【摘 要】
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接地网是电力系统中必不可少的设施,在电力系统出现故障电流时迅速将故障电流通过接地引下线排泄掉,防止接地设备受损坏,所以接地网网格和接地引下线起到维护电力系统安全可靠运行的重要作用。当前,最常用的接地网引下线检测方法采用开挖式检测,费时费力。因此,研究能够准确识别和监视接地网引下线缺陷情况的无损检测方法很有必要。本文提出了用基于弹性波的无损检测方法来检测接地网引下线缺陷,并论证了该方法在接地引下线缺
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接地网是电力系统中必不可少的设施,在电力系统出现故障电流时迅速将故障电流通过接地引下线排泄掉,防止接地设备受损坏,所以接地网网格和接地引下线起到维护电力系统安全可靠运行的重要作用。当前,最常用的接地网引下线检测方法采用开挖式检测,费时费力。因此,研究能够准确识别和监视接地网引下线缺陷情况的无损检测方法很有必要。本文提出了用基于弹性波的无损检测方法来检测接地网引下线缺陷,并论证了该方法在接地引下线缺陷检测中的可行性,论文主要研究内容如下:（1）介绍弹性波无损检测技术的基本理论,包括弹性波的分类、弹性波的传播特性和波速;分析弹性波的反射特性、折射特性和频散特性。分析脉冲回波法测缺陷位置的原理,基于此,设计接地网引下线缺陷弹性波检测方案。（2）超磁致伸缩震源的设计与仿真分析,包括介绍磁致伸缩现象、超磁致伸缩震源的材料选择、超磁致伸缩震源结构设计、超磁致伸缩震源偏置磁场设计、磁致伸缩材料棒磁场仿真分析、超磁致伸缩震源性能测试。震源性能测试结果表明超磁致伸缩震源能在扁钢中激励出弹性波。（3）扁钢弹性波传播特性分析与仿真研究,包括钢板中Lamb波与SH波以及扁钢中弹性波频散特性分析、扁钢弹性波频谱分析、扁钢中弹性波传播COMSOL仿真研究。频散曲线表明,扁钢中有SH0、SH1、A0、A1、S0、S1等模式的弹性波。为了消除频散影响,40k Hz到60k Hz的弹性波适合接地网扁钢的健康状况诊断。仿真发现,扁钢中弹性波波速为2500m/s,即在扁钢中激励出了A0波。（4）扁钢检测实验研究,包括扁钢弹性波波速测定实验研究、扁钢缺陷位置检测实验研究、扁钢缺陷程度检测实验研究。实验结果表明,非镀锌扁钢中弹性波波速为2482m/s,镀锌扁钢中弹性波波速为1969m/s;脉冲回波法可对扁钢缺陷位置进行准确定位;归一化扁钢缺陷度和扁钢缺陷宽度基本成线性关系。文章研究表明,弹性波的无损检测方法能够找到接地网引下线的缺陷位置,并能够在不挖掘整个接地网的情况下从引下线的可直接接触部分检测不可直接接触部分。
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