[发明专利]一种用于电缆终端铅封缺陷检测的相控阵检测装置及方法

说明书

本发明公开了一种用于电缆终端铅封缺陷检测的相控阵检测装置及方法，属于相控阵超声波检测技术领域，该装置由外壳、相控阵探头和柔性水囊组成，所述柔性水囊固定密封在外壳底部，相控阵探头可以直接放置在柔性水囊上面，铅封试块的缺陷主要有铅封内部的缺陷和铅封与铝护套层间缺陷，可以通过移动相控阵探头，实时的获得检测图像，通过图像来判断缺陷位置以及大小。本发明可以克服传统超声应用到表面是曲面的物体上，无法耦合造成声束衰减等问题，同时检测效率以及检测精度也会更高，可以为电缆终端投入运行后，安全、稳定、高效的运行提供可靠的技术保障。

技术领域

本发明涉及一种用于电缆终端铅封缺陷检测的相控阵检测装置及方法，属于相控阵超声波检测技术领域。

背景技术

随着城市电力系统的发展，高压交联聚乙烯单芯高压电力电缆在城市配电网中的应用越来越广泛，电缆负荷也日益增大。高压交联电缆线路在基建、运维等阶段存在多种因素可能会导致电缆绝缘性能下降，影响其安全可靠运行。

由于电缆附件制作过程中仍有大量依靠人工现场作业，因此诸如电缆破损、导线压接、附件铜管-电缆铝套铅封密封等工艺过程可能留有大量潜伏性缺陷。

在电缆制造工艺上，铅封对金属护套或铝护套电缆的各种终端头、中间连接有着极重要的密封防水作用，可使电缆的金属外护套与其他电气设备连接成良好的接地系统。特别是高压电缆各种接头的施工中，更需要熟练的铅封技术。

由于铝护套铅封存在虚焊、焊接不牢等铅封逐渐松脱现象。松脱后的铅封感应出较高的悬浮电位与低电位的铜尾管产生电位差，形成空气击穿放电，空气电离可产生上千度高温，在高温作用下，电缆主绝缘逐渐碳化，绝缘性能下降，最终导致电缆击穿故障。

目前有人使用涡流检测装置对铅封缺陷进行检测，但是实验结果表面，该方法只能对铅封表面的缺陷和表面较大的裂纹进行检测，并不能对铅封内部缺陷和铅封与铝护套层间缺陷进行检测。

使用常规A超和相控阵超声波对表面是曲面的铅封内部缺陷进行检测时，不能进行良好的耦合，声波在传播的过程中衰减严重，检测精度大大降低，甚至不能检测出缺陷。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中存在的不足，提供一种带有柔性水囊的用于电缆终端铅封缺陷检测的相控阵检测装置及方法，该装置采用柔性水囊可以很好的实现相控阵探头与铅封表面的耦合，可以很好的应用于电缆终端铅封内部缺陷的检测。

本发明的目的可以通过以下方案来实现：

本发明一方面提供一种用于电缆终端铅封缺陷检测的相控阵检测装置，包括：相控阵探头、外壳和显示处理仪表，还包括柔性水囊；

所述外壳置于电缆终端铅封上；

所述柔性水囊固定密封在外壳底部，且与电缆终端铅封直接接触；所述柔性水囊内部注入水；

所述相控阵探头置于外壳内且直接放置在柔性水囊上；

所述相控阵探头内置声波发生、处理和接收装置；所述相控阵探头外部通过信号传输线连接显示处理仪表。

进一步的，所述柔性水囊与电缆终端铅封的接触面采用黏性耦合剂进行耦合。

进一步的，所述黏性耦合剂为机油、变压器油、润滑脂、甘油、水玻璃、工业胶水或者化学浆糊。

进一步的，所述柔性水囊采用具有弹性的硅胶薄膜。

进一步的，所述硅胶薄膜的厚度为0.1mm-1mm。

进一步的，所述外壳为圆柱型；所述外壳材质为铝或铁。

进一步的，所述相控阵探头的频率范围为1~10MHz，电压范围为50~200V。