基于脈沖源射線照相的干式變壓器繞組甄別裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于脈沖源射線照相的干式變壓器繞組甄別裝置及方法，所述甄別裝置包括脈沖射線機(jī)、像質(zhì)計(jì)以及膠片；所述脈沖射線機(jī)設(shè)置于所述干式變壓器的正前方，用以對(duì)所述干式變壓器的高壓繞組進(jìn)行射線透照；所述像質(zhì)計(jì)設(shè)置于所述干式變壓器的高壓繞組的外側(cè)，所述膠片設(shè)置于所述干式變壓器的高壓繞組的內(nèi)側(cè)；所述脈沖射線機(jī)、像質(zhì)計(jì)以及膠片設(shè)置于同一水平高度。本發(fā)明操作簡便，結(jié)果直觀，無需破壞設(shè)備本體，在較短的時(shí)間內(nèi)可以有效甄別干式變壓器繞組材質(zhì)是否為鋁或銅。
【專利說明】
基于脈沖源射線照相的干式變壓器繞組甄別裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及干式變壓器繞組甄別技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于脈沖源射線照相法的干式變壓器繞組甄別裝置及其實(shí)現(xiàn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]變壓器是由繞在同一鐵芯上的兩個(gè)或兩個(gè)以上的線圈繞組組成，利用電磁感應(yīng)的原理來改變交流電壓的裝置。干式變壓器指鐵芯和繞組不浸漬在絕緣油中，依靠空氣對(duì)流進(jìn)行自然冷卻或增加風(fēng)機(jī)冷卻的變壓器。近20年來，隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，干式變壓器在全世界取得了迅猛的發(fā)展，尤其是在配電變壓器中干式變壓器所占的比例愈來愈大，據(jù)統(tǒng)計(jì)，在歐美等發(fā)達(dá)國家中，它已占到配電變壓器的40?50%；在我國，約占到50%左右。
[0003]干式變壓器線圈繞組采用絕緣紙包銅或鋁線/箔做導(dǎo)體繞制，層間采用絕緣材料絕緣，線圈經(jīng)玻璃纖維環(huán)氧樹脂真空壓力浸漬成堅(jiān)固整體。
[0004]當(dāng)需要甄別干式變壓器線圈繞組材質(zhì)是否為鋁或銅時(shí)，最直接的方法是拆解線圈繞組環(huán)氧樹脂外殼，直接判定。但拆解后，設(shè)備無法修復(fù)，只能報(bào)廢，成本極高。此外，有研究人員提出，銅、鋁兩種材料電阻率不同，通過測(cè)定恒定溫升范圍內(nèi)的電阻率變化可以甄別干式變壓器線圈繞組材質(zhì)是否為鋁或銅。但由于溫升實(shí)驗(yàn)耗時(shí)較長，一般需要兩個(gè)周期，每個(gè)周期時(shí)長約8小時(shí)，且由于干式變壓器線圈冷卻系統(tǒng)、環(huán)境溫度變化等多方面因素影響，其試驗(yàn)實(shí)施及結(jié)果判定存在較大難度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種基于脈沖源射線照相法的干式變壓器繞組甄別裝置及其實(shí)現(xiàn)方法，該方法操作簡便，結(jié)果直觀，無需破壞設(shè)備本體，在較短的時(shí)間內(nèi)可以有效甄別干式變壓器繞組材質(zhì)是否為鋁或銅。
[0006]本發(fā)明采用以下方案實(shí)現(xiàn):一種基于脈沖源射線照相法的干式變壓器繞組甄別裝置，包括干式變壓器，所述甄別裝置包括脈沖射線機(jī)、像質(zhì)計(jì)以及膠片;所述脈沖射線機(jī)設(shè)置于所述干式變壓器的正前方，用以對(duì)所述干式變壓器的高壓繞組進(jìn)行射線透照；所述像質(zhì)計(jì)設(shè)置于所述干式變壓器的高壓繞組的外側(cè)，所述膠片設(shè)置于所述干式變壓器的高壓繞組的內(nèi)側(cè);所述脈沖射線機(jī)、像質(zhì)計(jì)以及膠片設(shè)置于同一水平高度。
[0007]進(jìn)一步地，所述脈沖射線機(jī)的脈沖寬度為60ns，脈率為15個(gè)脈沖每秒，焦點(diǎn)尺寸為Φ 3mm，最大光子能量為270kVP，曝光時(shí)間為30到99個(gè)脈沖。
[0008]進(jìn)一步地，所述像質(zhì)計(jì)為鋼質(zhì)10號(hào)線型像質(zhì)計(jì)。
本發(fā)明還采用以下方法實(shí)現(xiàn):一種基于脈沖源射線照相法的干式變壓器繞組甄別裝置的實(shí)現(xiàn)方法，包括以下步驟:
步驟S1:將脈沖射線機(jī)設(shè)置于所述干式變壓器的正前方，對(duì)所述干式變壓器的高壓繞組進(jìn)行射線透照；
步驟S2:將脈沖射線機(jī)發(fā)射的射線穿透所述像質(zhì)計(jì)和所述干式變壓器的高壓繞組后使所述膠片曝光；
步驟S3:將所述曝光的膠片進(jìn)行暗室處理后獲得影像底片，若底片中能夠分辨像質(zhì)計(jì)細(xì)絲，則判斷該干式變壓器的繞組的材質(zhì)為鋁;若底片中不能夠識(shí)別像質(zhì)計(jì)細(xì)絲，則判斷該干式變壓器的繞組的材質(zhì)為銅。
