（广东立胜综合能源服务有限公司）
摘要：普通回路电阻测试仪不用于高压开关主电路电阻的测量。它没有考虑外界因素对实验数据测量的影响。因此，在这个过程中，测量结果有时不准确。我们研究高压开关导电回路电阻，综合外界因素的干扰。采用电位比较法和基于单片机技术的电流换相法测量高压开关的导电回路电阻，避免了测试电流误差，从而得出比较理想的实验结果，为实际工程提供可用的数据参考，从而为大规模的设备生产提供技术保证和参数选择奠定丰富的理论知识。
关键词：高压开关；回路电阻；电位比；电流换向
Abstract：The ordinary loop resistance tester is not used for the measurement of the main circuit resistance of the high voltage switch. It does not consider the influence of external factors on the experimental data measurement. Therefore，the measurement results are sometimes inaccurate during this process. We study the high-voltage switch conductive loop resistance and integrate the external factors. Using the potential comparison method and the current commutation method based on the single-chip technology to measure the conductive loop resistance of the high voltage switch，the test current error is avoided，so that an ideal experimental result is obtained，and the available data reference for the actual project，thereby providing a large-scale device Production provides technical assurance and parameter selection to lay a wealth of theoretical knowledge.
Key words：high- voltage switch，circuit resistances，voltage comparison，current reverse
引言
高压开关设备的导电回路是由若干导体组成，这些导体互相接触从而实现导电。一般都有几处到几十处电接触，GIS的导电回路十分复杂。所以，导电回路的直流电阻不但包括导体本身的直流电阻，还包括各种电接触的接触电阻。导体本身的电阻取决于导体材料的电阻率和几何尺寸通过测试系统中不同组件的绝缘电阻（变压器、开关装置、导线）可以隔离并修复发生故障的部件。利用绝缘测试来检测试件对地或者相邻导体之间的绝缘，对保证产品质量和运行中的人身及设备安全具有重要的意义。在给系统加电之前，利用绝缘测试验证它是健全的，能够改善系统的性能，绝缘测试能够发现制造工艺问题和设备的缺陷问题。
1导电回路电阻的特点
在长期工作的电流下发热的热量将随着电阻的增加而增大，电接触的温度急剧上升，可能造成：金属材料机械强度下降，接触面表面强烈氧化，接触电阻更加恶化，绝缘材料绝缘性能下降。严重时可能使触头局部熔焊，影响到开关的正常分合，当通过短路电流时，还会影响开关的动、热稳定性能和开断性能。所以，在高压开关的型式试验、出厂试验、交接试验和预防性试验中，都规定了导电回路的电流电阻测量这个试验项目。通过测量掌握电接施的接施状况，从而保证开关设备的安全运行。
三类电接触的接触电阻都受4个主要因素的影响：材料性质（铝、铜、银、锡），接触的形式（点、线、面）、接触压力、接触面的加工情况、长期运行的触头（可分接触、滑动或滚动接触）的接触电阻、还受以下因素的影响：化学腐蚀和电化学腐蚀、机械磨损和电磨损、开断和关合短路的触头熔焊。
当通过短路电流时，还会影响开关的动、热稳定性能和开断性能。所以，在离高压开关的型式试验、出厂试验、交接试验和预防，性试验中，都规定了导电回路的电流电阻测量这个试验项目。
