基于X射線的輸電線路金具壓接質量檢測

田地 姜武陽

摘要：介紹了X射線檢測系統的結構和基本原理，分析了X射線檢測技術在輸電線路金具壓接質量檢測領域的應用特點和優勢，探討了輸電線路金具壓接質量檢測的技術要點。研究成果在遵義市110kv茗青線中得到實際應用，取得了良好的效果。

關鍵詞：X射線;輸電線路;金具;壓接質量;無損檢測

在我國的電網中，架空輸電線路多采用耐張線夾和接續管等壓接金具實現物理連接，壓接型耐張線夾在支撐電能傳輸的同時，也要承受導線的全部張力，直接影響著線路的可靠性和供電安全性，因此其壓接質量至關重要。本文探討了采用X射線對輸電線路金具壓接質量進行檢測的技術方案及應用。

1 X射線檢測技術概述

X射線檢測是一種常規的無損檢測技術，借助圖像處理技術，X射線檢測可以對電纜缺陷進行可視化分析，有效地提高了缺陷評價的準確性和操作效率。在電網的架空輸電線路中，耐張線夾、GIS、套管、復合絕緣子等部件有廣泛的應用，而這些部件多采用壓接法進行連接，其壓接質量是輸電線路安全運行的重要影響因素，但其壓接缺陷一般很難通過外觀檢查發現。為解決此導線異常發熱、斷線等安全隱患，采用現場X射線檢測是一種可行的方案。

輸電線路金具壓接質量X射線檢測是以X射線無損檢測技術為基礎，充分利用X射線與物質相互作用的物理效應，在成像裝置上形成待檢測部件的結構影像，可以非常直觀地發現其內部欠壓、漏壓、空壓及壓接錯位等缺陷。

2 X射線檢測系統原理

一臺典型的X射線檢測系統一般由脈沖射線源、數字平板探測器、計算機圖像處理系統、機械裝置、無線傳輸裝置等部分構成。其中X射線源多采用便攜式定向X射線機或者脈沖式射線機，探測器則有數字式和膠片式兩類，機械裝置則根據檢測設備、檢測對象和檢測方法的不同而單獨設計，起到設備固定和方便操作的作用。

X射線檢測的基本原理是利用了X射線可以穿透物體的特殊物理特性，借助計算機系統可以儲存檢測影像，采用一定的算法處理后可以自動完成無損評價，在產品研究、失效分析、高可靠篩選、質量評價、優化工藝等方面有重要應用價值。

現代X射線檢測系統結合計算機圖像處理系統的應用，可以很方便地對接不同行業的特殊需求，通過編程提供人性化的操作界面和高效的圖像分析程序，可以大大減少人力勞動強度，實現自動化檢測的目的。

3輸電線路金具壓接質量檢測技術要點

3.1檢測部件及透照布置

對于輸電線路金具而言，X射線檢測主要針對壓接部件，例如鋼錨與外部鋁套管壓接區域、芯線與錨管或芯線接續管壓接區域、外部鋁管和絞線或中間套管壓接區域等，如圖1所示。

在操作時，X射線束的中心線應與待檢測部件的中心保持垂直，成像板與待檢測部件要緊貼在一起，避免產生彎曲變形。如果受現場條件限制無法緊貼，可以通過恰當增加焦距來改善成像效果。在透照前必須確保X射線照射方向沒有人員在場。值得注意的是，檢測時設備對導線和桿塔的附加荷載應在導線和桿塔的允許值范圍之內。

3.2主要參數的確定

X射線成像系統的參數有很多，在輸電線路金具X射線檢測中，最為關鍵的是要合理確定管電壓和曝光量。管電壓要以透照對象的厚度來確定，如果透照質量不佳，應進行多次調整。但要注意在曝光量達標的情況下，盡量采用較低的管電壓。對于曝光量的設置，要綜合分析檢測速度、檢測設備和檢測質量等方面的要求，可以通過簡單試驗來調整曝光量。同樣，在圖像質量和檢測效率達標的情況下，曝光量要盡量降低。

3.3圖像質量要求

檢測影像是質量評估的依據，因此檢測圖像要保證高質量。無論是膠片還是數字圖像，其都要做好清晰完整的標識，且標識要設置在非重點位置上。如果是對同一壓接金具進行檢測的多張圖片，應選用不同角度或不同部件的圖片，共同構成一個金具的完整檢測圖像。檢測圖像的黑度和對比度要適應人眼的生理特性，如不達標應進行恰當的圖像處理，被檢測部位的影像要保持清晰，特別是對于邊界或交界的區域應有較高的清晰度。被檢測部位不應有其它無關構件的影像或偽像。

3.4缺陷的判別

X射線檢測后，需要對其缺陷進行分析。根據當前實踐和相關標準的要求，最常用的辦法是先收集壓接型金具主要壓接部位的正確壓接的典型圖樣和常見的典型缺陷圖樣，以此作為參考標準，再將檢測圖像與這些標準圖像進行對照，從而對缺陷的有無或缺陷的類型作出判斷。在參考標準圖像時，要同時考慮文字描述和圖像特征的符合性。如果標準圖庫中沒有與實際檢測結果一致的缺陷情況時，可以綜合考慮缺陷的外觀尺寸、形態和分布等特點，選擇一個或多個最為相似的標準圖像進行綜合判別，也可以借助計算機的自動判別功能進行判別。缺陷的判別需滿足GB/50233、DL/T 758、Q/GDW 571等標準的要求。

4應用案例

本文所述技術方案在貴州省遵義市110kv茗青線的金具壓接質量檢測中進行了應用，完成了對6號塔大號側和7號塔小號側的三相線路檢測。檢測中采用了丹東奧龍射線儀器集團有限公司的AL-DR-270型X射線便攜式DR數字成像系統。檢測過程及缺陷判別標準滿足Q/GDW 11793-2017《輸電線路金具壓接質量X射線檢測技術導則》的各項要求。

經檢測，6號塔大號側B、C相和7號塔小號側B、C相均有不同程度的缺陷。如圖2所示，

圖2（a）為6號塔大號側A相的檢測圖像，其結構完整，壓接良好，未見缺陷;圖2（b）為6號塔大號側B相的檢測圖像，其結構完整，但鋼錨毛刺未修，防滑槽漏壓，需補壓。總體檢測結果如表1所示。

5結語

近年來，我國城市化建設的步伐在不斷加速，電力需求連年增長，電力電纜在城市輸配電網的作為更加突出。本文通過X射線無損檢測技術的應用，對輸電線路金具壓接質量檢測技術進行了分析，對輸配電網的維護管理具有重要的應用價值。

參考文獻

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第一作者簡介：田地，男，漢族，貴州仁懷市，1987年07月，本科，工程師，遵義供電局，郵編56300，研究方向：輸電線路運行檢修。