中低压真空断路器灭弧室真空度在线监测的研究(2)

一般真空灭弧室屏蔽罩，金属部分完全密封在灭弧室中，其电位变化无法直接测试。但屏蔽罩电位变化会引起屏蔽罩附近电场变化，故通过放置于屏蔽罩附近PockelS电场探头可以测知屏蔽罩电位变化，从而可以进行真空度在线监测。

光束首先通过薄膜式起偏器将其极化为线偏振光，当泡克尔斯晶体上施加有电场时晶体会产生双折射。如使用起偏器和检偏器性质相同，并使入射光成某一固定角度话，随着电场的变化，透过泡克尔斯元件输入到接收光电二极管中光通量就会一一对应地变化，使用这一反映电场变化信号就可以对真空开关灭弧室的真空度状况进行评价、判断、显示及报警。

屏蔽罩电场是指灭弧室绝缘壳外屏蔽罩部位与接地机架之间形成电场，当真空开关结构一定时，仅与系统电压有关。

为解决Pocke1S电场探头温度特性较差的问题，在选择时要选用温度特性及电场灵敏度完全一样的三个电场探头，分别安装于真空开关三相灭弧室的屏蔽罩附近，将三路电场信号及环境温度信号同时输入计算机进行对比分析，从而消除由于温度波动带来测量误差。为解决三相灭弧室外部电场分布不均匀，进而影响测量灵敏度问题，在PockelS电场探头绝缘支撑件中插入一高压电容C2。该电容耐压高、电容值很小，

不影响整体绝缘配合，但可为电场探头提供一测量基准，从而提高了整个系统测量灵敏度。当灭弧室接近临界真空状态时，遇到分断操作，既可判断出真空度较低一相，发出警报。

本研究通过真空灭弧室真空度在线检测系统，使用PockelS电场探头测试灭弧室屏蔽罩附近电场变化，可判断出灭弧室内真空度优劣。使用三个电场探头，由计算机同时采集三相灭弧室屏蔽罩电场变化情况，抵消了由于环境温度变化带来测量误差。使用高压电容作为电场探头电场基准，提高了系统测量灵敏度。电场探头及引出光纤为绝缘体，测试时不改变断路器主体结构，不影响断路器各项性能，安全可靠。

4、结论及展望

4.1 本文分析了国内外在真空灭弧室真空度监测方面研究成果，发展了一种具有较高精度在线监测真空度方法一一电光变换法，即利用Pocke1S光学元件在电场中能改变光学性能原理，把与真空度对应电场变化转换成光通量变化，再经光纤传到低电场区或控制系统中进行检测。

4.2展望

真空断路器在线监测是进行状态检修基础工作，故障诊断就是在信号监测处理基础上进行，无论是简单逻辑诊断、模糊诊断、统计诊断，还是人工神经网络、专家系统等都需要积累经验，需要大量数据分析，所以，在线监测装置数据积累成为关键。还可将真空断路器在线监测工作与其生产制造结合起来进行，真空断路器出厂时即附有传感装置，以更加快捷、方便实施在线监测。

转载请注明来自：http://www.uuqikan.com/jixielw/3192.html