Kompletny przewodnik po kontroli rentgenowskiej wewnętrznych pustek

Wprowadzenie

W przypadku dystrybucji energii średniego napięcia, najbardziej niebezpiecznymi wadami słupów z izolacją stałą są te, których nie widać. Pustka odlewnicza o średnicy 0,5 mm - niewidoczna podczas kontroli wzrokowej, niewykrywalna podczas badania powierzchni i zdolna do przejścia testu odporności na częstotliwość zasilania w dniu produkcji - może zainicjować częściowe rozładowanie¹ pod napięciem roboczym, które powoduje erozję otaczającej żywicy epoksydowej w ciągu miesięcy i lat, ostatecznie powodując przebicie dielektryczne w rozdzielnicy pod napięciem. Lukę między tym, co wykrywają konwencjonalne testy jakości, a tym, co faktycznie znajduje się wewnątrz odlewanego korpusu epoksydowego APG, wypełnia kontrola rentgenowska. Bezpośrednia odpowiedź jest następująca: przemysłowa rentgenowska kontrola radiograficzna słupów z izolacją stałą jest jedynym Badania nieniszczące² Jest to metoda zdolna do bezpośredniego obrazowania wewnętrznych pustek, wtrąceń, rozwarstwień i niewspółosiowości przewodów w korpusie odlewu epoksydowego - a po zintegrowaniu z ustrukturyzowanym programem zapewnienia jakości przekształca wykrywanie wad odlewu z wnioskowania probabilistycznego w bezpośrednie potwierdzenie wizualne. Dla inżynierów zajmujących się dystrybucją energii, którzy określają wymagania jakościowe dotyczące zakupu wbudowanych słupów, oraz dla inżynierów zajmujących się usuwaniem usterek, którzy badają anomalie wyładowań niezupełnych w zainstalowanych urządzeniach, niniejszy przewodnik zapewnia kompletne ramy techniczne kontroli rentgenowskiej części z izolacją stałą w obudowie.

Spis treści

• Dlaczego wewnętrzne puste przestrzenie w słupach z izolacją stałą są tak niebezpieczne dla systemów dystrybucji energii?
• Jak działa kontrola rentgenowska odlewanych części epoksydowych APG?
• W jaki sposób kontrola rentgenowska powinna być zintegrowana z programem zapewnienia jakości dla wbudowanych słupów?
• Jak interpretować obrazy rentgenowskie i korelować wyniki z wynikami testów dielektrycznych?

Dlaczego wewnętrzne puste przestrzenie w słupach z izolacją stałą są tak niebezpieczne dla systemów dystrybucji energii?

Przed przeanalizowaniem metodologii kontroli rentgenowskiej należy dokładnie zrozumieć, dlaczego wewnętrzne puste przestrzenie w odlewanych korpusach epoksydowych APG stanowią tak znaczące zagrożenie dla niezawodności dystrybucji energii - i dlaczego ich wykrywanie wymaga dedykowanej technologii kontroli.

Fizyka wyładowań niezupełnych inicjowanych przez pustkę

Gdy w korpusie epoksydowym słupa osadzonego w izolacji stałej występuje pusta przestrzeń - wnęka wypełniona powietrzem - rozkład pola elektrycznego w systemie izolacyjnym jest zniekształcony. Względna przenikalność elektryczna powietrza (εᵣ ≈ 1,0) jest znacznie niższa niż utwardzonego APG żywica epoksydowa³ (εᵣ ≈ 4,0-5,0). To niedopasowanie przenikalności powoduje, że pole elektryczne koncentruje się w pustej przestrzeni zgodnie z zależnością:

$E_{void} = \frac{\varepsilon_{epoxy}}{\varepsilon_{air}} \times E_{bulk} \około 4 razy E_{bulk}$

Pole elektryczne wewnątrz pustej przestrzeni jest zatem około czterokrotnie wyższe niż pole elektryczne w otaczającej żywicy epoksydowej. W przypadku wbudowanego słupa klasy 12 kV działającego przy napięciu faza-ziemia około 7 kV, pusta przestrzeń znajdująca się w strefie wysokiego pola może doświadczyć lokalnego natężenia pola wystarczającego do zjonizowania powietrza wewnątrz niej - inicjując częściowe wyładowanie przy napięciach znacznie poniżej znamionowego poziomu wytrzymałości.

