支柱瓷绝缘子的爬波检测方法研究王卫国

支柱瓷绝缘子的爬波检测方法研究王卫国

王卫国

西安西电高压电瓷有限责任公司陕西西安710077

摘要：为了充分发挥支柱瓷绝缘子的实用性能，需要对绝缘子以及瓷套存在的问题进行探伤操作，帮助工作人员明确支柱瓷绝缘运行状况，为后续维护检修工作的开展创造条件。文章以爬波检测作为突破口，从多个维度出发，明确支柱瓷绝缘子断裂原因，在科学性原则与实用性原则为基本框架，构建起现代化的支柱瓷绝缘子爬波检测的高效方法。

关键词：支柱瓷绝缘子；瓷套；爬波检测；检测方法

前言

市场经济体系的完善，使得我国国民经济进入到快速发展的新时期，电力行业作为国民经济的支柱产业，也进入发展的快车道。为了满足电力资源的传输要求，不同规格的电网得到设计，建设。高压电网在运行过程中，会出现支柱绝缘子断裂的情况，增加了电力网络发生故障的机率，支柱瓷绝缘子作为支柱绝缘子的重要分支，在架空输电线路架设，提升电力资源传输的安全性、稳定性等方面发挥着关键性的作用。支柱瓷绝缘子依靠瓷质材料的性能优势，实现了高压输电线路的支撑与避免出现电流回地现象的出现，需要借助于有效的技术手段，以超声波检测为突破口，发挥爬波检测在支柱瓷绝缘子探伤工作的有效应用，为后续支柱瓷绝缘子作用的发挥创造了条件。

1.支柱瓷绝缘子断裂特点分析

支柱瓷绝缘子使用玻璃状机体，对于拉伸应力有着较强的应对能力，支柱瓷绝缘子在使用过程中，受到多种原因的影响会产生裂纹，导致结构与使用性能的降低。为了确保支柱瓷绝缘爬波检测活动的有序进行，发挥技术优势，需要对引发支柱瓷绝缘子断裂的特点进行客观分析，为后续检测工作的进行提供了方向性的引导。

从实际情况来看，支柱瓷绝缘子裂纹尺寸较小，且裂纹分布较为集中，一般规模不大，同时支柱瓷绝缘子内部一旦出现裂纹，很难用肉眼观察，造成检测工作难度大[1]。例如多数支柱瓷绝缘子避免的裂纹深度约为1mm，多数裂纹主要集中于法兰部位，这些裂纹虽然深度不大，但是容易引发绝缘子损坏，造成输电线路故障。支柱瓷绝缘子裂纹具有一定的可成长性，支柱瓷绝缘子虽然裂缝较小，但是其发展速度较高，在较短时间内就可以引发瓷件结构性损伤。明确支柱瓷绝缘子裂纹特点，能够帮助检测人员形成一个全面认知，并在此基础上，明确检测活动的基本要求，为后续爬波检测活动的开展创造了极为便利的条件。

2.支柱瓷绝缘子与瓷套爬波检测分析

爬波是一种声散射的现象，当声音从第一种介质传递到第二种介质过程中，入射角的行进方向会发生变化，对这种变化的分析，借助于折射与波型转变能够有效规避各类阻碍，实现对事物全面勘测。支柱瓷绝缘子与瓷套爬波检测需要借助于超声波技术，在垂直与斜射不同状态下，纵波C与横波S的变化，通过对这种变化的分析，实现了对支柱瓷绝缘子内部裂纹状态数据的全面获取[2]。在爬波检测过程中，纵波C在有机玻璃中平均速度为2700m/s，在陶瓷中声速大致在5800-6900m/s，当超声波在第二种介质传播过程中，折射后的能量都集中于一定的区域，这就使得在爬波检测过程中介质表面与介质缺陷的分析有着较高的检测灵敏度，同时爬波检测下形成的纵向波检测工作。在对纵波与横波分析的基础上，还需要对爬波探头的进入角度进行明确，借助于数学模型，构建起爬波探头第一介质临界公式，公式数学表示为sinα/CL1=sinθ/CL2=sinβ/CS2，通过对第一介质临界公式的梳理，借助于数学模式，有效提升爬波检测方法的针对性与检测方法的合理性，为支柱瓷绝缘子裂纹发展状态检测工作的开展创造了极为便利的条件[3]。

