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基于屏蔽罩电位测量真空度的方法，是真空断路器真空度在线检测方法中的一个主要研究方向。但是，目前还没有一个基于本方法的实用高真空度测量系统。为了进一步探究断路器屏蔽罩电位与真空度间的关系，本文借助于由克-莫方程建立的相对介电常数-压强间的关系，通过有限元分析工具对不同压强下的真空断路器进行二维电场分析。结果表明，屏蔽罩电位与真空度具有一乐清樊高电气有限公司 联系人樊露：13587716025 15356512060 QQ:1139938146 乐清樊高电气有限公司，是一家专业从事高低压电器领域的产品研发、生产、销售和服务为一体的规模型企业，公司技术力量雄厚，设备配套完善， 产品型号多样，随着公司的不断发展，产品设计科学、制作精良、造型美观，是现代电网建设的理想的配套产品，其中户内（外）真空断路器 ，隔离开关，负荷开关，氧化锌避雷器，熔断器，穿墙套管，绝缘子，电流互感器，高压电力计量箱等一系列高低压电气产品畅销全国各地 我们以“科技兴业，质量创牌，诚信经营，优良服务”的企业宗旨；一直致力于追求卓越的民族电气工业，为广大新老用户提供优质的产品和良好的服务而不懈努力， 您的满意始终是我们追求的目标，真诚欢迎新老朋友惠顾，共创美好未来。 定的对应关系，并可以通过真空断路器外电场电位的测量来反应；真空断路器外电场电位在压强小于10-2Pa时的变化十分微弱，而在大于10-2Pa时电位有较明显的变化。并通过实验室模拟测量实验，进一步验证了该结果的正确性。本文的分析结果给出了真空断路器外电场电位随真空度变化的规律，对基于屏蔽罩电位法在线测量真空断路器真空度具有一定的指导意义。真空断路器是一种借助真空的良好熄弧性能来实现大电流开断的开关 装置。与传统的空气开关、油开关相比，真空断路器有开断可靠、故障率低、维护量少、结构紧凑等优点，这使它逐渐在输配电系统中，特别是在中压领域得到了广泛的运用。作为一种以真空为熄弧环境的开关，真空断路器内真空度的高低是其重要的一个参数。然而，由于内部组件放气、密封口漏气以及密封组件渗气的存在，运行中的真空断路器内部真空度会随着工作时间的推移而下降。当真空度下降到一定程度时，其开断性能就会得不到保证， 这不仅会造成本身设备的损坏，还可能引起整个电网的故障。
理论基础ANSYS静电分析以泊松方程为理论基础，结合电荷或电压等加载条件求解出分析对象的电场和电势分布。泊松方程如式(1)所示，φ、ρe和εr分别为静电场电位函数、电荷密度和相对介电常数。真空断路器真空度与电场电位关系研究在ANSYS静电分析中ρe和εr是分析过程中两个关键参数，分别代表着加载和材料属性。在仿真中，通过对灭弧室内真空区域属性的设置来模拟不同的真空度条件，即通过改变εr来模 拟不同真空度状态。然而通常真空度的高低是以压强大小来描述的，为实现相对介电常数对真空度的表示必须先建立介电常数与压强之间的关系。下面借助克劳休斯-莫索缔方程和理想气体气态方程来建立εr-p关系。真空断路器真空度与电场电位关系研究式(2)为克劳休斯-莫索缔方程，其中NA为阿伏伽德罗常数，α0为空气分子极化率，ρ和M分别为空气密度和摩尔质量。对于确定的气体电介质，α0和M可以看做常数。因此，可以令 真空断路器真空度与电场电位关系研究并做整理，得到相对介电常数与空气密度间的关系。2、模拟测量实验为进一步探究灭弧室真空度与电场电位间的关系，搭建了一套真空灭弧室真空度在线检测模拟测量实验，其实验系统如图5所示。其中，涡轮分子泵(主泵)与隔膜泵(前级泵)组成泵组用以真空的抽取，真空腔给灭弧室提供稳定的真空环境，为保证高真空时灭弧室内气体压强的准确测量，实验系统采用了高精度的电容薄膜真空规来测量高乐清樊高电气有限公司 联系人樊露：13587716025 15356512060 QQ:1139938146 乐清樊高电气有限公司，是一家专业从事高低压电器领域的产品研发、生产、销售和服务为一体的规模型企业，公司技术力量雄厚，设备配套完善， 产品型号多样，随着公司的不断发展，产品设计科学、制作精良、造型美观，是现代电网建设的理想的配套产品，其中户内（外）真空断路器 ，隔离开关，负荷开关，氧化锌避雷器，熔断器，穿墙套管，绝缘子，电流互感器，高压电力计量箱等一系列高低压电气产品畅销全国各地 我们以“科技兴业，质量创牌，诚信经营，优良服务”的企业宗旨；一直致力于追求卓越的民族电气工业，为广大新老用户提供优质的产品和良好的服务而不懈努力， 您的满意始终是我们追求的目标，真诚欢迎新老朋友惠顾，共创美好未来。 真空时的压强，通过微调阀实现对腔内真空的控制与调节。真空断路器真空度与电场电位关系研究图5模拟实验系统图6为实验中的信号传感探头及其等效电路。其中，Us为屏蔽罩上电位，C0为屏蔽罩与金属板间等效电容。金属板所搜集电场信号经高压电容C1、C2分压后经同轴电缆线输出。真空断路器真空度与电场电位关系研究图6传感探头及其等效电路实验中，首先关闭微调阀，使真空系统快速到达极限真空，把探头放置于距屏蔽罩外 壳125mm处，然后给灭弧室动触头加载6kV交流电压，并缓慢调节微调阀，在系统真空稳定到所需压强时进行信号测量。实验测量范围为3.0×10-3～1Pa，结果如图7所示。由图7可知，在所测范围内U0随着压强的上升也同步上升，具有高真空区变化缓慢，低真空变化较大，但在压强为10-2Pa附近变化可测的特点，与仿真结果所呈现的规律类似。真空断路器真空度与电场电位关系研究图7模拟实验结果3、结论通过以上 对真空断路器在不同真空度情况下的有限元电场仿真分析，以及模拟实验的测量分析，可以得出以下几点结论:屏蔽罩电位与断路器外的测量点电位基本保持同步变化的关系，
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