CN111257419A - 一种特高压绝缘拉杆界面缺陷检测装置 - Google Patents

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李进
赵仁勇
杜伯学
陈允
梁虎成
姚航
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Abstract

本发明涉及高电压设备中绝缘材料检测领域，公开了一种特高压绝缘拉杆界面缺陷检测装置。示波器连接超声仪，以便得到携带最多缺陷信息的超声原始传播波形；芳纶浸渍环氧板和金属板分别与绝缘栏杆主体和配套金具同材质部分涂抹于芳纶浸渍环氧板和金属板之间，保证二者可靠粘接，另一部分则不涂抹；PC机呈现完整超声波形，便于观察和分析并计算超声非线性参数，本发明通过建立双线性刚度模型来引入超声非线性参数作为检测指标，根据完好界面与缺陷界面超声非线性参数值的显著不同来区分是否存在界面缺陷，提高特高压绝缘拉杆运行可靠性和电力系统的安全性。

Description

一种特高压绝缘拉杆界面缺陷检测装置
技术领域
本发明属于高电压设备中绝缘材料检测领域，并涉及一种特高压绝缘拉杆界面缺陷检测装置，主要用于检测特高压绝缘拉杆与配套金具界面是否存在缺陷，提高特高压绝缘拉杆使用的安全性和电力系统的稳定性。
背景技术
随科学技术的迅速发展，电力技术也不断发展进步，电力系统的电压等级不断提高。近年来，随着电力系统高电压、大容量输电的发展需求，气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)因其传输容量大、占地面积小、可靠性高等优点，得到了广泛的关注与应用。而绝缘拉杆是高压开关中传输操作机构驱动动触头运动的核心绝缘部件。在产品运行中,绝缘拉杆一般要承受200次以上的开、断疲劳操作试验。绝缘拉杆与配套金具粘接紧固质量的好坏,直接决定了高压电器产品是否能够正常运行。
一般认为，绝缘拉杆生产过程中与配套金具粘接不牢固或者在使用过程中变得松动，则会在界面处产生气隙，在受到高电压作用时，可能在气隙处发生沿面闪络，降低电力设备的可靠性。
将声学领域的超声波概念应用于电气绝缘领域，通过建立接触力学模型来得到超声非线性参数，可以区分完整粘接界面与缺陷界面。该发方法能够检测出绝缘栏杆与配套金具粘接是否牢固，而且具有操作简单、分辨率高等优点，为绝缘拉杆界面缺陷的检测提供了新方法。
发明内容
本发明的目的在于介绍一种特高压绝缘拉杆界面缺陷检测装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种特高压绝缘拉杆界面缺陷检测装置，包括超声仪、超声探头、示波器、芳纶浸渍环氧板、金属板、粘合剂以及PC机，所述超声探头一端连接到超声仪，另一端置于芳纶浸渍环氧板表面，用以检测芳纶浸渍环氧板与金属板之间界面是否用粘合剂完整粘接，示波器连接到超声仪的波前电路，然后将超声波形传输到PC机，用以观察和分析超声波形并计算非线性参数，根据非线性参数值的大小判断是否存在界面缺陷。
作为本发明进一步的方案：所述超声仪型号为cts-23。
作为本发明进一步的方案：所述超声探头型号为2.5P20。
作为本发明进一步的方案：所述示波器连接到超声仪的波前电路，以便得到携带最多缺陷信息的超声原始传播波形。
作为本发明进一步的方案：所述芳纶浸渍环氧板与绝缘拉杆主体同材质。
作为本发明进一步的方案：所述金属板与绝缘拉杆配套金具同材质。
作为本发明进一步的方案：所述粘合剂为硅烷偶联剂，部分涂抹于芳纶浸渍环氧板和金属板之间，保证二者可靠粘接，另一部分则不涂抹以模拟二者之间的界面缺陷。
作为本发明进一步的方案：根据PC机得到超声波形，计算超声非线性参数，依据其大小判断是否存在界面缺陷。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过建立双线性刚度模型来引入超声非线性参数作为检测指标，根据完好界面与缺陷界面超声非线性参数值的显著不同来区分是否存在界面缺陷，提高特高压绝缘拉杆运行可靠性和电力系统的安全性。
附图说明
图1为基于超声非线性参数的特高压绝缘拉杆界面缺陷检测方法的结构示意图。
图2为完好界面与缺陷界面的超声非线性参数值。
图中：1-超声仪、2-超声探头、3-示波器、4-芳纶浸渍环氧板、5-金属板、6-粘合剂、7-PC机。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种特高压绝缘拉杆界面缺陷检测装置，如图1所示包括超声仪1、超声探头2、示波器3、芳纶浸渍环氧板4、金属板5、粘合剂6以及PC机7，所述超声探头2一端连接超声仪1，另一端置于芳纶浸渍环氧板4表面，用以检测芳纶浸渍环氧板4与金属板5之间界面是否用粘合剂6完整粘接，示波器3连接到超声仪1的波前电路，然后将超声波形传输到PC机7，用以观察和分析超声波形并计算非线性参数，根据非线性参数值的大小判断是否存在界面缺陷。所述示波器3连接到超声仪1的波前电路，以便得到携带最多缺陷信息的超声原始传播波形。所述芳纶浸渍环氧板5与绝缘拉杆主体同材质。所述金属板5与绝缘拉杆配套金具同材质。所述粘合剂6为硅烷偶联剂，部分涂抹于芳纶浸渍环氧板4和金属板5之间，保证二者可靠粘接，另一部分则不涂抹以模拟二者之间的界面缺陷。
作为本发明进一步的方案：根据PC机得到超声波形，计算超声非线性参数，依据其大小判断是否存在界面缺陷。
实施例
1)建立绝缘拉杆与配套金具之间界面的双线性刚度模型，从中得出超声非线性参数。
2)制作一块与绝缘拉杆同材质的环氧玻璃纤维板以及与绝缘拉杆配套金具相同材料的金属板，在二者之间部分区域涂抹硅烷偶联剂，另外部分则不做处理，用以模拟完整粘接界面与缺陷界面。
3)将试样放在显微镜下观察界面处气隙的大小。
4)使用超声仪进行检测，获得超声波形。之后计算双线性刚度模型得到的超声非线性参数值，比较区分完好粘和界面与缺陷界面，如图2所示。

