1、滅弧室內置傳感器式真空斷路器在線監測裝置滅弧室內置傳感器式真空斷路器在線監測裝置一、概述真空開關在我國廣泛應用近20年，因優異的性能和性價比使其占據了相當大的市場空間。但其缺陷也在使用中充分地暴露。其中，真空滅弧室的慢漏，是困擾真空開關發展的主要問題。如何在線監測真空滅弧室的真空度，使隱患消除在萌芽狀態，一直以來是大家關注的重點。二、工作原理成都旭順電子有限責任公司推出的真空在線監測，它采用在真空滅弧室上內置真空傳感器，該真空傳感器與真空滅弧室內部相通，使用過程中將真空滅弧室管內真空壓力信號轉換為離子流信號。在線真空監測器捕捉運行狀態下的離子流信號，經處理、分析后，顯示實時的真空度狀態，當真空

2、滅弧室真空度下降或泄漏到一定程度時，分別進行預警或報警，真正實現真空度的在線監測。該真空傳感器本質上是一個冷陰極潘寧電離規。其基本原理是利用空間中殘存的電子、離子，這些自由電子在電場力的作用下電子向陽極加速運動，但由于磁場具有使運動電子在洛倫茲力作用下作圓周運動的特性，所以在兩種合力作用下，電子在陰極和陽極間以螺旋形運動，最終電子被陽極捕獲，形成離子流。離子流的大小與空間氣體壓強有關。因為在電磁場作用下，電子運動軌跡大大延長，使其與空間中氣體分子碰撞幾率增大，提高了氣體分子的電離效率，氣體碰撞電離所產生的電子又加入到這個旋轉電子流中；離子則在強電場作用下高速轟擊陰極，濺射陰極物質，同時產生次級

3、電子，這些次級電子也加入到空間的旋轉電子流中，因此使得潘寧電離規測量范圍大、靈敏度較高、壽命長。目前真空開關的主要應用領域是12kV和40.5kV中壓輸變電網，電網電壓是三相交流電壓，以12kV電網為例，其單相對地最高電壓為12八行"78/。通過整流，將交流轉換為直流，再施加于真空傳感器的陽極作為放電電壓，這樣傳感器高壓單元結構簡潔，徹底避免外接直流電壓帶來的一系列問題。同時無論真空滅弧室所處狀態（關合或開斷；在用或備用）如何，只要電網有電，真空傳感器就開始工作。其離子流經離子柱流入地端，在地端采集信號，再將此信號進行處理轉換為壓強信號，即可實現對運行過程中的真空滅弧室管內真空度的在

4、線檢測。離子柱的作用是將高電壓信號轉換為低壓的安全信號。其工作示意圖如下圖所示。商依母隔離，0真空傳感器工作示意圖對在使用過程中的真空滅弧室，我們所關注的是其管內真空能否滿足使用的要求。所以我公司的在線監測裝置將以三色指示燈顯示對應真空壓強等級情況。當真空滅弧室管內真空壓強滿足使用要求，真空等級指示燈顯示綠色，表示正常；當真空滅弧室管內氣體壓強上升到一定程度（6.67X3 / 12滅弧室內置傳感器式真空斷路器在線監測裝置lO'Pa),真空等級指示燈顯示黃色，表示真空滅弧室已處于臨界狀態，可準備更換該滅弧室；當管內氣體壓強21Xl(TPa時，真空等級指示燈顯示紅色，同時發出有報警聲，表示

5、真空滅弧室已不能滿足使用要求，必須進行更換。在線真空監測器帶一對常開(閉)觸點，報警保護時動作，觸點容量為5A,可提供報警信號至監控系統。三、安裝方法以ZN12型27.5KV真空斷路器安裝真空在線監測裝置為例:表1所需材料清單序號名稱數量1ZL40.51型離子柱12絕緣支撐板23離子柱支撐架14連接線15硅橡膠絕緣保護罩16M6xl0鑲桿67靜端鋁導電端子18支撐絕緣子19斷路器支架10帶有真空傳感器的滅弧室1圖1安裝示意圖2ZL40.5-L離子柱外型圖按照表1中的數量加工絕緣支撐板、離子柱支撐架。將離子柱支撐架定在27.5KVZN12型真空斷路器支架上表面，將絕緣支撐板與27.5KVZN12

