真空密度測(cè)試儀

儀器簡(jiǎn)介

真空度檢測(cè)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(jī)為主控單元，測(cè)試過(guò)程*實(shí)現(xiàn)自動(dòng)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(kāi)關(guān)，SF6開(kāi)關(guān)那樣容易檢測(cè)其質(zhì)量。傳統(tǒng)上，真空斷路器用戶(hù)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(yán)重化的滅弧室。該儀器的采樣設(shè)計(jì)一改以往采用電流峰值做標(biāo)定的方法，而采用離子電荷來(lái)做標(biāo)定。這樣，有效地抑制了測(cè)試過(guò)程中瞬態(tài)電源的干擾，使測(cè)試穩(wěn)定可靠。由于采用計(jì)算機(jī)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(kāi)關(guān)，SF6開(kāi)關(guān)那樣容易檢測(cè)其質(zhì)量。傳統(tǒng)上，真空斷路器用戶(hù)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(yán)重化的滅弧室。

隨著中壓開(kāi)關(guān)無(wú)油化浪潮的興起，真空開(kāi)關(guān)以其*的優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛的推廣和應(yīng)用。這些年來(lái)，由于生產(chǎn)工藝和現(xiàn)場(chǎng)使用環(huán)境方面的原因，有些真空開(kāi)關(guān)在運(yùn)行過(guò)程中其真空滅弧室會(huì)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(wú)法正常開(kāi)斷的地步。在這種情況下進(jìn)行開(kāi)斷就會(huì)出現(xiàn)不能正常開(kāi)斷的現(xiàn)象而造成嚴(yán)重的后果。國(guó)內(nèi)真空開(kāi)關(guān)事故大多是由此原因引起。所以加強(qiáng)定期或不定期檢測(cè)真空開(kāi)關(guān)真空度成了十分重要的環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的檢測(cè)方法是"耐壓法"，即真空開(kāi)關(guān)處于開(kāi)斷狀態(tài)下，在動(dòng)靜觸頭之間施加一定的電壓，檢測(cè)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(diǎn)是:操作簡(jiǎn)單;缺點(diǎn)是:只能定性地檢測(cè)真空管的好壞;而且真空度在10~10Pa之間無(wú)法準(zhǔn)確分辨，所以無(wú)法判斷泄漏的發(fā)展趨勢(shì)(即同一個(gè)真空開(kāi)關(guān)和上次相比有多大程度的泄漏)。

真空開(kāi)關(guān)真空度測(cè)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(kāi)關(guān)，SF6開(kāi)關(guān)那樣容易檢測(cè)其質(zhì)量。傳統(tǒng)上，真空斷路器用戶(hù)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(yán)重化的滅弧室。

測(cè)試原理

真空度檢測(cè)儀采用磁控放電法進(jìn)行測(cè)量。將真空開(kāi)關(guān)滅弧室的兩觸頭拉開(kāi)一定的距離，施加電場(chǎng)脈沖高壓，將滅弧室置于螺線(xiàn)管圈內(nèi)或?qū)⑿滦碗姶啪€(xiàn)圈置于滅弧室外側(cè)，向線(xiàn)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(chǎng)。這樣，在脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)和強(qiáng)電場(chǎng)的作用下，滅弧室中的帶電離子作螺旋運(yùn)動(dòng)，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(duì)于不同的真空管型號(hào)(管型)，由于其結(jié)構(gòu)不同，在同等觸頭開(kāi)距、同等真空度、同等電場(chǎng)與磁場(chǎng)的條件下，離子電流的大小也不相同。通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以標(biāo)定出各種管型的真空度與離子電流間的對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線(xiàn)。當(dāng)測(cè)知離子電流后，就可以通過(guò)查詢(xún)?cè)摴苄偷碾x子電流一真空度曲線(xiàn)獲得該管型的真空度。

在常規(guī)磁控放電測(cè)試滅弧室的真空度時(shí)，為了提高其測(cè)試靈敏度，需從斷路器上卸下滅弧室，并置于螺線(xiàn)管線(xiàn)管內(nèi)。這樣一來(lái)，滅弧室在重新裝回?cái)嗦菲鲿r(shí)需要調(diào)整機(jī)械參數(shù)，工作量很大并需專(zhuān)業(yè)人員。而使用新型磁控線(xiàn)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(jī)進(jìn)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(chǎng)測(cè)試靈敏度。

真空度測(cè)試儀將滅弧室的兩觸頭拉開(kāi)一定的開(kāi)距，施加脈沖高壓，將電磁線(xiàn)圈環(huán)繞于滅弧室的外側(cè)，向線(xiàn)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(chǎng)，這樣在脈沖磁場(chǎng)的作用下，滅弧室中的電子做螺旋運(yùn)動(dòng)，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(duì)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(dāng)測(cè)知離子電流后，通過(guò)離子電流一真空度曲線(xiàn)，由計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成真空度的計(jì)算，并顯示真空度值。

