CN206532738U - 真空室 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种真空室，该真空室包括真空腔、设置在真空腔内部的动触头和静触头、两个平行的具有预设间隙的检测电极，还包括电源模块和检测模块；两个检测电极均设置在真空腔的内部；电源模块，设置在真空腔的外部，且与的两个检测电极连接，用于为所述的两个检测电极提供电压且使间隙电压持续增加，间隙电压为预设间隙的电压；检测模块，设置在真空腔的外部，且与的两个检测电极连接，用于检测预设间隙产生场致发射电流时的第一间隙电压和预设间隙发生击穿时的第二间隙电压，并根据第一间隙电压和第二间隙电压确定真空腔的真空度。在对本实用新型提供的真空室进行真空度检测时，可以在真空开关合闸时进行真空度检测，具有在线检测的可行性。

Description

真空室

技术领域

本实用新型涉及真空技术领域，具体涉及一种真空室。

背景技术

真空断路器由于在真空状态下的优良绝缘性能，在切断中高压电源后能够迅速熄灭电弧并抑制电流的扩大，真空度越高越能保证真空断路器开端电流的能力。

随着真空断路器工作时间的增长，由于触头开合以及密封不严等问题引起真空度改变，使真空断路器的工作性能降低，严重时不能开断正常工作或故障电流。因此真空度的检测尤为重要。

目前测量真空断路器真空度的方法很多，包括旋转式电场探头的屏蔽罩电位法、光电变换法、耦合电容法、冷阴极磁控放电法、弧后发射电流法等。其中，耦合电容法是在真空室外设置屏蔽盒，通过监测屏蔽罩电位进而获得真空室内真空度，具有成本低、实现简单等优点。但在实际应用中，屏蔽罩电位会受到电网电压波动及环境温度变化等影响，导致所监测的真空度准确度低、可靠性差，仅能测量10pa数量级的真空度，无法满足对真空室的真空度高精度在线监测的要求。光电变换法用光学元件Pockels作为探头，把与真空度对应电场的变化转换成光通量的变化，再经光纤传到低电场或检测系统中检测。但是探头长期运行的可靠性无法保证，而且存在温差干扰，所以此种方法并不能保证测量结果的准确性。

弧后电流发射法的真空度测量精度较高、测量范围大，但是，弧后发射电流法需要利用几百安的真空电弧清除触头表面原有的吸附层，获取吸附量为零的清洁表面，故这种测量方法很难实用化。另外，需要在不施加磁场的情况下，强行将灭弧室的动触头和静触头拉开，可能对灭弧室的正常运行及寿命造成一定影响，而且不能实现在线检测，即不能在真空开关合闸时进行真空度检测。

还有，现有的真空度测试仪大多都是便携式单机设备，需要手动操作来完成检测过程，检测效率低，不适用于大批量、高效率的检测需求。

实用新型内容

针对以上缺陷，本实用新型提供一种真空室，在对该真空室进行真空度检测时，可以在真空开关合闸时进行真空度检测，具有在线检测的可行性。

本实用新型提供的一种真空室包括真空腔、设置在所述真空腔内部的动触头和静触头、两个平行的具有预设间隙的检测电极，还包括电源模块和检测模块；

所述的两个检测电极均设置在所述真空腔的内部；

所述电源模块，设置在所述真空腔的外部，且与所述的两个检测电极连接，用于为所述的两个检测电极提供电压且使间隙电压持续增加，所述间隙电压为所述预设间隙的电压；

所述检测模块，设置在所述真空腔的外部，且与所述的两个检测电极连接，用于检测所述预设间隙产生场致发射电流时的第一间隙电压和所述预设间隙发生击穿时的第二间隙电压，并根据所述第一间隙电压和所述第二间隙电压确定所述真空腔的真空度。

可选的，所述检测模块具体用于计算所述第一间隙电压和所述第二间隙电压的比值，在预先确定的真空度-间隙电压比值关系中查找与该比值相对应的真空度，该真空度即为所述真空腔内部的真空度。

可选的，所述的两个检测电极的间隙小于0.5mm。

可选的，所述的两个检测电极的材质为铜铬合金。

可选的，所述电源模块为工频电压源或直流脉冲电压源。

可选的，该真空室还包括保护模块，所述保护模块设置在真空腔外部，且与两个检测电极连接，用于减小所述预设间隙击穿时的电弧电流。

在对本实用新型提供的真空室进行真空度检测时，利用电源模块为真空腔内的两检测电极提供电压，并利用检测模块检测预设间隙产生场致发射电流的第一间隙电压及预设间隙发生击穿时的第二间隙电压，然后利用检测模块根据这两个间隙电压确定真空腔内的真空度。而由于预设间隙是在两个检测电极之间形成的，间隙较小，与真空腔内的动触头和静触头没有关系，所需的第一间隙电压和第二间隙电压较小，因此可以在真空开关合闸时进行真空度的检测，实现在线检测。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本实用新型的特征信息和优点，附图是示意性的而不应理解为对本实用新型进行任何限制，在附图中：

图1示出了根据本实用新型真空室一实施例的结构示意图；

附图标记说明：

101-真空腔；102-屏蔽罩；103-静触头；104-动触头；105-动导电杆；106-波纹管；107-静导电杆；108-检测电极；109-电源模块；110-检测模块，111-保护模块。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

本实用新型一实施例提供一种真空室，如图1所示，该真空室包括真空腔101、设置在所述真空腔101内部的动触头104和静触头103、两个平行的具有预设间隙的检测电极108，还包括电源模块109和检测模块110；

