750kV支柱瓷绝缘子振动声学检测试验辅助装置的通用支撑底座及试验方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了750kV支柱瓷绝缘子振动声学检测试验辅助装置及试验方法。试验辅助装置包括可调整底部支撑面积的通用支撑底座及用于不同直径绝缘子之间相互联接的钢制联接盘。通用支撑底座上部绝缘子固定板带有8个长圆形安装孔，用于固定不同直径的绝缘子；6只钢制联接盘可实现不同直径绝缘子以不同顺序、不同方向组合时的刚性连接，保证振动声学检测信号在绝缘子之间的传输。使用该辅助装置，模拟现场安装条件对多节串联支柱瓷绝缘子实施了振动声学检测实验。利用4只瓷绝缘子实物试件进行了串联绝缘子不同位置人工缺陷的模拟检测试验，找出缺陷位置对检测数据的影响规律，达到利用尽可能少的试件获取最多试验数据的目的。

【技术实现步骤摘要】
750kV支柱瓷绝缘子振动声学检测试验辅助装置的通用支撑底座及试验方法
本专利技术涉及支柱式瓷绝缘子无损检测
，具体地，涉及一种750kV支柱瓷绝缘子振动声学检测试验辅助装置的通用支撑底座及试验方法。
技术介绍
支柱瓷绝缘子是电网变电站和传输线路的重要设备之一，主要作用是将导线、导电杆等设备连接在支架上，起绝缘、支撑和传递机械力的作用，绝缘子的质量好坏是输电线路能否可靠运行的保证。由于应力集中、温度改变、不同材料膨胀系数差异以及胶装水泥进水等原因，在运行过程中的瓷绝缘子产生的裂纹通常位于铸铁法兰与瓷柱连接部位附近。为了及时有效地检测出支柱瓷绝缘子瓷体上可能出现的裂纹，通常采用宏观检查和超声波检测方法，但以上两种方法必须在设备停运的情况下才能实施检测。近年来引进并发展起来了振动声学检测技术，可以实施设备带电检测，因此可以延长设备运行周期，减少了因检测引起的设备检修停电时间，具有明显的经济效益和应用价值。支柱式瓷绝缘子振动声学带电检测方法可以有效发现支柱式瓷绝缘子瓷体裂纹和其他缺陷。其基本原理是利用专门的检测仪器，产生出具有连续频谱的机械振动（白噪声），并通过仪器发射探针将振动由瓷绝缘子底部导入瓷绝缘子，激励瓷绝缘子产生机械振动，同时，用另一个探针接收振动反馈，采集绝缘子共振时的响应频率。利用专用软件对所接收到的反馈信号并以频谱的形式显示出来，通过观察分析频谱图上不同频率处振动信号幅值，便可以判断该瓷绝缘子是否存在裂纹以及裂纹的大概位置、绝缘子的机械强度是否降低，是否存在老化等缺陷。通过实验发现，没有缺陷的瓷绝缘子在检测时响应频率均在3000～6000Hz区域出现单一峰值的振动功率谱，通常峰值频率在4500Hz附近。在振动频谱图上，如果除3000～6000Hz区域出现的基本振动功率峰值外，在高频段（9000～10000Hz）或低频段（1000～2000Hz）出现峰值，则说明瓷绝缘子顶部法兰或低部法兰处存在裂纹缺陷。另外，振动功率谱随时保持稳固是保证支柱瓷瓶正常运行的基本标准，如果振动瓷绝缘子功率谱密度经过一段时间运行后仍未改变，则说明瓷绝缘子在该段时间内未出现损伤。近年来，由于科学技术和电网建设的快速发展，国内主干电网已经上升到500-1000kV超高压电压等级。应用于超高压电压等级的支柱式瓷绝缘子（由3～4个瓷绝缘子串联而成），其检测方法与单一绝缘子类似，但通常将串联瓷绝缘子中部法兰处瓷体可能出现的裂纹缺陷均看作上部法兰裂纹，目前尚无针对多个串联瓷绝缘子实施振动声学检测可行性的验证资料，以及通过振动声学频谱图形判断多个瓷绝缘子串联后法兰处缺陷具体位置和大小的具体方法。专利技术人发现以往振动声学检测技术尚未涉及750kV四节串联支柱瓷绝缘子的检测。至少存在针对750kV支柱瓷绝缘子的检测时模拟现场安装条件检测难度大、无法在运行设备上预制缺陷进行检测试验、在瓷绝缘子不同部位预制缺陷进行模拟试验成本过高等问题。实现本专利技术的意义在于：利用全新设计的通用支撑底座和联接圆盘，首次实现了对750kV串联支柱瓷绝缘子在模拟现场安装条件下的振动声学检测试验，解决了无法在运行设备上制造人工缺陷进行检测试验的问题。