X射線(xiàn)在絕緣件加工領(lǐng)域的應(yīng)用前景和局限性研究

摘 要：伴隨著我國(guó)輸變電領(lǐng)域的不斷發(fā)展與進(jìn)步，超特高壓電力變壓器和電抗器被廣泛應(yīng)用在輸變電領(lǐng)域，促使我國(guó)變壓器制造廠家對(duì)于超特高壓變壓器的設(shè)計(jì)和制造能力不斷發(fā)展和提高，國(guó)內(nèi)變壓器制造企業(yè)的進(jìn)步為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和基礎(chǔ)建設(shè)做出了重大貢獻(xiàn)。面對(duì)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和需求，變壓器制造企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力也越來(lái)越大，企業(yè)在生存和發(fā)展過(guò)程中需要不斷的創(chuàng)新，才能跟上市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展速度。所以很多變壓器制造企業(yè)通過(guò)人才引進(jìn)、技術(shù)改造、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、質(zhì)量提升等手段來(lái)提高自身產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。本文筆者針對(duì)超特高壓變壓器質(zhì)量提升的手段，探討采用X光檢測(cè)設(shè)備檢查超特高壓變壓器用絕緣材料的內(nèi)在質(zhì)量情況，以及X光檢測(cè)設(shè)備在變壓器領(lǐng)域的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：絕緣件加工;質(zhì)量提升;X射線(xiàn)檢查;檢測(cè)局限性

我國(guó)是超特高壓變壓器和電抗器制造大國(guó)，在所有的超特高壓電力變壓器中都需要使用大量的絕緣成型件和絕緣結(jié)構(gòu)件，才能滿(mǎn)足超特高壓變壓器的設(shè)計(jì)和使用需求[1]。而所有的絕緣件在超特高壓變壓器和電抗器中均為關(guān)鍵部件，其中成型件和絕緣結(jié)構(gòu)件的電氣性能指標(biāo)直接關(guān)系到變壓器能否通過(guò)出廠測(cè)試，所以在絕緣件加工領(lǐng)域，絕緣成型件和絕緣結(jié)構(gòu)件的質(zhì)量指標(biāo)是非常高的，要求絕緣件內(nèi)外均不得有任何的雜質(zhì)或異物，甚至于空腔。然后我們的絕緣件由于其結(jié)構(gòu)多樣性和復(fù)雜性，很難避免絕緣件內(nèi)部沒(méi)有異物、空腔等缺陷，且絕緣件制造企業(yè)無(wú)法對(duì)自身制造的絕緣件進(jìn)行電氣性能在線(xiàn)檢測(cè)，只能通過(guò)制造工藝過(guò)程控制來(lái)管控產(chǎn)品質(zhì)量。那么如何才能對(duì)絕緣件進(jìn)行質(zhì)量提升，我們需要在不破壞產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的情況下，檢查出產(chǎn)品的內(nèi)在質(zhì)量。而X射線(xiàn)檢查恰好就具備這樣的能力，X射線(xiàn)具有較強(qiáng)的穿透性，可以檢測(cè)比較厚實(shí)的產(chǎn)品，可以滿(mǎn)足復(fù)雜絕緣件的檢查，其檢查局限性相對(duì)于其它檢測(cè)方法要小的多。

1.絕緣件的制造過(guò)程控制及內(nèi)部性能檢查

1.1 絕緣件是大型油浸式電力變壓器中不可或缺的關(guān)鍵零部件之一，在油浸式電力變壓器內(nèi)不同部位的絕緣件的性能要求各不相同。耐受電壓和場(chǎng)強(qiáng)也不一樣，所以絕緣材料需要加工成各種各樣的結(jié)構(gòu)，加工工序復(fù)雜繁多，每道工序都有污染風(fēng)險(xiǎn)，合格的絕緣件必須要有足夠的電氣強(qiáng)度、機(jī)械強(qiáng)度，任何污染都會(huì)造成耐壓不達(dá)標(biāo)而發(fā)生放電情況。所以絕緣材料除了必須有足夠的機(jī)械強(qiáng)度外，還必須非常純凈，不得有任何雜質(zhì)參入，才能滿(mǎn)足變壓器的使用要求。但是肉眼只能看到絕緣件的外觀，無(wú)法看到絕緣件內(nèi)部缺陷。

1.2絕緣件制造過(guò)程中的清潔度控制

由于絕緣件在變壓器內(nèi)處于高電壓場(chǎng)強(qiáng)內(nèi)，這就要求絕緣件內(nèi)部不得有金屬和非金屬異物，因?yàn)橐坏┙^緣件內(nèi)有異物，會(huì)導(dǎo)致異物在變壓器高電壓場(chǎng)強(qiáng)環(huán)境中發(fā)生局部放電的問(wèn)題，嚴(yán)重時(shí)造成變壓器擊穿甚至于燒毀的嚴(yán)重質(zhì)量問(wèn)題，所以絕緣件在加工過(guò)程中必須對(duì)清潔度進(jìn)行重點(diǎn)控制，清潔度控制表現(xiàn)在原材料選用，加工工藝合理性，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境、半成品周轉(zhuǎn)和成品防護(hù)等幾個(gè)方面，只有加強(qiáng)產(chǎn)品制造過(guò)程的工藝控制，才能有效避免異物混入產(chǎn)品內(nèi)部，從而控制產(chǎn)品的清潔度[2]。

