Detecting delamination in high-voltage insulating ceramics

Xác minh tính toàn vẹn của liên kết giữa lớp vỏ silicone và lõi composite của vật liệu cách điện đường dây điện cao áp.

Các loại sứ cách điện và công dụng

Sứ cách điện hay powerline insulator là thiết bị được sử dụng với mục đích cố định tạo khoảng cách an toàn giữa đường dây truyền tải với thân cột hoặc giữa các đường dây điện với nhau. Nhờ có phụ kiện này mà dòng điện luôn đảm bảo được an toàn, hạn chế những sự cố rủi ro cháy nổ. Hiện nay có các loại chính là sứ thủy tinh, polymer, sứ gốm cách điện, sứ cách điện vật liệu tổng hợp.

Kiểm tra con sứ cách điện composite

Các con sứ cách điện cột điện cao thế được sử dụng cho đường dây tải điện thường được làm bằng thủy tinh hoặc sứ, nhưng hiện nay, ngành công nghiệp truyền tải điện đang chuyển sang các con sứ cách điện composite vì những ưu điểm của chúng về trọng lượng, độ bền và hiệu suất môi trường. Các chất cách điện này bao gồm một lõi composite polyme được gia cố bằng sợi quang (FRP) và được phủ một lớp cao su silicone và được gắn với các phụ kiện đầu cuối bằng kim loại. Liên kết đảm bảo giữa lớp silicone và FRP là cần thiết để có hiệu suất cách điện thích hợp, vì sự cố liên kết có thể dẫn đến hiện tượng phóng điện bề mặt. Các thiết bị kiểm tra siêu âm có thể được sử dụng để kiểm tra nhanh chóng và không phá hủy tính toàn vẹn của các liên kết này, cả ở giai đoạn sản xuất và trong quá trình sử dụng.

Có thể sử dụng bất kỳ thiết bị nào thuộc dòng EPOCH®, bao gồm hai thiết bị mới nhất là EPOCH 650 and EPOCH 6LT, đều có thể được sử dụng cho thử nghiệm này, cùng với đầu dò tiếp xúc có đường kính nhỏ, chẳng hạn như V112-RM (10 MHz, 0,25 in./6,25 mm đường kính), phù hợp với không gian giữa các đĩa.

Quy trình kiểm tra

Pha hoặc cực của xung phản xạ từ ranh giới giữa hai vật liệu phụ thuộc vào trở kháng âm tương đối (mật độ × vận tốc âm thanh) của vật liệu. Khi vật liệu thứ nhất có trở kháng âm cao hơn vật liệu thứ hai thì xung phản xạ có cực âm. Khi vật liệu thứ nhất có trở kháng âm thấp hơn vật liệu thứ hai thì xung phản xạ có cực dương. Silicone có trở kháng thấp hơn sợi thủy tinh nhưng cao hơn không khí. Do đó, liên kết giữa lớp silicone bên ngoài và lõi FRP nếu có kết dính tốt trả lại xung phản xạ dương, và liên kết không khí / silicone trả lại xung phản xạ âm. Trong thử nghiệm này, máy siêu âm khuyết tật được đặt ở chế độ hiển thị RF. Người vận hành xác định xung phản xạ từ mặt tiếp xúc silicone / FRP, đặt nó ở trung tâm của màn hình và đặt độ lợi lên khoảng 80% chiều cao màn hình. Các mẫu hiển thị sau đó sẽ có kết quả như sau:

Nếu độ dày của lớp phủ silicone cần được kiểm tra, kết quả đo có thể được thực hiện bằng cách hiệu chỉnh thiết bị theo vận tốc của silicone (thường là khoảng 1,48 mm / uS hoặc 0,058 in / uS) và đặt cổng đo vào vị trí của xung phản xạ.

Thiết bị sử dụng trong kiểm tra sứ cách điện