表面纳米化提升真空开关内激光诱导等离子体信号研究

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作者 陈家伟 刘佳琪 +3 位作者 袁欢 杨爱军 王小华 荣命哲 《高压电器》 北大核心 2025年第8期32-38,共7页

针对真空开关带电检测中激光诱导等离子体技术灵敏度不足的问题,本研究提出一种基于金纳米粒子增强激光诱导等离子体的表面纳米化技术,系统研究了低气压下不同延迟时间、不同粒径的金纳米粒子对铜靶材光谱信号的增强规律。结果表明,金... 针对真空开关带电检测中激光诱导等离子体技术灵敏度不足的问题,本研究提出一种基于金纳米粒子增强激光诱导等离子体的表面纳米化技术,系统研究了低气压下不同延迟时间、不同粒径的金纳米粒子对铜靶材光谱信号的增强规律。结果表明,金纳米粒子在低气压下可显著增强光谱信号,并将检测限降低至10-4Pa,5nm粒径在100ns延迟时间下增强效果最优,最大增强倍数达13.55倍,平均增强倍数达到6.77倍。随着气压升高,增强效果呈线性下降,但金纳米粒子仍能有效抑制气压对等离子体辐射的负面影响。此外,金纳米粒子通过局域表面等离子体共振效应延长了等离子体信号持续时间,使等离子体束缚在膨胀的初始阶段,并提高辐射积分强度拟合精度R2至0.9998。本研究揭示了金纳米粒子在低气压下的增强机制,为真空断路器真空度在线检测提供更高的精度。 展开更多

关键词 激光诱导等离子体 纳米粒子 真空开关 真空度 信号增强 光谱分析 在线检测 局域表面等离子体共振

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不同气压下银纳米粒子增强激光诱导等离子体信号 被引量：1

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作者 刘佳琪 柯伟 +3 位作者 袁欢 杨爱军 王小华 荣命哲 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期1-10,共10页

基于激光诱导击穿光谱技术实现带电检测真空开关真空度亦成为趋势,该技术可以达到10^(-3)Pa的检测能力。然而,现有激光诱导击穿光谱技术(LIBS)存在检测限较高、灵敏度较低等问题,因此提出一种基于金属纳米粒子的增强技术来提高真空开关... 基于激光诱导击穿光谱技术实现带电检测真空开关真空度亦成为趋势,该技术可以达到10^(-3)Pa的检测能力。然而,现有激光诱导击穿光谱技术(LIBS)存在检测限较高、灵敏度较低等问题,因此提出一种基于金属纳米粒子的增强技术来提高真空开关真空度带电检测精度。通过在样品表面涂覆银纳米粒子层,降低激光击穿阈值,提升信号谱线强度。研究了不同气压下激光诱导等离子体信号随延迟时间以及试剂浓度的变化规律,研究结果表明,银纳米粒子在常气压下对信号增强可达1~2个数量级,且浓度越高,增强效果越好。在低气压下,银纳米粒子的信号增强达到1~2倍,随着气压降低,增强倍数先增大后减小,且等离子体被激发时间早于大气压下。银纳米粒子对背景噪声辐射强度没有显著影响,因此使用银纳米粒子可以有效提高等离子体信号的信噪比,对真空开关真空度带电检测起到一定优化作用。 展开更多

关键词 激光诱导等离子体 真空度 激光诱导击穿光谱技术 纳米粒子增强 带电检测 等离子体

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用旋转式电场探头在线检测灭弧室真空度 被引量：24

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作者 赵子玉 李兆治 +5 位作者 陈雾 江秀臣 吉晓波 杨杰 穆广棋 韩俊玉 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第10期29-31,共3页

提出了一种通过测量屏蔽罩的直流电位 ,即屏蔽罩上积聚的静电荷数量 ,来检测灭弧室真空度的新方法。研制了旋转式电场探头测试静电荷产生的直流电场。将研制的电场探头安装于开关柜的接地机壳 ,断路器处在关合或分断状态 ,都能灵敏地监... 提出了一种通过测量屏蔽罩的直流电位 ,即屏蔽罩上积聚的静电荷数量 ,来检测灭弧室真空度的新方法。研制了旋转式电场探头测试静电荷产生的直流电场。将研制的电场探头安装于开关柜的接地机壳 ,断路器处在关合或分断状态 ,都能灵敏地监测出真空度的变化。 展开更多