Kaskada erozji wyładowań niezupełnych

Po zainicjowaniu częściowego wyładowania w pustej przestrzeni, proces erozji przyspiesza samoczynnie:

1. Faza jonizacji: Powietrze w pustej przestrzeni jest jonizowane przez skoncentrowane pole elektryczne, generując promieniowanie UV, ozon i reaktywne związki azotu.
2. Faza ataku chemicznego: Ozon i reaktywne gatunki atakują ścianę żywicy epoksydowej otaczającą pustkę, chemicznie degradując matrycę polimerową.
3. Faza wzrostu pustki: Degradacja chemiczna powiększa pustkę, zwiększając objętość zjonizowanego gazu i intensywność kolejnych wyładowań.
4. Faza drzewkowania: Kanały wyładowcze zaczynają rozprzestrzeniać się przez korpus epoksydowy jako drzewa elektryczne, rozciągając się w kierunku uziemionej powierzchni zewnętrznej.
5. Faza przebicia: Gdy drzewo wyładowań przekroczy pełną grubość izolacji, następuje przebicie dielektryczne - zwykle w postaci nagłego, wysokoenergetycznego rozgorzenia w panelu rozdzielczym pod napięciem.

Czas od powstania pustki do przebicia dielektrycznego zależy od rozmiaru pustki, lokalizacji i napięcia roboczego - ale w przypadku pustek powyżej 0,3 mm w strefach o wysokim polu progresja od inicjacji PD do przebicia może nastąpić w ciągu 2-5 lat ciągłej pracy przy napięciu znamionowym.

Mechanizmy powstawania pustek w odlewach APG

Zrozumienie, w jaki sposób powstają puste przestrzenie podczas procesu produkcji APG, ma zasadnicze znaczenie dla interpretacji wyników kontroli rentgenowskiej:

Mechanizm powstawania pustki	Charakterystyka pustki	Wygląd rentgenowski	Poziom ryzyka
Uwięzione powietrze podczas wtrysku żywicy	Sferyczny lub nieregularny, losowy rozkład	Ciemne okrągłe lub nieregularne plamy	Wysoki, jeśli w strefie wysokiego pola
Pustki skurczowe podczas utwardzania	Zlokalizowane blisko powierzchni przewodnika, wydłużone	Ciemne, wydłużone rysy na styku metali	Bardzo wysoka - najwyższa strefa pola
Puste przestrzenie spowodowane wilgocią	Skupisko, mała średnica	Wiele małych ciemnych plam w klastrze	Średni - zależy od gęstości
Rozwarstwienie na styku przewodów	Płaski, zgodny z geometrią przewodnika	Ciemny pas równoległy do powierzchni przewodnika	Bardzo wysoka - strefa interfejsu
Obce włączenie (zanieczyszczenie)	Zmienny kształt, wyższa gęstość niż żywica epoksydowa	Jasny punkt (metaliczny) lub ciemny punkt (organiczny)	Średni do wysokiego

Podstawowe parametry techniczne - kontekst wykrywania pustki

Parametr	Wartość	Znaczenie dla wykrywania próżni
Minimalna wykrywalna pustka (promieniowanie rentgenowskie)	Średnica 0,1-0,3 mm	Poniżej progu inicjacji PD dla większości lokalizacji
Rozmiar pustki inicjującej PD (strefa wysokiego pola)	~0,3 mm	Wykrywa promieniowanie rentgenowskie przed osiągnięciem progu PD
Przenikalność względna epoksydów	4.0-5.0	Napędza koncentrację pola w pustych przestrzeniach
Kryterium akceptacji wyładowań niezupełnych (IEC 60270)	≤ 5 pC	Pustki poniżej progu PD przechodzą test elektryczny
Zdolność wykrywania promieniowania rentgenowskiego	0,1-0,3 mm	Wykrywa podprogowe puste przestrzenie w testach elektrycznych

Ten ostatni punkt jest krytyczny: puste przestrzenie poniżej progu inicjacji wyładowań niezupełnych przejdą testy wyładowań niezupełnych IEC 60270, ale będą wykrywalne podczas kontroli rentgenowskiej. Badania rentgenowskie i wyładowań niezupełnych uzupełniają się, a nie są zbędne - promieniowanie rentgenowskie wykrywa defekt, zanim osiągnie on rozmiar, przy którym badanie wyładowań niezupełnych może go wykryć.

