真空開關滅弧室真空度現場定試驗方法?

測試原理

本儀器採用磁控放電法進行測量。將真空開關滅弧室的兩觸頭拉開一定的距離,施加電場脈衝高壓,將滅弧室置於螺線管圈內或將新型電磁線圈置於滅弧室外側,向線圈通以大電流,從而在滅弧室內產生與高壓同步的脈衝磁場。這樣,在脈衝強磁場和強電場的作用下,滅弧室中的帶電離子作螺旋運動,並與殘餘氣體分子發生碰撞電離,所產生的離子電流與殘餘氣體密度即真空度近似成比例關係。對於不同的真空管型號(管型),由於其結構不同,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。通過實驗可以標定出各種管型的真空度與離子電流間的對應關係曲線。當測知離子電流後,就可以通過查詢該管型的離子電流一真空度曲線獲得該管型的真空度。

在常規磁控放電測試滅弧室的真空度時,為了提高其測試靈敏度,需從斷路器上卸下滅弧室,並置於螺線管線管內。這樣一來,滅弧室在重新裝回斷路器時需要調整機械引數,工作量很大並需專業人員。而使用新型磁控線圈可以從側面包圍滅弧室,這樣就不必拆卸滅弧室。而採用單片微機進行同步控制與資料採集處理,提高了滅弧室真空度的現場測試靈敏度。

儀器的工作原理

真空度測試儀框圖如圖1所示。

整機由測量控制電路、電場高壓產生電路、磁場線圈電流控制電路、通訊、印表機、液晶顯示電路等組成。其工作過程為:由測量控制電路發出指令,由開關電源給磁場電容充電,通過控制電路監控,當磁場電容上的電壓達到預定值後,控制電路發出兩路控制訊號分別控制電場高壓的輸出和磁場線圈電流的導通,使滅弧室處於強電場、強磁場的狀態中,滅弧室開始放電,產生離子電流I,如圖2中的曲線I所示。該電流經取樣電阻R和預處理電路後輸入微控制器,最後經運算由液晶顯示屏顯示測得的真空度值。

圖2放電波形圖

七、使用方法

1、將被測的真空管兩端斷電。被測的真空管不必從開關櫃上拆卸,但必須使真空管處於正常的斷開狀態,並開啟真空開關進出線的刀閘;若真空開關還沒有裝上,也需要採取措施使真空開關動靜觸頭處於正常開距狀態,並將其置於絕緣良好的支撐架上,同時要注意磁控線圈的安裝位置,應安裝在滅弧室中間略偏動觸頭的位置。

2、將被測的真空管按圖4與儀器接線。具體的操作為:先將儀器接地端接到大地上,再將磁控線圈通過磁場電流線連線儀器的磁場電壓正、負端,將高壓輸出端用高壓電纜連線到真空管的靜觸頭上,將離子電流輸入端通過離子電流線(遮蔽線)接至真空管的動觸頭上。

3、功能選擇。接線完畢後開啟儀器電源開關,液晶屏將顯示如圖所示的介面①約3秒,隨後顯示介面②。這時可以通過“設定”鍵來移動游標選擇所需調整的年、月、日,然後按“↑”鍵來調節數字與當前的日期一致,調整完成後按“確認”鍵則進入介面3,這時可以通過“↑”鍵或“設定”鍵移動游標以選擇相應的功能,儀器將會根據所選擇的功能執行管型設定、測量、檢視歷史資料等任務。

4、設定管型。選擇“設定管型”功能後,按確認鍵,螢幕會進入設定管型介面。此時,按“↑”鍵或“設定”鍵即可進行管型設定,具體的管型設定引數表如下:

滅弧室直徑≤80mm 1號管型

80<滅弧室直徑≤100mm 2號管型

100mm<滅弧室直徑≤110mm 3號管型

110mm<滅弧室直徑 4號管型

注意:一般情況下玻璃管的壁厚為5mm,陶瓷管的厚度為10mm。

先測量出真空管的周長L,然後算出真空管的直徑(L/3.14),再用直徑減去2倍真空管的壁厚即為滅弧室直徑。

5. 真空度測量。 在進行測量前必須先進行管型設定(參見第四步)。按確認鍵返回介面3,選擇“測量”按確認鍵,進行真空度測量,儀器的顯示如介面4:

其中××表示充電所需要的時間。當充電時間從60秒降到0秒後,儀器停止充電,隨即儀器輸出脈衝高壓並同時輸出脈衝磁場電壓。隨後螢幕上會顯示被測真空開關的真空度的值,測量結束後儀器將顯示介面5(2.3E-03Pa即為0.0023Pa)。

選擇執行“儲存”命令可儲存當前液晶顯示的資料,選擇執行“列印” 命令即可打印出當前液晶顯示資料,如果想再次進行測量,按“復位”鍵或者是按“↑”或“設定”鍵讓游標置於“返回”後,再按“確認”鍵儀器即可返回到介面3。

6.測量結束後,關閉儀器電源,並等待5秒後方可拆線。拆線時應先拆除與儀器相連的測試線,再拆除與真空管、磁控線圈的連線。

使用前請仔細閱讀說明書,以免誤操作

注意事項

1.儀器外殼應可靠接地;

2.為了提高測量準確度,測試前應將真空開關外表面擦試乾淨;

3.請正確選擇真空管的管型;

4.測試過程中,高壓輸出端會輸出約20KV高壓,請保持其與人體及低壓線端的絕緣距離(建議與人體保持 0.5米以上距離),磁場電壓輸出端輸出約1600V高壓,請注意安全!

5.儀器進行試驗時,接線應先連線磁控線圈、真空管的連線,然後再與儀器相連。測試完成後拆線應先拆除與儀器相連的測試線,然後再拆除與磁控線圈、真空管的連線;如在使用時忘記連線磁控線圈而直接按測量鍵時,應立即關閉電源,重新接好磁控線圈,請注意此時磁場電壓輸出端會有較高電壓,請接線時勿接觸導體部分,以免被電容上的殘餘電壓擊傷.

6.測量完畢後磁場輸出端仍可能有 40V左右的殘餘電壓,請注意安全!

7.測試過程中,若出現異常,請首先關閉電源,與廠家聯絡,請勿自行開啟機箱;謝謝合作!

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