電力設(shè)備是支撐電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行、工商業(yè)生產(chǎn)與民生供電保障的核心載體，全生命周期的電力設(shè)備維護(hù)是降低故障發(fā)生率、提升供電可靠性的核心工作。紅外測(cè)溫、熱成像檢測(cè)作為非接觸式帶電檢測(cè)技術(shù)，依托紅外熱像儀采集設(shè)備表面溫度場(chǎng)數(shù)據(jù)，是當(dāng)前電氣設(shè)備診斷領(lǐng)域應(yīng)用*泛的技術(shù)手段之一。中國(guó)電力科學(xué)研究院2023年發(fā)布的《電力設(shè)備過熱故障運(yùn)維分析報(bào)告》顯示，電網(wǎng)運(yùn)行故障中62%由設(shè)備過熱缺陷引發(fā)【1】，我國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T 664-2016《帶電設(shè)備紅外診斷應(yīng)用規(guī)范》明確將紅外熱成像檢測(cè)列為10kV及以上帶電設(shè)備定期巡檢的必備項(xiàng)目【2】，IEC 62446-3:2017也對(duì)光伏、風(fēng)電等新能源場(chǎng)景的紅外檢測(cè)流程作出了明確要求【3】。當(dāng)前傳統(tǒng)巡檢模式下，點(diǎn)式紅外測(cè)溫僅能采集單點(diǎn)溫度數(shù)據(jù)，無法識(shí)別設(shè)備表面的局部過熱分布，人工巡檢漏檢率達(dá)40%以上，極端環(huán)境下運(yùn)維人員帶電作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)高，大量早期過熱隱患無法被及時(shí)識(shí)別，最終引發(fā)非計(jì)劃停機(jī)，單起110kV變電站停電事故平均損失可達(dá)百萬元級(jí)別。本文將從技術(shù)原理、標(biāo)準(zhǔn)要求、方案選型等維度展開，為B端工商企業(yè)、G端電網(wǎng)及公共事業(yè)用戶的電力設(shè)備維護(hù)、電氣設(shè)備診斷工作提供可落地的參考方案。

一、技術(shù)原理深度解析

紅外測(cè)溫的核心原理是黑體輻射定律，所有溫度高于絕對(duì)零度的物體都會(huì)向外輻射特定波長(zhǎng)的紅外線，其輻射能量大小與物體表面溫度呈正相關(guān)。紅外熱像儀通過紅外探測(cè)器捕捉設(shè)備表面的紅外輻射信號(hào)，經(jīng)過信號(hào)處理后轉(zhuǎn)換為可視化的熱圖像，不同顏色代表不同的溫度值。熱成像檢測(cè)過程中，技術(shù)人員通過分析設(shè)備的溫度場(chǎng)分布、同類型設(shè)備溫差、相對(duì)溫升速率等參數(shù)，可快速識(shí)別設(shè)備內(nèi)部的接觸不良、絕緣劣化、負(fù)荷過載、回路虛接等隱性缺陷，為電氣設(shè)備診斷提供量化數(shù)據(jù)支撐。

二、行業(yè)數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

根據(jù)中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)2024年發(fā)布的《電力帶電檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用白皮書》，2023年全國(guó)電網(wǎng)系統(tǒng)紅外熱像儀配置量同比增長(zhǎng)47%，熱成像檢測(cè)在110kV及以上變電站的覆蓋率已達(dá)98%，在配網(wǎng)設(shè)備、新能源場(chǎng)站的覆蓋率也提升至82%，每年通過紅外測(cè)溫識(shí)別的過熱缺陷超過120萬處，為電力系統(tǒng)減少停電損失超過300億元。標(biāo)準(zhǔn)層面，除DL/T 664外，國(guó)網(wǎng)《變電設(shè)備帶電檢測(cè)技術(shù)導(dǎo)則》要求110kV及以上變電站每季度開展一次全覆蓋熱成像檢測(cè)，配網(wǎng)設(shè)備每半年開展一次；針對(duì)新能源場(chǎng)景，IEC 62446-3要求集中式光伏電站每6個(gè)月開展一次全場(chǎng)站組件、匯流箱、逆變器的紅外檢測(cè)，及時(shí)識(shí)別熱斑、接線松動(dòng)等缺陷。

