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近日，廣東省潮州市110千伏崗東線的鋼管桿“系"上了一條特制的小“腰帶"。盡管只有數(shù)指寬度，作用卻不可小覷。廣東電網(wǎng)公司電力科學研究院的羅嘯宇博士介紹，該“腰帶"采用可將電磁能轉(zhuǎn)換為機械能的磁性伸縮材料，其振動發(fā)出的超聲導波能夠精準評估桿塔內(nèi)部的腐蝕狀態(tài)，推動電網(wǎng)運維由事后搶修向事前感知轉(zhuǎn)變。

在電網(wǎng)輸變電領(lǐng)域，鋼管組合塔、鋼管桿和變電鋼結(jié)構(gòu)等封閉桿狀結(jié)構(gòu)被廣泛應(yīng)用。廣東地處嶺南，具有高溫、高濕的氣候特征，金屬部件的腐蝕問題尤為突出。隨著線路設(shè)備運行年限的增加，如何有效檢測和評估隱蔽環(huán)境下鋼管結(jié)構(gòu)部件的腐蝕狀態(tài)，成為電力行業(yè)的痛點和難點。

一、產(chǎn)品簡介（LYZGS高頻直流高壓發(fā)生器提供實時數(shù)據(jù)，準確又快捷）

直流高壓發(fā)生器是根據(jù)中國行業(yè)標準ZBF 24003-90《便攜式直流高壓發(fā)生器通用技術(shù)條件》的要求，新研究、設(shè)計、制造的，是新時代的科技產(chǎn)品——便攜式直流高壓發(fā)生器，是適用于電力部門、廠礦企業(yè)動力部門、科研單位、鐵路、化工、發(fā)電廠等對氧化鋅避雷器、磁吹避雷器、電力電纜、發(fā)電機、變壓器、開關(guān)等設(shè)備進行直流高壓試驗，是新世紀理想的換代產(chǎn)品。

直流高壓發(fā)生器采用高頻倍壓電路，應(yīng)用新的PWM高頻脈寬調(diào)制技術(shù)，閉環(huán)調(diào)整，采用了電壓大反饋，使電壓穩(wěn)定度大幅度提高。使用性能的大功率IGBT器件及其驅(qū)動技術(shù)，并根據(jù)電磁兼容性理論，采用特殊屏蔽、隔離和接地等措施。使直流高壓發(fā)生器實現(xiàn)了高品質(zhì)、便攜式，并能承受額定電壓放電而不損壞。

直流高壓發(fā)生器儀器主要部件選用美國、德國、日本等國技術(shù)的元器件，使儀器更可靠、更穩(wěn)定，倍壓筒體用德國技術(shù)研制生產(chǎn)，高頻變壓器經(jīng)有關(guān)專家特殊設(shè)計、體積小，容量大，過載能力強，便于現(xiàn)場作業(yè)試驗。展望未來，企業(yè)將繼續(xù)積極開拓市場。以質(zhì)量和信譽為生命，不斷提高科技水平，研制出的產(chǎn)品，以滿足用戶的需要，努力開拓，再鑄新世紀的輝煌。

二、產(chǎn)品特點（LYZGS高頻直流高壓發(fā)生器提供實時數(shù)據(jù)，準確又快捷）

1、體積更小、重量更輕、更美觀、更可靠、操作簡便、功能齊全，便于野外使用，是新世紀理想的可靠產(chǎn)品。

2、采用新技術(shù)、工藝制造，應(yīng)用新的PWM高頻脈寬調(diào)制技術(shù)、脈沖串邏輯陣列調(diào)制，采用大功率IGBT器件，利用高頻技術(shù)提高頻率，頻率高達100kHz，從而使輸出高壓穩(wěn)定度更高，波紋系數(shù)更小。

3、按免維修設(shè)計，主要部件均選用美、德、日等國進口*技術(shù)的元器件，經(jīng)久耐用，不怕連續(xù)對地直接短路放電。

4、精度高、測量準確。電壓、電流表均為數(shù)字顯示，電壓分辨率為0.1kV，電流分辨率為0.1uA，控制箱上電壓表直接顯示加在負載試品上的電壓值，使用時無需外加分壓器，接線簡單。儀器具有高、低壓端測量泄漏電流，高壓端采用圓形屏蔽數(shù)字表顯示，不怕放電沖擊，抗干擾性能好，適合現(xiàn)場使用。

5、電壓調(diào)節(jié)穩(wěn)定度高，全量程平滑調(diào)壓，輸出電壓調(diào)節(jié)采用進口單個多圈電位器，升壓過程平穩(wěn)，調(diào)節(jié)精度高，并設(shè)計有粗調(diào)和細調(diào)功能。電壓調(diào)節(jié)精度優(yōu)于0.1%，電壓、電流測量誤差小于1.0%，脈動因數(shù)優(yōu)于0.5%。

