GIS、GIL設(shè)備局放檢測超聲波傳感器通用型壓接裝置工藝研究

肖灑

摘要：在空間ANSYS氣體壓強應(yīng)力有限元仿真分析的基礎(chǔ)上，著手實現(xiàn)通用型壓接裝置結(jié)構(gòu)科學(xué)優(yōu)化。開發(fā)出一套可實現(xiàn)穩(wěn)定檢測，可靠壓接，免高處作業(yè)的快速、便捷且廣泛應(yīng)用于GIS、GIL超聲局放檢測現(xiàn)場的一種新型通用型壓接裝置。

關(guān)鍵詞：局放檢測;超聲波傳感器;壓接裝置;工藝研究

1 引言

GIS、GIL設(shè)備內(nèi)部常見的毛刺電暈放電、懸浮電位放電和自由金屬顆粒等缺陷會激發(fā)超聲波信號，可通過放置在GIS外殼上的超聲波傳感器進行檢測。常規(guī)操作時超聲波傳感器一般通過耦合劑黏連在罐體外殼上。鑒于耦合劑固有屬性，其不易粘合牢靠，導(dǎo)致現(xiàn)場應(yīng)用時超聲傳感器極易掉落，中斷帶電檢測試驗甚至損壞超聲傳感器，極大的影響到帶電檢測工作效率，也給現(xiàn)場試驗人員帶來一定的心理負擔(dān)。基于此，現(xiàn)場人員進行檢測時，習(xí)慣手扶傳感器，該操作方法會導(dǎo)致對試驗結(jié)果的較大干擾。另外，變電站內(nèi)部分GIS結(jié)構(gòu)離地位置較高，檢測時需進行登高作業(yè)，存在較大的安全隱患且效率低下、耗時耗力。

2 GIS、GIL設(shè)備局放檢測超聲波傳感器通用型壓接裝置ANSYS仿真分析

2.1 提出GIS、GIL設(shè)備局放檢測超聲波傳感器通用型壓接裝置初步方案

方案采用真空泵產(chǎn)生真空負壓的原理，通過吸盤將重物吸住，空氣流向如圖中的紅色箭頭所示。

2.2 搭建GIS、GIL設(shè)備局放檢測超聲波傳感器通用型壓接裝置吸盤幾何模型

由于裝置中吸附部分是兩個通過聯(lián)通的吸盤，因此建立兩個相同的吸盤模型后，通過一個三維體將兩個吸盤連接起來。

2.3 GIS、GIL設(shè)備局放檢測超聲波傳感器通用型壓接裝置仿真結(jié)果分析

對吸盤模型進行網(wǎng)格劃分、面的定義、邊界約束后，求解計算。得到吸盤吸附系統(tǒng)壓力分布云圖如下圖所示。經(jīng)仿真計算得到吸盤吸附系統(tǒng)的吸力為28.9185N>10N， 滿足設(shè)計需求。

3 GIS、GIL設(shè)備局放檢測超聲波傳感器通用型壓接裝置實物研制

3.1 設(shè)計GIS、GIL設(shè)備局放檢測超聲波傳感器通用型壓接裝置結(jié)構(gòu)圖

經(jīng)ANSYS仿真確認該尺寸下GIS、GIL設(shè)備局放檢測超聲波傳感器通用型壓接裝置可滿足現(xiàn)場生產(chǎn)需求，由此設(shè)計如下圖所示裝置結(jié)構(gòu)圖。

3.2 GIS、GIL設(shè)備局放檢測超聲波傳感器通用型壓接裝置選材、制作及測試

裝置尺寸及結(jié)構(gòu)確定后，通過市場選材，得到如下明細表。

基于上述分析，最終研制GIS、GIL設(shè)備局放檢測超聲波傳感器通用型壓接成套裝置如下圖所示：

4 GIS、GIL設(shè)備局放檢測超聲波傳感器通用型壓接裝置的優(yōu)勢及特色

1.穩(wěn)定可靠。所研制的GIS、GIL設(shè)備局放檢測超聲波傳感器通用型壓接裝置在空間ANSYS氣體壓強應(yīng)力有限元仿真分析的基礎(chǔ)上，著手實現(xiàn)通用型壓接裝置結(jié)構(gòu)科學(xué)優(yōu)化，通過內(nèi)置彈簧保持裝置來均恒壓力，提高試驗數(shù)據(jù)的可靠性（抗干擾性）。

2.快捷方便。在局放檢測超聲傳感器本體上，外部合理加裝空氣壓力罩進行壓接，將原先僅僅依靠耦合劑進行連接的不確定性弊端轉(zhuǎn)化成依靠強壓力壓接的準確性優(yōu)勢，提升局放檢測工作的效率。

參考文獻：

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