同时，达到了利用尽可能少的试验样品取得四节串联瓷绝缘子不同部位法兰处裂纹检测信号的目的，大幅度减少了用于购买试验样品的费用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，针对上述问题，提出750kV支柱瓷绝缘子振动声学检测试验辅助装置，既可以模拟瓷绝缘子现场实际安装形式，又可以利用尽可能少的绝缘子实物进行试验，并通过试验掌握不同部位法兰处裂纹对检测数据的影响规律，达到利用尽可能少的人工缺陷试件获取尽可能多的试验数据的目的，总结多节串联瓷绝缘子检测方法和缺陷判定方法。本专利技术的第二目的在于，提出750kV串联支柱瓷绝缘子振动声学检测模拟试验方法。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：设计制作750kV支柱瓷绝缘子振动声学检测试验辅助装置，包括水平设置且适用于不同规格支柱绝缘子安装的通用支撑底座，底座下部设置为正方形框和可调位置水平支腿，上部是竖直设置的斜撑支腿和顶端带有长圆形安装孔的绝缘子安装板；所述通用支撑底座底部正方形框和水平支腿均采用型号为16b的槽钢制成，斜撑支腿由为10号等边角钢制成；该检测装置，整体为上、下对称，且左、右对称的结构；能够实现在不同顺序及不同方向条件下对串联支撑瓷绝缘子模拟现场情况的安装固定，并保证在不同串联高度下整体结构的稳固性。进一步地，所述可调半径通用支撑底座，包括嵌入式设置在所述通用支撑底座底部中心部位的正方形框架和采用螺栓联接其上的4根水平支腿。4根斜撑支腿对应连接在所述底部正方形框架与顶部正方形绝缘子安装板对应顶角之间。进一步地，所述可调半径支腿的外部结构为锥台结构，其中：所述顶部矩形框架的面积，小于底部矩形框架的面积。进一步地，所述通用支撑底座，包括顶紧配合连接在所述底部正方形框架外围的第1至4水平支腿；所述第1水平支腿的第1连接端、第2水平支腿的第1连接端、第3连接条的第1连接端和4水平支腿的第1连接端，依次按按逆时针方向连接在底部矩形框架的四边端点处；所述第1水平支腿、第2水平支腿、第3水平支腿、第4水平支腿，分别紧贴底部矩形框架的四边设置。进一步地，所述第1水平支腿、第2水平支腿、第3水平支腿和第4水平支腿的长度相同。进一步地，所述第1水平支腿、第2水平支腿、第3水平支腿和第4水平支腿中每个水平支腿的长度，分别至少为底部正方形框架相应边长度的两倍。进一步地，所述第1水平支腿、第2水平支腿、第3水平支腿、第4水平支腿和底部矩形框架，均采用型号为16b的槽钢。进一步地，所述多个长圆形安装孔，包括长圆形安装孔本体，以及均匀间隔、且圆周对称式设置在所述正方形绝缘子固定板上。进一步地，所述串联支柱绝缘子间钢制联接圆盘。每个联接圆盘依据各节瓷绝缘子上下法兰直径不同的特点，以各节支柱式瓷绝缘子不同顺序、不同方向组合方式下绝缘子上下法兰螺孔间距，在不同直径的圆周上相差22.5°角各开有8个M16的螺孔，并配备长度与联接圆盘和绝缘子法兰厚度之和相等的联接螺栓。同时，本专利技术采用的另一技术方案是：应用以上所述的750kV支柱瓷绝缘子振动声学检测试验辅助装置的750kV支柱瓷绝缘子振动声学试验方法，包括：⑴按照最基本要求，仅采购1组即共4只不同型号750kV支柱绝缘子，根据每节瓷绝缘子直径及上下法兰联接螺栓孔距各不相同的特点，以及不同绝缘子之间不同顺序、不同方向的组合要求，在支柱瓷绝缘子之间采用钢制联接圆盘将瓷绝缘子以不同方式串联；所述4节750kV支柱瓷绝缘子上下法兰直径分别为Φ420-Φ356，Φ356-Φ325，Φ325-Φ300，Φ300-Φ254；⑵所述试验方法依据各节支柱式瓷绝缘子不同组合方式下绝缘子上下法兰螺孔间距选择联接圆盘，采用8个M16的螺栓分别从上下两个不同方向将上下瓷绝缘子法兰紧固到联接圆盘上，实现不同绝缘子及不同方向下两两绝缘子之间的紧密联接，为振动信号在不同组合绝缘子之间的传递创造条件；⑶首先对无缺陷的完好绝缘子，在不同安装数量的组合方式下安装于通用支撑底座，由通用支撑底座上部绝缘子安装板下方进行振动声学检测试验，确定在各节支柱绝缘子均完好的状态下，不同安装数量对试验数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
