Способ контроля механической прочности изолятора

 

Изобретение относится к электротехнике и касается контроля механической прочности изолятора высокого напряжения, в особенности опорных стержневых. Цель изобретения - повышение достоверности контроля. Внутренние механические напряжения в испытуемом изоляторе создаются с помощью теплообменника, закрепляемого на фланце изолятора хомутом. Теплообменник соединен трубопроводом с резервуаром жидкого азота. При подаче азота фланец охлаждается, сжимая изолятор , который при наличии микротрещин генерирует интенсивную акустическую эмиссию. Уровень внутренних напряжений контролируется с помощью термометра , подсоединенного к фланцу. 1 ил. с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„, 67050 (д1) 4 Н О1 В 19/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ, К АВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4098766/24-07 (22) 26.05.86 (46) 15.01.88. Бюл. Ф 2 (71) Московский институт радиотехники, электроники и автоматики и Специальное конструкторско-технологическое бюро по высоковольтной и криогенной технике (72) В,M. Петров и Ю.В. Шматов (53) 621.315 (088.8) (56) Аронштам Ю.Л. и др. Определение механической прочности фарфоровых изоляторов по характеристикам акустической эмиссии. — Электричество, 1982, Ф 5, с. 50-52. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ

ПРОЧНОСТИ ИЗОЛЯТОРА (57) Изобретение относится к электротехнике и касается контроля механической прочности изолятора высокого напряжения, в особенности опорных стержневых. Цель изобретения — повышение достоверности контроля. Внутренние механические напряжения в испытуемом изоляторе создаются с помощью теплообменника, закрепляемого на фланце изолятора хомутом. Теплообменник соединен трубопроводом с резервуаром жидкого азота ° При подаче азота фланец охлаждается, сжимая изолятор, который при наличии микротрещин генерирует интенсивную акустическую эмиссию. Уровень внутренних напряжений контролируется с помощью термометра, подсоединенного к фланцу. 1 ил.

1367050

Изобретение относится к э"-ктро— технике и касается способа контроля механической прочности изоляторов высокого напряжения, в особенности опорных.

Целью изобретения является повышение достоверности контроля.

На чертеже представлена схема стенда для контроля механической прочвос- 10 ти изолятора.

Испытуемый изолятор 1 располагают на испытательном стенде, надевая на

его металлический фланец 2 хомут 3.

На хомуте 3 смонтирован теплообменник 1

4 (например, змеевик из труб), закрытый слоем теплоизоляции 5 (например, пенопласт). Теплообменник 4 трубопроводом 6 соединен с резервуаром жидкого азота 7 через дроссельный 20 вентиль 8.

На хомуте 3 установлен акустический преобразователь 9 (например, пье зоэлемент), выход которого подключен к усилителю 10. Усилитель 10 соединен с блоком 11 регистрации акустической эмиссии, который представляет собой двухкоординатный самописец или счетчик числа импульсов с ам— плитудой, большей заданного уровня. 30

На хомуте 3 также смонтирован термометр 12, например термопара, выход которой соединен с системой развертки блока 11 регистрации.

Контроль прочности изоляторов па предлагаемом стенде осуществляется следующим образом.

На один из фланцев 2 исследуемого изолятора 1 надевают и закрепляют хомут 3 с теплообменником 4. Открывая дроссельный вентиль 8, пускают поток азота из резервуара 7 по трубопроводу 6 в теплообменник 4 и далее в атмосферу. Пары жидкого азота снижают температуру теплообменника 4, а 4 также находящегося в тепловом контакте с ним хомута 3 и фланца 2. Изменение температуры фиксируют термометром 12.

В результате охлаждения в опорном узле изолятора 1 возникают внутренние механические напряжения, пропорциональные изменению температуры. Зто связано с тем, что разнородные материалы узла имеют разные температурные коэффициенты линейного расшире-6 ния: электротехнический фарфор I .1 О К чугун 11 10 К, цементная связка

13 .10 К

Распределение напряжений, возникающих при охлаждении, близко к распределению в случае приложения внешней изгибающей нагрузки. Внутренние нап— ряжения контролируются термометром

12.

При наличии механических дефектов в опорном узле испытуемого изолятора (микротрещин и т.п.) в нем за счет внутренних механических напряжений возникает акустическая эмиссия (как и в прототипе). Акустический сигнал принимается акустическим преобразователем 9 и после усиления в усилителе 10 регистрируется блоком 11 (например, записывается в координатах амплитуда эмиссии — температура), Отбраковка изоляторов осуществяется по интенсивности акустической эмиссии: изоляторы бездефектные, обладающие высокой механической прочностью, имеют очень низкий уровень акустической эмиссии, тогда как дефектные, потенциально могущие разрушиться при нагрузках ниже нормированного минимального разрушающего усилия, отличаются на порядок и более высоким уровнем эмисии.

Интенсивность акустической эмиссии определяют, например, по числу импульсов с амплитудой большей заданного уровня, поступающих на блок

11 регистрации в единицу времени при изменении температуры на один градус.

Средняя интенсивность акустической эмиссии для конкретного типа испытуемых изоляторов подбирается путем регулирования потока азота через теп— лообменник 4 с помощью дроссельного вентиля 8, задающего скорость охлаждения, а также установкой уровня отсчета числа импульсов в блоке 11 регистрации.

Основное преимущество предлагаемого способа заключается в исключении внешних испытательных усилий. Это с одной стороны позволяет исключить возможные повреждения изделий в процессе испытаний, а с другой — упростить и удешевить процедуру испытаний. В прототипе для приложения к испытуемому изолятору внешних усилий, сравнимых с разрушающими,. необходим громоздкий испытательный стенд, демонтаж изолятора, его транспортировка и установка на стенде. В предлагаемом способе внутренние механические напряжения того же порядка 1367050 создаются более простым техническим решением — с помощью теплообменника.

Испытания могут приводиться без демонтажа изолятора на его рабочем месте путем подключения к фланцу теп5 лообменника. На стенде-прототипе могут одновременно испытываться только

2 изолятора, тогда как на предлагаемом — 10 и более изоляторов, причем одновременно со стороны верхнего и нижнего фланцев.

10.Формула изобретения

Способ контроля механической прочности изолятора с фланцем при котором

У в изоляторе создают механические напряжения, последние определяют датчиком напряжений и механическую прочность оценивают по нарастанию интенсивности акустической эмиссии с ростом напряжений, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля, на фланце изолятора размещают теплообменник, соединенный трубопроводом с резервуаром жидкого азота, механические напряже25 ния создают путем подачи жидкого азота в теплообменник, а в качестве датчика напряжений, используют термопару.

Дополнительным достоинством способа является повышенная достоверность контроля и отбраковки. Это связано с тем, что испытания по прототипу проводятся при одной температуре,равной температуре окружающего воздуха, а на предлагаемом стенде в интервале температур, охватывающем наиболее опасную для изоляторов область. Испытательные воздействия на предлагаемом стенде близки к тем, которым изолятор подвергается в реальных условиях эксплуатации на открытой площадке. Кроме того, акустический сигнал в предлагаемом стенде исходит в основном из опорного узла, в котором наиболее часто (до 967 случаев) и происходит разрушение изолятора.

В прототипе же .сигнал из опорного узла маскируется акустической эмиссией из остального объема изолятора °

Составитель Г. Кобзев

Редактор М. Циткина Техред М.Дидык . Корректор С. Черни

Заказ 6844/50 Тираж 746 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4