Page 46 - 电力与能源2023年第六期
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592 骆国防，等：太赫兹波在电网绝缘材料厚度检测中的应用研究
射式测厚原理，对绝缘纸板试样进行厚度测量，10
个绝缘纸板试样的太赫兹透射波形如图 6 所示，其
中 zhil-1至 zhil-5为 A 组，hil-6至 zhil-10为 B 组。
z
图 3 典型的硅橡胶太赫兹反射信号
定 ，可根据绝缘材料的厚度选择不同的测厚原理。 图 5 绝缘纸板样品
［2］
对于厚度在 10 mm 以下较薄的材料，可使用透射式
进行精确测量；对于金属表面涂料等难以分离的材
料，使用反射式测量效率更高，结果也更精确。
3 太赫兹厚度检测试验
试验系统采用国内自主研发的四通道、固定
式太赫兹扫描成像与检测平台，扫描与成像范围
为：长度 750 mm、宽度 550 mm、直径 200 mm。太
赫兹试验系统如图 4 所示。
图 4 太赫兹试验系统
3.1 变压器绝缘纸板厚度检测
油浸式变压器是变电站的关键设备，其主要
作用是完成电压等级转换，实现电能传输，而油纸
复合绝缘是油浸式变压器的主要绝缘形式 。绝
［8］
缘纸板是变压器中最主要的固体绝缘材料，其作 图 6 绝缘纸板 10 个样品的太赫兹透射波形
［9］
用是支撑和均匀电场 ，DL∕T 1806—2018《油浸
由图 6 可知，太赫兹信号在透过绝缘纸板后，
式电力变压器用绝缘纸板及绝缘件选用导则》规
发生了延迟，延迟时间即为 Δt。因太赫兹波在介
定了绝缘纸板的厚度允许偏差，如表 1 所示。
质中的传播速度小于在空气中的，计算空气中的
表 1 绝缘纸板厚度允许偏差要求
太赫兹参考信号和绝缘纸板的时间差，带入介质
绝缘纸板厚度 d/mm 允许偏差/% 试验方法
厚度模型，即可得 A 组和 B 组绝缘纸板的厚度测
d≤1.6 ±7.5 GB/T 19264.2—2013 量值，见表 2。由表 2 可见，厚度测量误差最大值
《电气用压纸板和薄纸
1.6<d≤3.0 ±5.0 板 第 2 部分：试验 不超过 0.2 mm，相对误差均小于 5%，表明采用太
d>3.0 ±4.0 方法》
赫兹波测量绝缘纸板的厚度是可行的。
选取绝缘纸板试样的平均厚度为 2 mm，分 A， 3.2 绝缘子 RTV 涂层厚度检测
B 两组共 10 个样品，如图 5 所示。采用太赫兹波透 当前，日益严重的环境污染对户外运行的绝
