中试控股技术研究院鲁工为您讲解：高压断路器真空度测试仪

ZSZK-5000真空开关真空度测试仪

测量范围： 10-5～10-1Pa
不需拆卸真空开关即可测量
参考标准：DL/T846.9-2004

真空开关真空度测试仪：华中科技大学从九十年代初开始研究真空开关灭弧室真空度现场的定量检测，经过近十年的努力，于一九九九年获得专利，并实现了现场不拆卸定量测量。有了定量测量的手段，不仅可以测量真空开关真空度是否在正常范围内，同时更重要的是，对某些泄漏速度较快的真空开关，通过历年测量结果相比较，可以大致推断它的寿命，真正起到预防意外事故发生的目的。由“全国高压开关设备标准化技术委员会”制定的JB8738—1998《3.6—40.5KV交流高压开关用真空灭弧室》中规定“内部气体压力测量及允许储存期检查”是生产和使用高压开关设备真空灭弧室的单位的试验必做项目，并规定灭弧室的允许储存期为20年。真空灭弧室内部气体压力应低于6.6×10-2Pa。

有研究表明，在经过有限次的分合后，气体的析出与触头电弧蒸散生成物的吸气可以达到平衡，不再影响灭弧室真空度的变化。同时气体的渗透也会造成真空灭弧室压强的升高。但由于渗透率较小，因此渗透现象对灭弧室压强升高的影响并不明显。
而引起真空灭弧室压强持续升高的重要的原因是漏孔漏气。理想真空室的漏气率应为零，但在实际应用中是不可能的。在真空灭弧室的制造过程中，通过氦质谱检漏仪可以检测出漏气率大于1x10-7Torr•升/秒（1Torr=133.322Pa）的产品。

而通过静置存放可以将漏气率大于1x10-11Torr•升/秒的产品检出。但是如果要求真空灭弧室能达到使用寿命（一般为10-20年），那么由公式：
Q=V（P2-P1）/T
式中：Q—漏气率（Torr•升/秒）；
V—真空灭弧室的内部容积；
P—真空灭弧室的内部真空压力。
可算出灭弧室的允许漏气速率只能达到10-13数量级。而气体渗透的速率已经接近这个允许值。因此1x10-11Torr•升/秒的漏气率对灭弧室的使用寿命仍有较大影响。

而一些存在制造缺陷的真空灭弧室会在运行过程中因各种因素导致漏气加剧，这更大大缩短了真空灭弧室的使用寿命。

ZSZK-5000真空开关真空度测试仪参数
1、电    源： AC220V+15%，50Hz；
2、测量范围： 10-5～10-1Pa；
3、电场电压∶ 20KV；
4、磁场电压∶ 1600V；
5、仪器精度：10-5～10-4Pa   20%～25%;
       10-4～10-3Pa   15%～20%;
       10-3～10-2Pa   10%～15%;
       10-2～10-1Pa   5%～10%;
6、使用环境： -10℃～40℃；
7、外行尺寸： 460mm×335mm×330mm；
8、主机重量： 12kg。

1、真空度测试仪熔丝熔断。对熔丝熔断的电阻电容器应进行外观检查,确定是否存在鼓肚、蓄能电站继电保护测试仪过热、开裂以及熔丝元件熔断状况。外观无明显故障特征-一般应进行试验，测量电阻电容器容量及遥测对地绝缘电阻。

但目前各地亦曾发生由于熔丝质量不好或热容量不够以及接触不良而发生熔丝熔断的情况，更换熔丝后即正常了。
2、真空度测试仪爆炸现象。产生爆炸的根本原因是极间游离放电造成的电容器极间击穿短路。我们认为电容器只要配装适当的保护熔丝，其安秒特性就小于油箱的爆裂特性。当电容器发生短路击穿时，熔丝将首先切断电源，避免爆炸产生，并且可以防止着火和将邻近电容器炸坏。

星形接线的电容器组，由于故障电流受到限制也很少发生爆炸现象。因此可以肯定，单台保护熔丝是很重要的装置，其安秒特性配置适当就完全可以防止油箱爆裂，所以采用星形接线也是很重要的防爆措施。
3、真空度测试仪选取合适的熔断器。单台保护熔断器开断性能不好，是电容器绿炸的原因之一。单台电容器保护使用的熔断器属喷射式熔断器，主要靠熔断电流自身的能量产生气体熄灭电弧并开断故障电流，在电容器装置中常作为内部故障的主保护。熔断器如果能成功开断故障电容器，油箱是不会爆炸的。开断性能不良的熔断器往往是因在运行中灭弧管受潮发，胀将管堵塞，此外还有安装方法不当或弹簧不到位，熔丝熔断后尾线不能迅速弹出等原因影响电弧开断。

ZSZK-5000真空开关真空度测试仪当使用完后，应将智能蓄电池活化仪主机及时放入机箱内。所有夹具和连线应整理后放入机箱内相应位置。

ZSZK-5000真空开关真空度测试仪是我公司在上一代产品的基础上根据现场用户的反映改进的新一代产品。该真空度测试仪具有测试精度更高，稳定性更好，智能化程度更高的特点。

