牵引变电所是电气化铁道的核心,担负着变电和配电的双重任务,其高压设备绝缘状态的正常与否,直接关系着电气化铁路的正常运行。因此,穿墙套管作为牵引变电所内的重要设备,对其进行状态监测是非常重要的。目前应用于变电所的在线监测设备非常少,尽管近年来出现的红外摄像在线监测系统效果显著,但是由于昂贵的价格使其难以全国推广。因此本文提出了用红外传感器监测设备温度进而预测故障的方法,大大降低了监测成本,便于推广应用。首先,论文从穿墙套管的结构入手,分析套管的各种故障和表面温度异常的关系,阐述套管瓷体爆炸的多种原因,并通过有限元仿真验证了套管的搭接头部位为温度的异常敏感区,做出可以通过监测搭接头的温度,来比较全面的监测套管故障的结论。其次,论文通过研究红外测温法测量物体表面温度的原理和特征,总结出了测温方法和步骤,设计出红外测温的硬件系统,并通过参照标准GB/T 11022-2011,确定表面温升和相应的故障级别的诊断关系。最后,利用实验室的器材和本次研究做出的试验板,对硬件参数进行测试和调试,确定系统器件的最优参数,并且对环境温度、监测距离和监测角度对测温结果准确性的影响进行实验,得出环境补偿温度对测试结果基本没有影响,测试距离系数比不能超过D:S的范围,测试角度的改变必须重新进行校准的结论。