电网在役支柱瓷绝缘子的超声波检测(标准讲解)教学文案
珀泰 BBD02A 支柱瓷绝缘子超声波探伤仪说明书
BBD02A支柱瓷绝缘子超声波探伤仪前言：电网高压支柱瓷绝缘子的断裂，一直困扰着电网的安全运行，特别是今年来高压支柱瓷绝缘子在运行中突然断裂的事故频繁发生，严重影响到电网的安全和稳定运行，引起了国家电网公司的高度关注.为了加强对高压支柱瓷绝缘子的技术监督工作，明确规定了采用超声波检测方法对高压支柱瓷绝缘子及瓷套进行检测的要求，来预防断裂，以策电网安全。
依据GB772—1982第2.9条相关规定电瓷瓷件必须做超声波探测检查的例行试验。
试验方法请参照JB/T9676.珀泰仪器经过多年研究与经验总结以下：一、高压支柱瓷绝缘子超声波探伤仪详细介绍1.高压支柱瓷绝缘子超声波探伤仪能够快速便捷、无损伤、精确地对瓷瓶、瓷柱、瓷套、绝缘子等工件内部中多种缺陷(裂纹、夹杂、气孔等)的检测、定位、评估和诊断。
2.高压支柱瓷绝缘子超声波探伤仪可靠性高，稳定性好，可以全面客观的采集和存储数据，并对采集到的数据实时处理或后处理（如打印数据或出具报告），对信号进行时地域、频域或图像分析，减少人为因素影响，提高了检索的可靠性和稳定性。
3.根据电力行业瓷瓶、瓷柱、瓷套、绝缘子等自身的特点和探伤要求,增设专门的探伤软件,增强发射强度,提高了探伤的准确率,更适合支柱瓷绝缘子探伤。
4.针对各种类型支柱瓷绝缘子和支柱资绝缘子断裂95%以上在法兰口内75px 到第一瓷沿之间,设计了支柱瓷绝缘子探伤的高精度专用探头（爬波探头.小角度纵波探头.双晶横波探头等20个专用探头供用户选择；该专用探伤探头耐磨损，精度高，防电场干扰。
爬波检测法.小角度纵波检测法和双晶横波检测法是用于电网在役支柱瓷绝缘子及瓷套超声波检测的常用技术.二、本仪器特点：功能强大、设计理念先进全中文操作键膜，简捷易懂。
全中文显示，主从式菜单，并设计有快捷按键和数码飞梭旋轮，操作便捷，技术领先。
全数字真彩色液晶显示器(TFT)，分辨率：640*480，可根据环境选择背景色和波形颜色，液晶亮度可自由设定。
支柱绝缘子超声波探伤
D.3.4 确定探伤灵敏度
a) 自动调整
将探头置于被检查部位，找出最强反射底波，长按旋钮，将菜单栏从通道
退出，转到闸门移位栏，单击选中。转动旋钮移动闸门套住底波，按自动增益
键调至 80%波高。
b) 手动调整
支柱绝缘子和瓷套探伤灵敏度可以根据以下公式计算：
(瓷瓶外径－40mm)/10＝支柱绝缘子底波与 40mm 深度下φ1 孔的分贝差
图 8 爬波半波高度法测缺陷长度 A.4.6 爬波实测证明，高强瓷,中强瓷之间的声速差异典型波型情况:见图9、10、11
图 9 无缺陷时示波屏基本无波 图 10 裂纹距探头裂纹距探头 15mm 处 图 101 裂纹距探头裂纹距探
1mm 裂纹反射波型
电网在役支柱绝缘子及瓷套超声波探伤 工艺方法
中华人民共和国电力行业标准 《电网在役支柱绝缘子及瓷套超声波检验技术导则》
编写组 2008．12
1
参加编写单位和人员
华东电力试验研究院有限公司 徐州电力试验中心 河南电力试验研究院 苏州热工研究院有限公司 国家电网江苏徐州供电公司
蒋云杨菁 王维东 蔡红生 汪 毅 刘勇 唐成立
支柱绝缘子及瓷套超声波专用探伤仪瓷支柱绝缘子和瓷套超声波检验工艺
4
一． 技术规格 1.1.1 仪器的性能测试方法应符合 JB/T 9214 的规定，测试周期为 1 年。 1.1.2 仪器的工作频率范围至少为 1～6 MHz。 1.1.3 仪器的实时实采样频率不小于 100 MHz。 1.1.4 仪器可记录波形应≥500 幅。 1.1.5 仪器显示刷新率应≥60HZ。 1.1.6 仪器可测声速范围：400～20000m/s。 1.1.7 仪器必须配有标准的通信接口，如 USB 接口，可通过界面程序与 计算机进行数据和波型交换，也可直接与打印机相连。 1.1.8 仪器所配对比试块应符合本导则附录 A 所列技术条件要求。
超声波无损探伤在托电支柱绝缘子中应用
超声波无损探伤在托电支柱绝缘子中的应用摘要：分析了支柱绝缘子缺陷产生的主要原因，介绍了超声波无损探伤的基本原理，利用超声波检测支柱绝缘子内部缺陷的方法。
列举了利用爬波方法对支柱绝缘子内部的缺陷进行检测的实例。
关键词：支柱绝缘子；末裙；超声波无损探伤；纵波；爬波；dac 曲线0、引言托克托电厂有一个500kv变电站和两个220kv变电站，支柱绝缘子是变电站重要的组成设备，如果在制作过程中配方不当，工艺流程中原料混合不均匀，容易形成瓷件内部缺陷，由于没有固有的形变能力且韧性极低，运行中长期承受机械负荷、强电场、强机械应力，从而使附加应力增大。
