国家电网公司高压支柱瓷绝缘子现场检验规程.doc

国家电网公司高压支柱瓷绝缘子现场检测规程（讨论稿）国家电网公司前 言本标准是国家电网公司输变电设备技术管理的企业标准。本标准自发布之日起开始实施。本标准由国家电网公司提出并归口解释。本标准起草单位：宁夏电力科技教育工程院、宁夏电力公司。 本标准起草人： 本标准审核人： 本标准审定人： 本标准批准发布单位：目 录1 总则32 引用标准33 交接试验34 预防性试验6附录A 抽样试验的规则8附录B 外观及尺寸检查方法9附录C 支柱瓷绝缘子超声探伤检测方法12附录D 绝缘子金属附件热镀锌层技术要求14附录E 机械破坏负荷试验方法15附录F 孔隙性试验方法16国家电网公司高压支柱瓷绝缘子现场检测规程1 总则1.1为适应电网的发展要求，提高支柱瓷绝缘子的安全可靠性，特制定本规程。1.2本规程是依据国家和国际的有关标准、规程和规范并结合近年来国家电网公司输变电设备评估分析、生产运行情况分析以及设备运行经验而制定的。1.3本规程对高压支柱瓷绝缘子现场的交接、预防性试验的项目内容、判断标准及试验方法，以及预防性试验的检测周期等提出了具体的要求。1.4本规程适用于国家电网公司系统110（66）kV及以上户外高压棒形支柱瓷绝缘子，其它类型支柱瓷绝缘子可参照执行。2 引用标准下列标准所包含的条文，通过本标准应用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB 311.1-1997 高压输变电设备的绝缘配合GB 772-2005 高压电瓷瓷件技术条件GB 775.12006 绝缘子试验方法 第一部分：一般试验方法GB 775.32006 绝缘子试验方法 第三部分：机械试验方法GB 8287.11998 高压支柱瓷绝缘子 第一部分：技术条件GB 8287.21999 高压支柱瓷绝缘子 第二部分；尺寸与特性GB 8411.11987 电瓷材料 第一部分：定义分类、性能GB 501502006 电气装置安装工程电气设备交接试验标准DL/T 5961996 电力设备预防性试验规程JB 33841999 高压绝缘子抽样方案JBZ 9674-1999 超声波探测瓷件内部缺陷JB/T 100611999 A型脉冲反射式超声波探伤仪通用技术条件JB/T 100621999 超声探伤用探头性能测试方法3 交接试验3.1 交接试验项目3.1.1 逐个试验高压支柱瓷绝缘子的交接逐个试验项目包括： a) 外观检查（安装前） b) 高度检查（安装前） c) 超声波探伤检测（安装调试后）3.1.2 抽样试验高压支柱瓷绝缘子的交接抽样试验项目包括： a) 尺寸检查 b) 镀锌层试验3.1.3 特殊试验对高压支柱瓷绝缘子的机械性能、瓷件质密度存在怀疑时，或超声波探伤检测判废存在争议的高压支柱瓷绝缘子，可通过特殊试验进行考核验证。试品采取抽样方式取得。特殊试验项目包括： a) 机械破坏负荷试验 b) 孔隙性试验3.2 交接试验判断标准3.2.1 外观检查高压支柱瓷绝缘子的外观质量应符合如下规定：3.2.1.1 瓷件规定部位的制造厂商标及制造年份应清晰、牢固，并应具有永久性。额定电压126kV及以上支柱瓷绝缘子应标出制造月份。3.2.1.2瓷件釉面应光滑，不应有明显的色调不均现象。瓷件不应有生烧、过火和氧化起泡现象，其外观质量应符合表1的规定。表 1 瓷件的外观质量标准瓷件分类单个缺陷外表面缺陷总面积，mm2类别HD，cm2斑点、杂质、烧缺、气泡等直径，mm粘釉或碰损面积，mm2缺釉，mm2深度或高度，mm150320.040.01100.02504003.525.050.01150.034001000435.070.02200.0410003000540.080.02400.0530007500650.0100.02600.06750015000970.0140.02120071500012100.0200.02100HD/1000注：1) 表中H瓷件的高度或长度，cm；D瓷件最大外径，cm。 