中试控股技术研究院鲁工为您讲解：高压开关真空度测试仪（10-5～10-1 Pa）

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。

ZSZK-5000真空开关真空度测试仪概述
随着中压开关无油化浪潮的兴起，真空开关以其独特的优点得到了广泛的推广和应用。这些年来，由于生产工艺和现场使用环境方面的原因，有些真空开关在运行过程中其真空灭弧室会有不同程度的泄漏，有的在正常寿命范围内就可能泄漏到无法正常开断的地步。

在这种情况下进行开断就会出现不能正常开断的现象而造成严重的后果。国内真空开关事故大多是由此原因引起。所以加强定期或不定期检测真空开关真空度成了十分重要的环节。
传统的检测方法是“耐压法”，即真空开关处于开断状态下，在动静触头之间施加一定的电压，检测其泄漏电流的大小，由此推断真空管的好坏。

这种方法的优点是：操作简单；缺点是：只能定性地检测真空管的好坏；而且真空度在10-4～10-1Pa之间无法准确分辨，所以无法判断泄漏的发展趋势（即同一个真空开关和上次相比有多大程度的泄漏）。
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。
本公司推出的ZSZK-5000真空开关真空度测试仪是经现场多次试验后不断完善的升级换代产品。该产品结构紧凑，机型轻便小巧，测试时间更短，测量可靠性、稳定性、精度更高，功能更加完善。

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。

ZSZK-5000真空开关真空度测试仪测试原理
本仪器采用磁控放电法进行测量。将真空开关灭弧室的两触头拉开一定的距离，施加电场脉冲高压，将灭弧室置于螺线管圈内或将新型电磁线圈置于灭弧室外侧，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，在脉冲强磁场和强电场的作用下，灭弧室中的带电离子作螺旋运动，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密度即真空度近似成比例关系。

对于不同的真空管型号（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。通过实验可以标定出各种管型的真空度与离子电流间的对应关系曲线。当测知离子电流后，就可以通过查询该管型的离子电流一真空度曲线获得该管型的真空度。
在常规磁控放电测试灭弧室的真空度时，为了提高其测试灵敏度，需从断路器上卸下灭弧室，并置于螺线管线管内。

这样一来，灭弧室在重新装回断路器时需要调整机械参数，工作量很大并需专业人员。而使用新型磁控线圈可以从侧面包围灭弧室，这样就不必拆卸灭弧室。

而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。

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

由于油浸式变压器以油做绝缘，油的绝缘性能良好，低廉，故在变压器领域属于最常规最普通的绝缘结构。

（1）绝缘作用：变压器油具有比空气高得多的绝缘强度。绝缘材料浸没在油中，不仅可提高绝缘强度，而且还可免受潮气的侵蚀。这也是变压器油的主要作用。

（2）散热作用：变压器油的比热容相对较大，常被用作冷却剂。变压器运行时产生的热量使靠近铁芯和绕组的油受热膨胀上升，通过油的上下对流，热量通过散热器散出，保证变压器的正常运行。

（3）消弧作用：在油断路器和变压器的有载调压开关上，触头切换时会产生电弧。由于变压器油导热性能好，且在电弧的高温作用下能分触了大量气体，产生较大压力，从而提高了介质的灭弧性能，使电弧很快熄灭。油浸式变压器的绝缘结构主要是油纸绝缘，是变压器油和绝缘纸的组合结构，变压器内部的纸绝缘部分如下图所示，变压器油充满各个间隙。

对于油浸式变压器而言，温度是非常重要的一个运行控制参数。因为，高温对变压器油和绝缘纸的老化都有明确且明显的加速作用。

一、油浸式变压器设计参考的环境为20摄氏度。在外部冷却空气为20摄氏度，变压器以额定电流运行，以某种温度等级的绝缘材料发生热老化而损坏时，规定变压器的寿命一般为20年。

我们常见的油浸变压器，其绝缘纸为A级绝缘。

A级绝缘的定义：

IEC的定义为在105摄氏度的温度下，连续工作7年后，绝缘材料的机械强度的降低小于50%；IEEE的定义为在110摄氏度的温度下，连续工作65000小时后，绝缘材料的机械强度的降低小于50%；《电气绝缘耐热性分级》（GB/T 11021-2007）中也有类似的规定，标定的耐热等级为105摄氏度。

二、对符合GB1094设计的油浸式电力变压器，在绕组热点温度为98摄氏度下相对热老化率为1。也就是说热点温度为98摄氏度时，变压器的热老化满足上述规定寿命的要求。

98摄氏度是对非热改性绝缘纸而言的，对于热改性绝缘纸相对热老化率为1的温度为110摄氏度。

三、六度原则。即热点温度每降低六度，绝缘纸的老化速度会降低一半，相应的变压器的绝缘寿命会增加一倍。因此我们控制变压器的运行温度，有着重要的意义。

四、变压器的热点温度最好不超过140摄氏度。虽然在正常周期性负载和长期急救负载的情况下，变压器热点温度都允许超过98摄氏度，但最好不超过140摄氏度。因为超过140摄氏度，绝缘纸可能会产生气泡，绝缘纸的含水量越高产生气泡所需的温度越低，产生的气泡有可能会影响变压器的绝缘，甚至造成事故。

五、变压器顶层油温的限值见下表，来自DL/T 572《变压器运行规程》。

变压器设计寿命，是以热点温度（可以近似认为是绕组温度）为98摄氏度为前提的。考虑到铜油温差（变压器绕组与变压器油的温度差），出现了顶层油温的限值，认为顶层油温可以代替绕组热点温度作为监视变压器运行情况的指标参数。自冷风冷变压器，顶层油温一般不超过95，强油风冷顶层油温一般不超过85。之所以强油风冷的变压器顶层油温限值更低些，我的理解是因为强油风冷变压器油流速快，铜油温差大，所以要求顶层油温的限值更低些才能保证绕组热点温度不超限值。