[0009]進(jìn)一步地，所述脈沖射線機(jī)的脈沖寬度為60ns，脈率為15個(gè)脈沖每秒，焦點(diǎn)尺寸為Φ 3mm，最大光子能量為270kVP，曝光時(shí)間為30到99個(gè)脈沖。
[0010 ]進(jìn)一步地，所述像質(zhì)計(jì)為鋼質(zhì)1號(hào)線型像質(zhì)計(jì)。
[0011 ]特別地，由于射線在穿透物體過程會(huì)與物質(zhì)發(fā)生相互作用，因吸收和散射而使其強(qiáng)度減弱。強(qiáng)度衰減取決于物質(zhì)的衰減系數(shù)和射線在物質(zhì)中穿透的厚度。銅、鋁兩種材料由于衰減系數(shù)不同且差異較大，相同強(qiáng)度的射線在穿透相同厚度的銅、鋁繞組后射線強(qiáng)度衰減程度不同，通過放置像質(zhì)計(jì)對(duì)穿透后的射線強(qiáng)度進(jìn)行評(píng)價(jià)從而判定材質(zhì)。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明采用基于脈沖射線機(jī)射線照相法(膠片法)技術(shù)快速甄別干式變壓器繞組材質(zhì)是否為鋁或銅，操作簡便，結(jié)果直觀，無需破壞設(shè)備本體，在較短的時(shí)間內(nèi)可以有效甄別干式變壓器繞組材質(zhì)是否為鋁或銅。本方法使用的射線源為脈沖式射線機(jī)，相比常規(guī)工業(yè)射線機(jī)，具有體積小、重量輕、操作簡易、射線輻射劑量小的特點(diǎn)，并且方法操作簡便，結(jié)果直觀。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的裝置示意圖。
[0014]圖2是本發(fā)明的底片圖像示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0016]本實(shí)施例提供一種基于脈沖源射線照相法的干式變壓器繞組甄別裝置，如圖1所示，包括干式變壓器，所述甄別裝置包括脈沖射線機(jī)、像質(zhì)計(jì)以及膠片;所述脈沖射線機(jī)設(shè)置于所述干式變壓器的正前方，用以對(duì)所述干式變壓器的高壓繞組進(jìn)行射線透照；所述像質(zhì)計(jì)設(shè)置于所述干式變壓器的高壓繞組的外側(cè)，所述膠片設(shè)置于所述干式變壓器的高壓繞組的內(nèi)側(cè);所述脈沖射線機(jī)、像質(zhì)計(jì)以及膠片設(shè)置于同一水平高度。
[0017]在本實(shí)施例中，一種基于脈沖源射線照相法的干式變壓器繞組甄別裝置的實(shí)現(xiàn)方法，包括以下步驟:
步驟S1:將脈沖射線機(jī)設(shè)置于所述干式變壓器的正前方，對(duì)所述干式變壓器的高壓繞組進(jìn)行射線透照；
步驟S2:將脈沖射線機(jī)發(fā)射的射線穿透所述干式變壓器的高壓繞組后使所述膠片曝光；
步驟S3:將所述曝光的膠片進(jìn)行暗室處理后獲得影像底片，若底片中能夠分辨像質(zhì)計(jì)細(xì)絲，則判斷該干式變壓器的繞組的材質(zhì)為鋁;若底片中不能夠識(shí)別像質(zhì)計(jì)細(xì)絲，則判斷該干式變壓器的繞組的材質(zhì)為銅。
[0018]在本實(shí)施例中，所述脈沖射線機(jī)的脈沖寬度為60ns，脈率為15個(gè)脈沖每秒，焦點(diǎn)尺寸為Φ 3mm，最大光子能量為270kVP，曝光時(shí)間為30到99個(gè)脈沖。
[0019]在本實(shí)施例中，所述像質(zhì)計(jì)為鋼質(zhì)10號(hào)線型像質(zhì)計(jì)，線號(hào):10?16，來源于JB/T7902-2006《無損檢測(cè)射線照相檢測(cè)用線型像質(zhì)計(jì)》。
[0020]在本實(shí)施例中，由于射線在穿透物體過程會(huì)與物質(zhì)發(fā)生相互作用，因吸收和散射而使其強(qiáng)度減弱。強(qiáng)度衰減程度取決于物質(zhì)的衰減系數(shù)和射線在物質(zhì)中穿透的厚度。銅、鋁兩種材料由于衰減系數(shù)不同且差異較大，相同強(qiáng)度的射線在穿透相同厚度的銅、鋁繞組后射線強(qiáng)度衰減程度不同，通過放置像質(zhì)計(jì)對(duì)穿透后的射線強(qiáng)度進(jìn)行評(píng)價(jià)從而判定材質(zhì)。
[0021]在本實(shí)施例中，可按圖1所示透照布置對(duì)一干式變壓器高壓繞組進(jìn)行射線透照，脈沖射線機(jī)的脈沖寬度為60ns，脈率為15個(gè)脈沖每秒，焦點(diǎn)尺寸為Φ 3mm，最大光子能量為270kVP，曝光時(shí)間為90個(gè)脈沖，f取200mm，像質(zhì)計(jì)選用JB/T7902-2006《無損檢測(cè)射線照相檢測(cè)用線型像質(zhì)計(jì)》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的鋼質(zhì)10號(hào)線型像質(zhì)計(jì)。曝光后的膠片經(jīng)暗室處理，因曝光量不足無法獲得有效圖像，無法識(shí)別像質(zhì)計(jì)細(xì)絲，判定線圈繞組材質(zhì)為銅。將高壓繞組拆解后線圈導(dǎo)體為銅，可確認(rèn)基于脈沖源射線照相的干式變壓器繞組甄別技術(shù)結(jié)果無誤。