750kV支柱瓷绝缘子振动声学检测试验辅助装置，其特征在于由能够调整底部支撑面积的通用支撑底座及用于不同直径绝缘子之间相互联接的钢制联接盘组成。

【技术特征摘要】
1.750kV支柱瓷绝缘子振动声学检测试验辅助装置，其特征在于由能够调整底部支撑面积的通用支撑底座及用于不同直径绝缘子之间相互联接的钢制联接圆盘组成；所述通用支撑底座由4条水平支腿、4条斜支腿及1个绝缘子固定板组成；通用支撑底座底部是型号16b槽钢焊接成的正方形框及四根同型号槽钢水平支腿，正方形框与水平支腿之间以螺栓相联接，联接位置能水平调整，以改变水平支腿伸出长度，从而调节通用支撑底座底部支撑半径；通用支撑底座上部为竖直焊接在底部中心正方形框上的四条斜撑支腿及水平设置在斜撑支腿顶端的绝缘子固定板；绝缘子固定板上设有8个长圆形安装孔，用于固定不同直径的绝缘子底部法兰；4条斜撑支腿采用10号等边角钢，通用支撑底座上部和底部分别与绝缘子固定板和底部中心正方形框焊接成一体；该检测试验辅助装置通用支撑底座，整体为对称式结构；能够实现对串联高度不同、直径不同的支柱瓷绝缘子串模拟现场情况进行安装固定，保证在不同串联高度下整体结构的稳固性；同时水平支腿远离正方形框一端垂直安装有可调整螺杆，用于调节整个通用支撑底座的水平度。2.根据权利要求1所述的750kV支柱瓷绝缘子振动声学检测试验辅助装置，其特征在于，所述通用支撑底座包括嵌入式设置在通用支撑底座底部中心部位的正方形框和与其螺栓联接的四条可调位置水平支腿、顶部正方形绝缘子固定板、以及对应连接在所述底部正方形框与顶部正方形绝缘子安装板的对应顶角之间的第1至4竖直斜撑支腿；所述第1至4斜撑支腿均采用10号等边角钢。3.根据权利要求2所述的750kV支柱瓷绝缘子振动声学检测试验辅助装置，其特征在于，所述通用支撑底座外部结构为锥台结构，其中：所述顶部正方形绝缘子安装板的面积，小于底部中心正方形框架的面积，以保证整体结构的稳定性。4.根据权利要求2所述的750kV支柱瓷绝缘子振动声学检测试验辅助装置，其特征在于，所述通用支撑底座，包括顶紧配合连接在所述底部中心正方形框架外围的第1水平支腿、第二水平支腿、第三水平支腿和第四水平支腿连接水平支腿；所述第1水平支腿的第1连接端、第2水平支腿的第1连接端、第3水平支腿的第1连接端和第4水平支腿的第1连接端，依次按逆时针方向连接在底部中心正方形框架的四个边框处；所述第1水平支腿、第2水平支腿、第3水平支腿、第4水平支腿，分别紧贴底部中心正方形框架的四个边设置，第1水平支腿、第2水平支腿、第3水平支腿和第4水平支腿的长度相同，且分别至少为底部中心正方形框架相应边长度的两倍，通过移动联接螺栓孔组装位置，能够改变水平支腿与底部中心正方形框架之间的相对位置，从而在一定范围内扩大通用支撑底座底部支撑面积。5.根据权利要求4所述的750kV支柱瓷绝缘子振动声学检测试验辅助装置，其特征在于，所述第1水平支腿、第2水平支腿、第3水平支腿和第4水平支腿第2联接端装设垂直安装的可调整螺杆，用于调节整个通用支撑底座的水平度。6.根据权利要求3-4中任一项所述的750kV支柱瓷绝缘子振动声学检测试验辅助装置，其特征在于，所述第1水平支腿、第2水平支腿、第3水平支腿、第4水平支腿和底部中心正方形框，均采用型号为16b的槽钢。7.根据权利要求1所述的750kV支柱瓷绝缘子振动声学检测试验辅助装置，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：苗兴，袁芳，高健，张昕，席家福，王斌，赵明忠，张忠元，李军，杨景建，杨占君，白涛，孙小平，李玉鹏，董开松，姜梅，李辉，石华洲，晏得才，武鑫，尚峻锋，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网甘肃省电力公司，国网甘肃省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11