输电线路压接质量检测装置的研究和设计

作者:陈俊;秦怡宁;熊细涛;樊友平; 刊名:电测与仪表 上传者:彭晟

【摘要】输电线路作为电力网中重要的组成部分,其时常出现的掉线等事故严重影响了电力系统的安全运行,造成掉线等严重事故多为输电线路上电力金具压接质量不符合规程要求所导致。为了预防此类事故的发生,对输电线路上金具压接质量的检测方法进行研究具有非常重要的理论与工程应用价值。首先提出了利用X射线探察作为无损检测手段;然后,基于X射线检测探伤理论和实际输电线路的检测工况,对该检测装置进行了结构设计;最后,利用这套装置对典型压接质量缺陷进行了验证,并且可以清晰、直观、可视化的展现出各种典型压接质量缺陷。这个装置实现了高压输电导线金具压接质量检测,为预防因输电线路压接质量不佳而产生的事故发挥了重要的作用。

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0引言近些年来,我国电力系统的规模变得越来越大,输电线路的也变得越来越长,作为电力网中不可缺少的重要环节,人们对于输电线路的安全性也提出了越来越严格的要求。按结构形式划分,输电线路分为架空输电线路和电缆线路;其中架空输电线路由线路杆塔、导线、绝缘子、线路金具、拉线、杆塔基础、接地装置等构成,架设在地面之上。作为架空输电线路上采用大量的压接型电力金具,比如耐张线夹和接续管,它们承受线路的全部张力,且这种金具一旦安装后,就不再拆卸[1-3]。如果这些金具在压接过程中的压接质量出现不符合相关规程的要求,可能出现因压接金具局部温度过高、导线覆冰脱落或导线舞动等情况下发生掉线事故,因此这些金具的压接质量对于输电线路安全稳定运行有着直接的重大的影响。1压接质量检测的研究现状针对输电线路金具的压接手段,目前常用的导地线压接方法有:钳压法、液压法和爆压法,其中应用最广泛的是液压法[4]。对液压压接质量的检验主要是外观检查、尺寸测量以及力学性能抽查试验等[5]。外部尺寸检测就是通过游标卡尺测量的方法来检测产品的压接质量,但此种方法只能测量产品的外观压接尺寸,而无法检测内部压接状态。如图1和图2中:(1)耐张线夹中钢锚凸台与铝管的相对压接位置A;(2)钢管或铝管与内层绞线的相对压接位置B;(3)铝管与导线的相对压接位置C,是否符合压接工艺要求。图1耐张线夹压接后的探查部位Fig.1 Detection site of resistant clip after crimping图2接续管压接后的探查部位Fig.2 Detection site of connecting tube after crimping以上控制措施执行得力,基本上可以排查出产品本身质量问题和压接不规范等问题,但由于无证操作、操作水平不同、监理不到位等各种原因,耐张线夹和接续管压接质量得不到保证,仍存在各种隐患,若要严格检验产品的压接质量,需对压接后产品进行抽样握力试验,或切割剖开检查、测量。此种方法可以直观地检测出产品的外部和内部压接状态,理论上可行,但会对产品造成大批量的损耗,实际上在施工中是行不通的,所以现在所采用的外部尺寸检测方法无法检测到人为因素所导致的内部压接质量问题,也无法保证线路使用中的耐张线夹和接续管的压接质量。因此,压接后产品的内在质量检验应以不损伤压接金具产品为前提,而且需要一种更直观、便捷、有效的手段对输电导线金具压接质量进行检测。查阅文献可知,常规的无损检测方法有以下三种:超声检测、磁粉检测和X射线检测。因超声波和磁粉探查有一定的局限性,本文选用的是无损检测方法是X射线探查。X射线探查是指X射线在穿透物体过程中按一定的规律衰减,利用衰减程度与射线感光或激发荧光的关系,可检查物体内部的缺陷。X射线作为传统的无损检测方法已经在多领域得到广泛的应用。X射线检测方法经历了由胶片成像到数字成像(DR)的发展[6-7]。X射线数字成像技术相比较传统的胶片成像具有以下优点:易于图像存储、便于图像处理、可实现网络化操作、降低对人体的损伤和更加环保等。2 X射线探伤理论X射线检测是利用X射线具有较强的穿透能力,穿透被测物的射线带有反映被测物内部结构的信息,通过射线强度的变化来检测与评判工件内部各种宏观或微观缺陷的性质、大小及其分布情况[8-10]。射线在贯穿物质的过程中,由于和物质发生相互作用,产生散射和吸收,强度逐渐减弱。理论和实验都表明[11],射线强度随贯穿厚度的增加而减弱满足衰减定律,射线衰减定律是射线检测的理论基础。当一束强度为I0的平行射线垂直入射到厚度T为的工件时,若工件上存

参考文献

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