一种基于地电位输电线路X射线带电检测方法

技术领域

本发明涉及输电线检测技术领域，尤其涉及多分裂输电线路的等电位检测，具体涉及一种基于地电位输电线路X射线带电检测方法。

背景技术

架空输电线路是实现电能远距离输送的最重要电力设备，具有电压高、电流大特点。在我国架空输电线路的运行过程中，压接型电力金具既要承受导线或地线的全部张力，同时又是导体起到过流的作用，此类金具一旦安装后就不再拆卸。但在架空输电线路中时常出现掉线等现象而引发线路事故，严重影响输电线路运行安全。经过事后处理分析多为耐张线夹和连续管压接操作不符合相关规定导致，不仅如此当线路处于大负荷运转情况下，压接不符合要求的耐张线夹和连续管易引发局部发热温度过高而损伤导线。因此耐张线夹的压接质量严重影响输电线路的安全运行。

近年来，X射线数字成像检测技术在输电线路金具的缺陷检测发挥了重要作用，可以快速、精确的检测到耐张线夹、接续管、引流板、导线等金具的各类结构性缺陷，是保障输电网络的运行安全的重要技术方法。但由于带电作业对设备、人员要求很高，目前国内还没有成熟的X射线带电检测装置及相关的作业指导。耐张线夹的X射线检测还普遍停留在停电作业或作业人员身着屏蔽服等电位作业的层面。而多分裂输电导线更是因为导线间距小、引流线干扰拍摄不全甚至传统检测装置收多分裂导线间距影响无法放置、检测装置无法兼容多规格间距导线等技术难点，一直难以实现带电检测。

因此开发一种用于多分裂输电线路耐张线夹X射线的：检测过程可视化、检测装置兼容性高、避让性好、可操作性强、无需人员上线等电位操作的检测装置，用于实现带电检测，可提高带电作业安全提高检测效率，减少停电次数，将具有显著的经济效益和社会价值。

发明内容

为了解决现有技术在多分裂输电线路缺陷检测过程中存在的诸如放置困难，检测不便，无法兼容不同规格的输电线等问题，本申请提供一种全新的检测装置，用于替代现有的多分裂输电线路故障检测，具体地是基于该检测装置一种基于地电位输电线路X射线带电检测方法。本发明能够实现带电操作，无需操作人员上线进行等电位操作，减少了检测所需的等电位装置，同时避免了检测人员高空作业所带来的安全隐患。同时，通过安装摄像单元与地面的后台控制终端实时通讯获取输电线路上的状态，能够根据实际需要调整检测角度，能够满足个性化检测需求。再者，本发明通过悬挂式检测，不受输电线规格的限制，能够满足多分裂，多型号输电线路缺陷检测，实用性好，兼容度高。

为了达到上述目的，本申请所采用的技术方案为：

一种基于地电位输电线路X射线带电检测方法，由以下步骤组成：

步骤ST100，人员就位：设备安装人员上塔，并将检测装置吊装上塔；

步骤ST200，附件安装：塔上安装人员将用于吊装检测装置并沿地线17滑动的吊环16扣合在地线17上，将吊绳贯穿吊环16并将其中一端与检测装置牢固绑扎，使得吊绳将检测装置吊起时，检测装置处于水平状态；

步骤ST300，装置挂线：地面人员通过拉扯吊绳另一自由端使检测装置吊起，塔上安装人员通过专用绝缘拨杆调整检测装置姿态，使得需要检测的输电线18挂入检测装置的挂钩9内；

步骤ST400，缺陷检测：塔上人员下塔或者退出检测装置有效辐射范围外，地面操作人员通过吊绳控制检测装置沿输电线18滑动，直到检测装置到达预设待检区域，通过地面控制终端与检测装置通信，开启检测装置对待检区域进行拍摄获得指定区域输电线路的缺陷情况，直到该输电线所有待检区域检测完成；