若支柱绝缘子存在微小缺陷，可能造成严重的设备损坏和设备停电事故，影响安全供电，同时对工作人员的人身安全构成极大的威胁，成为升压站安全运行的一大隐患。
因此必须在事故前检测出缺陷并进行处理。
1、支柱瓷绝缘子的组织结构支柱瓷绝缘子是采用陶瓷、金具和水泥等多种材料组合而成的，瓷体主要有粘土、长石石英等铝硅酸盐原料混合配制，加工成一定形状后，在高温下烧结成的无机绝缘材料，瓷表面覆盖了一层玻璃质平滑薄层釉。
陶瓷一般是通过将粉末原料成型，烧结而成的。
经过这些工艺所制得的陶瓷，是由许多微晶聚集的多晶体构成，这就不可避免的存在着晶界。
晶界不仅在陶瓷烧结过程中起着重要作用，而且还对烧结体物理、化学性能有很大影响。
陶瓷晶界有错位、空孔等晶格缺陷和晶格畸变存在，杂质就容易集中，形成晶界偏析层、层状析出物、粒状析出物。
由此可知陶瓷材料的特点是显微组织且不均匀。
2、支柱瓷绝缘子断裂的原因支柱瓷绝缘子劣化因素既与制造厂的材料、配方、工艺流程有关，也与环境及运行中承受的负荷有关。
2.1、运行中的支柱瓷绝缘子大都在法兰处断裂，支柱瓷绝缘子如果在制作过程中配方不当，工艺流程中原料混合不均，焙烧火力不足等，易形成瓷件内部缺陷，在长期承受运行中的机械负荷，以及风、雨等因素影响，从而使末裙与法兰交界处附加应力增大，导致支柱瓷绝缘子产生裂纹、气隙，以至断裂。
超声爬波法在支柱瓷绝缘子在役检测中的应用_季昌国
·新技术应用·超声爬波法在支柱瓷绝缘子在役检测中的应用季昌国(华北电力科学研究院有限责任公司,北京100045)摘 要:电网中运行的支柱瓷绝缘子,长期服役后有可能发生失效,导致恶性事故的发生。
如何有效检测出导致失效的裂纹具有重要意义。
文章介绍了使用超声爬波法对该类瓷瓶进行检测的方法,该方法在现场应用中取得了良好的效果。
关键词:支柱绝缘子;爬波;在役检测中图分类号:TM 216+.1 文献标识码:B 文章编号:1003-9171(2008)07-0035-03Application of Ultrasonic Creep Waves onPost Insulator In-service Inspection J i Chang -guo(No rth China Electric Power Research Instit ute Co.Ltd.,Beijing 100045,China)Abstract :The post insulators operating in power g rid may hav e failures aft er long term service and caused severe accident.It is of g reat significance to eff ectiv ely detect the cracks that caused f ailure.This paper int roduces the methodology using ult rasonic creep wav es to inspect such insulat ors,and such methodology has achi eved good result in field application .Key words :post insulato r ;creep wav es ;in -service inspection 支柱瓷绝缘子是电力系统内的重要部件,瓷绝缘子无固有形变能且韧性极低,在复杂应力作用下,很小的不连续即有可能造成整个截面的脆断。
利用超声波探伤技术对瓷绝缘子进行检测
247科技资讯 S CI EN CE & T EC HNO LO GY I NF OR MA TI ON 学 术 论 坛瓷制绝缘子是电网设备的重要组成部件,由于其长期运行在强电场、强机械应力、风雷雨雪天气、环境污染严重等恶劣条件下,以及瓷绝缘子本身在生产制造过程中产生的内部缺陷,都使瓷质部件存在着很大的断裂风险。
近年来,国内已多次发生变电运行或检修工作人员由于绝缘子断裂导致伤亡的事故,严重影响了电网设备的安全运行,也给电力职工的人身安全造成了严重威胁。
为了防患未然,尽力避免发生此类事故,国家电网公司已专门成立了高压支柱绝缘子事故调查小组,对近年的多起事故进行调查分析并提出整改方案。
华北电网有限公司制定了《高压支柱绝缘子超声波检测导则》及超声波探伤检测人员培训方案,逐步将超声波探伤技术应用于实际的生产工作中。