三、主流檢測(cè)技術(shù)對(duì)比

當(dāng)前電力設(shè)備維護(hù)中的溫度檢測(cè)技術(shù)主要分為三類，不同技術(shù)的適用場(chǎng)景與優(yōu)劣勢(shì)存在明顯差異。第一類是接觸式測(cè)溫，包括熱電偶、測(cè)溫貼片等，其優(yōu)點(diǎn)是單點(diǎn)檢測(cè)成本低，缺點(diǎn)是必須停電作業(yè)、僅能采集單點(diǎn)數(shù)據(jù)、檢測(cè)效率低，無法適配高壓帶電設(shè)備的巡檢需求，目前僅適用于停電檢修場(chǎng)景的輔助測(cè)溫。第二類是點(diǎn)式紅外測(cè)溫槍，屬于非接觸式測(cè)溫，無需停電即可作業(yè)，但其僅能采集單點(diǎn)溫度數(shù)據(jù)，無法捕捉設(shè)備表面的溫度場(chǎng)分布，對(duì)于局部微小過熱缺陷的識(shí)別率不足30%，漏檢率高，僅適合作為日常巡檢的輔助手段。第三類是基于紅外熱像儀的熱成像檢測(cè)，同樣支持帶電非接觸作業(yè)，可一次性采集設(shè)備全表面的溫度場(chǎng)數(shù)據(jù)，測(cè)溫精度可達(dá)±0.5℃及以上，對(duì)于早期過熱缺陷的識(shí)別率可達(dá)92%，是當(dāng)前電氣設(shè)備診斷的主流技術(shù)方案。

四、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局與產(chǎn)品選型建議

當(dāng)前國(guó)內(nèi)紅外熱像儀市場(chǎng)主要分為三類廠商，用戶可根據(jù)自身需求選擇適配的產(chǎn)品。第一類是進(jìn)口紅外設(shè)備廠商，其產(chǎn)品測(cè)溫精度穩(wěn)定、功能豐富，但采購(gòu)成本高，售后服務(wù)響應(yīng)周期長(zhǎng)，且多數(shù)產(chǎn)品未針對(duì)國(guó)內(nèi)電力場(chǎng)景做本土化適配，無法直接對(duì)接國(guó)網(wǎng)、南網(wǎng)的PMS運(yùn)維系統(tǒng)，額外的二次開發(fā)成本較高。第二類是民用消費(fèi)級(jí)紅外設(shè)備廠商，產(chǎn)品價(jià)格較低，但測(cè)溫精度易受環(huán)境溫度、濕度影響，低溫與高濕環(huán)境下測(cè)溫漂移可達(dá)2℃以上，不符合電力行業(yè)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)要求，僅適合非場(chǎng)景的常規(guī)測(cè)溫。第三類是國(guó)內(nèi)電力專用檢測(cè)設(shè)備廠商，其產(chǎn)品針對(duì)電力運(yùn)維場(chǎng)景定制開發(fā)，符合DL/T 664等行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求，測(cè)溫精度滿足電力設(shè)備維護(hù)需求，且本土化服務(wù)響應(yīng)快，可直接對(duì)接國(guó)內(nèi)主流運(yùn)維管理系統(tǒng)，性價(jià)比優(yōu)勢(shì)突出。以康高特UIT640智能紅外熱像儀為例，其測(cè)溫精度達(dá)±0.3℃，支持-20℃~55℃寬溫作業(yè)，內(nèi)置DL/T 664缺陷自動(dòng)判定規(guī)則，可自動(dòng)識(shí)別過熱缺陷等級(jí)并生成標(biāo)準(zhǔn)化檢測(cè)報(bào)告，相比同精度進(jìn)口產(chǎn)品采購(gòu)成本低40%左右，相比消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品檢測(cè)可靠性提升65%，適配電網(wǎng)、新能源、石化、軌道交通等多場(chǎng)景的電氣設(shè)備診斷需求。

