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中試控股技術研究院魯工為您講解：高壓開關真空度測試儀（10-5～10-1 Pa）

ZSZK-5000真空開關真空度測試儀

測量范圍： 10-5～10-1Pa
不需拆卸真空開關即可測量
參考標準：DL/T846.9-2004

真空開關真空度測試儀：華中科技大學從九十年代初開始研究真空開關滅弧室真空度現場的定量檢測，經過近十年的努力，于一九九九年獲得專利，并實現了現場不拆卸定量測量。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。由“全國高壓開關設備標準化技術委員會”制定的JB8738—1998《3.6—40.5KV交流高壓開關用真空滅弧室》中規定“內部氣體壓力測量及允許儲存期檢查”是生產和使用高壓開關設備真空滅弧室的單位的試驗必做項目，并規定滅弧室的允許儲存期為20年。真空滅弧室內部氣體壓力應低于6.6×10-2Pa。

ZSZK-5000真空開關真空度測試儀概述
隨著中壓開關無油化浪潮的興起，真空開關以其獨特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。
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10-4～10-1Pa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）。
華中科技大學從九十年代初開始研究真空開關滅弧室真空度現場的定量檢測，經過近十年的努力，于一九九九年獲得專利，并實現了現場不拆卸定量測量。

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。
本公司推出的ZSZK-5000真空開關真空度測試儀是經現場多次試驗后不斷完善的升級換代產品。該產品結構緊湊，機型輕便小巧，測試時間更短，測量可靠性、穩定性、精度更高，功能更加完善。

ZSZK-5000真空開關真空度測試儀參數
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：10-5～10-4Pa   20%～25%;
       10-4～10-3Pa   15%～20%;
       10-3～10-2Pa   10%～15%;
       10-2～10-1Pa   5%～10%;
6、使用環境： -10℃～40℃；
7、外行尺寸： 460mm×335mm×330mm；
8、主機重量： 12kg。

ZSZK-5000真空開關真空度測試儀測試原理
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。

ZSZK-5000真空開關真空度測試儀當使用完后，應將智能蓄電池活化儀主機及時放入機箱內。所有夾具和連線應整理后放入機箱內相應位置。

ZSZK-5000真空開關真空度測試儀是我公司在上一代產品的基礎上根據現場用戶的反映改進的新一代產品。該真空度測試儀具有測試精度更高，穩定性更好，智能化程度更高的特點。

ZSZK-5000真空開關真空度測試儀采用新型勵磁線圈及數據處理方法，實現了真空度的不拆卸測量

（1）絕緣作用：變壓器油具有比空氣高得多的絕緣強度。絕緣材料浸沒在油中，不僅可提高絕緣強度，而且還可免受潮氣的侵蝕。這也是變壓器油的主要作用。

（2）散熱作用：變壓器油的比熱容相對較大，常被用作冷卻劑。變壓器運行時產生的熱量使靠近鐵芯和繞組的油受熱膨脹上升，通過油的上下對流，熱量通過散熱器散出，保證變壓器的正常運行。

（3）消弧作用：在油斷路器和變壓器的有載調壓開關上，觸頭切換時會產生電弧。由于變壓器油導熱性能好，且在電弧的高溫作用下能分觸了大量氣體，產生較大壓力，從而提高了介質的滅弧性能，使電弧很快熄滅。油浸式變壓器的絕緣結構主要是油紙絕緣，是變壓器油和絕緣紙的組合結構，變壓器內部的紙絕緣部分如下圖所示，變壓器油充滿各個間隙。

對于油浸式變壓器而言，溫度是非常重要的一個運行控制參數。因為，高溫對變壓器油和絕緣紙的老化都有明確且明顯的加速作用。

一、油浸式變壓器設計參考的環境為20攝氏度。在外部冷卻空氣為20攝氏度，變壓器以額定電流運行，以某種溫度等級的絕緣材料發生熱老化而損壞時，規定變壓器的壽命一般為20年。

我們常見的油浸變壓器，其絕緣紙為A級絕緣。

A級絕緣的定義：

IEC的定義為在105攝氏度的溫度下，連續工作7年后，絕緣材料的機械強度的降低小于50%；IEEE的定義為在110攝氏度的溫度下，連續工作65000小時后，絕緣材料的機械強度的降低小于50%；《電氣絕緣耐熱性分級》（GB/T 11021-2007）中也有類似的規定，標定的耐熱等級為105攝氏度。

二、對符合GB1094設計的油浸式電力變壓器，在繞組熱點溫度為98攝氏度下相對熱老化率為1。也就是說熱點溫度為98攝氏度時，變壓器的熱老化滿足上述規定壽命的要求。

98攝氏度是對非熱改性絕緣紙而言的，對于熱改性絕緣紙相對熱老化率為1的溫度為110攝氏度。

三、六度原則。即熱點溫度每降低六度，絕緣紙的老化速度會降低一半，相應的變壓器的絕緣壽命會增加一倍。因此我們控制變壓器的運行溫度，有著重要的意義。

四、變壓器的熱點溫度最好不超過140攝氏度。雖然在正常周期性負載和長期急救負載的情況下，變壓器熱點溫度都允許超過98攝氏度，但最好不超過140攝氏度。因為超過140攝氏度，絕緣紙可能會產生氣泡，絕緣紙的含水量越高產生氣泡所需的溫度越低，產生的氣泡有可能會影響變壓器的絕緣，甚至造成事故。

五、變壓器頂層油溫的限值見下表，來自DL/T 572《變壓器運行規程》。

變壓器設計壽命，是以熱點溫度（可以近似認為是繞組溫度）為98攝氏度為前提的?？紤]到銅油溫差（變壓器繞組與變壓器油的溫度差），出現了頂層油溫的限值，認為頂層油溫可以代替繞組熱點溫度作為監視變壓器運行情況的指標參數。自冷風冷變壓器，頂層油溫一般不超過95，強油風冷頂層油溫一般不超過85。之所以強油風冷的變壓器頂層油溫限值更低些，我的理解是因為強油風冷變壓器油流速快，銅油溫差大，所以要求頂層油溫的限值更低些才能保證繞組熱點溫度不超限值。