超声导波技术应用于输电线路探伤的探讨论文_屈浩宇

超声导波技术应用于输电线路探伤的探讨论文_屈浩宇

(国网白银供电公司)

摘要:为了提升输电线路的供电质量,在输电线路探伤方面可以采取超声导波技术进行应用,从而增强检测的准确程度以及有效程度,为输电线路的维修与管理提供相应的技术支持。本文将针对超声导波技术应用于输电线路探伤这一课题进行探讨,从而提出合理的改进建议。

关键词:超声导波技术;输电线路;线路管理

超声导波技术是以纵波与横波的混合、传播与流动为主要手段去探寻介质层面的导波特性的一项技术,以此来明确输电线路的破损位置。所以超声导波技术应用往往比传统的无损检测方式更加具有效率,并且针对输电线路之中无法直接触及到的区域可以进行直接的检测。下文将以超声导波技术的基本概念与应用意义为着手点,从而提出加强超声导波技术在输电线路探伤方面的实际应用。希望能够在理论等层面上为提升输电线路稳定性奠定基础。

一、超声导波技术的基本概念与应用在输电线路探伤的重要意义

超声导波技术的声波具有频散的特征,所以当大量不同的波汇集在一切,并且在介质之中会产生相应的反射现象、折射现行以及波形的转化,所以当距离探头一定长度时,一些波会形成叠加的壮大,产生导波束,从而沿着介质进行传播,所以综合来看,传声的介质材料的特性以及完好程度都会对于导波具有很直接的影响,所以基于这一原理超声导波技术应用在输电线路探伤方面,就能够针对超声导波的变化去对输电线路状况进行相应的判断[1]。

其次输电线路因为是线状与管状的形式很符合超声导波技术对管状的物质的适应性特征,并且在实际的检测模式之中发现超声导波技术能够测量百分之二到百分之五的管壁损失量,在实际的监测模式之中可以测量百分之一的管壁损失量,适合用于架空的线路,从遥远的距离对于难以到达的区域进行技术检测,从而实现对于输电线路损坏程度的分类。所以综合来看超声导波技术应用在输电线路探伤方面具有很大的优势,能够通过一点检测就将大片区域屏显化,同时对于输电线路的内表面以及外表面的金属缺失状况都十分敏感,可以直接检测到人工无法触及的区域,相对在线无损检测而言更具有相应的优势,往往会比弯曲面区域更加容易检测,能够以快速全面的状态与形式去提供良好的检测结果[2]。

二、超声导波技术在输电线路探伤中的实际应用措施

(一)超声导波技术应用状况

我国的输电线路形式相对多样化,所以超声导波技术应用在输电线路之中能够克服较多的限制,超声导波技术能够利用发生器发射始脉冲进入到绝缘子介质之中,当绝缘子出现裂纹的时候,时间轴部分也会出现裂纹的反射波,所以在应用超声导波技术能够根据时间轴上的缺陷波大小以及位置就能够判断其线路状况,比如在绝缘方面,输电线路探伤中还无法实现远距离遥测等工作,因为使用超声导波技术在进行绝缘子机械缺陷检测的过程之中具有抗干扰能力强的有点,但是也会因为周围的环境限制,产生相应的耦合、衰减以及超声换能器性能问题,所以通常不应用其超声导波技术进行线路的现场检测[3],而是用于企业生产的在线检测以及目前超声导波技术与输电线路的实验室检测之中。但是随着信息技术的逐渐发展,我国在现场检测方面也实现了突破,需要在优化施工环境,提升超声导波技术应用技术的基础之上,才能够较好较快地完成输电线路探伤任务,保护输电线路的稳定性,促进输电线路的正常使用。

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(二)超声导波技术应用在输电线路探伤中的具体体现

因为反射波在经过输电线路之中的损伤位置时会产生很大的反应,所以可以判定一点的就是反射波与输电线之间的裂纹是有体现的方式形式的,当输电线路损伤达到了要进行检测的程度,可以以确定裂纹横截面积与宽度的形式,来作出线路损伤的判断。因为无论是什么型号的波形发生器,是都能够产生相应的信号的,所以超声导波所接受的信号会之间体现在数字示波器上。

整体流程基本就是超声导波在输电线路之中进行传播,遇见破损部位,则信号反射回来之后,被PZT进行接收与记录,并且将接收到的信号进行再次处理[4],处理过程之中应该将功率实现放大化,这样才能够为计算机的有效处理进行铺垫,其中需要注意一点就是,出现损伤位置的时候,其超声导波并不会完全反射回去或者全部吸收而是一部分信号反射、一部分信号进行吸收,在传感器、功率放大器的刚处理之下,加强计算机的分析与设计,就可以看到目前输电线路的整体波形。因为超声导波技术的应用效果与输电线路的材质也有密切的联系,需要有较高的刚度与较低的反射波,才能够满足目前超声导波技术的应用。因为计算机记录下了完整的输电线路的波形与波长,所以当输电线路出现损伤问题的时候,第二个周期的波形就并不是相对完整的,技术人员可以很容易对于波形进行判断,从两端的返回时间与超声导波的波峰时间进行差的计算,这个时间差就能够帮助计算超声导波实际频率以及速度,最后得出输电线路的实际损失位置与目前所发射导波之间的有效距离。

所以综合来看,超声导波会在一定的平面夹层之间经历过多个反复的来回与反射,这种形式具有很大的效率,在沿着一定的方向进行的过程,就会产生波形,波形既是对于输电线路探伤的具体参考标准,也是明确线路探伤位置的具体体现[5]。技术人员需要在高度认识超声导波技术应用的优势以及基本原理的基础之上,加强对于超声导波技术的有效运用;根据最后的实际实验以及技术实际使用上能够发现,损伤部位与裂纹的实际位置之间存在着百分之一的误差,这是因为超声导波在实际应用的过程之中会产生相应的损耗。所以在输电线路实际的探伤工作进行过程之中,应该对于误差进行规律的总结,从而提升超声导波技术应用判断的精确性。

超声导波技术除了能够明确输电线路的损伤位置以及损伤距离之外,还需要提升其科学性,加强对于损伤类型的波形研究,从而提升超声导波技术的理论指导水平,分析出损伤信号类型的不同,从而加强对于电力系统输电线路之中的损伤类型检测这也是未来超声导波技术在线路探伤方面需要优化与改进的内容。

结语

超声导波技术在输电线路探伤问题上还有很大的发展空间,能够较大程度上提升检测的准确性以及精确程度,比起人工检测方法而言更具有效率,所以需要在掌握超声导波技术的原理与应用的基础之上,对于目前的超声导波技术应用进行改进,以完善的基础理论为指导,结合实际的探伤经验,从而优化目前的输电线路检测环节。

参考文献

[1]巴金磊,王百芳.钢轨无损检测中的超声导波技术研究[J].科学与财富,2016(4):69-69,70.

[2]周建民,徐清瑶,李鹏, 等.钢轨无损检测中的超声导波技术[J].仪表技术与传感器,2015(6):99-102,106.

[3]刘胜,骆苏军.基于超声导波技术的长输管道无损检测[J].无损检测,2015 (6):40-42.

[4]郭信春,郭俊青.超声导波技术应用于输电线路探伤的研究[J].科技风,2013(22):111-111.

[5]黄志巍.超声导波技术在特种设备检测中的应用[J].中国设备工程,2017(14):101,103.

论文作者:屈浩宇

论文发表刊物:《电力设备》2018年第7期

论文发表时间:2018/6/25

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