关键词 红外线测温枪 电气设备维修 温度测量
一、引言
对电气设备温度及时的监控可以起到防患于未然的作用，但是如何能做到方便且安全的测出电气设备其是测出电力变压器接线桩头等带电体的温度对设备安全十分重要。红外线测温枪的出现很好地解决了这一难题，它不仅能做到安全、快捷，而且测量的结果也相当准确。
二、原理及性能
红外线测温枪是红外技术应用的一种典型的例子，它通过发出激光束起到指向作用，然后由光电探测器接受所指的被测物体表面辐射的红外线能量，并由其内部电路分析处理、运算后显示出被测物体的表面温度数值。红外线测温枪构造主要是由光电探测器、信号放大器及信号处理、显示输出等部分组成。
其结构原理图如图1所示：
测量安全程度高是使用红外线测温枪最重要的特点之一。不同于常见的接触式测温仪，红外线测温枪能够通过非接触测温的方法安全地读取难以接近的或不可接触的目标温度。红外线测温枪能对电气设备的早期故障缺陷及绝缘性能做出可靠的预测，使传统电气设备的预防性试验维修提高到预知状态检修，这也是现代电力技术发展的方向。现以CENTER 352型红外线测温枪（详见图2）为例做简要介绍其特性。
1.仪器特性：
LCD显示：4位数液晶显示器（背光功能）；
D/S比例：12∶1；
辐射率值：0.98；
自动关机：开置10秒后自动关机；
测量范围：-20～500℃，-4～932℉；
准确度：±2℃（4℉）或±2%读值；
解析度：0.1℃/0.2℉；
重复率：±1%读值或1%℃（℉）；
存储环境：-10～60℃，14～140℉，≤75%RH；
使用环境：0～40℃，32～104℉，10～90RH；
反应时间：0.5秒；
使用电池：9V电池；
电池寿命：约15小时；
外观尺寸：157.5×115×36mm；
重量：大约180g
2.操作说明：
（1）测量操作：欲测温度时，请将温度枪对准欲测物体后扣动扳机，LCD显示面板将显示或更新温度读值，放开扳机，读值将自动锁定10秒钟，放置10秒后自动关机。
（2）距离与目标直径比（D/S）：当测量温度时，请参考距离与目标（如图3所示）以测量正确温度读值：
三、在电气设备维修中的应用
利用红外线测温枪在日常的电气设备维护中就显得特别的方便，可以较为准确、快速地判断故障发生的原因及范围，甚至可以具体到细小的位置，收到事半功倍的良好效果。
电气设备中常用的材料及元器件允许的温升见表1、表2所示。
红外线测温枪具体的应用实例如下：
1.高、低压配电设施的维护
（1）电力变压器：参照电力变压器运行的相关规范要求，对本单位的在线运行电力变压器的散热器、高低压接线桩头的表面温度等进行定时定点的测量并加以记录。通过分析和归纳，再比照其他在线运行的电力变压器的运行情况就能够准确地判断被检测变压器的工作负荷的大小，以及是否在正常的允许范围内。这样就能够及时发现电力变压器存在事故隐患。
（2）汇流硬母线排：高、低压配电柜所用的主线和支线汇流硬母排一般都采用铝（铜）排来制作。由于其过载能力较强，一般硬母线排的自身不会出现问题。容易出现问题的部位，都是发生在母排与母排的连接部位。由于在配电施工中，硬母排制作的缺陷或经过长期应用使得连接处发生松动而造成接触不良，容易发生高热现象，因此通过对汇流排各个连接点的温度进行检测和记录分析，就能迅速发展故障点所在并及时进行检修，将事故消灭在萌芽状态。
（3）电力开关：高、低压配电柜中所用的电力开关装置主要有隔离刀开关、负荷开关、熔断器等。通过在线检测电力开关装置触头的温度高低，并参照表2中给出的允许范围，就能够及时地检测出潜在的故障触点，防止由于长期运行时存在的高热烧毁触头，造成严重的断电事故。
（4）输、配电电缆（电线）：对于常用的塑料绝缘电缆（电线），要判断其在运行中的工作温度是否在正常的范围内，一般都采用手摸、目测等较为原始的方式，并且对于人无法接近的电缆、电线，判断起来就较为困难。现在就可以参照表1中给出的数值，通过对运行中的电缆（线）表面的温度进行非接触测量，而较为快速而准确地判断电缆（线）的工作情况，通过对比还能够定性地判断电缆（线）中工作电流的大小。
