1、高壓開關真空度測試儀一、概述隨著中壓開關無油化浪潮的興起，真空開關以其獨特的優點得到了廣泛的推廣和應用。由于生產工藝和現場使用環境方面的原因，有些真空開關在運行過程中其真空滅弧室會有不同程度的泄漏，有的在正常壽命范圍內就可能泄漏到無法正常開斷的地步。在這種情況下進行開斷就會出現不能正常開斷的現象而造成嚴重的后果。國內真空開關事故大多是由此原因引起。所以加強定期或不定期檢測真空開關真空度成了十分重要的環節。傳統的檢測方法是“耐壓法”，即真空開關處于開斷狀態下，在動靜觸頭之間施加一定的電壓，檢測其泄漏電流的大小，由此推斷真空管的好壞。這種方法的優點是：操作簡單；缺點是：只能定性地檢測真空管的好壞；

2、而且真空度在10-410-1Pa之間無法準確分辨，所以無法判斷泄漏的發展趨勢（即同一個真空開關和上次相比有多大程度的泄漏）。華中科技大學從九十年代初開始研究真空開關滅弧室真空度現場的定量檢測，經過近十年的努力，于一九九九年獲得專利，并實現了現場不拆卸定量測量。有了定量測量的手段，不僅可以測量真空開關真空度是否在正常范圍內，同時更重要的是，對某些泄漏速度較快的真空開關，通過歷年測量結果相比較，可以大致推斷它的壽命，真正起到預防意外事故發生的目的。今年來，本公司與華中科技大學合作，共同推出新型真空度測試儀，是上一代產品的基礎上升級換代的產品。該產品結構緊湊，機型輕便小巧，測試時間更短，測量可靠性、

3、穩定性、精度更高，功能更加完善。二、主要特點1、可定量測量各種型號真空開關滅弧室內的真空度；2、現場測量時不需拆卸真空開關；3、測試結果準確可靠；4、液晶漢字顯示，操作更加簡單方便；5、可保存、打印、查看測試的試驗數據；6、儀器帶有RS232通訊接口，可以連接計算機實現真空度-離子電流曲線下載、壽命估計等多種功能；7、儀器重量輕，攜帶方便；三、性能指標1、電 源： AC220V+15%，50Hz；2、測量范圍：10-410-1Pa；3、電場電壓 20KV；4、磁場電壓1600V；5、儀器精度： 5%；6、使用環境： -1040；7、外形尺寸： 460mm×335mm×330

4、mm。8、主機重量： 12kg；四、測試原理本儀器采用磁控放電法進行測量。將真空開關滅弧室的兩觸頭拉開一定的距離，施加電場脈沖高壓，將滅弧室置于螺線管圈內或將新型電磁線圈置于滅弧室外側，向線圈通以大電流，從而在滅弧室內產生與高壓同步的脈沖磁場。這樣，在脈沖強磁場和強電場的作用下，滅弧室中的帶電離子作螺旋運動，并與殘余氣體分子發生碰撞電離，所產生的離子電流與殘余氣體密度即真空度近似成比例關系。對于不同的真空管型號（管型），由于其結構不同，在同等觸頭開距、同等真空度、同等電場與磁場的條件下，離子電流的大小也不相同。通過實驗可以標定出各種管型的真空度與離子電流間的對應關系曲線。當測知離子電流后，就可

5、以通過查詢該管型的離子電流一真空度曲線獲得該管型的真空度。在常規磁控放電測試滅弧室的真空度時，為了提高其測試靈敏度，需從斷路器上卸下滅弧室，并置于螺線管線管內。這樣一來，滅弧室在重新裝回斷路器時需要調整機械參數，工作量很大并需專業人員。而使用新型磁控線圈可以從側面包圍滅弧室，這樣就不必拆卸滅弧室。而采用單片微機進行同步控制與數據采集處理，提高了滅弧室真空度的現場測試靈敏度。五、儀器的工作原理真空度測試儀框圖如圖1所示。整機由測量控制電路、電場高壓產生電路、磁場線圈電流控制電路、通訊、打印機、液晶顯示電路等組成。其工作過程為：由測量控制電路發出指令，由開關電源給磁場電容充電，通過控制電路監控，當

