真空斷路器真空滅弧室現(xiàn)場檢測

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1、真空斷路器真空滅弧室現(xiàn)場檢測隨著斷路器技術(shù)的發(fā)展，真空斷路器其自身的優(yōu)越特性在電網(wǎng)中壓領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，特別是斷路器“無油化”改造工程的實(shí)施。真空斷路器在電力系統(tǒng)中壓領(lǐng)域的占有率越來越高。目前，真空斷路器在油田范圍內(nèi)，數(shù)量非常大，據(jù)粗略統(tǒng)計，已有2萬余臺，主要應(yīng)用于6-35kV電壓等級的高壓電網(wǎng)。隨著運(yùn)行時間的逐年增加，真空滅弧室的性能逐漸發(fā)生劣化，滅弧室的真空度逐漸下降，直接影響到斷路器的正常運(yùn)行。真空斷路器的核心部件是真空滅弧室（真空泡），真空斷路器在運(yùn)行過程中其真空滅弧室會有不同程度的泄漏，有的甚至在預(yù)期使用壽命范圍內(nèi)將可能泄漏

2、到無法正常工作的地步。在這種情況下，進(jìn)行開合操作就會造成嚴(yán)重后果，真空斷路器的事故大多是由此原因引起的。所以定期檢測真空滅弧室的好壞是一項重要的工作。試技術(shù)的發(fā)展，真空度測試法在現(xiàn)場測試中更具有現(xiàn)實(shí)意義。㈠工頻耐壓法工頻耐壓法是使真空斷路器處于開斷狀態(tài)下，在動、靜觸頭之間施加一定的工頻電壓（電壓值一般按廠家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)施加），檢測其泄漏電流的大小及觀察滅弧室內(nèi)的放電現(xiàn)象，真空滅弧室內(nèi)不應(yīng)有持續(xù)的放電現(xiàn)象，否則應(yīng)更換真空滅弧室（真空泡）。工頻耐壓法實(shí)際上是判斷真空滅弧室真空度是否符合要求的一種間接方法。如果真空滅弧室有泄漏，真空滅弧室內(nèi)將存

3、在氣體，氣體壓力升高到一定程度，觸頭間比較短的間隙就不能承受試驗(yàn)電壓，甚至在升壓過程中就會出現(xiàn)放電擊穿的現(xiàn)象。工頻耐壓法的優(yōu)點(diǎn)是原理簡單操作方便，能定性的檢測真空滅弧室的好壞。在進(jìn)行試驗(yàn)時，應(yīng)注意在工頻耐壓前要把真空斷路器觸頭機(jī)械行程調(diào)整為要求之后再加壓試驗(yàn)，否則會造成誤判斷。㈡真空度測試法1.真空度測試原理。真空度測試法是直接測試真空滅弧室的真空度（本文中真空度表示的其實(shí)是滅弧室內(nèi)的氣體的絕對壓力，以Pa為單位，與一般的真空度含義不同），以此來判斷真空滅弧室的好壞。其簡單機(jī)理如下：滅弧室內(nèi)少量稀薄氣體分子被強(qiáng)電場激發(fā)出來的電子碰撞而

4、發(fā)生電離，從而形成較大的可測量的離子電流。由于該離子電流與真空度的對數(shù)值基本成線性關(guān)系，只要測量離子電流就可以得到真空度值。在施加電場的同時可對真空滅弧室施加一定的磁場，以加長電子的行程和增加電子與氣體分子的碰撞機(jī)率，增大離子電流，從而降低對外加電場強(qiáng)度的要求。離子電流的測量范圍與測量值和外加電場，磁場強(qiáng)度以及滅弧室內(nèi)觸頭開距都有關(guān)系，但主要取決于外加電場和磁場的強(qiáng)度以及磁場的方向。需要注意的是，真空斷路器在施加電場和磁場的情況下，存在吸氣和放氣效應(yīng)，為了能夠準(zhǔn)確的測量，可采用同步施加脈沖磁場和電場的方法，這就是脈沖磁控放電法的基本原

5、理。2.測試方法。將真空滅弧室動、靜觸頭分開，施加脈沖高壓，將電磁線圈繞于滅弧室外側(cè)，向線圈通以較大的電流，從而在滅弧室內(nèi)產(chǎn)生高壓電場和同步的脈沖磁場。在脈沖磁場的作用下，滅弧室中被電場激發(fā)出來的電子作螺旋運(yùn)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，對于直徑不同的真空泡，在同等真空度條件下，離子電流大小也不同，通過試驗(yàn)可以標(biāo)定出各種管型的真空度與離子電流的對應(yīng)關(guān)系曲線，當(dāng)測知離子電流后，就可以通過查詢該管型的離子電流-真空度關(guān)系曲線獲得該管型的真空度。這一過程可采用單片機(jī)技術(shù)自動完成。3.

6、真空滅弧室真空度的標(biāo)準(zhǔn)。1.真空滅弧室漏氣故障檢測。真空滅弧室漏氣的故障可分為兩種類型，一種為“硬故障”即外殼破裂、波紋管破損而進(jìn)氣，使滅弧室失去真空度，與周圍大氣相通；另一種為“軟故障”即滅弧室并未與大氣相通，而是由于制造工藝、運(yùn)輸、安裝以及使用維護(hù)等原因，使滅弧室內(nèi)的氣體壓力高于允許值，滅弧室不能滿足正常開斷容量，存在潛伏性故障。傳統(tǒng)的檢測方法——工頻耐壓法，對真空滅弧室的“硬故障”比較有效，能定性的區(qū)分真空斷路器的好壞；但對“軟故障”就無能為力。因?yàn)楫?dāng)真空度在1×104Pa～1×10-3Pa之間時，工頻耐壓試驗(yàn)一般都能通過，不能

7、分辨出其中的差別。而采用真空度測試法，即采用真空度測試儀可以對1×10-1Pa～1×10-5Pa范圍內(nèi)的真空度進(jìn)行準(zhǔn)確測量掌握滅弧室真空度的變化情況，了解真空滅弧室的泄漏發(fā)展情況，使得對真空滅弧室的檢測從定性上升到定量階段，并且可以根據(jù)一定時間間隔時期內(nèi)真空度的變化情況推算出真空滅弧室的使用壽命。這對保障真空斷路器運(yùn)行的可靠性提供了一種技術(shù)手段。例如我在新疆塔河油田對索拉發(fā)電站內(nèi)10kV真空斷路器進(jìn)行測試時，絕大多數(shù)真空滅弧室真空度壓力低于6.60×10-4Pa，但有一只真空泡真空度壓力為3.12×10-3Pa，雖然也在合格范圍內(nèi)，工

8、頻耐壓試驗(yàn)也通過，但與同類滅弧室相比較，其真空度明顯差了一些，對這類型真空滅弧室應(yīng)作重點(diǎn)監(jiān)測，掌握其真空度的變化趨勢。2.真空度測試。真空度測試受測試范圍限制，目前一般真空度測試儀測試范圍均在1×10-1Pa～1×10-