步骤ST500，换线操作：地面人员通过拉扯吊绳将检测装置吊起脱离当前被检测的输电线18，再通过塔上人员利用专用绝缘拨杆调整检测装置姿态，使得需要进行检测的换线后的输电线18，并重复步骤ST400，直到检测任务完成；

步骤ST600,装置下塔：停止检测后，地面人员悬吊检测装置至地线高度，塔上人员通过专用绝缘拨杆回收检测装置，再通过吊绳下塔，最后人员下塔，完成整个检测。

为了更好的实现上述检测方法并实现预期技术效果，特别提供适用于上述检测方法的检测装置，具体包括采用相互固定连接的双层铝管折弯形成的U型架，所述U型架的两端分别固定安装有X射线机和用于接收X射线机发出的X射线并以成像的探测器；所述U型架靠近探测器一端还可拆卸固定安装有挂钩，所述挂钩具有两个，分别对称安装于所述探测器的两侧；还包括视野覆盖所述探测器的摄像单元，所述摄影单元电连接有与后台控制终端通信连接的无线通信模块。所述U型架起到支撑作用，是整个检测装置的受力主体，其中分别位于两端安装的X射线机和探测器相对安装，以使得探测器能够良好的接收到来自于X射线机的射线，将位于X射线机和探测器之间的输电线或者输电线金具吸收后的X射线在探测器上良好成像，以获得被检测输电线路的X光片，用于分析缺陷情况。在实际检测时，通过将所述挂钩挂在需要检测的输电线上，在通过预先挂在铁塔顶端地线上的吊环配合绑扎在所述U型架上的绳索并通过地面操作员施加拉力以灵活调整检测装置的位置和姿态，以便于更好的获得X光片。摄像单元能够实时将摄录画面反馈至后台控制终端，以便于地面操作人员进行适应性的调整拍摄姿态，摄像单元与后台控制终端的通信方式采用现有技术中常规无线通讯即可，此部分只是用于辅助地面操作人员对检测装置的调整，以解决高空不能目视操作的弊端。由于输电线的检测对象相对统一，所述U型架能够根据X射线机的输出功率匹配所述U型架的尺寸，以获得X射线机与探测器之间的最佳间距匹配，无论出于何种拍摄姿态，X射线机和探测器的距离始终保持不变，能够获得预设最佳效果。另一方面，基于挂钩与U型架的顶部存在足够的用于容纳多分裂线路的空间，因此，采用本申请提供的检测装置能够满足现有多分裂线路的检测，不受多分裂线路的布置方式和输电线型号的局限，检测兼容性高。

优选地，所述U型架具有靠近所述X射线机的第一弯折部和靠近所述探测器的第二弯折部，所述第二弯折部的内侧固定安装有用于与输电线滑动接触的月牙板。所述月牙版的作用在于保护U型架，以避免输电线的长期滑移摩擦损坏导致强度降低；同时能够有效的限制非检测输电线的滑移范围，进一步保证检测装置的稳定性。

为了进一步提升地面操作人员对检测装置姿态及位置调整的便捷性，优选地，所述月牙板上安装有多个用于减小与输电线滑动摩擦的万向滚珠单元，任一相邻两个所述万向滚珠单元之间的距离小于输电线的最小外径。相邻两个万向滚珠单元之间的间隙小于输电线的最小外径能够有效的避免检测装置在输电线上滑移过程中出现卡滞的现象发生，始终保证输电线只与万向滚珠单元上表面接触，以提高检测装置的灵活性。

进一步优选，所述万向滚珠单元包括贯穿所述月牙板可拆卸固定安装在月牙板内侧的球座，以及滚动安装在所述球座内的滚珠。任一滚珠都能够在球座内自由转动，从而使得输电线始终只能与滚珠接触，有效接触面积大大减小，同时滚珠的自由转动能够进一步降低摩擦阻力，从而实现检测装置在输电线上的平顺滑移。

