支柱绝缘子的超声波探伤

超声波无损探伤在托电支柱绝缘子中的应用摘要：分析了支柱绝缘子缺陷产生的主要原因，介绍了超声波无损探伤的基本原理，利用超声波检测支柱绝缘子内部缺陷的方法。

列举了利用爬波方法对支柱绝缘子内部的缺陷进行检测的实例。

关键词：支柱绝缘子；末裙；超声波无损探伤；纵波；爬波；dac 曲线0、引言托克托电厂有一个500kv变电站和两个220kv变电站，支柱绝缘子是变电站重要的组成设备，如果在制作过程中配方不当，工艺流程中原料混合不均匀，容易形成瓷件内部缺陷，由于没有固有的形变能力且韧性极低，运行中长期承受机械负荷、强电场、强机械应力，从而使附加应力增大。

若支柱绝缘子存在微小缺陷，可能造成严重的设备损坏和设备停电事故，影响安全供电，同时对工作人员的人身安全构成极大的威胁，成为升压站安全运行的一大隐患。

因此必须在事故前检测出缺陷并进行处理。

1、支柱瓷绝缘子的组织结构支柱瓷绝缘子是采用陶瓷、金具和水泥等多种材料组合而成的，瓷体主要有粘土、长石石英等铝硅酸盐原料混合配制，加工成一定形状后，在高温下烧结成的无机绝缘材料，瓷表面覆盖了一层玻璃质平滑薄层釉。

陶瓷一般是通过将粉末原料成型，烧结而成的。

经过这些工艺所制得的陶瓷，是由许多微晶聚集的多晶体构成，这就不可避免的存在着晶界。

晶界不仅在陶瓷烧结过程中起着重要作用，而且还对烧结体物理、化学性能有很大影响。

陶瓷晶界有错位、空孔等晶格缺陷和晶格畸变存在，杂质就容易集中，形成晶界偏析层、层状析出物、粒状析出物。

由此可知陶瓷材料的特点是显微组织且不均匀。

2、支柱瓷绝缘子断裂的原因支柱瓷绝缘子劣化因素既与制造厂的材料、配方、工艺流程有关，也与环境及运行中承受的负荷有关。

2.1、运行中的支柱瓷绝缘子大都在法兰处断裂，支柱瓷绝缘子如果在制作过程中配方不当，工艺流程中原料混合不均，焙烧火力不足等，易形成瓷件内部缺陷，在长期承受运行中的机械负荷，以及风、雨等因素影响，从而使末裙与法兰交界处附加应力增大，导致支柱瓷绝缘子产生裂纹、气隙，以至断裂。

