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红外热成像技术:电气火灾隐患排查的 “火眼金睛”
来源: | 作者:冬季施工钢结构安装内容? | 发布时间: 2025-09-21 | 182 次浏览 | 分享到:

19. 红外热成像技术:电气火灾隐患排查的 “火眼金睛”

电气火灾占各类火灾总数的 30% 以上,其隐患多隐藏在电缆、配电柜、变压器等设备内部,传统肉眼检查或万用表测量难以发现。红外热成像技术通过捕捉物体表面的红外辐射,将不可见的温度分布转化为可见的热像图,能精准识别电气设备的 “异常高温点”,成为电气火灾隐患排查的核心技术手段。2024 年应急管理部数据显示,采用红外热成像技术的电气隐患排查,发现率较传统方式提升 85%,提前消除了 70% 以上可能引发火灾的电气故障。

一、技术原理:“温度可视化” 破解隐患隐蔽难题

红外热成像技术的核心是利用 “普朗克黑体辐射定律”—— 任何温度高于绝对零度(-273.15℃)的物体,都会向外辐射红外能量,且温度越高,辐射能量越强。
  • 设备构成:红外热像仪主要由红外镜头、红外探测器、信号处理单元和显示单元组成。红外镜头收集物体辐射的红外能量,聚焦到红外探测器上;探测器将红外能量转化为电信号,经信号处理单元处理后,生成与温度分布对应的热像图;显示单元以不同颜色(如红色代表高温、蓝色代表低温)呈现热像图,温度分辨率可达 0.05℃,能捕捉细微的温度差异。

  • 排查逻辑:电气设备正常运行时,温度分布均匀且在额定范围内;当出现接触不良(如接线端子松动)、过载(如电流超过额定值)、绝缘老化(如电缆外皮破损)等隐患时,局部电阻增大,会产生 “焦耳热”,导致温度异常升高。红外热成像技术可快速捕捉这些 “高温异常点”,例如配电柜内接线端子松动时,温度会比正常部位高 30℃-50℃,在热像图上呈现明显的 “红色热点”,从而精准定位隐患。

二、核心应用场景:覆盖全链条电气设备排查

不同电气设备的结构与运行特性不同,红外热成像技术需结合设备特点制定差异化排查策略:

(一)配电柜与配电箱:聚焦 “接线端子、断路器”

配电柜是电气系统的核心控制单元,隐患多集中在接线端子、断路器、接触器等部位:
  • 排查时需采用 “近距离扫描 + 局部放大” 模式,热像仪与设备距离保持 0.5-1 米,避免电磁干扰;重点检测接线端子是否存在 “温差超过 20℃” 的异常(正常运行时,同类型端子温差应≤5℃),若某端子温度达 75℃,而相邻端子温度仅 40℃,则可能存在接线松动隐患;

  • 针对断路器,需关注其触点温度,若温度超过 80℃(塑壳断路器额定温度上限),可能是触点氧化或灭弧室故障,需立即停机检修。某工厂曾通过红外热成像排查,发现配电柜内 1 个接线端子温度异常升高至 92℃,及时紧固后避免了因接触不良引发的电弧起火。

(二)电缆线路:追踪 “局部过热、绝缘破损”

电缆线路长期埋地或敷设在线槽内,易因绝缘老化、外力损伤导致局部过热:
  • 对于架空电缆,采用 “沿线路逐段扫描” 方式,重点检测电缆接头(接头电阻易增大,正常温度应比电缆本体高≤10℃,超过则为隐患);对于埋地电缆,需使用穿透力强的红外热像仪(探测深度≥0.5 米),若某段电缆地面温度比周边高 15℃以上,可能是内部绝缘破损导致短路前兆;

  • 某住宅小区曾因埋地电缆绝缘老化,在热像图上呈现 10 米长的 “高温带”(温度达 68℃),维修人员据此精准定位破损点,更换电缆后避免了火灾事故。

(三)变压器与电机:监控 “铁芯、绕组温度”

变压器和电机是高功率电气设备,铁芯损耗、绕组短路会导致温度骤升:
  • 变压器排查需重点关注铁芯温度(正常应≤80℃)和绕组温度(正常应≤105℃),若铁芯出现 “局部高温点”(如 120℃),可能是铁芯多点接地故障;绕组温度超过额定值,可能是匝间短路;

  • 电机排查需检测定子绕组和轴承温度,定子绕组温度超过 120℃(异步电机额定上限)、轴承温度超过 95℃,可能是绕组绝缘老化或轴承缺油,需及时维护。

三、实操要点:提升排查精准度的关键

为确保红外热成像排查效果,需遵循 “环境适配、操作规范、数据对比” 三大要点:
  • 环境适配:避开高温、高湿、强电磁干扰环境(如阳光直射、雨天、靠近变频器的区域),若无法避开,需在热像仪中设置 “环境温度补偿”;夜间排查效果更佳,可减少环境温度对设备温度检测的影响。

  • 操作规范:保持热像仪镜头清洁,避免灰尘影响成像;扫描时速度均匀(每秒移动≤10 厘米),对疑似隐患点停留 3-5 秒,拍摄 3-5 张不同角度的热像图,确保数据完整;记录排查时的环境温度、设备负载率(如变压器负载率应在 30%-70% 之间,负载过低易误判)。

  • 数据对比:将本次排查的热像图与历史数据(如上月、上季度)对比,若某部位温度短期内上升超过 15℃,即使未超过额定值,也需重点关注;同时与同类型设备对比,若某台电机温度比相邻同型号电机高 20℃以上,可能存在隐性故障。

随着技术升级,便携式红外热像仪已实现 “手机互联” 功能,排查人员可实时将热像图上传至云端平台,结合 AI 算法自动识别隐患等级,进一步提升排查效率,让电气火灾隐患无所遁形。