การถ่ายภาพด้วยรังสีอัลตราไวโอเลตสำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้า: แอพพลิเคชัน การตรวจจับ และความก้าวหน้าในการวิจัย

1. หลักการของเทคโนโลยีภาพถ่ายอัลตราไวโอเลต

เทคโนโลยีภาพถ่ายอัลตราไวโอเลต (UV) ใช้ประโยชน์จากปรากฏการณ์การปล่อยประจุโคโรนาและปรากฏการณ์การปล่อยประจุท้องถิ่นอื่น ๆ ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อความเครียดทางไฟฟ้าในบริเวณคอนดักเตอร์ทำงานเกินค่าพิกัด ทำให้อากาศโดยรอบไอออนไนซ์และสร้างโคโรนา ในระหว่างการทำงานของอุปกรณ์ไฟฟ้า โคโรนา การแฟลชโอเวอร์ หรืออาร์คบ่อยครั้งจะเกิดขึ้นเนื่องจากข้อผิดพลาดในการออกแบบ ข้อบกพร่องในการผลิต การติดตั้งที่ไม่เหมาะสม หรือการบำรุงรักษาที่ไม่เพียงพอ ในการปล่อยประจุเหล่านี้ อิเล็กตรอนในอากาศปล่อยพลังงาน โดยส่งรังสีอัลตราไวโอเลต ลักษณะของโคโรนา การแฟลชโอเวอร์ หรืออาร์คแตกต่างกันอย่างมากขึ้นอยู่กับความเข้มของสนามไฟฟ้าขณะไอออนไนซ์

เทคโนโลยีภาพถ่ายอัลตราไวโอเลตใช้เครื่องมือเฉพาะเพื่อจับสัญญาณ UV ที่เกิดจากการปล่อยประจุ สัญญาณเหล่านี้จะถูกประมวลผลและซ้อนทับบนภาพแสงที่มองเห็นได้ ทำให้สามารถระบุตำแหน่งและความเข้มของโคโรนาได้อย่างแม่นยำ ซึ่งเป็นพื้นฐานที่เชื่อถือได้ในการประเมินประสิทธิภาพและการทำงานโดยรวมของอุปกรณ์ไฟฟ้า นอกจากนี้ระบบภาพถ่ายอัลตราไวโอเลตยังใช้ Beam Splitter เพื่อแยกแสงที่เข้ามาเป็นสองทาง โดยนำส่วนหนึ่งไปยัง Image Intensifier

เนื่องจากการปล่อยประจุโคโรนาส่งรังสี UV หลักในช่วงความยาวคลื่น 230 นาโนเมตรถึง 405 นาโนเมตร และการถ่ายภาพ UV มักทำงานในวงแคบ 240 นาโนเมตรถึง 280 นาโนเมตร ทำให้สัญญาณที่ได้เป็นสัญญาณที่อ่อนแอ Image Intensifier จะขยายสัญญาณที่อ่อนแอให้เป็นภาพที่มองเห็นได้ ทำให้สามารถเห็นภาพละเอียดได้ในสภาพที่ไม่มีรังสี UV จากดวงอาทิตย์ นอกจากนี้โดยการรวมกล้อง CCD และการประมวลผลภาพพิเศษ ระบบภาพถ่าย UV สามารถซ้อนทับภาพ UV และภาพแสงที่มองเห็นได้ ทำให้ได้ภาพประกอบที่แสดงอุปกรณ์ไฟฟ้าและกิจกรรมโคโรนาที่เกี่ยวข้องได้อย่างชัดเจน

2. การใช้งานเทคโนโลยีการตรวจจับภาพถ่าย UV ในการตรวจสอบอุปกรณ์

เทคโนโลยีการตรวจจับภาพถ่าย UV ถูกใช้อย่างกว้างขวางในระบบไฟฟ้าสำหรับการประเมินมลพิษ การตรวจจับการปล่อยประจุของฉนวน การบำรุงรักษาสายส่ง และการระบุข้อบกพร่องของฉนวน หัวข้อต่อไปนี้วิเคราะห์การใช้งานหลัก

2.1 การตรวจสอบมลพิษ
การตรวจสอบมลพิษเป็นพื้นฐานของการใช้งานเทคโนโลยีภาพถ่าย UV ในระบบไฟฟ้า สารปนเปื้อนบนพื้นผิวอุปกรณ์ไฟฟ้ามักไม่สม่ำเสมอและสามารถกระตุ้นการปล่อยประจุด้วยความเครียดทางไฟฟ้า ด้วยการประเมินระดับการปนเปื้อนของคอนดักเตอร์และการกระจายของมลพิษบนฉนวน บุคลากรสามารถตรวจจับและวิเคราะห์สภาพของอุปกรณ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ข้อมูลนี้เป็นพื้นฐานที่แข็งแกร่งในการออกแบบและดำเนินการบำรุงรักษาและทำความสะอาดที่มีประสิทธิภาพ