高压支柱绝缘子探伤试验标准【摘要】高压支柱绝缘子是电力系统中重要的组件，而其质量问题可能导致电力设备的故障和事故。

对高压支柱绝缘子进行探伤试验是很有必要的。

本文旨在探讨高压支柱绝缘子探伤试验标准，通过引言介绍研究背景和研究目的，接着详细描述试验装置与原理、试验步骤、试验参数设置、试验数据分析和试验结果。

结论部分强调了高压支柱绝缘子探伤试验标准的重要性，指出未来研究方向并进行总结。

通过本文的研究，可以为确保高压支柱绝缘子的质量提供参考，减少电力系统故障和事故的发生。

【关键词】高压支柱绝缘子、探伤试验、标准、试验装置、试验步骤、试验参数设置、数据分析、试验结果、重要性、未来研究方向、总结。

1. 引言1.1 研究背景高压支柱绝缘子是电力系统中非常重要的组件，它们承担着支撑输电线路和绝缘电线的作用。

由于长期受到高温、高压和外部环境的影响，高压支柱绝缘子容易发生老化、开裂、击穿等问题，从而影响电力系统的正常运行和安全性。

为了及时发现高压支柱绝缘子的缺陷，并确保电力系统的安全运行，进行探伤试验是非常必要的。

探伤试验可以通过对高压支柱绝缘子表面的超声波或X射线检测，来识别出潜在的缺陷，从而采取相应的维修或更换措施，保障电力系统的稳定性和可靠性。

在此背景下，制定高压支柱绝缘子探伤试验标准显得尤为重要。

通过明确试验装置与原理、试验步骤、试验参数设置以及试验数据分析等方面的要求，可以确保探伤试验的准确性和可靠性，为电力系统的安全运行提供有力支撑。

本文旨在探讨高压支柱绝缘子探伤试验标准的制定及其重要性，以及未来可能的研究方向和总结。

1.2 研究目的研究目的主要是为了建立高压支柱绝缘子探伤试验标准，以提高设备的检测效率和准确性。

通过制定相应的试验方法和参数设置，可以确保在实验过程中获取准确可靠的数据。

研究目的还包括评估不同绝缘子材料的耐受能力，在发现缺陷或损伤时及时采取有效的修复措施。

通过深入研究高压支柱绝缘子的探伤试验标准，可以有效提高设备的安全性和稳定性，避免因绝缘子问题而造成的设备故障和事故发生，保障生产和运行的正常进行。

高压支柱瓷绝缘子超声波探伤管理规定（试行）总则1.1为预防高压支柱绝缘子断裂事故的发生，提高高压支柱瓷绝缘子的超声波探伤的管理水平，把高压支柱瓷绝缘子的超声波探伤工作纳入专业化管理的正常轨道，根据近年来的工作实践，并结合太平湾发电厂的实际情况，制定本规定。

1.2运行中的瓷柱断裂极易造成母线乃至变电站全停的恶性事故，瓷柱断裂是隐蔽缺陷—瓷柱裂纹恶化的结果。

瓷柱断裂事故发生的可能性时刻威胁电网安全运行,高压支柱瓷绝缘子的超声波探伤检测是及早发现此类缺陷行之有效的手段,为防患于未然，要求在太平湾发电厂内强制推行、全面开展高压支柱瓷绝缘子超声探伤检测工作。

1.3要充分利用每年春、秋检等停电的机会，对高压支柱瓷绝缘子进行超声波探伤检测，检测周期严格按照4条的规定进行。

1.4对新建、扩建、更换的设备，在安装前和投运前必须进行瓷柱探伤检测验收工作，严防有缺陷的产品入网运行，探伤结果归档保存。

1.5瓷柱探伤人员实行上岗证制度，经培训、考核合格后取得上岗证，方可上岗工作。

1.6本规定适用于太平湾发电厂。

工作方针、目标、责任2.1工作方针是：及时检测、及时发现、及时更换。

2.2工作目标是：避免由于瓷柱断裂引起的设备事故；杜绝由于瓷柱断裂引起的人身伤亡事故、母线停电事故、变电站全停事故。

2.3要把高压支柱瓷绝缘子超声波探伤检测工作纳入单位年度考核指标。

健全组织机构，明确各级职责3.1设置瓷柱探伤专责人（兼职），并保持相对稳定。

3.2各级瓷柱探伤专责人职责3.2.1生产技术部是瓷柱探伤工作的组织与管理部门，其瓷柱探伤专责人的职责：组织贯彻执行上级的有关规定和各项技术措施；组织制定瓷柱探伤工作计划，开展经验交流；进行重大瓷柱断裂事故的调查、分析，提出技术分析报告和反事故措施、建议；组织推动瓷柱探伤科研工作的开展，落实重大瓷柱探伤科研项目的经费，促进科研成果的推广应用；督促检查瓷柱探伤工作计划的实施；3.2.2瓷柱探伤专责人负责本单位瓷柱探伤工作的监督和管理，其具体职责：贯彻执行上级的有关规定和各项技术措施；组织开展本单位的瓷柱探伤工作，编制年度工作计划，监督实施，做好分析总结；建立健全各项技术资料，及时分析，发现问题，提出处理意见；开展瓷柱探伤科研工作，推广行之有效的瓷柱探伤技术和方法；参加瓷柱断裂事故的调查分析，提出反事故措施、建议；按时向东电公司和电科院提供有关资料、总结和数据。

