CN201392328Y - 高压支柱瓷绝缘子及瓷套超声波探伤标准试块 - Google Patents

高压支柱瓷绝缘子及瓷套超声波探伤标准试块 Download PDF

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王维东
蒋云
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Abstract

本实用新型提供一种高压支柱瓷绝缘子及瓷套超声波探伤标准试块。其结构是由试块体和设置在试块体上的七个弧面、一个平面、六个通孔和八个等深凹槽组成，在柱状试块体的中部开有两个垂直双通孔，两端各开有两个水平双通孔，以中间两个垂直双通孔的中心将试块体分成左右两个测试体，八个等深凹槽分别设置在左右两个测试体的八个面上，其中左测试体的上表面是平面，三个弧面分别设置在左测试体平面的左右两侧和底部，四个弧面分别设置在右测试体的上部、底部和左右两侧。该试块和现有技术相比，比纯铝具有更好的物理力学性能、易加工、耐磨，其声速为6350m/s，声速稳定，加工方便等优点。

Description

高压支柱瓷绝缘子及瓷套超声波探伤标准试块
技术领域
本实用新型涉及一种探伤试块，具体地说是一种高压支柱瓷绝缘子及瓷套超声波探伤标准试块。
背景技术
支柱瓷绝缘子及瓷套是发电厂和变电站运行的重要设备部件，起着支撑导线和绝缘作用。由于是高温烧结制成的电瓷产品，如果在制作过程中配方或工艺流程不当，均易形成瓷件内部缺陷。加之瓷件没有固定的形变且韧性极低，在长期运行中受机械负荷和恶劣环境因素如冰雪低温、风、雨等影响，支柱瓷绝缘子及瓷套极易发生突然断裂而造成电网安全事故，断裂原因还有设计、安装和维护检修等方面的因素。
据调查统计，在全国各个地区，电网支柱瓷绝缘子在运行中突然断裂的事故时有发生，严重危及电网的安全运行，北方多于南方，尤其东北地区最多。国家电网公司十分重视支柱绝缘子的技术监督工作，明确规定了采用超声波探伤方法对新使用和新更换及运行的支柱瓷绝缘子进行检验的要求。因此，开展并加强对电网在役高压支柱瓷绝缘子及瓷套的有效检验和质量评价，防止在运行中断裂，保障电网安全、可靠、经济运行具有重要意义。
发明内容
本实用新型提供一种高压支柱瓷绝缘子及瓷套超声波探伤标准试块。
本实用新型的高压支柱瓷绝缘子及瓷套超声波探伤标准试块，是按以下方式实现的，其结构是由试块体和设置在试块体上的七个弧面、一个平面、六个通孔和八个等深凹槽组成，在柱状试块体的中部开有两个垂直双通孔，两端各开有两个水平双通孔，以中间两个垂直双通孔的中心将试块体分成左右两个测试体，八个等深凹槽分别设置在左右两个测试体的八个面上，其中左测试体的上表面是平面，三个弧面分别设置在左测试体平面的左右两侧和底部，四个弧面分别设置在右测试体的上部、底部和左右两侧。
本实用新型的有益效果是：本标准试块主要是将铝合金系铝加入合金元素制成2Al2铝合金为铝-铜-镁系硬铝合金，其化学成分为：Cu3.8～4.9.Mg1.2～1.8.Mn0.3～0.4Zn0.3.Cr0.10Ni.Fe/Si0.10Ti，因此比纯铝具有更好的物理力学性能：特性为易加工、耐磨，其声速为6350m/s(支柱瓷绝缘子及瓷套的声速一般为6000m/s～6700m/s)。此种试块比起陶瓷材料试块来具有声速稳定，加工方便等优点。
附图说明
图1是高压支柱瓷绝缘子及瓷套超声波探伤标准试块的结构示意图；
图2是图1的仰视结构示意图；
图3是图1的A-A向断面结构示意图；
图4是B-B向断面结构示意图；
图5是试块体八个面的展开结构示意图。
附图标记说明：试块体1；水平双通孔2、垂直双通孔3、水平双通孔4；平面5、弧面6-12，等深凹槽13.
具体实施方式
参照说明书附图对本实用新型的高压支柱瓷绝缘子及瓷套超声波探伤标准试块作以下详细的说明。
本实用新型的高压支柱瓷绝缘子及瓷套超声波探伤标准试块是由试块体1和设置在试块体上的七个弧面6-12、一个平面5、两个垂直双通孔3、四个水平双通孔2、4和八个等深凹槽13组成，在柱状试块体1的中部开有两个垂直双通孔3，两端各开有两个水平双通孔2、4，以中间两个垂直双通孔3的中心将试块体分成左右两个测试体，八个等深凹槽13分别设置在左右两个测试体的八个面上，其中左测试体的上表面是平面5，三个弧面6-8分别设置在左测试体平面的左右两侧和底部，四个弧面9-12分别设置在右测试体的上部、底部和左右两侧。
左测试体上的平面5左右两侧和底部三个弧面6-8的曲率分别是R100mm、R110mm，底部弧面的曲率是R90mm。
右测试体的上部、底部和左右两侧设置的四个弧面9-12的曲率分别是R50mm、R70mm、R80mm、R60mm。
等深凹槽13与各弧面的垂直度小于0.02mm。
在试块体1上加工的水平双通孔2、4和垂直双通孔3的深度是60mm，直径是1mm，左右水平双通孔2、4和中间垂直双通孔3距不同曲率的弧面的距离是20mm，两通孔的中心间距是20mm，距左右测试体端部的距离是20mm，孔表面粗造度为3.2μm，垂直度小于0.02mm。
八个等深凹槽13的宽度是0.4mm，分别距左右测试体的端部距离是71.5mm和106mm。
实施例：
本实用新型的高压支柱瓷绝缘子及瓷套超声波探伤标准试块上加工有100mm、120mm、140mm、160mm、180mm、200mm、220mm共七个弧面、一个平面和八个等深凹槽和六个通孔，可以对不同直径的支柱绝缘子及瓷套进行检测，因为在进行探伤时不同曲率所造成的声损失是不一样的。所以选取校准试块的曲率与支柱瓷绝缘子及瓷套的曲率要尽可能相近。
本实用新型的高压支柱瓷绝缘子及瓷套超声波探伤标准试块的使用
设计的标准声速试块用于探伤仪性能和探头参数测定、校准和探伤灵敏度调整。可调整扫描速度、支柱绝缘子及瓷套的声速比较，缺陷的当量比较。
在标准铝试块上加工出近似自然裂纹的标准深度、宽度的人工缺陷，做为标尺，与瓷体表面的缺陷作对比，从而判断支柱绝缘子及瓷套表面裂纹当量的大小，这种当量的裂纹可以检测出支柱绝缘子及瓷套表面是否有由内部应力集中等因素造成的疲劳裂纹。
在标准铝试块上加工出φ1mm当量的孔，做为标尺，与瓷体中的缺陷作面积与体积的对比，从而判断支柱绝缘子及瓷套内部缺陷当量值的大小。这种当量的孔可以检测出支柱绝缘子及瓷套内部是否有缩孔、晶界偏析层、层状析出物及组织疏松等内部缺陷。
此种标准试块可做为在全国发供电设备检验工作中的标准参照比对，做到准确判伤，避免重大事故的发生。
加工要求：
1、选定与瓷组织相等声速的材料。
2、确定最小人工缺陷的面积和量加工出等深的槽，与支柱绝缘子及瓷套真实裂纹作对比，以确定是否为裂纹，从而判断是否要更换。
3、确定最小人工缺陷的φ1孔的量，以方便探伤人员将标准量为依据，与瓷体中的缺陷作面积和体积的快速对比，以确定缺陷的面积与体积。
具体为：采用超声波探伤仪，用探头测定试块中的模拟裂纹和模拟裂纹的标准量。在实际的检修检查中，参照标准量进行日常的检修检查。
本标准试块使我国在电网高压支柱瓷绝缘子及瓷套超声波探伤领域与欧盟接轨。
1)试块材料为铝合金2A12，内部无缺陷，声速范围≥6300m/s。
2)试块裂纹为环形等深槽，宽度为0.4±0.02mm，深度5±0.02mm，孔径公差±0.02mm。
3)试块尺寸及缺陷位置尺寸公差±0.1mm。

