電纜接頭內(nèi)部缺陷的檢測(cè)方法

        在電力系統(tǒng)中，通常需要鋪設(shè)電纜進(jìn)行電能的傳輸或?qū)崿F(xiàn)對(duì)用戶的供電。電纜鋪設(shè)好后，為了使其成為一個(gè)連續(xù)的線路，各段電纜必須連接為一個(gè)整體，這些連接點(diǎn)就稱為電纜接頭。電纜線路中間部位的電纜接頭稱為電纜中間接頭。電纜中間接頭是用于各種電壓等級(jí)的交聯(lián)電纜或油浸電纜的中間連接的電纜附件，主要作用是使供電線路通暢，使電纜保持密封，并保證電纜接頭處的絕緣等級(jí)，使其安全可靠地運(yùn)行，起到防水、防塵和防震動(dòng)的作用。

        為了保證供電的可靠性，要求電纜中間接頭中的橡膠應(yīng)力錐及預(yù)制橡膠絕緣件應(yīng)無氣泡、焦燒物及其他有害雜質(zhì)，內(nèi)外表面光滑，絕緣與半導(dǎo)電界面應(yīng)結(jié)合良好，半導(dǎo)電屏蔽內(nèi)應(yīng)無有害雜質(zhì)。而根據(jù)現(xiàn)有電纜中間接頭樣品顯微觀測(cè)結(jié)果和電纜附件廠家調(diào)研情況得知，電纜中間接頭上的微小的氣泡和界面凸起不可避免，因此為確保供電的可靠性，保證所采用的電纜中間接頭的質(zhì)量，需要有相應(yīng)的檢測(cè)電纜中間接頭的內(nèi)部缺陷的方法。

        目前，檢測(cè)電纜中間接頭內(nèi)部缺陷的方法主要為帶電局放測(cè)試。由于在絕緣結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生局部放電時(shí)，會(huì)伴隨產(chǎn)生電脈沖、電磁輻射等信號(hào)，因此可以通過用信號(hào)接收探頭直接接收局部放電時(shí)產(chǎn)生的異常信號(hào)并對(duì)異常信號(hào)進(jìn)行分析以判斷內(nèi)部缺陷的發(fā)生位置。用帶電局放測(cè)試方法判斷內(nèi)部缺陷的發(fā)生位置的原理為:通過安裝好的信號(hào)接收探頭根據(jù)所接收的電纜中間接頭局部放電時(shí)產(chǎn)生的異常信號(hào)的強(qiáng)弱來判斷確定電纜中間接收探頭的內(nèi)部缺陷位置，而實(shí)際上異常信號(hào)往往具有較強(qiáng)的衰減特性。因此，根據(jù)異常信號(hào)的強(qiáng)弱判斷內(nèi)部缺陷的發(fā)生位置要求信號(hào)接收探頭的安裝位置距離內(nèi)部缺陷的發(fā)生位置較近，以及對(duì)信號(hào)接收探頭的精度也有較高的要求，而由于內(nèi)部缺陷的發(fā)生位置難以預(yù)測(cè)以及現(xiàn)有的信號(hào)接收探頭精度有限，使得電纜中間接頭內(nèi)部的一些小缺陷難以被檢測(cè)出來，導(dǎo)致帶電局放測(cè)試方法檢測(cè)電纜中間接頭內(nèi)部缺陷的精度不高。  

        一種電纜接頭內(nèi)部缺陷的新型檢測(cè)方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中檢測(cè)電纜中間接頭內(nèi)部缺陷的帶電局放測(cè)試方法檢測(cè)精度不高，難以檢測(cè)電纜中間接頭內(nèi)部的一些小缺陷的技術(shù)問題。

        通過超聲波探頭在電纜接頭外表面往所述電纜接頭內(nèi)部發(fā)射超聲波信號(hào)并接收返回的超聲波反射信號(hào)，記錄所述超聲波信號(hào)的發(fā)射時(shí)間和所述超聲波反射信號(hào)的返回時(shí)間；