瓷支柱绝缘子及瓷套超声波检验技术导则Q/GDW-10-394-2008目次前言 (II)1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 一般要求 (1)4 检验方法 (3)5检验结果评定 (4)6 记录报告 (5)附录A （规范性附录）瓷支柱绝缘子和瓷套超声波检验工艺（采用HS-612e超声波探伤仪） (6)附录B （规范性附录）对比试块技术条件 (12)附录C （规范性附录）检验报告表式 (14)附录D （规范性附录）检测缺陷记录表式 (16)IQ/GDW-10-394-2008II前言本标准是为贯彻国家电网公司《72.5kV及以上电压等级支柱绝缘子技术监督规定》（国家电网生技[2005]174号），进一步做好瓷支柱绝缘子和瓷套的超声波检验工作而制订。

本标准的编写格式和规则符合GB/T 1.1《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写规则》及DL/T 600-2001《电力行业标准编写基本规定》的要求。

本标准的附录A、B、C、D为规范性附录。

Q/GDW-10-394-2008 瓷支柱绝缘子及瓷套超声波检验技术导则1 范围本导则适用于以A型脉冲反射式超声探伤仪进行纵波和爬波探伤，并对检验方法及检验结果的评定进行了规范。

本导则适用于江苏省电力公司所辖电网设备外径≥Φ80mm的瓷支柱绝缘子及外径≥Φ150mm的瓷套在安装和大修时的超声波检验。

本导则不适用于复合材料制造的支柱绝缘子及套管。

2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。

凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

GB 772 高压支柱绝缘子瓷件技术条件GB 8287.1 高压支柱绝缘子第一部分: 技术条件GB 8287.2 高压支柱绝缘子第二部分：尺寸与特性GB 8411.1 电瓷材料第一部分:定义,分类和性能JB/ Z9674 超声波探测瓷件内部缺陷JB/T 9214 A型脉冲反射式超声探伤系统工作性能测试方法。

编号: Q/×××××变电站220kV×#管母支柱绝缘子超声探伤作业指导书
编写: 年月日
年月日
年月日
试验负责人:
试验日期年月日时至年月日时
荆州供电公司×××
1合用范围
本作业指导书合用于××变电站220kV×#管母支柱绝缘子超声探伤试验。

2引用文献
下列原则及技术资料所包括旳条文, 通过在本作业指导书中引用, 而构成为本作业指导书旳条文。

本作业指导书出版时, 所有版本均为有效。

所有原则及技术资料都会被修订, 使用本作业指导书旳各方应探讨使用下列原则及技术资料最新版本旳也许性。

国家电网企业电力安全工作规程(变电站和发电厂电气部分)(试行) 国家电网安监[2023]83号文
3试验前准备工作安排
4 试验程序
5 试验总结
6作业指导书执行状况评估
7附录
a）试验记录
支柱绝缘子超声探伤试验原始记录。

支柱绝缘子无损检测技术究发布时间：2023-03-03T06:00:49.264Z 来源：《中国科技信息》2022年10月19期作者：吴军[导读] 电力系统中大量使用的支柱绝缘子多采用电瓷材料，由于瓷瓶的材质问题、胶装控制不良，在长期运行下，会出现瓷瓶断裂吴军中电建宁夏工程有限公司宁夏银川 750001摘要：电力系统中大量使用的支柱绝缘子多采用电瓷材料，由于瓷瓶的材质问题、胶装控制不良，在长期运行下，会出现瓷瓶断裂。

发生过多起支柱瓷瓶断裂导致检修人员跌落死亡的事故，严重影响了电网的安全稳定运行。

关键词：支柱绝缘子；超声波检测；无损检测技术；前言：支柱绝缘子主要用于变电站交直流系统中各种高压电器设备(如隔离开关)和母线的绝缘支持及机械固定。

支柱绝缘子一旦发生断裂，会造成变电站、供电线路部分停电或全部停电，致使人员伤亡、设备损害、电量损失，严重影响社会的稳定和国民经济建设。

一、支柱绝缘子常用无损检测技术研究意义配电网是我国电力系统当中十分重要的构成成分，配电网质量会从直接的层面上对用户用电安全性及稳定性造成影响。

以往几年当中，我国配电变压器制造行业发展速度大幅度提升，市场竞争也越发激烈起来，但是与此同时我国抽样检查合格率较为低下，设备的质量在此背景下自然难以得到应有的保证，某些企业实际运行的过程中，对设备生产成本控制，导致各类产品质量层次不齐。

