X 射线无损检测在输电线路运维中应用

X 射线无损检测在输电线路运维中应用

刘伟亮 柳竺江 邝凡 薛琰

广东电网公司东莞供电局 广东东莞 523000

摘要：目前，输电线路架设过程中采用大量压接型耐张线夹用于导线终端连接及耐张段导线固定，金具压接质量受多方面因素影响。X射线无损检测技术作为一种快速、及时、无损的检测手段，可以在不停电、不解体的情况下，检测压接质量，发现设备构缺陷。本文通过介绍X射线检测原理，实施方案以及应用效果分析，为X射线无损检测在输电线路运维中应用提供一定的参考意见。

关键词：X射线；无损检测；耐张线夹；压接质量

1.引言：

随着我国电网规模的不断扩大，输电线路走廊环境日趋复杂，为保证持续稳定的电力供应，需要严格防范掉线等严重事故。目前，输电线路架设过程中采用大量压接型耐张线夹用于导线终端连接及耐张段导线固定，金具压接受施工人员技能水平及高空压接环境共同影响，导致压接质量难以保障。压接后的耐张线夹一经投入使用，便不可再拆卸，一旦有压接不良的金具挂网运行，线路处于大负荷状态下将引发局部发热现象，从而损伤导线，导致连接强度降低，可能使导线在覆冰或舞动、遭受外部破坏等情况下造成钢绞丝在耐张线夹中锈蚀、损伤甚至断裂，引发电力安全事故，威胁社会公共安全。

X射线无损检测技术作为一种快速、及时、无损的检测手段，可以在不停电、不解体的情况下，掌握设备内部机械结构状态信息，发现结构缺陷，能够及时掌握耐张线夹的压接质量，检测其长期运行状态下的老化腐蚀程度。作为反事故措施必要技术手段，目前已广泛应用于输电线路基建、运行多个阶段，极大提高线路安全运行稳定性。

X射线检测原理及实施方案

2.1X射线检测原理

X射线检测是采用穿透力强的X射线照射被测物，当射线穿透被测物时其强度会产生相应改变，进而显示物体内部结构，由此能够检测并评判内部缺陷的性质、大小及其分布情况。X射线检测过程中，由于射线会与被测物内部构件产生相互作用，散射或吸收，从而使射线强度逐渐减弱。现有理论与试验研究均已验证，射线强度随传射物体厚度的增加而减弱满足衰减定律，这是射线检测的理论基础。射线检测时，所获射线图像是用来记录射线穿透物质后其衰减和吸收，图像以灰度形式显示了射线检测物质内部结构特性的透视信息，并能体现能量散射线和透射线的吸收及衰减。X射线穿透检测物体再由成像仪接收，利用软件成像系统显示所得灰度信息，从而判定金具压接质量是否满足要求。

2.2X射线检测实施方案

X射线检测装置由X射线源、成像板和移动工作站组成，检测示意图如图1所示。检测实施过程中将X射线源和成像板分别固定于耐张线夹两侧，射线源发射X射线穿透耐张线夹后，成像板接收该射线并将成像结果通过无线方式传输至地面移动工作站，进行压接质量X射线检测成像。实施中塔上需配备2名输电线路专业检修人员进行设备安装及调试，地面配备2名技术人员辅助设备安装，1名X射线检测技术人员操作移动工作站及成像控制。检测工作一般采用停电高空作业方式，安全措施包括采取挂接地线和个人保安线等防触电措施，采取安全带、后备保护绳等高空防坠安全措施，采取远程无线遥控、现场放置警戒线和防辐射标语等防辐射措施。

图1 X射线检测示意图

X射线检测应用分析

3.1X射线检测区域

常规耐张线夹与导线的材质为钢和铝两种，在利用X射线对耐张线夹进行检测时，对压接区域划分1、2、3区检测，具体分区如图2所示。其中1区为钢锚与外部铝套管压接区域，主要检查凹槽与铝管压接位置、凹槽与铝管套压接紧实程度、铝管是否存在裂纹等问题；2区为芯线与锚管或芯线接续管压接区域，主要检查锚管压模平整度、锚管弯曲度、锚管和芯线压接紧实程度、锚管是否存在飞边、裂纹等问题；3区为外部铝管和绞线或中间套管压接区域，主要检查铝管弯曲度、铝管与绞线压接紧实度、铝管是否存在裂纹等问题。

图2 X射线检测分区示意图

3.2压接缺陷原因分析

1号区的缺陷主要包括钢锚凹槽压接不到位和凹槽漏压等问题，压接不到位主要表现为欠压，原因是液压机压力不足、液压持续时间短、压接模具操作不规范等；凹槽漏压主要原因为钢锚上施压起始标记定位错误或是操作不规范等。

2号区典型缺陷有导线穿管工艺缺陷、钢锚压接缺陷、铝管非受压区受压等。穿管工艺缺陷表现为导线钢芯未贯穿钢锚到底，主要原因是切割导线时，未考虑到铝管变形量等因素，从而导致预留钢芯长度不足；钢锚压接缺陷原因为压接时每两模之间未充分重叠、压接人员操作不规范等；造成铝管非压区受压的原因一般为压接标记不准确或钢管实测不准等因素。

3号区的缺陷主要集中在导线端部，主要分３种情况，一是穿管过程中铝管变形量预留过长导致导线与钢锚端部距离过大；二是预留过短导致导线与钢锚端部接触；三是压接标记不准确导致的导线端部未施压等。

结语

Ｘ射线无损检测在架空输电线路运维中应用已作为一种精准检测耐张线夹压接质量的常规技术手段，能够有效、全面地分析压接结构，避免了因压接质量差而导致线路存在安全隐患。本文根据X射线检测原理及实施方案，将耐张线夹压接部分划分3个区域，并对各分区常见故障类型及原因展开分析，对架空输电线路耐张线夹质量检测有一定的参考与指导意义。

参考文献

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