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气体绝缘金属封闭开关设备(gas-insulated metal-enclosed switchgear,GIS)因占地面积小、可靠性高、集成化好、使用周期长、受气候条件影响小、维护工作少等优势广泛应用于大型水电工程、城市高电压电网或地势复杂狭小区域电力系统中。作为薄弱且重要的环节之一,盆式绝缘子内部气泡、裂纹、表面微裂纹等在电应力、机械应力作用下应力集中不断发展可引发局部放电或沿面闪络,威胁设备安全运行。现有的盆式绝缘子缺陷在线检测技术对气泡放电不够敏感,离线检测技术因环境干扰、设备体积等使用受限,缺陷的早期预警技术仍不成熟。针对此,本文提出用超声脉冲反射法检测盆式绝缘子用环氧复合材料内部气泡、裂纹,用超声临界折射纵波(critically refracted longitudinal waves,LCR)法检测材料表面微裂纹,研究超声检测盆式绝缘子缺陷的有效性。对减少生产安装过程中缺陷绝缘子投入运行、提高绝缘子缺陷早期预警、降低电网事故发生具有重要意义。本文为了研究超声脉冲反射法检测环氧复合绝缘内部气泡、裂纹的有效性,制备了252k V GIS单相盆式绝缘子相同材料和工艺的环氧复合绝缘试样,人工制作了不同孔径气泡、不同取向裂纹,搭建超声检测系统,选择合适频率的超声直探头,进行了不同厚度环氧复合材料试样内部不同气泡直径、不同裂纹直径及取向的超声检测试验研究,提出以反射波传播时间评估缺陷深度的检测方法。结果表明,用1MHz的超声直探头,超声反射波在环氧复合绝缘中传播时检测厚度可达50mm,可以检测到?2 mm气泡、宽度1mm裂纹。本文为了研究超声临界折射纵波法检测环氧复合绝缘表面微裂纹的有效性,搭建超声检测系统,制备含表面微裂纹的环氧复合试样,进行了取向、高度不同的表面微裂纹超声临界折射纵波检测试验,提出单探头模式下以缺陷反射波来确定裂纹,双探头模式下以接收波幅值的变化来评估裂纹的检测方法。结果表明,用2.5MHz超声可变角探头,单探头和双探头模式均可检测到高0.5 mm～2 mm、取向不同的表面微裂纹,裂纹高度和波形幅值呈线性关系;与单探头模式相比,裂纹取向对双探头模式检测效果的影响较小。