一種電力線夾檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種檢測方法，尤其涉及到一種電力線夾檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電力線路故障指示器是應(yīng)用在輸配電線路、電力電纜及開關(guān)柜進(jìn)出線上，用于指示故障電流流通的裝置。一旦線路發(fā)生故障，巡線人員可借助指示器的報(bào)警顯示，迅速確定故障點(diǎn)，排除故障，改變過去盲目巡線，分段合閘送電查找故障的落后做法。但是傳統(tǒng)的故障指示器采用了模擬電路技術(shù)和小殼體封裝設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)功能過于簡單，檢測故障的類型也過于單一，并且需要巡線人員現(xiàn)場巡視，無法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程故障報(bào)警，具有很大的技術(shù)局限性，一次采用抽查方法與使用到一定的時間內(nèi)就更換，損失經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，對于部分可能存在提前斷裂，則就會出現(xiàn)事故。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種電力線夾檢測方法。
[0004]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的:
本發(fā)明依次包括以下步驟:
(a)電力線表面預(yù)處理:拋光后去除所述檢測電力線表面油污及污垢，再用去離子水清洗最后烘干；
(b)將電力線夾將所述檢測電力線進(jìn)行固定夾持，對在役電力線夾進(jìn)行仿真受力，建立上述檢測電力線的受力模型；
(C)確定上述電力線夾的核心受力點(diǎn)，添加約束條件；
(d)確定檢測方法:通過電磁波檢測所述檢測電力線外徑、槽徑、壁厚差等參數(shù)；
(e)超聲波檢測:通過超聲波檢測法對所述檢測電力線材料材質(zhì)、缺陷裂紋深度進(jìn)行檢測；
(f)確定上述電力線夾受力大小與材料材質(zhì)、缺陷裂紋深度之間三者函數(shù)關(guān)系后制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
[0005]進(jìn)一步地，所述步驟(a)具體步驟如下:
(1)去油污:使用金屬清潔劑和/或脫脂劑進(jìn)行多次超聲波清洗，每次清洗時間為2?3min；
(2)去離子水清洗:在50?55°C去離子水中使用超聲波上下移動清洗2?3min，再用50?55°C去離子浸泡I?2min后取出；
具體的，上述受力模型包括所述檢測電力線的斷裂特征和失效特征、材料、缺陷對結(jié)構(gòu)的影響以及承載力等參數(shù)特征。
[0006]進(jìn)一步地，所述約束條件為環(huán)境溫度、風(fēng)力條件以及時間變化量。
[0007]本發(fā)明的有益效果在于:
本發(fā)明通過電力線夾對在役電力線夾進(jìn)行仿真受力，制定電磁檢測方法+超聲檢測方法，定期對電力線夾進(jìn)行檢測監(jiān)控，防止出現(xiàn)線夾斷裂，而產(chǎn)生事故，避免經(jīng)濟(jì)損失，可有效提尚檢測精度、穩(wěn)定性尚。
【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明流程不意圖。
[0009]圖2為本發(fā)明所述不同試件的示意圖。
[0010]圖3為本發(fā)明實(shí)際條件下檢測模型示意圖。
[0011]圖4為本發(fā)明漏磁切向分量變化曲線示意圖。
[0012]圖5為本發(fā)明U型缺陷試件局部仿真結(jié)果示意圖。
[0013]圖6為本發(fā)明漏磁切向分量極坐標(biāo)變化曲線示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖1對本發(fā)明作進(jìn)一步說明:
如圖1所示，a)電力線表面預(yù)處理:拋光后去除所述檢測電力線表面油污及污垢，再用去離子水清洗最后烘干；
(b)將電力線夾將所述檢測電力線進(jìn)行固定夾持，對在役電力線夾進(jìn)行仿真受力，建立上述檢測電力線的受力模型；
(C)確定上述電力線夾的核心受力點(diǎn)，添加約束條件；
(d)確定檢測方法:通過電磁波檢測所述檢測電力線外徑、槽徑、壁厚差等參數(shù)；
(e)超聲波檢測:通過超聲波檢測法對所述檢測電力線材料材質(zhì)、缺陷裂紋深度進(jìn)行檢測；
