Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 8)

Однако сколь угодно совершенная система обработки не может восполнить низкую достоверность обнаружения дефектов, присущих фарфоровым изоляторам и которая является принципиальной особенностью данного метода.

Указанное обусловлено следующим: частотам 4-10 кГц соответствуют длины звуковых волн в фарфоре 1,4-0,6 м, что при использовании метода сквозного прозвучивания в принципе позволяет выявить дефекты размером около 10 см и более; если же заметно сдвинуть границы частотного диапазон данного метода в сторону увеличения частот, исчезнет возможность возбуждения прозвучивающего импульса в любой произвольно выбранной точке изолятора, что сведет метод к обычному направленному сквозному прозвучиванию, используемому как один из вариантов ультразвукового неразрущающего контроля [12,13].

Опыт опробования приборов ПАК-2 и «МЕТАКОН» для контроля фарфоровых изоляторов на монтаже и в эксплуатации (в том числе и сотрудниками АО ВНИИЭ и АООТ «НИИЭК») показал, что он позволяет выявлять главным образом видимые малозаметные трещины, и то не во всех случаях.

4.7 Контактный метод свободных колебаний

Контактный метод свободных колебаний реализован в приборах серии «Звук», разработанных ВНИИАШ (г. Санкт-Петербург) и с успехом применяемых для контроля абразивных кругов. Применительно к фарфоровым изоляторам испытания данным методом проводятся на частотах около 20 кГц, что, как показал опыт опробования прибора «Звук-202» на изоляторах ИОС-110-1250, для выявления характерных дефектов фарфоровых изоляторов явно недостаточно.

Оригинальный вариант метода свободных колебаний предложен АО «Волгоградэнергоремналадка»: в отличие от других низкочастотных методов, он может проводиться на изоляторах, находящихся под напряжением. Свободные колебания в контролируемом изделии возбуждают ударом изолированной штангой либо пулей из пневматического ружья; прием колебаний ведется с помощью направленного микрофона, результаты сопоставляются с базой данных с помощью компьютера. Реальная эффективность этого метода должна быть установлена специальным исследованием. В любом случае могут быть выявлены лишь достаточно крупные дефекты. Например, это могут быть малозаметные наружные трещины, не выявляемые при осмотре с земли [14].

4.8 Ультразвуковой резонансный метод

Ультразвуковой резонансный метод успешно применяется для измерений толщины и выявления расслоений в конструкциях простой формы, имеющих малую толщину (оболочки, пластины и т.п.), для которых резонансная частота ультразвуковых колебаний может достигать сотен килогерц и даже единиц мегагерц, что и обеспечивает высокую чувствительность резонансного метода к дефектам этих конструкций. Для контроля изоляторов ультразвуковой резонансный метод (ультразвуковая толщинометрия) малопригоден в силу их сложной формы и относительно больших размеров.

Помимо методов, позволяющих оценить непосредственно механическое состояние фарфоровой высоковольтной изоляции, существуют методы позволяющие судить об этом как о производной смежных характеристик изоляторов.

В качестве таковых могут быть указаны следующие методы:

-Тепловые методы контроля;

- Методы, основанные на выявлении коронного и частичных разрядов;

-Методы, основанные на определении влагосодержания фарфора.

Рассмотрим эти методы также несколько более подробно.

4.9 Тепловые методы контроля

Для выявления отдельных дефектных изоляторов может оказаться полезным тепловизионный контроль (ТВК) изоляторов, находящихся под рабочим напряжением. Примером известного нам успешного применения ТВК для контроля станционной фарфоровой изоляции может служить случай выявления стержневых изоляторов с сильнейшей открытой микроскопичсеской пористостью, заметно (на 2 порядка) снизившего сопротивление изоляции из-за впитывания влаги, но при этом не разрушившегося и не растрескивавшегося [15]. Однако, такие случаи достаточно редки. Кроме того, даже для таких изделий трудно рассчитывать на их выявление методами ТВК, если изолятор установлен не в одноэтажной колонке.

Возможность выявления методом ТВК изделий, разогревающихся за счет появления токов утечки, возникающего на наружных (магистральных) трещинах и в зонах с ОМИП без заметного снижения общего сопротивления изоляции изделия, представляется возможным, особенно при погодных условиях с повышенной влажностью воздуха и выпадением осадков.

4.10 Методы, основанные на выявлении коронного и частичных разрядов

Малоэффективны, судя по всему, и методы, основанные на попытках выявления электромагнитной (например, прибор «Филин-5») либо акустической (например, прибор «ULTRAPROBE-2000») составляющей коронного разряда (КР), возникающего на наружных трещинах, хотя отдельные случаи выявления дефектных изоляторов могут иметь место (см. материал фирмы «Диагност» по испытанию изолятора СТ-110 с видимой трещиной в верхней части с помощью прибора «ULTRAPROBE-2000»). Видимо, маловероятно само появление КР, по крайней мере, для ОСИ, смонтированных в двух- и многоэтажных колонках (см. [14], где описан негативный результат обследования 4000 штук ОСИ, смонтированных в многоэтажных колонках, из которых более 100 штук ОСИ имели видимые трещины, прибором «Филин-5», выявляющим ультрафиолетовую составляющую коронного разряда). Все же, с учетом высокой производительности этих методов, представляется целесообразным подробнее исследовать их возможности, в том числе путем стендовых испытаний ранее забракованных изоляторов.

