真空度測試儀(英譯：Vacuum degree reflectoscope reflector)是電力系統中普遍使用的高壓電器，其核心部件是真空滅弧室，由於滅弧室是以真空條件作為工作基礎的，所以它不象油開關，SF6開關那樣容易檢測其質量。傳統上，真空斷路器用戶判斷滅弧室真空度的方法是工頻耐壓法，這種方法只能粗略判斷真空度嚴重化的滅弧室。
基本介紹
- 中文名：真空度測試儀
- 外文名：Vacuum degree measuring instrument
- 又名：真空度
- 類別：測試儀
發展歷程,測試原理,儀器特點,漏電處理,測量曲線,技術參數,注意事項,使用方法,連線,管型選擇,使用說明,附錄,
發展歷程
真空度測試儀是真空滅弧室的真空度的鑑定設備，它以磁控放電為原理，以單片機為主控單元，測試過程完全實現自動化。真空斷路器是電力系統中普遍使用的高壓電器。該儀器的採樣設計一改以往採用電流峰值做標定的方法，而採用離子電荷來做標定。這樣，有效地抑制了測試過程中瞬態電源的干擾，使測試穩定可靠。由於採用計算機為主控單元，該儀器能很方便地扣除由於環境因素產生的漏電電流。
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套用。這些年來，由於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，有的在正常壽命範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後果。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”，即真空開關處於開斷狀態下，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10～10Pa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）。
測試原理
真空度測試儀採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，施加電場脈衝高壓，將滅弧室置於螺線管圈內或將新型電磁線圈置於滅弧室外側，向線圈通以大電流，從而在滅弧室內產生與高壓同步的脈衝磁場。對於不同的真空管型號（管型），由於其結構不同，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係曲線。當測知離子電流後，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，並置於螺線管線管內。這樣一來，滅弧室在重新裝回斷路器時需要調整機械參數，工作量很大並需專業人員。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。而採用單片微機進行同步控制與數據採集處理，提高了滅弧室真空度的現場測試靈敏度。
真空度測試儀將滅弧室的兩觸頭拉開一定的開距，施加脈衝高壓，將電磁線圈環繞於滅弧室的外側，向線圈通以大電流，從而在滅弧室內產生與高壓同步的脈衝磁場，這樣在脈衝磁場的作用下，滅弧室中的電子做螺旋運動。對於不同的真空管，在同等真空度條件下，離子電流的大小也不相同，當測知離子電流後，通過離子電流一真空度曲線，由計算機自動完成真空度的計算，並顯示真空度值。
真空度測量儀檢測各種型號真空開關管，採用新型勵磁線圈進行真空度的不拆卸測量。不僅具有使用方便、操作簡便、不拆卸測量和測試精度高等優點，是一種實用的檢測儀器，廣泛適用於電力、鋼鐵、石化、紡織、煤炭、鐵路等使用真空開關的部門
儀器特點
實現了真空滅弧室的免拆卸測量，直接顯示真空度值，使真空斷路器用戶詳細掌握滅弧室的真空狀態，為有計畫地更換滅弧室提供了可靠的依據，為電網的安全運行提供了有力保障，克服了工頻耐壓法僅能判斷滅弧室是否報廢的缺陷。本儀器測量精度高，操作簡單，攜帶方便，抗干擾能力強，特別適用於供電單位現場測試，是真空斷路器生產、安裝、調試、維修的必備儀器之一。
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、列印、查看測試的試驗數據；