关键词 灭弧室 真空度 在线检测 旋转式电场探头 真空断路器 真空灭弧室 光电变换法 耦合电容法

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基于DSP的真空断路器状态参数在线监测装置 被引量：34

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作者 范兴明 邹积岩 +1 位作者 陈昌龙 丛吉远 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2005年第8期99-103,共5页

提出一种基于快速数字信号处理(DSP)芯片TMS320LF2407A的真空开关触头电磨损和真 空灭弧室真空度在线监测装置的设计和实现方案。触头磨损量的在线监测采用国内外普遍接受的 开断电流加权累计法,基于断路器的电寿命曲线累计其磨损量;而... 提出一种基于快速数字信号处理(DSP)芯片TMS320LF2407A的真空开关触头电磨损和真 空灭弧室真空度在线监测装置的设计和实现方案。触头磨损量的在线监测采用国内外普遍接受的 开断电流加权累计法,基于断路器的电寿命曲线累计其磨损量;而真空度的在线监测则采用耦合电 容法,精心设计的电容传感器优化了系统设计。处理器采用DSP芯片,充分展示了其强大的数字 信号处理能力,丰富的片内资源简化了设计的复杂性,增强了整个系统的电磁兼容性,使设计成本 大大降低。试验数据分析和现场运行情况表明,该在线监测系统具有易于安装、灵敏度高及性能稳 定等优点。 展开更多

关键词 真空断路器 电磨损 真空度 在线监测 数字信号处理

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真空灭弧室的真空度测试与在线监测 被引量：33

5

作者 邹积岩 何俊佳 程礼椿 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 1993年第5期13-17,共5页

综述了真空断路器灭弧室的真空度测试原理与方法,结合国外的发展,给出了真空度在线监测的方法、原理与存在的问题。

关键词 在线测量 真空灭弧 真空度

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真空断路器电磨损监测技术的改进 被引量：45

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作者 关永刚 黄瑜珑 钱家骊 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2001年第4期1-3,6,共4页

本文对现有真空断路器电磨损在线监测技术的不足进行了改进 。

关键词 真空断路器 电磨损 在线监测 技术改进 ZM12-12型

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35kV真空灭弧室真空度在线监测系统的研制 被引量：7

7

作者 刘亚东 戚伟 +3 位作者 罗林根 钱勇 江秀臣 吴钧 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期449-452,455,共5页

为了监测真空灭弧室内真空度的状况,并保证供电的连续性和可靠性,笔者设计了一套应用于35kV真空断路器的真空灭弧室真空度在线监测系统。详细阐述了系统的工作原理、硬件结构和软件设计方案。该系统利用旋转式电场探头,监测屏蔽罩附近... 为了监测真空灭弧室内真空度的状况,并保证供电的连续性和可靠性,笔者设计了一套应用于35kV真空断路器的真空灭弧室真空度在线监测系统。详细阐述了系统的工作原理、硬件结构和软件设计方案。该系统利用旋转式电场探头,监测屏蔽罩附近直流电场的变化,同时开发了下位机数据采集单元和上位机监控管理单元,可以远程在线监测真空灭弧室的真空度变化情况。现场运行结果表明,该系统可以稳定、可靠地监测真空灭弧室内真空度的改变,测量灵敏度高,成本低廉、运行可靠、抗干扰能力强。 展开更多

关键词 真空灭弧室 在线监测 屏蔽罩电位

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真空断路器机械特性的在线监测方法 被引量：60

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作者 孟永鹏 贾申利 荣命哲 《高压电器》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期31-34,共4页

研究了真空断路器机械特性的在线监测方法。采用角位移传感器间接测量动触头的行程曲线,有效解决了直线位移传感器安装困难和高电位隔离的问题;通过监测操作过程中的振动信号,得到了在线状态下动静触头的关合和刚分时刻;用霍尔电流传感... 研究了真空断路器机械特性的在线监测方法。采用角位移传感器间接测量动触头的行程曲线,有效解决了直线位移传感器安装困难和高电位隔离的问题;通过监测操作过程中的振动信号,得到了在线状态下动静触头的关合和刚分时刻;用霍尔电流传感器监测分合闸线圈电流,配合动触头位移曲线,得到反映真空断路器机械特性的多个特征参量。 展开更多

