涂建國
.產品簡介:
隨著中壓開關無油化浪潮的興起,真空開關以其*的優點得到了廣泛的推廣和應用。這些年來,由于生產工藝和現場使用環境方面的原因,有些真空開關在運行過程中其真空滅弧室會有不同程度的泄漏,有的在正常壽命范圍內就可能泄漏到無法正常開斷的地步。在這種情況下進行開斷就會出現不能正常開斷的現象而造成嚴重的后果。國內真空開關事故大多是由此原因引起。所以加強定期或不定期檢測真空開關真空度成了十分重要的環節。本儀器采用磁控放電法進行測量。將真空開關滅弧室的兩觸頭拉開一定的距離,施加電場脈沖高壓,將滅弧室置于螺線管圈內或將新型電磁線圈置于滅弧室外側,向線圈通以大電流,從而在滅弧室內產生與高壓同步的脈沖磁場。這樣,在脈沖強磁場和強電場的作用下,滅弧室中的帶電離子作螺旋運動,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。對于不同的真空管型號(管型),由于其結構不同,在同等觸頭開距、同等真空度、同等電場與磁場的條件下,離子電流的大小也不相同。通過實驗可以標定出各種管型的真空度與離子電流間的對應關系曲線。當測知離子電流后,就可以通過查詢該管型的離子電流一真空度曲線獲得該管型的真空度。
在常規磁控放電測試滅弧室的真空度時,為了提高其測試靈敏度,需從斷路器上卸下滅弧室,并置于螺線管線管內。這樣一來,滅弧室在重新裝回斷路器時需要調整機械參數,工作量很大并需專業人員。而使用新型磁控線圈可以從側面包圍滅弧室,這樣就不必拆卸滅弧室。而采用單片微機進行同步控制與數據采集處理,提高了滅弧室真空度的現場測試靈敏度。
傳統的檢測方法是“耐壓法”,即真空開關處于開斷狀態下,在動靜觸頭之間施加一定的電壓,檢測其泄漏電流的大小,由此推斷真空管的好壞。這種方法的優點是:操作簡單;缺點是:只能定性地檢測真空管的好壞;而且真空度在10-5~10-1Pa之間無法準確分辨,所以無法判斷泄漏的發展趨勢(即同一個真空開關和上次相比有多大程度的泄漏)。
我公司為開始研究真空開關滅弧室真空度現場的定量檢測,經過近多年的努力,并實現了現場不拆卸定量測量。生產出HDZK高壓開關真空度測試儀,有了定量測量的手段,不僅可以測量真空開關真空度是否在正常范圍內,同時更重要的是,對某些泄漏速度較快的真空開關,通過歷年測量結果相比較,可以大致推斷它的壽命,真正起到預防意外事故發生的目的。
二.主要特點:
1、可定量測量各種型號真空開關滅弧室內的真空度;
2、現場測量時不需拆卸真空開關;
3、測試結果準確可靠;
4、液晶漢字顯示,操作更加簡單方便;
5、可保存、打印、查看測試的試驗數據;
6、儀器帶有RS232通訊接口,可以連接計算機實現真空度-離子電流曲線下載、壽命估計等多種功能;
7、儀器重量輕,攜帶方便;
三.性能指標:
1、電 源: AC220V+15%,50Hz;
2、測量范圍: 10-5~10-1Pa;
3、電場電壓∶18KV;
4、磁場電壓∶1600V;
5、儀器精度: 5%;
6、使用環境: -10℃~40℃;
7、外行尺寸:460mm×335mm×330mm。
8、主機重量:12kg;
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1)由于機械應力的破壞使交聯聚乙烯絕緣產生應變造成氣隙和裂紋,引發電樹枝放電。機械應力一方面是因為電力電纜生產、敷設運行中不可避免地彎曲、拉伸等外力產生應力,另一方面是由于電纜在運行中電動力對絕緣產生的應力。
2)氣隙放電造成電樹枝的發展。現代的生產工藝盡管可以消除交聯電纜生產線中某些宏觀的氣隙,但仍有1~10μm或少量的20~30μm的氣隙形成的微觀多孔結構。多孔結構中的放電形式主要以電暈放電為主。通道中的放電所產生的氣體壓力增加,導致了樹枝的擴展和形狀的變化。
3)場致發射效應導致樹枝性放電。在高電場作用下,電極發射的電子由于隧道效應注入絕緣介質,電子在注入過程中獲得足夠的動能,使電子不斷地與介質碰撞引起介質破壞,導致樹枝放電。
4)缺陷。缺陷主要是導體屏蔽上的節疤和絕緣屏蔽中的毛刺以及絕緣內的雜質和空穴。這些缺陷使絕緣內的電場集中,局部場強提高。引起場致發射,導致樹枝性放電。
1.2 水樹枝
主要是由于水分浸入交聯聚乙烯絕緣,在電場作用下形成樹枝狀物。水樹枝的特點是引發樹枝的空隙含有水分,且在較低的場強下發生。水樹枝的產生,將會使介質損耗增加,絕緣電阻和擊穿電壓下降,電纜的壽命明顯縮短。目前國內外對水樹枝的生長研究尚不完善。一般認為,水樹枝的發展過程有以下幾種形式:
1)剩余應變使水樹枝增長。當電纜在外加電壓下,若絕緣中含有水分,導體附近的絕緣材料中剩余的應變就會增加,而應變較大的局部區域便會生成水樹枝。
2)電場下的化學作用發展了水樹枝。
3)電泳與擴散力的作用使水樹枝生長。介質電泳可以認為是不帶電荷的,但是已經極化的粒子或分子在畸變的電場中運動,若絕緣中含有帶水分的雜質,這些雜質會向導電線芯附近的高電場區聚集。這一區域的溫度相對偏高,水分因此而膨脹,形成較大的壓力,攀枝花市高壓真空開關真空度測試儀制造廠家攀枝花市高壓真空開關真空度測試儀制造廠家使間隙擴大,引起水樹枝的擴大和發展。
電樹枝往往在絕緣內部產生細微開裂,形成細小的通道,并在放電通道的管壁上產生放電后的碳化顆粒。水樹枝的產生,將會使介質損耗增加,絕緣電阻和擊穿電壓下降。因此,電纜中的電樹枝和水樹枝對電纜的電氣性能將會帶來嚴重的故障隱患。
2 電纜試驗
為了保證電纜安全可靠運行,有關的標準對電纜的各種試驗做了明確的規定。主要試驗項目包括:測量絕緣電阻、直流耐壓和泄漏電流。其中測量絕緣電阻主要是檢驗電纜絕緣是否老化、受潮以及耐壓試驗中暴露的絕緣缺陷。直流耐壓和泄漏電流試驗是同步進行的,其目的是發現絕緣中的缺陷。但是近年來國內外的試驗和運行經驗證明:直流耐壓試驗不能有效地發現交聯電纜中的絕緣缺陷,甚至造成電纜的絕緣隱患。德國Sechiswag公司在1978~1980年41個回路的10 kV電壓等級的XLPE電纜中,發生故障87次;瑞典的3 kV~24.5 kV電壓等級XLPE電纜投運超出9 000 km,發生故障107次,國