2025年*電網(wǎng)有限公司發(fā)布的《輸變電設(shè)施隱性缺陷治理白皮書》顯示，由設(shè)備內(nèi)部不可見缺陷引發(fā)的非計(jì)劃停電事故占全年輸電故障總量的37.2%，傳統(tǒng)外觀巡檢、回路電阻測(cè)試、常規(guī)局放檢測(cè)等手段的內(nèi)部缺陷檢出率不足60%，難以滿足新型電力系統(tǒng)下的電力設(shè)施安全檢查需求。X射線與γ射線檢測(cè)作為非破壞性內(nèi)部成像技術(shù)，近年來在電力運(yùn)維領(lǐng)域的應(yīng)用規(guī)模持續(xù)提升，成為破解隱性缺陷排查難題的核心技術(shù)之一。

一、技術(shù)背景與發(fā)展歷程

射線檢測(cè)技術(shù)*應(yīng)用于航天、壓力容器等工業(yè)領(lǐng)域的焊縫缺陷排查，2010年后逐步引入電力行業(yè)，初期僅用于故障后的失效分析。隨著新型電力系統(tǒng)建設(shè)推進(jìn)，高電壓等級(jí)、大容量電力設(shè)施的投運(yùn)規(guī)模逐年擴(kuò)大，2025年全國(guó)110kV及以上輸電線路長(zhǎng)度突破160萬公里，220kV及以上變電站數(shù)量超過2.3萬座，電力設(shè)施安全檢查的工作量較2020年提升了78%，對(duì)內(nèi)部缺陷檢測(cè)的精度、效率要求持續(xù)提高。截至2026年上半年，南方電網(wǎng)、*電網(wǎng)已先后將X射線與γ射線檢測(cè)納入110kV及以上主設(shè)備的年度運(yùn)維必檢項(xiàng)目，全國(guó)電力領(lǐng)域射線檢測(cè)服務(wù)年市場(chǎng)規(guī)模突破27億元。

二、核心原理深度解析

X射線與γ射線檢測(cè)的核心原理均依托電磁波的穿透衰減特性，二者的產(chǎn)生機(jī)制與適用場(chǎng)景存在明顯差異。X射線檢測(cè)的射線源由高壓驅(qū)動(dòng)電子槍發(fā)射高速電子，撞擊鎢、鉬等重金屬靶材產(chǎn)生高能電磁波，穿透被測(cè)電力設(shè)施時(shí)，不同密度、厚度的材質(zhì)對(duì)射線的吸收衰減程度不同，成像板接收剩余射線后生成灰度差異的數(shù)字圖像，運(yùn)維人員可通過灰度分布判斷設(shè)備內(nèi)部的觸頭位移、絕緣件氣隙、導(dǎo)體壓接不良等缺陷。γ射線檢測(cè)的射線源來自Co-60、Cs-137等放射性同位素的自然衰變，產(chǎn)生的電磁波波長(zhǎng)更短、能量更高，穿透能力優(yōu)于X射線，適合壁厚超過20mm的金屬殼體、大截面電纜接頭等設(shè)備的內(nèi)部缺陷檢測(cè)，成像原理與X射線檢測(cè)一致。中國(guó)電力科學(xué)研究院2026年的測(cè)試數(shù)據(jù)顯示，兩種射線檢測(cè)技術(shù)對(duì)電力設(shè)備內(nèi)部0.1mm級(jí)微裂紋的檢出率可達(dá)92%以上，遠(yuǎn)高于常規(guī)檢測(cè)手段【1】。

三、技術(shù)優(yōu)勢(shì)與局限性

作為非破壞性檢測(cè)技術(shù)，X射線與γ射線檢測(cè)在電力設(shè)施安全檢查中的優(yōu)勢(shì)較為突出：首先是無需拆解設(shè)備，可在不破壞設(shè)備密封結(jié)構(gòu)的前提下完成內(nèi)部檢測(cè)，避免拆解過程中引發(fā)的二次損傷，檢測(cè)后可直接恢復(fù)設(shè)備運(yùn)行，大幅縮短運(yùn)維停役時(shí)間；其次是檢測(cè)結(jié)果直觀，數(shù)字成像可直接呈現(xiàn)缺陷的位置、尺寸、形態(tài)，無需人員對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)雜解讀，缺陷判定的準(zhǔn)確率更高；第三是適用場(chǎng)景廣泛，可覆蓋GIS、斷路器、電纜接頭、主變鐵芯、風(fēng)電塔筒螺栓等絕大多數(shù)電力設(shè)施的內(nèi)部缺陷排查。

同時(shí)兩類技術(shù)也存在一定局限性：X射線的穿透能力有限，針對(duì)壁厚超過30mm的金屬殼體設(shè)備，成像清晰度會(huì)明顯下降，無法滿足特高壓GIS、500kV大截面電纜接頭的檢測(cè)需求；γ射線的輻射劑量相對(duì)更高，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)時(shí)需要?jiǎng)澏ò霃?5-30米的隔離區(qū)域，對(duì)站內(nèi)其他運(yùn)維作業(yè)的開展會(huì)造成一定影響；兩類技術(shù)的成像精度均受雨、霧、強(qiáng)電磁干擾等戶外環(huán)境因素影響，惡劣天氣下的檢測(cè)誤差率會(huì)提升15%左右。