6、儀器重量輕，攜帶方便。
基於電離電荷的採樣技術
真空度測量儀均採用基於電離電荷的採樣技術。該公司專家在磁放電的研究中發現，在外激勵電源、真空滅弧室的幾何尺寸、所用材料一定時，真空滅弧室里的真空度與電離的電荷量有非常準確的對應關係，而與電離電流的峰值僅有機率上的相關性。因此，我公司首刨了基於電離電荷的採樣技術，顯著提高了真空滅弧室的真空度計量的準確性。
漏電處理
對處於分斷狀態的真空滅弧室兩端加高壓時，會有數值不等的幾個微安的漏電電流，此漏電電流即使是同型號的真空滅弧室也有較大的個體差異。尤其是對於裝在整機上的真空滅弧室，由於其周邊的絕緣支撐件也有漏電，這此漏電的總和有更大的不穩定性和不可預測性，並且在數值上與10E- 4Pa 數量級的真空滅弧室的電離電流相當。我們採用兩次起動高壓的方法，扣除了漏電電流，保證了無論是裝於整機上還是待裝的真空滅弧室的真空計量精度。
測量曲線
真空滅弧室由於其幾何尺寸、材料的不同，當內部真空度和外加激勵電源一定時，其放電電荷量是不同的，並且有相當的差異。為準確測量，對每一種真空滅弧室必須有對應的從電離電荷量到真空度的推算曲線。我公司的專家通過與國內主要真空滅弧室生產廠家的密切合作，取得了幾乎國內外所有真空滅弧室的電離電荷和真空度關係的數據通過數學處理，將其特徵參數送入該系列產品。因此，該系列產品內置國內外幾乎所有真空滅弧室的測量曲線。這是國內外同類產品中絕無僅有的。
完善的輸入保護電路
當真空滅弧室的真空度非常低時，測量時真空滅弧室會被高壓擊穿，瞬間的高壓直接加至信號輸入端的採樣電路上，使其承受十分強的電衝擊。該系列產品的信號輸入端的採樣電路增加了完備的保護電路，即使儀器由於輸入端的高壓衝擊而發生暫時工作不正常時（重新開機即可），也不會造成電路部分的損壞。
技術參數
1. 真空度測量範圍： 9.999×10-1～1×10-5
2. 離子電流測量範圍： 9.999×10-1～1×10-7
3. 測量誤差： <10%
4. 測量解析度： 10-5pa
5. 允許環境溫度： -20℃～50℃
6. 空氣濕度： ≤80%RH
7. 電源： AC/220V/50Hz±10%
8. 外型尺寸： 420×290×210（mm）
9. 高壓輸出： 脈衝30kV15kHz
注意事項
1、該儀器屬精密儀器，電路板布線密度較大，一般要求存放於較乾燥的地方。若環境較潮濕，則應經常通電。
2、若測試後電流值顯示為零，應檢查滅弧室表面是否清潔。因為表面不清潔可能使漏電的變化值大於電離電流值，這樣，測量值減去漏電後小於零，而被儀器判為零。發生這種情況後，將滅弧室表面檫乾淨，再做試驗，一般來說這樣得到的真空度值較精確。
3、使用時，高壓輸出線不得觸及人體，以防觸電。
4、高壓指示燈亮時，不要觸及高壓線和磁控電流線，以防觸電。
5、拆裝列印紙在儀器先斷電的情況下進行，以免損壞印表機。換紙時，將前面板打開，用食指和拇指捏緊印表機兩端的兩夾片輕輕拖出印表機，使出紙口略高於儀器面板，但不能拖出距離太大，將新紙連線埠部分剪成尖頭狀，插入印表機的進紙口，打開儀器電源開關，按下列印鍵，使紙從印表機的上端走出一段距離，插入面板出口縫導出。蓋好印表機面板，裝紙完畢。
6、本儀器無任何用戶可維修的部件,如出現故障,請專業人員維修,或與供應商聯繫,切勿擅自打開儀器,以免發生意外或造成不必要的損失。
7、本儀器真空度測量範圍在9.999×10-1～1×10-5之間,離子電流測量範圍在9.999×10-1～1×10-7之間，當真空管的真空度大於10-2 Pa或離子電流大於500uA時建議該真空管報廢。
8、若真空管內壓力等於大氣壓(即真空管破損)，本儀器測量範圍內, 本儀器則拒絕檢測，返回初始狀態。
（註：擊穿後，儀器有可能出現顯示不正常，此時，按“復位鍵”，儀器回到正常狀態。）
使用方法
本儀器分兩種用途使用
（1）用於真空滅弧室生產線中滅弧室的質量控制，斷路器生產廠家的滅弧室的入庫檢驗。
（2）用於檢測安裝於開關整機上的真空滅弧室的真空度。這類檢測主要用於供電部門的例行檢修及容量試驗中對真空滅弧室承受能力的判定。
連線