儀器特點(diǎn)

1、可定量測(cè)量各種型號(hào)真空開(kāi)關(guān)滅弧室內(nèi)的真空度;

2、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量時(shí)不需拆卸真空開(kāi)關(guān);

3、測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確可靠;

4、液晶漢字顯示，操作更加簡(jiǎn)單方便;

5、可保存、打印、查看測(cè)試的試驗(yàn)數(shù)據(jù);

6、儀器帶有RS232通訊接口，可以連接計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)真空度-離子電流曲線(xiàn)下載、壽命估計(jì)等多種功能;

7、儀器重量輕，攜帶方便。

8.實(shí)現(xiàn)了真空滅弧室的免拆卸測(cè)量，直接顯示真空度值，使真空斷路器用戶(hù)詳細(xì)掌握滅弧室的真空狀態(tài)，為有計(jì)劃地更換滅弧室提供了可靠的依據(jù)，為電網(wǎng)的安全運(yùn)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(bào)廢的缺陷。

◆基于電離電荷的采樣技術(shù)

真空度檢測(cè)儀均采用基于電離電荷的采樣技術(shù)。該公司專(zhuān)家在磁放電的研究中發(fā)現(xiàn)，在外激勵(lì)電源、真空滅弧室的幾何尺寸、所用材料一定時(shí)，真空滅弧室里的真空度與電離的電荷量有非常準(zhǔn)確的對(duì)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(jì)量的準(zhǔn)確性。

◆漏電電流的處理

對(duì)處于分?jǐn)酄顟B(tài)的真空滅弧室兩端加高壓時(shí)，會(huì)有數(shù)值不等的幾個(gè)微安的漏電電流，此漏電電流即使是同型號(hào)的真空滅弧室也有較大的個(gè)體差異。尤其是對(duì)于裝在整機(jī)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(cè)性，并且在數(shù)值上與10E- 4Pa 數(shù)量級(jí)的真空滅弧室的電離電流相當(dāng)。我們采用兩次起動(dòng)高壓的方法，扣除了漏電電流，保證了無(wú)論是裝于整機(jī)上還是待裝的真空滅弧室的真空計(jì)量精度。

◆內(nèi)置國(guó)內(nèi)外幾乎所有真空滅弧室的測(cè)量曲線(xiàn)

真空滅弧室由于其幾何尺寸、材料的不同，當(dāng)內(nèi)部真空度和外加激勵(lì)電源一定時(shí)，其放電電荷量是不同的，并且有相當(dāng)?shù)牟町?。為?zhǔn)確測(cè)量，對(duì)每一種真空滅弧室必須有對(duì)應(yīng)的從電離電荷量到真空度的推算曲線(xiàn)。我公司的專(zhuān)家通過(guò)與國(guó)內(nèi)主要真空滅弧室生產(chǎn)廠(chǎng)家的密切合作，取得了幾乎國(guó)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(guò)數(shù)學(xué)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(guó)內(nèi)外幾乎所有真空滅弧室的測(cè)量曲線(xiàn)。這是國(guó)內(nèi)外同類(lèi)產(chǎn)品中jue無(wú)僅有的。

◆完善的輸入保護(hù)電路

當(dāng)真空滅弧室的真空度非常低時(shí)，測(cè)量時(shí)真空滅弧室會(huì)被高壓擊穿，瞬間的高壓直接加至信號(hào)輸入端的采樣電路上，使其承受十分強(qiáng)的電沖擊。該系列產(chǎn)品的信號(hào)輸入端的采樣電路增加了完備的保護(hù)電路，即使儀器由于輸入端的高壓沖擊而發(fā)生暫時(shí)工作不正常時(shí)(重新開(kāi)機(jī)即可)，也不會(huì)造成電路部分的損壞。

技術(shù)參數(shù)

1. 真空度測(cè)量范圍: 9.999×10-1~1×10-5

2. 離子電流測(cè)量范圍: 9.999×10-1~1×10-7

3. 測(cè)量誤差:<10%

4. 測(cè)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(xiàng)

1、該儀器屬精密儀器，電路板布線(xiàn)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(cè)試后電流值顯示為零，應(yīng)檢查滅弧室表面是否清潔。因?yàn)楸砻娌磺鍧嵖赡苁孤╇姷淖兓荡笥陔婋x電流值，這樣，測(cè)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(yàn)，一般來(lái)說(shuō)這樣得到的真空度值較jingque。

