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安全检测应用

		点击数：	更新时间： 2025年09月02日
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上一篇：电气设备安全技术措施及操作规程

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电气安全检测
检测内容
检测仪器

电气防火安全检测
1 电气防火安全检测的目的
2 检测的范围
3 检测的要求
4 检测的内容
5 检测的方法

电气防火安全检测技术
利用红外线测温技术、超声波探测技术和现代电工测量技术等高科技检测手段，对规定场所的电气线路和电气装置进行检测和诊断，发现存在的电气火灾隐患，对电气防火状况做出评价，指出电气火灾隐患存在的严重程度，提出防治电气火灾发生的整改措施。
一是防止电气系统及电器设备因各种故障及运行不当引起火灾爆炸事故；二是防止出现电击事故
电气防火安全检测的范围
下列建筑场所在使用或者开业前及开业后每l2个月，都应委托进行电气防火安全技术检测：
剧院、录像厅、礼堂等演出、放映场所，歌舞厅、卡拉OK厅等歌舞娱乐场所，具有娱乐功能的夜总会、音乐茶座和餐饮场所
游艺、游乐场所及其它公共娱乐场所：保龄球馆、室内旱冰场、桑拿浴室、健身房等营业性健身、休闲场所；
宾馆、饭店、商场、室内集贸市场等公众聚集场所：
具有爆炸危险性的甲、乙类生产厂房和库房：
过热型火灾隐患是由电气设备和线路产生工作性发热或事故性发热，在电气装置的相关部位，例如各种控制电器的接线端子、触头、接点，导线接头，高温灯具，电感式镇流器和电热器具等处产生异常高温。它将会引燃其绝缘层和周围的可燃物质。
放电型火灾隐患，主要是指电气装置的事故性电火花和电弧，例如电气线路和设备因绝缘老化强度降低或受到损伤发生短路，电气线路或器具连接不牢等产生的电火花和电弧。
电气火灾隐患大致可分为两类，即过热型火灾隐患和放电型火灾隐患。都具有一定隐蔽性和突发性。
电气火灾一般是指各种发、送、变、配、用电设备及线路在带电运行状态下，由于非正常的原因，在电能转化为热能的过程中引燃可燃物而导致的火灾。
还包括静电和雷电引起的火灾。
除违章操作等偶然性原因外，相当一部分电气火灾是由于电气系统存在隐患并长期未被发现，特别是各种不同原因造成的局部过热或火花放电，在某种环境条件下导致周围可燃物被点燃，蔓延成灾。
电气火灾的原因
传统的电气防火安全检查方法
主要依靠人的直接感官（手、眼、耳、鼻）来判断电气系统的外在表征和环境特征，辅以常用的电工仪表，测量系统的电压、电流、接地电阻等值。
但电气系统的局部过热、火花放电往往往往不容易被传统的检查所发现。
现代检测技术
红外探测设备（如红外点温仪、红外热电视、红外热像仪）、超声探测设备（如超声探测仪）等现代技术检测手段，能在电气系统正常运行的状态下，实施非接触式检测，快捷地发现过热和火花放电部位。
红外测温、热成像和超声波探测等现代检测技术设备，对过热型、电火花型电气火险隐患的检测。
? 红外、超声传感器和计算机等现代高新技术为在线检测、诊断电气装置过热和火花放电外在表征信号提供方便。
红外检测法和超声检测法，可在电气系统正常运行的状态下，实施非接触式的快捷检测，发现系统的过热和火花放电部位。 
  红外检测法原理 
自然界中凡是绝对温度高于的物体都会产生红外辐射,物体的红外辐射特性、辐射能量的大小及其按波长的分布等,与物体的表面温度有着十分密切的关系。
利用光电转换系统，可将物体辐射能接收并转换成温度。通过被测物体红外辐射能量的测量,能准确地确定物体的表面温度,这就是红外测温的基本原理。 
超声探测法原理
电气火灾隐患中，导线虚接，绝缘漏电，接头接触不牢或局部电场强度升高形成的火花放电具有极强的隐蔽性，如果不能及时排除，则会形成局部过热，从而引燃周围的可燃物。由于火花放电会发出高于20000Hz 的超声波，采用超声探测仪，能够捕捉火花放电发射出的超声波信号，并转换成人可听到的声音，从而达到精确诊断火花放电隐患状态的目的。 
应用超声波探测法和磁场强度检测法可以检测放电型电气火灾隐患。

