[实用新型]一种高压真空断路器真空度的在线监测装置

说明书

本实用新型公开了一种高压真空断路器真空度的在线监测装置，包括真空灭弧室，还包括真空平衡腔、光纤，所述真空平衡腔与真空灭弧室之间通过平衡金属膜隔开，所述光纤的一端位于真空平衡腔内、另一端与监测单元相连，所述监测单元用于监测光纤传来的光强。本实用新型的目的在于提供一种高压真空断路器真空度的在线监测装置，以解决现有技术中高压真空断路器内真空灭弧室的真空度监测操作复杂、难以实时监测的问题，实现简单、精确的对真空灭弧室的真空度进行在线监测的目的。

技术领域

本实用新型涉及真空断路器领域，具体涉及一种高压真空断路器真空度的在线监测装置。

背景技术

真空断路器是在低压及中压领域极有前途的电力开断器件，它是以真空为绝缘和熄弧介质的开关电器。真空中气体分子极为稀少，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、不会污染环境等优点。

真空灭弧室是真空断路器的核心部分。为了实现电流的分断与灭弧，真空灭弧室内的压强一般不高于10^-2Pa。因此，真空度是决定真空灭弧室的开断性能的主要因素之一，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。因此，在实际应用领域迫切需要测量和记录运行中真空灭弧室的真空度。

实际应用中，真空灭弧室真空度的测试方法主要有以下几种：

(1)工频耐压法：对于不拆卸灭弧室的测试，真空断路器的真空灭弧室真空度检测现场一般采用工频耐压发，就是将真空断路器两触头拉至额定开距，逐渐增大触头间的工频电压至规定值，若能耐受电压1min，即可认为真空度合格，否则即为不合格。实践表明，采用工频耐压法检测严重劣质的真空灭弧室的真空度是一种简便有效的方法，但对处于临界状态的灭弧室则无能为力。对于两个或两个以上串联使用的真空灭弧室，工频耐压法不适用于同时检查串联灭弧室的真空度。此外，用于耐压实验的工频试验变压器体积大、笨重、操作不便，而且价格贵，不是每个输变电单位都有能力配置的。

(2)观察法：由于真空灭弧室内部真空度降低时常常伴随着电弧颜色改变及内部零件氧化，所以对玻璃外壳的真空灭弧室可以定期观察。正常时内部的屏蔽罩等部件表面颜色应该很明亮，在开断电流时发出的是蓝色弧光；当真空度严重降低时，内部颜色就会变得灰暗，在开断电流时将发现暗红色弧光。该方法只适用于对玻璃外壳真空灭弧室偶尔的定性检查。

(3)火红计法：采用火花探漏仪检测，检测时将火花探漏仪沿灭弧室表面移动，在其高频电场作用下内部有不同的发光情况。根据发光的颜色来鉴定真空灭弧室的真空度。这种方法操作简单，但只能进行定性的判断，适用于玻璃管真空灭弧室，且容易受人为因为影响。

(4)吸气剂颜色变化判定：在真空灭弧室制造时将玻璃管内壁蒸散一层吸气剂。该吸气剂一方面可以吸附管内残余气体维持高真空，另一方面吸气剂本身可以指示真空度。维护人员可以用肉眼根据吸气剂颜色变化来判断真空度好坏。同样的，该方法只适用于对玻璃外壳真空灭弧室偶尔的定性检查。

(5)磁控放电法：对于在制造过程中的真空灭弧室，其真空压力通常是用电离真空计来测定。当灭弧室制造完成后，其上带有的真空电离计规管便被摘下，此后灭弧室内的真空度常用含圆柱形励磁线圈的磁控放电法来测定。磁控放电法是测量成品灭弧室真空度的较好方法之一，也是目前唯一的重复性较好的定量测量方法。其原理是将真空灭弧室的触头拉开一定距离，在触头间施加一脉冲电压，以便在其间产生一强电场，同时在灭弧室触头间又施加一轴向强磁场。此时灭弧室内的电子在强电场和磁场的共同作用下做螺旋运动，并与灭弧室内残余气体分子发生碰撞电离，电离出来的离子在电场内形成离子电流。此离子电流与残余气体密度近似成正比。因此通过测定离子电流，便可知道灭弧室内的真空度。但是磁控放电法无法实现在线监测。