超声波探伤是目前应用最广泛的无损探伤方法之一。
超声波是一种机械波,机械振动与波动是超声波探伤的物理基础。
而超声波探伤中,主要涉及到几何声学和物理声学中关于声波的反射、折射、波形转换、波的叠加、干涉、绕射、惠更斯原理等知识。
如果能熟练的掌握相关知识,对于在实际工作中分析和解决各种问题将是十分有益的。
1 基本概念解释及检测设备选择要求1.1基本概念解释超声波是一种机械波,机械振动与波动是超声波探伤的物理基础。
超声波探伤就是利用超声波的指向性和传播规律来检查工件中存在的缺陷情况。
此类探伤工作需要使用专用的检测工具即探伤仪才能进行,而探伤仪在一定条件下探测缺陷大小的能力被称为探伤仪的工作灵敏度,它是决定探伤仪能否准确的发现被检测设备缺陷的重要因素。
利用超声波对瓷制绝缘子探伤最常用到的两种方法就是小角度纵波检测和爬波检测。
所谓纵波,是指介质质点振动方向与波的传播方向一致的波。
爬波是指表面下纵波,是当第一介质之中的纵波入射角位于第一临界角附近时在第二介质中产生的表面下纵波。
常用的小角度纵波检测和爬波检测都是利用了纵波的传播特性来进行工作。
电网支柱式瓷绝缘子检验方法
爬波 探 头前 沿 对 准试 块 ｌｍ 人 工 割 口，把 反 ｍ
故考虑选用超声波探伤检验法兰 口内 ３ｍ和第一 ｃ 瓷沿 之 间的微 小裂纹 。
射波调到仪器水平刻度 ｌ 之上，把 探头往后拉动 ４ｍ，使反射波落到仪器水平刻 度 ５上 ，此 时 比 ｃ 例 尺为 ｌ ｌ ：。
２ ）灵 敏 度 的 选 择 ：爬 波 超 声 波 检 测 用 ｌｍ ｍ 人工 割 口 Ｄ Ｃ 曲线 （ 离 波 幅 曲线 ） 作 为 判 废 Ａ 距 标 准 。爬 波探 头前 沿 对 准试 块 ｌｍ 人 工 割 口，调 ｍ 整 回波波 高到 满屏 的 ９ ％ ，往 后拉 动 探 头 ，每 拉 ８ 动 ｌｍ取一 点 一直 到水 平刻 度 的 ５上 ，Ｄ Ｃ曲 线 ｃ Ａ
及长 度作 为该 裂纹 的记 录要 素 。
在 法 兰 口内 ３ｍ 和第一 瓷沿 之 间的微 小裂 纹 。 ｃ
收稿 日期 ：２ ０ ０ ０ ６— ３一ｌ Ｏ
ｌ ８
３ 检 验 实例
某 瓷 瓶 为 ２０ Ｖ母 线 侧 隔离 开关 上 的瓷 瓶 ， ２ｋ
维普资讯
支柱瓷瓶未进行检验 。检验时由于开关还在带电
运 行 ，故 只对 瓷瓶下 端进 行 了检 验 。
本次检验对 ２ 组开关共计 ６只转动瓷瓶的下
端 部进 行 了超声 波检 验 ，共 发现 不合 格瓷 瓶 ３只 ，
见图 ３ 。
瓶相对支柱瓷瓶来说 ，其受力情况 比支柱瓷瓶要 复杂得 多 ，所 以本 次 检 验 主要 针 对 转 动 瓷 瓶 ，对
第０ ５卷
电网支 柱式 瓷绝 缘子 检验 方 法
２０ ０ ７年 第 １期
隔离 开关 由平 顶 山高 压 开 关 厂 生 产 。隔 离 开 关 上 有两 组瓷 瓶 ，一 组 为支 柱 瓷 瓶 ，另 一 组 为 转 动 瓷 瓶 。其 中 ：转 动 瓷 瓶 直 径 为 中ｌ３ ｍ （ 测 ） ｌｍ 实 ， 其 纵波 声 速 为 ５ ８ ｍ ｓ ６ ５ ／ ，属 低 强 瓷 范 畴 。转 动 瓷
超声波探伤在瓷支柱绝缘子缺陷检查中的应用
１ 二 件与人工标准缺陷试块材料不一致时 ，其声程会不 同，
为提 高 检测 的准确 度 ，需 增 益 或 衰减 超 声 波 探 伤源自仪 的 工作 灵 敏度 。
绝 缘 子超 声 波探 伤 常 用方 法 有纵 波探 伤 和爬 波 探 伤 。 纵 波探 伤 法能 检 测 出绝 缘 子 内部 点 状 缺 陷 和 对称 侧 裂 纹 ， 但 检测 耗 时 较 长 ；爬 波 探 伤 法 对 绝 缘 子 表 面下 裂 纹 较 敏 感 ，检 测 速度 较 快 ，但 检 测深 度 有 限 。
３ 瓷 支柱 绝缘 子 超 声 波 探伤 实例
某水电厂 ２ ０ ０ ２ 年 投 运 。２ ０ ０ ７ 年４ 采 刚爬 波 探伤 法 和 小角 度 纵波 探 伤法 对 ２ ２ Ｏ ｋ Ｖ开 关 站瓷 支柱 绝 缘子 进 行超 声 波探 伤 。仪 器 为 Ａ 型 脉 冲反 射式 超声 探 伤仪 Ｈ Ｓ ６ ０ ０ ，爬 波 探 头频 率 为 １ ＭＨｚ ，折 射 角 为 ８ ２ 。 ，品 片 尺 寸 为 ８ ｍｍ× １ ０ ｍｉ ｎｘ ２ ；纵 波 探 头 频 率 为 ５ ＭＨｚ ，折 射 角 为 １ ９ ． ５ 。 ，品 片尺 寸 为 ８ ｍｉ ｎｘ １ ０ ａ ｒ ｍ。耦 合 剂 为机 油 ，人 丁 标 准 缺 陷 试
线未 在同一垂直平面 内 ，导致存绝 缘予 中产生安 装应力 。