6、負極性輸出、零啟動、連續(xù)可調(diào)、有過電壓、過電流、回零、接地保護、*斷線保護等各種保護功能。自動保護電路功能強，保護完善可靠，使操作安全，各種技術(shù)指標均優(yōu)于行業(yè)標準及優(yōu)于同類產(chǎn)品。

7、增設(shè)了高精度75%VDC-1mA的功能，做氧化鋅避雷器測量帶來的方便。輕輕一按無須計算。本儀器控制箱上有75%的電壓功能鍵，在做避雷器試驗時，當電流升到1000uA時、就打開0.75的按鈕，這時電壓表、電流表所顯示的值就是75%的數(shù)據(jù)，做完后應(yīng)立即將升壓的旋鈕回到零位上，同時將細調(diào)電壓旋鈕回到零位上，并應(yīng)立即按綠色按鈕，切斷高壓并關(guān)閉電源開關(guān)。再做其它的試驗。

8、方便的過電壓整定設(shè)置功能，采用了數(shù)字撥盤開關(guān)，能將整定電壓值直觀顯示，使你操作更隨意，顯示數(shù)值單位為kV。

9、倍壓筒可分節(jié)結(jié)構(gòu)，現(xiàn)場使用，靈活方便，一機多用，經(jīng)濟實惠。

10、底部設(shè)有三只內(nèi)藏式支撐腳，增加了倍壓筒的穩(wěn)定性。

三、電氣工作原理框圖（LYZGS高頻直流高壓發(fā)生器提供實時數(shù)據(jù)，準確又快捷）

四、產(chǎn)品規(guī)格及主要技術(shù)性能（LYZGS高頻直流高壓發(fā)生器提供實時數(shù)據(jù)，準確又快捷）

五、使用說明（LYZGS高頻直流高壓發(fā)生器提供實時數(shù)據(jù)，準確又快捷）

1、面板元器件使用說明

⑴ 高頻輸出及電壓、電流測量電纜快速聯(lián)接多芯插座:用于機箱與倍壓部分的聯(lián)接。聯(lián)接時只需將電纜插頭上的白點對準插座上的白點順時針方向轉(zhuǎn)動到位即可。拆卸時只需逆時針轉(zhuǎn)動電纜插頭即可。注意:安裝、拆卸插頭時,請握緊插頭的金屬圓環(huán)處旋轉(zhuǎn)。嚴禁手握電纜線旋轉(zhuǎn)及拉撥電纜線旋轉(zhuǎn),以免造成插頭與電纜線之間斷線。

⑵ 數(shù)顯電壓表:LCD液晶數(shù)字顯示直流高壓輸出電壓,單位為kV,小分辨率為±0.1kV。

⑶ 數(shù)顯電流表: LCD液晶數(shù)字顯示直流高壓輸出電流,單位為uA,小分辨率為±0.1uA。

⑷ 電源保險絲座:保險絲為10A。

⑸ 電源輸入插座:單相交流220V±10%,50Hz。將隨機配置的電源線與電源輸入插座相聯(lián)(插座內(nèi)自帶保險管10A或單獨保險座)。

⑹ 接地接線柱:此接地端子與倍壓筒接地端子及試品接地聯(lián)接為一點后,再與接地網(wǎng)相連。

⑺ 過電壓整定撥盤開關(guān):用于設(shè)定過電壓保護值。過壓整定范圍為0.05-1.2倍額定電壓內(nèi),撥盤開關(guān)所顯示值單位為kV。

⑻ 單雙節(jié)選擇開關(guān)(為雙節(jié)倍壓筒)、電壓滿度換檔(分節(jié))開關(guān):當開關(guān)撥向1時,倍壓筒為單節(jié),電壓表顯示的是單節(jié)倍壓筒電壓;當開關(guān)撥向2時,倍壓筒為雙節(jié),電壓表顯示的是雙節(jié)倍壓筒電壓。

雙節(jié)倍壓筒使用時，請將上節(jié)下端法蘭白點標記對準下節(jié)上端法蘭白點后，順時針方向旋轉(zhuǎn)到碰足(約30度角左右),即上下節(jié)電氣聯(lián)接到位,反之為卸下。

單節(jié)使用時,請別忘記把另配置的一端頂蓋,用上述的方法裝到下節(jié)的頂端上。

⑼ 75%VDC-1mA用黃色帶燈按鈕:紅燈亮時有效。當按下黃色按鈕后黃燈亮,輸出高壓降到原來的0.75倍,并保持此狀態(tài),此功能是專門為氧化鋅避雷器快速測量用0.75VDC-1mA,按下綠色按鈕紅燈、黃燈均滅,高壓切斷并退出0.75倍狀態(tài)。

