本發(fā)明屬于真空度檢驗技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于磁控放電理論高壓真空斷路器滅弧室真空度檢測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

真空是指氣體稀薄的空間，絕對壓強(qiáng)低于正常大氣壓強(qiáng)的狀態(tài)都可稱為真空狀態(tài)。根據(jù)真空壓力范圍的不同，我國將真空度分為粗真空、低真空、高真空、超高真空、極高真空五個區(qū)域。真空斷路器的壓強(qiáng)在1.01×10^-2Pa～1.33×10^-5Pa之間，屬于高真空度的區(qū)域。隨著滅弧室的真空度降低，高壓真空斷路器的開斷能力不斷下降，若超過一定閾值，高壓真空斷路器的開斷能力喪失，將導(dǎo)致不能開斷額定或故障電流，嚴(yán)重威脅電力系統(tǒng)的安全。高壓真空斷路器滅弧室真空度檢測分為離線檢測和在線檢測兩種，在線檢測對環(huán)境要求高，受技術(shù)水平限制檢測結(jié)果的可靠性和穩(wěn)定性低。目前，離線檢測主要有火花計法和泄漏電流法，只能定性判斷，檢測精度低、可靠性差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明目的:

本發(fā)明提供一種基于磁控放電理論高壓真空斷路器滅弧室真空度檢測系統(tǒng)，其目的是解決以往所存在的問題。

技術(shù)方案:

一種基于磁控放電理論高壓真空斷路器滅弧室真空度檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括微處理系統(tǒng)、電場高壓產(chǎn)生模塊、磁場線圈、第一IGBT模塊、第二IGBT模塊、第一IGBT驅(qū)動模塊、第二IGBT驅(qū)動模塊、滅弧室、磁場電容電壓檢測模塊、電場高壓驅(qū)動模塊、電流檢測模塊、控制面板、顯示屏、顯示驅(qū)動單元、數(shù)據(jù)存儲模塊、通信模塊、打印機(jī)和電容充電模塊，其中電場高壓產(chǎn)生模塊的控制端與電場高壓驅(qū)動模塊的信號輸出端相連接，電場高壓產(chǎn)生模塊的輸出端經(jīng)過電場高壓驅(qū)動模塊與滅弧室的動靜觸頭相連接，電場高壓驅(qū)動模塊的控制端與微處理系統(tǒng)的信號輸出端相連接，電場高壓驅(qū)動模塊的信號輸入端與微處理系統(tǒng)的信號輸出端相連接，磁場線圈的兩端經(jīng)過第一IGBT模塊與磁場電容的正負(fù)端相連接，電壓檢測模塊的測量端與磁場電容的正負(fù)端相連接，電壓檢測模塊的信號輸出端與微處理系統(tǒng)的信號輸入端相連接，第二IGBT驅(qū)動模塊的正負(fù)端經(jīng)過IGBT模塊與電容充電模塊的正負(fù)端相連接，IGBT驅(qū)動模塊的信號輸出端與第一IGBT模塊控制信號輸入端相連接，IGBT驅(qū)動模塊的信號輸出端與第二IGBT模塊的控制信號輸入端相連接，第一IGBT驅(qū)動模塊、第二IGBT驅(qū)動模塊的信號輸入端分別與微處理系統(tǒng)的信號輸出端相連接，電流檢測模塊的測量端與滅弧室相連接，電流檢測模塊的信號輸出端與微處理系統(tǒng)的信號輸入端相連接，控制面板的信號輸出端與微處理系統(tǒng)的信號輸入端相連接，顯示屏的信號輸入端經(jīng)過顯示驅(qū)動單元與微處理系統(tǒng)的信號輸出端相連接，數(shù)據(jù)存儲模塊的信號輸入端與微處理系統(tǒng)的信號輸出端相連接，打印機(jī)的信號輸入端經(jīng)過通信單元與微處理系統(tǒng)的信號輸出端相連接，電容充電模塊連接磁場電容。

磁場線圈通過固定架設(shè)置在滅弧室外側(cè)，固定架包括支撐盒、上V形支撐卡、下V形支撐卡和調(diào)整螺桿；在支撐盒的兩端設(shè)置有限位滑道，限位滑道為沿支撐盒長度方向設(shè)置的條形滑道；

上V形支撐卡包括上卡臂和上隨動臂，上卡臂和上隨動臂通過扭簧連接形成V形結(jié)構(gòu)；下V形支撐卡包括下卡臂和下隨動臂，下卡臂和下隨動臂通過另一個扭簧連接形成V形結(jié)構(gòu)； 兩個扭簧均套在移動滾筒上，移動滾筒的中心設(shè)置有滾動軸，滾動軸的兩端伸進(jìn)限位滑道內(nèi)并在使用時沿限位滑道移動；

