基于ZigBee的电缆接头压接缺陷监测系统设计

提出采用环式无线测温的监测系统,实现对运行电缆中间接头温度的实时测量和状态评估。使用COMSOL Multiphysics软件建立电缆中间接头电磁—热耦合三维计算模型,利用有限元分析(FEA)方法计算获得了压接缺陷下的电缆中间接头的温度变化规律;引入接触系数k表征压接缺陷程度,并给出了线芯导体温度推导公式。结果表明:当接触系数k>2.7时,电缆中间接头接触电阻较大,存在安全隐患。在此基础上,基于ZigBee技术搭建了环式无线测温监测系统,并编写了上位机程序;实验表明:监测系统测量误差最大值为0.4℃,满足实际应用需求。

基于模糊LQR的汽车线束压接缺陷视觉检测法探微

针对目前汽车线束压接缺陷视觉检测方法存在的检测精度较差、速度较慢问题,基于模糊LQR研究了一种新的汽车线束压接缺陷视觉检测方法。通过LQR技术对汽车线束数据进行预处理,计算相机镜头焦距数值,清洗无效数据,完成线束对比,获取有效数据。对非铜线区域数值进行过滤,划分数值结果,分割数值区域,选取两个区域的共同结果作为实际需要的区域结果,实现汽车线束压接缺陷定位与特征提取,根据提取的线束部分提取区域数值,判断线束端子的区域,对比线束端子的上孔洞和下孔洞大小,识别线束压接缺陷。建立线束压接缺陷检测函数,综合分析多个不同线束区域的多个不同缺陷转化数值以及它们之间的相互联系,利用模糊处理技术LQR数据提高参数整定效果,完成汽车线束压接缺陷视觉检测。实验结果表明,基于模糊LQR的汽车线束压接缺陷视觉检测方法能够有效提高检测精度,确保检测时间在500 ms以内,检测精度为±0.05 mm,能够很好满足汽车运行和生产要求。

高压电缆接头压接缺陷下复合材料界面温度和应力变化规律的有限元计算

目前针对高压电缆接头压接缺陷故障发展机制主要从接触电阻过大进而引起过热的角度展开,少有加入应力耦合。然而,高压电缆接头的故障发展涉及到电-热-应力场相互耦合的复杂过程。运用有限元软件建立了220 kV高压电缆接头压接缺陷下的电-热-应力耦合模型,基于该模型主要研究了电缆接头压接缺陷等工况下复合材料界面温度和应力特性的变化规律。研究表明,电缆接头的温度和应力都随接触系数的增加而增加。相较于正常运行时,复合材料界面上的温度和应力均发生了二次畸变,其中应力畸变最明显,复合界面上靠近压接管处的应力值增长了63倍。结合220 kV高压电缆接头故障实例统计,认为压接缺陷引发复合材料界面应力的二次畸变是造成接头故障的重要原因。通过仿真计算得到了接头复合材料界面温度和应力随负荷电流和接触系数变化的多元拟合函数,可为存在压接缺陷故障评估提供经验参考。该研究对指导电缆接头的施工工艺改良和工程实际应用具有重要的理论意义及实用价值。

架空输电线路耐张管压接缺陷分析与质量检查

耐张管是架空输电线路导线连接的关键部件之一。通过对架空输电线路导线耐张管压接中常见缺陷及运行风险进行分析,提出压接质量检查重点及检查方法,将存在的缺陷消除在投运前,保证架空输电线路的安全运行。

电缆接头压接缺陷检测的温度测量方法

随着我国城市化水平提高,电力电缆敷设历程不断增长,电缆故障频发造成较大经济损失。电缆接头是连接电力电缆的重要附件,由于施工人员技术水平参差不齐,易造成电缆接头电阻过大,导致绝缘老化击穿。目前针对电缆接头压接导致接触电阻过大问题,尚缺乏有效检测方法,文章通过物理场耦合仿真手段实现对电缆接头电阻评估,对预制式直通接头进行建模仿真,得到电缆接头三维温度场分布情况,建立电缆接头接触电阻等效计算模型,研制电缆接头三维温度场监测装置,实现对电缆接头压接缺陷检测。

基于改进YOLOv4的输电线路耐张线夹缺陷检测

为了减少耐张线夹压接缺陷判别过程中人为因素对结果的干扰,提升评判效率,提出一种基于改进YOLOv4的输电线路耐张线夹缺陷检测方法。首先,通过“三跨”线路耐张线夹X光探伤工程,建立包含6类常见压接缺陷的图像样本集;其次,依次采用对比度拉伸、拉普拉斯算子增强、限制对比度自适应直方图均衡化及高斯滤波等图像处理方法对数据集进行预处理;然后,引入卷积块注意力模块和残差结构对原始YOLOv4模型的路径聚合网络层和空间金字塔池化层进行改进,增强模型对空间和通道维度的关注度,优化模型多感受野特征表达能力,提升算法对深层语义特征的提取效果;接着,利用预处理数据对YOLOv4及其改进模型进行训练与测试;最后,根据YOLOv4及其改进模型对各类压接缺陷的检测性能不尽相同这一特点,采用2次非极大值抑制搭建多网络融合缺陷检测模型,并完成模型的测试。先后的测试结果表明,改进YOLOv4、多网络融合模型对6类压接缺陷检测的平均精度均值分别为92.22%、93.08%,可实现对耐张线夹压接缺陷的有效检测。

基于接触电阻模型的电缆接头复合材料界面温度及应力分布仿真研究

为研究接触电阻过大而导致的压接缺陷对电缆接头温度及应力分布的影响,文中基于等效电导率的接触电阻理论,采用有限元软件建立了220 kV高压电缆接头压接缺陷下的电磁-热-应力多物理场耦合仿真模型,研究了电缆接头压接缺陷工况下预制件内硅橡胶绝缘/高压半导电复合材料界面温度和热应力特性的变化规律,并对不同负荷电流I和接触系数k下的温度、应力数据进行多元函数拟合,得到相应的计算方法。结果表明:高压电缆接头存在压接缺陷(如接触系数k=6)工况下,其复合材料界面热应力畸变了4.32倍,热应力的二次畸变程度大于温度的二次畸变程度;复合材料界面热应力分布的二次畸变是导致高压半导电管端头部位发生绝缘击穿故障的重要起因;压接缺陷下接头复合材料界面温度及应力可由拟合函数或图解法进行联合求解。

吉林电网“三跨”耐张线夹X射线检测及缺陷分析

架空输电线路"三跨"区段耐张线夹的压接可靠性是影响其安全稳定运行的重要因素。基于X射线无损检测技术开展吉林电网"三跨"区段耐张线夹X射线检测,共检测332处,发现576个缺陷。缺陷为多压、漏压、欠压和工艺性压接缺陷等4类,其中漏压数量最多,占比达到52%;按照电压等级统计分析,500 kV耐张线夹缺陷数量最多,占比40.8%。通过分析不同缺陷产生的原因,提出有针对性的措施,当耐张线夹存在漏压、欠压等质量缺陷时,应采取开断重压、补压及预绞丝加强等方式进行处理,对"三跨"区段,每隔4年或根据运行工况变化进行复检,确保架空输电线路"三跨"安全稳定运行。