引言

隨著(zhù)我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展,對電力的需求日益提高,電力工業(yè)的發(fā)展對社會(huì )的貢獻也日益突出,同時(shí)電力變送、傳輸時(shí)的安全問(wèn)題也被電力部門(mén)所重視。電力設備的回路電阻是表征導電回路的聯(lián)接是否良好的重要參數,其值的大小直接影響正常工作時(shí)的載流能力和短路電流的切斷能力。各類(lèi)產(chǎn)品的回路電阻都有規定的取值范圍,當超出規定取值范圍時(shí),可能是導電回路中存在接觸不良。在預防性試驗和交接試驗中,需要準確測量電力系統中電力變壓器、開(kāi)關(guān)、斷路器等大電流設備的回路電阻值,它們的回路電阻值主要取決于動(dòng)、靜觸頭間的回路電阻。在大電流運行時(shí),若連接處接觸不良會(huì )導致局部溫升增高,嚴重時(shí)甚至引起惡性循環(huán)造成氧化燒損。所以電網(wǎng)中運行的電力變壓器、開(kāi)關(guān)、斷路器等設備的回路電阻,已成為安全運行考核、驗收的重要參數。

由于電力變壓器、開(kāi)關(guān)、斷路器等設備的回路電阻很小,只有用很高的檢測電流,才能保證一定的精度和抗干擾能力,這是由于電力變壓器、開(kāi)關(guān)、斷路器等設備的動(dòng)、靜觸頭之間存在氧化膜,如果用較小的電流檢測,氧化膜對檢測結果的影響會(huì )偏大,但在大電流下檢測時(shí)氧化膜就會(huì )被擊穿,對檢測結果影響就比較小,所以理論上,檢測電流只要不超過(guò)額定電流,應該至少大于100A。

回路電阻測試儀是一種能提供大電流且能有效消除檢測電流波動(dòng)對檢測結果產(chǎn)生影響的儀器,因此被電力系統、輸變電系統和高低壓開(kāi)關(guān)制造廠(chǎng)等單位廣泛應用于對回路電阻的檢測?！痘芈冯娮铚y試儀、直阻儀》國家檢定規程開(kāi)始實(shí)施,然而目前使用的標準電阻所能承受的大允許電流均小于100A,不能達到回路電阻測試儀100A或更大的工作電流要求,因此難以用標準電阻直接比較法對其示值誤差進(jìn)行檢測。本文通過(guò)對回路電阻測試儀的工作原理及《回路電阻測試儀、直阻100A型直流大功率有源標準電阻器對其進(jìn)行檢測,檢測范圍可覆蓋被測回路電阻測試儀示值的全量限,從而保證整個(gè)測量過(guò)程的正確有效,使問(wèn)題得到較好的解決。

1、回路電阻測試儀的工作原理

回路電阻測試儀的設計采用了高可靠性的大功率集成電路,由直流恒流源、前置放大器、A/D轉換器、指示裝置等部分組成,如圖1所示,是具有毫歐、微歐量程的低值電阻測量?jì)x,操作簡(jiǎn)單,可一鍵測量回路電阻、導線(xiàn)電阻、線(xiàn)圈的電阻等,且測試電流能自動(dòng)穩流,保證了測試數據的穩定可靠。

圖1回路電阻測試儀結構原理示意圖

回路電阻測試儀在測量時(shí),由高頻開(kāi)關(guān)電源輸出100A或更大的電流,施加于被測電阻的兩個(gè)端鈕之間,通過(guò)采樣電路采集電流流過(guò)被測電阻所產(chǎn)生壓降的模擬信號,經(jīng)前置放大器放大后,由A/D轉換器將模擬信號轉換成數字信號,再經(jīng)微處理器對數據進(jìn)行濾波、運算、處理,根據串聯(lián)電路電流處處相等的原理,通過(guò)歐姆定律R=U/I,由負載兩端的壓降U和回路中的電流I之比得出被測體的直流電阻值,如圖2所示。

