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)場使用環(huán)境方面的原因，有些真空開關(guān)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(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)的檢測方法是“耐壓法”，即真空開關(guān)處于開斷狀態(tài)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(yōu)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^-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（即同一個真空開關(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)場的定量檢測，經(jīng)過近十年的努力，于一九九九年獲得，并實現(xiàn)了現(xiàn)場不拆卸定量測量。有了定量測量的手段，不僅可以測量真空開關(guān)真空度是否在正常范圍內(nèi)，同時更重要的是，對某些泄漏速度較快的真空開關(guān)，通過歷年測量結(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型真空度測試儀是經(jīng)現(xiàn)場多次試驗后不斷完善的升級換代產(chǎn)品。該產(chǎn)品結(jié)構(gòu)緊湊，機(jī)型輕便小巧，測試時間更短，測量可靠性、穩(wěn)定性、精度更高，功能更加完善。

二、主要特點

1、可定量測量各種型號真空開關(guān)滅弧室內(nèi)的真空度；

2、現(xiàn)場測量時不需拆卸真空開關(guān)；

3、測試結(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、查看測試的歷史試驗數(shù)據(jù)；

5、儀器帶有RS232通訊接口，可以連接計算機(jī)，實現(xiàn)通過計算機(jī)對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、使操作更加簡單方便，測試結(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、測量范圍：10^-5～10^-1Pa

3、電場電壓：20KV

4、磁場電壓：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、測試原理

本儀器采用磁控放電法進(jìn)行測量。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。這樣，在脈沖強(qiáng)磁場和強(qiáng)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(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。

對于不同的真空管型號（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(biāo)定出各種管型的真空度與離子電流間的對應(yīng)關(guān)系曲線。當(dāng)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(guī)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(nèi)。這樣一來，滅弧室在重新裝回斷路器時需要調(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)場測試靈敏度。

五、儀器的工作原理

真空度測試儀框圖如圖1所示。

整機(jī)由測量控制電路、電場高壓產(chǎn)生電路、磁場線圈電流控制電路、通訊、打印機(jī)、液晶顯示電路等組成。其工作過程為：由測量控制電路發(fā)出指令，由開關(guān)電源給磁場電容充電，通過控制電路監(jiān)控，當(dāng)磁場電容上的電壓達(dá)到預(yù)定  值后，控制電路發(fā)出兩路控制信號分別控制電場高壓的輸出和磁場線圈電流的導(dǎo)通，使滅弧室處于強(qiáng)電場、強(qiáng)磁場的狀態(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)運算由液晶顯示屏顯示測得的真空度值。

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．磁場電壓-；                9. 電源開關(guān)；

4．磁場電壓+；               10. 通訊口；

5．高壓輸出端；              11. 按鍵；

6．打印機(jī)；