[发明专利]一种复合绝缘子内部缺陷的主动红外热像检测装置及方法

说明书

本发明公开了一种复合绝缘子内部缺陷的主动红外热像检测装置及方法，包括可调制光辐射热激励加载装置、红外热像采集装置、控制及数据处理分析装置。控制可调制光辐射热激励加载装置对复合绝缘子施加可控热激励，使复合绝缘子表面形成动态温度场数据；控制红外热像采集装置采集动态温度场数据；利用控制及数据处理分析装置对动态温度场数据进行识别和分析，获取复合绝缘子的内部缺陷的具体情况。因此，本发明提供的复合绝缘子内部缺陷的主动红外热像检测装置及方法，能够解决现有的复合绝缘子缺陷的检测方法灵敏度低，复杂耗时，具有破坏性，检测条件要求高的问题。

技术领域

本发明涉及电力设备检测领域，尤其涉及一种复合绝缘子内部缺陷的主动红外热像检测装置及方法。

背景技术

复合绝缘子自20世纪70年代在我国开始应用以来，以其体积小、重量轻、机械强度高、防污闪能力强、憎水性和憎水迁移性优良等优点，受到了越来越广泛的应用。然而，复合绝缘子由于制造工艺、现场运行老化等原因导致护套与芯棒脱粘、护套内部气孔或断层等缺陷时，复合绝缘子会出现界面击穿、闪络、硅橡胶老化、机械强度降低、芯棒脆断等问题，这些隐蔽性缺陷会对电网的安全运行构成极大威胁。复合绝缘子的结构具有特殊性，两层绝缘材料之间有一层位于绝缘子内部的交界面。在生产过程中或者长期运行中内部交界面各处的绝缘性能难以保证完全优秀，在水汽、电场、泄漏电流的作用下，内部缺陷从无到有并进一步扩大，逐渐导致气孔气隙或者内部放电烧蚀通道等缺陷，缺陷进一步发展甚至会出现绝缘子击穿或断裂掉串等严重后果。

为了减少事故的发生，采用无损检测手段是一个有效的方法。在复合绝缘子的生产过程中，采用无损检测手段可以辅助提高绝缘子的生产质量。在实际运行的过程中，定期采用无损检测手段监测检测绝缘子的运行情况，尽早发现故障隐患，避免因绝缘子发生故障威胁到电网安全。

目前针对复合绝缘子的无损检测手段大多是传统的检测陶瓷或玻璃绝缘子的方法的延续，这些检测方法各有其适用范围，但是尚无很好的检测复合绝缘子内部缺陷的方法。而且，由于复合材料的材料性质的特殊性与结构构造的特殊性，许多针对陶瓷或玻璃绝缘子的无损检测手段并不能很好地适用于复合绝缘子，特别是，复合绝缘子有别于陶瓷或玻璃绝缘子，存在内部交界面缺陷等隐蔽缺陷，而交界面缺陷对于复合绝缘子又是一类很重要的故障原因。因此，急需改进与完善现有的无损检测方法，或提出新的检测手段以确保复合绝缘子的安全性。目前对于复合绝缘子缺陷的检测方法有很多，例如电场分布检测法、红外线检测法、陡波试验法、改进水扩散试验法等。但这些方法或灵敏度低，或复杂耗时、具有破坏性，或检测条件要求高。在复合绝缘子投运前，复合绝缘子是否存在内部缺陷目前还没有标准的检测方法。

发明内容

本发明提供了一种复合绝缘子内部缺陷的主动红外热像检测装置及方法，以解决现有的复合绝缘子缺陷的检测方法灵敏度低，复杂耗时，具有破坏性，检测条件要求高的问题。

第一方面，本发明提供了一种复合绝缘子内部缺陷的主动红外热像检测装置，包括可调制光辐射热激励加载装置、红外热像采集装置、控制及数据处理分析装置；

所述可调制光辐射热激励加载装置和所述红外热像采集装置分别与所述控制及数据处理分析装置连接；

所述可调制光辐射热激励加载装置由光辐射调制电路、供电电源和两支可调制光源组成；所述光辐射调制电路分别与所述控制及数据处理分析装置、所述供电电源以及两支所述可调制光源连接；

所述红外热像采集装置包括高精度红外热像仪和数据采集卡；所述高精度红外热像仪与所述数据采集卡连接，所述数据采集卡与所述控制及数据处理分析装置连接；

所述控制及数据处理分析装置包括热激励加载控制模块、红外热像数据采集控制模块、红外热图序列处理分析及缺陷识别模块、数据传输模块和数据管理维护模块；

所述热激励加载控制模块与所述光辐射调制电路连接；所述红外热像数据采集控制模块与所述数据采集卡连接；