[实用新型]带真空度在线监测的固封极柱

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种固封极柱，尤其涉及一种带真空度在线监测的固封极柱，属于固封极柱技术领域。

背景技术

在中压领域，特别是12KV和40.5KV电压等级，真空开关在电力、冶金、化工、矿山等部门输、配电系统中已得到广泛的应用。目前，高压真空断路器中的固封极柱包括真空灭弧室和环氧树脂绝缘体，真空灭弧室嵌装于环氧树脂绝缘体内。高压真空断路器工作时真空灭弧室内的真空度必须大于某一真空度，只有真空灭弧室内的真空度大于某一真空度时才能保证高压真空断路器正常工作，否则真空灭弧室不能有效灭弧，严重情况下真空断路器将发生爆炸，造成设备损坏事故以及输电线路停电，导致严重的经济损失，因此，真空灭弧室内的真空度是高压真空断路器主要的参数指标。灭弧室内真空度的劣化,不仅降低了真空开关开断电弧的能力和在运行过程中耐受内、外过电压的能力,而且极难有效地断开故障电流。因此，迫切需要对运行中真空开关中真空灭弧室的真空度进行监测。

目前 ,对真空开关中真空灭弧室真空度的测试方法可分为离线监测和在线监测两大类。离线监测的方法有很多,其中的磁控放电法是一种重复性较好的定量测量方法，并得到了广泛的应用。离线监测必须是在断电情况下进行检测，不能实时监测真空度，无法真正意义上排除因真空度降低而造成真空开关丧失开断能力的隐患。因此，需要采用在线监测，真空开关真空度在线监测即是要在不改动开关主体结构及运行状态的前提下，随时监测其真空度的变化。目前，用于真空度在线监测的方法主要有电光变换法和耦合电容法，这类方法存在真空测量范围窄、无法实现对真空压力变化过程监测、且测量灵敏度有待于进一步地验证的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提供一种带真空度在线监测的固封极柱，解决享有真空开关无法实现预警，采用离线监测不能够实时监测真空度的技术问题，从而能有效的解决上述现有技术中存在的问题。

本实用新型目的通过下述技术方案来实现：一种带真空度在线监测的固封极柱，包括真空灭弧室、离子柱和真空传感器，真空传感器设于真空灭弧室的顶部，离子柱设于真空灭弧室的侧壁，所述离子柱的一端与地相连，另一端与真空传感器的上端相连，所述真空传感器的工作腔外设有永磁铁，所述真空灭弧室、离子柱、真空传感器和永磁铁通过环氧树脂固封成为一体。

作为一种优选方式，所述真空传感器为采用潘宁放电原理的冷阴极电离规，其内部工作腔与真空灭弧室管内真空相通。

作为一种优选方式，所述离子柱包括依次缠绕并通过液态硅橡胶固化在玻璃纤维板上的整流二极管、限流电阻、采样电阻和隔离电阻。

作为进一步优选方式，所述真空传感器的输出端与离子柱的信号输入端相连，信号输入端通过一整流二极管后依次与限流电阻、采样电阻和隔离电阻相连，在所述采样电阻两端并联一稳压二极管，并且与信号输出端相连接。

作为进一步优选方式，所述整流二极管为耐受反向电压高的高压二极管。

作为进一步优选方式，所述限流电阻是由至少72个大功率电阻串联而成。

作为一种优选方式，所述真空灭弧室与真空传感器相连接处设有硅橡胶缓冲层。

本实用新型的工作过程为：

本实用新型带真空度在线监测的固封极柱，采用潘宁放电原理（潘宁放电原理：大量电子受磁场约束，以滚轮线的形式贴近阳极筒旋转，形成一层电子云。旋转电子云的旋转频率约为100兆赫兹量级，电子密度可达1010个/cm³量级。）制作真空传感器，真空传感器预置于真空灭弧室上，真空传感器内部空间与真空灭弧室管内空间相通。真空开关挂网运行时，一旦电网电压加在真空灭弧室上，10KV/35KV电网电压的每相对地存在5780V/20210V的交流电压，即相电压，该相电压经过半波整流后变为约3000V/9100V的直流脉冲电压加在真空传感器上，作为真空传感器的工作电压，真空传感器开始工作。对应于不同管内的压强，在离子柱中产生相应的离子流，通过取样电阻进行电信号取样后，通过信号采集，处理后，最终显示出来，这样就实现了真空开关真空灭弧室真空度的在线监测原理。该技术具有压强有效测量范围一般为10⁰Pa～10^-4Pa，介于电离真空规和热偶真空规之间，灵敏度较高，实现使用寿命长的优点。