为进一步探究灭弧室真空度与电场电位间的关系，搭建了一套真空灭弧室真空度在线检测模拟测量实验，其实验系统如图5 所示。其中，涡轮分子泵(主泵) 与隔膜泵(前级泵) 组成泵组用以真空的抽取，真空腔给灭弧室提供稳定的真空环境，为保证高真空时灭弧室内气体压强的准确测量，实验系统采用了高精度的电容薄膜真空规来测量高真空时的压强，通过微调阀实现对腔内真空的控制与调节。

真空断路器真空度与电场电位关系研究

 

图5 模拟实验系统

 

　　图6 为实验中的信号传感探头及其等效电路。其中，Us为屏蔽罩上电位，C0为屏蔽罩与金属板间等效电容。金属板所搜集电场信号经高压电容C1、C2分压后经同轴电缆线输出。

真空断路器真空度与电场电位关系研究

 

图6 传感探头及其等效电路

 

　　实验中，首先关闭微调阀，使真空系统快速到达极限真空，把探头放置于距屏蔽罩外壳125 mm 处，然后给灭弧室动触头加载6 kV 交流电压，并缓慢调节微调阀，在系统真空稳定到所需压强时进行信号测量。实验测量范围为3.0 ×10 -3 ～ 1 Pa，结果如图7所示。

 

　　由图7可知，在所测范围内U0随着压强的上升也同步上升，具有高真空区变化缓慢，低真空变化较大，但在压强为10-2 Pa 附近变化可测的特点，与仿真结果所呈现的规律类似。

真空断路器真空度与电场电位关系研究

 

图7 模拟实验结果

 

3、结论

 

　　通过以上对真空断路器在不同真空度情况下的有限元电场仿真分析，以及模拟实验的测量分析，可以得出以下几点结论: 屏蔽罩电位与断路器外的测量点电位基本保持同步变化的关系，对测量点处电位的测量能够很好地反应屏蔽罩的电位； 在压强小于10-2 Pa 的高真空下，测量电位的变化极其微弱，检测难度较大。但在压强处于10-2 Pa 之上时，测量电位有较大的变化，因此可以对此时的电位进行测量，作为真空断路器检修的预警信号。本文的分析结果给基于屏蔽罩电位测量真空度的方案提供了参考和依据，对在线真空度测量系统的研究具有积极意义。





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2021-03-22本文摘自网络