2.交、直流电动机
在现代化的大工业生产中，交、直流电动机已得到了相当广泛的应用。常规的检测电动机的方式，主要是通过测工作电流、用眼观察、用耳听和手摸等进行较为粗糙的判断。而在实际场合中由于环境的干扰，往往不容易判断。借助于红外线测温枪，就能够取得明显的实际效果。
3.补偿式交流稳压电源
补偿式交流稳压电源是一种技术较为先进的（单）三相大功率交流稳压电源。在对其进行维护保养时，测量主要部件的温度就可以较快地判断运行的正常与否。
（1）变压器和调整电刷：补偿式交流稳压电源一般有两组变压器。作为补偿变压器用的主变压器的作用，是将一、二次侧隔离和提供一定补偿电压。通过测量其铁心、线圈绕组、接线桩头的温升情况，就可以判断其工作的状态如何。
辅助变压器是为主变压器提供补偿电压用的。其通常是采用外露式的单（三）相自耦调压器结构，在长期的运行中由于受到环境（主要是灰尘）和维护量不够的影响，线圈绕组的表面与电刷的接触处较易发生打火、烧蚀线圈表面等故障。特别是运行在输出大电流状态时，故障就更加容易发生。由此，可以通过在线测量线圈绕组的表面和电刷接触处工作温升情况来及时检测其实际的工作状态，防患于未然。
（2）控制线路板：控制线路板在补偿式交流稳压电源中担任着重要的角色。其主要是通过对稳压信号检测来驱动电刷执行机构，从而输出符号指标要求的稳定电压。另外，还有输入的过、欠压保护及过流保护、过热保护等。因此通过在线检测控制线路板上的主要元件，如采样变压器、大功率管及继电器等的运行温度，就能够判别其运行的正常与否。
4. 直流稳压（流）电源
对于较大功率的直流稳压（流）电源（如输出功率为几十至上百千瓦的大功率稳压、稳流电源），一般都采用整流变压器对市电交流电源进行隔离、降压，通过大功率晶闸管整流和稳压（流），以获得合乎要求的稳压（流）输出。由于在大电流的功率输出时交流整流电源变压器和大功率晶闸管的负荷较高、发热量较大，一般均采用强制风冷甚至循环水冷。因此就要进行定期的检测，保证其工作的正常。定期的检测项目主要为：
（1）整流变压器：在线监测整流变压器的铁心、线圈绕组及各接线桩头的温升情况，结合日常的运行维护经验，就可以准确地判断出变压器的工作状态。
（2）大功率晶闸管：在线监测大功率晶闸管及其相关散热器的工作温度，使其不超过允许的范围，这样就能准确判断其运行效果，保证其工作在良好的状态下。
5.分体式空调器
相对于窗式空调，分体式空调器由于室内机组与室外机组是分开安装的，中间有氟里昂管路和动力、控制电路连接，相对来说长时间使用后电路发生故障的几率是高一些，因此应该定期地进行检测、维护和保养。
（1）控制电器元件、压缩机：分体式空调器除了需要操作安装在室内机组上的开关、按钮等外，其余的执行电器元件（接触器、保险、热保护等）都安装在室外机组上。检修外机故障时，可将室外机组电路部分的铁皮护罩打开，用红外线测温枪测试相关电器元件及压缩机外壳的温度。根据以往的检修经验，当交流接触器的触头温度较高时制冷压缩机的绕组往往有短路处而引起过电流；当制冷压缩机和散热风扇的外壳温度过高时（与以往正常工作的温度相比较），往往是压缩机和风扇电机存在着堵转等故障，再配合其他的检测方法，就能更快、更准地进行判断。
（2）电辅加热管：对于功率较大的分体式空调器，冬季运行时为了提高制热效果，一般都配有电辅加热管。在判断其工作是否正常时，可以通过空调室内机制出风口，采用对电辅加热管的表面温度进行测量的方法来判断，实际的效果又快又好。
参考文献
邹应全，基于无线的高压输变电的温度测量系统设计，现代电子技术，2008/13
杨川梅，一种新型手持红外测温仪，红外技术，1998/04