超声波探测法工作原理：电火花和电弧辐射的电磁波具有一定波长，是在超声波范围内，将它接收变频为声波，从耳机中就能听到发生放电型电气火灾隐患的状态和确切位置，检测装置为超声波探测器。
磁场强度检测法工作原理：电火花和电弧辐射的电磁波引起周围磁场强度的变化，用场强仪这类测试磁场强度的仪器，也可以发现放电型电气火灾隐患
电气防火安全检测运用红外、超声等高新技术，通过使用点温仪、热像仪、超声波探测器等新型仪器设备，在负荷运行状态下能快速、安全地检测出设备及负荷的超温热点和火花部位，可以直观地看到火险隐患的图象显示，这对于判断配电系统运行的防火安全性起到重要的作用。 
检测工作主要分两方面： 
一方面检查电气安装是否符合规范；
另一方面对带负载的线路及设施应用检测仪器、仪表如红外线及超声波仪表进行热像、热点及电接触状况等检测。
电气安全检测应考虑到杜绝火灾的各种保护措施，从建筑结构、电器运行、绝缘保护及发热限制等方面所采取的措施，都是检测的对象和内容。
电气消防安全检测的范围主要是针对电力用户，即电压等级在10kV及10kV以下的新建、改建和扩建的工业与民用建筑。10kV以上高压及超高压供电系统的检测应该由电力系统进行。 
另外，对爆炸危险场所的电气消防安全检测应当慎重，没有进行防火防爆专业知识培训，没有防爆检测仪器设备的公司不应承担此项检测。

2 常用仪器：
红外测温仪测温、红外热电视扫描、红外热像仪拍热谱图以及采用超声探测仪测量异常高温、火花放电等现象（红外热电视是利用热电效应原理成的热成像扫描装置，将被测目标物体表面的红外辐射转变成视频信号）
常规电工仪器、仪表如电压表、电流表、验电器、接地电阻测试仪、交直流钳型两用表等

