真空断路器被广泛应用于电力系统的众多领域,它具有结构简单、耐压强度高、开断能力大和可靠性高等优点。灭弧室是真空断路器的重要组成部分,电弧就是在灭弧室内分断的。为了保证真空断路器可靠运行,真空断路器灭弧室内真空度至少要达到10^-2Pa。但是由于种种原因,运行一段时间以后的真空断路器灭弧室内的真空度将逐渐下降。如果灭弧室内的真空度降低到超过某一特定的阈值,断路器就会丧失电流的分断能力,要是超过一到二个数量级,真空断路器就会丧失它的电气绝缘特性,给电力系统的运行带来极大的危害。因此对运行一段时间以后的真空断路器进行真空度检测是有必要的。 真空度检测的方法有很多,不同的方法适合不同的场合。但是在目前广泛采用的方法中都存在各自弊端。 本文介绍了一种利用测量高频脉冲电流来检测真空度的方法并设计和实现了整个检测系统的实验装置,给出实验结果。这种方法主要是在真空断路器触头两端加高频高压电源,以使触头两端产生预击穿电流。进行容性电流补偿以后,对发射电流中高频脉冲电流进行峰值检测,该峰值与灭弧室内真空度呈现单一对应关系。当需要检测真空断路器灭弧室内真空度的时候,只需要检测触头两端高频脉冲电流峰值的大小,就可以通过高频脉冲电流峰值—真空度定标曲线推断出灭弧室内的真空度。这种方法操作简单、测量精度高、测量范围大,并可以给出具体的真空度和安全裕量,适合于现场操作。 文中首先简要介绍了真空断路器和几种常用的真空度检测方法并给出其存在弊端。然后介绍了利用高频脉冲电流检测真空度的原理,给出实验方案。随后在第三章分3个部分介绍了如何实现整个实验系统,包括:逆变电源、触发信号发生器、高频脉冲电流检测电路的硬件实现,并在相应章节分别给出了它们实现的基本原理或程序设计。第四章详细地给出系统测试结果,包括触发信号发生器的驱动波形、逆变电路输出的波形以及峰值采样电路仿真波形。最后根据系统测试结果给出实验结论。