2) 当耐污型支柱瓷绝缘子的爬电距离L/H2.2时（L-爬电距离，H-瓷件高度，mm），其允许的缺陷总面积，应不大于表中各该类外表面缺陷总面积乘以L/H1/2的系数。3) 瓷件主体部位外表面单个缺釉面积应不超过表中外表面缺釉面积的0.7倍。4) 釉面缺陷不能过分集中。釉面针孔在任一500mm2面积范围内不应超过20个。3.2.1.3 瓷件不应存在裂纹。3.2.1.4 支柱瓷绝缘子的胶装部位不应存在埋砂、缺砂及堆砂等现象。3.2.1.5 支柱瓷绝缘子胶装面防水胶应完整，无缺损。3.2.2 超声波探伤试验支柱瓷绝缘子的超声波探伤检测，可选择采用爬波检测法、纵波斜探头检测法，推荐采用爬波检测法。采用爬波法检测发现缺陷时，可用纵波斜探头探伤方法进行验证，也可以爬波法验证纵波斜探头探伤发现的缺陷。3.2.2.1 采用爬波探头探伤方法进行检测，出现下列情况之一者，应予判废。a) 缺陷波高度超过1mm人工割口的波幅-距离曲线且裂纹长度超过lcm，应予判废。b) 缺陷波高度超过lmm人工割口的波幅-距离曲线且裂纹长度在lcm以下，应将缺陷记录存档，在下次检测时观察看裂纹有无变化，如果裂纹深度或长度增加，应予判废。3.2.2.2 采用纵波斜探头探伤方法进行检测，出现下列情况之一者，应予判废。a) 有缺陷波，裂纹深度超过lmm、长度超过lcm时，应予判废。b) 有缺陷波，裂纹深度超过lmm、长度小于lcm时，应将缺陷记录存档，在下次检测时观察裂纹有无变化，如果裂纹深度或长度增加，应予判废。3.2.4 尺寸及高度检查支柱瓷绝缘子的尺寸应符合产品订货技术文件的规定，其允许偏差应符合如下规定。3.2.4.1 爬电距离公差爬电距离应符合下列公差:当爬电距离以公称值，包括最小公称值规定时:级：(0.04d1.5)mm；级:负偏差为(0.04d+1.5) mm，正偏差不作规定。当爬电距离以最小值规定时，应没有负偏差，并且正偏差应为:级：2(0.04d1.5)mm; 级 :正偏差不作规定。3.2.4.2 其它公差 a) 绝缘子高度（h）的允许偏差为： 当h1220mm时，1mm； 当h1220mm时，（1.50.001h）mm，（h以mm计）。b) 绝缘子元件的轴线直线度和上下附件端面平行度、上下安装孔中心圆轴线间最大偏移、上下安装孔角度偏移的允许公差值如下(h为元件高度)：轴线直线度(1.50.008 h)mm, (h以mm计)。上、下附件端面平行度一当hlm时，级：0.5mm，级：1 mm；一当hlm时，级：0.5hmm, 级：(0.5+h)mm，(h以m计)。上、下安装孔中心圆轴线间最大偏移一2(1h)mm，(h以mm计)。上、下安装孔角度偏移一1o(顺时针或逆时针方向)。3.2.5 镀锌层试验镀锌层试验应符合附录D的规定。3.2.6 机械破坏负荷试验支柱瓷绝缘子应能耐受产品订货技术文件所规定的机械负荷，而不发生破坏。3.2.7孔隙性试验瓷件剖面应均质致密，经孔隙性试验后不应有任何渗透现象。4 预防性试验4.1 外观检查4.1.1 支柱瓷绝缘子的外观检查应逐只进行，检查周期为1年。4.1.2 支柱瓷绝缘子的瓷件不得有破损，或出现裂纹；胶装面防水胶应完整；金具应无破损。4.2 超声波探伤检测4.2.1 每批次支柱瓷绝缘子6年抽样检测1次，其抽样规则参见附录A，同时还应满足以下规则：a) 某厂某批次支柱瓷绝缘子发生断裂事故后，应对该厂该批次支柱瓷绝缘子逐只进行一次超声波探伤检测。b) 当发现支柱瓷绝缘子出现裂纹，应对该支柱瓷绝缘子所在变电所的同电压等级的所有支柱瓷绝缘子逐只进行一次超声波探伤检测。同时应对同一运行单位辖区内，与缺陷支柱瓷绝缘子同厂同批次支柱瓷绝缘子逐只进行一次超声波探伤检测。