一、概述

隨著中壓開關(guān)無油化浪潮的興起，真空開關(guān)以其的優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛的推廣和應(yīng)用。這些年來，由于生產(chǎn)工藝和現(xiàn)場(chǎng)使用環(huán)境方面的原因，有些真空開關(guān)在運(yùn)行過程中其真空滅弧室會(huì)有不同程度的泄漏，有的在正常壽命范圍內(nèi)就可能泄漏到無法正常開斷的地步。在這種情況下進(jìn)行開斷就會(huì)出現(xiàn)不能正常開斷的現(xiàn)象而造成嚴(yán)重的后果。國內(nèi)真空開關(guān)事故大多是由此原因引起。所以加強(qiáng)定期或不定期檢測(cè)真空開關(guān)真空度成了十分重要的環(huán)節(jié)。

傳統(tǒng)的檢測(cè)方法是“耐壓法”，即真空開關(guān)處于開斷狀態(tài)下，在動(dòng)靜觸頭之間施加一定的電壓，檢測(cè)其泄漏電流的大小，由此推斷真空管的好壞。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是：操作簡(jiǎn)單；缺點(diǎn)是：只能定性地檢測(cè)真空管的好壞；而且真空度在  10^-4～10^-1Pa之間無法準(zhǔn)確分辨，所以無法判斷泄漏的發(fā)展趨勢(shì)（即同一個(gè)真空開關(guān)和上次相比有多大程度的泄漏）。

華中科技大學(xué)從九十年代初開始研究真空開關(guān)滅弧室真空度現(xiàn)場(chǎng)的定量檢測(cè)，經(jīng)過近十年的努力，于一九九九年獲得，并實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)不拆卸定量測(cè)量。有了定量測(cè)量的手段，不僅可以測(cè)量真空開關(guān)真空度是否在正常范圍內(nèi)，同時(shí)更重要的是，對(duì)某些泄漏速度較快的真空開關(guān)，通過歷年測(cè)量結(jié)果相比較，可以大致推斷它的壽命，真正起到預(yù)防意外事故發(fā)生的目的。

本公司推出的ZKZ-VI型真空度測(cè)試儀是經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)多次試驗(yàn)后不斷完善的升級(jí)換代產(chǎn)品。該產(chǎn)品結(jié)構(gòu)緊湊，機(jī)型輕便小巧，測(cè)試時(shí)間更短，測(cè)量可靠性、穩(wěn)定性、精度更高，功能更加完善。

二、主要特點(diǎn)

1、可定量測(cè)量各種型號(hào)真空開關(guān)滅弧室內(nèi)的真空度；

2、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量時(shí)不需拆卸真空開關(guān)；

3、測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確可靠，該設(shè)備采用高速熱敏打印機(jī)，打印更加快捷；

4、可保存、打印、查看測(cè)試的歷史試驗(yàn)數(shù)據(jù)；

5、儀器帶有RS232通訊接口，可以連接計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)通過計(jì)算機(jī)對(duì)儀器控制與操作等多種功能；

6、160×128大屏液晶漢字顯示，顯示的內(nèi)容更加豐富、使操作更加簡(jiǎn)單方便，測(cè)試結(jié)果直接與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較來判斷是否合格；

7、儀器重量輕，攜帶方便。

三、性能指標(biāo)

1、電源：AC220V+15%，50Hz

2、測(cè)量范圍：10^-5～10^-1Pa

3、電場(chǎng)電壓：20KV

4、磁場(chǎng)電壓：1600V

5、儀器精度：5%～10%

6、使用環(huán)境：-10℃～40℃

7、外行尺寸：460mm×335mm×330mm

8、主機(jī)重量：12kg

四、測(cè)試原理

本儀器采用磁控放電法進(jìn)行測(cè)量。將真空開關(guān)滅弧室的兩觸頭拉開一定的距離，施加電場(chǎng)脈沖高壓，將滅弧室置于螺線管圈內(nèi)或?qū)⑿滦碗姶啪€圈置于滅弧室外側(cè)，向線圈通以大電流，從而在滅弧室內(nèi)產(chǎn)生與高壓同步的脈沖磁場(chǎng)。這樣，在脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)和強(qiáng)電場(chǎng)的作用下，滅弧室中的帶電離子作螺旋運(yùn)動(dòng)，并與殘余氣體分子發(fā)生碰撞電離，所產(chǎn)生的離子電流與殘余氣體密度即真空度近似成比例關(guān)系。

對(duì)于不同的真空管型號(hào)（管型），由于其結(jié)構(gòu)不同，在同等觸頭開距、同等真空度、同等電場(chǎng)與磁場(chǎng)的條件下，離子電流的大小也不相同。通過實(shí)驗(yàn)可以標(biāo)定出各種管型的真空度與離子電流間的對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線。當(dāng)測(cè)知離子電流后，就可以通過查詢?cè)摴苄偷碾x子電流一真空度曲線獲得該管型的真空度。

在常規(guī)磁控放電測(cè)試滅弧室的真空度時(shí)，為了提高其測(cè)試靈敏度，需從斷路器上卸下滅弧室，并置于螺線管線管內(nèi)。這樣一來，滅弧室在重新裝回?cái)嗦菲鲿r(shí)需要調(diào)整機(jī)械參數(shù)，工作量很大并需專業(yè)人員。而使用新型磁控線圈可以從側(cè)面包圍滅弧室，這樣就不必拆卸滅弧室。而采用單片微機(jī)進(jìn)行同步控制與數(shù)據(jù)采集處理，提高了滅弧室真空度的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試靈敏度。

五、儀器的工作原理

真空度測(cè)試儀框圖如圖1所示。

整機(jī)由測(cè)量控制電路、電場(chǎng)高壓產(chǎn)生電路、磁場(chǎng)線圈電流控制電路、通訊、打印機(jī)、液晶顯示電路等組成。其工作過程為：由測(cè)量控制電路發(fā)出指令，由開關(guān)電源給磁場(chǎng)電容充電，通過控制電路監(jiān)控，當(dāng)磁場(chǎng)電容上的電壓達(dá)到預(yù)定  值后，控制電路發(fā)出兩路控制信號(hào)分別控制電場(chǎng)高壓的輸出和磁場(chǎng)線圈電流的導(dǎo)通，使滅弧室處于強(qiáng)電場(chǎng)、強(qiáng)磁場(chǎng)的狀態(tài)中，滅弧室開始放電，產(chǎn)生離子電流I，如圖2中的曲線I所示。該電流經(jīng)取樣電阻R和預(yù)處理電路后輸入單片機(jī)，最后經(jīng)運(yùn)算由液晶顯示屏顯示測(cè)得的真空度值。

圖2 放電波形圖

六、儀器面板說明

圖3  儀器面板布置圖

注：

1．儀器接地端；              7. 液晶顯示器；

2．離子電流端；              8. 電源插座；

3．磁場(chǎng)電壓-；                9. 電源開關(guān)；

4．磁場(chǎng)電壓+；               10. 通訊口；

5．高壓輸出端；              11. 按鍵；

6．打印機(jī)；