產(chǎn)生的紫外光輻射，可以判斷高壓電力設(shè)備的安全運(yùn)行狀況。紫外成像是一種有效的電弧放電檢測(cè)方法，形象直觀，并且具有良好的檢測(cè)定位能力和定量放電計(jì)數(shù)指示以評(píng)估電暈放電的強(qiáng)度。

紫外線成像儀適用于高、中壓電氣設(shè)備，變電站、換流站、輸配電線路、鐵路線路、發(fā)電機(jī)、變壓器、開(kāi)關(guān)設(shè)備的前瞻性和預(yù)防缺陷維護(hù)檢測(cè)；也可用于礦山、石油、重工業(yè)、防火、保險(xiǎn)、檢測(cè)服務(wù)、以及公用事業(yè)等行業(yè).

紫外成像技術(shù)提供了一種全新的預(yù)知性檢修方法，近年來(lái)在國(guó)外電力行業(yè)中應(yīng)用日益廣泛。

目前利用儀器檢測(cè)高壓設(shè)備放電情況的技術(shù)，比較*有利用超聲波+地電波檢測(cè)、利用紅外熱像儀檢測(cè)等。

超聲波檢測(cè)的原理是接收放電時(shí)發(fā)出的超聲波，將其轉(zhuǎn)換為人類(lèi)可聽(tīng)見(jiàn)的聲音，再根據(jù)其信號(hào)的強(qiáng)弱判斷放電的位置和強(qiáng)度。放電產(chǎn)生的超聲波/電磁波通過(guò)金屬箱體的接縫處或氣體絕緣開(kāi)關(guān)的襯墊傳播出去.產(chǎn)生地電波。超聲波+地電波的放電檢測(cè)適用于開(kāi)關(guān)或變壓器內(nèi)部的放電檢測(cè)。

另外，還可用紅外熱像儀檢測(cè)持續(xù)放電積累或者漏電流引起的溫升，紅外熱成像儀檢測(cè)電氣設(shè)備放電燒傷導(dǎo)致的發(fā)熱缺陷。

利用紫外成像技術(shù)可以直接觀察放電情況，使得現(xiàn)場(chǎng)人員能迅速準(zhǔn)確定位放電點(diǎn)，記錄放電計(jì)數(shù)，并可通過(guò)所記錄的動(dòng)態(tài)錄像來(lái)分析放電的危害程度，使得電暈檢測(cè)便的更加容易和可行。

紫外線成像儀電弧放電探測(cè)原理

　　在高壓設(shè)備電離放電時(shí)，根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度（或高壓差）的不同，會(huì)產(chǎn)生電暈、閃絡(luò)或電弧。電離過(guò)程中，空氣中的電子不斷獲得和釋放能量。當(dāng)電子釋放能量即放電時(shí)，會(huì)輻射出光波和聲波，還有臭氧、紫外線、微量的硝酸等。紫外成像技術(shù)，就是利用特殊的儀器接收放電產(chǎn)生的紫外線信號(hào)，經(jīng)處理后成像并與可見(jiàn)光圖像疊加，達(dá)到確定電暈的位置和強(qiáng)度的目的，從而為進(jìn)一步評(píng)價(jià)設(shè)備的運(yùn)行情況提供依據(jù)。紫外線的波長(zhǎng)范圍是40~400nm ，太陽(yáng)光中也含紫外線，但由于地球的臭氧層吸收了部分波長(zhǎng)的紫外線，實(shí)際上輻射到地面上的太陽(yáng)紫外線波長(zhǎng)大都在300nm以上，低于300nm的波長(zhǎng)區(qū)間被稱(chēng)為太陽(yáng)盲區(qū)。

　　空氣的主要成分是氮?dú)?，而氮?dú)怆婋x時(shí)產(chǎn)生紫外線的光譜大部分處于波長(zhǎng)280~400nm的區(qū)域內(nèi)，只有一小部分波長(zhǎng)小于280nm。小于280nm的紫外線處于太陽(yáng)盲區(qū)內(nèi)，若能探測(cè)到，只可能是來(lái)自地球上的輻射。一代紫外成像儀，其原理就是利用這一段太陽(yáng)盲區(qū)，通過(guò)安裝特殊的濾鏡，使儀器工作在紫外波長(zhǎng)240~280nm之間，從而在白天也能觀測(cè)電暈。

　　由于電暈一般在正弦波的波峰或波谷產(chǎn)生，且高壓設(shè)備的電暈在放電初期總是不連續(xù)、瞬間即逝的，紫外成像儀根據(jù)電暈的這個(gè)特性，在觀測(cè)電暈時(shí)，有兩種模式供選擇。一種是活動(dòng)模式（圖五），實(shí)時(shí)觀察設(shè)備的放電情況，并實(shí)時(shí)顯示一個(gè)與一定區(qū)域內(nèi)紫外線光子總量成比例關(guān)系的數(shù)值，便于定量分析和比較分析。另一種是集成模式，將一定時(shí)間區(qū)域內(nèi)（該區(qū)域長(zhǎng)短可調(diào)）的紫外線光子顯示并保留在屏幕上，按照*先出（FIFO）和動(dòng)態(tài)平均的算法實(shí)時(shí)更新。該模式下若正確調(diào)節(jié)儀器，可清楚地看到設(shè)備放電區(qū)域的形狀和大小

