[发明专利]一种输电线耐张线夹缺陷分析预警方法

说明书

本发明属于材料探伤技术领域，公开了一种输电线耐张线夹缺陷分析预警方法，采用声发射传感器采集目标耐张线夹的声发射信号进行分析，并在出现缺陷及断裂特征值时预警，针对目标耐张线夹的同类型结构，通过人为制造缺陷进行张拉实验，并获取对应缺陷的声发射信号特征值作为分析和预警参考。本发明通过拉力试验分别能够确定正常的耐张线夹、有缺陷的耐张线夹，所能承受的拉力值是不同的；且使用X射线装置可以清晰的辨别，有缺陷的耐张线夹无法达到额断拉力值，并确定陷头损坏的位置。

技术领域

本发明属于材料探伤技术领域，具体涉及一种输电线耐张线夹缺陷分析预警方法。

背景技术

耐张线夹是输电线路的重要金具之一，用于将导线或避雷线固定在非直线杆塔的耐张绝缘子串上，起锚固及导电的作用。目前采用耐张线夹、接续管压接是实现超特高压输电线路远距离不间断输电的唯一手段。随着电网的快速发展，电压等级越来越高，输电线路越来越密集，由于耐张线线夹数量庞大、且运行年数长，耐张线夹的性能缺陷已成为影响电网安全稳定运行的重要因素。

对于耐张线夹的探伤方法有多种，包括人工肉眼查看明显的外部损伤，或者拆卸下来进行维护查看，但为了不影响设备的正常使用，通常采用设备进行无侵入式检测探伤，其中包括X光机和超声波检测设备。但由于上述设备通常具有一定体积，无法直接设置在耐张线夹上，需要人员达到现场进行操作，则只能定期现场检测，无法及时获取到设备的现状。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明提供一种利用声发射信号进行缺陷预判的耐张线夹分析方法，通过利用材料本身在出现塑性形变时发出具有特征的声发射信号的特点，采用设置小体积的接受传感器，并通过物联网系统将数据实时发送至后台服务器中进行分析，则能够实时获取到耐张线夹的状态。

本发明所采用的技术方案为：

第一方面，本发明公开一种输电线耐张线夹缺陷分析预警方法，采用声发射传感器采集目标耐张线夹的声发射信号进行分析，并在出现缺陷及断裂特征值时预警，

针对目标耐张线夹的同类型结构，通过人为制造缺陷进行张拉实验，并获取对应缺陷的声发射信号特征值作为分析和预警参考。

其中，所谓同类型结构，是指该方法适用于不同尺寸类型的耐张线夹，但需要在前期建立具有高匹配度的预测判断模型。则张拉实验时会针对目标耐张线夹选取相同型号尺寸大小的耐张线夹，然后进行测试，所获得的数据能够反映真实结果。

所谓人为制造缺陷，是指在正常耐张线夹一侧或多个部位人为制造塑性形变，包括外部可察的损伤和内部损伤，从而在张拉测试中能够确定每种缺陷在被施加张拉力时逐步变化情况和其断裂时的张拉力大小。通过实验可知一般存在缺陷的耐张线夹无法承受原该类型正常件的额定断拉力，但在张拉时会持续发出声发射信号，并在断裂时其声发射信号的幅值波动较大，便于远程判断该耐张线夹的状态。

结合第一方面，本发明提供第一方面的第一种实施方式，所述特征值包括累计能量值；

确定目标耐张线夹在断裂时的累计能量值A，并设定小于累计能量值A的数值作为预警阈值。

所谓累计能量值，是根据传输的声发射信号数据进行分析得到，在计算时间节点之前所接受到的所有声发射信号的能量，由于声发射信号具有特殊性质，既凯赛效应(kaiser effect)，可理解为由于塑性形变过程属于不可逆形变，则已经被张拉形变的材料再次施加同等力或小于该张拉力的外力时，其本身晶体结构不会出现瞬态弹性形变，也就是其内应力不会突然重新分布，则不会发出声发射信号。

根据该特性可知，只有张拉力持续增大，该耐张线夹的对应部位才会持续产生声发射信号。则该耐张线夹从开始测试直到断裂，其不论其过程如何，接收到的总的声发射信号能量值为恒定值。