1.3 加工設(shè)備的管理與控制

絕緣件除了要控制原材料、半成品和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境之外，其制造過(guò)程中的設(shè)備的管理和控制也尤為重要，首先絕緣件不是金屬件，絕緣件的加工和常規(guī)金屬件有很大區(qū)別，比如絕緣件在設(shè)備上進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，不得使用冷卻液、不得參入水、油等污染絕緣件。所以要求絕緣件加工設(shè)備要有良好的清潔度，完善的刀具冷卻系統(tǒng)，刀具排屑系統(tǒng)和粉塵清理系統(tǒng)。缺少任何一項(xiàng)都會(huì)造成絕緣件的污染而無(wú)法正常使用。有些產(chǎn)品還需要使用的熱壓機(jī)，產(chǎn)品在加工過(guò)程中對(duì)溫度、壓力都有特殊工藝要求，設(shè)備的穩(wěn)定性直接關(guān)系到產(chǎn)品的最終質(zhì)量。

1.4? 絕緣件質(zhì)量關(guān)鍵控制

絕緣件加工過(guò)程進(jìn)行有效的管控后，我們還不能忽略絕緣件的周轉(zhuǎn)過(guò)程，如果加工過(guò)程嚴(yán)格控制了產(chǎn)品的清潔度，但在后續(xù)的周轉(zhuǎn)和運(yùn)輸過(guò)程中沒(méi)有對(duì)絕緣件進(jìn)行有效的防護(hù)的話(huà)，也會(huì)造成最終產(chǎn)品的質(zhì)量問(wèn)題。另外有的時(shí)候雖然我們控制了產(chǎn)品的制造過(guò)程，但我們無(wú)法確定絕緣件內(nèi)部是否還有其它問(wèn)題，然而X射線(xiàn)可以穿透進(jìn)入產(chǎn)品內(nèi)部，找出產(chǎn)品內(nèi)部的缺陷，通過(guò)對(duì)缺陷的評(píng)估，最終可以判定出產(chǎn)品是否滿(mǎn)足使用要求。

2.X射線(xiàn)檢查在絕緣件加工領(lǐng)域的應(yīng)用

X射線(xiàn)能夠檢測(cè)出絕緣件內(nèi)部的缺陷，但是其本身也有一定的精度和探測(cè)能力，現(xiàn)在的X光機(jī)可以探測(cè)到100mm厚度的絕緣件內(nèi)部質(zhì)量情況，厚度超過(guò)100mm后，其探測(cè)精度和效果會(huì)下降許多，如果絕緣件是組合裝配件時(shí)，X射線(xiàn)的檢查效果也會(huì)大打折扣，有時(shí)甚至于完全失去檢測(cè)效果。比如當(dāng)銅件表面需要覆蓋絕緣件時(shí)，此時(shí)的絕緣件就無(wú)法采用X射線(xiàn)進(jìn)行內(nèi)部檢查，因?yàn)閄射線(xiàn)師無(wú)法穿透銅制產(chǎn)品，所以就不能檢測(cè)銅件表面的絕緣層內(nèi)是否清潔，是否有分層、異物、空腔等缺陷。為此了避免此情況的發(fā)生，我們一般需要先單獨(dú)對(duì)絕緣零部件進(jìn)行X射線(xiàn)檢查，然后將檢查沒(méi)有問(wèn)題的絕緣零部件安裝到金屬骨架的表面，通過(guò)間接檢查的方法來(lái)保證真?zhèn)€產(chǎn)品的清潔度[3]。所以我們?cè)偈褂肵射線(xiàn)對(duì)絕緣件件進(jìn)行檢查時(shí)，要充分利用其特性，有針對(duì)性的采用X射線(xiàn)進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)量的檢查和篩選。

結(jié)束語(yǔ)：綜上所述，絕緣件加工過(guò)程中引入X射線(xiàn)檢查系統(tǒng)后，進(jìn)一步提升了絕緣件加工企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量，它可以有效避免劣質(zhì)的絕緣件產(chǎn)品流入變壓器制造企業(yè)內(nèi)，大大降低了變壓器制造企業(yè)制造變壓器的不合格風(fēng)險(xiǎn)，提高了變壓器一次測(cè)試合格率。無(wú)形中降低了變壓器制造成本，還能為變壓器制造企業(yè)縮短產(chǎn)品制造周期?？偟膩?lái)說(shuō)，絕緣件檢測(cè)引入X射線(xiàn)檢查工序，可以給絕緣件生產(chǎn)廠家和變壓器制造廠家?guī)?lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。最后，限于筆者的水平有限，本文還有很多不足之處，筆者會(huì)在日后的工作學(xué)習(xí)中繼續(xù)加以改進(jìn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉軍，陶維道.X射線(xiàn)數(shù)字成像技術(shù)在鑄造鋁合金輪轂檢測(cè)中的應(yīng)用[J].無(wú)損探傷，2017，（3）.42-44.

[2]許煥清，馬君鵬，王成亮，等.GIS設(shè)備典型缺陷的X射線(xiàn)數(shù)字成像檢測(cè)技術(shù)[J].電網(wǎng)技術(shù)，2017，（5）.1697-1702.

[3]向真，張欣，黃榮輝，等.X射線(xiàn)數(shù)字成像技術(shù)在開(kāi)關(guān)設(shè)備缺陷診斷中的應(yīng)用[J].高壓電器，2016，（2）.195-199.

作者簡(jiǎn)介：

陳志平，性別：男1980年9月出生，2002年畢業(yè)于常州市信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院，機(jī)電工程系，大學(xué)專(zhuān)科學(xué)歷，現(xiàn)從事油浸式交直流變壓器用絕緣成型件的制造和研究，

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