應(yīng)用

　　凡是有外部放電的地方都能用儀器觀察得到電暈，這意味著該技術(shù)在高壓帶電檢測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用前景十分廣闊。我們?cè)谝恍┙^緣子廠、變電站、中試所進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，根據(jù)我們的試驗(yàn)情況，大致歸納了以下幾個(gè)方面的應(yīng)用：

　　1導(dǎo)線架線時(shí)拖傷、運(yùn)行過(guò)程中外部損傷（例如人為用石頭砸傷）、斷股、散股檢測(cè)導(dǎo)線表面或內(nèi)部變形都可能導(dǎo)致其附近電場(chǎng)強(qiáng)度變強(qiáng)，在滿足條件時(shí)會(huì)產(chǎn)生電暈。這種電暈用人工方式難以判斷，但用紫外成像技術(shù)可輕松檢測(cè)到。這對(duì)于日常巡查和檢驗(yàn)工程質(zhì)量很有意義。

　　2檢查高壓設(shè)備的污染程度。污染物通常表面粗糙，在一定電壓條件下會(huì)產(chǎn)生放電。導(dǎo)線的污染程度、絕緣子上污染物的分布情況等，都可利用該技術(shù)有效地進(jìn)行分析。若配合使用高倍望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行觀察，可為制定科學(xué)的檢修計(jì)劃、防止污閃和爬電的發(fā)生提供有力的參考依據(jù)。

　　3 運(yùn)行中絕緣子的劣化。劣化絕緣子產(chǎn)生電暈有多種原因，劣化積污導(dǎo)致鹽密過(guò)大，在一定條件下會(huì)產(chǎn)生放電，本身劣化也會(huì)放電，劣化、鹽密與放電之間的具體關(guān)系有待于進(jìn)一步研究。還有絕緣子在什么情況下會(huì)觀察到放電，觀察到放電究竟意味著什么，也有待國(guó)內(nèi)有關(guān)專(zhuān)家深入探討。但有一點(diǎn)可以肯定，利用紫外成像技術(shù)在一定靈敏度、一定距離內(nèi)可觀察到放電，使得對(duì)劣化的絕緣子進(jìn)行定位、定量的測(cè)量并評(píng)估其危害性成為可能，這在以前是非常困難的。

　　4 高壓產(chǎn)品的絕緣缺陷檢測(cè)。在對(duì)試驗(yàn)品進(jìn)行電氣耐壓試驗(yàn)時(shí)用紫外成像儀進(jìn)行觀察，若在試驗(yàn)時(shí)發(fā)生閃絡(luò)，則應(yīng)根據(jù)電力產(chǎn)品的材料、結(jié)構(gòu)形狀、使用情況以及其它同類(lèi)產(chǎn)品的測(cè)試結(jié)果來(lái)綜合評(píng)估是不是絕緣缺陷、缺陷的嚴(yán)重程度等。另外，紫外成像的檢測(cè)結(jié)果可為電力產(chǎn)品的絕緣診斷與壽命預(yù)測(cè)提供大量信息，可建立綜合檔案資料，以便更好地診斷、分析、評(píng)估，甚至形成行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

　　5 高壓變電站及線路的整體維護(hù)。由于我國(guó)氣候濕潤(rùn)，加上近年工業(yè)化進(jìn)程加快，環(huán)保力度不夠，一般大城市高壓變電站內(nèi)放電點(diǎn)隨處可見(jiàn)。傳統(tǒng)的放電異常判別方法有聽(tīng)聲音和夜間觀察放電等。由于很多設(shè)備的放電并不影響其正常運(yùn)行，所以聽(tīng)聲音的方法無(wú)法排除干擾因素和主觀因素，且受偵測(cè)距離的限制，通常不能作為判斷的充分依據(jù)。當(dāng)絕緣設(shè)備放電到了夜間可看到可見(jiàn)光的時(shí)候，已經(jīng)是十分嚴(yán)重了，很多事故正是在絕緣設(shè)備未見(jiàn)可見(jiàn)光放電的情況下突然閃絡(luò)擊穿引起的。應(yīng)用紫外成像技術(shù)，可以在地面或直升機(jī)上全面掃描變電站和線路上的設(shè)備，并根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷哪些電暈是正常的，哪些是不正常的，動(dòng)態(tài)監(jiān)督異常現(xiàn)象的發(fā)展速度，為采取合理的維護(hù)措施提供可靠的依據(jù)。

　　6 尋找無(wú)線電干擾源。高壓設(shè)備的放電會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的無(wú)線電干擾，影響到附近的通訊、電視信號(hào)的接收等，使用紫外成像技術(shù)可迅速找到無(wú)線電干擾源。

　　實(shí)踐證明，紫外成像技術(shù)能有效、直觀地觀測(cè)到高壓設(shè)備放電的情況，為帶電檢測(cè)提供了新的強(qiáng)大的診斷手段，且發(fā)展到了可在白天進(jìn)行檢測(cè)的水平。紫外成像技術(shù)與紅外成像技術(shù)是互補(bǔ)關(guān)系，紫外檢測(cè)放電異常，紅外檢測(cè)發(fā)熱異常，原理*不同，各自具有不可互替的優(yōu)點(diǎn)，檢測(cè)目的、應(yīng)用方法也各具特性。這兩項(xiàng)技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用，將會(huì)大大增強(qiáng)高壓設(shè)備故障點(diǎn)的全面檢測(cè)能力，也為高壓產(chǎn)品的可靠性研究提供了綜合手段。

紫外線放電成像+紅外線熱成像 綜合檢測(cè)