本申请属于绝缘子质量检测技术领域，尤其涉及一种复合绝缘子芯棒贯穿孔的检测方法和应用。
背景技术：
染料渗透试验是复合绝缘子内贯穿孔的重要检测方法。近年来，虽然入网的复合绝缘子能够满足国家标准要求，但异常发热缺陷与酥朽状异常断裂事故依旧普遍存在。经试验发现，该故障与芯棒内贯穿孔隙有关，然而在依据现有检测方法给出的染料渗透试验方法对芯棒进行检查后，发现绝缘子芯棒内并未出现染色液的贯穿渗透。因此，现有染料渗透试验的有效性存在严重不足。
技术实现要素：
有鉴于此，本申请提供了一种复合绝缘子芯棒贯穿孔的检测方法和应用，能够对复合绝缘子芯棒贯穿孔进行有效检测。
本申请的具体技术方案如下：
本申请提供一种复合绝缘子芯棒贯穿孔的检测方法，包括如下步骤：
s1：在容器内铺设一层基底，将含有染料的挥发性溶液倒入容器中密封静置；
s2：将复合绝缘子芯棒切割、打磨，复合绝缘子芯棒的切割面朝上，间隔放置在所述基底上密封渗透；
若所述切割面被染色，则所述复合绝缘子芯棒内存在贯穿孔。
本申请中，挥发性溶液在密封环境中挥发达到一定浓度后，环境中的挥发性气体可以迅速扩散至复合绝缘子芯棒的孔隙内并达到一定浓度，先在孔隙内分段凝结，进而形成连通的液体通道，在染料进入后会与这些液体通道接触并且沿着流道扩散至上端面，形成贯穿的渗透通道。利用挥发性气体的凝结作用带动染料扩散至复合绝缘子芯棒的整个贯穿孔内，可以不受毛细作用的限制，也不受孔隙结构的影响，提高了芯棒内贯穿孔的检测能力，尤其是针对芯棒内联通型贯穿孔的检测具有更好的检测效果，从而有效避免复合绝缘子在运行过程中出现老化与断串故障的问题。
优选的，所述密封静置的时间为(24～36)h；
所述密封渗透的时间为(10～15)min。
优选的，所述挥发性溶液为乙醇溶液。
优选的，所述染料为品红试剂、甲基红或甲基蓝，所述染料在所述挥发性溶液中的体积浓度为(0.5～1)％。
优选的，s1中所述挥发性溶液的液面高于钢球(2～3)mm。
优选的，所述基底为钢球，所述钢球的直径为(1～2)mm。
优选的，所述密封渗透的环境充满饱和挥发性气体。
优选的，所述切割的方向与所述复合绝缘子芯棒的轴线垂直，所述切割的长度为(10～30)mm。
优选的，所述打磨具体为：使用细砂纸对所述切割面进行打磨，所述细砂纸的目数为(36～180)目。
本申请还提供所述检测方法在检测复合绝缘子芯棒联通型贯穿孔中的应用。
综上所述，本申请提供了一种复合绝缘子芯棒贯穿孔的检测方法和应用，通过挥发性溶液在密封环境中挥发达到一定浓度后，环境中的挥发性气体可以迅速扩散至复合绝缘子芯棒的孔隙内并达到一定浓度，先在孔隙内分段凝结，进而形成连通的液体通道，在染料进入后会与这些液体通道接触并且沿着流道扩散至上端面，形成贯穿的渗透通道。利用挥发性气体的凝结作用带动染料扩散至复合绝缘子芯棒的整个贯穿孔内，可以不受毛细作用的限制，也不受孔隙结构的影响，提高了芯棒内贯穿孔的检测能力，尤其是针对芯棒内联通型贯穿孔的检测具有更好的检测效果，从而有效避免复合绝缘子在运行过程中出现老化与断串故障的问题。
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，对于本领域普通技术人员来讲，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它的附图。
图1为本申请实施例1中复合绝缘子芯棒样品的试验结果图；
图2为本申请实施例1中发热异常的复合绝缘子芯棒样品的试验结果图(左:复合绝缘子芯棒样品内贯穿孔的ct显微图；右：复合绝缘子芯棒样品切割面的照片)；
图3为复合绝缘子芯棒内联通型贯穿孔的结构示意图(左：贯穿孔的整体结构图；中：贯穿孔的侧面结构图；右：贯穿孔的端面结构图)；
图4为本申请实施例1中标准染料渗透试验的原理图；
图5为本申请实施例2中贯穿孔检测装置的结构示意图；
