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淺論真空斷路器滅弧室真空度檢測方式
日期：2024-11-01 07:17
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摘要：
隨著近幾年我國配電係統(tǒng)“無油化”改造的順利實(shí)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，由於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係統(tǒng)的運(yùn)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(jī)械壽命長，運(yùn)行維護(hù)量小，檢修量小，檢修周期長等特點(diǎn)。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(yùn)行過程中其真空滅弧室含有不同程度的泄露，有的在壽命範(fàn)圍內(nèi)就可能泄露到無法正常開斷的地步。係統(tǒng)中有報(bào)道稱，因真空泡真空度達(dá)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隻為不可拆卸的整體，動、靜能為分彆焊在動、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(yùn)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麵，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(shí)，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。 在真空中由於氣體分子的平均自由行程很大，氣體不容量產(chǎn)生遊離，真空的絕緣強(qiáng)度比大氣的絕緣強(qiáng)度要高得多。當(dāng)開關(guān)分閘時(shí)，觸頭間產(chǎn)生電弧，觸頭表麵在高溫下?lián)]發(fā)出金屬蒸氣，由於觸頭設(shè)計(jì)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麵切線方向快速運(yùn)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(shí)就熄滅了，觸頭間的介質(zhì)強(qiáng)度又迅速恢複起來。 二、基本測試方法 1、傳統(tǒng)方法：工頻耐壓法，即真空開關(guān)處於開斷狀態(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(diǎn)是方法簡單，其缺點(diǎn)是，隻能定性檢測真空度的好壞，而且由於施加的電壓不高，真空度在10-5～3Pa之間，無法分辨，即耐壓法的實(shí)驗(yàn)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(gè)真空開關(guān)和上次相比有多大程度的泄露）。這種方法隻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(lì)磁放電，電離電荷采樣原理，屬定性定量檢測。 三、關(guān)於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衝高壓，將勵(lì)磁線圈繞於滅弧室內(nèi)外兩側(cè)，向線圈通以大電流，從而在滅弧室內(nèi)產(chǎn)生與高壓同步的脈衝磁場。這樣，在脈衝磁場的作用下，滅弧室中的電子作螺旋運(yùn)動，並與殘餘氣體分子發(fā)生碰撞電離，所產(chǎn)生的離子電流與殘餘氣體密度（即真空度）近似成比例關(guān)係。對於直徑不同的真空管，在同真空度條件下，離子電流的大小也不相同。通過實(shí)驗(yàn)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)係曲線。當(dāng)測知離子電流後，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(jì)算機(jī)自動完成。 另外，由於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(lì)電源一定時(shí)，其放電電荷量是不同的，並且有相當(dāng)?shù)牟町?。為?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)彆的是分彆具有一條、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。主要緣於收集該曲線價(jià)格比較昂貴，具較難收集。 一般情況下，真空度的測量範(fàn)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,屬不合格範(fàn)圍,應(yīng)予以淘汰. 依據(jù)《高壓斷路器定貨技術(shù)條件》(99)對於運(yùn)行中的真空斷路器其真空滅弧室的真空度不得大於6.6×10-2Pa和電力部頒標(biāo)準(zhǔn)1.33×10-2Pa,當(dāng)真空度大於10-2 Pa時(shí)建議真空管報(bào)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，真空度不得大於6.6×10-2Pa。對於儲存期的真空管也應(yīng)在規(guī)定的使用有效期內(nèi)進(jìn)行檢查，其真空度也不得大於6.6×10-2Pa?？捎烧接?jì)算儲存期。 T=6.6×10-2Pa-Pn/Pn+1-Pn×tn/365 Pn：真空度測量值 Pn+1：靜止後真空度複測值 tn：不少於7天 根據(jù)真空開關(guān)使用單位經(jīng)驗(yàn)，建議投產(chǎn)後3個(gè)月、6個(gè)月、1年各進(jìn)行一次預(yù)防性試驗(yàn)，然後再按正常的預(yù)試周期進(jìn)行預(yù)試，從而達(dá)到在真空開關(guān)不穩(wěn)定期間內(nèi)加強(qiáng)對其運(yùn)行檢測的目的。通過測量試驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)對真空泡的運(yùn)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(jī)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)係著電力係統(tǒng)運(yùn)行的**性，因此，滅弧室的真空度檢測是非常必要且重要的。麵對市場上質(zhì)量與價(jià)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)管包矽膠，包環(huán)氧樹脂。 www.seafar.cn
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