[发明专利]一种铜铝线夹裂缝缺陷检测方法和系统

说明书

本发明公开了一种铜铝线夹裂缝缺陷检测方法和系统，通过测量铜铝线夹的尺寸及成分信息构建铜铝线夹结构模型，通过测量铜铝线夹所处物理场的模型，并对铜铝线夹进行多物理场耦合有限元仿真处理，获取铜铝线夹正常情况下的温度场分布。本发明方法可用于电力系统中主网以及配网中，在远距离不停电的情况下进行铜铝线夹的故障诊断，通过物理场数据采集装置以及铜铝线夹数据库的建立，结合现场红外温度检测仪应用，采用后处理程序处理数据，能实现较高准确性的铜铝线夹故障诊断。

技术领域

本发明属于缺陷检测领域，涉及一种铜铝线夹裂缝缺陷检测方法和系统。

背景技术

铜铝过渡线夹广泛用于变电站铝质母线引下线与电气设备铜质出线端子的连接。此外，铜铝过渡线夹还被广泛应用于输电架空线路与电缆线路连接点处，由于电缆终端塔等输电设备长期暴露于户外，铜铝过渡线夹时刻面临着运行环境的严峻考验。最常见的线夹连接方式是采取闪光焊的方法将铜板与铝板对焊，由于是铜与铝异种有色金属焊接，容易在接头处产生焊接缺陷。缺陷在包括电场、热场、力场等多物理场作用下更易产生严重的裂缝缺陷故障。即因铜铝过渡线夹焊接接头缺陷导致的电网事故屡有发生，降低了供电可靠性。因此，对铜铝过渡线夹缺陷的诊断显得尤为重要。

目前，对于线夹裂缝缺陷的诊断主要依靠对线夹进行超声检测(UT)、射线检测(RT)、磁粉检测(MT)、渗透检测(PT)和祸流检测(ET)等手段提前发现焊接缺陷；投入运行后在巡视中通过目视检查肉眼可见的较明显缺陷，同时，目前有基于超声无损探伤原理的探伤仪，但是该探伤仪并未广泛应用于铜铝线夹缺陷分析与诊断中。

此外，由于过渡线夹并非只有铜铝线夹，如何诊断出应用在系统中的铜铝线夹也是一项值得研究的课题。目前大多是通过人工排查、台账查询、咨询厂家等手段进行，准确率不高且效率低下。同时，对于铜铝线夹的缺陷发展过程缺少系统性的准确研究，没有基于多物理场(如电场、热场、力场等)相互耦合下的缺陷发展过程研究。因此，无法针对具体的缺陷产生原因对线夹的结构、材料、运行工况、维护措施等制定对应的改进方案。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中，铜铝线夹的裂缝缺陷诊断方法只能提前检测、无法带电检测而导致其准确率和检测效率较低的缺点，提供一种铜铝线夹故障检测方法和系统，实现带电检测铜铝线夹裂缝及缺陷的目的。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种铜铝线夹裂缝缺陷检测方法，包括如下步骤：

步骤一，测量铜铝线夹的尺寸及成分信息；

步骤二，基于步骤一中测得的铜铝线夹的尺寸信息和成分信息，构建铜铝线夹结构模型；

步骤三，测量铜铝线夹所处的物理场的模型，建立模型数据库；

步骤四，对铜铝线夹进行多物理场耦合有限元仿真处理，获取铜铝线夹在有故障和无故障条件下的温度场分布；

步骤五，对铜铝线夹进行现场红外检测，得到红外温度场分布；

步骤六，将步骤四得到的结果与步骤五得到的红外检测结果进行对比，当步骤五得到的红外场温度分布结果与步骤四中有故障条件下的温度场相符合，则该铜铝线夹具有裂缝缺陷；当步骤五得到的红外场温度分布结果与步骤四中无故障条件下的温度场相符合，则该铜铝线夹无裂缝缺陷。

优选地，步骤一所述铜铝线夹的成分信息包括铜部分的成分、铝部分的成分和焊接部分的成分。

优选地，所述多物理场耦合有限元仿真处理的具体操作为，针对不同的铜铝线夹结构，设置其线夹尺寸和线夹所处的物理场，之后将线夹分别进行有故障和无故障的仿真，即可得到两种温度场分布。

一种铜铝线夹裂缝缺陷检测系统，包括：