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        真空斷路器滅弧室現場檢測流程發布時間:2018-8-23?|?來源:上海上碩電氣有限公司

        真空斷路器滅弧室現場檢測滅弧室常用的方法是工頻耐壓法,隨著測試技術的發展,真空度測試法也在現場逐漸得到運用?,F場測試滅弧室真空度的方法有以下幾點:

        真空斷路器真空滅弧室

        真空斷路器真空滅弧室

        一、工頻耐壓法:

        工頻耐壓法是使真空斷路器處于開斷狀態下,在動、靜觸頭之間施加一定的工頻電壓(電壓值按廠家技術標準,一般10kV等級加42kV),檢測泄漏電流的大小及觀察滅弧室內的放電現象,真空滅弧室內部不應有持續的放電現象,否則應更換真空滅弧室口工頻耐壓法實際上是判斷真空滅弧室真空度是否符合要求的一種間接方法。

        工頻耐壓法的優點:

        原理簡單操作方便,能定性地檢測真空滅弧室的好壞。交接試驗時要注意,作工頻耐壓前要把真空斷路器觸頭機械行程調整為要求值后再加壓試驗。

        二、真空度測試法:

        1、真空度測試原理

        真空度測試法直接測試真空滅弧室的真空度(此文中真空度表示的其實是滅弧室內氣體的絕對壓力,以Pa為單位,與一般的真空度含義不同)來判斷真空滅弧室的好壞?,F場使用的真空度測試儀大多為免拆卸型產品,儀器采用了先進的同步脈沖磁控放電及單片機技術。簡要機理如下:稀薄氣體分子被強電場激發出來的電子碰撞而發生電離,從而形成較大的可測量的離子電流。由于該離子電流與真空度的對數值基本成線性關系,只要測量離子電流就可以得到真空度值。加磁場的目的在于加長電子的行程增加與氣體分子的碰撞機率,增大離子電流,從而降低對外加電場的強度要求。離子電流的測量范圍與測量值與外加電場、磁場強度以及觸頭開距都有關系,但主要取決于外加電場和磁場的強度以及磁場的方向。要注意的是,真空斷路器在施加電場和磁場的情況下,存在吸氣和放氣效應,為了準確測量口往往采用同步施加脈沖磁場和電場的方法,這就是脈沖磁控放電法的基本原理。

        2、測試原理:

        將真空滅弧室動、靜觸頭分開,施加脈沖高壓,將電磁線圈繞于滅弧室外側,向線圈通以大電流,從而在滅弧室內產生與高壓電場同步的脈沖磁場,這樣,在脈沖磁場的作用下,滅弧室中的電子作螺旋運動,并與殘余氣體分子發生碰撞電離,所產生的離子電流與殘余氣體密度即真空度近似成比例關系。對于直徑不同的真空泡,同等真空度條件下,離子電流大小也不相同,通過實驗可以標定出各種管型的真空度與離子電流的對應關系曲線,當測知離子電流后,就可以通過查詢該管型的離子電流-真空度關系曲線獲得該管型的真空度,這一過程由單片機自動完成。

        3、真空滅弧室真空度的標準

        真空滅弧室的性能對真空斷路器的安全運行有重要影響,而真空度又是真空滅弧室的關鍵參數,對此有關規程標準都作出明確要求。行業標準《10~35kV戶內高壓真空斷路器訂貨技術條件(DL403-91)》規定,真空斷路器滅弧室在有效期15~20年末,真空滅弧室真空度不得大于6.6×10-2Pa[l]行業標準《3.6~405KV戶內交流高壓真空斷路器(JB3855-1996)》規定,用于裝配真空斷路器的真空滅弧室內的氣體壓力應低于1.33×10-3Pa[2]。

        工頻耐壓法及真空度測試法的優缺點對比:

        工頻耐壓法,是比較傳統的檢測方法,對真空滅弧室的“硬故障”比較有效,能定性的區分真空滅弧室的好壞;但對“軟故障”就無能為力。因為當真空度在1×104Pa~1×10-3Pa之間時,工頻耐壓試驗都能通過,不能分辨出其中的差別。

        真空度測試儀可以對1×10-lpa~1×10-5pa范圍內的真空度進行準確測量掌握滅弧室真空度的變化情況,了解真空滅弧室的泄漏發展情況,使得對真空滅弧室的檢測從定性上升到定量階段,并且可以根據一定間隔時期內真空度的變化情況推算出真空滅弧室的使用壽命這對保障真空斷路器運行的可靠性提供了一種技術手段。