关键词 真空断路器 机械特性 在线监测 传感器

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真空开关真空度检测研究及其进展 被引量：5

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作者 袁欢 叶哲 +3 位作者 王小华 刘定新 杨爱军 荣命哲 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期3624-3635,共12页

真空开关在电力系统中已使用超过50年,其在中压领域的使用率达到90%以上。虽然真空开关真空度检测已经历半个多世纪的研究,但仍没有较好的在线检测手段投入到实际应用。因此综述了过去50年真空开关真空度检测的发展历程,总结了真空开关... 真空开关在电力系统中已使用超过50年,其在中压领域的使用率达到90%以上。虽然真空开关真空度检测已经历半个多世纪的研究,但仍没有较好的在线检测手段投入到实际应用。因此综述了过去50年真空开关真空度检测的发展历程,总结了真空开关在电力系统中的使用情况及故障情况统计。重点介绍了各种真空开关真空度检测手段的原理、优缺点及面临的挑战。针对当前真空开关逐步向高压和低压领域扩展的态势,急需一种高灵敏度、高精度的检测方法,以克服目前带电检测中仍然主要使用观察法的窘境。综合当前研究现状,在真空开关内植入微型、耐高温的气体传感器或采用非接触式的光学测量方法将有望实现真空度的带电或在线检测。 展开更多

关键词 真空开关 真空度 在线检测 传感器 光学测量

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真空断路器触头温度在线监测系统研究 被引量：10

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作者 刘明光 高世勤 +2 位作者 徐新社 钮承新 孔中秋 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期39-42,共4页

介绍一种利用光纤温度传感器测量真空断路器触头温度的在线监测系统。针对电气化铁道中广泛应用的真空断路器特点 ,采用单片机、I2 C母线、串行数据传送等技术 ,设计了结构简单、新颖、具有良好人机界面的在线监测系统 ,并进行了实验。

关键词 电气化铁道 触头温度 在线监测系统 真空断路器 串行数据传送

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基于比例差分探头的真空灭弧室真空度在线监测 被引量：10

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作者 陈昌龙 邹积岩 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期124-127,共4页

采用了新型的比例差分双通道电场探头,通过监测真空灭弧室屏蔽罩电位和周期性高频脉冲电压,并将这两个测量值与实际电压值取比率,经过标定后,将该比率作为监测参数,来分析真空灭弧室真空度的变化趋势。现场试验表明,使用该探头可有效消... 采用了新型的比例差分双通道电场探头,通过监测真空灭弧室屏蔽罩电位和周期性高频脉冲电压,并将这两个测量值与实际电压值取比率,经过标定后,将该比率作为监测参数,来分析真空灭弧室真空度的变化趋势。现场试验表明,使用该探头可有效消除各相系统电压波动和灭弧室外围空间电场对测量精度的影响,实现有效测量,使用该方法的测量系统具有实际应用的价值,可完成真空灭弧室真空度在线监测任务。 展开更多

关键词 真空灭弧室 真空度 在线监测 电场探头 比例差分

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高压真空断路器机械特性在线监测系统研制 被引量：36

12

作者 赵洋 刘汉宇 曾庆军 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期91-95,101,共6页

介绍了一种基于DSP和LabVIEW的高压真空断路器机械特性在线监测系统的开发新方案。以DSP作为下位机数据采集系统的核心,上位机管理系统软件以LabVIEW作为开发平台,采用CAN总线将DSP采集的数据传送至上位机进行分析处理。研制开发的高压... 介绍了一种基于DSP和LabVIEW的高压真空断路器机械特性在线监测系统的开发新方案。以DSP作为下位机数据采集系统的核心,上位机管理系统软件以LabVIEW作为开发平台,采用CAN总线将DSP采集的数据传送至上位机进行分析处理。研制开发的高压真空断路器机械特性在线监测系统具有界面友好、操作简单、功能齐全和扩展方便等特点。 展开更多

关键词 高压真空断路器 机械特性 在线监测

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放电声发射法检测真空灭弧室内部气体压力的研究 被引量：4

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作者 舒乃秋 王成江 +1 位作者 毛慧和 黄中英 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2003年第1期43-45,48,共4页

提出了一种真空灭弧室内部气体压力在线检测的新方法——放电声发射检测法。介绍了其原理,并对有关技术问题进行了探讨。试验结果验证了该方法的可行性。

关键词 放电声发射法 检测 真空灭弧室 内部气体压力 真空断路器

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12kV真空灭弧室真空度测试校验仪的研究 被引量：3

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作者 梁义明 贾守辉 +4 位作者 邵涛 王东珏 于洋 张伟 严萍 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期22-26,共5页

