真空断路器在线监测装置

RS-301型真空断路器在线监测装置

说明书

南京南电继保自动化有限公司

2006．11

前言

RS-301型真空断路器在线监测装置采用德国最新非接触式微波传感技术，灵敏可靠，真空状况尽在掌握，攻克了因真空度下降导致的开关柜爆炸这一世界性难题。

装置全面通过电力工业电力系统自动化设备质量检验自检中心的型式实验及国家电网公司自动化设备电磁兼容实验室IV级检测，其制造和质量体系完全符合ISO-9000产品质量标准。

产品使命：掌握真空，杜绝爆炸

目录

1: RS-301概述 (4)

1.1装置简介...............................................................................错误！未定义书签。

1.2性能特点 (8)

1.3外观结构 (9)

2: 基本指标和性能规格 (13)

2.1 基本性能规格 (13)

2.2 基本技术指标.....................................................................错误！未定义书签。

2.1.1 电源电压.........................................................................错误！未定义书签。

2.1.2 继电器动作时间..............................................................错误！未定义书签。

2.2.3 信号开出触点性能..........................................................错误！未定义书签。

2.1.4 机械性能.........................................................................错误！未定义书签。

2.1.5 绝缘性能.........................................................................错误！未定义书签。

2.1.6 冲击电压.........................................................................错误！未定义书签。

2.1.7 寿命.................................................................................错误！未定义书签。

2.1.8 环境条件.........................................................................错误！未定义书签。

2.1.9 抗干扰能力.....................................................................错误！未定义书签。3: 安装与调试.. (16)

3.1 产品安装 (16)

3.2 产品调试..............................................................................错误！未定义书签。4: 附件资料 (17)

5: 订货需知.........................................................................................错误！未定义书签。

1:概述

产品用途：

真空断路器在运行过程中真空度会逐步下降，真空泄漏到一定程度，分合闸时开关柜会发生爆炸，严重者波及整个高压柜室连环烧毁。尽管国家执行了定期检修制度，但因现场对真空度无法检测，只能通过破坏性高压试验验证，囿于国内真空泡技术水平的限制，两次检修期间发生真空泄露导致开关爆炸时有发生，给用户造成了惨重的损失。事实上，真空断路器复杂的密封结构也不允许用户进行常规手段进行检修。真空度在线监测已经成为一次设备状态检修的重要组成部分，国际国内众多电力专家都在为之努力而没有攻克。

本产品通过非接触式传感器实时捕捉运行状态中的真空断路器（以下简称VCB）在真空度下降时发生的特征变化，在VCB发生真空泄漏初期及时告警，提醒运行人员及时处理，杜绝因真空泄漏导致的开关爆炸。真空度在线监测装置的诞生彻底释放了运行检修人员的精神压力。

装置检测流程：

检测原理说明：

当灭弧室真空度正常时，仅需几百伏的电压就可以维持带电触头与中间屏蔽罩之间由场致发射引起的电子电流, 屏蔽罩积累的电荷使得屏蔽罩上的电位较高，最高可接近电源电压的峰值，且比较稳定；真空断路器的金属导杆和触头与屏蔽罩之间相当于一个电容器，真空断路器的屏蔽罩对地也相当于一个电容器。当真空度降低时，灭弧室内的气体密度变大，内部气体压力的升高将导致气体分子、金属粒子、各种粒子增多，从而引起绝缘特性下降，预击穿电压降低，发生预击穿的几率增多，产生预放电，导致屏蔽罩电位下降，并使真空断路器周边电场强度发生变化。在内部气体压力开始变化时这种变化不是很明显，但到一定值时电场变化变得十分明显，然后又趋于缓和，其变化曲线类似于低通滤波器。因此利用这一曲线，通过外加特定的微波型号穿透VCB，收集反馈信号的变化，可以较好地判断内部气体压力的变化趋势。

当内部气体压力进一步升高时，金属导杆和触头主要通过导电气体对屏蔽罩充放电，

由于屏蔽罩对地的电容很小，少量的电荷堆积即可大幅度减小触头附近的电场强度。因此难以形成稳定的导电性通道。而可能在触头的边缘形成电晕，此刻通过外加特定的微波穿透信号，该电晕使得屏蔽罩上的反馈信号周期性出现，检测这个特定的反馈信号的存在，就可以反映内部气体压力的变化。

由安装在真空断路器现场的天线传感器检测到屏蔽罩周围的反馈信号电场的变化，通过信号输送通道和相应的滤波，放大以及转换器件将相关数据送达中央程序处理器（CPU）进行判断处理。由于真空断路器中的反馈信号和周边的电场与真空断路器现场的干扰噪声信号处于同一数量级的电场环境之中, 因此必须从硬件和软件上采取抗干扰措施,保证系统有很强的抗干扰性能,使系统获得有效可靠的故障真实信号。为此, 天线传感器发射、采集元件必须尽可能安放在屏蔽罩的附近, 在硬件的各个环节上必须采用屏蔽、隔离、滤波、放大，选择合适的频带等措施避开干扰噪声的频谱。

图: 灭弧室内部构造示意图

理论基础：

１．帕邢法则

也可以称为放电电压的相似法则，帕邢(Louis C.H.F.Paschen、德国实验物理学家，波恩大学・蒂宾根大学教授，在放电光谱学上进行了重要的研究，是世界范围内权威科学家)首次在实验中明确:“某气体在均匀电场中的放电电压为此气体的压力p和间隙距离d乘积的函数”，