支柱瓷绝缘子在运行过程中受到水泥膨胀、温差、操作、冰冻等应力的作用，这些应力集中在绝缘子的法兰口内．再加之早期的产品法兰内应力沥清缓冲层没有或厚度不够．应力无处释放。

应力作用在有缺陷的绝缘子端部(例如：夹渣、夹层、生烧、气孔等)使绝缘子进入亚裂纹扩展状态(额定应力的80％左右)最后导致绝缘子断裂。

采用超声法对支柱瓷绝缘子进行探伤具有灵敏度高、穿透力强、检测速度快、对被测试品和人员均无害等优点。

针对近年来发生的支柱瓷瓶断裂的事故．先后颁发了一系列的规范和文件要求对支柱绝缘子开展超声检查工作。

电网在役支柱瓷绝缘子与瓷套超声波检测通用工艺1适用X围本通用工艺适用于发电厂、变电站〔所〕、换流站、串补站户内和户外外径不小于φ80mm高压支柱瓷绝缘子与径小于φ150mm的断路器、CT、PT〔含CVT〕、避雷器等设备瓷质外套的超声波检测。

本通用工艺也适用于发供电行业设备安装和检修时的检测。

2编写依据《产品使用说明书》《支柱瓷绝缘子与瓷套超声波检测》《电网在役支柱瓷绝缘子与瓷套超声波检测》3人员要求3.1操作数字超声仪的检测人员都应经过专业培训，并持有电力部颁发的Ⅰ级或Ⅰ级以上的超声波检验支柱瓷绝缘子与瓷套人员某某书。

3.2操作人员应熟悉所用设备的根本结构、各局部的作用与本规程。

3.3操作人员应熟悉设备的各局部的作用与本规程。

3.4作好设备的维护保养工作，使之处于完好状态。

4检测前准备4.1检测前准备：应充分了解设备的名称、，支柱瓷绝缘子与瓷套的外形结构型式、尺寸、材质等；查阅制造厂出厂和安装时有关质量资料；查看被检支柱瓷绝缘子与瓷套的产品标识，如无，如此做好不易去除的唯一性编号标识等。

4.2耦合剂应具有良好的透声性能和润湿能力，且对工件无害，对工艺无害，对工艺无影响,易去除。

4.3检测区域确实定：主要检测区域是上、下瓷件端头与法兰胶装整个区域，重点是法兰口内外3mm 与瓷体相交的区域，如图1-1所示。

〔a〕爬波探头检测支柱瓷绝缘子外表缺陷；〔b〕纵波斜入射探头检测支柱瓷绝缘子内部与对称外外表缺陷；〔c〕双晶横波斜探头检测瓷套内部与内壁缺陷4.3声速测定：声速测定方法如下：〔1〕采用卡尺测量支柱瓷绝缘子〔2〕采用千分尽测量支柱瓷绝缘子或瓷伞裙厚度〔3〕采用5MHzΦ8mm直探头，测定被测点实际厚度，将厚度值输入仪器，将无缺陷处第一和二次反射波调节到80%屏高，并将回波限制在闸门内，仪器将自动进展测试并显示出声速值，也可采用其它有效方法进展声速测定。