基于磁控脉冲放电的真空度测试仪在电力系统中广泛应用,但其测量结果和精度越来越受到关注。笔者论述了真空度校验仪的测量原理,阐述了校验仪主要四部分的设计,包括真空灭弧室选择、抽真空系统、绝缘考虑和真空度测量,给出了校验仪的控... 基于磁控脉冲放电的真空度测试仪在电力系统中广泛应用,但其测量结果和精度越来越受到关注。笔者论述了真空度校验仪的测量原理,阐述了校验仪主要四部分的设计,包括真空灭弧室选择、抽真空系统、绝缘考虑和真空度测量,给出了校验仪的控制流程和方法,通过测试介绍了校验仪装置的抽真空时间曲线、典型离子电流与真空度关系曲线及在短期重复测试的问题及解决办法。该装置适合电力系统用校验12 kV真空灭弧室真空度测试仪的校验。 展开更多

关键词 真空开关 真空度测量 磁控放电法 校验仪

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真空断路器真空度与电场电位关系研究 被引量：3

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作者 肖慧荣 欧阳建光 +2 位作者 王晟 刘建魁 邓加南 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期1191-1195,共5页

基于屏蔽罩电位测量真空度的方法,是真空断路器真空度在线检测方法中的一个主要研究方向。但是,目前还没有一个基于本方法的实用高真空度测量系统。为了进一步探究断路器屏蔽罩电位与真空度间的关系,本文借助于由克-莫方程建立的相对介... 基于屏蔽罩电位测量真空度的方法,是真空断路器真空度在线检测方法中的一个主要研究方向。但是,目前还没有一个基于本方法的实用高真空度测量系统。为了进一步探究断路器屏蔽罩电位与真空度间的关系,本文借助于由克-莫方程建立的相对介电常数-压强间的关系,通过有限元分析工具对不同压强下的真空断路器进行二维电场分析。结果表明,屏蔽罩电位与真空度具有一定的对应关系,并可以通过真空断路器外电场电位的测量来反应;真空断路器外电场电位在压强小于10-2Pa时的变化十分微弱,而在大于10-2Pa时电位有较明显的变化。并通过实验室模拟测量实验,进一步验证了该结果的正确性。本文的分析结果给出了真空断路器外电场电位随真空度变化的规律,对基于屏蔽罩电位法在线测量真空断路器真空度具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 真空断路器 介电常数 电场电位 真空度

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智能真空开关中的智能检测系统 被引量：5

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作者 邹积岩 段雄英 罗彦 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2010年第11期1-4,共4页

分析了适应智能电网需求的智能真空开关检测系统功能和系统结构,介绍了智能真空开关中触头温升、灭弧室的真空度、开关运动特性、一次回路参数等典型参数在线检测的实现。针对目前常见的固封式真空开关,提出一种电桥温升测量法;通过安... 分析了适应智能电网需求的智能真空开关检测系统功能和系统结构,介绍了智能真空开关中触头温升、灭弧室的真空度、开关运动特性、一次回路参数等典型参数在线检测的实现。针对目前常见的固封式真空开关,提出一种电桥温升测量法;通过安置在固封绝缘筒外的电场探头检测屏蔽罩附近的电场变化信号,实现真空度的在线监测;通过与灭弧室动导电杆相连的位移传感器,得到操动系统的实时运动状态;采用基于Rogowski线圈/小电感互感器(LPCT)作为传感单元的电子式电流互感器和基于阻抗式精密分压器作为传感单元的电子式电压互感器实现一次回路电参数的测量。同时探讨了智能真空开关中传感器的植入和设计技术。 展开更多

关键词 智能真空开关 在线检测 触头温升 真空度 电子式互感器

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基于AVR真空断路器灭弧室真空度在线监测装置 被引量：3

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作者 孙熠 张阔 仇英辉 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2014年第2期76-80,共5页

