可再生綠色能源發(fā)展迅猛，機(jī)組裝機(jī)量大增，不過各種問題隨之而來。尤其像電器問題，線路老化問題，接觸器老化問題，核心元件工作環(huán)境問題等都直接影響著電氣系統(tǒng)工作的壽命和系統(tǒng)的安全。

紅外成像原理物體表面溫度如果超過絕對零度即會輻射出電磁波，隨著溫度變化，電磁波的輻射強(qiáng)度與波長分布特性也隨之改變，波長介于0.75μm到1μm間的電磁波稱為“紅外線”，而人類視覺可見的“可見光”介于0.4μm到0.75μm。其中波長為0.78~2.0微米的部分稱為近紅外，波長為2.0~1000微米的部分稱為熱紅外線。紅外線在地表傳送時，會受到大氣組成物質(zhì)( 特別是H2O、CO2、CH4 、N2O、O3等)的吸收，強(qiáng)度明顯下降，僅在短波3μ~5μm及長波8~12μm的兩個波段有較好的穿透率(Transmission)，通稱大氣窗口(Atmospheric window)，大部份的紅外熱像儀就是針對這兩個波段進(jìn)行檢測，計算并顯示物體的表面溫度分布。此外，由于紅外線對極大部份的固體及液體物質(zhì)的穿透能力極差，因此紅外熱成像檢測是以測量物體表面的紅外線輻射能量為主。照相機(jī)成像得到照片，電視攝像機(jī)成像得到電視圖像，都是可見光成像。自然界中，一切物體都可以輻射紅外線，因此利用探測儀測定目標(biāo)的本身和背景之間的紅外線差并可以得到不同的紅外圖像，熱紅外線形成的圖像稱為熱圖。

應(yīng)用領(lǐng)域?qū)τ谒锌梢灾苯涌匆姷脑O(shè)備，紅外熱成像產(chǎn)品都能夠確定所有連接點(diǎn)的熱隱患。對于那些由于屏蔽而無法直接看到的部分，則可以根據(jù)其熱量傳導(dǎo)到外面的部件上的情況，來發(fā)現(xiàn)其熱隱患，這種情況對傳統(tǒng)的方法來說，除了解體檢查和清潔接頭外，是沒有其它的辦法。斷路器、導(dǎo)體、母線及其它部件的運(yùn)行測試，紅外熱成像產(chǎn)品是無法取代。然而紅外熱成像產(chǎn)品可以很容易地探測到回路過載或三相負(fù)載的不平衡。

偵測火災(zāi)

在大面積的森林中，火災(zāi)往往是由不明顯的隱火引發(fā)的。這是毀滅性火災(zāi)的根源，用現(xiàn)有的普通方法，很難發(fā)現(xiàn)這種隱性火災(zāi)苗頭。然而用飛機(jī)巡邏，采用紅外熱成像儀，則可以快速有效地發(fā)現(xiàn)這些隱火，把火災(zāi)消滅在最初。

加拿大林業(yè)學(xué)院早在1975年就開始進(jìn)行森林防火試驗(yàn)，從飛機(jī)上檢查尚未起燃地潛在火源，加拿大森林研究中心利用直升飛機(jī)采用AGA750便攜式熱成像儀，在一個火災(zāi)季節(jié)中發(fā)現(xiàn)15次隱火。谷物糧倉往往會發(fā)生自燃現(xiàn)象，這種自燃現(xiàn)象往往時間長、來勢猛、損失大。目前一般采用溫度計測量其糧倉地溫度變化加以防范。采用熱像儀可以準(zhǔn)確判定這些火災(zāi)的地點(diǎn)和范圍，做到早知道早預(yù)防，早撲滅。采用熱像儀方便簡單，速度快，撲滅及時。

檢查故障

紅外熱像儀還可以用來探測電氣設(shè)備的不良接觸，以及過熱的機(jī)械部件，以免引起嚴(yán)重短路和火災(zāi)。1980年至1983年四年中，我國利用自制的熱像儀對華北電力網(wǎng)內(nèi)的20座發(fā)電廠、8座變電站和24條高壓線的10000多個插頭進(jìn)行了過熱檢查，發(fā)現(xiàn)不正常發(fā)熱點(diǎn)500多處，嚴(yán)重過熱為100處，由于及時處理，未發(fā)生火災(zāi)事故。

美國保險公司的統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，在所有電氣設(shè)備隱患中的25%以上是引發(fā)火災(zāi)的主要原因，都是由于插頭接觸不良引發(fā)的，所以美國國家防火協(xié)會的《電氣維修手冊70B》規(guī)定，在任何電氣插頭按照規(guī)定的力距被緊固之后，只要這個力矩值不變化，以后就不應(yīng)當(dāng)再進(jìn)行緊固。所以制造良好，安裝正常的電氣插頭，根本不需要定期緊固，只有發(fā)現(xiàn)其功能異常和其過熱才要去處理。

美國MAI公司對許多已經(jīng)進(jìn)行過一般電氣預(yù)防性設(shè)備做紅外熱成像產(chǎn)品檢查，發(fā)現(xiàn)其中不少已接受過維修的設(shè)備仍然存在電氣故障。例如一個重要電子產(chǎn)品生產(chǎn)廠家，這個公司對其電氣設(shè)備每兩年進(jìn)行一次停電維修。在不同設(shè)備上發(fā)現(xiàn)的嚴(yán)重隱患有19個，一般隱患有179個。這些嚴(yán)重隱患是指被測設(shè)備的表面溫度超過NEMA或UL的最大設(shè)計溫度。

大多數(shù)隱患是在電動機(jī)控制設(shè)備上發(fā)現(xiàn)的，另外也在開關(guān)裝置和動力盤上發(fā)現(xiàn)一些隱患。

又例如一個聯(lián)邦政府辦公用建筑物內(nèi)一個主要電動機(jī)控制中心發(fā)生火災(zāi)之后，每六個月對設(shè)備進(jìn)行一次預(yù)防性維修。在這次火災(zāi)之后進(jìn)行過兩次維修，又進(jìn)行一次紅外熱成像產(chǎn)品檢查，其結(jié)果是：嚴(yán)重隱患預(yù)防維修之前為3個，而預(yù)防維修之后還是3個。

熱成像在風(fēng)電領(lǐng)域的應(yīng)用

1、火災(zāi)預(yù)防干預(yù)

火災(zāi)時熱的積累，可以檢測軸承，剎車片，接觸器等可能存在火災(zāi)隱患的位置設(shè)置監(jiān)控點(diǎn)。檢測溫度的變化。如果溫度積聚到燃點(diǎn)之前干預(yù)火災(zāi)的發(fā)生。

2、對電器元件老化的預(yù)警

如接觸器長時間觸點(diǎn)可能出現(xiàn)接觸不良，導(dǎo)致觸點(diǎn)融化。如果使用熱成像預(yù)警裝置可以提前發(fā)現(xiàn)此類問題。對故障接觸器更換，防止接觸器觸點(diǎn)問題引起的更大的事故發(fā)生。

3、優(yōu)化電路設(shè)計

導(dǎo)體過負(fù)荷時電流持續(xù)增大，導(dǎo)致導(dǎo)體熱量持續(xù)上升?？梢酝ㄟ^熱成像來發(fā)現(xiàn)線路負(fù)荷時候合理，優(yōu)化設(shè)計使得系統(tǒng)更加穩(wěn)定安全。