一种三支柱绝缘子中心导体与环氧件结合面的检测方法技术

本发明专利技术公开了一种三支柱绝缘子中心导体与环氧件结合面的检测方法，包括步骤：S1、搭建超声检测系统；S2、超声检测系统对标准件检测；S3、超声检测系统对三支柱绝缘子检测；S4、检测过程中，记录示波器上反射回波峰值，对检测位置处的中心导体与环氧件结合面是否存在缝隙进行判断。本发明专利技术具有检测成本低、检测精度高、方便携带以及对人体无辐射等优点，能够用于GIL三支柱绝缘子出厂检测的同时也能够用于GIL三支柱绝缘子的装配现场检测。

A Method for Detecting the Joint of Three-pillar Insulator Central Conductor and Epoxy Parts

【技术实现步骤摘要】
一种三支柱绝缘子中心导体与环氧件结合面的检测方法
本专利技术涉及输变电绝缘设备领域，尤其涉及一种三支柱绝缘子中心导体与环氧件结合面的检测方法。
技术介绍
三支柱绝缘子是气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)中的重要电气部件，其主要用于支撑内部通电导体，同时把高压导体部分与低压壳体部分绝缘隔离。三支柱绝缘子性能的好坏直接影响GIL是否能够长期稳定可靠地运行。三支柱绝缘子在生产过程中，如果浇注工艺质量控制不好，绝缘子的环氧件与中心导体结合面会出现缝隙、结合不紧密等缺陷，这在实际应用过程中会使绝缘子内部电场分布不均匀，导致绝缘子局部放电、绝缘子异常发热等现象，加速了绝缘子老化，使绝缘子性能下降，直接威胁GIL的正常运行。因此，及早确认三支柱绝缘子环氧件与中心导体结合面是否存在缝隙，对保障电力系统安全运行具有重要意义。目前，对GIL用三支柱绝缘子的缺陷检测发生在出厂试验阶段，一般采用工业数字化X射线成像技术，该技术优点是检测精度、检测效率较高，缺点是工业X射线成像机器价格昂贵、X射线辐射危害人身安全、无法对装配现场过程的绝缘子检测等。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种三支柱绝缘子中心导体与环氧件结合面的检测方法。本专利技术属于超声纵波反射检测方法，检测成本低、检测精度高、方便携带、对人体无辐射危害，可用于三支柱绝缘子的出厂检测也可适用于三支柱绝缘子的装配现场检测。本专利技术的目的能够通过以下技术方案实现：一种三支柱绝缘子中心导体与环氧件结合面的检测方法，包括步骤：S1、搭建超声检测系统；S2、超声检测系统对标准件检测；S3、超声检测系统对三支柱绝缘子检测；S4、检测过程中，记录示波器上反射回波峰值，对检测位置处的中心导体与环氧件结合面是否存在缝隙进行判断。超声检测系统具体搭建方法：窄条状纵波超声探头通过探头连接线与超声脉冲发生接收仪的发出端相连接，超声脉冲发生接收仪的同步端通过信号传输线与示波器相连接。具体地，对标准件检测方法为：启动超声检测系统，调节超声脉冲发生接收仪，将窄条状纵波超声探头放在标准件的金属层上，记录示波器回波信号峰值幅值。具体地，对三支柱绝缘子检测方法为：将窄条状纵波超声探头放在三支柱绝缘子的中心导体内壁上，启动超声检测系统，将窄条状纵波超声探头沿中心导体内壁做切向圆周运动，位移一周后即完成对当前圆周结合面的检测，然后将探头沿中心导体中心轴向移动一个探头底面长度，做新的圆周检测，直到探头的位移覆盖整个中心导体内壁为止。具体地，为了增加耦合效果，探头底面涂抹少许机油或变压器油。具体地，所述缝隙判断方法为：若在中心导体内壁某处的反射回波峰值大于标准件检测的反射回波峰值时，则可以表明该检测位置处的中心导体与环氧件结合面存在缝隙。具体地，所述标准件是由与三支柱绝缘子相同材料、相同制作工艺的环氧层和金属层组成，标准件的环氧层和金属层交界面没有缝隙、结合良好，且金属层厚度与三支柱绝缘子的中心导体厚度相同，通过超声检测系统检测标准件获得的反射回波峰值，可以作为三支柱绝缘子中心导体与环氧件结合面无缝隙时的反射回波峰值。具体地，一种三支柱绝缘子中心导体与环氧件结合面的检测方法利用超声检测系统对三支柱绝缘子中心导体与环氧件结合面进行检测，所述超声检测系统包括超声脉冲发生接收仪、示波器、窄条状纵波超声探头、探头连接线和信号传输线。更进一步地，所述超声脉冲发生接收仪是负方波激励、方波幅度及宽度可调的具有低噪声响应、增益可调的脉冲发生接收器，其发射电路由高性能方波脉冲发生器和先进的高压电路组成，接收电路具有极低噪声和较宽频带，保证了超声发生、接收信号的高质量性。更进一步地，所述示波器是带宽高达200MHz、最大采样率达1GS/s、高输入阻抗的四通道高性能数字存储示波器，通过信号传输线把示波器输入通道和超声脉冲发生接收仪信号输出端同电位相连，在示波器上实时显示接收到的超声信号。所述窄条状纵波超声探头属于纵波压电型接触式直探头，采用矩形复合材料压电晶片，探头底面为平面矩形；考虑到绝缘子中心导体为圆环形结构，内壁为圆弧面，为了提高检测精度，探头设计为窄条状。所述探头连接线是匹配超声脉冲发生接收仪与窄条状纵波超声探头的信号线，具有低噪声、抗干扰能力强等特点，保证超声脉冲发生接收仪的输出电信号能够高质量地被窄条状纵波超声探头接收，同时，保证窄条状纵波超声探头接收到超声信号转换成的电信号高质量地返回到超声脉冲发生接收仪的接收端。所述信号线传输线是杂散电感较小、电阻较小的传输线，缩短了高频信号在传输过程中相位延迟，保证示波器接收到的电信号与超声脉冲发生接收仪信号输出端的电信号实时同电位、同相位，极大地减小了检测误差，保证了检测精度。所述窄条状纵波超声探头采用平面波直探头，探头底面宽度(W)越小，窄条状纵波超声探头与中心导体内壁接触质量越高，检测过程中杂波越少；综合考虑制作工艺、成本和中心导体内壁曲率，探头底面宽度(W)设计范围取5-10mm，探头底面长度(L)设计范围取20-35mm，探头高度(H)设计范围取15-20mm。所述窄条状纵波超声探头的频率越高，被检测材料的衰减系数越大，声束传播特性效果越差，结合实际测量经验，窄条状纵波超声探头的频率设计不大于2.5MHz。所述超声检测系统的适用对象是三支柱绝缘子，三支柱绝缘子是包括环氧件和中心导体；所述环氧件包括三个柱体；中心导体为铝材质的圆环状结构，中心导体的厚度和尺寸随GIL电压等级变化而变化。本专利技术相较于现有技术，具有以下的有益效果：1、本专利技术通过对比反射回波峰值就能够判断三支柱绝缘子中心导体与环氧件结合面是否存在缝隙。本专利技术具有检测成本低、检测精度高、方便携带以及对人体无辐射等优点，能够用于三支柱绝缘子出厂检测的同时也能够用于三支柱绝缘子的装配现场检测。附图说明图1为一种三支柱绝缘子中心导体与环氧件结合面的检测系统示意图；图2为本实施例中窄条状纵波超声探头结构示意图：其中，(a)为窄条状纵波超声探头主视图，(b)为窄条状纵波超声探头侧视图，(c)为窄条状纵波超声探头底面示意图；图3为本实施例中窄条状纵波超声探头移动路径示意图；图4为本实施例中超声检测系统检测标准件示意图；图5为本实施例中一种三支柱绝缘子中心导体与环氧件结合面的检测方法操作步骤示意图。具体实施方式下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例在本实施例中，如图1所示，所述超声检测系统包括超声脉冲发生接收仪(1)、示波器(2)、窄条状纵波超声探头(3)、探头连接线(4)和信号传输线(5)，所述系统检测对象是三支柱绝缘子(6)。窄条状纵波超声探头通过探头连接线与超声脉冲发生接收仪的发出端相连接，示波器通过信号传输线与超声脉冲发生接收仪的同步端相连接。三支柱绝缘子(6)包括环氧件(61)和中心导体(62)；环氧件包括三个柱体；中心导体为铝材质的圆环状结构，中心导体的厚度、尺寸随GIL电压等级变化而变化。如图2所示窄条状纵波超声探头结构示意图，所述窄条状纵波超声探头(3)为纵波压电型接触式直探头。考虑到绝缘子中心导体(62)为圆环形结构，内壁为圆弧面，为了提高检测精度，探头设计为窄条状；压电晶片(31)采用矩形复合材料，探头底面(32)为平面矩形。所述窄条状纵波超本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三支柱绝缘子中心导体与环氧件结合面的检测方法，其特征在于，包括步骤：S1、搭建超声检测系统；S2、超声检测系统对标准件检测；S3、超声检测系统对三支柱绝缘子检测；S4、检测过程中，记录示波器上反射回波峰值，对检测位置处的中心导体与环氧件结合面是否存在缝隙进行判断。