[0022]在本實(shí)施例中，可按圖1所示透照布置對(duì)一干式變壓器高壓繞組進(jìn)行射線透照，脈沖射線機(jī)的脈沖寬度為60ns，脈率為15個(gè)脈沖每秒，焦點(diǎn)尺寸為Φ 3mm，最大光子能量為270kVP，曝光時(shí)間為90個(gè)脈沖，f取200mm，像質(zhì)計(jì)選用JB/T7902-2006《無損檢測(cè)射線照相檢測(cè)用線型像質(zhì)計(jì)》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的鋼質(zhì)10號(hào)線型像質(zhì)計(jì)。曝光后的膠片經(jīng)暗室處理，獲得底片圖像如圖2所示，可識(shí)別2根像質(zhì)計(jì)，判定線圈繞組材質(zhì)為鋁。將高壓繞組線圈拆解后導(dǎo)體為鋁，可確認(rèn)基于脈沖源射線照相的干式變壓器繞組甄別技術(shù)結(jié)果無誤。
[0023]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于脈沖源射線照相法的干式變壓器繞組甄別裝置，包括干式變壓器，其特征在于:所述甄別裝置包括脈沖射線機(jī)、像質(zhì)計(jì)以及膠片;所述脈沖射線機(jī)設(shè)置于所述干式變壓器的正前方，用以對(duì)所述干式變壓器的高壓繞組進(jìn)行射線透照；所述像質(zhì)計(jì)設(shè)置于所述干式變壓器的高壓繞組的外側(cè)，所述膠片設(shè)置于所述干式變壓器的高壓繞組的內(nèi)側(cè);所述脈沖射線機(jī)、像質(zhì)計(jì)以及膠片設(shè)置于同一水平高度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于脈沖源射線照相法的干式變壓器繞組甄別裝置，其特征在于:所述脈沖射線機(jī)的脈沖寬度為60ns，脈率為15個(gè)脈沖每秒，焦點(diǎn)尺寸為Φ 3mm，最大光子能量為270kVP，曝光時(shí)間為30到99個(gè)脈沖。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于脈沖源射線照相法的干式變壓器繞組甄別裝置，其特征在于:所述像質(zhì)計(jì)為鋼質(zhì)10號(hào)線型像質(zhì)計(jì)。4.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于脈沖源射線照相法的干式變壓器繞組甄別裝置的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于:包括以下步驟: 步驟S1:將脈沖射線機(jī)設(shè)置于所述干式變壓器的正前方，對(duì)所述干式變壓器的高壓繞組進(jìn)行射線透照； 步驟S2:將脈沖射線機(jī)發(fā)射的射線穿透所述像質(zhì)計(jì)和所述干式變壓器的高壓繞組后使所述膠片曝光； 步驟S3:將所述曝光的膠片進(jìn)行暗室處理后獲得影像底片，根據(jù)該底片影像判斷高壓繞組的繞組材質(zhì)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于脈沖源射線照相法的干式變壓器繞組甄別裝置的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于:所述脈沖射線機(jī)的脈沖寬度為60ns，脈率為15個(gè)脈沖每秒，焦點(diǎn)尺寸為Φ 3mm，最大光子能量為270kVP，曝光時(shí)間為30到99個(gè)脈沖。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于脈沖源射線照相法的干式變壓器繞組甄別裝置的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于:所述像質(zhì)計(jì)為鋼質(zhì)10號(hào)線型像質(zhì)計(jì)。
【文檔編號(hào)】G01N23/04GK106093082SQ201610418386
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月15日 公開號(hào)201610418386.7, CN 106093082 A, CN 106093082A, CN 201610418386, CN-A-106093082, CN106093082 A, CN106093082A, CN201610418386, CN201610418386.7
【發(fā)明人】江祖瑄, 林德源, 洪毅成, 鄭國順, 陳云翔, 蔡建賓, 韓紀(jì)層
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