Claims (6)

1.一种特高压绝缘拉杆界面缺陷检测装置，包括超声仪(1)、超声探头(2)、示波器(3)、芳纶浸渍环氧板(4)、金属板(5)、粘合剂(6)以及PC机(7)，其特征在于，所述超声探头(2)一端连接到超声仪(1)，另一端置于芳纶浸渍环氧板(4)表面，用以检测芳纶浸渍环氧板(4)与金属板(5)之间界面是否用粘合剂(6)完整粘接，示波器(3)连接到超声仪(1)的波前电路，然后将超声波形传输到PC机(7)。
2.根据权利要求1所述的特高压绝缘拉杆界面缺陷检测装置，其特征在于，所述超声仪(1)型号为cts-23。
3.根据权利要求1所述的特高压绝缘拉杆界面缺陷检测装置，其特征在于，所述超声探头(2)选用的型号是2.5P20 。
4.根据权利要求1所述的特高压绝缘拉杆界面缺陷检测装置，其特征在于，所述芳纶浸渍环氧板(4)与绝缘拉杆主体同材质。
5.根据权利要求1所述的特高压绝缘拉杆界面缺陷检测装置，其特征在于，所述金属板(5)与绝缘拉杆配套金具同材质。
6.根据权利要求1所述的特高压绝缘拉杆界面缺陷检测装置，其特征在于，所述粘合剂(6)为硅烷偶联剂，部分涂抹于芳纶浸渍环氧板(4)和金属板(5)之间，保证二者可靠粘接，另一部分则不涂抹以模拟二者之间的界面缺陷。
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