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淺論真空斷路器滅弧室真空度檢測方式
日期：2025-06-16 06:12
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摘要：
隨著近幾年我國配電系統(tǒng)“無油化”改造的順利實施，真空斷路器的應(yīng)用越來越廣泛。真空斷路器的核心部分是滅弧室，由于滅弧室是以真空條件作為其工作基礎(chǔ)的。因此，其真空度將直接影響到電力系統(tǒng)的運行**性。 真空開關(guān)較之油開關(guān)而言，它具有開斷容量大，滅弧性能好，機械壽命長，運行維護量小，檢修量小，檢修周期長等特點。雖然真空開關(guān)缺陷率和故障率較低，但較突出的問題是真空泡的真空度檢測問題，它不象油開關(guān)，SF6開關(guān)那樣容易檢查其介質(zhì)量。有些真空開關(guān)在運行過程中其真空滅弧室含有不同程度的泄露，有的在壽命范圍內(nèi)就可能泄露到無法正常開斷的地步。系統(tǒng)中有報道稱，因真空泡真空度達不到要求，而引起開關(guān)爆炸，造成三相短路，釀成重大事故等。因此，對真空泡真空度的檢測必須引起高度重視。 一、 真空滅弧室基本結(jié)構(gòu)和原理 真空斷路器的滅弧室每一只為不可拆卸的整體，動、靜能為分別焊在動、靜導(dǎo)電桿上。靜導(dǎo)電桿焊在上法蘭盤上，動導(dǎo)電桿上焊一波紋管在導(dǎo)向套內(nèi)運行。波紋管及導(dǎo)向套焊在下法蘭盤上，由瓷柱支撐的金屬圓筒屏罩在動靜觸頭外面，再與玻璃外殼形成密封的腔體。該腔體經(jīng)過抽真空，真空度一般在10-6Pa以上。當(dāng)合、分閘操作時，動導(dǎo)電桿上下波動，波紋管被壓縮或拉伸，使真空滅弧室內(nèi)的真空度得到保持。 在真空中由于氣體分子的平均自由行程很大，氣體不容量產(chǎn)生游離，真空的絕緣強度比大氣的絕緣強度要高得多。當(dāng)開關(guān)分閘時，觸頭間產(chǎn)生電弧，觸頭表面在高溫下?lián)]發(fā)出金屬蒸氣，由于觸頭設(shè)計為特殊形狀，在電流通過產(chǎn)生磁場，電弧在此磁場力的作用下沿觸頭表面切線方向快速運動，在金屬圓筒（即屏蔽罩）上凝結(jié)了部分金屬蒸氣，電弧在自然過零時就熄滅了，觸頭間的介質(zhì)強度又迅速恢復(fù)起來。 二、基本測試方法 1、傳統(tǒng)方法：工頻耐壓法，即真空開關(guān)處于開斷狀態(tài)下，在動靜觸頭之間施加一定的壓力，檢測泄露電流的大小或觀察滅弧室內(nèi)的放電現(xiàn)象，由此推斷真空度的好壞。這種方法的優(yōu)點是方法簡單，其缺點是，只能定性檢測真空度的好壞，而且由于施加的電壓不高，真空度在10-5～3Pa之間，無法分辨，即耐壓法的實驗結(jié)果基本是一樣的，所以無法合理地判斷發(fā)展性泄露（即同一個真空開關(guān)和上次相比有多大程度的泄露）。這種方法只能粗略地判斷其真空度嚴(yán)重劣化的滅弧室，屬定質(zhì)檢測。 2、 近年研發(fā)成果：勵磁放電，電離電荷采樣原理，屬定性定量檢測。 三、關(guān)于電離電荷采樣的測試原理 將滅弧室兩觸頭拉開一定的開距施加脈沖高壓，將勵磁線圈繞于滅弧室內(nèi)外兩側(cè)，向線圈通以大電流，從而在滅弧室內(nèi)產(chǎn)生與高壓同步的脈沖磁場。這樣，在脈沖磁場的作用下，滅弧室中的電子作螺旋運動，并與殘余氣體分子發(fā)生碰撞電離，所產(chǎn)生的離子電流與殘余氣體密度（即真空度）近似成比例關(guān)系。