Рис. 2-9

Коэффициент излучения в зависимости от угла наблюдения для сферы на холодном фоне (Л. 22).

Уменьшение коэффициента излучения при больших углах обусловлено ростом отражательной способности и эффективные температуры становятся меньше действительных.

Когда две поверхности объекта образуют двухгранный угол, существует связь между величинами их излучения, вследствие многократных отражений (Рис. 2-10).

Каждая поверхность, обладающая вполне определённым собственным коэффициентом излучения, будет иметь эффективный коэффициент излучения, имеющийся в зависимости от наклона поверхности, а также от отражения от соседней поверхности. Комбинация трёх плоскостей, образующих трёхгранник, даёт излучение, приближающееся к излучению чёрного тела.

Рис. 2-10

Коэффициент излучения двугранных и трехгранных поверхностей.

а - эффективный коэффициент излучения в двугранном угле,

б - эффективный коэффициент излучения в трехграннике,

в - результат измерения тепловизором двух идентичных поверхностей, образующих двугранный угол.

Рис. 2-11

Влияние   угла   наблюдения   при   инфракрасном   контроле трансформатора тока.

В зоне очерченном прямоугольником температура измерения практически одинакова и резко падает на краях ребер.

Рис.   2-12

Влияние отражений от ребристой поверхности покрышки трансформатора тока показано на Рис. 2-12 а/.

В результате отражения, температура на поверхности ребра неодинакова: под ребром она выше, чем на вертикальной поверхности. Влияние угла наблюдения при измерениях по горизонтали /2/ и под углом /3/ - показана на Рис. 2-12 б/.

13.   Особенности измерения температуры ребристых поверхностей.

Фарфоровые покрышки вводов, измерительных трансформаторов, конденсаторов имеют ребристую поверхность. С учётом влияния угла наблюдения на коэффициент излучения необходимо учитывать возможную погрешность в измерении их температуры в результате изменения значения коэффициента излучения Рис. 2-11, 2-12. За температуру покрышки в этом случае рекомендуется участок вертикальной её поверхности, а измерение осуществлять по возможности, располагая инфракрасный прибор по нормали к поверхности покрышки. Последнее может быть обеспечено применением ИК - прибора с объективом 7-9°.

14.   Пересчёт измеренной температуры к значению tgδ изоляции.

В ряде случаев, по результатам измерения температуры на поверхности покрышки объекта осуществляется пересчёт её к значению tgδ .

При этом необходимо учитывать, что значение температуры на поверхности фарфоровых покрышек определяется как теплопередачей от меди обмотки, обусловленной нагревом её рабочим током, так и диэлектрическими потерями в изоляции.

Для исключения влияния первого фактора, целесообразно тепловизионный контроль осуществлять без нагрузки, при нахождении объекта только под рабочим напряжением. Рассчитанное по измеренной температуре в одной точке покрышки значение tgδ может не соответствовать фактическому значению диэлектрических потерь, характеризующему усреднённое состояние изоляции объекта.

15.   Влияние внешнего фона.

При измерении инфракрасного излучения объекта возможно присутствие трёх составляющих:

-         собственное излучение объекта (Т₀);

-          отражённое от объекта инфракрасное излучение, испускаемое окружающей средой (Т_ср);

Рис. 2-13  Влияние внешнего фона при ИК - контроле.

 

Погрешность, которая вносится в результате измерения, может быть весьма значительна и зависит от соотношения паразитного теплового излучения и температуры объекта, спектрального диапазона, коэффициентов излучения, угла обзора и других факторов. Тепловизионный контроль на одной из подстанций выявил общий нагрев одной из фаз ОПН (Рис. 2-14).

Изучение причины его нагрева и анализ характера изменения термопрофилей ОПН всех трёх фаз, показало, что причиной этого нагрева является тёплый воздух, поступающий от расположенной поблизости системы охлаждения работающего трансформатора. Влияние паразитного излучения будет весьма значительным, если измерение температуры объекта осуществляется, например, на фоне неба, температура которого в зависимости от его состояния (облачность, ясное небо) может достигать минус 50-70 °С

Так, эксперименты с использованием пирометра с широким углом визирования 1: 30 (Рис. 2-15) для контроля контактных соединений, находящихся на различных расстояниях, показали, что в результате влияния окружающей среды существенно возрастает погрешность измерения.

Снизить в значительной мере погрешность от влияния окружающей среды и фона можно применением при тепловизионном контроле телеобъективов с углом 7-9 °, выбором точки контроля, исключающей попадание в поле зрения высоко нагретых объектов (промышленные сооружения, баки работающих трансформаторов), определением источников теплового паразитного воздействия и их учётом при анализе полученных результатов контроля.

 

 

Рис. 2-14

Термограмма трёх фаз ОПН-110 кВ.

Фаза «3» находится в зоне воздействия тепловых потоков от системы охлаждения силового трансформатора Сравнение термопрофилей изменения температуры по высоте ОПН показывает идентичный характер их состояния.

 

 

Рис. 2-15 Погрешность измерения температуры пирометром с углом визирования 1:30.

Т_изм. - измеренное значение температуры объекта, °С

Т_факт - фактическое значение температуры объекта, °С

Т_окр. - температура окружающей среды, °С

1  - объект измерения с температурой  Т_факт

2  – инфракрасный  пирометр.

 

Сайт управляется системой uCoz