第1章射線檢測基礎 / 001

1.1射線檢測的特點、應用及發展趨勢001

1.1.1射線檢測的特點001

1.1.2射線檢測的應用001

1.1.3射線檢測發展趨勢002

1.2射線源及其特性003

1.2.1什麼是射線003

1.2.2X射線的產生及其性質004

1.2.3X射線透過物質時的衰減007

1.3射線檢測方法011

1.3.1射線檢測靈敏度011

1.3.2影響靈敏度的有關因素015

1.3.3射線檢測方法的近期發展018

參考文獻024



第2章X射線檢測基礎 / 025

2.1X射線機025

2.1.1X射線檢測的特點025

2.1.2X射線機的基本組成026

2.1.3X射線機的工作過程030

2.1.4X射線機的技術性能031

2.1.5X射線機的常見故障與維護034

2.2X射線探測器036

2.2.1膠片037

2.2.2熒光屏037

2.2.3圖像增強器038

2.2.4線性二極管陣列041

2.2.5影像板042

2.2.6平板探測器043

2.2.7CMOS線性陣列045

2.3常用X射線檢測繫統046

2.3.1熒光透視成像繫統046

2.3.2膠片成像繫統046

2.3.3CR成像繫統046

2.3.4DR成像繫統048

2.3.5CT成像繫統049

2.4針對GIS 設備射線檢測的設備選擇054

2.4.1射線源的選取054

2.4.2數字成像繫統及成像方式的選取055

參考文獻056



第3章X射線檢測的安全性分析 / 058

3.1概述058

3.2X射線對電力設備固體絕緣材料的影響058

3.3X射線對電力設備絕緣油的影響060

3.3.1帶電情況下X射線對絕緣油的影響060

3.3.2不帶電情況下X射線對絕緣油的影響062

3.3.3X射線照射下對絕緣油起暈電壓的影響066

3.4X射線對電力設備SF6氣體影響的研究074

3.4.1不帶電情況下X射線對SF6氣體的影響074

3.4.2帶電情況下X射線對SF6氣體的影響076

參考文獻082



第4章X射線數字成像透視檢測繫統對電力設備典型缺陷適用性 / 083

4.1GIS設備典型缺陷概述083

4.2GIS設備內異物缺陷084

4.2.1工具異物缺陷084

4.2.2紙巾與棉紗缺陷086

4.2.3絕緣漆脫落缺陷087

4.2.4金屬裝配件缺陷089

4.2.5干燥劑散落缺陷090

4.3GIS設備開關合閘缺陷092

4.3.1隔離開關合閘不到位缺陷092

4.3.2隔離開關分閘不到位缺陷094

4.3.3導電杆未插到位缺陷095

4.3.4接地開關分閘不到位缺陷096

4.3.5接地開關合閘不到位缺陷097

4.4GIS設備部件松動缺陷098

4.4.1螺栓松動缺陷098

4.4.2屏蔽罩松動缺陷099

4.4.3彈簧彈片沒有壓緊缺陷101

4.4.4彈簧松弛缺陷103

4.5GIS設備部件損壞缺陷104

4.5.1盆子裂紋缺陷104

4.5.2盆子劃痕缺陷105

4.5.3帶電導體尖端缺陷109

4.5.4金屬懸浮缺陷110

4.5.5均壓環劃傷缺陷111

4.5.6操作絕緣杆松脫缺陷113

4.5.7操作絕緣杆裂紋缺陷114

4.5.8操作絕緣杆氣泡缺陷115

4.6GIS設備金屬異物與髒污缺陷117

4.6.1銅金屬顆粒缺陷117

4.6.2鋁金屬顆粒缺陷117

4.6.3不鏽鋼、鍍鋅顆粒缺陷120

4.6.4導電膏上的銅金屬顆粒缺陷121

4.6.5絕緣木屑缺陷122

4.6.6盆子髒污（金屬絲）缺陷123