4.4扫查方式：将探头置于支柱瓷绝缘子或瓷套的伞裙与法兰间，探头前沿对准法兰侧，并保证探头与检测面的良好耦合。

超声无损检测及其在电力绝缘子探伤中的应用摘要：在工业无损检测中，超声波是应用较为广泛的一种方式。

近年来，电力系统支柱绝缘子在具体应用中经常会发生断裂的问题，并对电网运行的稳定性以及安全性产生影响。

而通过超声波对绝缘子进行检测，则是一种十分有效且可靠的方式。

本文将就超声无损检测及其在电力绝缘子探伤中的应用进行深入的研究。

关键词：超声无损检测；电力绝缘子探伤；应用在工业探伤中，超声波具有较广的应用范围，如焊缝、机械零件以及不同尺寸锻件的检测等。

物理性能方面，通过超声波的应用则能够对材料强度、晶粒度以及厚度等做好检测，且都能获得较为精确的检测结果。

1、超声检测方法的分类1．1按超声探伤的连续性分类超声波检测以其连续性可分为3类。

即脉冲波、连续波和调频波㈣。

其中以脉冲波应用最为广泛，原理是向工件中发射频率不变且不连续的超声波．根据回波在时间轴上的位置和幅值判断工件中缺陷的深度和大小。

连续波则为发射频率不变连续的超声波。

根据工件的回波强度变化判断工件中有无缺陷。

该法不能确定缺陷位置，基本被淘汰，但在超声测厚中仍有应用。

调频波是发射频率周期变化的连续波．根据发射波与反射波的差频变化判断工件中是否存在缺陷。

该法只适用于检测与探测面平行的缺陷，基本被取代。

1．2按波型分类超声检测中主要应用到的波型。

其中以纵波应用最为广泛，且在检测中的其余波型多为纵波以不同人射角度入射到界面处产生波型转换得到。

在支柱绝缘子超声检测中，综合检测部位的探头可移动范围、表面粗糙度及波型的有效探测范围等因素。

应用最多的是纵波和爬波两种波型。

1.3按缺陷显示方式分类探伤按照显示方式可为3种类型：A型为一种波型显示，横坐标表示声波传播时间，纵坐标表示反射波幅度，由反射波在时间轴上的位置和幅值估算缺陷的深度和大小；B型为一种图像显示，探头发射超声声束在水平方向上快速电子扫描．逐次获得其不同位置的深度方向上的反射回波，当一帧扫描完成，便可得到一幅垂直平面二维超声断层图像，该法又称之为线扫描断层图像法；C型为一种图像显示．横纵坐标靠机械扫描来代表探头在被测工件表面的位置，换能器接收的信号幅值以光点辉度表示。

瓷支柱绝缘子及瓷套超声波检验技术导则1 范围本导则适用于以A型脉冲反射式超声探伤仪进行纵波和爬波探伤，并对检验方法及检验结果的评定进行了规范。

本导则适用于江苏省电力公司所辖电网设备外径≥Φ80mm的瓷支柱绝缘子及外径≥Φ150mm的瓷套在安装和大修时的超声波检验。

本导则不适用于复合材料制造的支柱绝缘子及套管。

2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。

凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

GB 772 高压支柱绝缘子瓷件技术条件GB 8287.1 高压支柱绝缘子第一部分: 技术条件GB 8287.2 高压支柱绝缘子第二部分：尺寸与特性GB 8411.1 电瓷材料第一部分:定义,分类和性能JB/ Z9674 超声波探测瓷件内部缺陷JB/T 9214 A型脉冲反射式超声探伤系统工作性能测试方法。

JB/T 9674 超声波探测瓷件内部缺陷JB/T 10061 A型脉冲反射式超声探伤仪通用技术条件JB/T 10062 超声探头性能测试方法JB/T 10063 超声波探伤用Ⅰ号标准试块技术条件国家电网安监[2005]83号国家电网公司电力安全工作规程（发电厂和变电所电气部分、电力线路部分）（试行）3 一般要求3.1 人员3.1.1 超声波检验人员必须经过本导则附录A所列检验工艺的培训并经考核合格后方可执行检验工作和检验报告的签发。

3.1.2 超声波检验人员必须熟悉并掌握本导则的各项规定，并按规定的检验工艺进行操作。

3.2 安全及工作环境超声波检验工作必须遵守《国家电网公司电力安全工作规程（变电站和发电厂电气部分）》的有关规定，当现场工作环境不具备检验条件时，检验人员应停止工作，待环境条件符合要求后再行工作。

3.3 数字式A型脉冲反射式超声波探伤仪器的要求13.3.1 仪器的性能指标应符合JB/T 10061的规定。

浅谈支柱绝缘子超声波检测方法发表时间：2020-12-09T13:19:24.877Z 来源：《中国电业》2020年21期作者：赵鑫成[导读] 绝缘子是电网中的大部件，其质量直接关系到电网的安全运行。