【技术特征摘要】
1.一种三支柱绝缘子中心导体与环氧件结合面的检测方法，其特征在于，包括步骤：S1、搭建超声检测系统；S2、超声检测系统对标准件检测；S3、超声检测系统对三支柱绝缘子检测；S4、检测过程中，记录示波器上反射回波峰值，对检测位置处的中心导体与环氧件结合面是否存在缝隙进行判断。2.根据权利要求1所述的一种三支柱绝缘子中心导体与环氧件结合面的检测方法，其特征在于，所述超声检测系统包括超声脉冲发生接收仪、示波器、窄条状纵波超声探头、探头连接线和信号传输线；窄条状纵波超声探头通过探头连接线与超声脉冲发生接收仪的发出端相连接，超声脉冲发生接收仪的同步端通过信号传输线与示波器相连接。3.根据权利要求1所述的一种三支柱绝缘子中心导体与环氧件结合面的检测方法，其特征在于，对标准件检测方法为：启动超声检测系统，调节超声脉冲发生接收仪，将窄条状纵波超声探头放在标准件的金属层上，记录示波器回波信号峰值幅值。4.根据权利要求1所述的一种三支柱绝缘子中心导体与环氧件结合面的检测方法，其特征在于，对三支柱绝缘子检测方法为：将窄条状纵波超声探头放在三支柱绝缘子的中心导体内壁上，启动超声检测系统，将窄条状纵波超声探头沿中心导体内壁做切向圆周运动，位移一周后即完成对当前圆周结合面的检测，然后将探头沿中心导体中心轴向移动一个探头底面长度，做新的圆周检测，直到探头的位移覆盖整个中心导体内壁为止。5.根据权利要求3和...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝艳捧，郑尧，田方园，何伟明，邹舟诣奥，阳林，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44