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真空密度測試儀

儀器簡介

真空度檢測儀是真空滅弧室的真空度的鑒定設(shè)備，它以磁控放電為原理，以單片機為主控單元，測試過程*實現(xiàn)自動化。真空斷路器是電力系統(tǒng)中普遍使用的高壓電器，其核心部件是真空滅弧室，由于滅弧室是以真空條件作為工作基礎(chǔ)的，所以它不象油開關(guān)，SF6開關(guān)那樣容易檢測其質(zhì)量。傳統(tǒng)上，真空斷路器用戶判斷滅弧室真空度的方法是工頻耐壓法，這種方法只能粗略判斷真空度嚴重化的滅弧室。該儀器的采樣設(shè)計一改以往采用電流峰值做標定的方法，而采用離子電荷來做標定。這樣，有效地抑制了測試過程中瞬態(tài)電源的干擾，使測試穩(wěn)定可靠。由于采用計算機為主控單元，該儀器能很方便地扣除由于環(huán)境因素產(chǎn)生的漏電電流。

真空斷路器是電力系統(tǒng)中普遍使用的高壓電器，其核心部件是真空滅弧室，由于滅弧室是以真空條件作為工作基礎(chǔ)的，所以它不象油開關(guān)，SF6開關(guān)那樣容易檢測其質(zhì)量。傳統(tǒng)上，真空斷路器用戶判斷滅弧室真空度的方法是工頻耐壓法，這種方法只能粗略判斷真空度嚴重化的滅弧室。

隨著中壓開關(guān)無油化浪潮的興起，真空開關(guān)以其*的優(yōu)點得到了廣泛的推廣和應(yīng)用。這些年來，由于生產(chǎn)工藝和現(xiàn)場使用環(huán)境方面的原因，有些真空開關(guān)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(nèi)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(xiàn)不能正常開斷的現(xiàn)象而造成嚴重的后果。國內(nèi)真空開關(guān)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(guān)真空度成了十分重要的環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的檢測方法是"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(yōu)點是:操作簡單;缺點是:只能定性地檢測真空管的好壞;而且真空度在10~10Pa之間無法準確分辨，所以無法判斷泄漏的發(fā)展趨勢(即同一個真空開關(guān)和上次相比有多大程度的泄漏)。

真空開關(guān)真空度測試儀是電力系統(tǒng)中普遍使用的高壓電器，其核心部件是真空滅弧室，由于滅弧室是以真空條件作為工作基礎(chǔ)的，所以它不象油開關(guān)，SF6開關(guān)那樣容易檢測其質(zhì)量。傳統(tǒng)上，真空斷路器用戶判斷滅弧室真空度的方法是工頻耐壓法，這種方法只能粗略判斷真空度嚴重化的滅弧室。

測試原理

真空度檢測儀采用磁控放電法進行測量。將真空開關(guān)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(nèi)或?qū)⑿滦碗姶啪€圈置于滅弧室外側(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(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。對于不同的真空管型號(管型)，由于其結(jié)構(gòu)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(yīng)關(guān)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真空度曲線獲得該管型的真空度。

在常規(guī)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(nèi)。這樣一來，滅弧室在重新裝回斷路器時需要調(diào)整機械參數(shù)，工作量很大并需專業(yè)人員。而使用新型磁控線圈可以從側(cè)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(shù)據(jù)采集處理，提高了滅弧室真空度的現(xiàn)場測試靈敏度。

真空度測試儀將滅弧室的兩觸頭拉開一定的開距，施加脈沖高壓，將電磁線圈環(huán)繞于滅弧室的外側(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，滅弧室中的電子做螺旋運動，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。對于不同的真空管，在同等真空度條件下，離子電流的大小也不相同，當測知離子電流后，通過離子電流一真空度曲線，由計算機自動完成真空度的計算，并顯示真空度值。

儀器特點

1、可定量測量各種型號真空開關(guān)滅弧室內(nèi)的真空度;

2、現(xiàn)場測量時不需拆卸真空開關(guān);

3、測試結(jié)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(shù)據(jù);

6、儀器帶有RS232通訊接口，可以連接計算機實現(xiàn)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。

