基于振动声学原理的瓷支柱绝缘子检测技术研究

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1、基于振动声学原理的瓷支柱绝缘子检测技术研究（云南电网有限责任公司瑞丽供电局云南瑞丽678600）摘要：瓷支柱绝缘子常常由于机械强度的影响而发生断裂导致工程事故的发生,但是传统的瓷支柱检测方法需要停电作业，且在检测的过程中需要检测人员爬上高地进行瓷支柱的检测，因此危险度高，且工作效率较低。木文将介绍基于振动声学原理的瓷支柱的绝缘子检测技术，该技术通过利用瓷支柱绝缘子的固有频率值来对瓷支柱的机械损伤进行判断，并查找其是否存在缺陷问题。这种检测方法不单单可以带电作业，在检测流程上更加便捷。关键词：振动声学原理；瓷支柱绝

2、缘子；检测技术1、前言在变电站以及发电厂中使用瓷支柱绝缘子的频率较高，瓷支柱绝缘子在电厂以及发电站主要起到支撑断路器以及高压开关等作用。然而瓷支柱绝缘子在使用的过程中，其作业环境较为恶劣，通常受到电、热或者机械应力的不断破坏，导致瓷支柱绝缘子的性能降低，最终导致其质量出现问题，失去瓷支柱绝缘子的原有支撑功能。［1］瓷支柱绝缘子的老化随着其工作时间的延长而发生，若在使用瓷支柱绝缘子的过程中不能及时的发现瓷支柱绝缘子的老化现象，则会导致工程出现问题，严重的甚至会影响电厂或者变电站人员的人身安全，造成重大的经济损失。若

3、瓷支柱绝缘子发牛.损坏，则会导致断路器和高压开关的故障率大大提高。在实际的工作中发展，为了有效地预防瓷支柱绝缘子山现损坏的现象，需要预先对瓷支柱绝缘子进行检测，对瓷支柱绝缘子的外部结构和内部的纹理特性进行检测，并根据检测的实际情况来采取有效的措施，避免出现安全事故。2、振动声学的技术原理分析把瓷支柱绝缘子近似的看成一个柱形物体，并使用机械振动声学以及力学的原理进行分析，最终可以推导出瓷支柱绝缘子的固有自振频率值，同时佔算出瓷支柱绝缘子的承载能力。推算的结果具有以下关系。其中下标为1的是没有损坏的瓷支柱绝缘子，而下

4、标为0的是损坏的瓷支柱绝缘子，而P,I,F分别为极限荷载，惯性力矩，纵向振动。、、、则分别是未损坏的瓷支柱绝缘子扭曲振动，损坏的瓷支柱绝缘子的扭曲振动，未损害的绝缘子的中心频率以及损坏的绝缘子的中心频率。［2］根据大量的研宄发现，瓷支柱绝缘子在基础频率上都会发生振动。当瓷支柱绝缘子两边的电压为llOkv〜500kv时，瓷支柱绝缘子的基础频率值在4.5。若在瓷支柱绝缘子上加入非运动力的荷载吋，瓷支柱绝缘子会出现振动的现象，整个振动的过程涵盖了瓷支柱绝缘子的所有性质。若所检测的瓷支柱绝缘子没奋发生破损，振动的中心频率

5、和基础频率将保持一致，反之，若所检测的瓷支柱绝缘子发生破损，则两者出现差异。［3】若是法兰区域的底部存在缺陷，则中心频率将比基础频率低，若法兰区域的上部存在缺陷，则相反。因此瓷支柱绝缘子的机械特性和瓷支柱绝缘子的频率特性具有密切的联系，在实际的检测中可以通过瓷支柱绝缘子中的振动状态中发现瓷支柱绝缘子的损伤情况。而瓷支柱绝缘子的频率特性是瓷支柱绝缘子保持原有机械状态的主要因素，若出现瓷支柱绝缘子的振动，其频率值将与其基础频率相异。在实际的检测中，可以通过频率来判断是否出现缺陷。该检测系统在使用的过程中具有显著的优势

6、，具体如下：根据振动声学的理论进行分析，工作正常的瓷支柱绝缘子的中心频率应该在3〜6kHz左右。若法兰的底部含有损伤，则其振动的频谱图上不单单含有中心频率，即3〜6kHz的基本峰，还含冇在2kHzy以下频率的峰值。若法兰的顶部含有缺陷，则在频谱图中将出现典型频率以及9kHz左右的峰值。所以，根据瓷支柱绝缘子的频谱图中的频率峰值分布情况可以清楚的了解到当前瓷支柱绝缘子的质量状态。［4］3.2、检测过程以及注意事项分析利用该检测系统近些年个瓷支柱绝缘子的测试时，需要把仪器装置和绝缘杆相互连接，并保持其中的螺纹不发生松

7、动。随后把瓷支柱绝缘子的检测系统中的探针和瓷支柱绝缘子的底部法兰相互靠近，冋吋保持瓷支柱绝缘子探针与法兰相互垂直。在用抵住法兰的同时，让测试探针处于稳定过的状态。当听到语音提示测试系统完成测试之后，方可结束本次测试。测的的数据结果需要使用专用的数据线保存在电脑中。并使用软件匹配的显示功能来近些年个瓷支柱绝缘子的频谱分析，根据分析的结果来判断当前瓷支柱绝缘子的使用状态。注意事项：在测试的过程中，测试仪器中的盒体和探针的环状位置不能与其他的金属体发生接触、在测试的过程中要尽量的保持测试的设备保持稳定的状态。测试的方向

8、要多样化，尽量多方位考虑，并得出各个方位的数据，最终实现综合性的判断，以便确定数据缺陷的情况。根据所获得的数据可以对缺陷的程度进行判断，若是比较小的缺陷，则可以通过各个方向的不冋测试结果中得到确定。4、应用分析使用该检测方法对河北生的多个运行电厂中的瓷支柱绝缘子进行检测，检查的数量在一百支以上，在检测的过程中发现大量具有缺损的瓷支柱绝缘子。检测结束之后，立刻对其进行了更换