真空开关内部气体压强是决定其电气性能的主要因素,真空灭弧室压强减小将降低真空开关耐受系统电压的能力。本文提出了一种基于AVR单片机在线监测真空灭弧室真空度的设计和实现方案,处理器AVR芯片利用片内资源简化了设计的复杂性,增强... 真空开关内部气体压强是决定其电气性能的主要因素,真空灭弧室压强减小将降低真空开关耐受系统电压的能力。本文提出了一种基于AVR单片机在线监测真空灭弧室真空度的设计和实现方案,处理器AVR芯片利用片内资源简化了设计的复杂性,增强了整个系统的电磁兼容性。采用高阶数字滤波器分离传感器信号中的工频信号和高频信号,通过三相不对称算法、趋势判断法、高次谐波法综合诊断真空灭弧室内的真空度,提高了在线监测的灵敏度和可靠性。RS485接口可方便与计算机连接,通信距离较长,抗干扰能力强,具有很强的实用性。 展开更多

关键词 真空度 真空灭弧室 在线监测 数字信号处理 数字滤波器

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基于潘宁放电的真空断路器真空度在线监测方法研究 被引量：3

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作者 刘建华 姜颖先 +1 位作者 刘鹏飞 周明平 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期225-230,共6页

针对真空断路器真空度在线监测方法的现状,在屏蔽罩电位法和磁控放电法基础上,提出一种基于潘宁放电的灭弧室真空度在线监测方法。本文首先分析了屏蔽罩电位法进行真空度监测的原理,通过在灭弧室外增加励磁线圈使其产生轴向磁场促使屏... 针对真空断路器真空度在线监测方法的现状,在屏蔽罩电位法和磁控放电法基础上,提出一种基于潘宁放电的灭弧室真空度在线监测方法。本文首先分析了屏蔽罩电位法进行真空度监测的原理,通过在灭弧室外增加励磁线圈使其产生轴向磁场促使屏蔽罩与触头间发生潘宁放电,经过数学分析论证推导出潘宁放电时真空度与屏蔽罩电位间的函数关系。与磁控放电法相比,该方法能够在断路器闭合工作时完成真空度的在线监测,同时不需要复杂的高压脉冲电源线路。经过模拟实验发现,采用基于潘宁放电的灭弧室真空度在线监测时,该方法的有效测量范围为3×10^(-3)~5 Pa,跨越了灭弧室真空度的有效范围和失效范围,测量曲线变化更为平缓,与屏蔽罩电位法相比该方法的测量范围更宽准确性更高。 展开更多

关键词 真空断路器 真空度 潘宁放电 屏蔽罩电位 场致发射

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真空预压软基处理沉降监测分析 被引量：19

19

作者 刘寒鹏 杜东菊 孙锐 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2009年第1期111-114,共4页

在天津滨海新区某真空预压处理现场进行了地面沉降和分层沉降监测,地面沉降总量80～160mm左右,由工前沉降和施工沉降组成;分层沉降监测资料揭示了沉降量主要产生在吹填土和海相沉积软弱地层中,而且埋设分层沉降观测设施在软弱地层形成... 在天津滨海新区某真空预压处理现场进行了地面沉降和分层沉降监测,地面沉降总量80～160mm左右,由工前沉降和施工沉降组成;分层沉降监测资料揭示了沉降量主要产生在吹填土和海相沉积软弱地层中,而且埋设分层沉降观测设施在软弱地层形成的扰动带,会产生难以避免的误差。由于塑料排水带的存在,增加了真空预压场地中软土的渗透性,通过理论推导和具体算例,提出了利用沉降观测资料计算土体固结度需考虑其瞬时沉降,建议计算采用地基处理手册相关公式为宜。 展开更多

关键词 真空预压 软基处理 沉降监测 固结度

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真空断路器真空度声学检测方法研究 被引量：8

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作者 王成江 舒乃秋 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 2003年第6期512-515,共4页

真空灭弧室内存在两种声发射现象,一种是断路器在开断或关合电路时产生的电弧声发射,另一种是真空度降低到一定程度后,电极对屏蔽罩放电激发的声发射波.探讨了利用这两种声发射波进行真空断路器真空度在线检测的可能性,分析及实验结果... 真空灭弧室内存在两种声发射现象,一种是断路器在开断或关合电路时产生的电弧声发射,另一种是真空度降低到一定程度后,电极对屏蔽罩放电激发的声发射波.探讨了利用这两种声发射波进行真空断路器真空度在线检测的可能性,分析及实验结果显示利用电极对屏蔽罩放电声发射原理在线检测真空度是一个可行的方法. 展开更多

关键词 真空断路器 真空度 在线检测 声发射

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