上隨動臂與下隨動臂通過活動軸活動連接，活動軸連接帶有螺紋的拉動桿，拉動桿沿與限位滑道垂直的方向穿過支撐盒并通過螺紋與支撐盒螺紋配合；

在上卡臂的前部設(shè)置有用于在垂直方向壓住傳感器的垂直固定壓片；

在上卡臂上沿上卡臂長度方向上一次設(shè)置有多個供垂直固定壓片的立桿插入的限位槽。

該方法在高壓真空斷路器滅弧室處于開斷狀態(tài)時，在動靜觸頭之間通過電場高壓產(chǎn)生模塊施加脈沖電場高壓，同時將磁場線圈置于滅弧室外側(cè)，向磁場線圈通以大電流，從而在滅弧室內(nèi)將產(chǎn)生與高壓同步的脈沖磁場，在脈沖強(qiáng)磁場與強(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成比例關(guān)系。

該方法中控制系統(tǒng)上電后，由控制面板向微處理系統(tǒng)發(fā)送檢測指令，微處理系統(tǒng)發(fā)送控制指令給磁場電容充電，通過電壓檢測模塊檢測磁場電容的電壓并反饋給微處理系統(tǒng)，微處理系統(tǒng)將檢測的電壓值預(yù)設(shè)值進(jìn)行對比，在達(dá)到預(yù)定值時發(fā)送停止指令，停止對磁場電容進(jìn)行充電，微處理系統(tǒng)發(fā)送控制指令控制電場高壓產(chǎn)生模塊和磁場線圈分別輸出高壓脈沖及強(qiáng)電場，是滅弧室處于強(qiáng)電場、強(qiáng)磁場共同作用下，滅弧室開始放電，產(chǎn)生的離子電流經(jīng)過電流檢測模塊發(fā)送給微處理系統(tǒng)，微處理系統(tǒng)經(jīng)過計算得到高壓真空斷路器滅弧室真空度值，在顯示屏上顯示，同時通過數(shù)據(jù)存儲模塊和打印機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲和打印。

優(yōu)點效果: 本發(fā)明提供一種基于磁控放電理論高壓真空斷路器滅弧室真空度檢測系統(tǒng)，其利用磁放電理論實現(xiàn)真空度的準(zhǔn)確檢測，與火花計法和泄漏電流法相比較具有檢測精度高、可靠性好、穩(wěn)定性等優(yōu)點，同時利用數(shù)據(jù)存儲模塊實現(xiàn)真空度數(shù)據(jù)的長期存儲，為后續(xù)真空度狀態(tài)評估技術(shù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

附圖說明：

圖1基于磁控放電理論高壓真空斷路器滅弧室真空度檢測系統(tǒng)連接圖；

圖2為固定架的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖2的A部放大圖。

1、微處理系統(tǒng)；2、電場高壓產(chǎn)生模塊；3、磁場線圈； 4、IGBT模塊； 5、IGBT模塊；6、 IGBT驅(qū)動模塊；7、 IGBT驅(qū)動模塊；8、滅弧室；9、磁場電容；10、電壓檢測模塊；11、電場高壓驅(qū)動模塊；12、電流檢測模塊；13、控制面板；14、顯示屏；15、顯示驅(qū)動單元；16、數(shù)據(jù)存儲模塊；17、通信模塊；18、打印機(jī)；19、電容充電模塊。

具體實施方式：

本發(fā)明提供一種基于磁控放電理論高壓真空斷路器滅弧室真空度檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括微處理系統(tǒng)1、電場高壓產(chǎn)生模塊2、磁場線圈3、第一IGBT模塊4、第二IGBT模塊5、第一IGBT驅(qū)動模塊6、第二IGBT驅(qū)動模塊7、滅弧室8、磁場電容9電壓檢測模塊10、電場高壓驅(qū)動模塊11、電流檢測模塊12、控制面板13、顯示屏14、顯示驅(qū)動單元15、數(shù)據(jù)存儲模塊16、通信模塊17、打印機(jī)18和電容充電模塊19，其中電場高壓產(chǎn)生模塊2的控制端與電場高壓驅(qū)動模塊11的信號輸出端相連接，電場高壓產(chǎn)生模塊2的輸出端經(jīng)過電場高壓驅(qū)動模塊11與滅弧室8的動靜觸頭相連接，電場高壓驅(qū)動模塊11的控制端與微處理系統(tǒng)1的信號輸出端相連接，電場高壓驅(qū)動模塊11的信號輸入端與微處理系統(tǒng)1的信號輸出端相連接，磁場線圈3的兩端經(jīng)過第一IGBT模塊4與磁場電容9的正負(fù)端相連接，電壓檢測模塊10的測量端與磁場電容9的正負(fù)端相連接，電壓檢測模塊10的信號輸出端與微處理系統(tǒng)1的信號輸入端相連接，第二IGBT驅(qū)動模塊7的正負(fù)端經(jīng)過IGBT模塊5與電容充電模塊19的正負(fù)端相連接，IGBT驅(qū)動模塊6的信號輸出端與第一IGBT模塊4控制信號輸入端相連接，IGBT驅(qū)動模塊7的信號輸出端與第二IGBT模塊5的控制信號輸入端相連接，第一IGBT驅(qū)動模塊6、第二IGBT驅(qū)動模塊7的信號輸入端分別與微處理系統(tǒng)1的信號輸出端相連接，電流檢測模塊12的測量端與滅弧室8相連接，電流檢測模塊12的信號輸出端與微處理系統(tǒng)1的信號輸入端相連接，控制面板13的信號輸出端與微處理系統(tǒng)1的信號輸入端相連接，顯示屏14的信號輸入端經(jīng)過顯示驅(qū)動單元15與微處理系統(tǒng)1的信號輸出端相連接，數(shù)據(jù)存儲模塊16的信號輸入端與微處理系統(tǒng)1的信號輸出端相連接，打印機(jī)18的信號輸入端經(jīng)過通信單元17與微處理系統(tǒng)1的信號輸出端相連接，電容充電模塊19連接磁場電容9。

