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公司新聞

輕松解決鋼芯鋁絞線檢測技術難題

鋼芯鋁絞線的質量對電網,特別是重要跨越線路電網的安全運行極為重要。在鋼芯鋁絞線的制造過程中,如果其承力鋼芯存在斷股等缺陷,在運行過程的多種應力作用下就會發生斷線事故,嚴重影響甚至危及電網安全,標準GB 50233—2005也明確規定鋼芯鋁絞線不允許存在鋼芯斷股的嚴重損傷情況。

對高壓輸電線安裝過程進行缺陷檢測常用到的方法有人工目視檢查法、航測法、紅外熱成像檢測法、渦流檢測法等。

● 采用人工目視檢查法時,只有在鋁絲已完全斷離甚至斷頭翹起的情況下,才能發現缺陷;

● 采用航測法時,由于攝影的限制,以及必須對最終的圖像進行肉眼檢查,檢測速度非常慢,準確性也不高;

● 采用紅外熱成像檢測法時,由于需要檢測被檢物表面的溫度場分布,檢測靈敏度與環境溫度有較大的相關性,而且該方法必須在輸電線帶電的情況下才可進行檢測,在輸電線安裝過程中難以實現紅外熱成像檢測;

● 采用渦流檢測法檢測高壓輸電線時,由于其渦流滲透深度不足,只適于檢測鋼芯外部的鋁股線。

各種檢測方法都有其局限性,該怎么辦呢?

國網湖南省電力公司電力科學研究院、湖南省湘電鍋爐壓力容器檢驗中心有限公司和國網湖北省電力公司孝感供電公司的無損檢測技術人員研究出一種聯合漏磁和射線數字實時成像(DDR)的檢測技術,即用穿過式漏磁檢測儀全線檢測鋼芯鋁絞線是否存在鋼芯斷股或其他質量問題,再用數字射線實時成像檢測技術適時驗證的方法,可以對鋼芯鋁絞線中的缺陷進行檢測。


漏磁檢測試驗驗證

利用永磁體形成的磁場對輸電線鋼芯進行縱向磁化,輸電線上的斷股、碰焊未熔合及氣孔、夾渣、點蝕等缺陷會導致鋼芯橫截面積發生變化,當鋼芯鋁絞線通過漏磁檢測儀時,缺陷處由于橫截面發生變化產生的漏磁場被置于中間的霍爾元件接收并轉化為電信號,通過放大處理該電信號,由示波器顯示出波形及信號強度,從而實現對鋼芯鋁絞線的缺陷檢測,漏磁檢測原理如下圖所示。
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研究人員分別制作了斷1股、3股和7股(全斷)的三根LGJ 240/40型鋼芯鋁絞線來進行試驗,發現斷股鋼芯的漏磁信號十分明顯,三根試樣中的斷股被全部檢出。提取到的電壓脈沖信號經放大后驅動發光二極管和蜂鳴器工作,實現缺陷報警,并通過缺陷波形圖分析輸電線缺陷的大小和類別。

三根試樣的缺陷波形如下圖所示,輸出信號是與鋼絲繩的缺陷大小及類別有關的電動勢波形和幅度,其中脈沖波形反映出缺陷的局部受損大小,脈沖的振幅與鋼絲繩橫截面積的局部損失成正比,可見隨著斷股數的增加,其脈沖的振幅成比例增加;而方波信號反映出缺陷的報警信號次數,由圖可明顯看出,方波的個數和鋼芯斷股個數是一一對應的。


射線數字實時成像檢測試驗驗證

數字實時成像系統包括X射線源、成像板系統、信號放大和數據采集處理單元、計算機圖像處理存儲傳輸系統、圖像顯示系統等。三根試樣的數字射線檢測圖像如下圖所示。

試樣b的數字射線檢測圖像中可以清楚的看到鋼芯斷裂的位置,以及斷裂位置的基本特征。通過測量工具測量鋼芯直徑為7.89 mm,缺陷區域剩下的寬度為4.48 mm,進而可算出發生斷裂的鋼芯股數為3股。

試樣c的數字射線檢測圖像經過處理及加測量標注后,用測量工具測量斷口寬為7.67 mm。

用DR系統成像速度非???,幾秒鐘就可以完成一幅射線圖像的檢測,并且成像質量好、檢測效果直觀,還可以通過一系列的軟件處理功能觀察不同的檢測區域,大大提高了缺陷判斷的準確性。


結論

在高壓輸電線安裝全過程中,先使用穿過式漏磁檢測儀全線檢測鋼芯鋁絞線是否存在鋼芯斷股或其他質量問題后,再用射線數字實時成像檢測技術適時分析驗證的方法是完全可行的,可對鋼芯鋁絞線的損傷進行定性和定量檢測,檢測結果的重復性好,可對所有規格的鋼芯鋁絞線進行損傷檢測。同時,使用DDR技術還有助于提高檢測效率和檢測精度。


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