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输电线路压缩型耐张线夹工程失效研究进展

南方电网技术 2024年第4期18卷 152-161页

作者：安利强罗益鑫李渊朱登杰黄增浩华北电力大学机械工程系河北保定071003 南方电网科学研究院广州510663

输电线路中耐张线夹需求量巨大,但线夹失效事故发生频繁,这不仅带来了经济损失,还严重威胁到电网的可靠运行。为解释压缩型耐张线夹的失效机理,提高输电线路的安全性,国内外学者展开了大量的研究。从失效事故方面综述了压缩型耐张线夹... 详细信息

输电线路中耐张线夹需求量巨大,但线夹失效事故发生频繁,这不仅带来了经济损失,还严重威胁到电网的可靠运行。为解释压缩型耐张线夹的失效机理,提高输电线路的安全性,国内外学者展开了大量的研究。从失效事故方面综述了压缩型耐张线夹的过热和断裂两类工程失效类型,从工程分析和机理研究方面综述了两类工程失效类型的失效机理,从压接工艺研究方面综述了压接工艺参数对失效形式的影响,并从常规检测以及无损检测两个角度综述耐张线夹的质量检测研究现状。最后,基于目前偏于定性分析的耐张线夹工程失效研究,对耐张线夹失效机理的进一步研究提出了展望。

关键词：耐张线夹失效机理压接工艺参数无损检测

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基于X-DR图像与YOLO-MS模型的输电线路耐张线夹压接缺陷检测

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南方电网技术 2024年

作者：李俊轩邱志斌石大寨张润李攀国网安徽省电力有限公司池州供电公司南昌大学能源与电气工程系江西大荣电力设备有限公司

耐张线夹压接缺陷严重威胁输电线路的安全运行，通常采用X射线数字成像技术对其进行检测。针对输电线路耐张线夹压接质量检测产生的海量X-DR图像，本文提出一种基于YOLO-MS模型的压接缺陷智能识别方法。根据耐张线夹压接质量现场检测图... 详细信息

耐张线夹压接缺陷严重威胁输电线路的安全运行，通常采用X射线数字成像技术对其进行检测。针对输电线路耐张线夹压接质量检测产生的海量X-DR图像，本文提出一种基于YOLO-MS模型的压接缺陷智能识别方法。根据耐张线夹压接质量现场检测图像，构建6类典型压接缺陷的X-DR图像数据集，并对其进行高斯滤波、直方图均衡化、伽马校正等预处理。利用CSPDarknet、CBAM-PANet以及Head-4构建多尺度（multi-scale，MS）目标检测网络YOLO-MS，并使用数据集中训练样本与测试样本对模型进行训练与测试，结果表明，本文提出的YOLO-MS模型能够有效检测6类耐张线夹压接缺陷，平均精度均值可达92.57%，检测速度为26帧/秒，可用于辅助输电线路运维人员开展耐张线夹压接图像的自动识别与缺陷检测。

关键词：输电线路耐张线夹 X射线图像压接质量缺陷检测

基于深度学习的输电线路耐张线夹X-DR图像压接缺陷检测

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基于深度学习的输电线路耐张线夹X-DR图像压接缺陷检测

作者：李俊轩南昌大学

学位级别：硕士

耐张线夹作为输电线路的重要连接部件,用于固定耐张杆塔上的导、地线终端,其耐张性能对电力系统的稳定运行至关重要。然而,其在运行过程中会受到覆冰、舞动等环境因素的影响,可能出现线夹断裂而引发的掉线事故。目前主要采用X射线数字... 详细信息

耐张线夹作为输电线路的重要连接部件,用于固定耐张杆塔上的导、地线终端,其耐张性能对电力系统的稳定运行至关重要。然而,其在运行过程中会受到覆冰、舞动等环境因素的影响,可能出现线夹断裂而引发的掉线事故。目前主要采用X射线数字成像技术(X-ray digital radiography,X-DR)对其压接性能进行检测,并通过人工识别判断其中是否存在压接缺陷。由于X-DR图像边界模糊、缺陷特征不明显,人工识别易受主观因素影响,且对于海量图像的检测效率较低。对此,本文基于深度学习开展耐张线夹X-DR图像的缺陷检测,提出两种方案实现对耐张线夹压接缺陷的智能识别,主要研究内容如下:(1)基于YOLOv7目标检测算法开展对耐张线夹X-DR图像压接缺陷检测,具体包括图像扩充、图像增强以及算法的优化。首先,针对数据集中各类缺陷数量不平衡、某类缺陷数量较少的问题,采用先裁剪,后缩放、翻转以及镜像操作进行扩充;同时,采用高斯滤波、限制对比度直方图均衡化(contrast limited adaptive histogram equalization,CLAHE)以及伽马校正的方法对数据集中质量较差的图像进行处理;此外,利用k-means聚类、高效交并比(efficient intersection over union,EIo U)、SPPFCSPC以及轻量级上采样算子(contentaware reassembly of features,CARAFE)对YOLOv7进行优化改进,结果显示改进后算法的m AP达93.02%,可实现对耐张线夹五类压接缺陷的检测。(2)针对耐张线夹凹槽缺陷检测精度较低的问题,本文构建YOLO-RD算法开展对凹槽缺陷的检测,该算法具体包括图像滤波、凹槽定位以及区域像素计算三部分。首先,利用双边滤波算法对耐张线夹X-DR图像进行滤波,使得图像边缘平滑;其次,采用YOLOv7算法对耐张线夹凹槽区域进行定位,获取目标区域坐标;最后利用区域检测算法(region detection,RD)计算目标区域中白色像素面积占总面积的比值α来判断其是否为缺陷,由实验结果可知,当α处于[0,25%]时,可判定其凹槽未压紧,此外,该方法实现了92.12%的准确率,93.28%召回率,可实现对耐张线夹凹槽漏压缺陷的检测。(3)基于***模块对本文所用两种算法进行集成与部署,设计出一套耐张线夹X-DR图像压接缺陷检测系统,该系统可实现单图像检测、多图像批量检测以及双模型对比检测等功能,且经过系统功能演示,成功验证了该系统的有效性。