c) 抽样超声波检测发现支柱瓷绝缘子存在严重缺陷时，应对同一运行单位辖区内，与缺陷支柱瓷绝缘子同厂同批次瓷绝缘子支柱瓷绝缘子逐只进行一次超声波探伤检测。4.2.2 支柱瓷绝缘子的超声波探伤检测判废依据见3.2.2。4.3 机械破坏负荷试验4.3.1某厂某批次支柱瓷绝缘子发生断裂事故后，须对该厂该批次支柱瓷绝缘子抽样进行机械破坏负荷试验。4.3.2当发现支柱瓷绝缘子出现裂纹，应对同一运行单位辖区内，与缺陷支柱瓷绝缘子同厂同批次支柱瓷绝缘子抽样进行机械破坏负荷试验。4.3.3 当某厂某批次支柱瓷绝缘子，超声波探伤检测发现缺陷数量较多时，宜对该厂该批次支柱瓷绝缘子进行抽样机械破坏负荷试验。4.3.4支柱瓷绝缘子运行10年后，必要时可进行抽样机械破坏负荷试验，以后每5年进行1次抽样机械破坏负荷试验。4.3.5 机械破坏负荷试验结果的判断标准见3.2.6。4.4 孔隙性试验4.4.1某厂某批次支柱瓷绝缘子发生断裂事故后，应对该厂该批次支柱瓷绝缘子抽样进行孔隙性试验。并应对断裂支柱瓷绝缘子进行孔隙性试验。4.4.2当发现支柱瓷绝缘子出现裂纹，宜对同一运行单位辖区内，与缺陷支柱瓷绝缘子同厂同批次支柱瓷绝缘子抽样进行孔隙性试验。4.4.3支柱瓷绝缘子运行10年后，必要时可进行抽样孔隙性试验，以后每5年进行1次抽样孔隙性试验。4.4.4 孔隙性试验结果的判断标准见3.2.7。附录A 抽样试验的规则一般将每个制造厂同一年度生产的绝缘子算作一个批次。若绝缘子标示了生产的月份，则将每个制造厂同一年同一月生产的绝缘子算作一个批次。支柱瓷绝缘子抽样试验的样本，由安装于同一变电所的同批次的支柱瓷绝缘子中取得，并按A1或A2中的规定进行抽取。A.1 机械破坏负荷试验及孔隙性试验抽样规则机械破坏负荷试验及孔隙性试验抽样试验的样本按附表A1规定进行抽取。表A 1 抽样样本容量数值表批量N样本容量n1511650251500350120005A.2 超声波探伤检测抽样规则超声波探伤抽样检测的样本按下述规定执行：1） 在满足表A1的要求的基础上，抽样率不低于该批次总量的15%20%。2） 必须根据安装情况，保证每次抽检中有一完整间隔的支柱瓷绝缘子得到检测。附录B 外观及尺寸检查方法B.1 外观检查方法外观检查以目力观察方法进行，必要时使用量具，如绝缘件表面有细小气泡或颜色不均而不能判断绝缘体是否良好时，应选出具有上述缺陷的代表性产品进行剖面检查或作孔隙性试验，如剖面检查发现瓷质不致密(有大量气孔)或有渗透现象时，则具有这种缺陷的产品为不符合标准。B.2 尺寸检查B.2.1 一般要求检查时应采用游标卡尺、直尺等标准量具或特制量具进行测量。量具的精确度一般应不低于0.5 mm。对于尺寸偏差要求比较精确的产品，应采用精度相适应的量具。B.2.2 爬电距离检查检查爬电距离时，应采用不会伸长的胶布带(或金属丝)，在试品两电极间，沿绝缘件表面(包括瓷件表面的半导体釉层部分，但不包括导电性胶合剂，如水泥胶合剂)量得的最短距离。由多个绝缘件组成的产品，则为其各绝缘件最短距离的总和。B.2.3 端面平行度检查测量时，将试品直立安装在旋转平台中心，平台表面与旋转轴线应垂直(见图B1)。检查支柱绝缘子时，用圆锥形螺钉(见图B2)固定，顶端端面上用圆锥形螺钉将一块厚度(不小于15mm)均匀的圆板同心地固定在安装孔上，旋转平台一周，用千分表测量圆板上直径为250mm(户内支柱绝缘子为 100 mm)处表面至支架横梁间的距离(即图B1中A的距离)，计算其最大值与最小值之差即为端面平行度(P)。图B 1 端面平行度及孔中心圆最大偏移检查图B 2 圆锥形螺钉示意图B.2.4 轴线直线度检查测量时，将试品安装在特制的量具中(图B3a)，或安装在平行于基准平面的两顶尖(或卡头)连线之间，顶尖顶在试品端面中心(图B3b)，然后将绝缘子转动一周，在沿垂直于轴线的截面圆周上测量与基准平面间的距离 a与b，并沿轴线方向进行多点测量，取所测两间距之差的一半(a-b)/2)的绝对值中的最大值即为轴线直线度。