[发明专利]一种提高GIS设备金属导体红外在线测温准确性的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种提高GIS设备金属导体红外在线测温准确性的方法，属于GIS设备金属导体温度测量技术领域。

背景技术

气体绝缘金属封闭开关（GIS）加工工艺严格、技术先进，且绝缘介质为SF₆气体，因而具有良好的开断能力且触头烧伤轻微，具有检修周期长、故障率低、维护费用少、占地面积小等优点，目前被广泛应用在电力系统中。当GIS设备触头接触不良时，由于接触电阻变大，在负载电流流过时会产生过热现象。触头、母线过热会引起绝缘老化甚至击穿，从而引发短路，形成重大事故，造成巨大的经济损失。

红外在线测温方法不仅不与被测物体直接接触，能够不扰动和破坏被测物体的温度场和热平衡，也可以解决高压隔离和测量部分的高温问题，更重要的是能够实现连续自动测量GIS设备触头的温度，具有广泛的应用前景。然而，GIS设备内部为了提高绝缘要求，减少沿面放电和局部放电，内部导体多为抛光的金属。金属的发射率是很低的，特别是抛光的金属（铝、铜）发射率约为0.05，这一直以来是金属测温中的难点之一。GIS设备被测金属导体发射率低，要测量金属导体的温度就必须提高被测点的发射率，这也是专业从事在线监测的人员很难开展GIS内部金属导体红外测温的重要原因。针对这一技术难题，有人提出了一种在触座上开圆孔槽，在槽底嵌入SF₆环境下的高稳定化学性质且高辐射率的物质的方法。虽然这种嵌入其它物质的方式将不受金属铝的限制，可以将对铝导体的红外测温转化为对普通材料温度的红外测量，但这种方法会给GIS设备的加工和组装工艺带来了一定的困难，而且由于两种材料存在的温度传递可能会导致嵌入物体不能及时反映触头温度变化情况。综合来看，目前针对GIS红外测温中金属导体的处理研究甚少，GIS设备红外测温工作进展缓慢。

通常情况下，金属及其他非透明材料的辐射，发生在表面几微米内；发射率是表面状态的函数，而与尺寸无关。因此，涂敷或刷漆的表面发射率是涂层本身的特性，而不是基层表面的特性。本发明在此基础上提出了一种在金属表面涂敷高辐射涂料的方法，将对金属导体的红外测温转化为对导体表层涂料温度的红外测量。另外，由于涂敷的涂料为非金属，也不会带来沿面放电、局部放电等现象，具有广泛的应用前景。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提出了一种提高GIS设备金属导体红外在线测温准确性的方法，充分利用了物体表面红外辐射的特点，可有效解决被测金属表面低发射率的问题，将对金属导体的红外测温转化为对导体表层涂料温度的红外测量。这种方法简单经济，便于加工，而且涂料与金属紧密结合，能够更好的与金属导体达到热平衡，从而更灵敏的反映金属的温度变化。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种提高GIS设备金属导体红外在线测温准确性的方法，该方法包括被测金属表面的处理、涂料位置和尺寸的确定、红外温度传感器发射率的调整。

所述被测金属表面的处理，主要为提高金属导体表面的发射率，实现金属导体红外测温的准确性。

所述涂料位置和尺寸，根据红外温度传感器到金属导体的距离和红外温度传感器的距离系数来确定。

所述红外温度传感器发射率的调整为，根据所选用的红外辐射涂料的发射率和SF₆气体的浓度来校正红外温度传感器的发射率，来保证温度测量的准确性。

所述红外温度传感器发射率的调整具体可以根据GIS设备中不同SF₆气体压力的断路器、隔离开关、母线间隔进行发射率校准，调整红外温度传感器的发射率以补偿SF₆气体的吸收效应，此时传感器的温度示数才是被测物体的实际温度值。

本发明的有益效果为：结构简单，实现方便，充分利用了物体表面红外辐射的特点，可有效解决被测金属表面低发射率的问题。据此方法设计的红外在线测温系统，结构简单，体积适中，安装方便，稳定高效，经济适用，对于推广红外在线测温技术和提高电气设备运行可靠性具有重大意义。

附图说明

图1为本发明方法示意图。

图2为金属导体表面喷涂红外辐射涂料后的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。