工 件 中存 在 的缺 陷情 况 的 。超 声 波 在 传 输 过 程 中 ，从 一 种 介 质进 入另 一种 介 质 时 ，在两 介 质 的交 界 面 会 发 生 反射 、 折 射 。基 １ 二 这一 原 理 ，在 瓷 支柱 绝 缘 子表 面利 用 超 声 波 发
不 均 匀 ，易 导致 存 高温 烧结 时 形成 瓷 件 内部 缺 陷 。 （ ３ ） 运 输 过程 中 的颠 簸 与碰 撞 导 敛 绝 缘 于 内 部 现 隐
高压支柱瓷绝缘子专项抽检技术标准
广西电网有限责任公司高压支柱瓷绝缘子专项抽检技术标准1、总则为规范广西电网有限责任公司(以下简称公司)高压支柱瓷绝缘子产品的专项质量抽检工作，保证抽检项目的合理性及结果判定的准确性，确保公司采购的高压支柱瓷绝缘子产品质量满足相关标准、采购合同的要求，特制定本方案。
2、适用范围本标准适用于公司采购的I1okV(66kV)及以上电压等级高压支柱瓷绝缘子的专 项抽样检测工作。
3、规范性引用文件GB/T8287.1-2008 标称电压高于IOOOV 系统用户内和户外支柱绝缘子第I 部 分：瓷或玻璃绝缘子的试验GB/T8287.2-2008 标称电压高于IOOOv 系统用户内和户外支柱绝缘子第2部分：尺寸与特性GB/T8411.1-2008 陶瓷和玻璃绝缘材料第1部分：定义和分类GB50150-2006 电力装置安装工程电气设备交接试验标准 GB/Z14389-2009 IOOOkV 交流系统用支柱绝缘子技术规范 D1/T596-1996 电力设备预防性试验规程 JB/T3384-1999 高压绝缘子抽样方案 JB/T9674-1999 超声波探测瓷件内部缺陷JB/T10061 A 型脉冲反射式超声波探伤仪通用技术条件JB/T10062 超声波探伤用探头性能测试方法JB/T8177-1999 绝缘子金属附件热镀钵层通用技术条件JB/T3384-1999 高压绝缘子抽样方案Q/GDW407-2010 高压支柱瓷绝缘子现场检测导则Q/CSG11402-2011 电力设备预防性试验规程4、工作内容和方法4.1抽样方式（1）抽样地点：供应商成品库或工地现场。
（2）检测地点：供应商工厂或检测机构。
（3）使用仪器设备对高压支柱瓷绝缘子成品的试验项目进行抽检，专业抽检人员在工厂现场抽检时可使用自带检测设备，也可利用供应商的检测设备，还可委托第三方检测机构进行检测，检测设备应在规定的计量检定周期内并处于正常工作状态。
（4）高压支柱瓷绝缘子成品试验项目的抽查试验主要以对高压支柱瓷绝缘子产品性能和可靠性有重大影响的关键性项目为主，且该项目在订货技术协议中规定为出厂试验项目。
支柱瓷绝缘子及瓷套超声波检测技术-最新年精选文档
支柱瓷绝缘子及瓷套超声波检测技术1 前言长期以来，电网高压支柱绝缘子的断裂，一直困扰着电网的安全运行，特别是近几年来此类事故在电网运行中频频发生，严重影响到电网的安全、稳定运行，引起了国家电网公司的高度重视。
为了加强对高压支柱绝缘子的技术监督，以及尽量防范此类事件的发生，采用超声波检测方法对高压支柱绝缘子及瓷套进行定期检测这一方法来预防断裂，以保证电网的安全运行。
2 支柱绝缘子及瓷套制造工艺目前，绝缘子的材料主要有电瓷材料、复合材料和玻璃三种，其中电瓷材料约占35.32%。
按照我国机械行业标准JB/T 5896-91《常用绝缘子术语》中将电瓷材料定义为电工用的陶瓷绝缘材料。
而国家标准GB/8411.1-87《电瓷材料第一部分》则明确指出电瓷材料主要有黏土、长石、石英等铝硅酸盐原料混合配制，经过加工成一定形状，在较高温度下烧成而得到的无机绝缘材料。
电瓷按其耐电压等级的高低可分为低电压电瓷（1KV以下）和高压电瓷（1KV以上）。
目前，我国可生产的电瓷可达1000kv 电压等级。
按用途可分为电瓷绝缘子和电瓷瓷套两大类产品；按其生产的方式不同可分为湿法成型和干法成型电瓷。
绝缘子可分为线路绝缘子如针式、蝶形、盘形悬式、横担、棒型悬式等，电力用绝缘子可分为空心支柱及实心棒形支柱等，电瓷瓷套有穿墙式套管、电容器套管、避雷器套管。
绝缘子有绝缘体、金属附件及胶合剂三部分组成，绝缘体主要起绝缘、支撑、保护作用。
金属附件一般用铸铁低碳钢、铝及合金等制成，起机械固定、连接、导体作用，而胶合体的作用是将绝缘体和金属附件胶合起来。
目前广泛使用的胶合体为高标号（500号以上）水泥。
为了增强胶合剂强度，一般在绝缘体的两端也就是金属附件连接部分进行滚花或上砂处理。
电瓷产品还应具备必要的性能，如：电气性能；机械性能；耐污性能和冷热性能。