Jak działa kontrola rentgenowska odlewanych części epoksydowych APG?

Przemysłowa kontrola rentgenowska osadzonych słupów z izolacją stałą wykorzystuje tę samą podstawową fizykę, co radiografia medyczna, ale ze sprzętem i parametrami zoptymalizowanymi pod kątem gęstości i geometrii odlewanych zespołów epoksydowych zawierających osadzone elementy metalowe.

Fizyka kontroli rentgenowskiej odlewów epoksydowych

Promieniowanie rentgenowskie jest tłumione podczas przechodzenia przez materię zgodnie z zasadą prawo piwo-lambert⁴:

$I = I_0 \times e^{-\mu \rho x}$

Gdzie:

• $I_0$ = natężenie padającego promieniowania rentgenowskiego
• $I$ = transmitowana intensywność
• $\Mu$ = współczynnik tłumienia masy (zależny od materiału)
• $\rho$ = gęstość materiału
• $x$ = grubość materiału

W tyczce z izolacją stałą wiązka promieniowania rentgenowskiego przechodzi przez strefy o znacznie różnej gęstości: przewodnik miedziany (gęstość ~8,9 g/cm³), żywica epoksydowa APG (gęstość ~1,8-2,0 g/cm³) i wszelkie puste przestrzenie (gęstość ~0,001 g/cm³ dla powietrza). Kontrast gęstości między żywicą epoksydową a powietrzem wynosi około 1800:1 - zapewniając doskonałą czułość wykrywania pustek. Kontrast gęstości między miedzią a żywicą epoksydową oznacza, że przewodnik pojawia się jako jasna (o wysokiej tłumienności) cecha na obrazie radiograficznym, podczas gdy puste przestrzenie pojawiają się jako ciemne (o niskiej tłumienności) cechy.

Wybór sprzętu do kontroli wbudowanych słupów

Wybór źródła promieniowania rentgenowskiego:

• Zakres napięcia: 160-320 kV dla wbudowanych słupów klasy 12-40,5 kV - jednostki wyższej klasy napięcia mają grubsze ścianki epoksydowe wymagające wyższej energii przenikania
• Ogniskowa: ≤ 1,0 mm dla standardowej kontroli; ≤ 0,4 mm (mikroognisko) dla wykrywania pustych przestrzeni poniżej 0,5 mm.
• Typ źródła: Lampa rentgenowska o stałym potencjale preferowana w stosunku do źródeł impulsowych zapewniająca stałą jakość obrazu

Wybór detektora:

• Cyfrowy detektor z płaskim panelem (FPD): Preferowany do kontroli produkcyjnej - obrazowanie w czasie rzeczywistym, pamięć cyfrowa, możliwość korekcji geometrycznej
• Radiografia komputerowa (CR) z płytami obrazującymi: Odpowiednia do kontroli w terenie i zastosowań o mniejszej objętości
• Radiografia filmowa: Starsza metoda - akceptowalna do celów archiwalnych, ale gorszy zakres dynamiki w porównaniu z systemami cyfrowymi

Parametry geometryczne:

• Odległość źródło-obiekt (SOD): Minimum 600 mm w celu ograniczenia nieostrości geometrycznej
• Odległość obiekt-detektor (ODD): Zminimalizować, aby zmniejszyć rozmycie powiększenia - najlepiej < 50 mm
• Współczynnik powiększenia geometrycznego: SOD/(SOD-ODD) - docelowo 1,05-1,2× dla kontroli standardowej

Kierunki inspekcji słupów z izolacją stałą

Pojedyncza projekcja radiograficzna zapewnia dwuwymiarową projekcję trójwymiarowego obiektu - puste przestrzenie mogą być zasłonięte przez nakładające się gęste elementy (zespół przewodów) w niektórych orientacjach. Kompletny protokół inspekcji wymaga co najmniej trzech ortogonalnych projekcji:

Projekcja	Orientacja	Główny cel detekcji
Projekcja 1 (AP)	Przednio-tylna oś biegunowa	Pustki w korpusie epoksydowym, wyrównanie przewodów
Projekcja 2 (boczna)	Obrót o 90° od projekcji 1	Pustki zasłonięte w widoku AP, rozwarstwienie interfejsu
Projekcja 3 (osiowa)	Wzdłuż osi bieguna (od końca do końca)	Pustki obwodowe wokół przewodnika, wzorce skurczu
Projekcja 4 (ukośna, opcjonalna)	45° od AP	Pustki w strefie interfejsu na końcówkach przewodów