由于高压运行的长期运行和露天环境的侵蚀，赵鑫成国网福建检修公司福建福州 350013摘要：绝缘子是电网中的大部件，其质量直接关系到电网的安全运行。

由于高压运行的长期运行和露天环境的侵蚀，在役绝缘子不可避免地失效。

在不损坏支柱绝缘子的前提下，采用超声波监测技术，借助先进的技术和设备器材，对绝缘子的内部及表面的结构，性质，状态进行检查和测试，可以及时发现绝缘子存在的缺陷，避免绝缘子断裂事故的发生。

关键词：支柱绝缘子超声波检测电力系统1.概述绝缘子是电网中的大部件，其质量直接关系到电网的安全运行。

由于高压运行的长期运行和露天环境的侵蚀，在役绝缘子不可避免地失效。

在国内外电网中，由于绝缘子失效，导致绝缘子发生脆性或击穿事故，造成了严重的经济损失。

检测刚从工厂运出或未在电网上使用的绝缘子相对容易。

然而，故障基本上是现场绝缘子，在通电后经历了长期的风吹日晒、雨水侵蚀和应力集中的经验。

产生裂缝和其他缺陷，然后更可能导致电源故障。

如何对在用绝缘子进行超声波探伤?在不损坏支柱绝缘子的前提下，采用超声波监测技术，借助先进的技术和设备器材，对绝缘子的内部及表面的结构，性质，状态进行检查和测试，可以及时发现绝缘子存在的缺陷，避免绝缘子断裂事故的发生。

2.超声检测工作原理目前使用的绝缘子按材质分为陶瓷绝缘子、复合绝缘子和玻璃绝缘子，按用途分为变电站绝缘子和线路绝缘子。

在役各类绝缘子的无损检测效果不仅与检测方法有关，而且与在役绝缘子失效的特点和位置密切相关。

超声检测工作原理为发射电路受触发产生高频窄脉冲，加至探头，激励压电晶片振动，产生超声波。

超声波在绝缘子中传播，遇到缺陷或底面发生反射，返回探头，又被压电晶片转变为电信号，经接收电路放大和检波，在水平扫描线的相应位置上产生缺陷波和底波。

110kV高压支柱瓷绝缘子现场超声波检测导则（草稿）1 适用范围本导则适用于110kV及以上和直径为60～250mm的高压实心支柱瓷绝缘子安装和检修中的超声波检测。

本导则仅适用于以A型脉冲反射式超声波探伤仪，用接触法对瓷件进行探伤。

本导则适用爬波方式探伤，纵波探伤方式可以作为一种辅助检测手段予以应用。

2 引用标准及规范GB8287.1－98 高压支柱瓷绝缘子第一部分：技术条件GB/T2900.8－1995 电工术语绝缘子GB/T5616－5616JB／Z9674－1999 超声波探测瓷件内部缺陷ZBY230－84 A型脉冲反射式超声波探伤仪通用技术条件ZBJ04001－87 A型脉冲反射式超声波探伤系统工作性能测试方法ZBY231－84 超声检测用探头性能测试方法3 术语本导则所用术语除因符合GB/T2900.8规定外，还有以下术语：3.1 超声波探伤利用超声波的指向性和传播规律来检查瓷件中存在的缺陷情况。

3.2 纵波介质质点振动方向与波的传播方向一致的波3.3 爬波表面下的纵波3.4 晶片探头中电声转换元件3.5 扫查方式探伤时探头移动的方式3.6 声程声波在工作中传播的路程3.7 缺陷波缺陷引起的反射波的显示信号3.8 DAC曲线模拟瓷体某一深度裂纹的反射波高的曲线4 一般规定4.1 从事高压支柱瓷绝缘子超声波检测的人员，必须经过有关部门培训合格后方可工作。

4.2 超声探伤仪的要求4.2.1 为了使现场高压支柱瓷绝缘子超声波检测简便、快捷、准确，必须选用可记录的数字便携式超声波探伤仪。

4.2.2 工作频率1～5MHz。

4.2.3 标称探测深度应不小于被探试品的高度。

4.2.4 探伤仪灵敏度大于等于100dB，采样频率大于等于100MHz，可记录波形大于等于100幅，显示刷新率大于等于60Hz，声速范围在635~15240M／s。

4.2.5 探伤仪必须带有通信接口，可通过界面程序与计算机进行数据和波形交换，也可与打印机相连(DPU—44)。