四、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范要求

當(dāng)前電力領(lǐng)域的X射線與γ射線檢測(cè)已形成完善的標(biāo)準(zhǔn)體系，為作業(yè)開展提供了明確依據(jù)。2025年修訂發(fā)布的DL/T 1984《交流輸變電設(shè)備X射線數(shù)字成像檢測(cè)技術(shù)導(dǎo)則》，明確了不同電壓等級(jí)GIS、斷路器、電纜接頭等設(shè)備的檢測(cè)工藝、圖像質(zhì)量要求、缺陷判定閾值，將內(nèi)部缺陷分為一般缺陷、嚴(yán)重缺陷、危急缺陷三個(gè)等級(jí)，對(duì)應(yīng)不同的運(yùn)維處置策略【2】。IEC 62487-2024《電力設(shè)施放射性檢測(cè)安全規(guī)范》對(duì)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的輻射劑量控制、人員防護(hù)要求、廢棄物處置流程做出了明確規(guī)定，要求作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的邊界輻射劑量不得超過2.5μSv/h。此外*電網(wǎng)2025年發(fā)布的《輸變電設(shè)備帶電檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用規(guī)范》，明確了110kV及以上GIS每3年開展一次射線檢測(cè)，220kV及以上電纜接頭每5年開展一次射線檢測(cè)的周期要求。

五、應(yīng)用場(chǎng)景與選型建議

X射線與γ射線檢測(cè)在電力設(shè)施安全檢查中的應(yīng)用場(chǎng)景已較為成熟，覆蓋輸、變、配、新能源等多個(gè)領(lǐng)域。在變電站運(yùn)維場(chǎng)景中，X射線檢測(cè)多用于110kV-220kV GIS、斷路器的內(nèi)部缺陷排查，2025年某省電力公司對(duì)全省47座220kV變電站的GIS設(shè)備開展批量射線檢測(cè)，累計(jì)發(fā)現(xiàn)觸頭位移、彈簧變形、屏蔽罩松動(dòng)等隱性缺陷29處，避免了3次可能的大面積非計(jì)劃停電。在高壓電纜運(yùn)維場(chǎng)景中，γ射線檢測(cè)多用于220kV及以上大截面交聯(lián)聚乙烯電纜接頭的檢測(cè)，可精準(zhǔn)識(shí)別應(yīng)力錐偏移、絕緣層氣隙、導(dǎo)體壓接不良等傳統(tǒng)檢測(cè)手段難以發(fā)現(xiàn)的缺陷，2026年上半年某特高壓直流輸電線路的電纜通道巡檢中，通過γ射線檢測(cè)發(fā)現(xiàn)3處電纜接頭壓接缺陷，及時(shí)處置后避免了近千萬元的經(jīng)濟(jì)損失。在新能源場(chǎng)景中，兩類檢測(cè)技術(shù)可用于風(fēng)電塔筒內(nèi)部連接螺栓的裂紋檢測(cè)、光伏升壓站主變的鐵芯位移檢測(cè)，彌補(bǔ)了新能源場(chǎng)站偏遠(yuǎn)區(qū)域運(yùn)維能力不足的短板。

選型方面，針對(duì)110kV及以下壁厚較薄的電力設(shè)施、站內(nèi)作業(yè)空間有限的場(chǎng)景，優(yōu)先選擇便攜型X射線數(shù)字成像系統(tǒng)，該類設(shè)備重量輕、輻射劑量低，無需大面積封控即可開展作業(yè)；針對(duì)220kV及以上厚壁設(shè)備、戶外空曠區(qū)域的檢測(cè)作業(yè)，優(yōu)先選擇搭載放射性同位素源的γ射線檢測(cè)系統(tǒng)，配套輻射劑量實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置，保障現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)安全；針對(duì)需要頻繁轉(zhuǎn)場(chǎng)的跨區(qū)域巡檢作業(yè)，可選擇帶一體化供電、無線圖像傳輸功能的集成式檢測(cè)設(shè)備，降低現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的準(zhǔn)備難度。

六、技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)與展望

隨著電力運(yùn)維數(shù)字化轉(zhuǎn)型的推進(jìn)，X射線與γ射線檢測(cè)技術(shù)也在向智能化、低劑量、帶電作業(yè)方向迭代。當(dāng)前AI輔助缺陷識(shí)別技術(shù)已經(jīng)逐步應(yīng)用于射線檢測(cè)領(lǐng)域，2026年國(guó)內(nèi)推出的射線圖像AI識(shí)別系統(tǒng)，可自動(dòng)匹配缺陷樣本庫(kù)完成缺陷判定，識(shí)別效率較人工判讀提升400%，缺陷識(shí)別準(zhǔn)確率可達(dá)90%以上。低劑量射線技術(shù)的研發(fā)也在持續(xù)推進(jìn)，新一代X射線源的輻射劑量較傳統(tǒng)產(chǎn)品降低70%，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的隔離半徑可縮小至5米以內(nèi)，大幅降低對(duì)站內(nèi)其他作業(yè)的影響。此外帶電射線檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入試點(diǎn)應(yīng)用階段，通過屏蔽裝置、定向射線源的組合，可在設(shè)備帶電運(yùn)行的狀態(tài)下開展檢測(cè)，無需安排停役計(jì)劃，未來將成為電力設(shè)施安全檢查的重要技術(shù)方向。