X光可视化无损探伤检测技术在输电架空线路的应用前景.docx

    X光可视化无损探伤检测技术在输电架空线路的应用前景    Summary：目前在我国的输电线路中架空线路有还是占据着绝对的优势，但架空线路的导、地线连接大量采用压接型电力金具（耐张线夹和接续管）压接形式早期采用爆压，目前主要采用液压，压接型电力金具既要承受导线或地线的全部张力，同时又是通流导体，此类金具一旦安装后，就不再拆卸如果处于隐患之中也无法检测排查，X射线可视化无损探伤检测技术在输电线路中已经大面积的普及使用，为输电架空线路耐张线夹验收及日后的维护提供了一种可用的解决方案Keys：输电；架空线路；X射线；耐张管；压接；检测一、引言当前架空输电线路导地线耐张线夹、接续管压接质量的检查方法，只限于在压接前后用游标卡尺对耐张线夹、直线接续管外观尺寸的检查压接施工前按照规程要求制作试样，送实验室进行握力和拉力试验，确定压接握力和拉力，并检查压接质量金具压接属于隐蔽工程，与施工人员技能水平、操作是否规范关系很大，另外由于大多数都是在高空压接，现场监督人员不易全面监督从而存在因耐张线夹、直线接续管压接质量不良导致设备停运的风险当线路处于大负荷运行情况下，压接不符合要求的耐张线夹和接续管易引发局部发热温度过高轻则损伤导线重则导致断线引发设备非计划停运。

尤其是在导线覆冰或舞动的情况下，极可能因压接质量问题引发掉线事故二、新建线路中压接金具的质量检测现状目前新建输电线路工程中，耐张管及接续管的验收也成为重点关注对象对耐张线夹和接续管压接质量检测方法又常之有限，当前仅仅限于压接后外观尺寸检测和握力试验外观尺寸检测即通过标尺测量的方法，对压接后的产品进行外观压接尺寸测量，此检验方法旨在通过测量压紧后金具尺寸是否满足要求，外观是否满足要求握力试验是一种在实验室进行的破坏性检测方法，针对工程导线及金具型号，制作压接试样，送试验室检测，此方法可以直观地检测出产品的受力情况，但只是作为一种抽查试验，检验所测金具的压接状态，而不能代表线路中实际使用金具的压接状态，同时抽查试验会带来金具和导线的损耗上述方法都无法检测金具内部压接状态，金具内部压接是否压紧、是否压接到位、钢芯穿插情况随着我国两大电网公司对耐张管和接续管管理要求的提高，已明确规定新建线路的重要跨越段耐张线夹必须在投运前进行X光无损探伤检测方能投入运行三、X射线无损探伤检测装置的改进X射线无损探伤检测方法可以有效地检测压接质量，但初期由于射线机体积大、质量重，需要射线防护，工作时周围不能有人等原因。

不适用在野外检测作业和高空检测作业，通过对射线检测使用原理的分析，提出研制适用于现场地面和高空作业的耐张线夹和接续管压接质量检测新型装置新型装置具有以下特点：便于施工现场的安装、检测和携带；适用于空中检测；检测压接型金具内部铝和钢２种材质的内部的压粘合状态；具有成像和存储等功能同时为满足地面和空中组装、开展检测的需要，该装置应小巧、轻便和便于携带，故选用脉冲式射线检查仪，主要包括发射仪、接收仪以及软件成像系统３个部分随着检测装置轻便化的改进，检测成本的降低也使得X光无损探伤检测将成为电网对输电架空线路耐张管及接续管入网使用的基本要求四、X射线无损探伤检测在输电专业带电开展X射线检测方法是利用射线穿透物体来发现物体内部结构和缺陷的原理来实现的，类似于我们人体的CT照片当前我们使用的美国原装XR系列XRS-3型X光机设备成套总重量5.7公斤，脉冲宽度1亿分之5秒，体积41*12*19cm，输出照射量3毫伦/脉冲，X光管电压270kV该设备轻巧便携，使用起来相当很方便2018年广东电网公司在输电架空线路上带电检测试验成功终于实现了X射线无损探伤检测工作在运行的输电架空线路中开展当前电网构架还是还是相对薄弱，很多地区还是无法实现N供一备。

在结合带电作业开展X光无损探伤检测后，该技术的覆盖面将更广，将更便于对现运行的线路进行X光无损探伤检测工作的开展五、现场检测案例2015年某省某条220kV输电线路的导线在正常运行状态下突然滑出，导致弧垂大幅下降，严重危及电网安全，事后分析发现断线原因就是耐张管压接时钢芯断了，导致该处断裂当前广东电网已加大对导线断裂线夹进行了X射线无损探伤检测，检测发现该耐张线夹中钢芯已经断股（如图4检测示意图），随时有耐张管对该塔下子导线因受力加大而断裂的风险采用X射线无损探伤的方法，能在不破坏耐张线夹的条件下准确清晰显示耐张线夹的压接情况当耐张线夹铝管一模压接位置出现较大偏差时，基本上只有钢芯承受导线拉力，其在正常运行状况下，导线平均运行应力已完全不符合要求，远远超过DL/T5902-1999《110～500kV架空送电线路设计技术规程》对于导线平均运行应力的上限要求，极易造成导线振动疲劳断股通过检测试验可确认故障原因为：该耐张线夹压接施工工艺不满足DL/T5285-2013《输变电工程架空导线及地线液压压接工艺规程》中的有关规定，铝管一模压接位置出现较大偏差，钢锚与耐张线夹铝管没有连为一体，导致钢芯断股。

在导线长期荷载和微振动作用下，造成导线钢芯断裂，导致耐张线夹钢锚拉出截至到2018年12月我们东莞供电局输电管理所针对架空线路重要跨越区段开展耐张管X光检测的3000个耐张管中，主要发现以下5种类型的耐张管缺陷图1检测示意图六、结束语X射线检测方法是一种便捷可靠检测耐张线夹和接续管内部压接质量的可行方法；通过新型的便携式检测装置，并配合专门的装夹器具，以满足地面检测和高空检测的需要，可实现对耐张线夹和接续管的无损检测通过无线图像传输，实现对架空输电线路金具高精度成像，可通过图片的形式直观、清晰的可视化辨别出耐张线夹和接续管的内部压接状态因此我充分相信X光可视化无损探伤检测技术在输电架空线路的应用前景是非常广阔的七、感谢语感谢东莞供电局输电管理所领导及分部领导对我工作的指导，感谢东莞供电局领导对我们X光射线探伤检测项目的支持，使我更加了解X光检测技术Reference：[1]刘纯，熊亮，陈红冬，等．500kV输电线路耐张线夹钢锚断裂分析[J]．上海电力，2-2010（S1）：264-266.[2]应伟国，胡旭光，黄旭骏．架空导线耐张压接管压接尺寸与机械荷载的验证[J]．浙江电力，2010（7）：14-16．[3]刘俊敏．工业X射线检测图像处理关键技术研究[D]重庆：重庆大学，2006[4]DL/T5285-2013，输变电工程架空导线及地线液压压接工艺及规程[S]，[5]张志猛-X射线检测装置在架空输电线路压接金具质量检测中的应用凡东（1990-），男，本科，电气工程师，送电线路技师，从事输电线路管理工作七年。