基于X射线的输电线路金具压接质量检测

田地 姜武阳

摘要：介绍了X射线检测系统的结构和基本原理，分析了X射线检测技术在输电线路金具压接质量检测领域的应用特点和优势，探讨了输电线路金具压接质量检测的技术要点。研究成果在遵义市110kv茗青线中得到实际应用，取得了良好的效果。

关键词：X射线;输电线路;金具;压接质量;无损检测

在我国的电网中，架空输电线路多采用耐张线夹和接续管等压接金具实现物理连接，压接型耐张线夹在支撑电能传输的同时，也要承受导线的全部张力，直接影响着线路的可靠性和供电安全性，因此其压接质量至关重要。本文探讨了采用X射线对输电线路金具压接质量进行检测的技术方案及应用。

1 X射线检测技术概述

X射线检测是一种常规的无损检测技术，借助图像处理技术，X射线检测可以对电缆缺陷进行可视化分析，有效地提高了缺陷评价的准确性和操作效率。在电网的架空输电线路中，耐张线夹、GIS、套管、复合绝缘子等部件有广泛的应用，而这些部件多采用压接法进行连接，其压接质量是输电线路安全运行的重要影响因素，但其压接缺陷一般很难通过外观检查发现。为解决此导线异常发热、断线等安全隐患，采用现场X射线检测是一种可行的方案。

输电线路金具压接质量X射线检测是以X射线无损检测技术为基础，充分利用X射线与物质相互作用的物理效应，在成像装置上形成待检测部件的结构影像，可以非常直观地发现其内部欠压、漏压、空压及压接错位等缺陷。

2 X射线检测系统原理

一台典型的X射线检测系统一般由脉冲射线源、数字平板探测器、计算机图像处理系统、机械装置、无线传输装置等部分构成。其中X射线源多采用便携式定向X射线机或者脉冲式射线机，探测器则有数字式和胶片式两类，机械装置则根据检测设备、检测对象和检测方法的不同而单独设计，起到设备固定和方便操作的作用。

X射线检测的基本原理是利用了X射线可以穿透物体的特殊物理特性，借助计算机系统可以储存检测影像，采用一定的算法处理后可以自动完成无损评价，在产品研究、失效分析、高可靠筛选、质量评价、优化工艺等方面有重要应用价值。

现代X射线检测系统结合计算机图像处理系统的应用，可以很方便地对接不同行业的特殊需求，通过编程提供人性化的操作界面和高效的图像分析程序，可以大大减少人力劳动强度，实现自动化检测的目的。

3输电线路金具压接质量检测技术要点

3.1检测部件及透照布置

对于输电线路金具而言，X射线检测主要针对压接部件，例如钢锚与外部铝套管压接区域、芯线与锚管或芯线接续管压接区域、外部铝管和绞线或中间套管压接区域等，如图1所示。

在操作时，X射线束的中心线应与待检测部件的中心保持垂直，成像板与待检测部件要紧贴在一起，避免产生弯曲变形。如果受现场条件限制无法紧贴，可以通过恰当增加焦距来改善成像效果。在透照前必须确保X射线照射方向没有人员在场。值得注意的是，检测时设备对导线和杆塔的附加荷载应在导线和杆塔的允许值范围之内。

3.2主要参数的确定

X射线成像系统的参数有很多，在输电线路金具X射线检测中，最为关键的是要合理确定管电压和曝光量。管电压要以透照对象的厚度来确定，如果透照质量不佳，应进行多次调整。但要注意在曝光量达标的情况下，尽量采用较低的管电压。对于曝光量的设置，要综合分析检测速度、检测设备和检测质量等方面的要求，可以通过简单试验来调整曝光量。同样，在图像质量和检测效率达标的情况下，曝光量要尽量降低。

3.3图像质量要求

检测影像是质量评估的依据，因此检测图像要保證高质量。无论是胶片还是数字图像，其都要做好清晰完整的标识，且标识要设置在非重点位置上。如果是对同一压接金具进行检测的多张图片，应选用不同角度或不同部件的图片，共同构成一个金具的完整检测图像。检测图像的黑度和对比度要适应人眼的生理特性，如不达标应进行恰当的图像处理，被检测部位的影像要保持清晰，特别是对于边界或交界的区域应有较高的清晰度。被检测部位不应有其它无关构件的影像或伪像。

3.4缺陷的判别

X射线检测后，需要对其缺陷进行分析。根据当前实践和相关标准的要求，最常用的办法是先收集压接型金具主要压接部位的正确压接的典型图样和常见的典型缺陷图样，以此作为参考标准，再将检测图像与这些标准图像进行对照，从而对缺陷的有无或缺陷的类型作出判断。在参考标准图像时，要同时考虑文字描述和图像特征的符合性。如果标准图库中没有与实际检测结果一致的缺陷情况时，可以综合考虑缺陷的外观尺寸、形态和分布等特点，选择一个或多个最为相似的标准图像进行综合判别，也可以借助计算机的自动判别功能进行判别。缺陷的判别需满足GB/50233、DL/T 758、Q/GDW 571等标准的要求。

4应用案例

本文所述技术方案在贵州省遵义市110kv茗青线的金具压接质量检测中进行了应用，完成了对6号塔大号侧和7号塔小号侧的三相线路检测。检测中采用了丹东奥龙射线仪器集团有限公司的AL-DR-270型X射线便携式DR数字成像系统。检测过程及缺陷判别标准满足Q/GDW 11793-2017《输电线路金具压接质量X射线检测技术导则》的各项要求。

经检测，6号塔大号侧B、C相和7号塔小号侧B、C相均有不同程度的缺陷。如图2所示，

图2（a）为6号塔大号侧A相的检测图像，其结构完整，压接良好，未见缺陷;图2（b）为6号塔大号侧B相的检测图像，其结构完整，但钢锚毛刺未修，防滑槽漏压，需补压。总体检测结果如表1所示。

5结语

近年来，我国城市化建设的步伐在不断加速，电力需求连年增长，电力电缆在城市输配电网的作为更加突出。本文通过X射线无损检测技术的应用，对输电线路金具压接质量检测技术进行了分析，对输配电网的维护管理具有重要的应用价值。

参考文献

[1]刘三伟，谢亿，张军，等.高压电缆X射线数字影像深度处理和缓冲层缺陷智能识别技术[J].南方电网技术，2020，14（12）：66-70.

[2]矫立新，王志钢，孙友群，等.吉林电网“三跨”耐张线夹X射线检测及缺陷分析[J].吉林电力，2020，48（01）：44-46.

第一作者简介：田地，男，汉族，贵州仁怀市，1987年07月，本科，工程师，遵义供电局，邮编56300，研究方向：输电线路运行检修。