支柱瓷绝缘子与瓷套超声波检测技术(2)
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
上4
跨距
裂纹检 测部位
，
下
柱体内 部缺陷
末裙
裂纹检 测部位
裂纹检测部位
4A
裂纹检 测部位
当纵波以第一临界角（在有机玻璃/钢界面， 约为27°）入射时，纵波以平行于界面沿表面下 传播，将横波和纵波叠加后能量集中的前沿称为 纵爬波，简称爬波。有的叫次表面弹性波、头波、 侧向波、蠕动纵波或快速表面波。
图1 折断的静触头
图2 Ⅰ母侧端盖断路器17米处落地
图3 断路器其余部分向Ⅱ母侧倾倒
图4 端盖部分瓷套内壁存在裂纹
2 支柱瓷绝缘子容易发生哪些缺陷？
电气性能 机械性能 耐污性能 冷热性能
绝缘子或瓷套的外形结构图
胚体缺陷
伞体开裂
芯部缺陷
支柱瓷绝缘子及瓷套的常见缺陷:
相靠Ⅰ母侧灭弧室发生自爆。Ⅰ母侧灭弧室的靠Ⅰ 母侧端盖带静触头飞出，折断的静触头直飞距断路 器36.8米处落地（见图1），Ⅰ母侧端盖左偏距断路 器17处落地（见图2），断路器其他部分向Ⅱ母侧倾 倒，从支柱绝缘子的根部折断，砸在流Βιβλιοθήκη Baidu钢支架后 倒地（见图3）。现场检查发现飞出的端盖部分瓷套 破损处有些异常，内壁有二条裂纹（见图4）.
支柱瓷绝缘子及瓷套的常见缺陷大致分为制造缺陷、工艺性缺 陷和运行缺陷三类，主要表现为： （1）制造缺陷是指瓷件在制造过程中形成的缺陷，主要有气 孔、裂纹、烧块和夹杂等，它主要分布在瓷件内部； （2）工艺性缺陷是指支柱瓷绝缘子及瓷套在安装、维护检修 中不当产生的缺陷，主要有表面碰损、胶装缺陷、局部附加应 力增大造成的裂纹等； （3）运行缺陷是指支柱瓷绝缘子及瓷套在服役中产生的缺陷 ，主要有内部微裂纹以及垂直于轴向和瓷件表面的裂纹等。
通常检测距离在几十毫米左右。通过双晶片一发一收的探头模 式可以提高探头的灵敏度。
小角度纵波检测法是利用折射角度较小的纵波
对铸铁法兰附近的区域进行检测，对发现缺陷的 波幅和同声程已知大小的缺陷进行比较，从而判 定缺陷危险性的一种方法。
由于小角度纵波在支柱瓷绝缘子中的折射角很
小，探头置于法兰外与第一伞裙之间的探测面上， 超声波束可以扫查到深埋在法兰内瓷体内部的缺 陷，以及探头对侧的瓷体表面缺陷，对危险区域 的扫查覆盖面积远大于横波斜探头和直探头，所 示。因此，从理论上讲，用小角度纵波探头检测 在役支柱瓷绝缘子法兰内瓷体内部的缺陷是可行 的。
支柱瓷绝缘子安装放置主要有两种形式，即竖直放置和横担放 置。放置方式不同，它们的受力状况也不同，据统计，横担放 置的支柱瓷绝缘子发生断裂的比例较大，约占断裂事故的
80%.
3 如何用超声波检测支柱瓷绝缘子？
• 支柱瓷绝缘子及瓷套断裂特点:从对不同地区高
压支柱瓷绝缘子断裂和裂纹事故统计分析发现，国内支柱 瓷绝缘子断裂的基本特点是约95%以上发生在铸铁法兰口 与瓷体相交内外5mm处附近的区域，这是因为法兰口与瓷 体的结合部位受力最大，这个区域是支柱瓷绝缘子及瓷套 检测的重点，如图所示。
支柱瓷绝缘子及瓷套超 声波检测技术
设备管理部 电气一次专业
2015.10
主要内容
一、热继电器概述 二、热继电器原理及内部构造 三、热继电器的选取及安装 四、热继电器的常见故障 五、热继电器的发展
1 为什么进行支柱瓷绝缘子及瓷套超声波检测？
500kV——瓷套 2008年2月29日14：32，某500kV断路器A
小角度纵波检测特点：可以检测工件中心部位
的缺陷，同时还可以对铸铁法兰附近外露的区域、 瓷绝缘子内部孔隙、微裂纹和表面缺陷进行探测。
EPOCH XT探伤仪
CTS-9008 探伤仪
4 检测时机？
5 检测环境？
检测时瓷绝缘子堆放方式
检测时瓷绝缘子堆放方式
谢谢大家！
因技术水平有限，欢迎大家批评指正！ 崔生辉 2015.10.19
爬波声场的结构
爬波探头所激发的声场具有多波 型的特征，在产生爬波的同时还 产生比较强的横波和头波。
（1）当在试件中产生爬波时，试件表面下质点作相切运动， 爬波在试件的表面下传播，对表面的状况不敏感，可以检测工 件近表面的缺陷，支柱绝缘子表面粘沙和胶合剂对回波没有影 响。 （2）爬波的大部分能量主要集中于界面下某一范围内，所以， 其对近表面（约9mm内）的缺陷有较高的检测灵敏度。 （3） 改变爬波探头的频率和晶片大小乘积(f D)值，可以改变 探头对表面下缺陷的敏感程度。爬波速度与纵波速度相近，约 为纵波的0.9倍。 （4）因为头波的原因，爬波再向前传播的过程中，衰减速度 很快，爬波的回波声压与距离的四次方成反比。
跨距
裂纹检 测部位
，
下
柱体内 部缺陷
末裙
裂纹检 测部位
裂纹检测部位
4A
裂纹检 测部位
当纵波以第一临界角（在有机玻璃/钢界面， 约为27°）入射时，纵波以平行于界面沿表面下 传播，将横波和纵波叠加后能量集中的前沿称为 纵爬波，简称爬波。有的叫次表面弹性波、头波、 侧向波、蠕动纵波或快速表面波。
图1 折断的静触头
图2 Ⅰ母侧端盖断路器17米处落地
图3 断路器其余部分向Ⅱ母侧倾倒
图4 端盖部分瓷套内壁存在裂纹
2 支柱瓷绝缘子容易发生哪些缺陷？
电气性能 机械性能 耐污性能 冷热性能
绝缘子或瓷套的外形结构图
胚体缺陷
伞体开裂
芯部缺陷
支柱瓷绝缘子及瓷套的常见缺陷:
相靠Ⅰ母侧灭弧室发生自爆。Ⅰ母侧灭弧室的靠Ⅰ 母侧端盖带静触头飞出，折断的静触头直飞距断路 器36.8米处落地（见图1），Ⅰ母侧端盖左偏距断路 器17处落地（见图2），断路器其他部分向Ⅱ母侧倾 倒，从支柱绝缘子的根部折断，砸在流Βιβλιοθήκη Baidu钢支架后 倒地（见图3）。现场检查发现飞出的端盖部分瓷套 破损处有些异常，内壁有二条裂纹（见图4）.
