碎片拼接的案例
3D打印助力文物修復(fù) 讓千年珍品容顏“永駐”
3D打印作為21世紀(jì)具有顛覆性的技術(shù)之一，其在文物保護(hù)等領(lǐng)域的潛在價(jià)值正逐漸被挖掘出來(lái)，一些考古工作者開(kāi)始嘗試著將3D打印技術(shù)用于文物復(fù)制、殘缺文物修復(fù)以及文物碎片的拼接等方面，并身體力行的加快文物修復(fù)進(jìn)程，使珍貴的文物能夠長(zhǎng)久留存。
為獲取關(guān)于文物的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，使珍貴文物的風(fēng)采神韻得以代代流傳，我國(guó)大力支持博物館數(shù)字化建設(shè)事業(yè)，很多博物館與文物修復(fù)工作者已經(jīng)開(kāi)始利用3D打印與3D掃描技術(shù)，讓支離破碎的文物“起死回生”，重現(xiàn)光彩。
除了通過(guò)博古館數(shù)字化來(lái)保存珍貴文物外，一些科研院所也開(kāi)始采用3D打印技術(shù)進(jìn)行文物復(fù)制，以此保留珍貴文物的歷史原貌。例如，云岡石窟研究院聯(lián)合浙江大學(xué)文化遺產(chǎn)研究院文物數(shù)字化團(tuán)隊(duì)，前后歷時(shí)兩年，實(shí)現(xiàn)了云岡石窟第三窟1∶1的還原。使用3D打印技術(shù)實(shí)施文物復(fù)制工程后，窟內(nèi)氣勢(shì)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(jīng)千年風(fēng)化的痕跡也得以還原，真是令人嘆為觀止！
與此同時(shí)，一些旅游景區(qū)文物保護(hù)機(jī)構(gòu)也積極引進(jìn)3D打印技術(shù)進(jìn)行文物修復(fù)。2014年，重慶大足石刻景區(qū)就引入3D打印技術(shù)進(jìn)行千手觀音像的修復(fù)。利用3D激光掃描獲得雕像的相關(guān)數(shù)據(jù)后，按1:3的比例可以打印出雕像的模型。借助模型對(duì)雕像頭部?jī)A斜狀況、眼部神態(tài)等進(jìn)行修復(fù)，將會(huì)使整個(gè)雕像更加生動(dòng)傳神。
其實(shí)，除了國(guó)家文物保護(hù)部門(mén)和旅游景區(qū)文物保護(hù)機(jī)構(gòu)外，國(guó)內(nèi)一些3D打印企業(yè)也不斷提升技術(shù)水平，在文物修復(fù)方面做出了不可忽視的貢獻(xiàn)。今年5月，國(guó)產(chǎn)3D打印機(jī)知名品牌創(chuàng)想三維，用3D打印技術(shù)再現(xiàn)了三星堆金面罩人頭像。運(yùn)用3D打印技術(shù)，曾經(jīng)輝煌卻沉睡數(shù)千年的青銅文明得以再現(xiàn)，人們對(duì)華夏青器的了解也加深了許多。
與傳統(tǒng)方式相比，利用3D打印技術(shù)修復(fù)文物，往往能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)損、快速、精確的良好效果，用時(shí)較短且還原度較高。
展開(kāi) 500 kV SF6電流互感器主絕緣故障的仿真分析
進(jìn)一步對(duì)軀殼吊開(kāi)解體，發(fā)現(xiàn)軀殼內(nèi)存在大量粉狀生成物；盆式絕緣子在P1側(cè)炸裂，盆體破損嚴(yán)重，存在大量炭黑及灼燒痕跡；氣室內(nèi)壁有明顯的被炸裂產(chǎn)生的盆體碎片劃傷的痕跡；P1側(cè)的二次屏蔽罩、氣室內(nèi)壁、蓋板內(nèi)壁均有電弧灼傷痕跡，如下圖所示。
（a）P1側(cè)蓋板 （b）盆式絕緣子
SF6電流互感器軀殼解體情況
打開(kāi)二次屏蔽罩，發(fā)現(xiàn)二次繞組完好，罩內(nèi)無(wú)放電痕跡，如下圖所示。
二次繞組解體情況
對(duì)盆式絕緣子碎片斷面進(jìn)行切割分析，發(fā)現(xiàn)盆式絕緣子內(nèi)部存在有多個(gè)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(yán)重破壞：高壓電極對(duì)二次屏蔽罩之間沿盆式絕緣子形成貫穿性放電，放電對(duì)盆式絕緣子形成嚴(yán)重破壞，已無(wú)法通過(guò)碎片拼接物理復(fù)原找到故障的起始點(diǎn)；放電電弧對(duì)P1側(cè)的二次屏蔽罩、氣室內(nèi)壁、蓋板內(nèi)壁造成電弧灼傷；二次繞組完好，罩內(nèi)無(wú)放電痕跡；二次屏蔽罩接地線及二次引線管有大電流通過(guò)的痕跡。
根據(jù)上述現(xiàn)象，初步分析其故障原因?yàn)榕枋浇^緣子內(nèi)部存在多個(gè)氣孔，氣孔引起局部放電，長(zhǎng)時(shí)間局部放電導(dǎo)致氣孔周?chē)^緣介質(zhì)碳化，使盆式絕緣子的有效絕緣距離相對(duì)減少，絕緣強(qiáng)度隨之下降，直至盆式絕緣子無(wú)法承受正常運(yùn)行電壓而發(fā)生炸裂，導(dǎo)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(dǎo)致二次屏蔽罩因無(wú)接地線而懸浮，此時(shí)，二次引線管上端部與二次屏蔽罩之間的電場(chǎng)強(qiáng)度值急劇上升，兩者之間的SF6氣隙被擊穿，后續(xù)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(fā)生的原因，復(fù)現(xiàn)故障過(guò)程，并找到對(duì)應(yīng)解決措施，本文從SF6電流互感器的絕緣結(jié)構(gòu)、運(yùn)行工況、電場(chǎng)仿真等方面開(kāi)展了研究。
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