悬垂线夹内导线断股的超声导波检测方法仿真研究

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1、2018第46卷第7期Vol.46No.7GridAnalysis&Study电网分析与研究悬垂线夹内导线断股的超声导波检测方法仿真研究1222211孟晓波，陈文灿，杨代铭，梅红伟，王黎明，廖永力，李锐海（1.南方电网科学研究院有限责任公司，广东广州510663；2.清华大学深圳研究生院，深圳518055）摘要：输电导线断股是电力系统中比较常见的安全隐患。为了实现线夹内断股导线的快速无损检测，提出了利用超声导波检测输电导线方法，并利用有限元仿真软件ANSYS对此进行了仿真研究。首先确定检测导波的模态和频率，接着分别对线夹外及线夹内导线断股情况进行研究。仿真结果表明，对于线

2、夹外的缺陷，L（0，1）模态和T（0，1）模态的导波能够检测出来，利用反射系数和透射系数可以分辨出缺陷的大小；对于线夹内的缺陷，T（0，1）模态导波对此并不敏感，L（0，1）模态导波检测到的缺陷回波叠加在线夹端面发射波上难以识别。分析了导波能检测到的相邻2个缺陷或者截面变化之间的最小距离。由于导线夹的长度小于该最小距离，缺陷回波必然会叠加在端面回波而导致难以识别出来，因此超声导波检测在工程上难以检测线夹内部导线缺陷。关键词：导线断股；导线夹；超声导波；有限元仿真中图分类号：TM755；TB553文献标志码：A文章编号：2096-4145（2018）07-0067-08Si

3、mulationofUltrasonicGuidedWavesDetectingWireBreakageInsideSuspensionClamp1222MENGXiaobo，CHENWencan，YANGDaiming，MEIHongwei，211WANGLiming，LIAOYongli，LIRuihai（1.CSGElectricPowerResearchInstitute，Guangzhou510663，China；2.GraduateSchoolatShenzhen，TsinghuaUniversity，Shenzhen518055，China）Abstract

4、:Transmissionwirebreakageisthecommonsecurityrisksinpowersystem.Inordertorealizethefastnon-destructivetestingofstrandedwireintheclamp，amethodofdetectingthetransmissionwirebyultrasonicguidedwaveisputforward，andthefiniteelementsimulationsoftwareANSYSisusedtosimulatethetransmissionwire.Firstl

5、y，themodalandfrequencyoftheguidedwavearedetermined，andthenthesimulationofthewirebreakageinthewireclampandoutsidethewireclampiscarriedout.ThesimulationresultsshowthattheL（0，1）andtheT（0，1）guidedwavecanbedetectedforthedefectsoutsidetheclamp，andthesizeofthedefectcanbedistinguishedbythereflect

6、ioncoefficientandthetransmissioncoefficient.T（0，1）guidedwavesarenotsensitivetothedefectsintheclamp，andthedefectechoesdetectedbyL（0，1）guidedwavesaredifficulttoidentifyfromthewaveoftheedgeoftheclamp.Theminimumdistancebetweenadjacenttwodefectsorcrosssectionchangesisanalyzed.Asthelengthofthew

7、ireclampislessthanthisminimumdistance，thedefectechoisboundtobesuperimposedontheedgeechoanditisdifficulttoidentifyit.Therefore，itisdifficultfortheultrasonicwavedetectiontodetectthewiredefectinsidetheclampinengineeringpractice.Keywords:transmissionwirebreakage；suspens