Claims (6)

1、高压支柱瓷绝缘子及瓷套超声波探伤标准试块，其特征在于包括试块体和设置在试块体上的七个弧面、一个平面、六个通孔和八个等深凹槽，在柱状试块体的中部开有两个垂直双通孔，两端各开有两个水平双通孔，以中间两个垂直双通孔的中心将试块体分成左右两个测试体，八个等深凹槽分别设置在左右两个测试体的八个面上，其中左测试体的上表面是平面，三个弧面分别设置在左测试体平面的左右两侧和底部，四个弧面分别设置在右测试体的上部、底部和左右两侧。
2、根据权利要求1所述的探伤标准试块，其特征在于左测试体上的平面左右两侧和底部三个弧面的曲率分别是R100mm、R110mm，底部弧面的曲率是R90mm。
3、根据权利要求1所述的探伤标准试块，其特征在于右测试体的上部、底部和左右两侧设置的四个弧面的曲率分别是R50mm、R70mm、R80mm、R60mm。
4、根据权利要求1所述的探伤标准试块，其特征在于等深凹槽与弧面的垂直度小于0.02mm。
5、根据权利要求1所述的探伤标准试块，其特征在于在试块体上加工的水平和垂直双通孔的深度是60mm，直径是1mm，左右水平双通孔和中间水平双通孔距不同曲率的弧面的距离是20mm，两通孔的中心间距是20mm，距左右测试体端部的距离是20mm，孔表面粗造度为3.2μm，垂直度小于0.02mm。
6、根据权利要求1所述的探伤标准试块，其特征在于八个等深凹槽的宽度是0.4mm，距左右测试体的端部距离分别是71.5mm和106mm。
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