3、使用時(shí)，高壓輸出線(xiàn)不得觸及人體，以防觸電。

4、高壓指示燈亮?xí)r，不要觸及高壓線(xiàn)和磁控電流線(xiàn)，以防觸電。

5、拆裝打印紙?jiān)趦x器先斷電的情況下進(jìn)行，以免損壞打印機(jī)。換紙時(shí)，將前面板打開(kāi)，用食指和拇指捏緊打印機(jī)兩端的兩夾片輕輕拖出打印機(jī)，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(jī)的進(jìn)紙口，打開(kāi)儀器電源開(kāi)關(guān)，按下打印鍵，使紙從打印機(jī)的上端走出一段距離，插入面板出口縫導(dǎo)出。蓋好打印機(jī)面板，裝紙完畢。

6、本儀器無(wú)任何用戶(hù)可維修的部件,如出現(xiàn)故障,請(qǐng)專(zhuān)業(yè)人員維修,或與供應(yīng)商,切勿擅自打開(kāi)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(cè)量范圍在9.999×10-1~1×10-5之間,離子電流測(cè)量范圍在9.999×10-1~1×10-7之間，當(dāng)真空管的真空度大于10-2 Pa或離子電流大于500uA時(shí)建議該真空管報(bào)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(cè)量范圍內(nèi), 本儀器則拒絕檢測(cè)，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(shí)，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(xiàn)中滅弧室的質(zhì)量控制，斷路器生產(chǎn)廠(chǎng)家的滅弧室的入庫(kù)檢驗(yàn)。

(2)用于檢測(cè)安裝于開(kāi)關(guān)整機(jī)上的真空滅弧室的真空度。這類(lèi)檢測(cè)主要用于供電部門(mén)的例行檢修及容量試驗(yàn)中對(duì)真空滅弧室承受能力的判定。

連線(xiàn)

將面板上的磁控電流輸出端通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與磁控線(xiàn)圈相連，使滅弧室觸頭至于分狀態(tài)(線(xiàn)圈套于滅弧室外)，將高壓線(xiàn)和信號(hào)輸入線(xiàn)分別接滅弧室的動(dòng)端與靜端。注意，高壓線(xiàn)應(yīng)懸空(如圖所示)。

管型選擇

測(cè)量時(shí)，首先選擇管型，儀器內(nèi)已存入多種管型，具體參數(shù)見(jiàn)附錄表格。

(1)管型選擇操作方式

按[選擇鍵]，使[◢◢]指向選擇測(cè)試管型，按[確認(rèn)鍵]，用〔+鍵〕或〔-鍵〕調(diào)整管型參數(shù)，當(dāng)顯示器顯示管型與所需測(cè)量的管型代號(hào)*時(shí)便可，按[確認(rèn)鍵]，返回主菜單。若說(shuō)明書(shū)中沒(méi)有給出要測(cè)量的管型時(shí)，可用尺寸相近，接線(xiàn)方式相同的管型代替。

(2)測(cè)量

按[選擇鍵]使[◢◢]至測(cè)試真空管"Pa"，按[確認(rèn)鍵]儀器處于測(cè)量狀態(tài)。并自動(dòng)完成所有的測(cè)量、計(jì)算、顯示等全過(guò)程。

(3)打印

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

(4)如果沒(méi)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(lái)說(shuō)。電離電流(A)較真空度(Pa)小2個(gè)數(shù)量級(jí)。

儀器內(nèi)計(jì)算機(jī)執(zhí)行測(cè)量步驟

啟動(dòng)高壓→測(cè)漏電電流→自動(dòng)關(guān)閉高壓，接通充電開(kāi)關(guān)→電壓到規(guī)定值→重新啟動(dòng)高壓，同時(shí)啟動(dòng)磁控電流，測(cè)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(cè)A鍵]有效，則顯示電流值。

本儀器采用兩次啟動(dòng)高壓的方法，若儀器*次啟動(dòng)高壓后又回到初始狀態(tài)，此時(shí)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(yán)重漏氣或*泄漏。

使用說(shuō)明

真空度測(cè)試儀是真空滅弧室的真空度的鑒定設(shè)備。它以單片計(jì)算機(jī)為主控單元，測(cè)試過(guò)程*實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。該儀器在原理上改變了國(guó)內(nèi)外同類(lèi)產(chǎn)品采用電流峰值做標(biāo)定的方法，而采用離子電荷來(lái)做標(biāo)定。這樣，在物理原理上有更好的準(zhǔn)確性，而且，有效地抑制了測(cè)試過(guò)程中脈沖電源的干擾，使測(cè)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(jī)上的真空滅弧室的準(zhǔn)確計(jì)量。目前，該儀器中已存有26條真空滅弧室的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)，涵蓋了國(guó)內(nèi)外絕大多數(shù)管型。