[發(fā)明專利]一種復合絕緣子內(nèi)部缺陷的主動紅外熱像檢測裝置及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810482651.7
• 申請日: 2018-05-18
• 公開（公告）號: CN108693453A
• 公開（公告）日: 2018-10-23
• 發(fā)明（設計）人: 郭晨鋆;王黎明;馬儀;劉立帥;劉洪搏;梅紅偉;申元;趙晨龍
• 申請（專利權(quán)）人: 云南電網(wǎng)有限責任公司電力科學研究院;清華大學深圳研究生院
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G01J5/00
• 代理公司: 北京弘權(quán)知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

本發(fā)明公開了一種復合絕緣子內(nèi)部缺陷的主動紅外熱像檢測裝置及方法，包括可調(diào)制光輻射熱激勵加載裝置、紅外熱像采集裝置、控制及數(shù)據(jù)處理分析裝置。控制可調(diào)制光輻射熱激勵加載裝置對復合絕緣子施加可控熱激勵，使復合絕緣子表面形成動態(tài)溫度場數(shù)據(jù)；控制紅外熱像采集裝置采集動態(tài)溫度場數(shù)據(jù)；利用控制及數(shù)據(jù)處理分析裝置對動態(tài)溫度場數(shù)據(jù)進行識別和分析，獲取復合絕緣子的內(nèi)部缺陷的具體情況。因此，本發(fā)明提供的復合絕緣子內(nèi)部缺陷的主動紅外熱像檢測裝置及方法，能夠解決現(xiàn)有的復合絕緣子缺陷的檢測方法靈敏度低，復雜耗時，具有破壞性，檢測條件要求高的問題。

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及電力設備檢測領域，尤其涉及一種復合絕緣子內(nèi)部缺陷的主動紅外熱像檢測裝置及方法。

背景技術(shù)

復合絕緣子自20世紀70年代在我國開始應用以來，以其體積小、重量輕、機械強度高、防污閃能力強、憎水性和憎水遷移性優(yōu)良等優(yōu)點，受到了越來越廣泛的應用。然而，復合絕緣子由于制造工藝、現(xiàn)場運行老化等原因?qū)е伦o套與芯棒脫粘、護套內(nèi)部氣孔或斷層等缺陷時，復合絕緣子會出現(xiàn)界面擊穿、閃絡、硅橡膠老化、機械強度降低、芯棒脆斷等問題，這些隱蔽性缺陷會對電網(wǎng)的安全運行構(gòu)成極大威脅。復合絕緣子的結(jié)構(gòu)具有特殊性，兩層絕緣材料之間有一層位于絕緣子內(nèi)部的交界面。在生產(chǎn)過程中或者長期運行中內(nèi)部交界面各處的絕緣性能難以保證完全優(yōu)秀，在水汽、電場、泄漏電流的作用下，內(nèi)部缺陷從無到有并進一步擴大，逐漸導致氣孔氣隙或者內(nèi)部放電燒蝕通道等缺陷，缺陷進一步發(fā)展甚至會出現(xiàn)絕緣子擊穿或斷裂掉串等嚴重后果。

為了減少事故的發(fā)生，采用無損檢測手段是一個有效的方法。在復合絕緣子的生產(chǎn)過程中，采用無損檢測手段可以輔助提高絕緣子的生產(chǎn)質(zhì)量。在實際運行的過程中，定期采用無損檢測手段監(jiān)測檢測絕緣子的運行情況，盡早發(fā)現(xiàn)故障隱患，避免因絕緣子發(fā)生故障威脅到電網(wǎng)安全。

目前針對復合絕緣子的無損檢測手段大多是傳統(tǒng)的檢測陶瓷或玻璃絕緣子的方法的延續(xù)，這些檢測方法各有其適用范圍，但是尚無很好的檢測復合絕緣子內(nèi)部缺陷的方法。而且，由于復合材料的材料性質(zhì)的特殊性與結(jié)構(gòu)構(gòu)造的特殊性，許多針對陶瓷或玻璃絕緣子的無損檢測手段并不能很好地適用于復合絕緣子，特別是，復合絕緣子有別于陶瓷或玻璃絕緣子，存在內(nèi)部交界面缺陷等隱蔽缺陷，而交界面缺陷對于復合絕緣子又是一類很重要的故障原因。因此，急需改進與完善現(xiàn)有的無損檢測方法，或提出新的檢測手段以確保復合絕緣子的安全性。目前對于復合絕緣子缺陷的檢測方法有很多，例如電場分布檢測法、紅外線檢測法、陡波試驗法、改進水擴散試驗法等。但這些方法或靈敏度低，或復雜耗時、具有破壞性，或檢測條件要求高。在復合絕緣子投運前，復合絕緣子是否存在內(nèi)部缺陷目前還沒有標準的檢測方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種復合絕緣子內(nèi)部缺陷的主動紅外熱像檢測裝置及方法，以解決現(xiàn)有的復合絕緣子缺陷的檢測方法靈敏度低，復雜耗時，具有破壞性，檢測條件要求高的問題。

第一方面，本發(fā)明提供了一種復合絕緣子內(nèi)部缺陷的主動紅外熱像檢測裝置，包括可調(diào)制光輻射熱激勵加載裝置、紅外熱像采集裝置、控制及數(shù)據(jù)處理分析裝置；

所述可調(diào)制光輻射熱激勵加載裝置和所述紅外熱像采集裝置分別與所述控制及數(shù)據(jù)處理分析裝置連接；

所述可調(diào)制光輻射熱激勵加載裝置由光輻射調(diào)制電路、供電電源和兩支可調(diào)制光源組成；所述光輻射調(diào)制電路分別與所述控制及數(shù)據(jù)處理分析裝置、所述供電電源以及兩支所述可調(diào)制光源連接；

所述紅外熱像采集裝置包括高精度紅外熱像儀和數(shù)據(jù)采集卡；所述高精度紅外熱像儀與所述數(shù)據(jù)采集卡連接，所述數(shù)據(jù)采集卡與所述控制及數(shù)據(jù)處理分析裝置連接；

所述控制及數(shù)據(jù)處理分析裝置包括熱激勵加載控制模塊、紅外熱像數(shù)據(jù)采集控制模塊、紅外熱圖序列處理分析及缺陷識別模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊和數(shù)據(jù)管理維護模塊；

所述熱激勵加載控制模塊與所述光輻射調(diào)制電路連接；所述紅外熱像數(shù)據(jù)采集控制模塊與所述數(shù)據(jù)采集卡連接；