        例如某變電站同一批10KV真空斷路器,絕大多數真空滅弧室真空度壓力低于6.60×10-4pa,但有一只真空度壓力為3.12×10-3pa,雖然也在合格范圍內,工頻耐壓試驗也通過,但與同類滅弧室相比較,其真空度差一些,對這類型真空滅弧室應作重點監測,掌握其真空度的變換趨勢。

        兩種方法的真空度測試流程對比:

        真空度測試儀受測試范圍限制(1×10-1pa~l×10-5Pa),超出測試范圍,真空度測試儀所依賴的離子電流與殘余氣體密度即真空度近似成比例的關系有所變化,不能保證測試結果的準確性。特別是對于全漏(與大氣相通)的“硬故障”,測試值剛好與真空度良好時的數值接近,容易引起錯誤判斷。其原因可以用氣體碰撞理論及儀器測試真空度的原理來解釋:真空滅弧室氣體壓力增大,也可以同氣體壓力很小時一樣在滅弧室斷口間只流過很小的離子電流,因為氣體壓力大時,氣體密度變大,電子的平均自由行程減小,這時雖然碰撞次數增多,但由于電子積累的動能較小引起氣體分子電離的可能性反而降低,這就導致真空度測試儀錯誤的指示為真空度較好(壓力小)口測試真空度前,我們不能準確判斷滅弧室真空度是否在測試范圍內,也就不能保證真空度測試儀所測真空度的準確性,因此在現場真空滅弧室檢測工作中不能省掉工頻耐壓試驗。如果真空滅弧室通過工頻耐壓試驗,可以保證真空滅弧室的真空度在真空度測試儀的測試范圍之內,再進行真空度測試,就能保證真空度測試的準確性??傊?,真空度測試和工頻耐壓試驗,兩種方法應互相補充才能對真空滅弧室作出準確診斷?,F場工作中我們曾經遇到三起真空滅弧室有缺陷但真空度測試良好的例子:#1滅弧室玻璃罩己破碎,但真空度測試值卻正常,當地海拔1700m,大氣壓8.4×104pa,;#3滅弧室斷口間電壓加至10KV時擊穿,真空度測試值正常;#4滅弧室斷口間絕緣僅2Mo,斷口間剛剛升壓,電流激增,真空度測試值正常??梢妰H僅由真空度測試來判斷真空滅弧室的好壞是不可靠的。

        現場進行真空滅弧室工頻耐壓試驗的困難:

        如果母線不停電真空滅弧室斷口耐壓試驗不易實施。以10KV真空斷路器為例,廠家要求在真空滅弧室斷口兩側加工頻電壓42kV,由于10kV母線帶電,不能從斷路器上接線板加壓(下接線板接地),因斷路器上側隔離開關斷口距離不能滿足試驗電壓要求,盡管可以采取在隔離刀閘斷口處加絕緣隔板的措施來解決,但風險太大,不易為現場試驗人員采用;采取從斷路器下接線板加壓(上接線板接地)的加壓方式,又因下接線板連接有干式CT及斷路器絕緣拉桿等設備,它們的耐壓標準是27kV,因此真空滅弧室斷口也只能加27kV。試驗電壓偏低,會降低該項試驗檢測滅弧室缺陷的靈敏度。

        現場進行真空滅弧室真空度檢測的困難:

        對于手車式真空斷路器做真空度測試比較方便;對固定柜式真空斷路器現場進行真空度測試,拆接線比較麻煩費時。高壓開關柜電纜室空間狹小,又接有高壓電纜,有的斷路器相間還裝有隔弧板,試驗人員在柜內活動空間小,接線不方便,測試時還要脫開高壓出線電纜,斷路器出線端裝有避雷器或阻容吸收器的還得脫開,比較費時費力。

        現場進行真空滅弧室真空度檢測的意義:

        1、真空度測試的開展,使我們對真空滅弧室的檢測從定性上升到定量階段,能掌握真空滅弧室泄漏發展變化情況,并能估算其使用壽命。對手車式真空斷路器,測試較方便,對固定柜式真空斷路器,測試不是很方便。

        2、真空度測試不能取代傳統的工頻耐壓試驗。真空度測試由于受測試范圍限制(1×10-1Pa×104Pa),必須配合工頻耐壓試驗才能對真空滅弧室作出準確的診斷。

        3、測試前應先仔細檢查真空滅弧室外觀,如有破損不必做其他試驗,應立即更換;真空度測試雖良好但工頻耐壓沒通過的滅弧室必須更換;工頻耐壓通過但真空度不合格的滅弧室也必須更換:耐壓通過,真空度合格,但真空度下降較快的要加強檢測。


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