真空灭弧室真空度测量方法的探讨.pdfVIP

2003年第9期 真空灭弧室真空度测量方法的探讨 王春宁1，金基平2 (1．南京供电公司，江苏南京2l0008；2．西安博能公司，陕西西安710082) 摘要：通过磁控放电原理的阐述，指出在外激励电源、真空灭弧室的几何尺寸、所用材料一定时，真空灭弧室 内的真宅度与电离的电荷量有非常准确的对应关系。介绍了采用电离电荷量测量真空灭弧室真空度的方法 及在南京地区一年来的现场实测的应用情况。 关键词：真空灭弧室；真空度；测量方法 9529(2003)09一0067一03 中田分类号：TM561．2文献标识码：B 文章编号：100l 真空断路器以其体积小、无污染、低噪音等诸 于灭弧室内的部分自由电子在向阳极的运动途中 多优点在lokV电压等级中占主导地位。真空断 呈螺旋形路线运动，这样，显著增加了电子运动的 路器的核心是真空灭弧室，其真空度直接影响开 自由途径，增加了电子动能，使其与其它残余气体 断能力、绝缘等电气性能。 分子碰撞发生电离的概率大大增加．从而产生类 目前电力部门断路器维修时，均以工频耐压 似雪崩效应的放电过程。放电参数与真空度的关 来判断真空灭弧室是否还能服役，由于工频耐压 系取决于真空灭弧室的几何尺寸、材料、外部激励 仅是一种定性方法，这种做法仅能说明试验时真 (电磁和磁场)和灭弧室内的真空压力。对某一种 空灭弧室的耐受电压，无法判断是否存在慢性漏 灭弧室，其几何尺寸和材料是确定的；而对仪器来 气，更无法判断真空灭弧室因慢性漏气何时真空 说，对真空灭弧室的外部激励是确定的。因此，在 度接近临界值而需及时更换；此外，工频耐压试验 真空灭弧室的型号一定时，其放电参数与真空度 对断路器绝缘尤其是复合有机绝缘有累积损坏效 有准确的对应关系。 应，不宜经常采用。 1．2电离电荷量与电离电流峰值测量 要使测量数据准确，首先要保证被测物理量 l测量原理 的稳定。电离电流通常是几pA到数百pA，耐测 1．1磁控放电原理 量使用的高压电场和强磁场的干扰使电离电流的 现已开发的真空度测试仪都是采用磁控放电 波形发生变化，电离电流的峰值难以稳定。对大量 的原理．把被测真空灭弧室本身作为磁控管，其测 的实验数据研究后发现：在外激励电源、真空灭弧 量原理如图l所示。 室的几何尺寸、所用材料一定时，真空灭弧室内的 真空度与电离的电荷量有非常准确的对应关系， 而与电离电流的峰值仅有概率上的相关性。因此， 选取电离电荷量作为被测参数可以准确测量真空 灭弧室内的真空度。 1．3采用电离电荷量测量真空度的特点分析 依据磁控放电的理论解释，有理由认为：在外 激励、真空灭弧室的几何尺寸、所用材料确定，且 翻1 磁控放电测量原理图 真空度保持不变时，磁控放电电流的波形