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關注創建者:段譽 創建時間:2019-05-07

碎片拼接的實例教程
3D打印作為21世紀具有顛覆性的技術之一,其在文物保護等領域的潛在價值正逐漸被挖掘出來,一些考古工作者開始嘗試著將3D打印技術用于文物復制、殘缺文物修復以及文物碎片的拼接等方面,并身體力行的加快文物修復進程,使珍貴的文物能夠長久留存。
為獲取關于文物的準確數據,使珍貴文物的風采神韻得以代代流傳,我國大力支持博物館數字化建設事業,很多博物館與文物修復工作者已經開始利用3D打印與3D掃描技術,讓支離破碎的文物“起死回生”,重現光彩。
除了通過博古館數字化來保存珍貴文物外,一些科研院所也開始采用3D打印技術進行文物復制,以此保留珍貴文物的歷史原貌。例如,云岡石窟研究院聯合浙江大學文化遺產研究院文物數字化團隊,前后歷時兩年,實現了云岡石窟第三窟1∶1的還原。使用3D打印技術實施文物復制工程后,窟內氣勢宏大、雕刻精美的造像和完整的石窟形制都得以存留,石窟歷經千年風化的痕跡也得以還原,真是令人嘆為觀止!
與此同時,一些旅游景區文物保護機構也積極引進3D打印技術進行文物修復。2014年,重慶大足石刻景區就引入3D打印技術進行千手觀音像的修復。利用3D激光掃描獲得雕像的相關數據后,按1:3的比例可以打印出雕像的模型。借助模型對雕像頭部傾斜狀況、眼部神態等進行修復,將會使整個雕像更加生動傳神。
其實,除了國家文物保護部門和旅游景區文物保護機構外,國內一些3D打印企業也不斷提升技術水平,在文物修復方面做出了不可忽視的貢獻。今年5月,國產3D打印機知名品牌創想三維,用3D打印技術再現了三星堆金面罩人頭像。運用3D打印技術,曾經輝煌卻沉睡數千年的青銅文明得以再現,人們對華夏青器的了解也加深了許多。
與傳統方式相比,利用3D打印技術修復文物,往往能夠實現無損、快速、精確的良好效果,用時較短且還原度較高。
展開 進一步對軀殼吊開解體,發現軀殼內存在大量粉狀生成物;盆式絕緣子在P1側炸裂,盆體破損嚴重,存在大量炭黑及灼燒痕跡;氣室內壁有明顯的被炸裂產生的盆體碎片劃傷的痕跡;P1側的二次屏蔽罩、氣室內壁、蓋板內壁均有電弧灼傷痕跡,如下圖所示。
(a)P1側蓋板 (b)盆式絕緣子
SF6電流互感器軀殼解體情況
打開二次屏蔽罩,發現二次繞組完好,罩內無放電痕跡,如下圖所示。
二次繞組解體情況
對盆式絕緣子碎片斷面進行切割分析,發現盆式絕緣子內部存在有多個氣孔,如下圖所示。
盆式絕緣子剖面情況
從以上解體情況可以看出,該SF6電流互感器主絕緣被嚴重破壞:高壓電極對二次屏蔽罩之間沿盆式絕緣子形成貫穿性放電,放電對盆式絕緣子形成嚴重破壞,已無法通過碎片拼接物理復原找到故障的起始點;放電電弧對P1側的二次屏蔽罩、氣室內壁、蓋板內壁造成電弧灼傷;二次繞組完好,罩內無放電痕跡;二次屏蔽罩接地線及二次引線管有大電流通過的痕跡。
根據上述現象,初步分析其故障原因為盆式絕緣子內部存在多個氣孔,氣孔引起局部放電,長時間局部放電導致氣孔周圍絕緣介質碳化,使盆式絕緣子的有效絕緣距離相對減少,絕緣強度隨之下降,直至盆式絕緣子無法承受正常運行電壓而發生炸裂,導致主絕緣失效。起始短路電流沿二次屏蔽罩的接地線入地,引起接地線熔斷,導致二次屏蔽罩因無接地線而懸浮,此時,二次引線管上端部與二次屏蔽罩之間的電場強度值急劇上升,兩者之間的SF6氣隙被擊穿,后續短路電流沿二次引線管入地。
為量化分析該SF6電流互感器故障發生的原因,復現故障過程,并找到對應解決措施,本文從SF6電流互感器的絕緣結構、運行工況、電場仿真等方面開展了研究。
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