电气消防安全检测的具体范围： 
(1)变、配电所，包括：油浸式电力变压器、干式电力变压器、高压配电装置、低压配电装置、电力电容器、低压电器(如低压断路器、低压隔离开关、漏电保护器、配电箱及开关箱)等；?
(2)室内低压配电线路，其中包括：室内配线、导线连接、导线与设备的连接、导线的绝缘强度、电力电缆线路等；
(3)照明装置、开关与插座；
(4)一般低压用电设备，如电动机、整流设备，其它小型用电设备等；
(5)接地和等电位的联接。 
具体检测（查）项目
送、变、配、用电设备及线路
1、变压器室
①直观检查变压器室的设置位置、防火等级及孔洞封堵等；变压器的设置、外观质量、组件完整性及防火措施等；高低压电缆（线）的敷设等。
②用红外系列仪器检测变压器绕组和高低电缆（线）各接点的温度并拍热谱图。
2、高（低）压配电装置
①直观检查高（低）压配电装置的设置、安装质量、柜内配线、高（低）压电缆（线）接头、接地、配件的完整及防火措施等。
②采用常规仪表测量（或读取）各相线的电压（流）值、N线的不平衡电流值、PE线有无异常电流及接地电阻值等。
③采用红外系列仪器测量导线及其连接点、开关触头的温度并拍热谱图。
3、低压配电箱（盘）
①直观检查配电箱（盘）的设置、材质、安装质量、柜内配线、接线端子连接、接地及防火措施等。
②采用常规仪表测量负荷电流值、N线电流值及PE线有无异常电流。
⑶采用红外系列仪器测量箱（盘）内各接线端子、断路器触头的温度并拍热谱图；采用超声探测仪测量有无打火放电现象。
4、低压配电线路敷设
检查不同用电场所的暗敷、明敷、直敷及穿保护管的线路在安装使用中存在的电气火灾隐患。
5、电气照明装置
检查不同的用电场所，各种照明装置在安装使用中存在的电气火灾隐患。
6、开关、插座
检查在不同的用电场所安装、使用的开关、插座存在的电气火灾隐患。
变、配电设备
变压器接线点的温度,干式变压器的铁芯温度,母线连接.
低压配电柜内断路器,刀开关,互感器等的接点温度,导线连接.
高低压配电室内的线路敷设及灯具的安装.
配电箱的材质及进出线的护口.
上下级电器间是否匹配.
线路敷设
明敷布线是否规范
暗敷线路是否穿管.
闷顶内的线路敷设.
临时线路.
线路是否老化,损伤.
照明灯具,开关,插座的安装
插座,灯具,开关的安装.
插座,灯具,壁灯的安装是否有专用盒.
镇流器温度. 
 检测数据
(1)温度。电气线路及设备在异常情况下必然会出现异常的温度．温度的检测是安全检测必不可少方面。
(2)绝缘电阻。绝缘电阻值反映电气线路及设备的绝缘能力，绝缘电阻值下降，说明绝缘老化，出现过热、短路等故障，容易引起火灾事故。
(3)接地电阻。电器装置接地分为保护性接地和功能性接地。接地电阻是反映接地系统好坏的一个重要指标，对于防雷、防爆、防静电场所尤为重要。
(4)火花放电。火花放电是形成火灾的火源条件，准确掌握火花放电部位是预防电气火灾的前提，用超声波探测仪可以检测出电器设备内部火花放电现象。
检测的内容
(5)谐波分量及中性线过载电流。中性线电流是由三相不平衡负载电流和非线性负载电流的三次及其奇次倍的谐波电流两部分组成。当中性线截面与相线截面相同时，中性线电流有效值不应超过相线电流；当中性线截面为相线截面两倍时，中性线电流有效值不应超过相线电流的两倍。
 检测实例
正常绝缘子串和支柱绝缘子由于电压分布的不均匀性，其热像图温度表现为不对称的马鞍型，靠导线侧温度略高，但绝缘子间的温差很小。 
对株洲云田变电站进行红外检测发现一串500KV悬式绝缘子异常发热 
从母线端起第二片绝缘子温度偏高18℃，第一片也偏高了5℃，计划停电检修时将绝缘子更换下来进行电气试验检查，第一片绝缘电阻为50MΩ，第二片绝缘电阻为4 MΩ，而正常的绝缘子绝缘电阻均在10000 MΩ以上。 
云田变电站220KV支柱绝缘子异常发热，绝缘子温度偏高达到8℃
 榔梨变电站110KV刀闸支柱绝缘子中部开裂 
电力系统通过红外测温发现了一些隔离开关、断路器存在异常发热现象 
例如在对500KV岗市变电站进行冬季红外检测时，发现刀闸最高温度达85℃，从热像图可明显看到静触头螺栓两处连接不良， 
    
2）光学分析法
局部放电检测方法超声波法
    根据局部放电产生的超声信号来测量局部放电的大小。
    该方法抗电磁干扰能力强，系统稳定性好，可在现场变压器并网运行的条件下完成局部放电的测量，因而它在局部放电测量上有一定的优势。
    基本原理是：当变压器内绝缘发生局部放电时，较大的能量释放将激发超声波，并以球面声波的形式经固、液绝缘介质向四周传播，当放电能量较大或放电点距箱壁较近时，安装在箱壁上的超声波传感器可接收到超声波信号。
3）化学分析法
 
