Page 47 - 电力与能源2023年第六期

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 593

表 2 太赫兹透射法测量缘纸板厚度与卡尺测量结果对比 将 6 个 RTV 标准试样放置在太赫兹波试验
太赫兹测量厚度/ 平台上进行厚度测量，其透射式波形如图 8 所示。
序号 卡尺测量厚度/mm 相对误差/%
mm
代入介质厚度模型得出 6 个标准试样的厚度检测
A1 2.02 1.96 3
A2 2.01 1.94 4 值，与千分尺的厚度测量值对比见表 3。表 3 数据
A3 2.04 2.01 2
显示，太赫兹波透射式方法的测量结果与千分尺
A4 1.90 1.93 2
A5 1.95 2.02 4 测量结果的绝对误差均小于 0.02 mm，相对误差
B1 2.08 2.01 3 均小于 5%，表明采用太赫兹波测量 RTV 涂层的
B2 2.05 1.97 4
厚度是可行性。
B3 1.96 2.03 4
B4 2.01 1.95 3
B5 2.03 1.98 3

缘子造成了一定程度的损害，积污造成绝缘子污
闪事故时有发生 ［10］ ，严重影响电网的可靠运行。
室温硫化硅橡胶（RTV）涂料具有优异的憎水性
和憎水迁移性，使得大规模应用于户外绝缘子的
表面 ［11］ 。相关运行经验表明，在绝缘子表面涂覆
RTV 涂料能显著提高绝缘子的耐污闪能力，是解
决户外绝缘子污闪问题的重要措施 ［12］ 。RTV 涂

层的涂覆施工主要采用喷涂和刷涂，相关研究和 图 8 6 个 RTV 标准试样的太赫兹透射波形
运行经验表明，如在 RTV 涂覆施工过程中引入杂 表 3 太赫兹透射法测量 RTV 标准试样厚度与千分尺测
量结果对比
质、破损、脱粘、厚度不均匀或不达标等，将会严重
千分尺测量
影响绝缘子的防污闪性能 ［13-15］ 。 序号 太赫兹测量/mm 相对误差/%
厚度/mm
DL/T 627—2018《绝缘子用常温固化硅橡胶 1 0.339 0.348 3
防污闪涂料》中规定：RTV 涂层的厚度一般不小 2 0.319 0.331 4
3 0.340 0.338 1
于 0.3mm；涂层厚度测量方法一般采用切片法，在
4 0.346 0.347 1
绝缘子上、下表面随机选择，采用裁纸刀或其他工 5 0.337 0.342 3
具取，并裁剪成 20 mm×20 mm 5 个试样的标准 3.3 试验结论
尺寸；截取试样表面应无明显凸起、凹坑、气泡等 变压器绝缘纸板和绝缘子 RTV 涂层厚度的
缺陷 ［16］ 。手工切割难以保证每一片涂料的完整性 太赫兹透射法的测量结果表明：相对误差均小于
和均匀性，不能精确反映 RTV 涂层在绝缘子上的 5%，误差产生原因有测试方法、样品与光路垂直
实际厚度，该方法只适用于抽样测量。为此，本文 角度误差、样品自身不均匀等。由试验结果可得
尝试采用太赫兹波透射式原理对 6 个标准试样进 出如下初步结论：太赫兹波检测绝缘材料厚度具
行厚度检测，见图 7。
有一定的可行性；太赫兹波法测厚能实现快速、无
损检测，具有较高的工程实用价值。

4 结语

本文结合太赫兹测厚的理论和试验数据分析
了太赫兹波测量绝缘材料厚度的方法、变压器绝
缘纸板和绝缘子 RTV 涂层的试验数据表明，太赫
图 7 RTV 涂层标准试样 兹波测厚技术具有较高的精度，试验结果验证了