[发明专利]一种真空开关真空度在线监测系统

说明书

技术领域

本发明属于在线监测技术领域，更为具体地讲，涉及一种真空开关真空度在线监测系统。

背景技术

真空开关在低压及中压领域是极有前途的一种开关器件，作为新一代的、先进的开关设备，在我国目前电网改造中得到广泛的应用。

真空开关真空度，即其灭弧室内的真空度是决定其电气性能的主要因素之一。灭弧室内真空度的劣化，不仅降低了真空开关长期耐受系统电压的能力和在运行过程中耐受内、外过电压的能力，而且极难有效地断开故障电流。因此真空开关的广大用户都迫切需要对运行中的真空开关真空度进行监测。

目前，对真空开关真空度的监测方法从大的方面来说，可分为离线监测和在线监测两大类。

1、离线监测

离线监测的方法有很多，而且发展得也比较成熟，其中磁控放电法是一种重复性较好的定量测量方法。但是离线监测的最大的弊端就是该监测方法必须是在断电情况下进行，不能实时监测真空度，无法真正意义上排除因真空度降低而造成的危险。

2、在线监测

而在线监测由于要在不改动真空开关主体结构及运行状态的前提下，随时监测其真空度的变化。用于真空开关真空度在线监测的方法主要有电光变换法、耦合电容法等。

电光变换法是基于“电光效应”原理，利用某些光学元件，如Pockels元件在电场中能改变光学性能，从而把与真空度对应的电场变化转换成光通量的变化，但该方法的主要问题是光学元件的工作稳定性差、成本高。

耦合电容法是根据局部放电测量原理提出来的。若当被测真空灭弧室的带电触头至中间屏蔽罩间的耐压强度由于真空度降低而下降，则当工频电压从零点升至某一值时，带电触头和屏蔽罩之间的等值电容发生放电，该局部放电信号可通过位于屏蔽罩与接地箱壳之间的两个局部放电探头进行在线监测。这种方法的主要问题是其测量的灵敏度还有待于进一步地验证。

此外，常见的真空开关真空度测试方法还有：工频耐压法、观察法、火花计法、吸气剂颜色变化的判定法、磁控放电法等等。

在2000年6月21日授权公告的、授权公告号为CN 2384307Y的中国实用新型专利说明书中，公布了一种名称为“带有全量程传感器的真空开关管”，在真空开关管管体静端安装全量程传感器，所说的全量程传感器有一个环状瓷壳，所说的瓷壳的内壁让有二个位于同一圆心线的阳极板定位孔、瓷壳上表面有二个阴极板定位孔，在瓷壳的底面和顶面上分别焊接有阳极密封帽和阴极密封筒，在瓷壳内对应定位孔位置放置有下部有一个椭圆孔的阳极板，所说的阳极板的底端焊接在阳极密封帽上、顶端伸入阴极密封筒内，在阴极密封筒内壁上焊接有与阳极板平行的两个阴极板，所说的阴极板的底端插入阴极板定位孔内。在线真空监测时，在阴极密封筒上对应阳极板上孔左右两侧位置分别放置有与阳极板平行的永久磁场。由于供电线路对地存在交流电压，如10KV供电线路对地存在5730V交流电压，根据潘宁放电原理，该电压在孔内产生旋转的离子流，气体密度越大，离子流越大。

在2000年12月06日授权公告的、授权公告号为CN 2409528Y的中国实用新型专利说明书中，公布了一种名称为“10KV真空开关在线真空监测装置”。如图1所示，离子柱的一端与真空开关管的全量程传感器的阳极板相连，另一端接地，相间电压为10KV/35KV，每一项对地存在5730V或者更高的交流电压，通过全量程传感器，对应于不同管内的压强，在离子柱中产生相应的离子流，通过取样电阻进行电信号取样后，通过信号采集，处理后，最终显示出来，实现在线监测。

图2是图1所示离子柱的电原理图，其由绝缘外壳，依次紧固在绝缘外壳内的分压电阻、二极管、取样电阻和隔离电阻组成。如图2所示，真空开关真空度在线监测是在全量程传感器的阳极接离子柱，在离子柱的取样电阻处即信号采集端取得反映真空开关真空度的采样电压，然后通过信号采集、处理、显示完成的。但是，信号采集端存在泄漏高压的可能，一旦发生故障，对操作人员的人生安全造成极大的威胁。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种真空开关真空度在线监测系统，以提高操作的安全性。

为实现上述发明目的，本发明真空开关真空度在线监测系统，包括：

一全量程传感器，用于获取反映真空开关真空度的高压传感信号；

一离子柱，一端连接到全量程传感器的高压传感信号、另一端接地，其取样电阻两端作为信号采集端，获取反映真空开关真空度的真空度传感信号；

一信号处理、显示电路板；

其特征在于，还包括：