带真空度在线监测的固封极柱制造技术

本实用新型专利技术公开了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。本实用新型专利技术将真空灭弧室真空度在线监测技术和环氧固封技术结合，在内部结构上考虑离子柱的安装和固定方式，并用环氧树脂包封成固封极柱，使其实现真空开关在使用状态下真空灭弧室真空度的在线监测，并且该真空开关具有检测故障前兆的能力，在故障实际发生前便可及时地提出预警或报警信息，避免事故的发生。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种固封极柱，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

技术介绍
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。
技术实现思路
本技术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。本技术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。本技术的工作过程为本技术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10°Pa 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。与现有技术相比，本技术的有益效果本技术带真空度在线监测的固封极柱将真空灭弧室真空度在线监测技术和环氧固封技术结合，在内部结构上考虑离子柱的安装和固定方式，并用环氧树脂包封成固封极柱，使其实现真空开关在使用状态下真空灭弧室真空度的在线监测，并且该真空开关具有检测故障前兆的能力，在故障实际发生前便可及时地提出预警或报警信息，避免事故的发生。附图说明图I是本技术带真空度在线监测的固封极柱的剖面结构示意图；图2为图I中带真空传感器的真空灭弧室的示意图；图3为图I中离子柱的示意图。其中1_真空灭弧室，2-离子柱，3-真空传感器，4-永磁铁，5-真空灭弧室，11-信号输入端，12-整流二极管，13-限流电阻，14-采样电阻，15-隔离电阻，16-稳压二极管，17-信号输出端。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了相互排斥的特质和/或步骤以外，均可以以任何方式组合，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换，即，除非特别叙述，每个特征之一系列等效或类似特征中的一个实施例而已。实施例如图I所示，本技术带真空度在线监测的固封极柱将真空灭弧室真空度在线监测技术和环氧固封技术结合，其包括真空灭弧室I、离子柱2和真空传感器3，真空传感器3设于真空灭弧室I的顶部，且所述真空灭弧室I与真空传感器3相连接处设有硅橡胶缓冲层，离子柱2设于真空灭弧室I的侧壁，所述离子柱2的一端与地相连，另一端与真空传感器3的上端相连，所述真空传感器3的工作电压取自加设于真空灭弧室5上电网电压的相电压，真空传感器3将真空灭弧室I的真空压力转换为电信号后，通过离子柱2采集输出；在真空传感器3的工作腔外设有永磁铁4，所述真空灭弧室I、离子柱2、真空传感器3和永磁铁4通过环氧树脂固封成为一体。如图2所示所述真空传感器3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5管内真空相通，真空传感器3通过永磁铁4和加设于真空灭弧室5上的电网电压形成的电场和磁场使真空传感器3工作腔内气体电离后的离子定向运动，形成离子流；该离子流的大小与真空传感器3工作腔内残余气体有关，亦即与真空灭弧室管内气体压力有关。如图3所示，所述离子柱2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12、限流电阻13、采样电阻14和隔离电阻15 ;所述真空传感器3的输出端与离子柱2的信号输入端11相连，信号输入端通过一整流二极管12后依次与限流电阻13、采样电阻14和隔离电阻15相连，在所述采样电阻14两端并联一稳压二极管16，并且与信号输出端17相连接；所述整流二极管为耐受反向电压高的高压二极管；所述限流电阻是由至少72个大功率电阻串联而成。工作时，一方面，电网上的交流电压经离子柱整流二极管整流，变为直流电压加在真空传感器3的工作腔，作为真空传感器3的工作电压。另一方面，离子柱2上的采样电阻将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带真空度在线监测的固封极柱，其特征在于：包括真空灭弧室（1）、离子柱（2）和真空传感器（3），真空传感器（3）设于真空灭弧室（1）的顶部，离子柱（2）设于真空灭弧室（1）的侧壁，所述离子柱（2）的一端与地相连，另一端与真空传感器（3）的上端相连，所述真空传感器（3）的工作腔外设有永磁铁（4），所述真空灭弧室（1）、离子柱（2）、真空传感器（3）和永磁铁（4）通过环氧树脂固封成为一体。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵广慧，王军，
申请(专利权)人：成都凯赛尔电子有限公司，
类型：实用新型
国别省市：