Вестник МГТУ. 2019, Т. 22, № 4.

тепловизионным контролем без накопления многолетней базы данных, в отсутствие которой невозможны прогнозирование технического состояния и статистическая обработка. Цель статьи - сравнение результатов модельного нагрева дефектов с расчетными данными по методике, рекомендованной в РД 34.45-51.300-97, а также по специализированной программе приведения результатов тепловизионного контроля к единому критерию (Прямая задача..., 2009; Обратная задача..., 2009). Материалы и методы В работе использованы данные тепловизионных испытаний, полученных в различные годы на объектах энергосистемы "Колэнерго". Для анализа перспектив развития метода количественной термографии использованы результаты расчетов, алгоритм которых представлен в литературе (Власов, 2006а; 20066). Исследования проводились с помощью тепловизоров типа FLUKE, TESTO; принципиального отличия при использовании данных тепловизионных систем на результаты испытаний не обнаружено. В качестве объекта испытаний выступало болтовое соединение (М5), соединяющее стальные проводники (диаметром 1,6 мм). В процессе пропускания тока (частота 50 Гц) контролировался нагрев как в области дефекта, так и на участках провода, удаленных от дефекта (рис. 1). Величина тока провода во время испытаний изменялась в пределах от 0 до 15-18 А (100 %); по мере изменения тока провода оценка температуры с помощью тепловизионной камеры в области дефекта проводилась через 10-15 мин для установления теплового равновесия. Для минимизации влияния различных факторов на результаты расчета проводились дополнительные испытания, например, для уточнения значения температурного коэффициента электрического сопротивления. Исследуемый объект покрывался углеродным покрытием для минимизации влияния коэффициента излучательности s; при расчете принято значение s = 0,99. Температура окружающей среды находилась в пределах t0 = 21-23 °C. Результаты и обсуждение Рассмотрим некоторые противоречия и недостатки, заложенные в документах, регламентирующих проведение тепловизионной диагностики и обработку результатов испытаний. В 70-80 гг. прошлого века специалистами фирмы AGEMA рекомендовано упрощенное соотношение для оценки данных при тепловизионных испытаниях, полученных при различных токах нагрузки, где Atpac4 - прогнозируемое превышение температуры поверхности объекта при повышенном, например номинальном токе /н; AtK- наблюдаемое (измеряемое) превышение температуры поверхности объекта при токе /ииспытания. Заметим, что в различной литературе под понятием "превышение температуры" понимается: - превышение температуры tx дефекта над температурой среды t0: В отечественной практике тепловизионных испытаний соотношение (1) традиционно используется при расчете температурных режимов электрического оборудования; в РД 34.45-51.300-97 формула (1) принята за основное соотношение при перерасчете данных тепловизионого контроля на различные значения тока или мощности. Прогнозирование на основе соотношения (1) основано на следующих предположениях. Ток /ф, проходящий через проводник, разогревает его, и потери мощности равны Проводник охлаждается за счет теплопередачи, так что тепловые потери Q связаны с разностью температуры поверхности tn0Bи температуры окружающей среды ta, т. е. Atpac4/AtK (/расч//и) , (1) Atx t0 ; превышение температуры tx дефекта над температурой tф ненарушенной фазы: AtX= tX ^. (2) (3) (4) Qo aS(tnoB ta) где а - коэффициент, связанный с процессами теплопередачи; S - площадь поверхности. В стационарном условии (проводник не саморазогревается) очевидно равенство (5) Рф / ф R Qo aSAt0. (6) Аналогично можно записать и для условия с током полной номинальной нагрузки /н: Рн = / h 2R = Q h = aSAtH.