Tomografia komputerowa (CT) dla złożonych geometrii

W przypadku wbudowanych słupów o złożonej geometrii wewnętrznej - z wieloma ścieżkami przewodów, zintegrowanymi rdzeniami przekładników prądowych lub niesymetrycznymi zespołami przerywaczy próżniowych - dwuwymiarowa radiografia może być niewystarczająca do scharakteryzowania lokalizacji i rozmiaru pustek z precyzją wymaganą do podjęcia decyzji o przyjęciu/odrzuceniu. Przemysł tomografia komputerowa⁵ (CT) rejestruje setki projekcji radiograficznych przy przyrostowych kątach obrotu i rekonstruuje w pełni trójwymiarowy obraz wolumetryczny odlewu. CT zapewnia:

• Precyzyjne trójwymiarowe współrzędne pustej przestrzeni względem przewodnika i powierzchni epoksydowej
• Dokładny pomiar objętości pustej przestrzeni
• Wyraźne rozróżnienie między izolowanymi pustkami a połączonymi sieciami pustek.
• Ostateczna identyfikacja zakresu rozwarstwienia interfejsu

Kontrola CT jest znacznie bardziej czasochłonna i kosztowna niż radiografia dwuwymiarowa - jest odpowiednia do testowania kwalifikacji typu, analizy awarii i akceptacji jednostek o wysokim stopniu krytyczności, a nie do rutynowej kontroli produkcji.

Przypadek klienta - Audyt jakości producenta sprzętu do dystrybucji energii:
Operator sieci dystrybucji energii w Europie Północnej przeprowadzał audyt kwalifikacyjny dostawców słupów z izolacją stałą, które miały zostać wykorzystane w ramach dużego programu modernizacji sieci. Specyfikacja operatora wymagała kontroli rentgenowskiej 100% dostarczonych jednostek. Podczas audytu zespół ds. jakości Bepto zademonstrował protokół kontroli rentgenowskiej na partii produkcyjnej wbudowanych słupów klasy 24 kV. Z 20 skontrolowanych jednostek, 18 zostało zaakceptowanych bez wykrywalnych pustek powyżej progu akceptacji. W dwóch egzemplarzach stwierdzono pustki skurczowe na styku przewód-epoksyd w rzucie osiowym - oba o długości około 0,8 mm w najdłuższym wymiarze, zlokalizowane w strefie wysokiego pola przylegającej do zaślepki przerywacza próżniowego. Obie jednostki zostały poddane testom PD zgodnie z normą IEC 60270 - jedna wykazała PD na poziomie 8 pC (granica), a druga 3 pC (wynik pozytywny). Odkrycie rentgenowskie skłoniło do odrzucenia obu jednostek niezależnie od wyniku PD, ponieważ lokalizacja pustki w strefie najwyższego pola stanowiła niedopuszczalne długoterminowe ryzyko niezawodności. Inżynier ds. zaopatrzenia operatora sieci zauważył: “Test PD przepuściłby jedną z tych jednostek do naszej sieci. Badanie rentgenowskie wykazało, że oba są niedopuszczalne - to różnica między 5-letnią awarią a 25-letnią”.”

W jaki sposób kontrola rentgenowska powinna być zintegrowana z programem zapewnienia jakości dla wbudowanych słupów?

Kontrola rentgenowska zapewnia maksymalną wartość, gdy jest zintegrowana z ustrukturyzowanym programem zapewnienia jakości, a nie stosowana jako oddzielny test. Poniższe ramy określają, w jaki sposób kontrola rentgenowska wpisuje się w kompletny cykl zapewnienia jakości dla wbudowanych słupów z izolacją stałą w zastosowaniach związanych z dystrybucją energii.