这个规定就是要求必须通过实际测量来确定直流电阻值，从而保证长期载流和短时通过极限电流的性能。
2使用回路电阻测试仪测量存在的问题
2.1仪器的注意事项
出厂试验时测量直流电阻，要求尽可能在与产品的型式试验相似的条件下（周围空气温度、测量的部位）进行。测得的电阻不应该超过温升试验前测得的电阻的120%。
例：某产品进行型式试验，温升试验前测量的电阻值为100uΩ，温升试验后冷态最大值不得超过120 uΩ。通过型式试验，确定该产品的技术条件：出厂试验时，导电回路的直流电阻值不得超过120uΩ。交接试验和预防性试验时同样不得超过120 uΩ。
图1所示为直流压降法工作原理图
图1 直流压降法原理图
2.2原理性误差
测量方法分为直接法测量法，间接测法测量。
间接测量法：又称直流压降法。导电回路通一定的直流电流（一般不小于100A），用直流电压表测量导电回路的电压降，然后用欧姆定律计算出导电回路的直流电阻。由于通过试品的电流比较大，足以破坏接触表面的金属氧化膜，从而减少了测量误差，测得的数据比较准确。推荐采用此种方法。
给某开关通过100A直流电流，测得的直流压降为12mV，求直流电阻。R=12mV/100A=120μΩ。目前国内许多厂家根据直流压降法的原理，生产有专用的回路电阻测量仪。其中电流表和电压表改成了数字显示，并在电源侧加有稳压装置，消除了直流电流不稳定的影响，使用比较方便，也很适合现场使用。真空断路器、六氟化硫断路器、隔离开关等敞开式高压开关设备进行导电回路的直流电阻测量时，注意：电压引线接在靠近触头侧。
电流引线分别接在电压引线的外侧。电压引线和电流引线要确保接触良好，必要时需用砂子将接触面打磨。在测量前，应先将开关在额定操作电压、额定气压（额定油压）的状况下电动分、合几次，以使触头能良好的接触，从而使测量结果能够反映真实情况。GIS主回路电阻测量：主要利用接地开关回路进行测量。如果接地开关对外壳的连结处有绝缘，则打开连结处就可测量。如果接地开关对外壳的连结处没有绝缘，则首先测量GIS外壳的电阻R1，再测量出回路与外壳并联后的电阻值R2，再计算主回路的电阻R=R1×R2/（R1-R2）有架空线引入套管的也可以在套管侧注入测量电流，测量布点尽可能细密。
图2为从套管引入电流，从接地开关测量电压的工作原理图
图3为从接地开关引入电流，从接地开关测量电压的工作原理图
图3：从接地开关引入电流，从接地开关测量电压
3电位比比较法对电流误差、漂移影响的消除
测量值超过厂家规定的技术条件或三相比较差别较大或不稳：触头表面氧化或有损伤。触头间残存有机械颗粒或碳化物。因机构卡涩、施头弹簧断裂、退火等机械原因造成的触头压力下降。因触头调整不当导致触头有效接触面积减小。导电回路连接处螺丝松动。
测量高压断路器每相导电回路直流电阻的意义
（1）若断路器在运行中接触电阻大幅度增大，会使断路器在通过负荷电流或短路电流时热稳定遭到破坏，还会引起发热严重使触头弹簧退火、触头周围零部件烧损、灭弧绝缘介质劣化等严重故障。为了有效地监视断路器的安装、检修质量以及运行中的健康水平，除进行其他必要的试验鉴定外，还必须测量导电回路的直流电阻。
（2）制造厂应提供每个元件（或每个单元）的回路电阻值。测量值应符合产品技术条件的规定，测量结果不得大于出厂实测电阻值的120%，还应注意三相平衡度的比较。如果测量结果异常增大，应先检查装置和接线是否正确，然后在断路器分、合闸数次后复测；若测量值仍很大，应分段测量，找出接触不良的确切位置。
图4 智能数字化回路电阻测试仪框图
图4智能数字化回路电阻测试仪框图，上图中的伏安法测量回路中串连一只μΩ量级的标准电阻器RS，测量时RS与RX流过同一测试电流I，I由测试电流源A提供。RS上的电位US=I·RS，RX上的电位UX=I·RX。由单片机控制的电子开关D和A/D转换器对UX、US同时采样、转换，并对转换后的数字信号进行存储，RS的值为已知，其对应的二进制数设定在单片机的存储器中，在功能程序控制下，当完成一次对UX和US信号的采集、转换、保持后，单片机执行计算功能程序。
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论文作者:黄绍坤
论文发表刊物:《河南电力》2018年1期
论文发表时间:2018/5/9
标签：测量论文; 电阻论文; 回路论文; 电流论文; 高压论文; 触头论文; 电压论文; 《河南电力》2018年1期论文;