將面板上的磁控電流輸出端通過導線與磁控線圈相連，使滅弧室觸頭至於分狀態（線圈套於滅弧室外），將高壓線和信號輸入線分別接滅弧室的動端與靜端。注意，高壓線應懸空（如圖所示）。
管型選擇
測量時，首先選擇管型，儀器內已存入多種管型，具體參數見附錄表格。
（1）管型選擇操作方式
按[選擇鍵]，使[◢◢]指向選擇測試管型，按[確認鍵]，用〔+鍵〕或〔－鍵〕調整管型參數，當顯示器顯示管型與所需測量的管型代號一致時便可，按[確認鍵]，返回主選單。若說明書中沒有給出要測量的管型時，可用尺寸相近，接線方式相同的管型代替。
（2）測量
按[選擇鍵]使[◢◢]至測試真空管“Pa”，按[確認鍵]儀器處於測量狀態。並自動完成所有的測量、計算、顯示等全過程。
（3）列印
若需列印測試數據，則按[確認鍵]返回主選單，按[選擇鍵]使[◢◢]至列印測試數據，再按[列印鍵]，即可列印出所有測量數據。
（4）如果沒有可代用的參數，則可按[選擇鍵]使[◢◢]指向“A”，這樣可直接給出電離電流，一般來說。電離電流（A）較真空度（Pa）小2個數量級。
儀器內計算機執行測量步驟
啟動高壓→測漏電電流→自動關閉高壓，接通充電開關→電壓到規定值→重新啟動高壓，同時啟動磁控電流，測量漏電電流+電離漏電電流→扣除漏電電流→電流轉變成真空度值→顯示、列印。若[測A鍵]有效，則顯示電流值。
本儀器採用兩次啟動高壓的方法，若儀器第一次啟動高壓後又回到初始狀態，此時為儀器拒檢。應檢查真空管是否處於合的狀態，如不是，則該管已嚴重漏氣或完全泄漏。
使用說明
真空度測試儀是真空滅弧室的真空度的鑑定設備。它以單片計算機為主控單元，測試過程完全實現自動化。該儀器在原理上改變了國內外同類產品採用電流峰值做標定的方法，而採用離子電荷來做標定。這樣，在物理原理上有更好的準確性，而且，有效地抑制了測試過程中脈衝電源的干擾，使測試穩定可靠。該儀器採用兩次採樣的方法扣除由於環境因素產生的漏電電源，整機上的真空滅弧室的準確計量。該儀器中已存有26條真空滅弧室的測量標準曲線，涵蓋了國內外絕大多數管型。
附錄
印表機安裝方法
（1） A型面板：請用手捏住印表機機架兩側的彈性卡條，將整個印表機推進儀器或設備面板的安裝孔內，並檢查印表機是否安裝牢固。
（2） D型與F型前換紙面板式：安裝極為簡單方便，請把整個印表機插入儀器或設備面板的安裝孔內，把塑膠卡條從設備面板後面夾緊印表機並擰緊螺絲。
◆裝紙一般過程如下
① 取下印表機的前蓋板
② A型面板式微打必須從儀器面板上取下。注意在操作之前必須關斷微打電源。D型、F型前換紙面板式及T型台式可跳過這步。
③ 取下紙捲軸，按上新紙卷，將紙軸放回印表機的導槽內，並確認紙捲軸已安裝牢固，不會掉出。
④ 將紙端剪成三角形或剪齊。
⑤ 接通印表機電源，印表機走紙一點行後，按SEL鍵、使SEL指示燈滅，再按LF鍵使機頭轉動，用手將紙頭送入機頭下面的入紙口處，紙便會徐徐進入機頭，直到紙從機頭正前方露出為止，再按下 LF或SEL鍵、機頭停止轉動→蓋上印表機蓋板，將紙從前蓋板的出紙口中穿出。
◆更換色帶盒
更換色帶只限針式印表機，熱敏印表機只需專用熱敏紙無須更換（耗材）色帶。註：熱敏紙有正反兩面，只有正面才能列印內容。
◆更換色帶盒的過程如下
① 打開印表機前蓋板。
② 先抬起色帶盒右端，再抬起左端（帶旋鈕的一端）色帶盒即被取下。
③ 將新色帶盒左端輕輕放在機頭齒輪軸上，按箭頭方向轉動色帶盒上的旋鈕，直到色帶盒的式端落到底後再放下色帶盒的右端。
④ 裝上印表機蓋板，先將前蓋板上部掛在機架上、注意對準指示燈和按鍵,再稍用力向機架方向按前蓋板下部,將前蓋板扣在機架上。
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、列印、查看測試的試驗數據；
6、儀器帶有RS232通訊接口，可以連線計算機實現真空度-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；
主要技術參數:
1、電 源： AC220V+15%，50Hz；
2、測量範圍： 10～10Pa；
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