图B 3 轴线直线度检查B.2.5 安装孔的角度偏移检查将绝缘子水平放置，必要时可使用V形块。将具有精确机加工光柄的螺钉旋人端部附件的螺孔中。在端部附件是光孔的情况，应使用锥柄螺栓。在一端使用一个精确的酒精水准仪，在另一端使用一个直接读数酒精水准仪，紧固孔的相对角度位置的测定如图B4所示 。图B 4 安装孔角度偏移测量也可以采用划线法进行测量。检查时将下附件置于划线平台上(平台作为基准面)，在上附件二安装孔连心线的方向，取 OB=R(R为下附件安装孔中心圆的半径)画圆，与连心线相交于B点，然后将 B点用吊线方法，投影到下附件上，测量 AB两点的距离d，利用 R与6值计算出偏移角度a值(图B5)。图B 5 划线法测量安装孔角度偏移附录C 支柱瓷绝缘子超声波探伤检测方法C.1 一般规定 C.1.1 超声波探伤仪的规定超声波探伤仪除应满足JB/T 10061-1999 A型脉冲反射式超声波探伤仪通用技术条件的技术要求技术外，还应满足下列要求：C.1.1.1 探伤仪应采用可存储检测波形的数字式超声波探伤仪，探伤仪必须带有通信接口，可通过程序与计算机进行数据交换，以便于对支柱绝缘子的缺陷波进行分析和存档。C.1.1.2 仪器工作频率应包括15MHz。C.1.1.3 仪器标称探测深度应不小于被测支柱绝缘子的被测深度。C.1.1.4 衰减器的总衰减量不小于100dB，衰减调节精度在1 dB以下。C.1.1.5 当探伤仪发射功率较大，且电源电压在标称电压10%范围内变化时，水平线性不应有明显的变化。C.1.2 探头的规定探头频率根据需要在15MHz范围内选择，推荐为2.5 MHz。探头声速轴线水平偏离角不大于2，主声速垂直方向不应有明显的双峰。C.1.3 耦合剂的规定应采用良好的声耦合剂，必须保持耦合剂的清洁，且耦合剂不得对支柱绝缘子造成腐蚀等不良影响。C.1.4 探伤试块的规定探伤试块材质的致密性应良好，应具有与被检测的支柱瓷绝缘子相同或相近似的声学性能。探伤试块形状为圆形实心瓷件，其上有均布四个方向的深度分别为1mm、3mm、5mm、7mm的人工割口缺陷。C.2 探伤方法支柱瓷绝缘子的超声波探伤检测，可选择采用爬波检测法、纵波斜探头检测法、现场推荐采用爬波检测法进行测量。采用爬波法检测发现缺陷时，可用纵波斜探头探伤方法进行验证，也可以爬波法验证纵波斜探头探伤发现的缺陷。C.2.1 爬波探头探伤方法C.2.1.1 扫描速度的调整爬波探头前沿对准试块lmm人工割口，把反射波调到仪器水平刻度2之上，把探头往后拉动4cm，使反射波落到仪器水平刻度6上，此时比例尺为1：1(即仪器水平刻度1格代表支柱绝缘子上1 cm的距离)。C.2.1.2 裂纹波幅-距离曲线的确定将爬波探头置于试块上，相对模拟裂纹以一定间距（如5mm）移动，在荧光屏上作出裂纹回波幅度随探头至裂纹水平距离变化的曲线，即距离-波幅曲线。C.2.1.3 探伤灵敏度的调整 利用试块的1mm人工裂纹距离-波幅曲线作为探伤灵敏度。C.2.1.4扫查方式径向旋转扫查。C.2.1.5裂纹深度的确定利用试块作出lmm、3mm、5mm、7mm人工割口的距离-波幅曲线。 检测时，相对移动探头，每次间距为5mm，测出裂纹的波幅-距离曲线，将此曲线和上述裂纹波幅-距离曲线对比，即可确定裂纹的深度。C.2.1.6裂纹长度的确定径向移动爬波探头，缺陷回波波峰压距离-波幅曲线时在探头前沿中部所对应的支柱绝缘子距离-波幅上，记下一点，向相同方向动探头，当缺陷波波峰回落到距离-波幅曲线上时，再在探头前沿中部所对应的距离-波幅上作一点记号，两点连线即为裂纹的长度。也可用半波高度法(6d8法)测定裂纹长度。