一种高压真空器件内部放电状态的检测方法与流程

本发明涉及电气设备性能检测技术领域，涉及一种高压真空器件内部放电状态的检测方法。

背景技术：

近年来，工业化进程不断深化的背景下，高压真空器件作为一种重要设备已成为工业发展不可或缺的一部分。高压真空器件在检测、使用过程中，处于高压状态，由于阴极表面的突起部位引起阴极表面局部电场增强，当达到某一值时引起这些突起部位的阴极表面的场致发射。当突起部位发射电流，密度达到某个值后，阴极的这个局部区域由于电流流通引起的电阻加热作用，造成材料蒸发。当蒸发的粒子在电极间隙内所造成的蒸气压达到133.3×10^-3 Pa时，即能引起弧光放电。如果阴极突起部位场致发射的高密度的电子流轰击阳极表面的局部区域，将引起阳极表面的局部区域过热，使得阳极材料蒸发和电离，从而在电极间形成电弧。然而，如果此时高压真空器件内部零件处理存在不够平滑或结构设计不合理，高压状态下，都可能发生局部放电甚至击穿等现象。一般这类高压真空器件都是封闭结构，无法直接判断内部情况，如何在高压真空器件生产和使用时进行检测，了解其内部放电状态，对提高高压真空器件的质量，改进工艺具有重大意义。

技术实现要素：

本发明的目的就是根据高压真空器件在加压条件下，若内部零件有场致发射点或放电点，逸出的电子在电场作用下将会形成高速电子流轰击阳极端材料产生X射线这一特点。提供了一种高压真空器件内部放电状态的检测方法，以判断所测高压真空器件内部是否放电，并准确判断出放电点对应的位置。

本发明提供一种高压真空器件内部放电状态的检测方法，包括以下步骤：

步骤一：胶片布置，在高压真空器件外表面放置X射线胶片；

步骤二：位置标识，在X射线胶片上对应标识出高压真空器件表面位置；

步骤三：接通高压，对高压真空器件持续通入高压；

步骤四：胶片冲洗；

步骤五：结果分析，对冲洗后的胶片进行分析，并判断放电点的相对位置。

高真空器件在加压时，若内部零件有场致发射点或放电点，逸出的电子在电场作用下会形成高速电子流轰击阳极端材料产生X射线。让产生的X射线使X射线胶片感光，便可判断内部是否放电，且能判断放电点对应的位置。

所述X射线胶片包裹在高压真空器件外表面。

所述接通高压步骤中持续通入高压时间为30 s ~5min。

所述结果分析步骤中，通过胶片上的感光点与标识位置，找到高压真空器件上对应的X射线发射点，再通过分析电场可判断电子发射点即放电点的对应位置。

进一步地，所述接通高压步骤中持续通入高压为10 kV以上高压。

进一步地，所述接通高压步骤中持续通入高压时间为30 s~5 min。

本发明还提供一种高压真空器件内部放电状态的检测方法在高压真空器件工艺或结构改进中的应用。通过电子发射点即放电点的对应位置，明确工艺需改进问题或结构缺陷。

本发明所提供得高压真空器件内部放电状态的检测方法，其方法原理简单，成本低；能有效判断高压真空器件工作时内部是否有放电，且能判断放电点对应的位置，对提高高压真空器件的质量，改进工艺有很大帮助。

附图说明

图1为高压真空器件（X射线管）的X射线胶片感光后图像；

图2为高压真空器件（真空灭弧室）的X射线胶片感光后图像。

具体实施方式

为更好地解释本发明，下面对本发明的实施例进行详细说明。

实施例1

一种高压真空器件内部放电状态的检测方法，本实施例中高压真空器件为X射线管，检测步骤为：

步骤一：胶片布置，在X射线管外表面包裹X射线胶片；

步骤二：位置标识，在X射线胶片背面上标识出X射线管对应位置；

步骤三：接通高压，对X射线管持续通入160 kV高压（此时只对X射线管加高压，未接通X射线管灯丝），时间30 s；

步骤四：胶片冲洗；

步骤五：结果分析：

分析：结合图1所示，胶片上黑色点为X射线感光点，黑点越大标识射线发射量越大，对应电子发射点的电子发射量也越大。胶片黑点在X射线管管壳对应的点便是放电时阳极端对应点，分析电场方向即可判断放电时电子发射点即阴极端对应点。

此类放电点对X射线管使用有如下影响：

1、管内放电会影响X射线管正常加压；

2、电子轰击阳极材料会产生大量热量，导致阳极端材料发热，影响其使用稳定性及安全性等；

3、X射线管正常使用时，放电产生的X射线会干扰X射线输出窗输出的射线，影响X射线管的分辨率。

解刨此X射线管，找到胶片上黑点在管内的对应点可发现对应点材料表面有凹坑或凸起点，这些点电场不均匀致使局部电场过高以至产生放电现象。

结论：提高管内零件表面处理水平，减少凹坑和凸起点数量，使零件表面更平整，过渡面更圆滑，以减少X射线管管内放电点数量，提高X射线管质量和成品率。

实施例2

一种高压真空器件内部放电状态的检测方法，本实施例中高压真空器件为真空灭弧室，检测步骤为：

步骤一：胶片布置，在真空灭弧室外表面包裹X射线胶片；

步骤二：位置标识，在X射线胶片背面上标识出真空灭弧室对应位置；

步骤三：接通高压，对真空灭弧室持续通入70 kV高压，时间3 min；

步骤四：胶片冲洗；

步骤五：结果分析：

分析：结合图2所示，胶片上黑色点为X射线感光点，黑点越大标识射线发射量越大，对应电子发射点的电子发射量也越大。胶片黑点在真空灭弧室管壳对应的点便是放电时阳极端对应点，分析电场方向即可判断放电时电子发射点即阴极端对应点。

此类放电点对真空灭弧室使用有如下影响：

1、管内放电会影响真空灭弧室管正常加压；

2、电子轰击阳极材料会产生大量热量，导致阳极端材料发热，影响其使用稳定性及安全性等。

解刨后通过X胶片感光点找到真空灭弧室管内对应点，能够发现真空灭弧室内部两极零件表面有凹坑和凸起点以及放电时材料蒸发形成的斑点。由于真空灭弧室真空度相对较低，放电时若有金属蒸汽产生极易发生弧光放电甚至击穿等情况。

结论：针对零件在胶片上对应的点做重点处理，减少凹坑和凸起点的数量，提高零件表面平整度，提高过渡面的圆滑度，以减少加压时极间放电次数，提高灭弧室成品率和使用寿命。

以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限制。