3 检测原理超声波检测主要是利用超声波在工件中的传播特性，如声波在遇到声阻抗不同的两种介质面时会发生反射、折射等。
高压支柱瓷绝缘子超声波检测及应用研究
瓷质绝缘子超声波探伤检测技术的应用
技术应用/TechnologyApplication对于变电站的运行而言，瓷绝缘子及瓷套是其中关键的设备，可以起到绝缘以及支撑导线的作用。
瓷绝缘子是以石英等硅酸盐原料根据特定比例混合加工后形成相应形状，并于高温状态下进行烧结所制得的无机绝缘材料，其机械强度取决于各晶体成分高低，晶体成分越高，则其机械强度越强[1]。
在瓷绝缘子制造过程中，上述晶体粒子在瓷制品煅烧后冷却时受到强大的拉伸应力作用，该力可能造成各玻璃状机体以及晶体粒子与其边界形成微裂纹，这一过程，在某种程度上甚至也表现于优质的瓷绝缘子上，所以不少瓷绝缘子可能早已在出厂前就已经存在微裂纹等瑕疵[2]。
由于设备在运行阶段需要承受各种机械负荷，同时还要经受一定的冰冻风雪以及风吹日晒，所以导致瓷绝缘子与瓷套局部应力逐渐增加，这种细微的缺陷也许会导致瓷绝缘子及瓷套的损坏，最终导致重大事故的出现。
为此，国家电网多次就此进行申明，严格要求各单位做好相应的监督检查工作。
瓷绝缘子的破坏与缺陷危害程度、材料性能以及应力水平有关。
超声波探伤技术的瓷绝缘子无损检测指的是，在开展应力以及材料性能分析的基础上，对材料的缺陷进行判断，并对可以引起的危害进行辨别，最终确保供电设备的稳定运行。
1发展概况超声波检测法指的是通过超声波来对绝缘介质的裂纹缺陷进行检测。
早在上世纪三十年代，超声波的无损检测就已然出现。
1929年，前苏联的Sokolov第一次提出通过超声波来对金属物体内部的缺陷进行探测。
但这只停留在想法阶段，没有付诸实践。
六年后，在其发表的穿透法进行超声波检测试验的结果中最终将这一想法付诸实践，这也成为了其个人的专利。
按照Sokolov的试验装置的基本原理，最终生产出了穿透法检测仪器，第二次世界大战之后，这一仪器得到了广泛的运用[3]。
超声检测技术具体的发展包括以下三个时期：分别是模拟式超声波探伤仪时期、数字式超声波探伤仪时期以及计算机支持下的超声检测系统时期。
传统意义上的模拟式超声波探伤仪指的是A型扫描仪，这种扫描仪在扫描完成之后，需要专业的人员对扫描结果进行分析，这就需要检测以及分析人员自身具备足够的水平。
利用超声波探伤技术对瓷绝缘子进行检测
利用超声波探伤技术对瓷绝缘子进行检测摘要：本文对超声波探伤技术的基础理论作了简要说明，并结合几个典型案例，对变电站内瓷制绝缘子发生断裂事故的原因作了初步分析，就超声波探伤技术在变电站瓷制绝缘子检测工作中的实际发现的问题作了介绍，对从事检测工作的人员要求上也提出了几点建议。
关键词：超声波超声波探伤探伤仪的工作灵敏度纵波爬波声耦合剂底波缺陷波 rtv中图分类号：tm216 文献标识码：a 文章编号：1672-3791（2012）08（c）-0247-02瓷制绝缘子是电网设备的重要组成部件，由于其长期运行在强电场、强机械应力、风雷雨雪天气、环境污染严重等恶劣条件下，以及瓷绝缘子本身在生产制造过程中产生的内部缺陷，都使瓷质部件存在着很大的断裂风险。
近年来，国内已多次发生变电运行或检修工作人员由于绝缘子断裂导致伤亡的事故，严重影响了电网设备的安全运行，也给电力职工的人身安全造成了严重威胁。
为了防患未然，尽力避免发生此类事故，国家电网公司已专门成立了高压支柱绝缘子事故调查小组，对近年的多起事故进行调查分析并提出整改方案。
华北电网有限公司制定了《高压支柱绝缘子超声波检测导则》及超声波探伤检测人员培训方案，逐步将超声波探伤技术应用于实际的生产工作中。
超声波探伤是目前应用最广泛的无损探伤方法之一。
超声波是一种机械波，机械振动与波动是超声波探伤的物理基础。
而超声波探伤中，主要涉及到几何声学和物理声学中关于声波的反射、折射、波形转换、波的叠加、干涉、绕射、惠更斯原理等知识。
如果能熟练的掌握相关知识，对于在实际工作中分析和解决各种问题将是十分有益的。
1 基本概念解释及检测设备选择要求1.1 基本概念解释超声波是一种机械波，机械振动与波动是超声波探伤的物理基础。
超声波探伤就是利用超声波的指向性和传播规律来检查工件中存在的缺陷情况。
此类探伤工作需要使用专用的检测工具即探伤仪才能进行，而探伤仪在一定条件下探测缺陷大小的能力被称为探伤仪的工作灵敏度，它是决定探伤仪能否准确的发现被检测设备缺陷的重要因素。
瓷支柱绝缘子及瓷套超声波检验技术导则
瓷支柱绝缘子及瓷套超声波检验技术导则1 范围本导则适用于以A型脉冲反射式超声探伤仪进行纵波和爬波探伤，并对检验方法及检验结果的评定进行了规范。
