ПРИЛОЖЕНИЕ Е
(обязательное)
Методика акустико-эмиссионного контроля опорных стержневых изоляторов
(основные положения)
Е.1 Метод акустико-эмиссионного (АЭ) контроля опорных стержневых изоляторов (ОСИ), изготовленных из электротехнического фарфора, позволяет обнаружить наличие и степень развития дефектов, проявляющихся в изоляторе при его нагружении в ходе механических испытаний, путем регистрации и анализа генерируемых при этом акустических сигналов.
Применяемый вариант АЭ контроля ОСИ основан на регистрации нарушения так называемого «эффекта Кайзера» в бракуемых изделиях.
Е.2 Воздействие на изолятор внешней нагрузки приводит к появлению в нем дополнительных механических напряжений, разрушению элементов микроструктуры фарфора и росту микротрещин. При этом часть высвобождаемой энергии трансформируется в акустические импульсы (АЭ сигналы), количество которых зависит от характера распределения их прочности и от уровня приложенной нагрузки.
В случае снятия нагрузки и повторного нагружения изолятора в том же направлении в доброкачественном фарфоре имеет место известный «эффект Кайзера», заключающийся в том, что при повторном нагружении АЭ сигналов не будет до тех пор, пока нагрузка не превысит величины, которой она достигла в первом цикле нагружения (т. е. пока не начнут растрескиваться частицы, имеющие большую прочность, чем разрушенные при первом цикле нагружения).
Е.3 Если в фарфоровой части изолятора происходит развитие так называемой магистральной трещины (МТ), «эффект Кайзера» нарушается, т. е. при повторном нагружении ОСИ в том же направлении наблюдаются АЭ сигналы при уровнях нагрузки, значительно меньших достигнутого в первом цикле нагружения. Для МТ характерно, что она может развиваться, генерируя АЭ сигналы, не только при увеличении нагрузки в ходе повторного нагружения, но и при постоянной нагрузке, а в ряде случаев — даже при уменьшении нагрузки. Изоляторы, для которых нарушается «эффект Кайзера», следует браковать.
Е.4 Производственный АЭ контроль фарфоровых ОСИ должен осуществляться следующим образом.
Е.4.1 АЭ контроль выполняют с помощью прибора АЭ и нагружающего устройства.
В качества прибора АЭ может быть рекомендован прибор ПАК-3М, разработанный АО ВНИИ Электроэнергетики (Москва) специально для контроля высоковольтных фарфоровых изоляторов методом АЭ (путем нарушения «эффекта Кайзера»).
В качестве нагружающего устройства могут быть использованы как обычные стенды для испытаний ОСИ на механическую нагрузку (изгиб, кручение, растяжение), так и специальные устройства, например нагружающее устройство УКИ-1, разработанное ВНИИЭ, а также стенд для испытаний изоляторов на всесторонний изгиб путем вращения испытуемого изделия под нагрузкой.
Е.4.2 АЭ контроль выполняют в ходе проведения приемосдаточных испытаний изоляторов, при этом нагружение изолятора в каждом данном направлении производится дважды: первый раз — до величины усилия, равной 50 % от номинальной разрушающей нагрузки, второй раз — до величины усилия, равной 45 % от номинальной разрушающей нагрузки. Выдержка при каждом нагружении должна составлять (15 ± 1) с.
В случае проведения АЭ контроля изолятора при вращении испытуемого изделия под нагрузкой рекомендуемая частота вращения составляет 1 об. за (60 ± 5) с, при этом число оборотов равно двум, величина нагрузки при первом обороте изолятора — 50 % от номинальной разрушающей нагрузки на изгиб, при втором обороте — 45 % от номинальной разрушающей нагрузки.
Е.4.3 Перед началом испытаний изолятор крепят на раму (держатель) испытательного стенда за один из его фланцев.
На изолятор устанавливают АЭ датчик (как правило, на поверхность «опасного» сечения, прилегающего к закрепленному на раме фланцу).
Предварительно на рабочую поверхность датчика для обеспечения акустического контакта наносят слой густой смазки типа солидола толщиной 1—2 мм. Рабочая поверхность АЭ датчика должна быть плотно прижата к фарфору (например, с помощью резинового жгута).
В соответствии с инструкцией по эксплуатации прибора АЭ контроля производят его включение и апробирование работоспособности.
Е.4.4 Проводят первый цикл нагружения изолятора в данном направлении в соответствии с Е.4.2. По окончании выдержки снижают нагрузку примерно вдвое. Затем проводят второй цикл нагружения в соответствии с Е.4.2. По прибору АЭ контроля проверяют наличие АЭ сигнала во втором цикле нагружения. Превышение АЭ сигнала порогового значения, определяемого по индикатору прибора, свидетельствует о непригодности контролируемого изделия по результатам АЭ контроля при нагружении в данном направлении.
Е.4.5 В случае, если превышение порогового сигнала АЭ при втором цикле нагружения в соответствии с Е.4.4 не выявлено, проводят дальнейшие механические испытания изолятора с регистрацией уровней АЭ сигналов согласно Е.4.2 и Е.4.4.
Е.4.6 Изолятор считают выдержавшим испытания, если он признан годным на всех этапах контроля по Е.4.5. В противном случае изолятор бракуют.
Е.4.7 По окончании контроля установленное на изоляторе оборудование снимают, изолятор удаляют с испытательного стенда и в протоколе испытаний делают отметку о пригодности или непригодности изолятора по результатам испытаний.