4.6.7盆子髒污（銅屑）缺陷124

4.6.8盆子髒污（導電膏）缺陷125

4.6.9中心導體上的髒污（導電膏）缺陷126

參考文獻128



第5章X射線高質量圖像獲取與智能化圖像處理技術 / 129

5.1高質量X射線圖像獲取技術129

5.1.1繫統參數對X射線圖像質量的影響129

5.1.2繫統空間布置對成像質量的影響130

5.1.3散射線對成像質量的影響131

5.2X射線數字圖像增強技術的研究132

5.2.1直方圖均衡化132

5.2.2對比度受限自適應直方圖均衡化算法132

5.2.3MSR增強原算法133

5.3X射線數字圖像拼接技術的研究137

5.3.1基準圖像匹配區域尋找138

5.3.2待拼接圖像近拼接區域尋找139

5.3.3基於SIFT的魯棒匹配方法139

5.3.4X射線拼接無縫拼接技術144

5.4X射線數字圖像去噪技術的研究149

5.5X射線數字圖像智能辨識技術的研究156

參考文獻159



第6章人員和繫統防護措施的研究 / 160

6.1輻射量160

6.2輻射的生物效應162

6.3屏蔽防護常用材料163

6.4輻射防護的基本方法165

6.5人員防護措施166

6.6成像板防護措施170

參考文獻172



第7章經典工程案例分析 / 173

7.1雲南開關廠110kV GIS設備的可視化檢測173

7.2南窯變110kV GIS設備的可視化檢測181

7.3郭家凹110kV GIS設備的可視化檢測188

7.4十裡鋪110kV GIS設備的可視化檢測197

7.5六庫中心變110kV GIS設備的可視化檢測206

7.6金鐘變220kV GIS設備的可視化檢測223

7.7功果橋500kV GIS設備的可視化檢測229

7.8220kV罐式斷路器設備的可視化檢測237

7.9復合絕緣子的可視化檢測244

7.10射線數字成像透視檢測繫統帶電測試253

參考文獻260

當前，X射線成像繫統已發展成為一個專門的技術領域，X射線數字成像技術作為正在進行研究的應用於電力繫統的新技術，已經證明了是一種電力設備檢測行之有效的技術，其檢測的直觀、方便、快捷的特點使得對電力設備的檢測結果更準確、檢測效率更高。如何提高X射線成像質量、探究X射線在電力設備檢測中的影響因素、保證X射線電力設備檢測試驗的順利開展，是X射線數字成像技術考慮的重要因素。

本書從射線檢測的理論基礎，引入X射線檢測及實驗搭建，在獲取的X射線圖像中開展安全性分析，研究X射線數字成像透視檢測繫統對電力設備典型缺陷的適用性，闡述X射線高質量圖像獲取與智能化圖像處理技術，介紹人員和繫統防護措施，並結合典型工程案例分析闡明X射線在電力設備檢測中的重要應用。

本書的主要目的在於介紹X射線成像技術在電力設備檢測中的應用和實例，使讀者能夠：

（1）對成像技術和理論及相關的數學工具在電力科學實驗和實踐中保持高度的敏感；

（2）在理論指導下，理性而非盲目地運用現有科學技術工具，解決一些工業領域的問題；

（3）建立和工程技術人員的共同語言，為開展多學科合作，進一步拓展信息技術在工業領域的應用奠定基礎。

正是基於這一目的和定位，本書在編寫原則上保持了相關技術本身應有的繫統性和理論性，更著重地體現該技術在電力檢測應用中的實用性和針對性。

本書由雲南電力試驗研究院（集團）有限公司高級工程師蔡曉斌、教授級高級工程師於虹和高級工程師劉榮海組織編寫，所有案例均來自企業實際真實案例，編寫人員全部為來自雲南電網有限責任公司電力科學研究院有著一線實踐經驗的教授級高級工程師以及工程技術人員。

由於水平有限，書中難免有疏漏和不足之處，懇請廣大讀者批評指正。



編者