[发明专利]一种自动调节老炼能量的真空灭弧室脉冲电压老炼方法

权利要求书

1.一种自动调节老炼能量的真空灭弧室脉冲电压老炼方法，其特征在于：采用击穿降压、未击穿升压的脉冲电压施加方式，测量老炼过程中真空灭弧室击穿电压的变化趋势判断老炼能量是否过大或过小，自动调节限流电阻和并联电容使老炼能量达到其最优值，在最大程度上去除电极表面的绝缘薄弱点并提升真空间隙的绝缘性能；

所述一种自动调节老炼能量的真空灭弧室脉冲电压老炼方法，具体包括如下步骤：

步骤1：根据真空灭弧室的电压等级，确定老炼起始脉冲电压峰值U_c(0)，其值为该电压等级真空灭弧室标准雷电冲击耐受电压U_L的P₁倍，P₁的取值范围为20％-50％；

U_c(0)＝P₁·U_L (1)

步骤2：根据老炼起始脉冲电压，调节起始老炼能量为Q_c(0)，Q_c(0)的取值范围为1-10J；若脉冲电压源输出的能量大于Q_c(0)，则在脉冲源输出端串联限流电阻降低老炼能量；若输出的能量小于Q_c(0)，则在真空灭弧室试品两端并联电容增加老炼能量；

步骤3：逐次施加脉冲电压至真空灭弧室试品，利用分压器测量真空灭弧室试品的击穿电压，利用电流互感器测量流过真空灭弧室试品的击穿电流I_b(n)；若检测到流过真空灭弧室试品的电流峰值超过击穿电流临界值I_bc，则判定真空灭弧室试品发生击穿，否则判定真空灭弧室试品耐受住脉冲电压，I_bc的取值范围为10-20mA；

I_b(n)≥I_bc (2)

若试品发生击穿，下一次老炼施加的脉冲电压幅值降低ΔU：

U_c(n+1)＝U_c(n)-ΔU (3)

其中电压梯度ΔU为该电压等级真空灭弧室标准雷电冲击耐受电压U_L的P₂倍，P₂的取值范围为1％-4％；

ΔU＝P₂·U_L (4)

若试品耐受住脉冲电压，下一次老炼施加的脉冲电压幅值增加ΔU：

U_c(n+1)＝U_c(n)+ΔU (5)

步骤4：统计老炼过程中击穿电压的变化曲线以及最大击穿电压U_bmax，通过测量得到的击穿电压U_b(n)与击穿电流I_b(n)波形计算该次老炼的能量Q_c(n)：

Q_c(n)＝∫(U_b(n)·I_b(n))dt (6)

若击穿电压下降到当前最大击穿电压U_bmax的P₃倍时，则判定出现了“去老炼”，P₃的取值范围为70％-90％；

U_b(n) ≤P₃·U_bmax (7)

此时通过增加限流电阻或降低并联电容将下一次老炼的能量Q_c(n+1)降低至该次老炼能量Q_c(n)的P₄倍，P₄的取值范围为80％-90％；同时，重新统计击穿电压的变化曲线以及最大击穿电压U_bmax；

Q_c(n+1)＝P₄·Q_c(n) (8)

步骤5：若从开始老炼至此尚未出现“去老炼”，则判定老炼能量较低，通过降低限流电阻或增加并联电容将下一次老炼的能量Q_c(n+1)增加至该次老炼能量Q_c(n)的P₅倍，P₅的取值范围为105％-120％；如若出现了一次“去老炼”，则不再增加老炼能量；这使得老炼能量逐渐调节至不出现“去老炼”现象的临界值，该临界值为保证不破坏电极表面的最大老炼能量，即最优老炼能量；

Q_c(n+1)＝P₅·Q_c(n) (9)

步骤6：若在连续N_s次老炼实验中真空灭弧室试品的最大击穿电压U_bmax不再增加并且在此过程中未出现“去老炼”的现象，则判定真空灭弧室试品的绝缘性能已经老炼至最优，老炼结束，N_s的取值范围为300-500。