4.11 Метод выявление водонаполненного фарфора

В процессе эксплуатации значительный процент повреждений возникает из-за проникновения воды в тело фарфорового изолятора, имеющего технологический производственный дефект типа ОМИП. При понижении температуры вода, попавшая в тело изолятора, замерзает, происходит увеличение объема льда и увеличение размера полости со льдом. Т.е. имеющийся механический дефект будет увеличиваться с нарушением механической целостности фарфора.

На сегодняшний день на образцах фарфора массой в несколько килограммов, с различной водонаполненностью (от 0 до 4% по объему) был успешно опробован экспериментальный образец измерителя влажности фарфора, разработанный АО ВНИИЭ, г. Москва.

Этот метод, в случае подтверждения его эффективности, будет хорошо сочетаться с УЗНК-структурометрией, выявляя изделия, не только имеющие развитую ОМИП, но и уже впитавшие влагу в тело фарфора, т. е. требующие немедленной замены [16].

АО ВНИИЭ и АООТ «НИИЭК» планируют совместные исследования в данной области, а в дальнейшем — разработку методики эксплуатационного контроля влагосодержания в фарфоре. Основной проблемой является исследование возможности ранней диагностики водонаполненности фарфоровых изоляторов, армированных металлическими фланцами.

Наличие структурных дефектов можно определить двумя методами [17]:

• Ультразвуковой дефектометрией (производят упругим ультразвуком импульсным эхометодом)

• Ультразвуковой структурометрией (производят путем распространения ультразвука в аксиальном и радиальном направлениях, исходя из времени прохождения ультразвукового сигнала по базе определенной протяженности)

5 ПРОВЕДЕНИЕ УЛЬТРАЗВУКОВОГО НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ

5.1 Общие сведение о проведении испытаний

Для анализа использовались образцы изоляторов ФСФ-70 25/0,95 УХЛ 1. Акустические параметры фарфоровых изоляторов регистрировались ультразвуковым дефектоскопом А1212. В качестве реализуемого метода ультразвуковой локации использовался ультразвуковой эхо-метод, наиболее информативно (качественно) отображающий изменения акустических параметров изоляторов. В качестве акустических датчиков использовались прямые совмещенные преобразователи (для обеспечения акустического контакта использовалась контактная смазка).

Для проведения исследования разработана следующая методика. Раздельно- совмещенный преобразователь ПП устанавливается на верхнюю юбку изолятора, как показано на рис. 5.1. Вход и выход ПП подключаются к соответствующим разъемам дефектоскопа А1212.

Рисунок. 5.1 - Блок схема экспериментальной установки:

1 – испытуемый образец фарфорового изолятора;

2 – индикатор (прибор А 1212); ПП – раздельно-совмещенный преобразователь; И, П – излучатель и приемник ультразвуковых колебаний соответственно

Преобразователи устанавливались в интересующие точки исследования по зоне распространения дефекта, как показано на рис. 5.2.

Рисунок. 5.2 - Схема проведения ультразвукового контроля:

1,2,3,4,5,6,7,8- точки ультразвукового контроля

Согласно приложению Д ГОСТа Р 52034-2003 "Изоляторы керамические опорные на напряжение свыше 1000 В" ультразвуковой контроль фарфоровых изоляторов проводить упругим ультразвуковым импульсным эхометодом раздельно совмещенным преобразователем с рабочей частотой 5 МГц.

5.2 Устройство оценки состояния фарфорового изолятора

Для проведения ультразвукового неразрушающего контроля применяется следующее устройство, в состав которого входит: ультразвуковой дефектоскоп А 1212 (или его модификации – рис. 5.3)

Рисунок. 5.3 - Ультразвуковой

дефектоскоп А 1212

5.3 Порядок проведения эксперимента

После определения точек измерения проводят следующие операции [19]:

– подключают преобразователь посредством соединительного кабеля к прибору, соблюдая порядок соединения;

– включают прибор и выбирают параметры преобразователя и развертку прибора;

– настраивают чувствительность прибора таким образом, чтобы амплитуда первого эхо – импульса находилась в пределах (70…90) делений шкалы;

– проверяют работоспособность комплекта;

– на поверхность преобразователя наносят контактную жидкость;

–устанавливают преобразователь на одну из выбранных точек для проведения испытаний;

– совершая незначительные качания ( 10⁰) преобразователя в поперечном направлении относительно изоляторов добиваются устойчивой реализации переотраженных эхо - импульсов на экране прибора и нажатием кнопки «СТОП» фиксируют реализацию (после этого преобразователь можно отвести от изолятора).

5.4 Испытание изолятора предполагаемо без дефекта

Для испытания был взят изолятор выдержавший механические испытания. Результаты ультразвукового исследования приведены на рис 5.4.

а ) б)

в) г)

Рисунок. 5.4 - Результаты ультразвукового исследования изолятора

выдержавшего механические испытания;

а,б,в,г- результаты в разных точках исследования

5.5 Испытания изолятора отказавшего в эксплуатации по причине заводского дефекта

Для проведения данного испытания был взят изолятор изъятый из эксплуатации. Причиной отказа по данным службы "Электрофикации и электроснабжения" был заводской дефект. На рис.5.5 изображены результаты ультразвукового иследования.

Характеристики

Список файлов ВКР