图6为本申请实施例2中复合绝缘子芯棒样品的试验结果图(左：10mm样品；中：20mm样品；右：30mm样品)；
图7为本申请实施例2中染料渗透试验的原理图；
图8为本申请实施例3中两次染料渗透试验的渗透位置对比图(左：第一次染料渗透后；右：第二次染料渗透后)。
图示说明：1、无效渗透区域；2、孔隙通路；3、乙醇气体；4、凝结带；5、渗透通道。
具体实施方式
为使得本申请的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而非全部的实施例。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它实施例，都属于本申请保护的范围。
实施例1
对使用后存在发热异常现象的复合绝缘子芯棒样品(10mm)进行染料渗透试验：将取自生产线上的复合绝缘子加工为10mm的芯棒短样，在容器或托盘中放置一层直径相同的钢球，球径为1mm。将芯棒短样按纤维垂直向上的方向放置在钢球上，并将染色液倒入容器，液面应比球顶高2mm。染色液为含1％红色染料的甲醇溶液，染色液会在毛细作用下穿过芯体上升。在渗透15min后，染料渗透试验的结果如图1所示，可见在切割面均未出现染料贯穿渗透。
接着使用显微ct对出现发热异常的复合绝缘子芯棒样品内的贯穿孔进行扫描，结果如图2所示。实验结果表明，芯棒内含有的贯穿孔结构由多个相邻孔隙相互联通形成，虽然孔隙不能够独立贯穿芯棒样品，但相互联通的孔隙越多，形成整体结构的长度越长，如果足够多的孔隙相互联通，即可形成贯穿样品的通孔，如图3所示，此类孔隙即为联通型贯穿孔。
如图4所示，对于联通型贯穿孔，染色液的贯穿渗透必须经过孔隙之间的联通点，而且染色液的扩散过程必须包含闭孔内的无效渗透区域1。而在实施例1的标准染料渗透试验中，染色液是依赖毛细作用扩散，其路线只能沿着孔隙通路2进行扩散，在有限的时间内染色液无法通过曲折的路径在联通型贯穿孔的上端面形成贯穿渗透，无法实现此类贯穿孔的有效检测，仅能够检测芯棒内存在的开裂情况。
实施例2
采用本申请提供的检测方法对实施例1中的复合绝缘子芯棒样品进行贯穿孔染料渗透试验，具体操作如下：
(1)检测样品加工
步骤1：去除被测复合绝缘子产品的高压端金具，并将复合绝缘子自高压端向低压端划分为等长的10个区域；
步骤2：使用金刚石圆锯片在流动的凉水下于每个区域切割试样，切割方向与芯棒轴线垂直，试样长度分别为10mm±1mm，20mm±1mm，30mm±1mm，每种样品加工数量为10个；
步骤3：去除试样的护套层，并使用180目细砂纸将切割端面打磨光滑，试样侧面不应有护套层残留。
(2)贯穿孔检测装置准备
如图5所示，使用透明箱作为容器，在箱内放置一层直径为1mm的钢球，试验开始前将1％的品红乙醇溶液倒入箱内，使液面比球顶高出2mm，在盖好透明箱盖后，使用塑料密封袋在透明箱外进行良好密封，确保箱内空气在试验过程中与外界空气不发生交换。在24小时后，将芯棒试样按纤维垂直向上放置在箱内的钢球上，再次密封透明箱，开始试验。
(3)在贯穿孔检测装置中进行渗透试验
步骤1：将复合绝缘子芯棒样品按照芯棒长度进行分组，按纤维垂直向上放置在透明箱内的钢球上，在放置过程中避免样品间相互接触，不允许染色液以任何形式污染样品上端面；
步骤2：在15min、20min、25min后，分别将放入透明箱内的10mm、20mm、30mm芯棒样品取出，观察样品上端面是否存在染色液的贯穿渗透；
步骤3：对10mm、20mm、30mm芯棒样品上端面的染料贯穿渗透点依次进行检查，如果在10mm芯棒样品中未发现贯穿染色液渗透，则认为芯棒内联通型贯穿孔的长度不超过10mm；如果在10mm芯棒样品中发现贯穿染色液渗透，而在20mm芯棒样品中未发现，则认为芯棒内联通型贯穿孔的长度为10～20mm；如果在10mm、20mm芯棒样品中发现贯穿染色液渗透，而在30mm芯棒样品中未发现，则认为芯棒内联通型贯穿孔的长度为20～30mm；如果在10mm、20mm、30mm芯棒样品中都发现了贯穿染色液渗透，则认为芯棒内联通型贯穿孔的长度超过30mm。