智能消防系统
由两部分构成：
一部分是火灾自动报警系统，即感知和中枢系统，犹如人的五官和大脑；
另一部分是联动灭火系统，即执行系统，犹如人的四肢。 
联动的设备
归纳起来有风、水、电、气、机五个部分。        
风：排烟机，送风机，风阀；     
水：消火栓系统，喷淋、喷雾、水幕、雨淋系统； 
电：消防电源。应急照明，疏散指示、消防广播、电话。电梯，门禁；         
气：卤化物、泡沫、二氧化碳等气体灭火系统，可燃气泄露报警系统；
机：防火门、窗，卷帘门，排烟窗，防火分隔
典型问题 
1　主机不能正常运行　　 
     系统运行后。有的没接直流备用电源，更多的是故障频发、带病运行，误报率高，警报声此起彼伏等等。长此以往，值班员容易习以为常，麻痹大意，根本不去现场跑点，想当然地做消音复位，以至于形成习惯。有的甚至将故障区域进行屏蔽，将声光报警装置接线摘除。使智能消防系统形同虚设。 
典型问题
2　联动系统功能缺失　　 
     主机甄别火险，发出指令，通过联动系统进行相应的动作。这是智能消防系统的关键点。
   当有火警时。一切相应的功能都应起作用，不能误动和拒动。而现在，许多联动的操作电源根本没有投入使用。有的机械机构卡死，有的处于手动状态，不能保证自动联动。  
典型问题
3　管理不到位　　 
     现在为了减少值班人员，设备集中管理，通常设计的做法是将消防和安防设置在一个控制室内。往往值机员更换频繁，未经过专业培训，专业知识水平较差。对于系统原理和设备现状不了解，出现故障和报警时。处置不当。紧急情况下，不能发挥技防的优势。 
建筑消防设施的检测内容
一、火灾自动报警系统
1、检测火灾自动报警系统线路的绝缘电阻、接地电阻、系统接地、管线的安装及其保护状况；
2、检测火灾探测器和手动报警按钮的设置状况、安装质量、保护半径及与周围遮挡物的距离等，并按30~50%的比例抽检其报警功能；
3、检测火灾报警控制器的安装质量、柜内配线、保护接地的设置、主备电源的设置及其转换功能，并对控制器的各项功能测试；
4、检测消防设备控制柜的安装质量、柜内配线、手、自动控制及屏面接受消防设备的信号反馈功能；
5、检测电梯的迫降功能、消防电梯的使用功能，切断非消防电源功能和着火层的灯光显示功能；

普通电梯均不具备消防功能，发生火灾时禁止人们搭乘电梯逃生。因为当其受高温影响，或停电停运，或着火燃烧，必将殃及搭乘电梯的人
消防电梯具备有完善的消防功能：双路电源，即万一建筑物工作电梯电源中断时，消防电梯的非常电源能自动投合，可以继续运行；具有紧急控制功能，即当楼上发生火灾时，它可接受指令，及时返回首层，而不再继续接纳乘客，只可供消防人员使用；在轿厢顶部预留一个紧急疏散出口，万一电梯的开门机构失灵时，也可由此处疏散逃生。
具有防火防烟功能，消防电梯动力与控制电线应采取防水措施，
高层民用建筑主体部分，楼层面积不超过1500平方米时，应设置一台消防电梯；超过1500平方米，不足4500平方米时，应设置两台消防电梯；每层面积超过4500平方米时，应设置三台消防电梯。

