[發(fā)明專利]一種GIS盆式絕緣子殘余應(yīng)力的檢測方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111056576.6
• 申請日: 2021-09-09
• 公開（公告）號: CN113654702A
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高超;周福升;黃若棟;熊佳明;楊蕓;王國利;鄭堯;楊旭;張長虹;黎衛(wèi)國;黃忠康;彭翔
• 申請（專利權(quán)）人: 南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司;中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司超高壓輸電公司檢修試驗(yàn)中心
• 主分類號: G01L5/00
• 分類號: G01L5/00
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 陳嘉雯

本發(fā)明一種GIS盆式絕緣子殘余應(yīng)力的檢測方法，包括：利用預(yù)先搭建的超聲波檢測系統(tǒng)，根據(jù)超聲傳播時(shí)間測量方法分別對標(biāo)準(zhǔn)件和盆式絕緣子進(jìn)行檢測，計(jì)算得出臨界折射縱波分別在所述標(biāo)準(zhǔn)件上和所述盆式絕緣子傳播距離L內(nèi)的超聲傳播時(shí)間；基于聲彈性理論公式，根據(jù)所述標(biāo)準(zhǔn)件和所述盆式絕緣子上的超聲傳播時(shí)間，計(jì)算得出所述盆式絕緣子的殘余應(yīng)力，可見，在所述超聲檢測系統(tǒng)中，通過測量臨界折射縱波在盆式絕緣子中的超聲傳播時(shí)間，根據(jù)聲彈性理論公式，即可計(jì)算得出盆式絕緣子中的殘余應(yīng)力。本發(fā)明技術(shù)方案能夠在不損壞盆式絕緣子的情況下，對盆式絕緣子的殘余應(yīng)力進(jìn)行檢測，可應(yīng)用于盆式絕緣子的裝配現(xiàn)場檢測和出廠檢測。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及輸變電絕緣設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種GIS盆式絕緣子殘余應(yīng)力的檢測方法。

背景技術(shù)

盆式絕緣子是氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備(Gas-insulated metal-enclosedswitchgear，簡稱GIS)中的重要絕緣部件，起到支撐、絕緣和隔離氣室的重要作用。

盆式絕緣子環(huán)氧材料應(yīng)力分布不均勻，運(yùn)行時(shí)在電場、機(jī)械荷載和溫度等綜合作用下容易應(yīng)力集中產(chǎn)生微裂紋，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致漏氣、局部放電、絕緣閃絡(luò)和燒蝕等故障。近年來，因盆式絕緣子力學(xué)性能欠佳造成破裂故障時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重威脅電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行。而盆式絕緣子在制造過程中，若澆注工藝質(zhì)量控制不理想，會(huì)產(chǎn)生較大殘余應(yīng)力，對盆式絕緣子安全可靠運(yùn)行產(chǎn)生威脅，因此，對盆式絕緣子內(nèi)的殘余應(yīng)力進(jìn)行檢測對保障電網(wǎng)安全運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。

目前，通常采用水壓試驗(yàn)測定盆式絕緣子的破壞強(qiáng)度，來衡量絕緣子的機(jī)械強(qiáng)度，這種方法會(huì)破壞絕緣子材料結(jié)構(gòu)，不適用于環(huán)氧復(fù)合材料內(nèi)部殘余應(yīng)力的無損檢測。

發(fā)明內(nèi)容

超聲波法由于其穿透力強(qiáng)、指向性好，對人體無害，對被測物無損傷，測量速度快等特點(diǎn)而成為了一種很重要的無損檢測手段。超聲波法是依據(jù)聲彈性理論，即超聲縱波與內(nèi)應(yīng)力呈線性關(guān)系。

本發(fā)明提供一種GIS盆式絕緣子殘余應(yīng)力的檢測方法，屬于超聲臨界折射縱波檢測方法，能夠在不損壞盆式絕緣子的情況下，對盆式絕緣子的殘余應(yīng)力進(jìn)行檢測，并提高檢測的準(zhǔn)確性，可用于盆式絕緣子的裝配現(xiàn)場檢測和出廠檢測。

本發(fā)明提供一種GIS盆式絕緣子殘余應(yīng)力的檢測方法，采用預(yù)先搭建的超聲波檢測系統(tǒng)進(jìn)行檢測，其特征在于，所述超聲波檢測系統(tǒng)包括：

超聲脈沖發(fā)生接收儀，示波器，發(fā)射縱波的可變角度縱波超聲探頭，接收縱波的可變角度縱波超聲探頭，探頭連接線和信號傳輸線；

所述探頭連接線的一端與所述發(fā)射縱波的可變角度超聲探頭連接，另一端與所述超聲脈沖發(fā)生接收儀的輸出端連接；將另一個(gè)探頭連接線的一端與所述接收縱波的可變角度超聲探頭連接，另一端與所述超聲脈沖發(fā)生接收儀的接收端連接；將所述信號傳輸線的一端與所述超聲脈沖發(fā)生接收儀的同步端連接，另一端與所述示波器連接；

所述檢測方法包括：

放置所述發(fā)射縱波的可變角度縱波超聲探頭與所述接收縱波的可變角度超聲探頭在待檢測GIS盆式絕緣子表面，調(diào)整所述發(fā)射縱波的可變角度縱波超聲探頭與所述接收縱波的可變角度超聲探頭的角度；

調(diào)節(jié)超聲脈沖發(fā)生接收儀；

控制所述兩只探頭之間的距離為L₁，觀察所述示波器波形信息，獲取所述超聲脈沖發(fā)生接收儀接收到縱波峰值時(shí)刻與發(fā)出縱波峰值時(shí)刻，計(jì)算所述接收到縱波峰值時(shí)刻與所述發(fā)出縱波峰值時(shí)刻的時(shí)間差為T₁；

放置所述發(fā)射縱波的可變角度縱波超聲探頭與所述接收縱波的可變角度超聲探頭在待檢測GIS盆式絕緣子表面，調(diào)整所述兩只探頭的角度，控制所述兩只探頭之間的距離為L₂，觀察所述示波器波形信息，獲取所述超聲脈沖發(fā)生接收儀接收到縱波峰值時(shí)刻與發(fā)出縱波峰值時(shí)刻，計(jì)算所述接收到縱波峰值時(shí)刻與所述發(fā)出縱波峰值時(shí)刻的時(shí)間差為T₂；