电网设备金属监督检测技术

电网设备金属监督检测技术

麦麦提祖农 ·阿布都克热木

国网新疆电力公司喀什供电公司 新疆喀什 844000

摘要：金属材料是电网设备的基础，金属材料的性能直接影响着电网设备的安全性和可靠性。电网建设对电网设备金属部件的可靠性要求越来越高，因此开展电网设备金属技术的监督、加强设备材料质量源头治理显得尤为重要，也是保障电网设备本质安全的重要手段。高度重视电网金属技术监督工作的开展，健全金属技术监督体系，将监督工作做到位、落到实处，将为电网的安全稳定经济运行发挥极大作用。

关键词：电网，金属材料，检测技术

1 检测方法

1.1镀银的目的、镀银层厚度检测及其技术标准

我国各高压隔离开关制造厂家将导电触头的接触部位采用电镀的方式在表面镀一层银，以防止触头氧化，提高导电率。，镀银层通过保证硬度来保证其耐磨为了保证开关设备触头上的镀银层能在规定的开合闸次数内保持有效，相关管理技术规范对镀银的性能指标提出了具体的要求。实践中，一些开关制造厂为了节省材料，降低成本，往往采用少镀银或不镀银的方式节约成本欺骗用户，后期设备的可靠运行和运行寿命留下了隐患。

镀银层检测镀银层厚度的检测方法主要有两种：X射线荧光法和库伦法；X射线荧光法常用于电网闸刀触指镀银层测量。库伦法常用于电网闸刀触指镀银层测量，因是破坏性试验，对不能用X射线荧光法检测的工件进行检测。检测比例为每个工程每种型号的隔离开关触头抽取一相的全部触头进行检测，接触面为必检部位。对于开关柜，新建变电工程每个厂家每种型号的开关柜触头抽取一相的全部触头进行检测，接触面为必检部位。技术标准为国家电网公司《高压开关设备管理规范---交流高压隔离开关和接地 开关技术标准》对镀银层性能提出了明确要求，规定了开关设备导电回路上主触头镀银层厚度应不小于 20um。

1.2箱体厚度检测及技术标准

在现场到货开箱之后或安装调试阶段检测。建议采用超声波测厚仪或游标卡尺进行箱体厚度测量。检测比例为新建变电工程主要设备的户外密闭箱体（隔离开关操作机构及二次设备的箱体、其他设备的控制、操作及检修电源箱等）100%检测。每个箱体正面、反面、侧面各选择不少于5个点检测。检测标准为：箱体厚度要大于2mm。

1.3不锈钢材质检测

材质检测方法主要有化学分析法和仪器分析法。化学分析法精确度高，在有争议时一般采用这种方法，但是该方法必须在实验室完成，耗时长，效率低，且具有破坏性。仪器分析法主要是采用光谱分析仪来进行检测，操作简单，效率高，属于无损检测。建议采用合金成分分析仪进行不锈钢材质检测。由于该测量为无损检测，检测合格试件，仍可用于工程使用。户外GIS、隔离开关传动机构轴销100%检测；主要设备的户外密闭箱体（隔离开关操作机构及二次设备的箱体，其他设备的控制、操作及检修电源箱等）要求100%检测。检测标准为：Mn含量不大于2%奥氏体不锈钢。

1.4焊缝质量检测

由于多数焊缝缺陷位于焊缝内部，其质量检测一般采用射线检测和超声波检测。射线穿透物体会发生强度衰减，射线检测是根据射线穿透工件与缺陷时所发生衰减的不同，通过适当的方式接收穿透被检工件的射线并对其进行处理、显示，可获得缺陷的投影图像。超声波检测的工作原理是：超声波以一定的方法进入工件，在传播过程中，与工件材料及其中的缺陷相互作用而发生传播方向及能量的变化，通过接收处理后，可判断工件中是否存在缺陷。对于电网GIS设备对接焊缝可采用A型脉冲反射超声波检测仪进行内部缺陷检测。检测时发现可疑信号后，可在焊缝两侧采用一、二次波并采用前后、左右、环绕和转角扫查等方式进行检测，该检测为无损检测。对于输变电钢管结构焊缝，设计要求全焊透的一级焊缝的内部质量采用A型脉冲反射超声波检测，二、三级焊缝采用放大镜和焊缝检验尺进行外观质量检查，需要时可采用表面无损检测方法检查。对于GIS设备检测比例为每个工程的不同厂家、不同型号的按照纵缝10%（长度）、环缝5%（长度）抽检。对于新建工程钢管结构焊缝检测，一级焊缝内部质量检测（超声）、外观质量抽检比例2%；二级焊缝外观质量抽检比例1%；三级焊缝外观质量抽检，联板焊缝抽检至少20条，筋板焊缝至少10条，其他焊缝至少抽检5条。