本导则适用于江苏省电力公司所辖电网设备外径≥Φ80mm的瓷支柱绝缘子及外径≥Φ150mm的瓷套在安装和大修时的超声波检验。
本导则不适用于复合材料制造的支柱绝缘子及套管。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB 772 高压支柱绝缘子瓷件技术条件GB 8287.1 高压支柱绝缘子第一部分: 技术条件GB 8287.2 高压支柱绝缘子第二部分：尺寸与特性GB 8411.1 电瓷材料第一部分:定义,分类和性能JB/ Z9674 超声波探测瓷件内部缺陷JB/T 9214 A型脉冲反射式超声探伤系统工作性能测试方法。
JB/T 9674 超声波探测瓷件内部缺陷JB/T 10061 A型脉冲反射式超声探伤仪通用技术条件JB/T 10062 超声探头性能测试方法JB/T 10063 超声波探伤用Ⅰ号标准试块技术条件国家电网安监[2005]83号国家电网公司电力安全工作规程（发电厂和变电所电气部分、电力线路部分）（试行）3 一般要求3.1 人员3.1.1 超声波检验人员必须经过本导则附录A所列检验工艺的培训并经考核合格后方可执行检验工作和检验报告的签发。
3.1.2 超声波检验人员必须熟悉并掌握本导则的各项规定，并按规定的检验工艺进行操作。
3.2 安全及工作环境超声波检验工作必须遵守《国家电网公司电力安全工作规程（变电站和发电厂电气部分）》的有关规定，当现场工作环境不具备检验条件时，检验人员应停止工作，待环境条件符合要求后再行工作。
3.3 数字式A型脉冲反射式超声波探伤仪器的要求13.3.1 仪器的性能指标应符合JB/T 10061的规定。
电网在役支柱瓷绝缘子超声波检测(标准讲解)
3.3.2 超声波探头 ■ 探头的型式选择 ■ 探头性能要求
3.3.3 探伤仪和探头组合的系统性能 组合频率和公称频率误差小于±10%。
3.4 试块
3.4.1 校准试块（共3款) ■ 校准试块的作用 用于探伤仪系统性能校准和检测校准。 ■ 校准试块的制作（材料、特性） 采用与瓷绝缘子及瓷套声速相近的铝-铜-镁硬铝
2 规范性引用文件
■ 本标准中涉及到文件和标准（共7个） ■ 其他相关技术标准和规程
3 一般要求
3.1 无损检测人员
■ 培训考核 ■ 资质要求
3.2 安全及工作环境
■ 遵守电力安全工作规定 ■ 现场安全作业条件和本标准的检测工艺符合性
3.3 检测设备 3.3.1 超声波探伤仪
保证满足现场使用要求： ■ 选用数字式探伤仪（专用的数字式探伤仪） ■ 仪器性能基本要求 ■ 应具有产品合格证明文件
■ 过程
▲ 立项申报（2005年） ▲ 立项批准（2008年） ▲ 编制： 2009年6月完成征求意见稿；
2010年7月完成送审稿； 2010年11月完报批稿。
三、标准（条款）解读
关于标准名称的变更
原名：电网支柱绝缘子及瓷套超声波检验技术导则 现名：电网在役支柱瓷绝缘子及瓷套超声波检测技术
原因： ■ “电网支柱绝缘子” 用语表述不够明确 ■ “超声波检验技术导则”用词不够规范且略显繁琐 ■ 与有关规程和标准的符合性
用于绝缘子及瓷套内部和内壁缺陷的检测
4.1 爬波法
爬波检测绝缘子裂纹示意图
主要特点： 1）检测铸铁法兰胶装区瓷体
表面或近表面缺陷 2）对表面裂纹敏感 3）爬波距离衰减快 4）表面状况不敏感 5) 无法检测内部缺陷
4.1.1 爬波探头的选择
浅谈支柱绝缘子超声波检测方法
浅谈支柱绝缘子超声波检测方法发表时间：2020-12-09T13:19:24.877Z 来源：《中国电业》2020年21期作者：赵鑫成[导读] 绝缘子是电网中的大部件，其质量直接关系到电网的安全运行。
由于高压运行的长期运行和露天环境的侵蚀，赵鑫成国网福建检修公司福建福州 350013摘要：绝缘子是电网中的大部件，其质量直接关系到电网的安全运行。
由于高压运行的长期运行和露天环境的侵蚀，在役绝缘子不可避免地失效。
在不损坏支柱绝缘子的前提下，采用超声波监测技术，借助先进的技术和设备器材，对绝缘子的内部及表面的结构，性质，状态进行检查和测试，可以及时发现绝缘子存在的缺陷，避免绝缘子断裂事故的发生。
关键词：支柱绝缘子超声波检测电力系统1.概述绝缘子是电网中的大部件，其质量直接关系到电网的安全运行。
由于高压运行的长期运行和露天环境的侵蚀，在役绝缘子不可避免地失效。
在国内外电网中，由于绝缘子失效，导致绝缘子发生脆性或击穿事故，造成了严重的经济损失。
检测刚从工厂运出或未在电网上使用的绝缘子相对容易。
