奧斯科閥門

真空開關(guān)在電力系統(tǒng)和其他領(lǐng)域都獲得了日益廣泛的應(yīng)用。真空開關(guān)的真空度是保證其操作性能的重要條件，實(shí)現(xiàn)真空開關(guān)真空度的在線監(jiān)測是真空開關(guān)智能化的重要內(nèi)容。但是目前提出的幾種真空開關(guān)真空度在線監(jiān)測技術(shù)還不能滿足實(shí)際應(yīng)用的需要。在真空測量技術(shù)中，冷陰極反磁控放電真空規(guī)的脈沖放電測量模式從理論上說雖然具有很多優(yōu)點(diǎn)，但是因其測量壓強(qiáng)的下限不易拓展而使其研究和應(yīng)用受到限制，目前還沒有見到有關(guān)的研究文獻(xiàn)。 本文對(duì)反磁控冷陰極電離真空規(guī)的物理基礎(chǔ)—高真空環(huán)境中的交叉電磁場放電的有關(guān)理論進(jìn)行了研究，并根據(jù)氣體放電的蒙特卡羅計(jì)算機(jī)模擬原理設(shè)計(jì)了在高真空條件下對(duì)這一放電現(xiàn)象在反磁控管結(jié)構(gòu)中的計(jì)算機(jī)模擬算法，編制了模擬程序，對(duì)放電的一些基本過程進(jìn)行了模擬研究。

 根據(jù)上述有關(guān)的研究結(jié)果設(shè)計(jì)了一種實(shí)用結(jié)構(gòu)的二極型反磁控真空規(guī)和一種智能可調(diào)脈沖高壓發(fā)生及測量裝置。并研究了此種真空閥的直流放電測量模式和脈沖放電測量模式的不同特點(diǎn)；脈沖操作模式下恒流放電及恒壓放電的測量方法；放電在不同壓強(qiáng)下的伏安特性；反磁控管放電空間的有效長度對(duì)放電電流的影響；磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化對(duì)放電過程的影響等問題。根據(jù)在高壓脈沖作用期間反磁控冷陰極放電電流的變化情況，設(shè)計(jì)了一種測量方法，能夠顯著減小冷陰極放電的自吸泵效應(yīng)對(duì)真空度測量的影響。提出了一種前導(dǎo)脈沖放電法，能夠顯著縮短低壓強(qiáng)下放電的點(diǎn)火時(shí)間，從而有效拓展脈沖模式下的測量壓強(qiáng)下限。實(shí)驗(yàn)表明此種實(shí)用結(jié)構(gòu)的反磁控冷陰極真空規(guī)的脈沖放電模式可以具有3×10~(-4)Pa至0.5 Pa的真空度測量范圍，已經(jīng)完全能夠滿足真空開關(guān)真空度在線監(jiān)測的需要。

基于上述實(shí)驗(yàn)及研究結(jié)果，設(shè)計(jì)了一種帶有智能真空度傳感器的真空滅弧室，其中真空度傳感器的放電部分是一個(gè)工作于脈沖放電測量模式的實(shí)用二極型反磁控放電規(guī)管，規(guī)管放電所需要的高壓脈沖電源由高性能一次電池(鋰亞硫酰氯電池)經(jīng)DC／DC升壓電路變換得到；放電的發(fā)生及真空度的測量由一個(gè)單片微處理器控制，測量結(jié)果可以通過無線或紅外等非接觸方式傳送至外部接收裝置。該真空度傳感器是一個(gè)獨(dú)立的運(yùn)行單元，不僅對(duì)真空開關(guān)的正常操作沒有任何影響，而且與真空滅弧室的具體運(yùn)行參數(shù)無關(guān)，因此可適用于各電壓等級(jí)的真空滅弧室。真空度傳感器的電路部分工作于低功耗狀態(tài)，一次更換電池就可以使其具有將近十年的運(yùn)行壽命。采用上述真空滅弧室，就可以使真空開關(guān)真空度的在線監(jiān)測達(dá)到實(shí)用化，對(duì)于提高真空開關(guān)的智能化程度具有重要實(shí)際意義。

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