耦合电容法真空度检查中丈量间隔对场强影响的研讨

　　真空断路器是电器设备的维护和操控的首要开关设备。灭弧室真空度会跟着真空断路器运转时刻而逐步降低，影响断路器正常作业，所以需求准确观测其改变情况。耦合电容式作为首要的真空度在线监测办法，可以有用地测得灭弧室真空度改变。但是电场传感器的刺进不可避免的会影响到灭弧室周边电场散布，加大真空度检查差错，从而对电力系统运转形成安全隐患。经过有限元剖析软件ANSYS，对参加传感器后不一样丈量间隔下的灭弧室周边电场进行仿真核算。仿真成果表明灭弧室与传感器安全间隔规模为50-70mm之间时，对周边电场影*小。并依据模仿数据剖析成果，为消除耦合式电容电场传感器对真空度检查安全隐患，提供了理论依据。

　　导言

　　真空断路器因为具有体积小，容量大、寿命长、可靠性高等长处，被广泛应用于低压与中压的许多范畴。真空断路器灭弧室内的真空度因为运送、安装、运转等因素而降低，这会直接影响断路器开端才能和耐压水平，对电力系统运转形成安全隐患，乃至变成事端[2]。国内统计资料表面，真空断路器的开断与关合事端份额较高，真空度不足是首要因素，每次真空断路器事端均匀丢失电量达数百万千瓦时，形成严峻的经济丢失。依据国家规定，考虑到断路器分断时灭弧功能的需求，真空度应不高于1.33×10^-2 Pa，才能够确保真空断路器安全运转。真空灭弧室真空度的检查办法分为离线检查和在线检查两类。真空断路器的离线检查办法首要包括：观察法，电弧电压法，火花计法，高频放电法，工频耐压法，部分放电检查法，X射线法和磁控放电法等。但离线检查办法实验复杂，无法做到即坏即修，消耗人力、财力和时刻。真空度在线检查的首要办法有：光电改换法、部分放电发[7]、悬浮电极放电空隙法[8]、检查自闭力的平衡绷簧与千分表法等。

　　耦合电容法[10]因为具有成本低，灵敏度高，不易受周围环境影响等长处成为现在首要的真空度在线检查办法。但电场传感器的刺进不可避免的会影响到灭弧室的电场散布，尤其是在畸变较为严峻的感应电极邻近电场处差错较大，为电网运转带来安全隐患。若能够消除耦合电容式电场传感器对灭弧室的电场影响，耦合电容式不失为一种有用的真空在线检查办法。

　　为了研讨耦合电容式传感器对灭弧室电场散布的影响，这篇文章经过运用有限元剖析软件ANSYS，求解时选用不完全乔列斯基分化共扼梯度法(ICCG法)对参加传感器后不一样间隔下灭弧室周边电场进行剖析，提出消除耦合式电容电场传感器对真空度检查安全隐患的对策，为断路器安全运转，防止事端重复发作起到指导作用。

1、耦合电容法

　　耦合电容法是依据部分放电丈量原理所提出的一种在线监测办法，如图1所示为耦合电容法丈量原理和等效电路。带电触头、屏蔽罩、勘探电极分别构成了图1所示的C1、C2散布电容，C2是耦合电容。当灭弧室正常作业时，屏蔽罩上不带电荷，当真空度降低引起带电触头与屏蔽罩之间的耐压强度降低。屏蔽罩与电极之间放电会使灭弧室内屏蔽罩带有必定量的静电荷。而屏蔽罩和大地之间的工频电场也随之发作改变，当工频电压升到必定值时，等值电容Cl被击穿放电，即图1(b)中的空隙G被击穿，这就使得电极电容C2和耦合电容C3构成的放电回路中的电荷从头散布，一起在M端经光电改换脉冲输出一个脉冲。从而检查灭弧室内真空度。屏蔽罩的沟通电位的有用值与真空度之间的联系曲线，如图2所示。