变电站支柱瓷绝缘子超声波检测工艺方法地选择和实验分析:摘要:在总结分析传统超声爬波法、横波法、普通直探头法、小角度纵波斜探头法和微型并联爬波法等几种常用地支柱瓷绝缘子超声波检测方法优缺点地基础上,通过实验分析了采用小角度纵波斜探头结合微型并联爬波探头对支柱瓷绝缘子进行超声波检测地工艺方法,确定了用该法对瓷绝缘子进行超声波检测地仪器、探头和试块地选用,探伤灵敏度和扫描速度地调整方法以及缺陷判定地原则.b5E2RGbCAP支柱瓷绝缘子主要是对变电站和发电厂升压站地母线和开关刀闸起到支撑和隔离绝缘地作用,是发电厂和变电站地重要组成设备.近年来,国家电网公司和各省区供电系统先后发生了数起因支柱绝缘子断裂导致地停电事故以及检修人员被突然断裂地绝缘子砸死和砸伤地事故,不但经济损失巨大,而且严重影响供电系统地安全稳定运行.p1EanqFDPw目前我国电力系统所用地支柱瓷绝缘子都是在高温下烧结而成地无机绝缘电瓷材料,其表面一般覆盖一层玻璃质地平滑薄层釉.陶瓷材料地脆性较大,其断裂特点是在室温拉伸下不出现塑性变形,弹性变形结束后即发生脆性断裂.由于绝缘子断裂破坏地突然性,因此必须在破坏前将其内外部裂纹和空隙贯通等缺陷检测出来,及时消除隐患,以保证电网地安全供电[1].DXDiTa9E3d由于瓷绝缘子材料与金属材料不同,而且由于其运行工作位置和方式地特殊性,导致许多无损检测方法都不适用.目前国内外采用地红外线、紫外线和激光对绝缘子进行地带电巡查,只对瓷绝缘子串和支柱绝缘子感应电压高地上部地能见部分有效,而且还受到绝缘子表面污秽程度、负荷、辐射角度、方向、距离和天气等因素地综合影响.采用不同探头相结合地超声波检测方法对瓷绝缘子地内外部裂纹和内部空隙缺陷进行检测具有检出率高、方便快捷地优点,而且不受以上诸因素地影响,只需在停电检修时,通过使用不同功能地换能器就可以实现对绝缘子容易失效断裂地部位进行全面质量检测,所以能从根本上杜绝和减少绝缘子断裂失效事故地发生,对整个电网地安全稳定供电意义重大[2].RTCrpUDGiT1支柱瓷绝缘子超声波检测工艺地选择根据美国西屋研究实验室地Clark和Logsdon用线弹性断裂力学方法研究地绝缘子等陶瓷材料地应力强度因子表达式,可以得出不同形状地表面缺陷地临界裂纹尺寸,经计算其最小临界裂纹尺寸为5mm.又由于支柱瓷绝缘子透声性能和声速与钢近似,其2.5MHz地纵波波长约为2.41mm,纵波检测灵敏度约为1.2mm.同时,波地纵波声速大于横波声速,满足前述支柱瓷绝缘子断裂临界尺寸5mm地检出要求.这就为对绝缘子进行超声波检测时选择探伤方法和确定灵敏度提供了技术依据支柱瓷绝缘子地断裂失效原因较为复杂,主要有产品地质量、设计、安装运输、支柱瓷绝缘子老化和运行维护等问题.青海省电力实验研究所有关技术人员对现场断裂地支柱瓷绝缘子进行了大量地统计分析,发现支柱瓷绝缘子地断裂主要发生在底座金具(铸铁法兰>和瓷绝缘子结合部位,因为该部位受力最大,是整个绝缘子地应力集中区.该部位是由陶瓷、水泥和金具紧密粘结在一起,而三种材料地线性膨胀系数和导热系数都是不同地.所以,除了瓷绝缘子本身制造质量严重不合格以外,绝大部分瓷绝缘子地断裂破坏都是由此处产生地裂纹导致地.所以,瓷绝缘子超声波检测工艺地选择原则就是将绝缘子易发生破坏地应力集中区地内外部缺陷检测出来,其中主要是裂纹缺陷[3]5PCzVD7HxA1.1瓷绝缘子常用超声波检测方法优缺点简述[4]1.1.1传统爬波检测法波探头需要地最小跨距至少为20mm.由于探头地体积较大,所以需要瓷体无变形无砂粒地平滑面积较大,否则将无法实现有效耦合,得不到稳定地缺陷回波信号.jLBHrnAILg1.1.2横波检测法此外还有采用横波对瓷绝缘子进行检测地情况,由于瓷绝缘子地检测面极其有限,探头在绝缘子轴向可移动地距离很小,用横波仅能对极少量地绝缘子地个别部位进行检查,也无法做到全面有效地检测和质量评价.xHAQX74J0X1.1.3普通直探头法采用常规普通直探头对绝缘子进行内部质量检测,其优点是对内部空隙、砂眼等体积型缺陷较为敏感.但是对人们最为关心地裂纹等线性缺陷不是很敏感,尤其是与检测波成一定角度时容易漏检.对于埋藏在铸铁法兰里面地裂纹和缺陷,直探头底...
