真空開關(guān)真空度檢測的重要性

 
回復(fù) 0 原帖 2021-07-08 13:34

  真空開關(guān)問世四十年來胧沫,由于其具有體積小塘憨,重量輕,壽命長智础,可靠性高士到,維護(hù)簡單等一系列優(yōu)點(diǎn),在配電系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用助安。其中可靠性一項(xiàng)辰诱,據(jù)國外的調(diào)查,使用真空開關(guān)的年故障率在千分之一以下莽裤,遠(yuǎn)低于油開關(guān)的年故障率拱缆,而其中70%-80%為機(jī)械上的故障,真空滅弧室的年故障率低于0.01%店烛。但國產(chǎn)真空開關(guān)的質(zhì)量與工業(yè)發(fā)達(dá)國家的產(chǎn)品相比影凿,可靠性方面仍有較大差距。特別是真空滅弧室茎贩,各廠家間質(zhì)量參差不齊第勉,即使是一些廠家的產(chǎn)品,質(zhì)量也不穩(wěn)定锅锨。因此對真空開關(guān)真空度的檢測應(yīng)有一個正確認(rèn)識叽赊。


  真空開關(guān)的絕緣和滅弧介質(zhì)是真空。真空滅弧室成品出廠時滅弧室內(nèi)壓強(qiáng)一般要求在10-5Pa以上必搞。隨著存放和運(yùn)行時間的增加必指,滅弧室內(nèi)的壓強(qiáng)會逐漸增加,使滅弧室zui終失效恕洲。真空滅弧室內(nèi)壓強(qiáng)升高的原因:一方面是由于機(jī)械損壞導(dǎo)致波紋管破裂塔橡,使滅弧室內(nèi)部與大氣相通;另一方面是由于材料放氣和滅弧室漏氣霜第,這是大部分運(yùn)行中的滅弧室失效的主要原因葛家。


  真空滅弧室的波紋管是保證動觸頭在一定范圍內(nèi)運(yùn)動和長期使滅弧室保持高真空的重要元件,要求有很高的機(jī)械壽命泌类。波紋管本身存在的裝配癞谒、材料(夾雜、微裂紋刃榨、劃傷)等方面的缺陷都會嚴(yán)重影響真空滅弧室的壽命弹砚。同時真空開關(guān)的工作條件、操作機(jī)構(gòu)的安裝調(diào)整質(zhì)量等都會影響波紋管的使用壽命。


  材料放氣和滅弧室漏氣是使真空滅弧室內(nèi)壓強(qiáng)升高的另一個原因虫棚。引起真空度發(fā)生變化的材料放氣包括材料表面吸附的氣體和觸頭材料中所含的氣體雜質(zhì)辽画。有研究表明,在經(jīng)過有限次的分合后黔琢,氣體的析出與觸頭電弧蒸散生成物的吸氣可以達(dá)到平衡顺诽,不再影響滅弧室真空度的變化。同時氣體的滲透也會造成真空滅弧室壓強(qiáng)的升高坯公。但由于滲透率較小韵披,因此滲透現(xiàn)象對滅弧室壓強(qiáng)升高的影響并不明顯。


  而引起真空滅弧室壓強(qiáng)持續(xù)升高的zui重要的原因是漏孔漏氣酷匹。理想真空室的漏氣率應(yīng)為零镇锣,但在實(shí)際應(yīng)用中是不可能的。在真空滅弧室的制造過程中硼琢,通過氦質(zhì)譜檢漏儀可以檢測出漏氣率大于1x10-7Torr?升/秒(1Torr=133.322Pa)的產(chǎn)品一宁。而通過靜置存放可以將漏氣率大于1x10-11Torr?升/秒的產(chǎn)品檢出。但是如果要求真空滅弧室能達(dá)到使用壽命(一般為10-20年)瞄邪,那么由公式:


  Q=V(P2-P1)/T


  式中:Q—漏氣率(Torr?升/秒)距痪;


  V—真空滅弧室的內(nèi)部容積;


  P—真空滅弧室的內(nèi)部真空壓力简软。


  可算出滅弧室的允許漏氣速率只能達(dá)到10-13數(shù)量級蛮拔。而氣體滲透的速率已經(jīng)接近這個允許值。因此1x10-11Torr?升/秒的漏氣率對滅弧室的使用壽命仍有較大影響痹升。而一些存在制造缺陷的真空滅弧室會在運(yùn)行過程中因各種因素導(dǎo)致漏氣加劇建炫,這更大大縮短了真空滅弧室的使用壽命。


  由上述分析可以看出疼蛾,即使是一個質(zhì)量完全合格的真空滅弧室肛跌,在運(yùn)行過程中內(nèi)部壓強(qiáng)也始終處于不斷變化之中。由于真空滅弧室內(nèi)壓強(qiáng)的升高是一個動態(tài)的過程察郁,而每個滅弧室的內(nèi)部壓強(qiáng)衍慎、漏氣率又有著很大差異,因此要準(zhǔn)確判斷滅弧室失效的時間十分困難皮钠。特別是對于一些使用時間較長的真空開關(guān)稳捆,如果缺乏有效的監(jiān)控,對設(shè)備的安全運(yùn)行是十分不利的鳞芙。


  目前對運(yùn)行中的真空開關(guān)一般采用工頻耐壓法作為真空滅弧室真空度檢測的主要手段眷柔。這種方法操作十分簡單。但是由于在10-2Pa以上防弧,擊穿電壓不再隨著壓強(qiáng)的下降而增大。因此工頻耐壓法只能定性的判斷滅弧室內(nèi)真空度的上限。實(shí)際測量中历恨,當(dāng)真空滅弧室內(nèi)壓強(qiáng)高于(10-1-10-2)Pa甚至達(dá)到1Pa時擊穿電壓也沒有實(shí)際下降氯也。因此采用這種方法測量度很低,只能定性判斷出一些嚴(yán)重漏氣劣化的滅弧室啃栋,而對處于臨界狀態(tài)的滅弧室無能為力饮估。因此僅靠定性的真空度檢測方法是無法保證設(shè)備在試驗(yàn)周期內(nèi)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。


  真空滅弧室真空度檢測的方法應(yīng)該是在線監(jiān)測殴据。但是這種方法大都停留在理論上墙目。特別是對于手車柜這一類型的開關(guān)柜,更是無能為力又信。目前真空度定量檢測的方法有磁控法等多種胰绢。但測量時需將真空滅弧室拆下,過程比較復(fù)雜抛冗,這使得使用者不愿開展這項(xiàng)工作切省。而現(xiàn)在出現(xiàn)的一些不需拆卸滅弧室的測試方法,在準(zhǔn)確性上又不盡如人意帕胆。因此朝捆,如何確定真空開關(guān)真空度定量檢測的周期、對象等懒豹,是一個值得深入探討的問題芙盘。


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