6、磁場電容上的電壓達到預定值后，控制電路發出兩路控制信號分別控制電場高壓的輸出和磁場線圈電流的導通，使滅弧室處于強電場、強磁場的狀態中，滅弧室開始放電，產生離子電流I，如圖2中的曲線I所示。該電流經取樣電阻R和預處理電路后輸入單片機，最后經運算由液晶顯示屏顯示測得的真空度值。圖2放電波形圖六、儀器面板說明圖3 儀器面板布置圖注：1、儀器接地端； 7、液晶顯示器；2、離子電流端；8、電源插座；3、磁場電壓-；9、電源開關；4、磁場電壓+； 10、通訊口；5、高壓輸出端； 11、按鍵；6、打印機；七、使用方法1、將被測的真空管兩端斷電。被測的真空管不必從開關柜上拆卸，但必須使真空管處于正常的斷開狀態

7、，并打開真空開關進出線的刀閘；若真空開關還沒有裝上，也需要采取措施使真空開關動靜觸頭處于正常開距狀態，并將其置于絕緣良好的支撐架上，同時要注意磁控線圈的安裝位置，應安裝在滅弧室中間略偏動觸頭的位置。2、將被測的真空管按圖4與儀器接線（注：如使用繞線式磁控線圈，將扁平電纜沿真空開關繞三圈，然后對接）。具體的操作為：先將儀器接地端接到大地上，再將磁控線圈通過磁場電流線連接儀器的磁場電壓正、負端，將高壓輸出端用高壓電纜連接到真空管的靜觸頭上，將離子電流輸入端通過離子電流線（屏蔽線）接至真空管的動觸頭上。設置復位確認動觸頭 圖4 測試連線圖3、功能選擇。接線完畢后打開儀器電源開關，液晶屏將顯示如圖所示

8、的界面約3秒，隨后顯示界面。這時可以通過“設置”鍵來移動光標選擇所需調整的年、月、日，然后按“”鍵來調節數字與當前的日期一致，調整完成后按“確認”鍵則進入界面，這時可以通過“”鍵或“設置”鍵移動光標以選擇相應的功能，儀器將會根據所選擇的功能執行管型設置、測量、查看歷史數據等任務。管型設置測量查看歷史數據2008年2月1日歡迎使用界面界面界面4、設置管型。選擇“設置管型”功能后,按確認鍵,屏幕會進入設置管型界面。此時，按“”鍵或“設置”鍵即可進行管型設置，具體的管型設置參數表如下：滅弧室直徑80mm 1號管型80滅弧室直徑100mm 2號管型100mm滅弧室直徑110mm 3號管型110mm滅弧

9、室直徑130mm 4號管型5、真空度測量。在進行測量前必須先進行管型設置（參見第四步）。按確認鍵返回界面,選擇“測量”按確認鍵,進行真空度測量，儀器的顯示如界面：正在給電容充電至1600V將輸出20KV高壓請注意安全！ XX界面其中××表示充電所需要的時間。當充電時間從60秒降到0秒后，儀器停止充電，隨即儀器輸出脈沖高壓并同時輸出脈沖磁場電壓。隨后屏幕上會顯示被測真空開關的真空度的值，測量結束后儀器將顯示界面（此值為儀器測試3E-03Pa標準真空管的值）。真空度： 2.3E-03Pa保存 打印 返回界面選擇執行“保存”命令可保存當前液晶顯示的數據,選擇執行“打印” 命令即可

10、打印出當前液晶顯示數據,如果想再次進行測量，按“復位”鍵或者是按“”或“設置”鍵讓光標置于“返回”后，再按“確認”鍵儀器即可返回到界面。 6、測量結束后，關閉儀器電源，并等待5秒后方可拆線。拆線時應先拆除與儀器相連的測試線，再拆除與真空管、磁控線圈的連線。使用前請仔細閱讀說明書，以免誤操作八、注意事項1、儀器外殼應可靠接地；2、為了提高測量準確度，測試前應將真空開關外表面擦試干凈；3、請正確選擇真空管的管型；4、測試過程中，高壓輸出端會輸出約20kV高壓，請保持其與人體及低壓線端的絕緣距離(建議與人體保持 0.5米以上距離) ，磁場電壓輸出端輸出約1600V高壓，請注意安全! 5、儀器進行試驗

