本实用新型专利技术公开了一种可分开式高压输电线在线电磁无损检测装置，包括能沿输电线径向布置用于检测输电线钢芯上缺陷的励磁直流电磁铁、用于检测输电线接头处钢芯对接位置的霍尔传感器阵列和用来检测输电线外层铝绞线上断股的两半式涡流线圈阵列；使之能够方便地在输电线上安装以及越障。直流电磁铁和霍尔传感器阵列与输电线完全可分离，磁铁磁芯沿输电线径向方向放置，从而缩短了两磁极之间的距离，减小了磁通量的损耗。利用两个线圈通电产生直流电磁场，有利于实现对输电线进行饱和磁化，增大检测的灵敏度。两半式的涡流线圈阵列中每组线圈采用双激励形式，增大了涡流在输电线中的透入深度，有利于实现深部裂纹和损伤的检测。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种可分开式高压输电线在线电磁无损检测装置，包括能沿输电线径向布置用于检测输电线钢芯上缺陷的励磁直流电磁铁、用于检测输电线接头处钢芯对接位置的霍尔传感器阵列和用来检测输电线外层铝绞线上断股的两半式涡流线圈阵列；使之能够方便地在输电线上安装以及越障。直流电磁铁和霍尔传感器阵列与输电线完全可分离，磁铁磁芯沿输电线径向方向放置，从而缩短了两磁极之间的距离，减小了磁通量的损耗。利用两个线圈通电产生直流电磁场，有利于实现对输电线进行饱和磁化，增大检测的灵敏度。两半式的涡流线圈阵列中每组线圈采用双激励形式，增大了涡流在输电线中的透入深度，有利于实现深部裂纹和损伤的检测。【专利说明】可分开式高压输电线在线电磁无损检测装置
本技术涉及一种无损检测技术，尤其是一种可分开式高压输电线在线电磁无损检测装置。
技术介绍
目前，高压输电线结构的完好无损伤，对于输电系统的安全运行非常重要。输电线由于工作在户外，长期承受着巨大的交变张力和由振动引起的弯曲应力，不可避免地造成输电线路的导线及地线产生裂纹、断股等。另外输电线还会因为气温急剧变化和雷击等引起表面损伤，如果是铺设在海滨及工业区，容易由于盐雾和酸雨等造成腐蚀损伤。另外在输电线在接头处更易产生危险，因为交变张力和弯曲应力的作用，如果使钢芯对接接头偏离接续压接管的中心，经过一定的时间，压接管中的两段钢芯就会被拉开而使空隙增大，最后有可能导致电线被拉断，因此两段钢芯在压接管中的对接位置也要求能准确检测。 目前，对高压输电线的无损检测方法主要有1、目测法，2、红外检测法，3、射线法， 4、电磁检测法等。基于电磁原理的输电线检测方法具有设备简单轻便、检测结果直观易懂、易于实现自动化等优点，可以方便地进行线上实时检测。电磁检测分为漏磁检测和涡流检测两种方法。两种方法各有优缺点，涡流检测对于输电线外部铝绞线的损伤具有很高的灵敏度，但由于受涡流趋肤效应的影响，无法检测内部钢芯中的缺陷。因为输电线的外部铝绞线对磁场没有屏蔽作用，所以，检测钢芯缺陷可采用漏磁检测。两种方法的结合正好能取长补短，因此，采用电磁综合检测方法可以全面地检测输电线中的缺陷。 由于实际运行的高压输电线都是架设在离地二三十米的高空处，为了方便检测设备在输电线上的安装以及越障，理想的方案是整个检测装置能在地面监控下实现自动打开和闭合，这就要求设备机械结构与输电线本身是可分开的。目前现有的漏磁检测装置多采用U字形的永磁体对输电线钢芯轴向磁化，为了增大检测灵敏度，常在输电线圆截面整个周向布置多个磁场传感器和涡流线圈，然后将整套装置封闭在一个箱体内。这种装置形式在安装和取下时都需要人工手动参与，难以实现自动打开和闭合。另外传统的沿轴向布置的电磁铁由于两个磁极之间的距离大，磁通量在空气和电线中的损失较严重，难以实现对输电线钢芯的饱和磁化，检测信号较弱。现在采用的涡流线圈为简单的发射-接收式，这样产生的电涡流在输电线中的渗透深度有限。 中国专利申请CN103645243A公开了一种输电线电磁无损检测系统，其包括励磁单元、漏磁信号检测单元、涡流传感器单元、正交锁相放大单元、信号调理单元、涡流功率放大单元、模数转换单元、激励信号发生单元、ARM控制单元、SD卡数据存储单元、数据传输单元、上位机数据处理单元，所述的漏磁信号检测单元包括两个霍尔传感器单元和差分放大器，涡流传感器单元包括依次穿设于输电线上的涡流激励线圈和涡流检测线圈。该专利申请主要是关于电磁检测激励信号发生电路和传感信号后处理电路的设计的。该专利申请中霍尔传感器单元布置在电磁铁磁芯与输电线之间的空隙中，由于霍尔传感器最大检测范围(通常为0.06?0.07T)的限制，磁路中的电磁磁场不能增加到饱和磁化的磁场强度，否则会超过传感器的最大检测范围导致探测不到磁场强度的变化。 该专利CN103645243A中两个可分开涡流线圈的铜线是直接绕制在两半式的塑料线圈骨架上的，这样在输电线周向就只有两个独立的线圈，无法对铝绞线中损伤的周向位置进行准确的判断。
技术实现思路