⑽ 綠色帶燈按鈕:綠燈亮表示電源已接通及高壓斷開。在紅燈亮狀態(tài)下,按下綠色按鈕,紅燈滅綠燈亮,高壓回路切斷。

⑾ 紅色帶燈按鈕、高壓接通按鈕、高壓指示燈:在綠燈亮的狀態(tài)下,按下紅色按鈕后,紅燈亮綠燈滅,表示高壓回路接通。此時可升壓。此按鈕須在電壓調(diào)節(jié)電位器回零狀態(tài)下才有效。如按下紅色按鈕紅燈亮,綠燈仍亮,但松開按鈕紅燈滅綠燈亮,表示機內(nèi)保護電路已工作,此時必須關(guān)機檢查過壓整定撥盤開關(guān)是否小于滿量程的5%及有無其它故障,檢查無誤后再開機。

⑿ 粗調(diào)電壓調(diào)節(jié)電位器:該電位器粗調(diào)多圈電位器,順時針旋轉(zhuǎn)為升壓,反之為降壓。此電位器具備控制電子零位保護功能。因此升壓前必須先回零位。電壓調(diào)節(jié)精度0.1%kV,試驗完畢后,該電位器應(yīng)回到零位上。

⒀ 細調(diào)電壓調(diào)節(jié)電位器:為調(diào)整精度用,該電位器微調(diào)多圈電位器,順時針旋轉(zhuǎn)為升壓,升壓很微慢,反之為降壓。細調(diào)一般為后用于調(diào)整電壓準確數(shù)和做氧化鋅避雷器試驗,后調(diào)整電流準確數(shù)用。試驗完畢后,該電位器應(yīng)回到零位上。

⒁ 電源開關(guān):將此開關(guān)朝上邊按下,電源接通,綠燈亮;反之為關(guān)斷。避免用此開關(guān)直接關(guān)斷高壓,關(guān)機時,首先使電壓粗調(diào)和微調(diào)電位器都回到零位后,然后關(guān)閉電源開關(guān)。

2、倍壓筒使用說明

1.高壓引出接線柱             2.均壓罩

3.倍壓筒體                      4.上節(jié)倍壓筒

5.上下節(jié)聯(lián)接法蘭             6.下節(jié)倍壓筒

7.接地端子                      8.與控制箱聯(lián)接電纜插座

9.△-Y形伸縮式接腳

“以前，管狀結(jié)構(gòu)內(nèi)部有無積水、是否存在嚴重腐蝕等問題都無法得到準確評估，導致運維人員處于‘盲目’狀態(tài)。這給電網(wǎng)本質(zhì)安全帶來了巨大的隱患。"羅嘯宇說，為了掃清這些隱蔽結(jié)構(gòu)檢測的“盲點"，廣東電網(wǎng)公司電力科學研究院材料與結(jié)構(gòu)所無損檢測團隊先后完成超聲導波在鋼管結(jié)構(gòu)上的傳輸特點分析、波場特性模擬仿真，持續(xù)改良超聲導波換能器設(shè)計，最終提出了基于超聲導波的管道缺陷動態(tài)檢測方法和鋼管桿層析成像的缺陷監(jiān)測方法，并自主研發(fā)了國內(nèi)第1個便攜式鋼管結(jié)構(gòu)腐蝕層析成像裝置。

有了換能器和成像裝置，小“腰帶"的作用得以發(fā)揮。只需運維人員將截取、磁化后的磁致伸縮帶材粘貼在鋼管桿表面，再利用換能器帶動帶材振動，在鋼管桿中形成超聲導波，便攜式成像裝置便能自動完成超聲導波反射信號采集、掃描層析成像、缺陷分析和腐蝕評估，為電網(wǎng)鋼管狀結(jié)構(gòu)無損檢測提供了科學管用的工具。

“通俗地講，現(xiàn)場檢測過程就像為鋼管桿做‘B超’，可以事先發(fā)現(xiàn)隱蔽的腐蝕問題，采取相應(yīng)的措施進行修復，從而保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。"廣東電網(wǎng)公司電力科學研究院材料與結(jié)構(gòu)所專家董重里說，它不僅補全了隱蔽結(jié)構(gòu)檢測的空白，提高了電網(wǎng)的安全性和穩(wěn)定性，而且具備成本低、檢測速度快、人工復檢率低等優(yōu)點，適用于不同直徑規(guī)格和截面類型的鋼管桿內(nèi)外壁腐蝕檢測，擁有良好的應(yīng)用前景。

目前，該成像裝置已在東莞、潮州供電局穩(wěn)定試運行超過4個月，發(fā)現(xiàn)并處理多個鋼管結(jié)構(gòu)內(nèi)部大面積腐蝕問題。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，缺陷數(shù)據(jù)和檢測波形的進一步豐富，裝置直接判斷腐蝕區(qū)域面積和腐蝕大小坑深度的精度也將進一步提升。屆時，一線人員的復檢量將大大降低，切實為基層工作減負增效。

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