(f)確定上述電力線夾受力大小與材料材質(zhì)、缺陷裂紋深度之間三者函數(shù)關(guān)系后制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
[0015]所述步驟(a)具體步驟如下:
(1)去油污:使用金屬清潔劑和/或脫脂劑進(jìn)行多次超聲波清洗，每次清洗時間為2?3min；
(2)去離子水清洗:在50?55°C去離子水中使用超聲波上下移動清洗2?3min，再用50?55°C去離子浸泡I?2min后取出；
如圖5所示，將電力線夾將所述檢測電力線進(jìn)行固定夾持后，仿真結(jié)果如上所示，結(jié)果發(fā)現(xiàn)集中應(yīng)力點(diǎn)在U型螺栓端口和肋壁及底板處出現(xiàn)應(yīng)力集中，仿真模型的最大壓力為根據(jù)加載條件決定，在線夾的最大應(yīng)力點(diǎn)出現(xiàn)在U型螺栓端口位置、肋壁及底板處，工業(yè)使用的鋁合金和銅合金及鑄鐵承受壓力大小可根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行查詢。在長期疲勞受力時會導(dǎo)致材料的屈服強(qiáng)度不斷降低，而在受力集中的地方首先會發(fā)生破損。同時添加不同螺栓預(yù)緊力發(fā)現(xiàn)螺栓預(yù)緊力主要對蓋板受力發(fā)生影響，而對線夾本身的影響并不大，線夾的損壞主要受到鋼絲繩的影響。
[0016]如圖3和4所示，綜上所述，針對以上模型而言，線夾本身主要受到鋼絲繩重力的影響。根據(jù)輸電線路線夾的受力仿真，進(jìn)一步分析受力斷裂關(guān)鍵部分的機(jī)理研究。依據(jù)理論基礎(chǔ)和仿真結(jié)果建立實(shí)驗(yàn)方案。線夾體材料的不同建立不同的實(shí)驗(yàn)和檢測方案，以致達(dá)到最優(yōu)評價，本研究結(jié)合磁記憶檢測技術(shù)、渦流檢測技術(shù)和超聲檢測技術(shù)對線夾進(jìn)行應(yīng)力集中及損傷的評定，為線夾標(biāo)準(zhǔn)的建立提供可靠的參考。
[0017]針對鑄鐵線夾和部分其他材料含磁性線夾進(jìn)行試驗(yàn)方案的建立。根據(jù)磁記憶檢測技術(shù)原理，以及其獨(dú)特檢測優(yōu)勢建立線夾受力一應(yīng)力集中一內(nèi)部磁場分布三者內(nèi)在關(guān)系，由于磁記憶檢測技術(shù)能夠?qū)€夾進(jìn)行應(yīng)力集中和微觀損傷進(jìn)行早期的診斷，能夠評價線夾在受到載荷時應(yīng)力分布的實(shí)際狀況，為實(shí)際工況下提供可靠的工作標(biāo)準(zhǔn)和依據(jù)。
[0018]工程部件由于疲勞、蠕變而產(chǎn)生的微裂紋會導(dǎo)致缺陷處出現(xiàn)應(yīng)力集中。
如圖6所示，上述受力模型包括所述檢測電力線的斷裂特征和失效特征、材料、缺陷對結(jié)構(gòu)的影響以及承載力等參數(shù)特征。線夾的斷裂分析:研究線夾的斷裂特征和失效特征，應(yīng)用體視顯微鏡和掃描電子顯微鏡等方法，對在役線夾及斷裂線夾樣品進(jìn)行分析，觀察斷口的形貌特征，分析斷口的表面形態(tài)、斷面金相組織;分析歸類線夾的使用狀態(tài)和對應(yīng)的破壞特征。線夾材料力學(xué)性能分析:收集輸電線路線夾(本項(xiàng)目9類線夾)使用的金屬材料，測試線夾材料的拉伸力學(xué)性能、斷裂性能及熱處理方法，為線夾的有限元仿真分析及缺陷對線夾結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的分析提供依據(jù)。線夾承載力有限元仿真分析:輸電線路懸垂線夾及耐張線夾建立有限元模型，模擬分析不同結(jié)構(gòu)類型的線夾在不同載荷作用下的應(yīng)力分布規(guī)律。通過合理加載模型載荷和幾何約束，分析螺栓預(yù)緊力對線夾應(yīng)力分布規(guī)律的影響和塑性變形特征，研究線夾的破壞過程，并通過應(yīng)力測試技術(shù)對有限元分析進(jìn)行驗(yàn)證。缺陷對線夾結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的影響:研究不同部位、不同尺寸、不同類型的缺陷對線夾結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的影響，建立不同結(jié)構(gòu)形式的線夾分析模型，并通過對不同部位、不同尺寸、不同類型的缺陷進(jìn)行線彈性和彈塑性斷裂力學(xué)分析，探討不同部位、不同尺寸、不同類型的缺陷對線夾結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的影響。線夾無損檢測工藝研究:開展不同輸電線路線夾的渦流檢測、磁記憶檢測、超聲相控陣檢測工藝研究，制作適用于不同結(jié)構(gòu)的線夾專用檢測探頭，制定相應(yīng)的無損檢測工藝導(dǎo)則。
