[发明专利]复合绝缘子缺陷的超声相控阵带电检测装置及检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及超声无损检测装置技术领域，具体涉及一种复合绝缘子缺陷的超声相控阵带电检测装置及检测方法。

技术背景

复合绝缘子具有体积小、重量轻、制造维护方便、机械强度高、污秽性能优异、生产快、性能稳定等优点得到越来越广泛的应用。尤其在近年来大力发展的超高压、特高压交、直流输电系统中，绝缘子的安全运行问题更是直接关系到整个电网系统的投资和安全水平。随着使用年限的增加和运行环境的影响，复合绝缘子发生界面击穿、闪络和伞裙老化、机械强度降低、芯棒脆断等问题概率增大，常见的缺陷包括伞裙护套内部气孔、断层缺陷、伞裙护套和芯棒界面的粘接不良或存在气泡等，这些缺陷对复合绝缘子的绝缘强度造成极大影响，严重影响电力系统的安全运行。电网中由于绝缘子劣化缺陷所造成的线路闪络事故时常发生，已给国民经济造成了巨大的损失，因此如何有效的检测复合绝缘子的内部缺陷成为国内外电力部门十分关注的一个问题。

目前符合绝缘子内部缺陷检测方法包括电压分布法、敏感电阻法、激光超声法等，这些方法存在各种问题，如需要将复合绝缘子摘下测量检测效率低，对绝缘子具有破坏性，检测时需要断电，检出率低，灵敏度差等。

发明内容

本发明的目的是针对上述技术问题，提供一种复合绝缘子缺陷的超声相控阵带电检测装置及检测方法，该装置及方法不需要将复合绝缘子摘下，可对正在运行中的高压输电线路上的复合绝缘子进行超声检测。

为实现此目的，本发明所设计的复合绝缘子缺陷的超声相控阵带电检测装置，其特征在于：它包括绝缘操纵杆、控制器、超声相控阵仪、通信终端、机械手臂、支撑板、摄像头和远端控制台，其中，所述控制器、超声相控阵仪、通信终端和摄像头安装在支撑板顶部，支撑板的底部固定在绝缘操纵杆上，机械手臂的安装座固定在绝缘操纵杆上，控制器的超声相控阵仪数据通信接口连接超声相控阵仪的数据通信接口，控制器的机械手臂控制信号通信端连接机械手臂的控制信号通信端，控制器的远程数据通信接口连接通信终端的通信接口，超声相控阵仪的超声相控阵耦合探头固定在机械手臂上，所述摄像头的数据通信端连接控制器的摄像头数据通信端，所述远端控制台通过通信终端与控制器的远程数据通信接口连接。

一种利用上述装置的复合绝缘子缺陷的超声相控阵带电检测方法，其特征在于，它包括如下步骤：

步骤1：通过杆塔紧固套环将绝缘操纵杆固定在高压输电杆塔上，使机械手臂上的超声相控阵耦合探头位于待检测复合绝缘子侧面；

步骤2：摄像头对检测过程实时进行观测，并将视频信号发送给控制器，控制器将视频信号通过通信终端传输给远端控制台，远端控制台前的技术人员通过视频观察，遥控控制机械手臂将超声相控阵耦合探头贴到待检测复合绝缘子的某一检测部位；

步骤3：技术人员向远端控制台输入超声相控阵检测命令，远端控制台通过通信终端向控制器转发超声相控阵检测命令，控制器利用超声相控阵检测命令控制超声相控阵仪工作，超声相控阵仪对待检测复合绝缘子进行超声相控阵检测，采集相应的检测数据和检测图像，并依次通过控制器、通信终端传输给远端控制台。

本发明利用超声相控阵仪的超声相控阵耦合探头进行电子聚焦扫描检测，通过遥控控制机械手臂放置超声探头代替手工扫描，利用绝缘操纵杆和机械手臂将超声相控阵耦合探头贴在待检测复合绝缘子检测部位，可对正在运行中的高压输电线路上的复合绝缘子进行带电检测，不需要技术人员进入等电位复合绝缘子检测区域。利用本发明的检测结果可对运行中高压输电线路的复合绝缘子的进行评估，为电力系统的安全运行提供技术保障。并且超声相控阵检测得到的复合绝缘子缺陷结果准确可靠。

附图说明

图1为本发明的使用状态结构示意图；

图2为本发明的电控部分结构框图。

其中，1—绝缘操纵杆、2—控制器、3—超声相控阵仪、3.1—超声相控阵耦合探头、4—通信终端、5—机械手臂、5.1—安装座、6—支撑板、7—摄像头、8—扣环、9—杆塔紧固套环、10—高压输电杆塔、11—远端控制台、12—待检测复合绝缘子。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明：