8.實現(xiàn)了真空滅弧室的免拆卸測量，直接顯示真空度值，使真空斷路器用戶詳細掌握滅弧室的真空狀態(tài)，為有計劃地更換滅弧室提供了可靠的依據(jù)，為電網(wǎng)的安全運行提供了有力保障，克服了工頻耐壓法僅能判斷滅弧室是否報廢的缺陷。

◆基于電離電荷的采樣技術(shù)

真空度檢測儀均采用基于電離電荷的采樣技術(shù)。該公司專家在磁放電的研究中發(fā)現(xiàn)，在外激勵電源、真空滅弧室的幾何尺寸、所用材料一定時，真空滅弧室里的真空度與電離的電荷量有非常準確的對應(yīng)關(guān)系，而與電離電流的峰值僅有概率上的相關(guān)性。因此，我公司首刨了基于電離電荷的采樣技術(shù)，顯著提高了真空滅弧室的真空度計量的準確性。

◆漏電電流的處理

對處于分斷狀態(tài)的真空滅弧室兩端加高壓時，會有數(shù)值不等的幾個微安的漏電電流，此漏電電流即使是同型號的真空滅弧室也有較大的個體差異。尤其是對于裝在整機上的真空滅弧室，由于其周邊的絕緣支撐件也有漏電，這此漏電的總和有更大的不穩(wěn)定性和不可預(yù)測性，并且在數(shù)值上與10E- 4Pa 數(shù)量級的真空滅弧室的電離電流相當。我們采用兩次起動高壓的方法，扣除了漏電電流，保證了無論是裝于整機上還是待裝的真空滅弧室的真空計量精度。

◆內(nèi)置國內(nèi)外幾乎所有真空滅弧室的測量曲線

真空滅弧室由于其幾何尺寸、材料的不同，當內(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?shù)牟町?。為準確測量，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度的推算曲線。我公司的專家通過與國內(nèi)主要真空滅弧室生產(chǎn)廠家的密切合作，取得了幾乎國內(nèi)外所有真空滅弧室的電離電荷和真空度關(guān)系的數(shù)據(jù)通過數(shù)學處理，將其特征參數(shù)送入該系列產(chǎn)品。因此，該系列產(chǎn)品內(nèi)置國內(nèi)外幾乎所有真空滅弧室的測量曲線。這是國內(nèi)外同類產(chǎn)品中jue無僅有的。

◆完善的輸入保護電路

當真空滅弧室的真空度非常低時，測量時真空滅弧室會被高壓擊穿，瞬間的高壓直接加至信號輸入端的采樣電路上，使其承受十分強的電沖擊。該系列產(chǎn)品的信號輸入端的采樣電路增加了完備的保護電路，即使儀器由于輸入端的高壓沖擊而發(fā)生暫時工作不正常時(重新開機即可)，也不會造成電路部分的損壞。

技術(shù)參數(shù)

1. 真空度測量范圍: 9.999×10-1~1×10-5

2. 離子電流測量范圍: 9.999×10-1~1×10-7

3. 測量誤差:<10%

4. 測量分辨率: 10-5pa

5. 允許環(huán)境溫度: -20℃~50℃

6. 空氣濕度: ≤80%RH

7. 電源: AC/220V/50Hz±10%

8. 外型尺寸: 420×290×210(mm)

9. 高壓輸出: 脈沖30kV15kHz

本段使用注意事項

1、該儀器屬精密儀器，電路板布線密度較大，一般要求存放于較干燥的地方。若環(huán)境較潮濕，則應(yīng)經(jīng)常通電。

2、若測試后電流值顯示為零，應(yīng)檢查滅弧室表面是否清潔。因為表面不清潔可能使漏電的變化值大于電離電流值，這樣，測量值減去漏電后小于零，而被儀器判為零。發(fā)生這種情況后，將滅弧室表面檫干凈，再做試驗，一般來說這樣得到的真空度值較jingque。

3、使用時，高壓輸出線不得觸及人體，以防觸電。

4、高壓指示燈亮時，不要觸及高壓線和磁控電流線，以防觸電。

5、拆裝打印紙在儀器先斷電的情況下進行，以免損壞打印機。換紙時，將前面板打開，用食指和拇指捏緊打印機兩端的兩夾片輕輕拖出打印機，使出紙口略高于儀器面板，但不能拖出距離太大，將新紙端口部分剪成尖頭狀，插入打印機的進紙口，打開儀器電源開關(guān)，按下打印鍵，使紙從打印機的上端走出一段距離，插入面板出口縫導出。蓋好打印機面板，裝紙完畢。

