Ултравиолетово заснемане за електроустановки: Приложения, детекция и напредък в изследванията

1. Принципи на технологията за ултравиолетово изображение

Технологията за ултравиолетово (UV) изображение използва коронното разластване и други локализирани явления на разластване, които се появяват, когато местното напрежение върху жив проводник надхвърли критичен праг, ионизира околната атмосфера и генерира корона. По време на експлоатацията на електроустановки, коронното разластване, пробив или дуга често възникват поради дефектни проекции, производствени недостатъци, неправилна инсталация или недостатъчно поддръжка. При тези разластвания, електроните във въздуха освобождават енергия, излъчвайки ултравиолетово излъчване. Характеристиките на коронното разластване, пробив или дуга варира значително в зависимост от силата на електрическото поле при ионизация.

Технологията за UV изображение използва специализирани инструменти за засичане на UV сигнали, генерирани от разластвания. Тези сигнали се обработват и се насочват върху видими изображения, позволявайки точна локализация и интензитет на коронното разластване, като предоставя надеждна основа за оценка на общата производителност и оперативното състояние на електроустановките. Освен това, системите за UV изображение използват UV разпределител, за да разделят входящата светлина на две пътища, насочвайки една част към усилвател на изображението.

Тъй като коронните разластвания излъчват UV светлина предимно в диапазона 230 nm до 405 nm, а UV изображението обикновено работи в тясно спектрално поле 240 nm до 280 nm, резултантният сигнал е вътрешно слаб. Усилвателят на изображението увеличава този слаб сигнал до видимо изображение, достигайки високоразрешителна визуализация в условия без UV излъчване от слънцето. Освен това, чрез интеграция на CCD камера и приложение на специална обработка на изображения, системите за UV изображение могат да насочват UV и видими изображения, финално генерирайки комбинирано изображение, което ясно показва както електроустановката, така и свързаната с нея коронна активност.

2. Приложения на технологията за UV изображение в инспекцията на оборудване

Технологията за UV изображение е широко използвана в електроенергийните системи за оценка на замърсяване, детекция на разластвания в изолатори, поддръжка на електропроводни линии и идентификация на дефектни изолации. Последващите секции анализират ключовите ѝ приложения.

2.1 Инспекция на замърсяване
Инспекцията на замърсяване формира основата на приложенията на UV изображение в електроенергийните системи. Загрязненията на повърхността на електроустановките често са неравномерни и могат да предизвикат разластвания под напрежение. Чрез оценка на степента на загрязнение на проводниците и разпределението на замърсители върху изолаторите, персоналът може ефективно да детектира и анализира състоянието на оборудването. Тази информация предоставя солидна основа за проектиране и имплементиране на ефективни стратегии за поддръжка и почистване.

2.2 Детекция на разластвания в изолатори
Детекцията на разластвания в изолатори е ключово приложение на UV изображението. Повърхностното замърсяване на изолаторите може да произведе UV-видима корона, както и вътрешното износване на изолаторите. Когато се използва UV изображение за детекция, персоналът трябва да провежда инспекции при подходящи нива на чувствителност и разстояние, за да идентифицира ефективно активността на разластвания. Това позволява прецизна локализация и количествена оценка на износените изолатори, позволявайки точна оценка на техния потенциален въздействие върху надеждността на системата.

2.3 Поддръжка на електропроводни линии
Поддръжката на електропроводни линии представлява важен случай на използване на UV изображение. Традиционните методи, като акустична инспекция или нощна визуална наблюдение на разластвания, имат значителни ограничения. Много разластвания не оказват незабавно влияние върху експлоатацията на оборудването, правейки ги трудни за детектиране чрез звук, докато визуалните методи през нощта са силно влияни от разстоянието и околните условия. В сравнение, практически приложения са доказали, че UV изображението позволява цялостно сканиране на подстанции и електропроводни линии. То ефективно различава нормалната и аномалната коронна активност, позволявайки динамично мониторинг, своевременно откриване на аномалии и информирано вземане на решения за действия по поддръжка.

2.4 Детекция на дефектни изолации
Детекцията на дефектни изолации е друга основна област на приложение. По време на изпитания на високо напрежение, UV изображението позволява на персонала да наблюдава явленията на разластвание в реално време. Възникването на пробиви или дуги указва слаба изолационна производителност. Ако се наблюдава корона, нейното значение трябва да бъде оценено в контекста—с оглед материала, структурата, геометрията и условията на служба на оборудването, за да се проведе цялостна оценка на целостта на изолацията.

3. Изследвания върху технологията за UV изображение за инспекция на електроустановки

Настоящите изследвания върху UV изображение за инспекция на електроустановки водят до напредък в надеждността на електроенергийните системи. Ключови области на изследванията включват калибрация на UV детекция за електроустановки и оценка на последиците от коронното разластване.

3.1 Калибрация на UV детекция за електроустановки
Калибрацията е ключов фокус на изследванията. Стандартизираните методи за калибрация значително подобряват точността на UV изображението и помагат да се намали влиянието на околните фактори, като температура, влажност и височина. Обаче, поради сложността на UV калибрация, са необходими обширни изследвания за установяване на надеждни и универсално приложими стандарти.

3.2 Оценка на последиците от коронното разластване
Оценката на последиците от коронното разластване е важна подкрепяща технология. Околни условия могат силно да влияят върху интензитета на короната, правейки трудно директното свързване между UV активността и присъствието или тежестта на дефектите. Ето защо, са необходими допълнителни изследвания за развитие на робустни модели за оценка. Въпреки това, ефективната оценка на последиците може значително да подобри способността за детекция на дефекти чрез UV изображение и да допринесе значително за подобряване на надеждността на електроустановките.