消防电梯的坚井应当单独设置，不得有其他的电气管道、水管、气管或通风管道通过。
消防电梯应当设有前室，前室应设有防火门，使其具有防火防烟功能。
消防电梯的载重量不宜小于1000公斤，轿厢的平面尺寸不宜小于1米×1.5米，其作用在于能搬运较大型的消防器具和放置救生的担架等。
消防电梯内的装修材料，必须是非燃建材。
消防电梯轿厢内应设有专用电话，在首层还应设有专用的操纵按钮。
消防电梯的模糊概念 
片面认为：在发生火灾时，消防队员只要能将消防电梯迫降至首层即为消防电梯；
忽略了消防电梯的消防电源、消防电源线路敷设、末端自动切换、消防电梯前室设置、消防电梯载质量、消防电梯运行速度、井底排水和电梯门挡水设施以及前室内的室内消火栓、应急照明或正压送风系统等应当满足的条件。 
6、检测消防控制室、各消防设备间及消火栓按钮处的消防通讯功能；
7、检测火灾应急广播的音响功能，手动选层和自动广播、遥控开启和强行切换等功能；
8、检测消防控制室的设置位置及明显标志、室内防火阀及无关管线的设置、双回路电源的设置和切换功能；
9、检测火灾应急照明和疏散指示标志的设置、照度、转换时间和图形符号；
二、消防供水系统
1、检查消防水源的性质、进水管的条数和直径及消防水池的设置状况；
2、检查消防水池的容积、水位指示器和补水设施、保证消防用水和防冻措施等；
3、检查消防水箱的设置、容积、防冻措施、补水及单向阀的状况等；
4、检测各种消防供水泵的性能、管道、手自动控制、启动时间，主备泵和主备电源转换功能等；
5、检测水泵结合器的设置、标志及输送消防水的功能等；
三、室内消火栓系统
1、检查室内消火栓的安装、组件、规格及其间距等；
2、检测屋顶消火栓的设置、陈冻措施及其充实水柱长度等；
3、检查室内消火栓管网的设置、管径、颜色、保证消防用水及其连接形状；
4、检测室内消火栓的首层和最不利点的静压、动压及其充实水柱长度；
5、检查手动启泵按钮的设置及其功能；
四、自动喷水（雾）灭火系统
1、检查管网的安装、连接、设置喷头数量及末端管径等；
2、检查水流指示器和信号阀的安装及其功能；
3、检测报警阀组的安装、阀门的状态、各组件及其功能；
4、检测喷淋头安装、外观、保护间距和保护面积及与邻近障碍物的距离等；
5、对报警阀组进行功能试验；
6、对自动喷淋水（雾）系统进行功能试验；
五、防排烟及通风空调系统
1、检查正压送风系统的风管、风机、送风口设置状况并测量其风速和正压送风值；
2、检测排烟系统风机、风道、防火阀、送风口、主备电源设置状况及其功能；
3、检查通风空调系统的管道和防火阀的设置状况；
4、对各个系统进行手动、自动及联动功能试验；
六、防火门、防火卷帘和挡烟垂壁
对其外观、安装、传动机构、动作程序及其手动和联动功能进行检测；

七、气体灭火系统
1、检查气体灭火系统的贮瓶间的设备、组件、灭火剂输送管道、喷咀及防护区的设置和安装状况；
2、对气体灭火系统模似联动试验、查看先发声、后发光的报警程序，查看切断火场电源、自动启动、延时启动量、防火阀和排风机、喷射过程、气体释放指示灯等的动作是否正常。
变电设备在线监测与状态检修概述 
1. 在线监测的目的与意义
常规的周期性计划检修方式的弊端 ：
1）不能及时发现设备内部的绝缘隐患；
2）检修工作量重，陪试率高，造成人、财、物大量浪费；
3）影响供电可靠性与售电量；
4）技术手段不合理 。
1在线监测的目的与意义
电力设备故障和缺陷浴盆曲线

每维修一次出现一次新的磨合期，使故障率升高
1. 在线监测的目的与意义
电力设备功能退化规律

电力设备故障退化到P点才能探测到，之后加速退化，直至达到功能故障的F点而形成事故。
1. 在线监测的目的与意义
随着传感、电子、计算机、光电、信号处理、干扰抑制、网络、数据仓库、数据挖掘等技术的发展，变电站在线监测系统可在设备不停电条件下长期连续地监测高压电气设备的绝缘状况，对电气设备出现的绝缘劣化及时预警。

2.在线监测系统的组成
在线监测系统的组成：
  1) 信息检出单元。 
  2) 数据采集单元。对传感器变送的信号进行预处理，主要是抑制干扰、A/D转换及采集记录；
  3) 信息传输单元。
  4) 数据处理单元。对采集的数据进行处理和，如抑制干扰、提取特征值，为诊断提供有效数据；
  5) 诊断单元。对处理后的数据及历史数据、判据、规程以及运行经验作分析比较，对设备状态与故障部位作判断。 
2.在线监测系统的组成
3.在线监测系统的参数与分类
3.在线监测系统的参数与分类
2005年底对国网公司所属单位的调研表明，在线监测系统可分为六大类。
1) 主变类（电抗器）。主要为充油的电力变压器与电抗器，监测特征量有：油中溶解气体，局部放电，绕组变形，铁心接地电流，油中微水，套管介损与电容量等。
2)电容性设备。主要为电流互感器、电容式电压互感器、电容器等。监测的特征量有：介质损耗、泄漏电流与电容量等。
3)金属氧化锌避雷器。监测的特征量有总泄漏电流与阻性分量。