6、本儀器無任何用戶可維修的部件,如出現(xiàn)故障,請專業(yè)人員維修,或與供應(yīng)商,切勿擅自打開儀器,以免發(fā)生意外或造成不必要的損失。

7、本儀器真空度測量范圍在9.999×10-1~1×10-5之間,離子電流測量范圍在9.999×10-1~1×10-7之間，當真空管的真空度大于10-2 Pa或離子電流大于500uA時建議該真空管報廢。

8、若真空管內(nèi)壓力等于大氣壓(即真空管破損)，本儀器測量范圍內(nèi), 本儀器則拒絕檢測，返回初始狀態(tài)。

(注:擊穿后，儀器有可能出現(xiàn)顯示不正常，此時，按"復(fù)位鍵"，儀器回到正常狀態(tài)。)

本段使用方法

本儀器分兩種用途使用

(1)用于真空滅弧室生產(chǎn)線中滅弧室的質(zhì)量控制，斷路器生產(chǎn)廠家的滅弧室的入庫檢驗。

(2)用于檢測安裝于開關(guān)整機上的真空滅弧室的真空度。這類檢測主要用于供電部門的例行檢修及容量試驗中對真空滅弧室承受能力的判定。

連線

將面板上的磁控電流輸出端通過導線與磁控線圈相連，使滅弧室觸頭至于分狀態(tài)(線圈套于滅弧室外)，將高壓線和信號輸入線分別接滅弧室的動端與靜端。注意，高壓線應(yīng)懸空(如圖所示)。

管型選擇

測量時，首先選擇管型，儀器內(nèi)已存入多種管型，具體參數(shù)見附錄表格。

(1)管型選擇操作方式

按[選擇鍵]，使[◢◢]指向選擇測試管型，按[確認鍵]，用〔+鍵〕或〔-鍵〕調(diào)整管型參數(shù)，當顯示器顯示管型與所需測量的管型代號*時便可，按[確認鍵]，返回主菜單。若說明書中沒有給出要測量的管型時，可用尺寸相近，接線方式相同的管型代替。

(2)測量

按[選擇鍵]使[◢◢]至測試真空管"Pa"，按[確認鍵]儀器處于測量狀態(tài)。并自動完成所有的測量、計算、顯示等全過程。

(3)打印

若需打印測試數(shù)據(jù)，則按[確認鍵]返回主菜單，按[選擇鍵]使[◢◢]至打印測試數(shù)據(jù)，再按[打印鍵]，即可打印出所有測量數(shù)據(jù)。

(4)如果沒有可代用的參數(shù)，則可按[選擇鍵]使[◢◢]指向"A"，這樣可直接給出電離電流，一般來說。電離電流(A)較真空度(Pa)小2個數(shù)量級。

儀器內(nèi)計算機執(zhí)行測量步驟

啟動高壓→測漏電電流→自動關(guān)閉高壓，接通充電開關(guān)→電壓到規(guī)定值→重新啟動高壓，同時啟動磁控電流，測量漏電電流+電離漏電電流→扣除漏電電流→電流轉(zhuǎn)變成真空度值→顯示、打印。若[測A鍵]有效，則顯示電流值。

本儀器采用兩次啟動高壓的方法，若儀器*次啟動高壓后又回到初始狀態(tài)，此時為儀器拒檢。應(yīng)檢查真空管是否處于合的狀態(tài)，如不是，則該管已嚴重漏氣或*泄漏。

使用說明

真空度測試儀是真空滅弧室的真空度的鑒定設(shè)備。它以單片計算機為主控單元，測試過程*實現(xiàn)自動化。該儀器在原理上改變了國內(nèi)外同類產(chǎn)品采用電流峰值做標定的方法，而采用離子電荷來做標定。這樣，在物理原理上有更好的準確性，而且，有效地抑制了測試過程中脈沖電源的干擾，使測試穩(wěn)定可靠。該儀器采用兩次采樣的方法扣除由于環(huán)境因素產(chǎn)生的漏電電源，整機上的真空滅弧室的準確計量。目前，該儀器中已存有26條真空滅弧室的測量標準曲線，涵蓋了國內(nèi)外絕大多數(shù)管型。