进一步地，所述挂钩的内侧壁也安装有多个所述万向滚珠单元。

为了尽可能的使X射线机不受干扰，优选地，所述U型架靠近所述第一弯折部一侧的自由端垂直向外弯折并延U型架所在平面延伸形成用于安装所述X射线机的支撑结构，所述支撑结构上可拆卸固定安装有安装台，所述安装台上安装有屏蔽保护架，所述屏蔽保护架与安装台之间形成的空间用于安装所述X射线机。

优选地，所述U型架靠近所述第二弯折部一侧的自由端垂直弯折并延U型架所在平面垂直方向延伸形成两个对称设置的安装部，所述安装部的自由端安装有用于连接并固定所述挂钩的安装座。

进一步优选结构设置，所述探测器外套设有屏蔽保护壳，所述屏蔽保护壳靠近所述U型架的一侧固定设置有至少两个用于卡接所述安装部的安装槽。所述U型架采用的双层铝管通过多根连接杆固定连接，连接杆的长度与所述X射线机的宽度相适应。

有益效果

本发明提供的检测装置能够适应多分裂输电线路带电可视化检测，通过相对固定设置的X射线机和探测器能够保证成像的清晰度和准确性，无需现场调试，无论在何种姿态均可获得理想成像效果。

本发明通过采用挂钩式检测，能够通过地面控制需要检测的位置和姿态，通过摄像单元实时了解检测状况，达到地面操作，目视检测的效果；避免了等电位高空作业带来的电弧伤害和坠落隐患。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明结构轴测图；

图2是图1中A区结构放大图；

图3是图1的另一视觉轴测图；

图4是图1的主视图；

图5是图4的俯视图；

图6是本发明使用状态示意图；

图7是采用双吊绳调节检测装置的示意图；

图8是单吊绳调节检测装置进行换线的示意图；

图9是调整检测装置姿态示意图；

图10是实施例2中的吊绳绑扎操作方式使用示意图。

图中：1-X射线机；2-安装台；3-屏蔽保护架；4-U型架；5-月牙板；6-万向滚珠单元；7-屏蔽保护壳；8-探测器；9-挂钩；10-安装槽；11-安装座；12-安装部；13-连接杆；14-第一弯折部；15-第二弯折部；16-吊环；17-地线；18-输电线；61-球座；62-滚珠。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，本申请的描述中若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，本申请的描述中若出现术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例1：

结合说明书附图6-9所示的一种基于地电位输电线路X射线带电检测方法，由以下步骤组成：

步骤ST100，人员就位：设备安装人员上塔，并将检测装置吊装上塔；

步骤ST200，附件安装：塔上安装人员将用于吊装检测装置并沿地线17滑动的吊环16扣合在地线17上，将吊绳贯穿吊环16并将其中一端与检测装置牢固绑扎，使得吊绳将检测装置吊起时，检测装置处于水平状态；

步骤ST300，装置挂线：地面人员通过拉扯吊绳另一自由端使检测装置吊起，塔上安装人员通过专用绝缘拨杆调整检测装置姿态，使得需要检测的输电线18挂入检测装置的挂钩9内；

步骤ST400，缺陷检测：塔上人员下塔或者退出检测装置有效辐射范围外，地面操作人员通过吊绳控制检测装置沿输电线18滑动，直到检测装置到达预设待检区域，通过地面控制终端与检测装置通信，开启检测装置对待检区域进行拍摄获得指定区域输电线路的缺陷情况，直到该输电线所有待检区域检测完成；

步骤ST500，换线操作：地面人员通过拉扯吊绳将检测装置吊起脱离当前被检测的输电线18，再通过塔上人员利用专用绝缘拨杆调整检测装置姿态，使得需要进行检测的换线后的输电线18，并重复步骤ST400，直到检测任务完成；

