因其的电气防护性能,复合绝缘子在输电线路尤其是高电压等级线路中的应用已经愈发广泛。因长期在高温、潮湿、大风等恶劣环境下运行,发生劣化的风险增大,可能导致断串、掉线等严重问题,复合绝缘子成为线路巡检工作中的重点关注对象。

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针对复合绝缘子的伞裙破损、芯棒受潮、球头松脱进水等缺陷,使用无人机搭载红外热成像相机进行巡视诊断,已被验证是一种效率更高、测温更准的工作手段。


今天就以大疆全系列红外热成像无人机及负载(御 2 行业进阶版、禅思 H20T 、经纬 M30T )为基础,为大家介绍复合绝缘子巡检诊断中的小技巧。


如何选取正确的作业参数


在巡检工作中,选取合适的时间、天气窗口,并在适当的距离与角度下拍摄红外照片,是获得准确测温结果的重要保证。



  • 拍摄距离


无人机与巡检目标之间的距离,是关系着测温结果准确性的关键因素。大疆系列红外热成像无人机及负载在出厂前均进行了测温标定,在距离待测物 5 米的情况下,可实现 ±2℃ 或 ±2% (两者取者)的测温。例如对于真实温度 50℃ 的物体,测温结果在 48℃-52℃ 之间;真实温度 150℃ 的物体,测温结果在 147℃-153℃ 之间。


由上可知,与复合绝缘子相隔 5 米是合适的拍摄距离,过近或者过远都会带来更大的测温误差。使用御 2 行业进阶版时可通过避障提示和飞行经验进行估算,使用禅思 H20T 或经纬 M30T 时可以开启激光测距功能估算。

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利用经纬 M30T 的激光测距估算 5 米

  • 拍摄时间与气象条件


复合绝缘子多发电压致热型缺陷,其温升幅度较小( 0.5-5K ),因此非常容易受到外部环境影响。在阳光暴晒下的绝缘子,其向阳面与背阳面温差可达 3-5K,可能会掩盖内部异常温升并造成判断错误。因此复合绝缘子的红外测温时间应在清晨、傍晚之后或阴天,避免在强光照的白天进行拍摄。


气象方面,空气湿度和风速也会较大影响红外测温的结果,根据行业作业规范与现场经验,在空气湿度 70% 及以下、风速一般不大于 5m/s 时,适合进行复合绝缘子的红外巡检作业。

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正午强光照射下的测温数值并不能反映真实的设备状态

  • 拍摄角度


为使红外照片易于分析诊断,在拍摄时应尽量将复合绝缘子置于纯净的天空背景中,在保证飞行安全的前提下可使用仰拍视角,避免塔身、地面等复杂环境带来画面与温度上的干扰。


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高温的地面让绝缘子难以辨认

同时,为了获取准确的芯棒温度,拍摄时应与复合绝缘子呈垂直角度。对于高电压等级下的长绝缘子串,当移动飞机拍摄多张照片。

  • 无人机参数设置


通过理论分析与实践,我们也总结了无人机和云台相机的各项参数设置,供大家参考。

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拍摄样例

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分析诊断


对红外照片进行分析诊断也是巡检工作中的重要环节,以大疆红外热分析工具 3.0.1 版本为例,为大家介绍在复合绝缘子测温分析中的操作技巧。


首先是环境参数配置。因为空气湿度、温度等环境因素均可影响测温,所以还需将实际作业现场环境温湿度准确填写在红外热分析工具软件中。


针对复合绝缘子这类单一设备,优先推荐直线测温方式进行温度分析。通过对比同一串中的温和温差值,以及同相线路不同串之间的温值,可判断复合绝缘子串是否有疑似缺陷。如下图所示,划线选择复合绝缘子串的两端后。软件可自动显示该条线的温度、温度及平均温度。若发现高温异常点,可直接标记,用于后续检修或二次检查工作。


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通过直线测温方式分析复合绝缘子串温度变化

生态应用

大疆红外负载支持 TSDK 二次开发,以便于基于业务需求定制化开发热红外分析软件。下文以基于大疆 TSDK 开发的中飞识温软件为例,可批量分析处理红外照片数据,自动框选、识别、标注缺陷位置,判定缺陷等级,自动生成对应的红外巡检。更多软件详情可点击了解。

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基于缺陷阈值标准,批量生成红外分析并标记缺陷位置