测试结果如图6所示，可见通过本申请的检测方法在10mm样品中能够检测到贯穿孔渗透，而在20mm、30mm样品中没有检测到贯穿孔渗透，说明该芯棒样品内联通型贯穿孔的长度不超过10mm。如图7所示，本申请提供的测试方法的原理如下：乙醇气体3先扩散并充满贯穿孔，并在贯穿孔内发生凝结作用形成分段的凝结带4，进而形成贯穿的渗透通道5，从而带动染色液扩散至整个贯穿孔内。通过对比染料渗透点的数量与规模，不仅可以对芯棒质量进行判断，而且可以确定贯穿孔的具体位置。本申请实施例中对芯棒内联通型贯穿孔的有效检测长度达到30mm，通过制作不同长度的芯棒样品，还可以对联通型贯穿孔的长度区间进行判断。
实施例3
选取实施例2中上端面出现染色区域的芯棒样品，在其上端面书写字母“b”作为参照，通过打磨去除字母“b”周边所有的染色区域，并在相同环境下再次进行实施例2的染料渗透试验。前后两次染料渗透试验的结果如图8所示，可以发现前后两次上端面染色液出现的位置相同，即染色区域的出现与样品上端面状态无关，排除了乙醇气体携带染色剂在上端面凝结的可能。试验结果说明凝结作用只发生在贯穿孔内，验证了本申请的检测方法的有效性和合理性。
抽取10个利用实施例2的检测方法后，未出现贯穿染色液渗透的芯棒样品，对染色液贯穿的区域使用显微ct对贯穿孔进行复查，仅在2个样品中发现了联通型贯穿孔，即该方法对于芯棒中的联通型贯穿孔具有较高的检测率。
以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
1.一种复合绝缘子芯棒贯穿孔的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
s1：在容器内铺设一层基底，将含有染料的挥发性溶液倒入容器中密封静置；
s2：将复合绝缘子芯棒切割、打磨，复合绝缘子芯棒的切割面朝上，间隔放置在所述基底上密封渗透；
若所述切割面被染色，则所述复合绝缘子芯棒内存在贯穿孔。
2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述密封静置的时间为(24～36)h；
所述密封渗透的时间为(10～15)min。
3.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述挥发性溶液为乙醇溶液。
4.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述染料为品红试剂、甲基红或甲基蓝，所述染料在所述挥发性溶液中的体积浓度为(0.5～1)％。
5.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，s2中所述挥发性溶液的液面高于所述基底(2～3)mm。
6.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述基底为钢球，所述钢球的直径为(1～2)mm。
7.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述密封渗透的环境充满饱和挥发性气体。
8.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述切割的方向与所述复合绝缘子芯棒的轴线垂直，所述切割的长度为(10～30)mm。
9.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述打磨具体为：使用细砂纸对所述切割面进行打磨，所述细砂纸的目数为(36～180)目。
10.权利要求1～9任意一项所述检测方法在检测复合绝缘子芯棒联通型贯穿孔中的应用。
技术总结