磁場線圈3通過固定架設(shè)置在滅弧室8外側(cè)，固定架包括支撐盒111）、上V形支撐卡、下V形支撐卡和調(diào)整螺桿888；在支撐盒111的兩端設(shè)置有限位滑道666，限位滑道666為沿支撐盒111長度方向設(shè)置的條形滑道；

上V形支撐卡包括上卡臂333和上隨動臂333-1，上卡臂333和上隨動臂333-1通過扭簧連接形成V形結(jié)構(gòu)；下V形支撐卡包括下卡臂222和下隨動臂222-1，下卡臂222和下隨動臂222-1通過另一個扭簧444連接形成V形結(jié)構(gòu)； 兩個扭簧均套在移動滾筒上，移動滾筒的中心設(shè)置有滾動軸555，滾動軸555的兩端伸進(jìn)限位滑道666內(nèi)并在使用時沿限位滑道666移動；

上隨動臂333-1與下隨動臂222-1通過活動軸777活動連接，活動軸777連接帶有螺紋999的拉動桿888，拉動桿888沿與限位滑道666垂直的方向穿過支撐盒111并通過螺紋999與支撐盒111螺紋配合；

在上卡臂333的前部設(shè)置有用于在垂直方向壓住傳感器的垂直固定壓片000；

在上卡臂333上沿上卡臂長度方向上一次設(shè)置有多個供垂直固定壓片000的立桿插入的限位槽001。

該固定架使用時，將拉動桿888向內(nèi)旋擰（也就是圖中的右上方向），使得上卡臂333與下卡臂222之間向外張開，然后將上卡臂333與下卡臂222分別置于被測裝置的上表面和下表面，將傳感器置于垂直固定壓片000底部，然后反向旋擰動桿888，使得上卡臂333與下卡臂222之間向內(nèi)收攏并逐漸夾緊被測物，使得傳感器與被測物緊密接觸完成操作，卸下或更換傳感器時重復(fù)旋擰拉動桿888的動作即可。

而多個限位槽001排列，可以調(diào)整垂直固定壓片000的位置，使其具有更好的適應(yīng)性，可以根據(jù)不同的狀況進(jìn)行位置調(diào)整。

基于磁控放電理論高壓真空斷路器滅弧室真空度檢測系統(tǒng)工作原理：在高壓真空斷路器滅弧室8處于開斷狀態(tài)時，在動靜觸頭之間通過電場高壓產(chǎn)生模塊2施加脈沖電場高壓，同時將磁場線圈3置于滅弧室8外側(cè)，向磁場線圈8通以大電流，從而在滅弧室8內(nèi)將產(chǎn)生與高壓同步的脈沖磁場。在脈沖強(qiáng)磁場與強(qiáng)電場的作用下，滅弧室8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成比例關(guān)系。

基于磁控放電理論高壓真空斷路器滅弧室真空度檢測系統(tǒng)工作過程：控制系統(tǒng)上電后，由控制面板13向微處理系統(tǒng)1發(fā)送檢測指令，微處理系統(tǒng)1發(fā)送控制指令給磁場電容9充電，通過電壓檢測模塊10檢測磁場電容9的電壓并反饋給微處理系統(tǒng)1，微處理系統(tǒng)1將檢測的電壓值預(yù)設(shè)值進(jìn)行對比，在達(dá)到預(yù)定值時發(fā)送停止指令，停止對磁場電容9進(jìn)行充電。微處理系統(tǒng)1發(fā)送控制指令控制電場高壓產(chǎn)生模塊2和磁場線圈3分別輸出高壓脈沖及強(qiáng)電場，是滅弧室8處于強(qiáng)電場、強(qiáng)磁場共同作用下，滅弧室8開始放電，產(chǎn)生的離子電流經(jīng)過電流檢測模塊12發(fā)送給微處理系統(tǒng)1，微處理系統(tǒng)1經(jīng)過計算得到高壓真空斷路器滅弧室8真空度值，在顯示屏14上顯示，同時通過數(shù)據(jù)存儲模塊16和打印機(jī)18對數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲和打印。