1.5镀锌层厚度检测

根据相关标准规定，镀锌层厚度测量的方法主要有称量法、磁性法、横截面显微镜法、阳极溶解库仑法，其中磁性法为无损检测，其他方法为破坏性检测方法。对于电网设备镀层厚度测量，一般采用磁性法，其原理是利用从测头经过非铁磁镀层而流入铁磁基体的磁通大小，来测定镀层厚度。检测比例为每批次各强度等级，抽取4套完整的样品，选取其中优质的3个样本进行检测。其中，同一性能等级、材料、材料炉号、螺纹规格、长度（长度≤100mm时，长度相差≤15mm；长度＞100mm时，长度相差≤20mm，可作为同一长度）、机械加工、热处理工艺、热浸镀锌工艺的螺栓和脚钉为同批；同一性能等级、材料、材料炉号、螺纹规格、机械加工、热处理工艺、热浸镀锌工艺的螺母为同批。

1.6耐张线夹压接质量X射线检测

在安装调试阶段，“三跨”线路耐张线夹压接后现场开展X射线检测，建议采用便携式X射线数字成像仪检测。该检测为无损检测，检测合格试件仍可用于工程使用。“三跨”线路耐张线夹压接质量X射线检测以“三跨”线路区段为单位，每个区段抽检总数量比例为10%。

2 无损检测的应用

2.1渗透检测。作为无损检测的方法之一，渗透检测具有无损检测的基本特点，是通过渗透剂对零部件进行检测的方法，能够对被检对象是否存在缺陷进行判定。它对零部件表面的要求非常苛刻，要求其保持基本的清洁，不存在涂刷油漆、产生油脂以及铁锈的情况。在零部件表面喷涂具有强渗透性的带荧光以及带色渗透剂，使渗透剂从表面进去根部。洗去渗透剂后，接下来在零部件表面涂上显像剂形成一层显像膜，以吸出渗透剂，使裂纹显露出来，从而检测出缺陷的分布状态以及形貌。

2.2超声检测。这种检测方法是利用频段对零部件内外可能存在缺陷的状态进行检测，其充分的作用的声波震动原理。超声波具有较高的频率，传播过程中具有较强的直线性，在固体这种介质中传播具有较快的速度，除此以外，极易在界面中发生反射更好地进行缺陷的探测。超声波探头接触到探测对象时，可以实现超声波的发射和接收，并通过转换形成电信号进行合理的处理。经过对超声波在不同介质中传播时间以及速度的分析，可以对缺陷的位置等情况进行有效的判断。缺陷越严重则反射面以及相应的能量更大，因此可以从反射能量来判定缺陷的基本情况。

2.3射线检测。射线检测是根据电磁波的特性检测金属零部件、检查其内部缺陷的一种方法，主要包含了中子射线、X射线等。一般而言，这种检测方法缺乏对裂纹等面积型缺陷的感知，然而在检测体积型缺陷时却有较高的敏感度。目前射线检测的检测成本较高，在进行射线检测时，要严格控制其计量范围，通过有效的屏蔽措施隔绝对人体的伤害，同时，也要尽量的减少照射时间，避免过于靠近射线源，做好全面的防护措施。

参考文献：

1. 电网金属技术监督现状与发展趋势[J]. 刘纯,谢亿,胡加瑞,陈军君,欧阳克俭.  湖南电力. 2016(03)

作者简介：麦麦提祖农·阿布都克热木（出生年份：1991.9.10），性别：男，民族：维吾尔，籍贯：新疆喀什市，职务/职称：变电检修工/助理工程师（初级），学历：本科，单位：国网新疆电力公司喀什供电公司，研究方向：变电一次设备，电气试验，金属监督。