Page 46 - 无损检测2025年第三期
P. 46

试验研究
              试验研究

              DOI：10.11973/wsjc240292


                  基于 TMR 传感器的盆式绝缘子螺栓松动程度


                                                     检测系统




                                  仇茹嘉 ，耿佳琪 ，赵 龙 ，谢 铖 ，施 雯 ，方 圆 ，罗建国                       3
                                                         1
                                        1
                                                 1
                                                                 2
                                                                         2
                                                                                  3
                  ［1. 国网安徽省电力有限公司电力科学研究院，合肥 230601；2. 国网安徽省电力有限公司，合肥 230061；

                                     3. 本源量子计算科技（合肥）股份有限公司，合肥 230088］
                       摘  要：螺栓连接结构是高压架空塔中绝缘子的主要固定方式，一旦发生松动，绝缘子会受力
                   不均而发生脱落。提出一种基于隧道磁电阻(TMR)传感器的螺栓松动检测方法，利用TMR传感
                   器对磁场信息的高灵敏度和高分辨率特性，将传感器固定在待测螺栓的垂直方向，螺栓松动后带动
                   靶向磁铁致使磁场信息发生改变，进而实现螺栓松动的检测。试验结果表明，该方法可以实现
                   0°~360°的螺栓松动角度检测，系统的分辨率达0. 1°，灵敏度达0. 5°/                      Hz  ，螺栓松动的检测误差不
                   大于1. 8°，可作为一种螺栓工业检测的新方法。
                       关键词：高压架空塔；盆式绝缘子；螺栓松动；隧道磁阻传感器
                       中图分类号：TH16；TP277；TG115.28      文献标志码：A    文章编号：1000-6656(2025)03-0016-06

                          Bolt looseness testing system for basin insulators based on TMR sensor


                           QIU Rujia , GENG Jiaqi , ZHAO Long , XIE Cheng , SHI Wen , FANG Yuan , LUO Jianguo 3
                                                                  2
                                                                                      3
                                             1
                                                        1
                                   1
                                                                           2
                    （1. State Grid Anhui Electric Power Research Institute, Hefei 230601, China;  2. State Grid Anhui Electric Power
                      Co.，Ltd.，Hefei 230061, China;  3. Origin Quantum Computing Company Limited, Hefei 230088, China）
                      Abstract: Bolt connection structure is the main fixing method of insulator in high voltage overhead tower. Once bolt
                   loosens, insulator will fall off due to uneven force.A bolt loosening detection method based on tunneling magnetoresistance
                   (TMR) sensor was proposed. This method used the high sensitivity and high resolution of the TMR sensor to the magnetic
                   field information to fix the sensor in the vertical direction of the bolt to be measured, and drived the target magnet according
                   to the bolt loosening which resulting in the change of the magnetic field information, and finally achieved bolt loosening
                   detection. The results showed that this method could realize the detection of bolt loosening angle of 0°~360°, and the
                   resolution of the system was 0.1°, and the sensitivity was 0.5°/ Hz , and the error of detecting bolt loosening was no more
                   than 1.8°, which provided a new method for bolt industrial detection.
                      Key words: high-voltage overhead tower; basin insulator; bolt loosening; tunneling magnetoresistive sensor

                  随着经济的不断发展，电力行业也在蓬勃发展。                         其主要固定方式为螺栓固定，一旦螺栓出现松动，绝
              输电线路作为电力能源供给的重要组成部分，起着                            缘子会受力不均而发生脱落，严重影响输电线路正
              至关重要的作用。绝缘子是输电线路上的电气设备，                           常运行 。
                                                                       [2]
              主要起绝缘的作用，保障输电的稳定性和安全性 。
                                                          [1]
                                                                     在绝缘子固定螺栓松动检测方面，国内外学者
                                                                进行了很多研究，并取得了一系列研究成果，其中基
                 收稿日期：2024-07-01
                 基金项目：国网安徽省电力有限公司科技项目（B31205230026）             于超声导波技术、振动技术以及压电技术的使用最
                 作者简介：仇茹嘉，硕士研究生，高级工程师，主要研究方向为电                  为广泛 。李鹏江等 利用压电传感器进行超声信
                                                                       [3]
                                                                                   [4]
              力系统分析，Lena-2002@163.com
                                                                号的激励与接收，实现GIS盆式绝缘子法兰螺栓的
                 通信作者：耿佳琪（1997—），博士研究生，工程师，主要研究方向
                                                                                  [5]
              为量子精密测量，ahqi0816@mail.ustc.edu.cn                 松动检测。HUO等 将压电陶瓷换能器嵌入金属环
                16
                     2025 年 第 47 卷 第 3 期
                     无损检测
   41   42   43   44   45   46   47   48   49   50   51