关键词：耐张线夹 X-DR无损检测技术 YOLOv7 区域检测算法缺陷检测输电线路

应用EW+YOLOv8耐张线夹DR图像缺陷检测识别技术

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激光杂志 2024年第7期45卷 71-77页

作者：汪灵姿刘桂雄钟飞张国才华南理工大学机械与汽车工程学院广州510640 广东粤电科试验检测技术有限公司广州510640

输耐张线夹在电线路中起到连接导线及运载电流作用,其压接质量直接关系电网安全。针对耐张线夹压接DR缺陷检测存在操作复杂、人员要求高等问题,提出一种EW+YOLOv8应用EW+YOLOv8耐张线夹DR图像缺陷检测识别方案,选用准确性好、实时性佳的... 详细信息

输耐张线夹在电线路中起到连接导线及运载电流作用,其压接质量直接关系电网安全。针对耐张线夹压接DR缺陷检测存在操作复杂、人员要求高等问题,提出一种EW+YOLOv8应用EW+YOLOv8耐张线夹DR图像缺陷检测识别方案,选用准确性好、实时性佳的YOLOv8n作为检测基准网络,再添加高效通道注意力机制ECA突出缺陷特征图关键信息,并应用基于动态非单调聚焦机制Wise-IoU损失函数代替CIoU损失函数,降低标注样本中低质量锚框影响。基于数据集准备与实验评价指标分析,开展相关消融实验及对比实验,表明了EW+YOLOv8n在保证较高检测精度时计算速度快、模型参数少,应用于电力耐张线夹压接缺陷检测识别mAP@0.5、FPS分别达到97.4%、50张,能满足工程实际检测需求。

关键词：耐张线夹缺陷检测 DR图像 YOLOv8

基于FG-YOLOv7-tiny算法的耐张线夹X光图像压接缺陷检测

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湖北民族大学学报（自然科学版） 2024年第1期42卷 51-58页

作者：杨宇高林唐永欣王志廖明艳湖北民族大学智能科学与工程学院湖北恩施445000 重庆工商大学数学与统计学院重庆400000 恩施州生产力促进中心湖北恩施445000

为保证输电线路的安全可靠运行,电力巡检的重要任务是耐张线夹压接缺陷检测。为此,提出了快速幽灵YOLOv7-tiny(faster neural networks ghost convolution-you only look once version 7-tiny,FG-YOLOv7-tiny)算法进行耐张线夹压接缺陷检测。首先,构建包含5类常见压接缺陷的耐张线夹X光图像数据集;其次,使用快速神经网络(faster neural networks,FasterNet)替代YOLOv7-tiny的高效聚合网络(efficient layer aggregation networks,ELAN)以减小模型大小;最后,使用幽灵空间金字塔池化交叉阶段部分连接网络(ghost spatial pyramid pooling cross stage partial connection networks,GhostSPPCSPC)替换YOLOv7-tiny使用的空间金字塔池化交叉阶段部分连接网络以提升检测精度。实验结果表明,FG-YOLOv7-tiny算法的精度、平均精度均值分别达到91.30%、94.28%,相比于原始YOLOv7-tiny算法分别提升了3.99%、1.59%;模型大小为22.25 MB;检测速度达到172.41帧/s,能满足实时检测的要求。因此,FG-YOLOv7-tiny算法提升了检测精度,可实现耐张线夹压接缺陷的有效检测,并满足边缘设备部署的要求。

关键词： YOLOv7-tiny 快速神经网络耐张线夹缺陷检测 X光图像

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边缘分析下的耐张线夹金属结构界面特性分析

计算机仿真 2024年第3期41卷 98-102,181页

作者：陈家慧彭倩冯杰杨焘国网四川省电力公司电力科学研究院四川成都610041 四川赛康智能科技股份有限公司四川成都610041

耐张线夹是架空输电线路上的重要配件,但其在应用过程中存在握力下降、松动情况,为输电线路安全运行带来了一定的风险。为充分掌握耐张线夹应用情况,提出基于图像边缘特征提取的耐张线夹金属结构界面特性仿真分析方法。方法设计耐张线... 详细信息

