Во ВНИИЭ разработан способ акустико-эмиссионного (АЭ) контроля состояния изоляторов разъединителей 110 и 220 кВ. АЭ метод основан на регистрации акустических сигналов, генерируемых в материале развивающейся трещиной, и определении по их параметрам наличия и степени развития дефектов в изделии.
Основная задача - обнаружение на фоне неопасного микрорастрескивания, присущего фарфору, сигналов от опасной так называемой магистральной трещины, способной развиваться при постоянном уровне механических напряжений. Наличие такой трещины ведет к разрушению изделия, причем срок жизни весьма трудно прогнозировать, поэтому изоляторы с магистральной трещиной необходимо отбраковывать.
Эта задача была решена с помощью эффекта Кайзера: при двукратном механическом нагружении активность АЭ (число акустических сигналов, возникающих в изделии за 1 с) во втором цикле нагружения практически равна нулю в доброкачественном изделии. Если в изоляторе развивается магистральная трещина, активность АЭ при повторном нагружении значительна, т.е. эффект Кайзера нарушается, что проявляется независимо от геометрических размеров трещины, если только она развивается при данном уровне нагрузки.
На основе эффекта Кайзера разработан способ контроля трещинообразования, который позволяет оценить состояние изолятора по активности АЭ при постоянной испытательной нагрузке. Разработанный АЭ прибор ПАК-3 имеет два идентичных измерительных канала, что позволяет контролировать одновременно изолятора полюса разъединителя. На фарфоре изоляторов укрепляют акустические датчики, которые подключают кабелями к измерительному блоку прибора. Прибор улавливает сигналы АЭ, усиливает их, обрабатывает и отображает на цифровом табло текущее значение активности АЭ. При постоянной испытательной нагрузке прибор полуавтоматически (при нажатии кнопки) замеряет активность АЭ за 10 с и высвечивает значение на табло.
Испытательная нагрузка выбирается заранее, до начала испытаний. Она не должна превышать максимальную, которую может в неблагоприятных случаях испытывать изолятор разъединителя в эксплуатации. Как известно, разъединитель комплектуется такими изоляторами, минимальная разрушающая нагрузка которых в 2,5 больше максимальной эксплуатационной нагрузки. Таким образом, испытательная нагрузка должна быть равна 40% минимальной разрушающей нагрузки для данного типа изоляторов, но может быть меньше при учете конкретных, менее напряженных условий эксплуатации изолятора.
Опыт показал, что на испытание всех изоляторов разъединителя 110 кВ требуется от 15 до 30 мин.
Рассмотренный метод контроля изоляторов сочетает достоинства механического испытания, при котором разрушаются наиболее «слабые» изделия, и АЭ контроля, выявляющего изоляторы, выдержавшие механическое нагружение, но имеющие внутреннюю магистральную трещину. При этом сравнительно низкий уровень испытательных нагрузок не вызывает зарождения трещин в доброкачественных изоляторах.
В отличие от визуального обследования изоляторов на наличие поверхностных трещин АЭ прибор обнаруживает развивающуюся магистральную трещину по сигналам акустической эмиссии, излучаемым независимо от размеров и местоположения трещины.
Акустико-эмиссионный контроль изоляторов разъединителей не требует больших затрат времени, высокой квалификации персонала и последующей обработки результатов испытаний. Использование АЭ контроля дает возможность получить значительный экономический эффект. По сравнению с принятой практикой замены на подстанциях всех изоляторов определенного типа или года выпуска АЭ метод позволяет индивидуально оценить качество каждого изолятора партии и заменить только дефектные изделия.
К недостаткам метода следует отнести необходимость вывода из работы присоединения и системы шин, отключения разъединителя, подъема испытателя на раму разъединителя и применения для этого переносной оснастки.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.