        計(jì)算所述發(fā)射時(shí)間與所述返回時(shí)間的時(shí)間差，并判斷所述時(shí)間差與預(yù)置時(shí)間差是否一致，若是，則所述電纜接頭內(nèi)部無缺陷，否則，所述電纜接頭內(nèi)部有缺陷，其中，所述預(yù)置時(shí)間差為對(duì)內(nèi)部無缺陷的電纜接頭進(jìn)行超聲波發(fā)射和接收所獲得的超聲波信號(hào)的發(fā)射時(shí)間與返回時(shí)間的時(shí)間差。

        通過超聲波探頭在電纜接頭外表面往所述電纜接頭內(nèi)部發(fā)射超聲波信號(hào)并接收返回的超聲波反射信號(hào)包括：

        通過固定的超聲波探頭在360°旋轉(zhuǎn)且水平位移中的電纜接頭的外表面往所述電纜接頭內(nèi)部持續(xù)地發(fā)射超聲波信號(hào)并接收返回的超聲波反射信號(hào)，并持續(xù)記錄旋轉(zhuǎn)的角度和水平位移的距離。

        通過超聲波探頭在電纜接頭外表面往所述電纜接頭內(nèi)部發(fā)射超聲波信號(hào)并接收返回的超聲波反射信號(hào)包括：

        通過圍繞著固定的電纜接頭進(jìn)行360°旋轉(zhuǎn)并相對(duì)于所述電纜接頭做水平位移的超聲波探頭在所述電纜接頭外表面往所述電纜接頭內(nèi)部持續(xù)地發(fā)射超聲波信號(hào)并接收返回的超聲波反射信號(hào)，并持續(xù)記錄旋轉(zhuǎn)的角度和水平位移的距離。  

從以上技術(shù)方案可以看出，本方法具有以下優(yōu)點(diǎn)：

        本檢測(cè)方法中基于超聲波的傳輸和反射特性，通過將超聲波探頭緊貼于電纜接頭外表面，并往電纜接頭內(nèi)部發(fā)射超聲波信號(hào)并接收返回的超聲波反射信號(hào)，通過計(jì)算超聲波探頭發(fā)射超聲波信號(hào)與接收到反射返回的超聲波信號(hào)之間的時(shí)間差，可以判斷電纜接頭是否存在內(nèi)部缺陷檢測(cè)。由于超聲波在電纜接頭中會(huì)以一定的速度進(jìn)行傳輸，當(dāng)超聲波在遇到電纜接頭內(nèi)部的缺陷的時(shí)候，會(huì)提前發(fā)射回來，形成缺陷波;而當(dāng)電纜接頭內(nèi)部無缺陷的時(shí)候，超聲波會(huì)一直在電纜接頭中進(jìn)行傳輸，直到傳輸至電纜接頭與電纜主絕緣層的分界面后才反射回來，形成底波。因此，當(dāng)電纜接頭內(nèi)部有缺陷的時(shí)候，由于超聲波在電纜接頭內(nèi)部傳輸?shù)臅r(shí)間較短，所接收到的缺陷波的時(shí)間與發(fā)射時(shí)間之間的時(shí)間差要小于正常的接收到底波的時(shí)間與發(fā)射時(shí)間之間的時(shí)間差。故本方法中通過計(jì)算并判斷超聲波探頭發(fā)射超聲波信號(hào)與接收到反射返回的超聲波信號(hào)之間的時(shí)間差是否與正常的預(yù)置時(shí)間差一致，即可判斷超聲波探頭進(jìn)行探測(cè)的電纜接頭的某一具體位置的內(nèi)部是否存在缺陷，并且由于是基于對(duì)容易測(cè)量獲得的時(shí)間差的大小進(jìn)行電纜接頭內(nèi)部是否存在缺陷的判斷，使得這樣的檢測(cè)方法能夠精準(zhǔn)的檢測(cè)電纜中間接頭內(nèi)部的缺陷。