C.2.2 纵波斜探头探伤方法及判伤标准C.2.2.1 扫描速度的调整按深度调整扫描速度，把探头对准试块1mm人工割口，把反射波调到仪器水平刻度的适当的位置。C.2.2.2 灵敏度的选择探头对准试块lmm人工割口，把反射波波高调到满幅的80，在此基础上，衰减46 dB作为探伤灵敏度。试块声程与工件不同时按下式计算S： S= 40lg SA/XP式中：S补偿由于声程不同而引起的缺陷波变化所需的增益或衰减值(dB)，SA试品的最大声程(mm)，XP一人工缺陷试样最大声程(mm)C.2.2.3 扫查方式沿轴向和圆周方向移动探头C.2.2.4裂纹长度的确定用半波高度法(6d8法)测定裂纹长度附录D 绝缘子金属附件热镀锌层技术要求D.1 外观质量a) 锌层应连续、均匀、光滑；b) 锌层应牢固地附着在附件上，在有要求时应进行锌层结合强度试验；c) 附件与胶合剂接触的内表面，其外观质量由相应的附件标准规定。线路绝缘子用附件其外露表面不允许缺锌。其他绝缘子附件，其外表面缺锌面积和对所有附件的锌层碰损面积均应符合表D1规定；d) 各种凸起的缺陷（如：锌堆、锌渣、溶疤和毛刺等）不应影响附件的装配和安装连接互换。各种凸起的缺陷高度不应大于1mm。表D 1 允许缺锌面积或锌层碰损面积附件最大宽度（或外径）高度（DH）*cm2单个面积总面积不大于mm2210482103507213501035注：D、H符号的含义在附录C中均相同。D.2 单位面积上的锌层质量和相应的锌层厚度以及“硫酸铜溶液法”通过次数，应符合表D2规定。锌层最小厚度及允许范围，应符合表D3规定。表D2 单位面积锌层质量、厚度和“硫酸铜溶液法”通过次数附件种类单位面积质量（算数平均值，不小于）g/m2厚度（算数平均值，不小于）g/m2硫酸铜溶液法通过次数（不少于）全部试品单个试品全部试品单个试品铸铁件和铸钢件60050086724其它钢件45040065584外螺纹部分和销子42037560543扩径螺母螺纹部分和垫圈37530054432表D3 锌层最小厚度及范围附件种类锌层最小厚度 mDH cm2锌层最小厚度的最大直径（不大于） mm铸铁件和铸钢件6021042107其它钢件3521042107带内螺纹的附件（不包括扩径螺母），其内螺纹部分不按D2条进行考核。附录E 机械破坏负荷试验方法E.1 试品安装方式试品应直立地固定在试验机上(当试品自重可以忽略不计时，允许水平安装。水平安装使用的试品，当采用水平安装试验时，应考虑试验结果的等效性) 试验机安装支承面尺寸应不小于试品安装面尺寸 当试品安装面有二个或二个以上的安装孔时，安装时应使其中两个相邻安装孔轴线所组成的面垂直于力的方向(在特殊情况下，可按实际使用时的受力方向)。当试品由多个元件组成时，允许在每一元件装上相应长度的刚性延伸件进行试验(如图E1)使其受到相应的最大应力。用延伸件的试验方法，也适用于试品力臂升高试验。力臂升高处的弯曲负荷按下式计算：式中：P0为在试品端面上施加的负荷；h为试品高度；x为力臂升高的高度。图E 1 支柱瓷绝缘子的安装E.2 机械破坏试验程序试验时，在规定的弯曲破坏负荷的75%以前，应平稳而无冲击地增加负荷，其后以每分钟为规定弯曲破坏负荷的35%100%的速率升高至试品破坏(能观察得到明显破坏现象，或试验机负荷指示值不再升高)为止，此时的负荷值为试品的弯曲破坏负荷。对于支柱绝缘子，在规定的弯曲破坏负荷的50%以前，应平稳而无冲击地增加负荷，其后以每分钟为规定弯曲破坏负荷的 35%100%的速率升高至试品破坏(能观察得到明显破坏现象，或试验机负荷指示值不再升高)为止 ，此时的负荷值为试品的弯曲破坏负荷。如果仅要求进行耐受负荷试验，则负荷升高至标准规定的试验负荷 ，在此负荷下如试品不破坏，则通过本试验。附录F 孔隙性试验方法F.1 试块的准备试块应从绝缘件最厚部分取下，并含有最厚部分的中心部分，最厚部分截面内接圆直径 D如图 9所示。有釉