3.支柱瓷绝缘子爬波检测所遵循的原则

支柱瓷绝缘子爬波检测的有序开展，不仅需要技术人员对于支柱瓷绝缘子爬波检测的重难点进行明晰，还需要从原则框架的角度出发，对自身工作进行梳理，以期完善支柱瓷绝缘子爬波检测实施的途径与手段，构建起科学高效的支柱瓷绝缘子爬波检测的全新模式。

3.1支柱瓷绝缘子爬波检测要遵循科学性的原则。支柱瓷绝缘子爬波检测体系的构建，要充分体现科学性的原则，只有从科学的角度对支柱瓷绝缘子爬波检测的主要流程、支柱瓷绝缘子爬波检测的基本要求以及支柱瓷绝缘子爬波检测的重难点进行细致而全面的考量，才能够最大限度的保证支柱绝缘子抗弯试验法兰优化操作模式切实满足使用要求，只有在科学精神、科学手段、科学理念的指导下，技术人员才能够以现有的技术资源为基础，构建支柱绝缘子抗弯试验法兰优化新体系。

3.2支柱瓷绝缘子爬波检测必须要遵循实用性的原则。由于支柱瓷绝缘子爬波检测的内容多样，操作环节较多。为了适应这一现实状况，支柱瓷绝缘子爬波检测的相关操作之中，就要尽可能的增加支柱瓷绝缘子爬波检测方案的容错率，减少外部环境对支柱瓷绝缘子爬波检测活动的影响[4]。降低操作的难度，使得在较短时间内，进行批量操作，保证各个环节之中支柱瓷绝缘子爬波检测的顺利开展。

4.支柱瓷绝缘子爬波检测方法

支柱绝缘子爬波检测方法研究工作的开展，要在科学性原则与实用性原则的引导下，在分析支柱绝缘子断裂特点与爬波检测方法的基础，吸收过往爬波检测的经验，增强爬波检测方法的有效性。

4.1爬波检测中频率的选择

在利用超声波进行支柱瓷绝缘子爬波检测的过程中，需要对检测灵敏度与波长大小进行分析，在科学性原则的引导下，对超声波频率进行调整，使得爬波中的纵波与横波能够对检测区域的裂纹缺陷进行快速发现。在实际选择的过程中，需要在公式λ=c/f，其中λ为波长，单位mm，c为波速，单位m/s，f为频率，单位Hz，在进行频率选择的过程中，要明确在纵波与横波频率相同的情况下，探头发出的超声波声速大、波长长，在爬波检测时，灵敏度是波长的二分之一，因此，波长越长，灵敏越低，因此在进行频率选择的过程中，就需要在这种思维的影响下，选择合适的频率，构建起支柱瓷绝缘子爬波检测体系[5]。

4.2对检测区域进行划定

支柱瓷绝缘子爬波检测的过程中，为了提升检测工作的效率，检测人员需要结合支柱瓷绝缘子裂纹特点，明确裂纹主要集中于法兰以及第一伞裙的瓷体上，检测人员在实用性原则的框架体系下，对检测区域进行划分，

对探头进入位置以及爬波检测范畴的划分，大大提升了爬波检测工作的效率，减少了冗余环节对于检测工作的不利影响，充分发挥超声波在爬波检测活动中的有效应用。

结语

支柱瓷绝缘子爬波检测方法研究工作的进行要求检测人员在分析支柱瓷绝缘子裂缝特点的基础上，明确支柱瓷绝缘子与瓷套爬波检测的基本原理，在科学性原则与实用性原则的框架下，实现支柱瓷绝缘子爬波检测方法在实践中的科学高效应用，以期确保支柱瓷绝缘子作用的有效发挥，满足经济生产与社会生活过程中对于电力资源传输作用的使用需求。

参考文献：

[1]弋楠.支柱瓷绝缘子的爬波检测方法研究[J].电子测试，2017（2）：23-23.

[2]陈大兵，高山，张建国，刘建军，卞超.瓷支柱绝缘子爬波检测波形分析方法与应用[J].无损探伤，2014，38（3）：6-9.

[3]裴玉东.超声波无损探伤在托电支柱绝缘子中的应用[J].科技尚品，2016（8）：195-196.

[4]孔鹏，王琳，李榛，张亚新.振动声法在瓷支柱绝缘子检测中的运用[J].电子测试，2015（7）：120-122.

[5]张欣，黄荣辉，姚森敬，吕启深.基于振动声学探伤技术的瓷支柱绝缘子测试方法研究[J].机械制造，2014，52（3）：73-75.