電纜接頭內(nèi)部缺陷的檢測方法

        在電力系統(tǒng)中，通常需要鋪設(shè)電纜進行電能的傳輸或?qū)崿F(xiàn)對用戶的供電。電纜鋪設(shè)好后，為了使其成為一個連續(xù)的線路，各段電纜必須連接為一個整體，這些連接點就稱為電纜接頭。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，使其安全可靠地運行，起到防水、防塵和防震動的作用。

        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)的檢測電纜中間接頭的內(nèi)部缺陷的方法。

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

        一種電纜接頭內(nèi)部缺陷的新型檢測方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中檢測電纜中間接頭內(nèi)部缺陷的帶電局放測試方法檢測精度不高，難以檢測電纜中間接頭內(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)射超聲波信號并接收返回的超聲波反射信號，記錄所述超聲波信號的發(fā)射時間和所述超聲波反射信號的返回時間；

        計算所述發(fā)射時間與所述返回時間的時間差，并判斷所述時間差與預(yù)置時間差是否一致，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)置時間差為對內(nèi)部無缺陷的電纜接頭進行超聲波發(fā)射和接收所獲得的超聲波信號的發(fā)射時間與返回時間的時間差。

        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)射超聲波信號并接收返回的超聲波反射信號包括：

        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)射超聲波信號并接收返回的超聲波反射信號，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)射超聲波信號并接收返回的超聲波反射信號包括：

        通過圍繞著固定的電纜接頭進行360°旋轉(zhuǎn)并相對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)射超聲波信號并接收返回的超聲波反射信號，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：

        本檢測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)射超聲波信號并接收返回的超聲波反射信號，通過計算超聲波探頭發(fā)射超聲波信號與接收到反射返回的超聲波信號之間的時間差，可以判斷電纜接頭是否存在內(nèi)部缺陷檢測。由于超聲波在電纜接頭中會以一定的速度進行傳輸，當(dāng)超聲波在遇到電纜接頭內(nèi)部的缺陷的時候，會提前發(fā)射回來，形成缺陷波;而當(dāng)電纜接頭內(nèi)部無缺陷的時候，超聲波會一直在電纜接頭中進行傳輸，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)部有缺陷的時候，由于超聲波在電纜接頭內(nèi)部傳輸?shù)臅r間較短，所接收到的缺陷波的時間與發(fā)射時間之間的時間差要小于正常的接收到底波的時間與發(fā)射時間之間的時間差。故本方法中通過計算并判斷超聲波探頭發(fā)射超聲波信號與接收到反射返回的超聲波信號之間的時間差是否與正常的預(yù)置時間差一致，即可判斷超聲波探頭進行探測的電纜接頭的某一具體位置的內(nèi)部是否存在缺陷，并且由于是基于對容易測量獲得的時間差的大小進行電纜接頭內(nèi)部是否存在缺陷的判斷，使得這樣的檢測方法能夠精準(zhǔn)的檢測電纜中間接頭內(nèi)部的缺陷。