[发明专利]一种基于振动声波的瓷支柱绝缘子带电探伤装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种绝缘子检测装置及检测方法，具体地说是一种基于振动声波的瓷支柱绝缘子带电探伤装置及方法。

背景技术

支柱绝缘子是发电厂和变电站的重要组成设备，大量使用于电力系统，起着支撑导线、断路器和高压开关作用。瓷支柱绝缘子是其中最重要部件，近年来断裂事故频发，严重影响电网的安全稳定运行，做好预防检测是减少断裂事故的关键。然而支柱瓷绝缘子的老化和失效是一个渐变的过程，及时发现问题并不容易。但是不及时发现和处理，就可能导致电力设备发生故障，甚至引发突发性的电力事故，造成巨大的直接和间接经济损失。许多电力企业和电站的工作实践表明，预防的关键是在绝缘子运行过程中，提前检出其内外部各种裂纹及机械强度降低等缺陷，在检测结果基础上采取相应的补救措施，避免事故的发生。

瓷支柱绝缘子乃是由粘土、长石、石英等硅酸盐原件混合配置，加工成一定形状后，在高温下烧结成的无机绝缘材料，主要由分布在玻璃状基体里的石英粒子组成。制造绝缘子的过程中，这些粒子遭受着明显地拉伸应力的作用，这种应力出现在瓷制品煅烧后的冷却情况下，源于两种材料不同的线性膨胀系数。在这些应力的作用下，于石英粒子中、玻璃状基体中和它们的边界上滋生出微裂纹，这一过程，在某种程度上甚至也表现于优质的瓷绝缘子上。

绝缘子裂纹具有已下特性：

1)裂纹的尺寸很小(例如，表面裂纹深度才0.1mm，分布在绝缘子的底法兰面上)就能够使绝缘子损坏；

2)裂纹从其滋生到瓷制件破损发展时间的长短难以预测(可从一秒钟到好几年)；

3)不可能用肉眼去发现瓷制件的内部裂纹，包括位于绝缘子法兰面下边的裂纹，而且用肉眼去发现表面裂纹也很困难。

4)对绝缘子受到外力作用时出现附加的应力，使新的粒子受到损伤，导致微裂纹跳跃式的增长。

目前国内在役瓷支柱绝缘子探伤技术普遍存在着操作复杂、危险性高、设备成本高等问题，因此迫切需要发展一种简单、安全、经济、高效的检测方法。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种基于振动声波的瓷支柱绝缘子带电探伤装置及方法，其通过在瓷支柱绝缘子上施加振动载荷并对瓷支柱绝缘子的振动频率进行检测以实现对瓷支柱绝缘子的完整检测功能，解决不能带电检测的问题，通过振动频谱图的形式直观且有效地反映检测结果，节约了大量的人力物力。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种基于振动声波的瓷支柱绝缘子带电探伤装置，其特征是：包括探测装置、绝缘杆和后台数据管理系统；

所述探测装置包括壳体、发射探针和接收探针，所述的发射探针和接收探针设置在壳体的上端，所述壳体内设置有控制电路板，壳体的下端设置有一螺纹固定孔；

所述发射探针包括发射探针壳体和发射探针头，所述发射探针壳体套在发射探针头的外部，所述发射探针头的后端通过弹性部件固定在发射探针壳体内；所述激振器固定在发射探针头的后端的凹槽内且与控制电路板相连；

所述接收探针包括接收探针壳体和接收探针头，所述接收探针壳体套在接收探针头的外部，所述接收探针头的后端通过弹性部件固定在接收探针壳体内；所述加速度振动传感器固定在接收探针头的后端的凹槽内且与控制电路板相连；

所述绝缘杆的上端设置有螺杆，所述螺杆与螺纹固定孔螺旋连接；

所述后台数据管理系统通过无线网路与探测装置相连。

优选地，所述弹性部件包括弹簧,通过在发射探针和接收探针设置弹簧等弹性部件，有效防止进行检测时发射探针和接收探针的尖端抵触到绝缘子底部法兰支承板上用力过猛导致发射探针、接收探针或者法兰被破坏。

优选地，所述探测装置的壳体下端还设置有开关按钮、复位按钮、USB接口、工作状态灯和电源指示灯，所述的开关按钮、复位按钮、USB接口、工作状态灯和电源指示灯分别与控制电路板相连。

优选地，所述绝缘杆包括多节，各节相互螺旋连接或者卡扣连接，可以根据现场情况调节绝缘杆的长度，以满足不同高度绝缘子的检测需要。

优选地，所述无线网络包括3G、4G、CDMA、GSM、GPRS和WLAN无线网路中的任意一种。

优选地，所述绝缘杆由电木、胶木、塑料带以及环氧玻璃布管中的一种或多种成。