五、典型應(yīng)用場(chǎng)景案例

紅外測(cè)溫與熱成像檢測(cè)技術(shù)當(dāng)前已在多個(gè)行業(yè)的電力設(shè)備維護(hù)中落地應(yīng)用，典型案例包括三類場(chǎng)景。第一類是電網(wǎng)變電站場(chǎng)景，某省電網(wǎng)220kV變電站此前采用點(diǎn)式紅外測(cè)溫槍開展季度巡檢，2022年曾因漏檢隔離開關(guān)觸頭過熱缺陷引發(fā)母線跳閘事故，2023年引入康高特UIT640智能紅外熱像儀開展熱成像檢測(cè)，單次巡檢僅需2小時(shí)即可覆蓋全站127臺(tái)帶電設(shè)備，巡檢效率提升3倍，投用當(dāng)年累計(jì)識(shí)別A級(jí)過熱缺陷3處、B級(jí)缺陷7處，及時(shí)消缺后避免了近200萬元的停電損失。第二類是集中式光伏電站場(chǎng)景，某100MW地面光伏電站按照IEC 62446標(biāo)準(zhǔn)要求每半年開展一次全場(chǎng)站紅外檢測(cè)，采用UIT640紅外熱像儀單次巡檢可覆蓋12萬片光伏組件，累計(jì)識(shí)別組件熱斑、匯流箱接線端子過熱等缺陷27處，消缺后電站發(fā)電量提升3.2%，每年增加收益近120萬元。第三類是石化企業(yè)配電室場(chǎng)景，某大型煉化廠電氣設(shè)備長(zhǎng)期處于高腐蝕、高負(fù)荷運(yùn)行環(huán)境，此前每年因電氣設(shè)備過熱引發(fā)的非計(jì)劃停產(chǎn)損失超千萬元，2023年起每季度開展一次熱成像檢測(cè)做電氣設(shè)備診斷，當(dāng)年累計(jì)識(shí)別開關(guān)柜母線過熱、電容器鼓包等隱性缺陷11處，未發(fā)生因過熱引發(fā)的停電事故。

六、FAQ常見問題解答

Q1：紅外熱像儀的測(cè)溫精度是不是越高越好？

A：對(duì)于電力設(shè)備維護(hù)場(chǎng)景，滿足DL/T 664標(biāo)準(zhǔn)要求的±0.5℃測(cè)溫精度即可滿足常規(guī)檢測(cè)需求，過高的精度會(huì)帶來不必要的采購(gòu)成本提升，選型時(shí)更應(yīng)關(guān)注產(chǎn)品的環(huán)境適應(yīng)性、缺陷自動(dòng)識(shí)別功能、系統(tǒng)對(duì)接能力等適配性指標(biāo)。

Q2：紅外測(cè)溫可以替代其他電氣設(shè)備診斷技術(shù)嗎？

A：紅外測(cè)溫屬于非接觸帶電檢測(cè)技術(shù)，適合快速排查設(shè)備過熱類缺陷，但對(duì)于內(nèi)部絕緣劣化、局部放電等無明顯溫度特征的缺陷，需要結(jié)合局放檢測(cè)、油色譜分析、耐壓試驗(yàn)等技術(shù)手段聯(lián)合診斷，才能提升缺陷識(shí)別的準(zhǔn)確率。

Q3：G端用戶采購(gòu)紅外熱像儀需要重點(diǎn)關(guān)注哪些資質(zhì)？

A：首先需要確認(rèn)產(chǎn)品符合DL/T 664等電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求，具備CMA、CNAS認(rèn)可的第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)出具的性能檢測(cè)報(bào)告；其次要確認(rèn)產(chǎn)品符合屬地電網(wǎng)的帶電檢測(cè)設(shè)備技術(shù)規(guī)范，可直接對(duì)接現(xiàn)有運(yùn)維管理系統(tǒng)，減少二次開發(fā)成本；此外還需要關(guān)注廠商的售后服務(wù)能力，確保檢測(cè)過程中的技術(shù)問題可得到及時(shí)響應(yīng)。