紫外成像儀檢測(cè)技術(shù)在鐵路電氣化領(lǐng)域的應(yīng)用

更新時(shí)間：2017-11-14

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　　電氣化鐵路已經(jīng)成為世界鐵路運(yùn)輸業(yè)朝著“高速、重載”發(fā)展道路上的主流，發(fā)展日新月異，法國(guó)、日本、德國(guó)、美國(guó)等國(guó)家已成為電氣化鐵路為主的鐵路運(yùn)輸業(yè)。電氣化鐵路主要優(yōu)勢(shì)在于能耗低、運(yùn)能大、功率大、運(yùn)輸成本低、污染少、粉塵與噪聲小等諸多優(yōu)勢(shì)。同時(shí)也存在問(wèn)題，zui大的問(wèn)題就是電力供應(yīng)系統(tǒng)發(fā)生大面積停電而造成鐵路網(wǎng)絡(luò)的癱瘓。2005年瑞士國(guó)營(yíng)鐵路公司在6月份由于電力供應(yīng)系統(tǒng)發(fā)生嚴(yán)重故障，造成全國(guó)鐵路網(wǎng)絡(luò)癱瘓，2006年12月8日，鐵路電力故障導(dǎo)致多趟廣九直通車停運(yùn)。另外，架設(shè)在鐵路線路上空的接觸網(wǎng)帶有2.75萬(wàn)伏的高壓電，接觸網(wǎng)附近也存在高壓電，這對(duì)行車安全和人身安全提出了更高的要求。

　　一、紫外成像儀的基本原理

　　目前，NEC公司生產(chǎn)紅外熱像儀在電力領(lǐng)域預(yù)維護(hù)已經(jīng)在國(guó)內(nèi)外得到了廣泛的應(yīng)用，已經(jīng)成為電力設(shè)施維護(hù)和檢修的*工具。盡管該技術(shù)的溫度異常點(diǎn)探測(cè)靈敏度高、非接觸等優(yōu)勢(shì)，但是該技術(shù)存在許多先天性不足等，比如測(cè)試速度不能太快，故障點(diǎn)必須發(fā)熱后才能探測(cè)，易受輻射率、角度、光線等干擾等。為此，世界上zui的紫外成像(以下簡(jiǎn)稱為UV)專家——以色列OFIL公司研制出了于鐵路電氣檢測(cè)的紫外成像儀RAIL 。RAIL 是OFIL公司繼CLASIC固定式、SUPERB便攜式、RANGER 車載式后推出的第四款高科技紫外成像儀。zui近又推出了飛機(jī)載式ROM紫外成像儀。其檢測(cè)基本原理是電力設(shè)備在大氣環(huán)境下工作在某些情況下隨著絕緣性能的降低、出現(xiàn)結(jié)構(gòu)缺陷或表面污穢和濕度的增加，會(huì)產(chǎn)生電暈和表面局部放電現(xiàn)象，電暈和表面局部放電過(guò)程中，電暈和放電部位將大量輻射紫外線，這樣便可以利用電暈和表面局部放電的產(chǎn)生和增強(qiáng)間接評(píng)估運(yùn)行設(shè)備的絕緣狀況和及時(shí)發(fā)現(xiàn)絕緣設(shè)備的缺陷。目前，可用于診斷目的的放電過(guò)程的各種方法中，光學(xué)方法的靈敏度、分辨率和抗干擾能力。即采用高靈敏度的紫外線輻射接受器，記錄電暈和表面放電過(guò)程中輻射的紫外線，再加以處理、分析達(dá)到評(píng)價(jià)設(shè)備狀況的目的。電暈放電過(guò)程引起微小的熱量，通常紅外檢測(cè)不能發(fā)現(xiàn)。紅外檢測(cè)通常是在高電阻處產(chǎn)生熱點(diǎn)。紫外成像儀可以看到的現(xiàn)象往往紅外成像儀不能看到，而紅外成像儀可以看到的現(xiàn)象往往紫外成像儀不能看到。因此UV檢測(cè)和紅外成像是一種互補(bǔ)性而非沖突性技術(shù)。

　　二、紫外成像儀的主要特點(diǎn)

　　由于紫外成像儀經(jīng)過(guò)十幾年的發(fā)展，從原來(lái)的夜視發(fā)展成為全天候的檢測(cè)手段。她的主要特點(diǎn)有：*，檢測(cè)速度非常快，可以高達(dá)200公里/小時(shí)，即使裝載在高速運(yùn)行的列車或者飛機(jī)上，也能清晰成像并捕捉到放電現(xiàn)象;第二，測(cè)試靈敏度高，1.5 pC的微小放電也能夠測(cè)試出來(lái)，由于局部放電會(huì)導(dǎo)致部件腐蝕而產(chǎn)生更大放電，容易形成一個(gè)惡性循環(huán);第三，由于采用了特殊濾波技術(shù)，使電暈放電檢測(cè)工作避免受到太陽(yáng)輻射的干擾，*可以在太陽(yáng)強(qiáng)光下進(jìn)行檢測(cè);第四，檢測(cè)受環(huán)境干擾小，可在白天、下雨天、濃霧下作測(cè)量，也不受角度、距離的影響。第五就是操作簡(jiǎn)便，結(jié)果非常直觀，儀器直接裝載在列車上，當(dāng)列車運(yùn)行時(shí)，儀器將所拍攝的視頻存儲(chǔ)下來(lái)，哪里出現(xiàn)了問(wèn)題一目了然。

　　三、紫外成像儀在鐵路電力領(lǐng)域的應(yīng)用

　　由于絕緣子、套管、導(dǎo)線、污染產(chǎn)生電暈和電弧;導(dǎo)線損壞;分離器松弛;部件的尖部;復(fù)合絕緣子安裝不當(dāng)?shù)榷既菀纂姇灪碗娀?。在美?guó)電力試驗(yàn)研究院(EPRI)，已經(jīng)對(duì)全部架空線路和變電站等所有電力設(shè)施都進(jìn)行了紫外成像檢測(cè)，特別在美國(guó)鐵路電力領(lǐng)域更是開展了大量細(xì)致的研究和檢測(cè)工作。

　　綜上所敘，紫外成像儀是鐵路電力設(shè)預(yù)維護(hù)和檢修的強(qiáng)大武器和工具，必將為我們的鐵路的安全運(yùn)行保駕護(hù)航。