2.2 การตรวจจับการปล่อยประจุของฉนวน
การตรวจจับการปล่อยประจุของฉนวนเป็นการใช้งานสำคัญของภาพถ่าย UV สารปนเปื้อนบนพื้นผิวฉนวนสามารถสร้างโคโรนาที่มองเห็นได้ใน UV เช่นเดียวกับการเสื่อมสภาพของฉนวนภายใน เมื่อใช้ภาพถ่าย UV ในการตรวจจับ บุคลากรควรทำการตรวจสอบที่ระดับความไวที่เหมาะสมและระยะห่างที่เหมาะสมเพื่อระบุกิจกรรมการปล่อยประจุได้อย่างมีประสิทธิภาพ นี่ทำให้สามารถระบุตำแหน่งและปริมาณของฉนวนที่เสื่อมสภาพได้อย่างแม่นยำ ทำให้สามารถประเมินผลกระทบต่อความน่าเชื่อถือของระบบได้อย่างถูกต้อง

2.3 การบำรุงรักษาสายส่ง
การบำรุงรักษาสายส่งเป็นกรณีการใช้งานที่สำคัญของภาพถ่าย UV วิธีการแบบดั้งเดิม เช่น การตรวจสอบด้วยเสียงหรือการสังเกตการปล่อยประจุในเวลากลางคืน มีข้อจำกัดอย่างมาก การปล่อยประจุหลายอย่างไม่ได้ส่งผลกระทบทันทีต่อการทำงานของอุปกรณ์ ทำให้ยากต่อการตรวจจับด้วยเสียง ในขณะที่วิธีการสังเกตในเวลากลางคืนได้รับผลกระทบอย่างมากจากระยะทางและสภาพแวดล้อม ในทางตรงกันข้าม การใช้งานจริงได้พิสูจน์ว่าภาพถ่าย UV สามารถสแกนสถานีแปลงและสายส่งได้อย่างครอบคลุม มันสามารถแยกแยะระหว่างกิจกรรมโคโรนาปกติและผิดปกติ ทำให้สามารถตรวจสอบแบบไดนามิก ระบุความผิดปกติได้ทันท่วงที และตัดสินใจในการบำรุงรักษาได้อย่างมีข้อมูล

2.4 การตรวจจับข้อบกพร่องของฉนวน
การตรวจจับข้อบกพร่องของฉนวนเป็นการใช้งานหลักอีกอย่างหนึ่ง ในระหว่างการทดสอบทนแรงดันสูง ภาพถ่าย UV ช่วยให้บุคลากรสามารถสังเกตการปล่อยประจุได้แบบเรียลไทม์ การเกิดแฟลชโอเวอร์หรืออาร์คบ่งบอกถึงประสิทธิภาพของฉนวนที่ไม่ดี หากพบโคโรนา ความสำคัญของมันต้องถูกประเมินในบริบท—พิจารณาจากวัสดุ โครงสร้าง เรขาคณิต และสภาพการใช้งานของอุปกรณ์—เพื่อทำการประเมินความสมบูรณ์ของฉนวนอย่างครบถ้วน

3. งานวิจัยเกี่ยวกับเทคโนโลยีภาพถ่าย UV สำหรับการตรวจสอบอุปกรณ์ไฟฟ้า

งานวิจัยที่ดำเนินอยู่เกี่ยวกับภาพถ่าย UV สำหรับการตรวจสอบอุปกรณ์ไฟฟ้าขับเคลื่อนการพัฒนาความน่าเชื่อถือของระบบไฟฟ้า ขอบเขตงานวิจัยหลักๆ ได้แก่ การสอบเทียบการตรวจจับ UV สำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้าและการประเมินผลของการปล่อยประจุโคโรนา

3.1 การสอบเทียบการตรวจจับ UV สำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้า
การสอบเทียบเป็นประเด็นวิจัยที่สำคัญ วิธีการสอบเทียบที่มาตรฐานช่วยเพิ่มความแม่นยำของการถ่ายภาพ UV และช่วยลดอิทธิพลของปัจจัยสิ่งแวดล้อม เช่น อุณหภูมิ ความชื้น และระดับความสูง แต่เนื่องจากความซับซ้อนของการสอบเทียบ UV จึงจำเป็นต้องมีการวิจัยอย่างกว้างขวางเพื่อกำหนดมาตรฐานที่เชื่อถือได้และใช้ได้ทั่วไป

3.2 การประเมินผลของการปล่อยประจุโคโรนา
การประเมินผลของการปล่อยประจุโคโรนาเป็นเทคโนโลยีสนับสนุนที่สำคัญ สภาพแวดล้อมสามารถมีอิทธิพลอย่างมากต่อความเข้มของโคโรนา ทำให้ยากต่อการเชื่อมโยงกิจกรรม UV กับการมีอยู่หรือความรุนแรงของข้อบกพร่อง ดังนั้น จึงจำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อพัฒนารูปแบบการประเมินผลที่แข็งแกร่ง อย่างไรก็ตาม การประเมินผลที่มีประสิทธิภาพสามารถเพิ่มความสามารถในการตรวจจับข้อผิดพลาดของภาพถ่าย UV และช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์ไฟฟ้าอย่างมาก