步骤ST600,装置下塔：停止检测后，地面人员悬吊检测装置至地线高度，塔上人员通过专用绝缘拨杆回收检测装置，再通过吊绳下塔，最后人员下塔，完成整个检测。

有益效果：

采用本实施例提供的检测方法适用于多分裂输电线路的检测，不受输电线型号、布局方式的限制。采用地电位进行地面检测，避免了采用等电位检测需要的复杂等电位防护装置，大大减轻了检测前后的装备整理工作，同时大大减少了检测过程中对人员的安全隐患。

实施例2：

一种基于地电位输电线路X射线带电检测方法，参阅说明书附图1和图3所示，主要通过独有的检测装置实现，所述检测装置具体包括采用相互固定连接的双层铝管折弯形成的U型架4，所述U型架4的两端分别固定安装有X射线机1和用于接收X射线机1发出的X射线并以成像的探测器8；所述U型架4靠近探测器8一端还可拆卸固定安装有挂钩9，所述挂钩9具有两个，分别对称安装于所述探测器8的两侧；还包括视野覆盖所述探测器8的摄像单元，所述摄影单元电连接有与后台控制终端通信连接的无线通信模块。所述U型架4起到支撑作用，是整个检测装置的受力主体，其中分别位于两端安装的X射线机1和探测器8相对安装，以使得探测器8能够良好的接收到来自于X射线机1的射线，将位于X射线机1和探测器8之间的输电线或者输电线金具吸收后的X射线在探测器8上良好成像，以获得被检测输电线路的X光片，用于分析缺陷情况。在实际检测时，通过将所述挂钩9挂在需要检测的输电线上，在通过预先挂在铁塔顶端地线上的吊环配合绑扎在所述U型架4上的绳索并通过地面操作员施加拉力以灵活调整检测装置的位置和姿态，以便于更好的获得X光片。摄像单元能够实时将摄录画面反馈至后台控制终端，以便于地面操作人员进行适应性的调整拍摄姿态，摄像单元与后台控制终端的通信方式采用现有技术中常规无线通讯即可，此部分只是用于辅助地面操作人员对检测装置的调整，以解决高空不能目视操作的弊端。由于输电线的检测对象相对统一，所述U型架4能够根据X射线机1的输出功率匹配所述U型架4的尺寸，以获得X射线机1与探测器8之间的最佳间距匹配，无论出于何种拍摄姿态，X射线机1和探测器8的距离始终保持不变，能够获得预设最佳效果。另一方面，基于挂钩9与U型架4的顶部存在足够的用于容纳多分裂线路的空间，因此，采用本申请提供的检测装置能够满足现有多分裂线路的检测，不受多分裂线路的布置方式和输电线型号的局限，检测兼容性高。

操作方法：

步骤一：首先，现将检测装置通过吊绳人工将检测装置运送至铁塔上；

步骤二：将用于辅助调整检测装置位置，便于地面操作人员用吊绳操作的吊环或者能够实现类似定滑轮的装置预先挂于铁塔顶端的地线上。起到的作用是用于提供拉力支撑，以便于后续对检测装置的位置和姿态进行调整。

步骤三：通过塔上人员将至少一根吊绳穿过所述吊环或者其他类似定滑轮的装置并将一端紧系于检测装置的U型架4的平衡点处；另一点自由垂落于地面，供地面操作人员拉扯。本实施例中，采用两根独立的吊绳，其中一根自由端将U型架4靠近探测器8的一侧系紧，另一根吊绳自由端将U型架4靠近X射线机1的一侧系紧，并将两根吊绳均贯穿于吊环，通过两个独立操作人员或者一个操作人员双手分别控制，以实现对正在检测作业的检测装置实现姿态调整。

