随着近几年我国配电系统“无油化”改造的顺利实施，真空度断路器的应用越来越广泛。真空断路器的核心部分是灭弧室，由于灭弧室是以真空条件作为其工作基础的，因此，其真空度将直接影响到电力系统的运行安全性。
真空开关较之油开关而言，它具有开断容量大，灭弧性能好，机械寿命长，运行维护量小，检修量小，检修周期长等特点。虽然真空开关缺陷率和故障率较低，但较突出的问题是真空泡的真空度检测问题，它不象油开关，SF6开关那样容易检查其介质量。有些真空开关在运行过程中其真空灭弧室含有不同程度的泄露，有的在寿命范围内就可能泄露到无法正常开断的地步，系统中有报道称，因真空泡真空度达不到要求，而引起开关爆炸，造成三相短路，酿成重大事故等，因此，对真空泡真空度的检测必须引起高度重视。
一、真空灭弧室基本结构和原理
真空断路器的灭弧室每一只为不可拆卸的整体，动、静能力分别焊在动、静导电杆上。静导电杆焊在上法兰盘上，动导电杆上焊一波纹管在导向套内运行。波纹管及导向套焊在下法兰盘上，由瓷柱支撑的金属圆筒屏蔽罩在动静触头外面，再与玻璃外壳形成密封的腔体。该腔体经过抽真空，真空度一般在10-6Pa以上。当合、分闸操作时，动导电杆上下运动，波纹管被压缩或拉伸，使真空灭弧室内的真空度得到保持。
在真空中由于气体分子的平均自由行程很大，气体不容易产生游离，真空的绝缘强度比大气的绝缘强度要高得多。当开关分闸时，触头间产生电弧，触头表面在高温下挥发出金属蒸气，由于触头设计为特性形状，在电流通过产生磁场，电弧在此磁场力的作用下沿触头表面切线方向快速运动，在金属圆筒（即屏蔽罩）上凝结了部分金属蒸汽，电弧在自然过零时就熄灭了，触头间的介质强度又迅速恢复起来。
二、基本测试方法
1、传统方法：工频耐压法，即真空开关处于开断专断状态下，在动静触头之间施加一定的电压，检测泄露电流的大小或观察灭弧室内的放电现象，由此推断真空度的好坏。这种方法的优点是方法简单，其缺点是，只能定性检测真空度的好坏，而且由于施加的电压不高，真空度在10-5---3Pa之间，无法分辨，既耐压法的实验结果基本是一样的，所以无法合理地判断发展性泄露（即同一个真空开关和上次相比有多大程度的泄露）。这种方法只能出略地判断其真空度严重劣化的灭弧室，属定质检测。
2、近年研发结果：励磁放电、电离电荷采样原理，属定性定量检测。
三、关于电离电荷采样的测试原理
将灭弧室两触头拉开一定的开距施加脉冲高压，将励磁线圈绕于灭弧室内外侧，向线圈通以大电流，从而在灭弧室内产生与高压同步的脉冲磁场。这样，在脉冲磁场的作用下，灭弧室中的电子作螺旋运动，并与残余气体分子发生碰撞电离，所产生的离子电流与残余气体密度（即真空度）近似成比例关系。对于直径不同的真空管，在同等真空度条件下，离子电流饿大小也不相同。通过实验可以标定出各种管型的真空度与离子电流的对应关系曲线。当测知离子电流后，就可以通过查询该管型的离子电流-----真空度曲线获得该管型的真空度，这一过程由计算机自动完成。
另外，由于真空灭弧室其几何尺寸、材料的不同，当内部真空度和外加激励电源一定时，其放电电荷量是不同的，并且有相当的差异。为准确测量，对每一种真空灭弧室必须有对应的从电离电荷量到真空度推算曲线。
针对此测量曲线，目前国内厂家出厂的真空度测试仪设备，如采用电离电荷采样，有较大区别的是分别具有一条、三条、五条测量曲线，最多的是具有35条测量曲线，所以检测的数据的准确性出现许多争议。主要缘于收集该曲线价格比较昂贵，具较难收集。
一般情况下，真空度的测量范围为10-1—10-4，根据国家标准真空度在6.6x10-2Pa以下，属不合格范围，应予以淘汰。依据《高压断路器定货技术条件》（99）对于运行中的真空度断路器其真空灭弧室的真空度不得大于6.6x10-2Pa和电力部颁标准1.33x10-2Pa，当真空度大于10-2Pa时建议该真空管报废。
真空开关管的有效期（包括储存期和使用年限）一般在15-20年左右，在允许期之末，真空度不得大于6.6x10-2Pa。对于储存期的真空管也应在规定的使用有效期内进行检查，其真空度也不得大于6.6x10-2Pa。可由正式计算储存期。
T=6.6x10-2Pa-Pn /Pn+1-Pn x tn/365
Pn:真空度测量值
Pn+1：静止后真空度复测值
tn：不少于7天
根据真空开关使用单位经验，建议投产后3个月、6个月、1年各进行一次预防性试验，然后按正常的预试周期进行预试，从而达到在真空开关不稳定期内加强对其运行检测的目的。通过测量试验和统计对真空泡的运行状态作出综合判断。
四、选购真空度测试仪应注意的问题
1、测量值的准确性，避免模拟数据；2、现场抗干扰性，避免死机现象；3、安全隐患，防止发生电击伤人现象。4、选用较全面的测量曲线的真空测试仪。
五、结局语
真空度作为我国电力行业日趋普及的高压电器，其内部的真空度直接影响着开断性能，关系着电力系统运行的安全性，因此，灭弧室的真空度检测是非常必要且重要的。面对市场上质量与价格众多的设备产品如何选择也是相当重要的。 |