對于直徑不同的真空管，在同真空度條件下，離子電流的大小也不相同。通過實驗可以標(biāo)定出各種管型的真空度與離子電流的對應(yīng)關(guān)系曲線。當(dāng)測知離子電流后，就可以通過查詢該管型的離子電流一一真空度曲線獲得該管型的真空度，這一過程由計算機自動完成。 另外，由于真空滅弧室其幾何尺寸、材料的不同，當(dāng)內(nèi)部真空度和外加激勵電源一定時，其放電電荷量是不同的，并且有相當(dāng)?shù)牟町悺闇?zhǔn)確測量，對每一種真空滅弧室必須有對應(yīng)的從電離電荷量到真空推算曲線。 針對引測量曲線，目前國內(nèi)廠礦家出廠的真空度測試儀設(shè)備，如采用電離電荷法采樣，有較大區(qū)別的是分別具有一條、三條、五條測量曲線，*多的是具有35條測量曲線，所以檢測的數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性出現(xiàn)許多爭議。主要緣于收集該曲線價格比較昂貴，具較難收集。 一般情況下，真空度的測量范圍為10-1～10-4，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)真空度在6.6×10-2Pa以下,屬不合格范圍,應(yīng)予以淘汰. 依據(jù)《高壓斷路器定貨技術(shù)條件》(99)對于運行中的真空斷路器其真空滅弧室的真空度不得大于6.6×10-2Pa和電力部頒標(biāo)準(zhǔn)1.33×10-2Pa,當(dāng)真空度大于10-2 Pa時建議真空管報廢。 真空開關(guān)管的有效期（包括儲存期和使用年限）一般在15～20年左右，在允許期之末，真空度不得大于6.6×10-2Pa。對于儲存期的真空管也應(yīng)在規(guī)定的使用有效期內(nèi)進行檢查，其真空度也不得大于6.6×10-2Pa。可由正式計算儲存期。 T=6.6×10-2Pa-Pn/Pn+1-Pn×tn/365 Pn：真空度測量值 Pn+1：靜止后真空度復(fù)測值 tn：不少于7天 根據(jù)真空開關(guān)使用單位經(jīng)驗，建議投產(chǎn)后3個月、6個月、1年各進行一次預(yù)防性試驗，然后再按正常的預(yù)試周期進行預(yù)試，從而達到在真空開關(guān)不穩(wěn)定期間內(nèi)加強對其運行檢測的目的。通過測量試驗和統(tǒng)計對真空泡的運行狀態(tài)作出綜合判斷。 四、 選購真空度測試儀應(yīng)注意的問題： 1、 測量值的準(zhǔn)確性，避免模擬數(shù)據(jù)； 2、 現(xiàn)場抗擾性，避免死機現(xiàn)象； 3、 **隱患，防止發(fā)生電擊傷人現(xiàn)象； 4、 選用較**的測量曲線的真空度測試儀。 四、 結(jié)束語 真空開關(guān)作為我國電力行業(yè)日趨普及的高壓電器，其內(nèi)部的真空度直接影響著開斷性能，關(guān)系著電力系統(tǒng)運行的**性，因此，滅弧室的真空度檢測是非常必要且重要的。面對市場上質(zhì)量與價格眾多的設(shè)備產(chǎn)品如何選擇也是相當(dāng)重要的。
成都森發(fā)橡塑有限公司專業(yè)生產(chǎn)導(dǎo)向套，動靜導(dǎo)電桿，觸頭杯，開關(guān)管包硅膠，包環(huán)氧樹脂。 www.gzstsy.cn
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