Etap 1: Kwalifikacja procesu rentgenowskiego (rozwój procesu APG)

Przed rozpoczęciem produkcji kontrola rentgenowska odlewów kwalifikacyjnych potwierdza, że parametry wtrysku APG - temperatura żywicy, ciśnienie wtrysku, czas żelowania, cykl utwardzania - zapewniają odlewy bez pustych przestrzeni w pełnym zakresie geometrii osadzonego słupa. Kontrola rentgenowska kwalifikacji procesu powinna obejmować:

• Minimum 5 odlewów na klasę napięcia na formę produkcyjną
• Pełna kontrola CT wszystkich odlewów kwalifikacyjnych
• Mapowanie pustych przestrzeni w celu identyfikacji systematycznych lokalizacji pustych przestrzeni, które wskazują na wymagania dotyczące optymalizacji parametrów procesu.
• Kryterium akceptacji: zero pustych przestrzeni powyżej 0,3 mm w strefach wysokiego pola; zero rozwarstwienia interfejsu.

Etap 2: Rentgenowskie pobieranie próbek produkcyjnych (bieżąca kontrola jakości)

W przypadku rutynowej produkcji kontrola rentgenowska 100% każdej jednostki jest najwyższym standardem jakości, ale może nie być ekonomicznie uzasadniona we wszystkich kontekstach dostaw. Podejście oparte na ryzyku jest odpowiednie dla ustalonych procesów produkcyjnych:

Kontekst podaży	Zalecana częstotliwość próbkowania rentgenowskiego	Uzasadnienie
Kwalifikacja nowego dostawcy	100% z pierwszych 3 partii produkcyjnych	Ustanowienie bazowej zdolności procesu
Krytyczna dystrybucja energii (połączona z przesyłem)	100% wszystkich jednostek	Zero tolerancji dla awarii związanych z pustymi przestrzeniami
Standardowa rozdzielnica dystrybucyjna	20% losowe pobieranie próbek na partię	Zrównoważona jakość i koszty
Powtarzalne dostawy od wykwalifikowanego dostawcy	10% losowe pobieranie próbek na partię	Utrzymanie monitorowania procesu
Zmiana po zakończeniu procesu (nowa partia żywicy, naprawa formy)	100% pierwszej partii po wymianie	Ponowne zatwierdzenie procesu po zmianie

Etap 3: Odbiór X-Ray (bramka jakości zamówień)

W przypadku operatorów dystrybucji energii zamawiających słupy z izolacją stałą od zewnętrznych dostawców, kontrola rentgenowska przy odbiorze towarów zapewnia niezależną bramkę jakości, która jest niezależna od samocertyfikacji dostawcy. Protokół rentgenowski odbioru:

1. Wybór próbki: Wybór losowy zgodnie z uzgodnionym planem doboru próby - określony w zamówieniu zakupu
2. Standard kontroli: Odniesienie IEC 62271-100 i wewnętrzne kryteria akceptacji rentgenowskiej dostawcy
3. Minimalna liczba rzutów: Trzy rzuty ortogonalne na jednostkę
4. Kryteria akceptacji: Zgodnie z systemem klasyfikacji pustych przestrzeni określonym w poniższej sekcji
5. Dyspozycja partii: Decyzja o przyjęciu/odrzuceniu partii na podstawie numeru akceptacji planu pobierania próbek.

Etap 4: Badanie rentgenowskie awarii (rozwiązywanie problemów)

Gdy na eksploatowanym słupie z izolacją stałą wystąpi podwyższony poziom wyładowań niezupełnych, anomalie termiczne lub uszkodzenie dielektryka, kontrola rentgenowska uszkodzonej lub podejrzanej jednostki dostarcza bezpośrednich dowodów na istnienie odpowiedzialnej za to wady wewnętrznej. Badanie rentgenowskie awarii powinno obejmować:

• Pełna kontrola TK w celu trójwymiarowego scharakteryzowania wady
• Korelacja lokalizacji pustek z modelem rozkładu pola dla określonej klasy napięcia
• Porównanie z oryginalnymi fabrycznymi zapisami rentgenowskimi, jeśli są dostępne
• Dokumentacja dotycząca roszczeń gwarancyjnych dostawcy lub działań usprawniających projekt

Schemat integracji kontroli jakości rentgenowskiej

Jak interpretować obrazy rentgenowskie i korelować wyniki z wynikami testów dielektrycznych?

Interpretacja obrazów rentgenowskich dla słupów z izolacją stałą wymaga ustrukturyzowanego systemu klasyfikacji, który koreluje charakterystykę pustek - rozmiar, lokalizację i morfologię - z ryzykiem dielektrycznym i decyzjami o akceptacji/odrzuceniu.