所述的两个检测电极108均设置在所述真空腔的内部；

所述电源模块109，设置在所述真空腔101的外部，且与所述的两个检测电极108连接，用于为所述的两个检测电极108提供电压且使间隙电压持续增加，所述间隙电压为所述预设间隙的电压；

所述检测模块110，设置在所述真空腔101的外部，且与所述的两个检测电极108连接，用于检测所述预设间隙产生场致发射电流时的第一间隙电压和所述预设间隙发生击穿时的第二间隙电压，并根据所述第一间隙电压和所述第二间隙电压确定所述真空腔的真空度。

在对本实用新型提供的真空室进行真空度检测时，利用电源模块109为真空腔内的两检测电极108提供电压，并利用检测模块110检测预设间隙产生场致发射电流的第一间隙电压及预设间隙发生击穿时的第二间隙电压，然后利用检测模块根据这两个间隙电压确定真空腔内的真空度。而由于预设间隙是在两个检测电极之间形成的，间隙较小，与真空腔内的动触头和静触头没有关系，所需的第一间隙电压和第二间隙电压较小，因此可以在真空开关合闸时进行真空度的检测，实现在线检测。而且，不需要强行将灭弧室的动触头和静触头拉开，可以避免对灭弧室的正常运行及寿命造成影响。

进一步地，相对于现有技术中的耦合电容法，由于本实用新型的真空室在进行真空度检测时无需在真空室外设置屏蔽盒，因此可以避免因屏蔽盒受电网电压波动、环境温度变化等因素对检测造成的影响，提高了检测的准确性。相对于现有技术中的光电变换法，由于在长期运行时检测电极相对于探头具有更高的可靠性，因此本实用新型提高了长期运行的可靠性，又由于温差对两检测电极之间发生场致发射电流和发生击穿的影响非常小，因此相对于该方法本实用新型的检测准确度较高。另外，本实用新型提供的真空室可以实现真空度检测的自动化，可以实现在线监测或离线测试，使得检测效率提高，适用于大批量、高效率的检测需求。

在具体实施时，检测模块110可以具体用于计算所述第一间隙电压和所述第二间隙电压的比值，在预先确定的真空度-间隙电压比值关系中查找与该比值相对应的真空度，该真空度即为所述真空腔内部的真空度。

这里，检测模块110通过对比查找的方法确定真空度，过程非常简单。

在具体实施时，真空腔内两个检测电极108的间隙可小于0.5mm，这样可以在较小的电压下便会发生场致发射电流和击穿。

在具体实施时，两个检测电极108的材质可以但不限于铜铬合金。

在具体实施时，电源模块109施加在检测电极108上的电压可以为工频电压源或直流脉冲电压源，输出幅值可调。

在具体实施时，在为所述真空腔内的两个检测电极提供电压之前还包括：将所述设置在真空腔外部的保护模块，与两个检测电极连接，用于减小所述预设间隙击穿时的电弧电流，这样可以缩短击穿时间，从而保护检测电极，延长使用寿命。

在具体实施时，如图1所示，该真空腔中的静触头103和动触头104平行设置，该真空室还可包括设置在所述真空腔内的静导电杆107和动导电杆105，其中：

所述静导电杆107与所述静触头103连接，所述动导电杆105与所述动触头104连接，且所述静导电杆107和所述动导电杆105均伸出所述真空腔101。

真空腔内部的动导电杆105上可以套设有波纹管106，所述波纹管106用于对所述动导电杆和所述真空腔内壁之间密封。

该真空室还可包括设置在所述真空腔内围设所述静触头和所述动触头的屏蔽罩102。

不难理解的是，本实施例是以图1中的真空室为例对本实用新型进行说明，当然，在实际应用时，本实用新型提供的真空腔内不一定具有图1中所示出的静导电杆107、动导电杆105、屏蔽罩102、波纹管106等部件。

应当理解的是，尽管本实用新型中采用检测模块进行真空度的计算，但是本实用新型的改进之处并不在于检测模块的计算过程，实质上计算过程非常简单，仅为一个检测和查找的过程，在实际应用时是完全可以采用现有技术中存在的硬件模块实现的，因此本实用新型并不涉及软件的改进。

在本实用新型中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。

虽然结合附图描述了本实用新型的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (6)

1.一种真空室，其特征在于，包括真空腔、设置在所述真空腔内部的动触头和静触头、两个平行的具有预设间隙的检测电极，还包括电源模块和检测模块；

所述的两个检测电极均设置在所述真空腔的内部；

所述电源模块，设置在所述真空腔的外部，且与所述的两个检测电极连接，用于为所述的两个检测电极提供电压且使间隙电压持续增加，所述间隙电压为所述预设间隙的电压；

所述检测模块，设置在所述真空腔的外部，且与所述的两个检测电极连接，用于检测所述预设间隙产生场致发射电流时的第一间隙电压和所述预设间隙发生击穿时的第二间隙电压，并根据所述第一间隙电压和所述第二间隙电压确定所述真空腔的真空度。

2.根据权利要求1所述的真空室，其特征在于，所述检测模块具体用于计算所述第一间隙电压和所述第二间隙电压的比值，在预先确定的真空度-间隙电压比值关系中查找与该比值相对应的真空度，该真空度即为所述真空腔内部的真空度。

3.根据权利要求1所述的真空室，其特征在于，所述的两个检测电极的间隙小于0.5mm。

4.根据权利要求1所述的真空室，其特征在于，所述的两个检测电极的材质为铜铬合金。

5.根据权利要求1所述的真空室，其特征在于，所述电源模块为工频电压源或直流脉冲电压源。

6.根据权利要求1所述的真空室，其特征在于，还包括保护模块，所述保护模块设置在真空腔外部，且与两个检测电极连接，用于减小所述预设间隙击穿时的电弧电流。