本技术的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种可分开式高压输电线在线电磁无损检测装置。 为实现上述目的，本技术采用下述技术方案: 一种可分开式高压输电线在线电磁无损检测装置，包括能沿输电线径向布置用于检测输电线钢芯上缺陷的励磁直流电磁铁、用于检测输电线接头处钢芯对接位置的霍尔传感器阵列和用来检测输电线外层铝绞线上断股的两半式涡流线圈阵列； 所述励磁直流电磁铁包括回字型电工纯铁磁芯和对称设置于回字型电工纯铁磁芯上的两个圆柱形铜线圈，回字型电工纯铁磁芯的下端横向部分中间为断开的能够将输电线放置于正中位置的空气隙； 所述霍尔传感器阵列包括五对能沿输电线上表面周向串联布置的霍尔传感器，每一对霍尔传感器均由两个沿轴向前后排列的霍尔传感器两两差动连接组成；霍尔传感器安装在末端为圆弧形或多边形的固定块上，固定块上端连接于回字型电工纯铁磁芯内部的顶端; 所述两半式涡流线圈阵列包括两个半圆式且能插接和分开的外壳，每一个外壳内部弧形面上均设置有五组能够沿输电线周向半圈布置的空心薄饼状线圈，每组线圈负责检测电线周向的一小块对应区域；每组线圈均由沿半圆外壳轴向前后设置的两个用于激励涡流的激励线圈和夹在两者之间的磁场传感线圈组成，且两个激励线圈绕线方向相反，这样可增大涡流在输电线铝绞线中的透入深度，实现对绞线深部裂纹和断股的检测。 所述励磁直流电磁铁的两磁极处成梯形结构，有利于磁通量的聚集。 所述固定块采用胶粘与磁芯连接在一起。 所述固定块的材料为塑料或非铁磁性金属，避免磁路中磁场的泄漏。 所述外壳为塑料材质。 本技术与现有技术相比较，直流电磁铁沿输电线径向对电线磁化，这样可使两磁极之间的距离缩短，磁通量损耗减小。圆柱形铜线圈绕制在电工纯铁磁芯左右两边，向线圈中通入足够大的电流，将显著增大磁芯中的磁场，可实现对输电线钢芯和接头处钢压接管的饱和磁化，增加钢芯缺陷的检测灵敏度。 沿轴向前后排列的霍尔传感器两两差动连接，周向五组传感器串联，这样不仅能增加传感器的输出信号，还能一定程度上减小传感器与输电线表面距离变化给输出信号带来的干扰。 两半式涡流线圈阵列的外壳是可分开的，可安装在现有的机械手爪上由机械手爪带动实现打开和关闭，关闭时线圈内侧紧贴于导线表面沿轴向运动进行检测。 本技术对传统的漏磁检测装置进行了改进，使装置与输电线本体完全分离的，因此能实现适用于输电线接头中钢芯的对接位置检测。 专利CN103645243A主要是关于电磁检测激励信号发生电路和传感信号后处理电路的设计的，相比较该专利，本技术是为了实现对输电线接头压接管中的钢芯对接位置的准确检测以及对电线外层铝绞线中的深部断线和裂纹进行轴向和周向定位，主要对原有的漏磁和涡流检测装置结构做了较大的改进，现将两个专利的不同之处表述如下: 1.输电线接头处的两段钢芯是插入在钢压接管中的，由于铁磁性钢压管的磁屏蔽作用，会导致励磁电磁铁产生的磁场不能透入到电线中间的钢芯中，无法对钢芯的对接位置进行有效的检测。解决的方法是增大励磁装置中电磁铁线圈的匝数，增大激励电流使励磁本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种可分开式高压输电线在线电磁无损检测装置，其特征是，包括能沿输电线径向布置用于检测输电线钢芯上缺陷的励磁直流电磁铁、用于检测输电线接头处钢芯对接位置的霍尔传感器阵列和用来检测输电线外层铝绞线上断股的两半式涡流线圈阵列；所述励磁直流电磁铁包括回字型电工纯铁磁芯和对称设置于回字型电工纯铁磁芯上的两个圆柱形铜线圈，回字型电工纯铁磁芯的下端横向部分中间为断开的能够将输电线放置于正中位置的空气隙；所述霍尔传感器阵列包括五对能沿输电线上表面周向串联布置的霍尔传感器，每一对霍尔传感器均由两个沿轴向前后排列的霍尔传感器两两差动连接组成；霍尔传感器安装在末端为圆弧形或多边形的固定块上，固定块上端连接于回字型电工纯铁磁芯内部的顶端；所述两半式涡流线圈阵列包括两个半圆式且能插接和分开的外壳，每一个外壳内部弧形面上均设置有五组能够沿输电线周向半圈布置的空心薄饼状线圈，每组线圈负责检测电线周向的一小块对应区域；每组线圈均由沿半圆外壳轴向前后设置的两个用于激励涡流的激励线圈和夹在两者之间的磁场传感线圈组成，且两个激励线圈绕线方向相反。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：郭锐，张峰，仲亮，程志勇，曹雷，贾娟，贾永刚，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网山东省电力公司电力科学研究院，山东鲁能智能技术有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11
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