步骤四：塔上人员利用专用工具将检测装置的挂钩9挂于被检测输电线上，然后通过地面吊绳控制人员将检测装置顺着输电线滑移至指定检测区域，通过摄像单元达到目视操作效果，根据实际情况，通过地面控制终端进行X射线检测。值得说明的是通过地面控制终端与X射线机1建立通信控制属于现有技术，当然，亦可采用X射线机1自身匹配的有线控制，控制线可与吊绳一并固定，但采用有线的方式相对繁琐，优选采用无线控制方式实现。本实施例主要在检测装置本身结构上进行改进，涉及控制部分均采用现有的技术。

当一根输电线路检测完毕以后，通过吊绳将检测装置吊起，脱离原输电线，再通过塔上人员利用专用拨杆工具将不能通过吊绳换线的进行位置调整，剥正，使得挂钩9挂于需要检测的输电线上进行上述动作，重复检测，直到检测工作全部截止。

本实施例中，进一步结合说明书附图10所示，在上述基础上，本实施例还提供另一种操作方式，及利用单根短吊绳将C型架4两端进行可靠绑扎，再通过一根穿过吊环的吊绳绑扎于短吊绳的平衡点处用于吊起C型架4；同时，通过第三根吊绳在不贯穿吊环的前提下，直接绑扎于C型架4上，通过地面人员操作，以避免出现撞线、缠绕等操作。具体如图10所示。上述方案中区别在于绑扎的形式和部位不同，需要进行操作的人员和方式不同，均可达到等同的技术效果。

实施例3：

为了更近一步细化本申请所述检测装置结构，在实施例1的基础上，进一步结合说明书附图1-图5所示，所述U型架4具有靠近所述X射线机1的第一弯折部14和靠近所述探测器8的第二弯折部15，所述第二弯折部15的内侧固定安装有用于与输电线滑动接触的月牙板5。所述月牙版5的作用在于保护U型架4，以避免输电线的长期滑移摩擦损坏导致强度降低；同时能够有效的限制非检测输电线的滑移范围，进一步保证检测装置的稳定性。

为了进一步提升地面操作人员对检测装置姿态及位置调整的便捷性，优选地，所述月牙板5上安装有多个用于减小与输电线滑动摩擦的万向滚珠单元6，任一相邻两个所述万向滚珠单元6之间的距离小于输电线的最小外径。相邻两个万向滚珠单元6之间的间隙小于输电线的最小外径能够有效的避免检测装置在输电线上滑移过程中出现卡滞的现象发生，始终保证输电线只与万向滚珠单元6上表面接触，以提高检测装置的灵活性。

本实施例中，所述万向滚珠单元6包括贯穿所述月牙板5可拆卸固定安装在月牙板5内侧的球座61，以及滚动安装在所述球座61内的滚珠62。任一滚珠62都能够在球座61内自由转动，从而使得输电线始终只能与滚珠62接触，有效接触面积大大减小，同时滚珠62的自由转动能够进一步降低摩擦阻力，从而实现检测装置在输电线上的平顺滑移。所述挂钩9的内侧壁也安装有多个所述万向滚珠单元6。

为了尽可能的使X射线机1不受干扰，优选地，所述U型架4靠近所述第一弯折部14一侧的自由端垂直向外弯折并延U型架4所在平面延伸形成用于安装所述X射线机1的支撑结构，所述支撑结构上可拆卸固定安装有安装台2，所述安装台2上安装有屏蔽保护架3，所述屏蔽保护架3与安装台2之间形成的空间用于安装所述X射线机2。

本实施例中，所述U型架4靠近所述第二弯折部15一侧的自由端垂直弯折并延U型架4所在平面垂直方向延伸形成两个对称设置的安装部12，所述安装部12的自由端安装有用于连接并固定所述挂钩9的安装座11。

进一步优选结构设置，所述探测器8外套设有屏蔽保护壳7，所述屏蔽保护壳7靠近所述U型架4的一侧固定设置有至少两个用于卡接所述安装部12的安装槽10。所述U型架4采用的双层铝管通过多根连接杆13固定连接，连接杆13的长度与所述X射线机1的宽度相适应。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。