然而，故障基本上是现场绝缘子，在通电后经历了长期的风吹日晒、雨水侵蚀和应力集中的经验。
产生裂缝和其他缺陷，然后更可能导致电源故障。
如何对在用绝缘子进行超声波探伤?在不损坏支柱绝缘子的前提下，采用超声波监测技术，借助先进的技术和设备器材，对绝缘子的内部及表面的结构，性质，状态进行检查和测试，可以及时发现绝缘子存在的缺陷，避免绝缘子断裂事故的发生。
2.超声检测工作原理目前使用的绝缘子按材质分为陶瓷绝缘子、复合绝缘子和玻璃绝缘子，按用途分为变电站绝缘子和线路绝缘子。
在役各类绝缘子的无损检测效果不仅与检测方法有关，而且与在役绝缘子失效的特点和位置密切相关。
超声检测工作原理为发射电路受触发产生高频窄脉冲，加至探头，激励压电晶片振动，产生超声波。
超声波在绝缘子中传播，遇到缺陷或底面发生反射，返回探头，又被压电晶片转变为电信号，经接收电路放大和检波，在水平扫描线的相应位置上产生缺陷波和底波。
110kV高压支持瓷绝缘子超声波检测导则
110kV高压支柱瓷绝缘子现场超声波检测导则（草稿）1 适用范围本导则适用于110kV及以上和直径为60～250mm的高压实心支柱瓷绝缘子安装和检修中的超声波检测。
本导则仅适用于以A型脉冲反射式超声波探伤仪，用接触法对瓷件进行探伤。
本导则适用爬波方式探伤，纵波探伤方式可以作为一种辅助检测手段予以应用。
2 引用标准及规范GB8287.1－98 高压支柱瓷绝缘子第一部分：技术条件GB/T2900.8－1995 电工术语绝缘子GB/T5616－5616JB／Z9674－1999 超声波探测瓷件内部缺陷ZBY230－84 A型脉冲反射式超声波探伤仪通用技术条件ZBJ04001－87 A型脉冲反射式超声波探伤系统工作性能测试方法ZBY231－84 超声检测用探头性能测试方法3 术语本导则所用术语除因符合GB/T2900.8规定外，还有以下术语：3.1 超声波探伤利用超声波的指向性和传播规律来检查瓷件中存在的缺陷情况。
3.2 纵波介质质点振动方向与波的传播方向一致的波3.3 爬波表面下的纵波3.4 晶片探头中电声转换元件3.5 扫查方式探伤时探头移动的方式3.6 声程声波在工作中传播的路程3.7 缺陷波缺陷引起的反射波的显示信号3.8 DAC曲线模拟瓷体某一深度裂纹的反射波高的曲线4 一般规定4.1 从事高压支柱瓷绝缘子超声波检测的人员，必须经过有关部门培训合格后方可工作。
4.2 超声探伤仪的要求4.2.1 为了使现场高压支柱瓷绝缘子超声波检测简便、快捷、准确，必须选用可记录的数字便携式超声波探伤仪。
4.2.2 工作频率1～5MHz。
4.2.3 标称探测深度应不小于被探试品的高度。
4.2.4 探伤仪灵敏度大于等于100dB，采样频率大于等于100MHz，可记录波形大于等于100幅，显示刷新率大于等于60Hz，声速范围在635~15240M／s。
4.2.5 探伤仪必须带有通信接口，可通过界面程序与计算机进行数据和波形交换，也可与打印机相连(DPU—44)。
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4.1 爬波法
爬波检测绝缘子裂纹示意图
主要特点： 1）检测铸铁法兰胶装区瓷体
表面或近表面缺陷 2）对表面裂纹敏感 3）爬波距离衰减快 4）表面状况不敏感 5) 无法检测内部缺陷
4.1.1 爬波探头的选择
4.1.1.1 探头的型式
■ 选用并联式双晶片结构爬波探头（允许其他探头） 串联型探头，纵向尺寸大，受移动范围限制； 并联式探头横向尺寸大，瓷件曲面影响耦合效果。
合金制作，特点轻便、易加工并耐磨。 ■ 校准试块的声速（6350m/s,差异补偿）
3.4.12参考试块 ■ 参考试块的作用-检测到缺陷是进行比对试验 ■ 参考试块的制作-按高强瓷的配方烧结成瓷柱，
再在外壁加工深度为1、2、3mm模拟裂纹。
3.5 检测一般方法 3.5.1 检测准备
3.5.1.1 关于产品的标识
1 范围
■ 本标准规定的适用范围
■ 主要依据
▲ 《国家电网公司金属技术监督规定》 第二章 金属技术监督的范围 第八条 电网设备 （五）瓷质 绝缘子、套管
▲ 依据国网公司《72.5KV及以上电压等级支柱绝缘子技术监督规 定》第四条、第十四条、第二十三条的规定，标准满足使用单位 安全管理和安装现场检测验收即允许检修后检测的要求。
■ 目的、意义 试验研究可靠的检测方法，开展并加强对电网在役支柱
及瓷套的检测，保障电网安全、可靠、经济运行。 ■ 依据
▲ 借鉴国外经验 ▲ 国内研究成果及其应用经验 ▲ 编制小组的试验研究结果及其应用实践