6、型真空斷路器的靜端鋁導電端子連接。這樣將ZL40.5l型離子柱按圖示方式定于真空斷路器上。7 / 12將連接線不帶插頭的一端同真空傳感器連接，另一端與離子柱相連。離子柱同ZXC-27.5型在線真空監測器間的接線要求(見圖3);將離子柱的接線柱標有1的接線孔用導線同ZXC27.5型在線真空監測器后面板標有A1的接線端子相連接，將離子柱的接線柱標有0的接線孔同ZXC-27.5型在線真空監測器后面板標有A0的接線端子相連，ZXC-27.5型在線真空監測器的電源接AC220Ve1 485曲曲建&OJ o 1CO圖3ZXC-27.5型在線真空監測器接線端子示意四、使用方式1、使用條件：環境溫度：

7、-4(rc5(rc電源電壓：AC220V額定頻率:50HZ2、性能及主要技術參數：壓強監測范圍：0105pa有效監測范圍：5xl0-3palxl（）0Pa有效監測范圍內分辨率：0.5個數量級3、在線真空監測器外形尺寸：160x80x125mm4、顯示方式目前本在線真空監測支持現場顯示、遠端（最遠1000m）電腦顯示、無線遙控顯示。（詳細介紹請查閱公司樣本）五、產品主要性能1、在線真空監測器按電網電壓等級分為ZXC-0.6.1、24.35型在線真空監測器和ZXC3型在線真空監測計算機信號轉換器。ZXC-0.6型在線真空監測器用于6KV網路,ZXC-1型在線真空監測器用于10KV系統,ZXC-24

8、型在線真空監測器用于24KV系統,ZXC-35型在線真空監測器用于35KV系統,ZXC-27.5型在線真空監測器用于鐵路單相27.5KV系統。ZXC-3型在線真空監測計算機信號轉換器通過單板機將信號轉換成485計算機信號送往電腦，通過專用軟件可同時顯示變電站內多臺真空開關內每只真空滅弧室的氣體壓強，實現集中控制，一個變電站內可以使用180臺。在線真空監測器現場循環顯示A.B.C相位（ZXC27.5型在線真空監測器用于鐵路單相網路中不顯示相位），數字顯示真空度,滅弧室內置傳感器式真空斷路器在線監測裝置三色燈顯示真空等級;當真空度顯示5xlO-3pa、5xlO-3pa、lx10-2pa時，真空等級

9、指示燈顯綠色，表示安全真空等級，用戶可放心使用。當數字顯示5xlO-2pa時，真空等級指示燈顯橙色為臨界真空等級，表明該滅弧室內氣體壓強已升至臨界狀態，還可以使用，用戶有足夠時間準備更換該只滅弧室。當滅弧室內氣體壓強升至之IxlOipa時，真空等級指示燈為紅色，表明真空滅弧室已發生嚴重漏氣現象，滅弧室無法保證正常分斷,必須更換滅弧室，在線真空監測器發出長時間（不間斷）報警聲。2、離子柱2.1、 ZL1O-1型、ZL1O-2型離子柱絕緣性能：工頻42KVlmin、雷電沖擊75KV用途ZL1O-1型離子柱用于ZN28型12KV真空斷路器中ZL1O-2型離子柱用于VS1型12KV真空斷路器中。2.2

10、、 ZL24型離子柱絕緣性能：工頻65KVlmin.雷電沖擊125KV用途：ZL24型離子柱用于24KV真空斷路器中。2.3、 ZL40.5-1型.ZL40.5-2型離子柱絕緣性能：工頻95KVlmin.雷電沖擊21OKV內部參數不變。用途:ZL40.5-1型離子柱用于ZN12型40.5KV或單相27.5KV真空斷路器中、ZL40.5-2型離子柱用于ZN85型40.5KV或單相27.5KV真空斷路器中。# / 12滅弧室內置傳感器式真空斷路器在線監測裝置六、優勢及應用情況因為真空傳感器本質上是真空測量規，所以成都旭順電子有限責任公司推出的真空度在線監測系統，測量范圍寬，能準確地實現預警和報警。

11、生產的在線真空監測裝置至今使用己有近8年之久，從未出現過安全事故,并且有成功準確報警的案例，避免了重大事故的發生。（后附10KV在線真空監測裝置使用用戶報告）。據不完全統計，通過與有關電力部門和使用單位聯合，使用該真空度在線監測的斷路器已在多個變電站進行了實際運行：1 .南昌市供電局高新、新祺周、昌東等多個變電站；2 .云南電網公司滇西供電局；3 .天津市武清區農網電容自動補償裝置；河北省衡水火車站供電系統；成都旭順電子有限責任公司地址:川省成都市新都工業東區黃鶴路99號電話：83939072傳真：83958503南昌供電公司新祺周變電站10kV真空在線監測裝置使用案例南昌供電公司新棋周變電站于2004年3月建成，在2004年9月投入使用的過程中發現902開關真空在線監測裝置報警,其顯示