[0019]根據(jù)仿真基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)驗(yàn)證試件尺寸如圖2所示，鐵磁性金屬部件存在著磁機(jī)械效應(yīng)，其表面上的磁場分布與部件應(yīng)力載荷有一定的關(guān)系，因此可通過檢測部件表面的磁場分布情況間接地對部件缺陷或應(yīng)力集中位置進(jìn)行診斷。
[0020]通過以上結(jié)論和理論基礎(chǔ)建立實(shí)驗(yàn)方案:
磁記憶檢測原理:依據(jù)磁機(jī)械效應(yīng)在應(yīng)力集中處的不同表現(xiàn)可以表述為:當(dāng)鐵磁性材料受到一定的載荷，處在地磁場環(huán)境下，在應(yīng)力集中處會發(fā)生磁致伸縮性質(zhì)的磁疇組織的定向和從新取向，在應(yīng)力集中處形成磁異常，并在表面形成漏磁場，在載荷消失后這種狀態(tài)能夠保持下來，漏磁場的法向分量在應(yīng)力集中處過零點(diǎn)和有信號極性的變化，漏磁切向分量在應(yīng)力集中處具有最大值。
[0021]所述約束條件為環(huán)境溫度、風(fēng)力條件以及時間變化量。
[0022]通過以上的實(shí)驗(yàn)，各種微觀和宏觀機(jī)械應(yīng)力集中。在應(yīng)力集中區(qū)域，機(jī)械應(yīng)力同鐵磁材料的自磁化現(xiàn)象和殘磁狀況有直接的聯(lián)系，在地磁作用下，缺陷處的導(dǎo)磁率減小，工件表面的漏磁場就增大，鐵磁性材料隨著受力增大，磁機(jī)械效應(yīng)的存在使得鐵磁性金屬工件的表面磁場增強(qiáng)，增強(qiáng)后的磁場處的缺陷或應(yīng)力集中的位置有一一對應(yīng)的關(guān)系。線夾受力核心點(diǎn)斷裂處應(yīng)力集中點(diǎn)三者的一致的反應(yīng)關(guān)系；
以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電力線夾檢測方法，其特征在于:依次包括以下步驟: (a)電力線表面預(yù)處理:拋光后去除所述檢測電力線表面油污及污垢，再用去離子水清洗最后烘干； (b)將電力線夾將所述檢測電力線進(jìn)行固定夾持，對在役電力線夾進(jìn)行仿真受力，建立上述檢測電力線的受力模型； (c )確定上述電力線夾的核心受力點(diǎn)，添加約束條件； (d)確定檢測方法:通過電磁波檢測所述檢測電力線外徑、槽徑、壁厚差等參數(shù)； (e)超聲波檢測:通過超聲波檢測法對所述檢測電力線材料材質(zhì)、缺陷裂紋深度進(jìn)行檢測； (f)確定上述電力線夾受力大小與材料材質(zhì)、缺陷裂紋深度之間三者函數(shù)關(guān)系后制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力線夾檢測方法，其特征在于:所述步驟(a)具體步驟如下: (1)去油污:使用金屬清潔劑和/或脫脂劑進(jìn)行多次超聲波清洗，每次清洗時間為2?3min； (2)去離子水清洗:在50?55°C去離子水中使用超聲波上下移動清洗2?3min，再用50?55°C去離子浸泡I?2min后取出。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力線夾檢測方法，其特征在于:上述受力模型包括所述檢測電力線的斷裂特征和失效特征、材料、缺陷對結(jié)構(gòu)的影響以及承載力等參數(shù)特征。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力線夾檢測方法，其特征在于:所述約束條件為環(huán)境溫度、風(fēng)力條件以及時間變化量。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電力線夾檢測方法方法，本發(fā)明通過電力線夾對在役電力線夾進(jìn)行仿真受力，制定電磁檢測方法+超聲檢測方法，定期對電力線夾進(jìn)行檢測監(jiān)控，防止出現(xiàn)線夾斷裂，而產(chǎn)生事故，避免經(jīng)濟(jì)損失，可有效提高檢測精度、穩(wěn)定性高。
【IPC分類】G01N27/82, G01B15/02, G01N29/04, G01B15/00
【公開號】CN105510440
【申請?zhí)枴緾N201510954025
【發(fā)明人】張興森, 梁世容, 彭家寧, 盧展強(qiáng), 邊美華, 劉桂嬋, 梁慶國
【申請人】廣西電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年12月18日