激光法无损检测真空灭弧室真空度测试仪的研究

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1、激光法无损检测真空灭弧室真空度测试仪的研究1国网临汾供电公司输变电运检部；2国网山西省电力公司；3国网临汾供电分公司科信部4国网临汾供电分公司科信部；5北京国电海明科技发展有限公司摘要：真空灭弧室是开关电器核心部件，在运行中会出现真空度下降的现象,如何对其进行无损检测一直是电力系统一项重要研究课题。文中讨论了基于激光法测量真空断路器灭弧室真空度的检测方法，介绍了真空度测试仪的硬件框图和工作原理。该测量仪采用C8051F040控制器进行同步控制与数据釆集处理。实践证明真空度测试仪能准确地反映真空泡的真空状况。关键字：真空灭弧室；激光法；C8051F040；真空

2、度中国分类号：TP274文献标识码：AStudyofthevacuumdegreetestofvacuuminterrupterbylaserBaoguoTang,TaoQiao,KaiwuWangjianyunJin,FengguoZhangAbstract:Vacuumbreakerisasortofimportantelectricequipmentofswitch-wiringwhichtakeoncontrolandsafeguardinelectricpowersystem.Thevacuumarcextinguishingchamberisth

3、ecorecomponentoftheswitchapparatus,andthevacuumdegreeisdecreasedintheoperation.Inthispaper,themethodofmeasuringthevacuumdegreeofthevacuumcircuitbreakerbasedonthelasermethodisdiscussed,andthehardwareblockdiagramandworkingprincipleofthevacuumdegreetesterareintroduced.TheC8051F040cont

4、rollerisusedtosynchronizethecontrolanddataacquisitionandprocessing.Practicalapplicationhasshownthatthisinstrumentisabletoreflecttheoperationalstatusofthevacuumtubesinanerror-freeway.Keyword:vacuuminterrupter;bylaser;C8051f040;vacuumpressure1引言真空断路器是开关电器核心部件，它是以真空为绝缘和熄弧介质。真空中气体分子极为稀

5、少，电子与分子相碰撞的机会极少，故真空断路器的绝缘强度很高。真空断路器与其他类型断路器相比，具有安全可靠、寿命长、维修工作量小、环境不受污染等优点。为了实现电流的分断和灭弧，真空灭弧室内的压强一般不高于10-2Pao因此，真空度是决定真空灭弧室的开断性能的主要因素之真空度的降低将直接影响真空断路器的开断能力，严重时将导致其开断完全失效。真空断路器与其他形式的断路器的主要区别在于：它将分合电流的触头置于高真空度的真空灭弧室中，在分断电流吋，在触头间形成真空电弧，使真空电弧的特性与其他的高压电弧的特性有很大的区别。由于灭弧室是以真空条件作为工作基础的，所以不象油

6、开关SF6那样容易检查介质质量。有些真空开关在运行过程中真空灭弧室存在不同程度的泄漏问题，在这种情况下进行开断就会出现断不开的现象而造成严重的后果。国内由此而引发的事故不断发生。因此迫切需要测量和记录运行中真空灭弧室的真空度，提高真空开关工作的可靠性已经成为一项重要研究课题。传统上判断真空断路器灭弧室真空度的方法是工频耐压法，即真空开关处于开断状态下，在动静触头之间施加一定的电压，检测泄漏电流的大小或者观察灭弧室的放电现象，由此推断真空度的高低。这种方法虽然简单。但只能定性检测真空度；而由于施加的电压不高，真空度在10—5〜10-3Pa之间，无法分辨，即耐压

7、法的试验结果基本一样，无法合理的判断发展性泄漏。所以，这种方法只能粗略地判断灭弧室真空度劣化的程度。当真空灭弧室装入真空开关和开关柜以后，长吋间的存放和运行，再测定真空开关的真空度，便只能将真空开关从开关柜中拉出，并把灭弧室从真空开关拆下，然后再将待测灭弧室套进测量真空度用的圆柱形励磁线圈才能进行真空度的测试，测试后又要将灭弧室装冋原位，经调试合格最后才能装入开关柜投入运行。因此，这种常用的真空度测试方法不但使用非常麻烦，而且耗费人力、财力和吋间，必须寻求新的使用简便、耗费很小、又有足够精度的真空度现场测试方法。本文针对这些问题，在充分调研各种真空测试方法的

8、基础上，进行自主创新，设计开发出一套基于激光法无损检