ZSZK-5000真空开关真空度测试仪采用新型励磁线圈及数据处理方法，实现了真空度的不拆卸测量

真空灭弧室管内的真空度通常是在10-4~10-6Pa，随着真空灭弧室使用时间的增长和开断次数增多，以及受外界因素的影响，其真空度逐步下降，下降到一定程度，将会影响它的开断能力和耐压水平。因此，真空断路器在使用过程中必须定期检查灭弧室管内的真空度。

3.1中试控股详细介绍运行检查

对玻璃外壳真空灭弧室，巡视检查时可以定期目测。正常时内部的屏蔽罩等部件表面颜色应很明亮，在开断电流时发出浅蓝色弧光；当真空度下降很严重时，内部颜色就会变得灰暗，开断电流时将发出暗红色弧光。

3.2试验检查

工频耐压试验：定期（1～3年左右）进行一次工频耐压试验（42kV/min）。当动静触头满足额定开距条件时，如果耐压很低，达不到规定耐压标准，就说明真空灭弧室真空度已严重下降，不能继续使用。

真空度测试仪检查：用真空度测试仪定期测量灭弧室真空度，真空度下降超过规定数值，可再做一次真空的耐压试验，进行再次确认其完好性。

3.3技术数据的检查

虽然真空断路器不进行周期大修，但检查维护必须开展，对断路器的各项技术进行定期实际测量，以判断其传动系统的状况。

3.4断路器的特性试验

定期对断路器的特性进行试验，以检查行程、弹跳、速度等关键数据的变化，及时调整，消除隐患。

真空度测试仪(英译:Vacuum degree reflectoscope reflector)是电力系统中普遍使用的高压电器,其核心部件是真空灭弧室,由于灭弧室是以真空条件作为工作基础的,所以它不象油开关,SF6开关那样容易检测其质量.传统上,真空断路器用户判断灭弧室真空度的方法是工频耐压法,这种方法只能粗略判断真空度严重化的灭弧室.该仪器的采样设计一改以往采用电流峰值做标定的方法,而采用离子电荷做标定.这样,有效地控制了测试过程中瞬态电源的干扰,使测试稳定可靠.由于采用计算机为主控单元,该仪器能很方便地扣除由于环境因素产生的漏电电流.本真空度测试仪最突出的特点是:实现了真空灭弧室的免拆卸测量,直接显示真空度值,使真空断路器用户详细掌握灭弧室的真空状态,为有计划地更换灭弧室提供了可靠的依据,为电网的安全运行提供了有力保障,克服了工频耐压法仅能判断灭弧室是否报废的缺陷.

真空度测试仪原理

将灭弧室的两触头拉开一定的开距,施加脉冲高压,将电磁线圈环绕于灭弧室的外侧,向线圈通以大电流,从而在灭弧室内产生与高压同步的脉冲磁场,这样在脉冲磁场的作用下,灭弧室中的电子做螺旋运动,并与残余气体分子发生碰撞电离,所产生的离子电流与残余气体密度即真空度近似成比例关系.对于不同的真空管,在同等真空度条件下,离子电流的大小也不相同,当测知离子电流后,通过离子电流一真空度曲线,由计算机自动完成真空度的计算,并显示真空度值.

主要特点:

>真空度测试仪采用新型励磁线圈进行真空度的不拆卸测量

>可定量测量各种型号真空开关灭弧室内的真空度

>液晶汉字显示,操作更加简单方便

>可保存、打印、查看测试的试验数据

>带有RS232通讯接口,可以连接计算机实现真空度-离子电流曲线下载、寿命估计等功能

>测试结果准确可靠,仪器重量轻,携带方便

      真空度测试仪器的检测不像油开关，SF6开关那样容易检测其质量，其测试原理比较特别，下面简单介绍一下：

      将灭弧室两触头拉开一定的开距，施加脉冲高压；将灭弧室置于螺旋线圈内或将 新型电磁线圈置于灭弧室外侧，向线圈施加磁场电压，从而在灭弧室内产生与高压同 步的脉冲磁场。这样在脉冲磁场和强电场的作用下，灭弧室中的电子作螺旋运动，并 与残余气体分子发生碰撞电离，所产生的离子电流与残余气体的密度（即真空度值） 成比例关系。对于不同型号的真空管（管型），由于其结构不同，在同等触头开距、 同等真空度、同等电场与磁场的条件下，离子电流的大小也不相同。通过实验可以标 定各种管型的真空度与离子电源间的对应关系曲线。当测知离子电流后，就可以通过 查询该管型的离子电流－真空度曲线而获得该管型的真空度。

      在常规磁控放电法测试灭弧室的真空度时，为了提高测试灵敏度，需从断路器上 卸下灭弧室，并置于螺旋管线圈内。这样一来，灭弧室重新装回断路器装置上时需要 重新调整机械参数，工作量很大且需专业人士。使用新型磁线圈可以从侧面包围灭弧 室，这样就不必拆卸灭弧室。同时采用单片微机进行同步控制与数据采集处理，提高 了灭弧室真空度的现场测试灵敏度。