真空開關(guān)真空度測試儀的應(yīng)用

　　傳統(tǒng)判斷真空開關(guān)真空泡是否漏氣的主要方法是通過交流耐壓試驗(yàn)，但事實(shí)證明，用交流耐壓試驗(yàn)并不能*真正檢測到真空開關(guān)真空泡漏氣與否，zui有效的方法是檢測真空泡的真空度。為此，介紹一種可行的檢漏方法——利用真空度測試儀檢測，并介紹真空度測試儀的原理及其實(shí)際應(yīng)用，實(shí)踐說明真空度測試儀能更加準(zhǔn)確地反映真空泡的運(yùn)行狀況。
　　
　　真空度測試判斷真空開關(guān)真空泡真空度的大小直接影響真空開關(guān)滅弧性能的好壞，真空度下降會給真空開關(guān)的運(yùn)行造成不良后果。機(jī)械工業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)JB/DQ2184—1986《3～35kV真空斷路器用真空滅弧室通用技術(shù)條件》第2.2.13條及電力標(biāo)準(zhǔn)DL403—1991《10～35kV戶內(nèi)真空斷路器訂貨技術(shù)條件》第2.13條規(guī)定，10～35kV真空斷路器的真空度不得低于6.6×10-2Pa。目前，檢查真空泡是否漏氣的方法是工頻耐壓法，但很多事例證明，工頻耐壓通過的真空泡并不等于不漏氣，zui有效的方法還是檢測真空度。廣州電力局近幾年使用ZKD-V真空度測試儀檢測真空泡是否漏氣，對指導(dǎo)真空開關(guān)的檢修，保證設(shè)備的安全運(yùn)行起了積極的作用。
　　
　　1、測試原理
　　
　　真空開關(guān)真空度測試儀的原理是：將滅弧室兩觸頭拉開一定的開距，施加脈沖高壓,將滅弧室置于螺線管線圈內(nèi)或?qū)⑿滦?pi;型線圈置于滅弧室外側(cè)，向線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。這樣，在脈沖強(qiáng)磁場和強(qiáng)電場的作用下，滅弧室中的離子作螺旋運(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。對于不同的真空管型號（管型），由于其結(jié)構(gòu)不同，在同等觸頭開距、同等真空度、同等電場與磁場的條件下，離子電流的大小也不相同。通過實(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-真空度曲線獲得該管型的真空度。在常規(guī)磁控放電法測試滅弧室的真空度時(shí)，為了提高其測試靈敏度，需從斷路器上卸下滅弧室，并置于螺線管線圈內(nèi)。使用新型π型線圈可以從側(cè)面包圍滅弧室，這樣就不必拆卸滅弧室。同時(shí)采用80C196單片機(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)場測試靈敏度。
　　
　　2、真空開關(guān)真空度測試儀的應(yīng)用
　　
　　2.1真空開關(guān)問題所在
　　
　　廣州電力局某變電站在1999年12月7日的停電工作中，偶然發(fā)現(xiàn)了10kV1號變壓器低壓側(cè)501開關(guān)U和V相、10kV3號變壓器低壓側(cè)503開關(guān)U相、10kV1號母聯(lián)500A開關(guān)W相的真空泡有頭發(fā)絲粗細(xì)、長短不一（3～7cm）、似是刮花又似是裂紋的現(xiàn)象，于是對這三臺真空開關(guān)進(jìn)行斷口耐壓試驗(yàn)。這三臺真空開關(guān)均通過42kV，1min的耐壓試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。這三臺真空開關(guān)到底是表面刮花，還是真正存在裂紋?我們決定用真空度測試儀進(jìn)行測量。
　　
　　2.2真空度測試儀測量
　　　　
　　我們采用ZKD-V真空度測試儀對以上三臺真空開關(guān)進(jìn)行真空度測量，測量結(jié)果見表1。從表1中看出，501開關(guān)U相的離子電流及真空度與其它兩相的測量結(jié)果存在明顯差別，實(shí)測真空度為1.03×10Pa，明顯超過機(jī)械部規(guī)定真空度不能低于6.6×10－2Pa的標(biāo)準(zhǔn)，而其它相的測量結(jié)果則符合要求。因而我們判定501開關(guān)U相真空泡存在裂痕導(dǎo)致漏氣，致使真空度下降，而其它的則是表面刮花。由于這三臺開關(guān)均為變壓器低壓側(cè)或母聯(lián)開關(guān)，為了不影響送電工作，根據(jù)以上測量結(jié)果我們決定立即更換501開關(guān)，而其它的503及500A開關(guān)則恢復(fù)送電，這次真空度測試為當(dāng)時(shí)的503及500A開關(guān)恢復(fù)送電提供了一定的依據(jù)。我們又對這臺換下來的501真空開關(guān)及一些新的真空開關(guān)進(jìn)行了測試，測試的數(shù)值有一些變化，但數(shù)量級基本上與上一次測試結(jié)果相同，新的真空泡真空度普遍低于10－4Pa數(shù)量級。2000年及2001年中，廣州電力局一直把ZKD-V真空度測試儀作為真空開關(guān)預(yù)試判別的輔助手段。在這兩年真空開關(guān)耐壓試驗(yàn)中，中區(qū)供電局對陶瓷泡發(fā)現(xiàn)有劃痕或存在裂紋現(xiàn)象的，耐壓試驗(yàn)通過后，還會用真空度測試儀對真空泡進(jìn)行復(fù)測，測出的數(shù)值均在10－4Pa及10－5Pa數(shù)量級之間，我們認(rèn)為是劃痕而非裂紋，為我們提供了一個(gè)參考判據(jù)。同時(shí)我們還發(fā)現(xiàn)在經(jīng)過無油化改造的10kV陶瓷泡中，出現(xiàn)有劃痕的現(xiàn)象比較普遍，據(jù)不*統(tǒng)計(jì)約有三分之一左右，特別是不起裙的陶瓷泡，由于在剛投產(chǎn)時(shí)沒有留意作出記錄，這些劃痕可能是一開始就有，亦可能是在檢修、掛接地線過程中造成的，對檢驗(yàn)到底是裂紋還是劃痕大多是靠真空度測試儀來判斷。
　　
　　從這次真空度測試儀的初次應(yīng)用中，可以看出：a）從501開關(guān)U相真空度下降至103×10Pa，還能經(jīng)受起42kV,1min的斷口耐壓試驗(yàn)可知，當(dāng)真空開關(guān)耐壓試驗(yàn)不能通過42kV,1min的斷口耐壓試驗(yàn)時(shí)，漏氣已相當(dāng)嚴(yán)重，而能夠經(jīng)受起42kV,1min斷口耐壓試驗(yàn)的真空泡，不能證明真空泡沒有漏氣。檢測真空度能更準(zhǔn)確地反映真空泡的運(yùn)行狀況。b）ZKD-V真空度測試儀對真空泡真空度數(shù)值的測量在數(shù)量級上是準(zhǔn)確的，能夠判斷出運(yùn)行中的真空泡是否漏氣。c）廣州電力局某變電站出現(xiàn)的這種同時(shí)發(fā)現(xiàn)三臺大電流開關(guān)出現(xiàn)裂紋或劃痕，而這三臺大電流開關(guān)均通過斷口耐壓試驗(yàn)，在不能判定到底是裂紋或劃痕的情況下，運(yùn)用真空度測試儀測量這三臺真空開關(guān)真空度，在三臺開關(guān)之間進(jìn)行比較，為判定到底是裂紋或劃痕及是否更換開關(guān)提供了一些有效的判據(jù)，起到積極的作用。