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淺論真空斷路器滅弧室真空度檢測方式
日期：2025-08-03 08:05
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摘要：
隨著近幾年我國配電系統“無油化”改造的順利實施，真空斷路器的應用越來越廣泛。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的。因此，其真空度將直接影響到電力系統的運行**性。 真空開關較之油開關而言，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，SF6開關那樣容易檢查其介質量。有些真空開關在運行過程中其真空滅弧室含有不同程度的泄露，有的在壽命范圍內就可能泄露到無法正常開斷的地步。系統中有報道稱，因真空泡真空度達不到要求，而引起開關爆炸，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、 真空滅弧室基本結構和原理 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、靜導電桿上。靜導電桿焊在上法蘭盤上，動導電桿上焊一波紋管在導向套內運行。波紋管及導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。該腔體經過抽真空，真空度一般在10-6Pa以上。當合、分閘操作時，動導電桿上下波動，波紋管被壓縮或拉伸，使真空滅弧室內的真空度得到保持。 在真空中由于氣體分子的平均自由行程很大，氣體不容量產生游離，真空的絕緣強度比大氣的絕緣強度要高得多。當開關分閘時，觸頭間產生電弧，觸頭表面在高溫下揮發出金屬蒸氣，由于觸頭設計為特殊形狀，在電流通過產生磁場，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，觸頭間的介質強度又迅速恢復起來。 二、基本測試方法 1、傳統方法：工頻耐壓法，即真空開關處于開斷狀態下，在動靜觸頭之間施加一定的壓力，檢測泄露電流的大小或觀察滅弧室內的放電現象，由此推斷真空度的好壞。這種方法的優點是方法簡單，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，即耐壓法的實驗結果基本是一樣的，所以無法合理地判斷發展性泄露（即同一個真空開關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重劣化的滅弧室，屬定質檢測。 2、 近年研發成果：勵磁放電，電離電荷采樣原理，屬定性定量檢測。 三、關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外兩側，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。通過實驗可以標定出各種管型的真空度與離子電流的對應關系曲線。當測知離子電流后，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，當內部真空度和外加激勵電源一定時，其放電電荷量是不同的，并且有相當的差異。為準確測量，對每一種真空滅弧室必須有對應的從電離電荷量到真空推算曲線。 針對引測量曲線，目前國內廠礦家出廠的真空度測試儀設備，如采用電離電荷法采樣，有較大區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，所以檢測的數據的準確性出現許多爭議。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，根據國家標準真空度在6.6×10-2Pa以下,屬不合格范圍,應予以淘汰. 依據《高壓斷路器定貨技術條件》(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和電力部頒標準1.33×10-2Pa,當真空度大于10-2 Pa時建議真空管報廢。 真空開關管的有效期（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在規定的使用有效期內進行檢查，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：靜止后真空度復測值 tn：不少于7天 根據真空開關使用單位經驗，建議投產后3個月、6個月、1年各進行一次預防性試驗，然后再按正常的預試周期進行預試，從而達到在真空開關不穩定期間內加強對其運行檢測的目的。通過測量試驗和統計對真空泡的運行狀態作出綜合判斷。 四、 選購真空度測試儀應注意的問題： 1、 測量值的準確性，避免模擬數據； 2、 現場抗擾性，避免死機現象； 3、 **隱患，防止發生電擊傷人現象； 4、 選用較**的測量曲線的真空度測試儀。 四、 結束語 真空開關作為我國電力行業日趨普及的高壓電器，其內部的真空度直接影響著開斷性能，關系著電力系統運行的**性，因此，滅弧室的真空度檢測是非常必要且重要的。面對市場上質量與價格眾多的設備產品如何選擇也是相當重要的。
成都森發橡塑有限公司專業生產導向套，動靜導電桿，觸頭杯，開關管包硅膠，包環氧樹脂。 www.seafar.cn
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