■ 过程
▲ 立项申报（2005年） ▲ 立项批准（2008年） ▲ 编制： 2009年6月完成征求意见稿；
2010年7月完成送审稿； 2010年11月完报批稿。
三、标准（条款）解读
关于标准名称的变更
原名：电网支柱绝缘子及瓷套超声波检验技术导则 现名：电网在役支柱瓷绝缘子及瓷套超声波检测技术
原因： ■ “电网支柱绝缘子” 用语表述不够明确 ■ “超声波检验技术导则”用词不够规范且略显繁琐 ■ 与有关规程和标准的符合性
■ 探头频率、晶片尺寸的选择 为保证有足够的灵敏度，宜选择较大晶片探头。
■ 保持稳定（前后不作移动）
■ 周向360度(跳跃式)扫查 3.5.3.3 纵波斜探头和双晶横波检测扫查
■ 探头作前后移动，以减小检测盲区。
■ 周向360度(连续)扫查
3.6 探伤仪、探头和系统校准及复核 本条包括：一般要求；探伤仪校准和复核； 探头测定和复核；探伤仪和探头系统的校准和 复核，目的是防止参数变化影响检测结果。
3.5.3 扫查方式
3.5.3.1 检测扫查的基本要求 ■ 明确探头位置与方向（伞裙与法兰间，探头前沿
对准法兰侧）
■ 规定扫查速度（不大于150mm/s) ■ 规定扫查覆盖率（大于探头直径的10%） 3.5.3.2 爬波法检测扫查 ■ 探头尽可能前靠法兰侧-回波与爬波距离衰减特性 有关（一般能检测到距探头50mm远的表面和近表面 缺陷。
2 规范性引用文件
■ 本标准中涉及到文件和标准（共7个） ■ 其他相关技术标准和规程
3 一般要求
3.1 无损检测人员
■ 培训考核 ■ 资质要求
3.2 安全及工作环境
■ 遵守电力安全工作规定 ■ 现场安全作业条件和本标准的检测工艺符合性
3.3 检测设备 3.3.1 超声波探伤仪
保证满足现场使用要求： ■ 选用数字式探伤仪（专用的数字式探伤仪） ■ 仪器性能基本要求 ■ 应具有产品合格证明文件
■ 校准及复核时仪器的控制 ■ 校准及复核的要求和规定
4 检测方法
本标准推荐下述三种方法，可相互验证，也可 用参考试块进行比对。
■ 爬波法及其作用
用于绝缘子及瓷套法兰胶装区表面和近表面缺陷的检测
■ 小角度纵波斜入射法及其作用
用于绝缘子内部和检测面对称侧表面和近表面缺陷的检测
■ 双晶斜探头横波法及其作用
3.3.2 超声波探头 ■ 探头的型式选择 ■ 探头性能要求
3.3.3 探伤仪和探头组合的系统性能 组合频率和公称频率误差小于±10%。
3.4 试块
3.4.1 校准试块（共3款) ■ 校准试块的作用 用于探伤仪系统性能校准和检测校准。 ■ 校准试块的制作（材料、特性） 采用与瓷绝缘子及瓷套声速相近的铝-铜-镁硬铝
■ 检查核对、做好记录 ■ 如无，则应做好标识，以便记录和核查 3.5.1.2 耦合剂的选择 ■ 耦合剂的的作用-保证探头与瓷件的良好耦合。 ■ 良好的透声性能和润湿能力，无害易清除
（甘油、机油或水质浆糊等）
专用校准试块、模拟裂纹试块
3.5.1.3 检测区域
■ 检测的重点区域
△ 瓷柱上下端头与铸铁法兰整个胶装区域表面和瓷柱内部 △ 铸铁法兰口内外与瓷体相交区域表面是检测重点
法兰 胶装线 探头 瓷瓶 伞裙
支柱瓷绝缘子超声波检测区域（实物）
断裂部位为铸铁法兰与瓷柱结合部位
3.5.2 声速测定 瓷绝缘子瓷体经高温烧结而成，其透声性和声速等
物理量与钢近似，因此采用超声波可以灵敏地进行检 测瓷绝缘子内外部缺陷。
■ 声速差异（6000~6700m/s)影响灵敏度—与原料、烧结有关 ■ 声速与瓷强度的对应关系
电网在役支柱瓷绝缘子的超声波 检测(标准讲解)
一、绝缘子及瓷套图片
■ 用途 ■ 失效特征 ■ 制造关支柱瓷绝缘子
图二、变电站断路器支柱瓷绝缘子及瓷套
2010年广西某500KV变电站 主变爆炸起火
检测第三节支柱绝缘子上部
检测第一节支柱绝缘子末裙下 与法兰交界处
现场超声波检测
图四、退役的支柱瓷绝缘子
图五、断裂的隔离开关支柱瓷绝缘子
图六、断裂的隔离开关支柱瓷绝缘子
断裂的支柱瓷绝缘子
加工成型的毛坯
制造过程
力学性能试验
主要制造过程
上釉
干燥
主要制造过程
高温烧结
超声波检测
瓷绝缘子制造不良缺陷
支柱瓷绝缘子制造不良缺陷
二、标准编制背景
声速高对应瓷强度高（一般称高强瓷） 声速低对应瓷强度低（一般称普通瓷）
■ 声速的测定方法
使用卡尺测出直径，将数据输入仪器； 采用5MHz、直径10mm探头，将底波调到80%波高，并使其进入闸门， 仪器将自动显示声速值。
■ 声速差异的灵敏度补偿
以6700m/s为基准，增益（dB值相对为零），↑2dB/每↓100m/s。