3.在线监测系统的参数与分类
4)高压断路器。包括有断路器、SF6断路器、真空断路器，主要特征量有：一次累计遮断，合分闸线圈电流、炒作机构行程、速度和机械振动等；
5)GIS。主要特征量有：局部放电超高频检测，SF6气体压力、泄漏与湿度，断路器机械特性监测等； 
6)综合性在线监测系统。对全变电站进行综合监测。

3.在线监测系统的参数与分类
3.在线监测系统的参数与分类
变压器本体在线监测系统数量统计
开关设备在线监测系统数量统计

2005年国网公司所属单位调研
3.在线监测系统的参数与分类
容性设备在线监测原理
容性设备的物理模型可以等效为电容Cx与电阻Rx串接的形式 
tgδ＝ωCxRx
3.在线监测系统的参数与分类
油色谱在线监测原理

3.在线监测系统的参数与分类
油色谱在线监测原理

1) 氢焰法检测：CH4, C2H6, C2H4, C2H2
2) 电化学法：H2,CO
3.在线监测系统的参数与分类
SF6设备在线监测原理

3.在线监测系统的参数与分类
超高压局变电在线监测系统
 自1999年起就开始了相关的研究。研究开发的“高压设备绝缘在线监测系统”相继在云田变、天顶变和白马垄变挂网运行 
1)在线监测系统运行时间长。最早的一套绝缘在线监测系统于1999年底在天顶变挂网运行。

3.在线监测系统的参数与分类
 3)整个在线监测系统在参考信号取样、传感器性能、谐波滤波、信号处理等方面做了大幅度改进，监测数据较为稳定、波动性小 
2)监测设备的电压等级高。在线监测系统不仅包括110kV、220kV设备，也涵盖500kV设备 
3.在线监测系统的参数与分类
a)云田变5013TA数据曲线 
b)云田变民云线MOA数据曲线 
3.在线监测系统的参数与分类
4)对实际生产工作的促进作用在加强 
监测系统对数据超标的问题可以自行预警。如2003年9月在线监测系统告警，发现白马垅#2主变的油色谱异常，在线数据表明C2H2、CH4、C2H4、C2H6均有明显增长，提示为主变存在电弧放电兼过热故障。停电检查发现铁芯接地绝缘不良，在线监测系统为该主变的及时消缺及安全运行提供了有力保证。 
4.在线监测系统的性能完善
4.在线监测系统的性能完善
在线监测系统在制造及运行中的问题

1)监测数据的稳定性
2)抗现场电磁场干扰能力
3)现场高温及恶劣的气候条件
4)缺乏相应的标准
4.在线监测系统的性能完善
在线监测系统数据的分析
如果按阈值作单次判断可能造成误判。除了单次值，还要进行纵比、横比；如有条件多种测量值综合分析。

4.在线监测系统的性能完善
在线监测系统的选用原则 
  a)科学合理，讲究性价比。固定式与便携式结合；
  b)基于多种监测方法结果的综合分析。

香港中华电力的经验

4.在线监测系统的性能完善
在线监测系统的安全效益评价
  一是对被试设备的重要性分析，二是对监测系统的成本效益分析。例如某设备或变电站非常重要，一旦事故将引起大面积停电或对电网稳定造成威胁，其故障带来的损失远大于设备本身，则更宜安装在线监测系统；而在线监测系统的投入收益也应考虑故障成本并包括电网的停电损失等。

5.电力系统状态检修概述
电力检修方式经历的三个阶段
    1)故障后检修
    2)预防性检修，即按规定时间进行大修
    3)状态检修CBM(condition based maintenance)。以可靠性为中心，辅之以预测性检修。

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