11、時，接線應先連接磁控線圈、真空管的連線，然后再與儀器相連。測試完成后拆線應先拆除與儀器相連的測試線，然后再拆除與磁控線圈、真空管的連線；如在使用時忘記連接磁控線圈而直接按測量鍵時，應立即關閉電源，重新接好磁控線圈，請注意此時磁場電壓輸出端會有較高電壓，請接線時勿接觸導體部分，以免被電容上的殘余電壓擊傷。6、測量完畢后磁場輸出端仍可能有 40V左右的殘余電壓，請注意安全！7、測試過程中，若出現異常，請首先關閉電源，與廠家聯系，請勿自行打開機箱，謝謝合作！九、裝箱清單1主機1臺2附件箱1套3測試線4根4磁控線圈1個5電源線1根6保險管2個7合格證/保修卡1份8使用說明書1份附錄A：真空斷路器出廠時

12、滅孤室真空度下限值。附錄B：真空斷路器運行中滅孤室真空度下限值。附錄A：中華人民共和國機械行業標準JB385519963.640.5KV戶內交流高壓真空斷路器范圍 本標準規定了額定電壓3.64.0KV戶內交流高壓真空斷路器（以下簡稱真空斷路器）的使用環境條件、額定參數、設計與結構、型式試驗和出廠試驗、運輸、貯存等方面的通用要求。引用標準下列標準所包含的條文，通過在本標準中引用而構成為本標準的條文。在標準出版時，所示版本均為有效。所有標準都會被修訂，使用本標準的各方應探討使用下列標準最新版本的可能性。GB 1561993標準電壓GB 311.183高壓輸變設備的絕緣配合GB 311.283高電壓

13、試驗技術 第一部分：一般試驗要求GB 76390交流高壓電路在長期工作時的發熱GB 198490交流高壓斷路器GB 198489交流高壓電器動、熱穩定試驗方法GB 270689電工術語 高壓開關設備GB 2900.2094高壓開關設備常溫下的機械試驗GB 767587交流高壓斷路器的開合電容器組試驗GB 1102289高壓開關設備通用技術條件機械工業部 19961107批準 19970701實施使用環境條件 按GB 1102289的3.1定義本標準所采用的術語除按GB 2900.20和GB198489的第4章規定外，還采用下列定義。4.1 允許貯存期允許貯存期是指真空滅孤室從制造廠出廠至真空滅

14、孤室內氣體壓力升高至允許的極限值之間的最短時間。在此期間，真空滅孤室應能達到產品技術條件規定的各項技術指標。（以下內容從略。）設計和結構真空斷路器的設計和結構除應滿足GB 198489第6章的規定外，還應滿足以下要求。5.1 一般結構要求。5.1.1 真空斷路器應配用規定型號的真空滅孤室。配用的直空滅孤室型號在產品技術條件中規定。真空滅孤室上應有永久性的出廠編號。5.1.2 用以裝配真空斷路的真空滅孤室內的氣體壓力應低于1.33×10-3Pa附錄B：中華人民共和國行業標準1035KV戶內高壓真空斷路器 DL 40391訂貨技術條件1、范圍范圍1.1 適用范圍本訂貨技術條件適用于額定電

15、壓為1035KV，頻率為50Hz的三相和單相戶內高壓真空斷路器（以下簡稱真空斷路器）及其配用的真空開關管（簡稱開關管，又稱滅孤室）。該產品主要用于交流配電系統變電站內的保護和控制，以及工礦企業變電站、電氣列車等頻繁操作的場所。1.2 引用的標準真空斷路器除滿足GB1984交流高壓斷路器、DL402交流高壓斷路器訂化技術條件外，還應符合本技術條件的規定。其基本試驗要求和方法尚應滿足下列標準的規定：GB3309高壓開關設備常溫下的機械試驗；GB311.1高壓輸變電設備的絕緣配合；GB11022高壓開關設備通用技術條件；GB763交流高壓電器在長期工作時的發熱；GB24212424電工電子產品基本環境試驗規程；GB2706交流高壓電器動、熱穩定試驗方法；1.3 使用環境條件（以下內容從略）。2、額定參數（中間內容從略）。中華人民共和國能源部 19910306批準 19910801實施2.1 真空開關管（即滅孤室）的有效期1520年。