System klasyfikacji pustych przestrzeni oparty na strefach

Ryzyko dielektryczne związane z pustką zależy w dużej mierze od jej lokalizacji w rozkładzie pola elektrycznego wbudowanego słupa. Pustka o identycznym rozmiarze stwarza bardzo różne ryzyko w zależności od tego, czy znajduje się w strefie wysokiego pola przylegającej do przewodnika, czy w strefie niskiego pola w pobliżu zewnętrznej powierzchni epoksydowej.

Definicja strefy:

Strefa	Lokalizacja	Intensywność pola	Poziom ryzyka pustki
Strefa A - krytyczna	W odległości 3 mm od powierzchni przewodu lub zaślepki przerywacza	Bardzo wysoka (>80% pola szczytowego)	Krytyczny - zero tolerancji
Strefa B - Wysoka	3-10 mm od powierzchni przewodu	Wysoki (50-80% pola szczytowego)	Wysoki - ścisły limit rozmiaru
Strefa C - Średnia	10-20 mm od powierzchni przewodu	Średni (20-50% pola szczytowego)	Średni - umiarkowany limit rozmiaru
Strefa D - Niska	>20 mm od powierzchni przewodu (zewnętrzna strefa epoksydowa)	Niski (<20% pola szczytowego)	Niski - duży limit rozmiaru

Kryteria akceptacji pustki według strefy

Strefa	Maksymalna dopuszczalna średnica pustej przestrzeni	Maksymalna dopuszczalna liczba pustych przestrzeni	Rozwarstwienie interfejsu
Strefa A (krytyczna)	Zero tolerancji - jakakolwiek wykrywalna pustka	Zero	Zero tolerancji
Strefa B (wysoka)	0,3 mm	1 na 100 cm³ objętości żywicy epoksydowej	Zero tolerancji
Strefa C (średnia)	0,8 mm	3 na 100 cm³ objętości żywicy epoksydowej	Powierzchnia ≤ 2 mm²
Strefa D (niska)	1,5 mm	5 na 100 cm³ objętości żywicy epoksydowej	Obszar ≤ 5 mm²

Korelacja wyników badań rentgenowskich z wynikami testów PD

Badania rentgenowskie i PD dostarczają uzupełniających się informacji na temat jakości odlewów. Korelacja między wynikami badań rentgenowskich a wynikami testów PD przebiega według przewidywalnego wzorca:

Badanie rentgenowskie	Oczekiwany wynik PD	Interpretacja	Działanie
Brak wykrywalnych pustych przestrzeni	PD ≤ 5 pC	Odlew bez pustych przestrzeni, pełna integralność dielektryczna	Akceptuj
Pustka w strefie D, ≤ 1,5 mm	PD ≤ 5 pC	Pustka o niskim polu poniżej progu PD	Akceptacja z uwagą dotyczącą monitorowania
Pustka w strefie C, 0,5-0,8 mm	PD 3-8 pC	Umiarkowana pustka pola na granicy progu PD	Ponowny test; zaakceptuj, jeśli PD ≤ 5 pC potwierdzone
Pusta strefa B, dowolny rozmiar	PD 5-20 pC	Pustka o wysokim polu inicjująca PD	Odrzucenie niezależnie od poziomu PD
Pusta strefa A, dowolny rozmiar	PD zmienne - początkowo może być niskie	Strefa krytyczna - PD wzrasta wraz z czasem pracy	Odrzucenie - zero tolerancji
Rozwarstwienie interfejsu	PD 10-50 pC	Pustka planarna w strefie najwyższego pola	Natychmiastowe odrzucenie

Odczytywanie obrazów rentgenowskich: Kluczowe wskaźniki wizualne

Cechy wskazujące na akceptowalną jakość odlewu:

• Jednolity korpus epoksydowy w odcieniu szarości bez miejscowych ciemnych plam
• Ostry, dobrze zdefiniowany zarys przewodnika bez ciemnej otoczki (wskaźnik rozwarstwienia)
• Symetryczny rozkład pustych przestrzeni, jeśli występują puste przestrzenie - asymetryczne skupiska wskazują na problem z procesem.
• Brak jasnych punktów w strefie epoksydowej (wtrącenia metaliczne)

Cechy wymagające natychmiastowego odrzucenia:

• Ciemny pas lub nieregularna ciemna strefa wzdłuż powierzchni przewodnika - rozwarstwienie interfejsu
• Klaster małych ciemnych punktów w strefie A lub B - klaster pustych przestrzeni spowodowanych wilgocią
• Pojedyncza duża ciemna plama (>0,3 mm) w strefie A - pustka skurczowa w strefie krytycznej
• Jasny punkt w strefie epoksydowej - zanieczyszczenie metaliczne (wtrącenie przewodzące tworzy koncentrację pola)
• Niewspółosiowość przewodnika widoczna w rzucie osiowym - asymetryczny rozkład pola

Typowe błędy interpretacyjne, których należy unikać

• Akceptacja pustek w strefie A na podstawie niewielkich rozmiarów - kryterium zerowej tolerancji dla strefy A jest bezwzględne; fizyka koncentracji pola sprawia, że rozmiar nie ma znaczenia w strefie krytycznej.
• Traktowanie testów rentgenowskich i testów wyładowań niezupełnych jako testów nadmiarowych - jednostka, która pomyślnie przejdzie testy wyładowań niezupełnych, może nadal mieć puste przestrzenie strefy C lub D wykrywalne przez promieniowanie rentgenowskie, które stanowią długoterminowe zagrożenie dla niezawodności; oba testy dostarczają unikalnych informacji.
• Ignorowanie ułożenia przewodu w rzucie osiowym - niewspółosiowość przewodu, która wydaje się niewielka w rzutach dwuwymiarowych, może powodować znaczną asymetrię pola, która koncentruje naprężenia po jednej stronie ściany izolacyjnej.
• Używanie pojedynczej projekcji do podejmowania decyzji o akceptacji - pustka zasłonięta przez cień przewodnika w jednej projekcji może być wyraźnie widoczna w projekcji ortogonalnej; minimum trzech projekcji nie podlega negocjacjom

Wnioski

Kontrola rentgenowska wewnętrznych pustek w słupach z izolacją stałą nie jest opcjonalnym ulepszeniem jakości - jest to jedyna nieniszcząca metoda testowania, która bezpośrednio obrazuje wewnętrzny stan odlewanego korpusu epoksydowego APG, zanim defekty, które zawiera, osiągną rozmiar, przy którym testy elektryczne mogą je wykryć. Kompletny program kontroli rentgenowskiej integruje skanowanie CT kwalifikacji procesu, opartą na ryzyku radiografię próbkowania produkcji, kontrolę akceptacji zamówień i badanie awarii CT w ustrukturyzowane ramy zapewnienia jakości, które wypełniają lukę w wykrywaniu między tym, co ujawniają konwencjonalne testy elektryczne, a tym, co faktycznie znajduje się wewnątrz odlewu. Kryteria akceptacji pustych przestrzeni oparte na strefach, minimalny protokół kontroli z trzema projekcjami i ramy korelacji rentgenowskiej z PD przedstawione w tym przewodniku dają inżynierom dystrybucji energii i kierownikom ds. zamówień podstawy techniczne do określania, wykonywania i interpretowania kontroli rentgenowskiej z rygorem, którego wymaga niezawodność dystrybucji energii średniego napięcia. W firmie Bepto Electric kontrola rentgenowska jest zintegrowana z naszym programem zapewnienia jakości produkcji wbudowanych słupów z izolacją stałą, a zapisy z kontroli można prześledzić do numerów seryjnych poszczególnych jednostek i są one dostępne jako część kompletnego pakietu dokumentacji jakości - ponieważ w dystrybucji energii wady, których nie widać, są tymi, które mają największe znaczenie.

Najczęściej zadawane pytania dotyczące kontroli rentgenowskiej słupów z izolacją stałą

1. Zrozumienie fizyki stojącej za degradacją izolacji i tworzeniem się drzew elektrycznych. ↩

2. Poznaj popularne techniki NDT stosowane do kontroli komponentów z tworzyw sztucznych i żywic o dużej gęstości. ↩

3. Dostęp do danych technicznych dotyczących wydajności żywic epoksydowych w warunkach średniego napięcia. ↩

4. Przegląd podstawowych zasad matematycznych dotyczących absorpcji promieniowania elektromagnetycznego. ↩

5. Uzyskaj wgląd w obrazowanie wolumetryczne 3D dla złożonych zespołów wewnętrznych. ↩