支柱瓷绝缘子及瓷套的常见缺陷大致分为制造缺陷、工艺性缺 陷和运行缺陷三类，主要表现为： （1）制造缺陷是指瓷件在制造过程中形成的缺陷，主要有气 孔、裂纹、烧块和夹杂等，它主要分布在瓷件内部； （2）工艺性缺陷是指支柱瓷绝缘子及瓷套在安装、维护检修 中不当产生的缺陷，主要有表面碰损、胶装缺陷、局部附加应 力增大造成的裂纹等； （3）运行缺陷是指支柱瓷绝缘子及瓷套在服役中产生的缺陷 ，主要有内部微裂纹以及垂直于轴向和瓷件表面的裂纹等。
通常检测距离在几十毫米左右。通过双晶片一发一收的探头模 式可以提高探头的灵敏度。
小角度纵波检测法是利用折射角度较小的纵波
对铸铁法兰附近的区域进行检测，对发现缺陷的 波幅和同声程已知大小的缺陷进行比较，从而判 定缺陷危险性的一种方法。
由于小角度纵波在支柱瓷绝缘子中的折射角很
小，探头置于法兰外与第一伞裙之间的探测面上， 超声波束可以扫查到深埋在法兰内瓷体内部的缺 陷，以及探头对侧的瓷体表面缺陷，对危险区域 的扫查覆盖面积远大于横波斜探头和直探头，所 示。因此，从理论上讲，用小角度纵波探头检测 在役支柱瓷绝缘子法兰内瓷体内部的缺陷是可行 的。
支柱瓷绝缘子安装放置主要有两种形式，即竖直放置和横担放 置。放置方式不同，它们的受力状况也不同，据统计，横担放 置的支柱瓷绝缘子发生断裂的比例较大，约占断裂事故的
80%.
3 如何用超声波检测支柱瓷绝缘子？
• 支柱瓷绝缘子及瓷套断裂特点:从对不同地区高
压支柱瓷绝缘子断裂和裂纹事故统计分析发现，国内支柱 瓷绝缘子断裂的基本特点是约95%以上发生在铸铁法兰口 与瓷体相交内外5mm处附近的区域，这是因为法兰口与瓷 体的结合部位受力最大，这个区域是支柱瓷绝缘子及瓷套 检测的重点，如图所示。
支柱瓷绝缘子及瓷套超 声波检测技术
设备管理部 电气一次专业
2015.10
主要内容
一、热继电器概述 二、热继电器原理及内部构造 三、热继电器的选取及安装 四、热继电器的常见故障 五、热继电器的发展
1 为什么进行支柱瓷绝缘子及瓷套超声波检测？
500kV——瓷套 2008年2月29日14：32，某500kV断路器A
小角度纵波检测特点：可以检测工件中心部位
的缺陷，同时还可以对铸铁法兰附近外露的区域、 瓷绝缘子内部孔隙、微裂纹和表面缺陷进行探测。
EPOCH XT探伤仪
CTS-9008 探伤仪
4 检测时机？
5 检测环境？
检测时瓷绝缘子堆放方式
检测时瓷绝缘子堆放方式
谢谢大家！
因技术水平有限，欢迎大家批评指正！ 崔生辉 2015.10.19
爬波声场的结构
爬波探头所激发的声场具有多波 型的特征，在产生爬波的同时还 产生比较强的横波和头波。
（1）当在试件中产生爬波时，试件表面下质点作相切运动， 爬波在试件的表面下传播，对表面的状况不敏感，可以检测工 件近表面的缺陷，支柱绝缘子表面粘沙和胶合剂对回波没有影 响。 （2）爬波的大部分能量主要集中于界面下某一范围内，所以， 其对近表面（约9mm内）的缺陷有较高的检测灵敏度。 （3） 改变爬波探头的频率和晶片大小乘积(f D)值，可以改变 探头对表面下缺陷的敏感程度。爬波速度与纵波速度相近，约 为纵波的0.9倍。 （4）因为头波的原因，爬波再向前传播的过程中，衰减速度 很快，爬波的回波声压与距离的四次方成反比。