耐张线夹是架空输电线路上的重要配件,但其在应用过程中存在握力下降、松动情况,为输电线路安全运行带来了一定的风险。为充分掌握耐张线夹应用情况,提出基于图像边缘特征提取的耐张线夹金属结构界面特性仿真分析方法。方法设计耐张线夹传感阵列结构,获取耐张线夹边界电压值,并利用该边界电压值构建灵敏度矩阵;对灵敏度矩阵实施反复投影处理后得到耐张线夹金属结构界面图像;然后使用边缘点特征向量重构方式获取耐张线夹金属结构界面边缘特征点;以上述边缘特征点为基础,使用MATLAB仿真软件构建耐张线夹金属结构三维模型并仿真其金属结构界面特性。仿真结果表明,所提方法提取耐张线夹金属结构边缘特征能力较强,且可有效仿真耐张线夹金属结构界面的应力特性。

关键词：图像边缘特征提取耐张线夹金属结构界面特性三维仿真

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架空线路耐张线夹导通性的分段电阻判别法

湖北电力 2024年第1期48卷 75-81页

作者：陈昊张云翔陈敏宋恒东陈逸涵张乡农国网江苏省电力有限公司南京供电分公司江苏南京210019 永固集团股份有限公司浙江温州325600 国网江苏省电力有限公司超高压分公司江苏南京211102

当前架空线路耐张线夹导通性缺乏实用化的判断方法,难以对耐张线夹搭接和过热消缺进行必要的事中控制。通过对电阻试验判断法在实际应用的分析,提出了一种架空线路耐张线夹导通性的分段电阻判别法,该判别法通过局部导通性判据和局部电... 详细信息

当前架空线路耐张线夹导通性缺乏实用化的判断方法,难以对耐张线夹搭接和过热消缺进行必要的事中控制。通过对电阻试验判断法在实际应用的分析,提出了一种架空线路耐张线夹导通性的分段电阻判别法,该判别法通过局部导通性判据和局部电阻一致性判据,实现输电线路导通性的实用化判别。在江苏电网的应用实践表明,分段电阻判别法相比直流电阻试验判断法可以更加有效地辨识耐张线夹导通性,所提判据为耐张线夹搭接工作质量判断、线夹发热故障消缺提供了新的技术手段。

关键词：导通性耐张线夹分段电阻判别法判据架空线路输电线路

基于ANSYS的电力耐张线夹监测装置热-结构耦合有限元分析

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电工技术 2024年第11期 85-90页

作者：马波郑伟焦晓鹏朱奕弢吴松国网浙江省电力有限公司湖州供电公司浙江湖州313000 湖州电力设计院有限公司浙江湖州313000

耐张线夹是架空输电线路的重要组成部件之一,其损坏导致电力系统安全运行成本的增加,因此需要大量相关监测装置。设计了一款耐张线夹监测装置,用于耐张线夹运行状况的监测。利用ANSYS对装置进行环境载荷下的热-结构耦合的有限元分析,记... 详细信息

耐张线夹是架空输电线路的重要组成部件之一,其损坏导致电力系统安全运行成本的增加,因此需要大量相关监测装置。设计了一款耐张线夹监测装置,用于耐张线夹运行状况的监测。利用ANSYS对装置进行环境载荷下的热-结构耦合的有限元分析,记录监测装置在不同安装接触情况下各部位的应力和变形,所得结果表明面接触安装方式优于点接触和线接触。选取面接触安装方式与NY400型耐张线夹三维模型完成装配,进行引流板接触位置180℃情况下的瞬态热有限元分析,获取监测装置对引流板接触位置温度变化的响应情况。

关键词：耐张线夹监测装置温度场分布有限元分析热-结构耦合

35-110kV耐张线夹旁路引流装置的研究

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电气技术与经济 2024年第4期 4-6页

作者：程林敬强韦立富丁同臻白义夫冯川国网浙江省电力有限公司舟山供电公司

针对舟山电网中的35-110kV输电线路耐张线夹容易发热现象,特别是在用电高峰夏季期间,负荷显著增加,存在耐张线夹发热危急缺陷等问题,进行了深入的分析。指出了传统耐张线夹发热消缺作业方式的局限性和使用过程中的问题,并提出了一系列... 详细信息

针对舟山电网中的35-110kV输电线路耐张线夹容易发热现象,特别是在用电高峰夏季期间,负荷显著增加,存在耐张线夹发热危急缺陷等问题,进行了深入的分析。指出了传统耐张线夹发热消缺作业方式的局限性和使用过程中的问题,并提出了一系列改进措施。这些措施能够降低甚至消除耐张线夹的发热,将严重和危急的缺陷降级甚至消除,同时确保线路的安全运行,避免紧急拉停线路事件的发生,从而降低电网和作业的风险。同时也指出了目前耐张线夹旁路上设置引流装置的必要性,介绍了引流装置的应用范围,并通过工程实例验证其可行性。设计出了一种耐张线夹旁路引流装置,这为未来更深层次的研究提供了有价值的参考,具有很高的指导和借鉴价值。

关键词：耐张线夹安全运行引流装置