[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

说明书

本发明公开一种自动调节老炼能量的真空灭弧室脉冲电压老炼方法，本发明旨在通过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，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，解决了现有真空灭弧室在电压老炼过程中出现老炼不充分以及“去老炼”的问题，使真空灭弧室的绝缘强度能够老炼到更高的水平。

技术领域

本发明属于真空灭弧室老炼技术领域，具体涉及一种自动调节老炼能量的真空灭弧室脉冲电压老炼方法。

背景技术

随着真空断路器在整个电力系统中的应用迅速发展，真空灭弧室作为真空断路器的核心部件，其绝缘性能的要求也不断提高。为了提高真空灭弧室的绝缘性能，需要对真空灭弧室进行充分的老炼去除电极表面残留的气体、杂志和加工毛刺，“钝化”电极表面，使得真空灭弧室内部的真空间隙达到其最佳的绝缘性能。

真空灭弧室的主要老炼方法包括电压老炼和电流老炼。对于电压老炼，其原理是在真空灭弧室两端施加一定的高电压，真空间隙阴极表面上的微凸起处电场集中，由于电场强度较高而场致发射出高能电子束，高能电子束撞击在阳极表面，使得阳极表面局部的温度剧增至气化，同时场致发射产生的高温使得阴极表面的局部也发生气化。经过这一过程，电极表面上的微凸起、微观粒子以及吸附气体都会被移除，从而提高真空灭弧室的绝缘性能。在电压老炼中，脉冲电压火花老炼的效果显著优于工频电压火花老炼和辉光放电老炼。

目前，真空灭弧室在脉冲电压老炼过程中往往不控制老炼能量，这种情况下若老炼能量过小，导致电极表面的绝缘弱点不能完全去除，造成老炼不充分而无法达到其最优的绝缘性能；如果老炼能量过大，可能导致电极表面出现较大的凹陷并溅射出的金属微粒，产生更多的绝缘弱点，因此将出现“去老炼”现象而降低真空灭弧室的绝缘性能。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种自动调节老炼能量的真空灭弧室脉冲电压老炼方法，利用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，能够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，解决了现有真空灭弧室在电压老炼过程中出现老炼不充分以及“去老炼”的问题，使真空灭弧室的绝缘强度能够老炼到更高的水平。

为达到以上目的，本发明采用如下技术方案：

一种自动调节老炼能量的真空灭弧室脉冲电压老炼方法，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；