基于涡流技术的高压电缆铅封裂纹缺陷检测研究
发布时间:2024-05-14 20:03
铅封作为最普遍的高压电缆金属铅护套或铝护套的中间连接方式,有着极重要的密封防水作用。为了确保高压电缆安全稳定运行并提升电缆服役寿命,需要对电缆接头的铅封状态进行定期检查,降低铅封开裂带来的安全隐患。文中首先分析了高压电缆铅封开裂的原因,并对比了针对其裂纹缺陷常用的检测方法,提出了利用涡流检测技术对高压电缆铅封裂纹缺陷进行检测的方法。文中分析了涡流检测技术的原理及信号处理方法,并通过COMSOL有限元软件仿真、模拟实验和现场检测验证了采用涡流技术对高压电缆铅封开裂进行检测的可能性。研究结果表明,涡流探伤技术可有效检测出高压电缆铅封是否开裂,且铅封开裂越严重,探头线圈阻抗幅值和相位的变化越明显。
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本文编号:3973409
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图163号样品涡流检测信号
图152号样品涡流检测信号图17检测现场
图1涡流检测的原理
涡流检测是运用电磁感应原理,在探头激励线圈中通正弦波交变电流,当探头接近金属表面时,线圈中交变电流所产生的交变磁场会在金属表面产生感应电流,即涡流[10-16]。涡流的方向与线圈电流相反,频率相同,同时交变涡流也会产生一个相同频率的磁场,见图1。涡流通道的损耗电阻,以及涡流产生的....
图2涡流检测阻抗分析等效线圈
涡流检测过程中,激励线圈中电场产生的磁场和工件中涡流产生的感应磁场相互影响,两者之间的相互作用模型可以等效为变压器中初级线圈和次级线圈的关系,其中,激励线圈等效为变压器的原边,被测工件作为变压器的副边,见图2。初级线圈的阻抗Z1为
图3次级线圈折合到初级线圈的等效电路图
由视在阻抗方程可以得到的阻抗平面图见图4,反映了检测线圈视在电阻和视在感抗随被测工件阻抗变化的趋势。根据视在阻抗的概念,可以认为初级电路中电流或电压的变化,是由于电路中视在阻抗的变化所引起的。根据阻抗平面图,由初级线圈阻抗的变化可以推知次级电路中的阻抗的变化,进而推断出工件表面的....
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