真空開關(guān)真空度在線監(jiān)測研究.pdf

1、真空開關(guān)在電力系統(tǒng)和其他領(lǐng)域都獲得了日益廣泛的應(yīng)用。真空開關(guān)的真空度是保證其操作性能的重要條件，實現(xiàn)真空開關(guān)真空度的在線監(jiān)測是真空開關(guān)智能化的重要內(nèi)容。但是目前提出的幾種真空開關(guān)真空度在線監(jiān)測技術(shù)還不能滿足實際應(yīng)用的需要。在真空測量技術(shù)中，冷陰極反磁控放電真空規(guī)的脈沖放電測量模式從理論上說雖然具有很多優(yōu)點，但是因其測量壓強的下限不易拓展而使其研究和應(yīng)用受到限制，目前還沒有見到有關(guān)的研究文獻。 本論文對反磁控冷陰極電離真空規(guī)的物理

2、基礎(chǔ)—高真空環(huán)境中的交叉電磁場放電的有關(guān)理論進行了研究，并根據(jù)氣體放電的蒙特卡羅計算機模擬原理設(shè)計了在高真空條件下對這一放電現(xiàn)象在反磁控管結(jié)構(gòu)中的計算機模擬算法，編制了模擬程序，對放電的一些基本過程進行了模擬研究。 根據(jù)上述有關(guān)的研究結(jié)果設(shè)計了一種實用結(jié)構(gòu)的二極型反磁控真空規(guī)和一種智能可調(diào)脈沖高壓發(fā)生及測量裝置。并研究了此種真空規(guī)的直流放電測量模式和脈沖放電測量模式的不同特點；脈沖操作模式下恒流放電及恒壓放電的測量方法；放電在不

3、同壓強下的伏安特性；反磁控管放電空間的有效長度對放電電流的影響；磁感應(yīng)強度的變化對放電過程的影響等問題。根據(jù)在高壓脈沖作用期間反磁控冷陰極放電電流的變化情況，設(shè)計了一種測量方法，能夠顯著減小冷陰極放電的泵效應(yīng)對真空度測量的影響。提出了一種前導(dǎo)脈沖放電法，能夠顯著縮短低壓強下放電的點火時間，從而有效拓展脈沖模式下的測量壓強下限。實驗表明此種實用結(jié)構(gòu)的反磁控冷陰極真空規(guī)的脈沖放電模式可以具有3×10<'-4>Pa至0.5 Pa的真空度測量范

4、圍，已經(jīng)完全能夠滿足真空開關(guān)真空度在線監(jiān)測的需要。 基于上述實驗及研究結(jié)果，論文設(shè)計了一種帶有智能真空度傳感器的真空滅弧室，其中真空度傳感器的放電部分是一個工作于脈沖放電測量模式的實用二極型反磁控放電規(guī)管，規(guī)管放電所需要的高壓脈沖電源由高性能一次電池(鋰亞硫酰氯電池)經(jīng)DC/DC升壓電路變換得到；放電的發(fā)生及真空度的測量由一個單片微處理器控制，測量結(jié)果可以通過無線或紅外等非接觸方式傳送至外部接收裝置。該真空度傳感器是一個獨立的運