2、回路電阻測試儀的檢測方法

2.1檢測項目及技術(shù)要求

1)外觀(guān)結構

回路電阻測試儀的主要標志應清晰明顯,接線(xiàn)端子完好,所有開(kāi)關(guān)及按鈕應靈活可靠。通電檢查其工作性能是否正常。

2)電阻、電流允許誤差

如表1所示?；芈冯娮铚y試儀電阻示值的誤差:△=±(a%Rx+b%Rm)

式中:△-用誤差的形式表示的大允許誤差;

Rx-回路電阻測試儀電阻示值;

Rm-回路電阻測試儀滿(mǎn)量程值;

a-與回路電阻測試儀電阻示值有關(guān)的系數;

b-與回路電阻測試儀滿(mǎn)量程值有關(guān)的系數。

表1回路電阻測試儀準確度等級的要求

2.2檢測方法

針對回路電阻測試儀的工作原理,在滿(mǎn)足電流和功率的前提下,選用HTHL-100A型直流大功率有源標準電阻器,技術(shù)指標如表2所示,它等效于一個(gè)可調直流大功率電阻箱,數值能連續調節,可以滿(mǎn)足市場(chǎng)上大部分的回路電阻測試儀的檢測要求。

由于回路電阻測試儀是在大電流的條件下工作,為了消除引線(xiàn)電阻、提高測量精度,采用四線(xiàn)制接線(xiàn)測量法,如圖3所示。同時(shí)為了避免過(guò)熱,要求電流持續時(shí)間要短,使用牢固可靠的電流接線(xiàn)。根據規程的要求均勻的選取檢測點(diǎn)進(jìn)行,其中須包含有顯示值的起始點(diǎn)、中間點(diǎn)和接近滿(mǎn)刻度點(diǎn),將HTHL-100A型直流大功率有源標準電阻器前面板的測量盤(pán)置于相應的阻值,當回路電阻測試儀輸出電流后,用回路電阻測試儀的輸出示值直接同100A型直流大功率有源標準電阻器的數顯屏上讀數相比較,能大限度地提高測量的準確度。

表2 100A型直流大功率有源標準電阻器的技術(shù)指標

圖3回路電阻測試儀的檢測示意圖

3、使用中注意的問(wèn)題

需要注意的問(wèn)題有:必須將功能開(kāi)關(guān)置于調零狀態(tài)時(shí)方可開(kāi)機;開(kāi)機后務(wù)必注意儀器前面板的正常指示燈是否亮,如果不亮則說(shuō)明儀器工作不正常,應立即關(guān)機;儀器開(kāi)機后,測量前應進(jìn)行調零,只有調零正常,方能使用;不要接錯電流端與電位端;不要在回路電阻測試儀輸出電流的情況下突然關(guān)機;儀器使用后將回路電阻測試儀的電流端與儀器的C1、C2端鈕斷開(kāi)后關(guān)機;實(shí)際檢定時(shí),有時(shí)需將本儀器的C1端和P1端鈕(電流低端和電位低端)用導線(xiàn)連起來(lái)后使用;儀器關(guān)機后,如需再使用,應等待五分鐘后再開(kāi)機。

4、結束語(yǔ)

日常送檢的回路電阻測試儀電流大都在200A以下,測量范圍在10μΩ~19mΩ之間,準確度等級基本上2.0級居多,而100A型直流大功率有源標準電阻器可以開(kāi)展0.5級及以下等級的檢測,且測試范圍覆蓋了大部分回路電阻測試的測量范圍,因此100A型直流大功率有源標準電阻器能達到規程中對電阻示值誤差和工作電流示值誤差測量的要求,解決了對回路電阻測試儀的檢測難題,用來(lái)檢測回路電阻測試儀是可行的,具有很好的實(shí)用性,便于在計量部門(mén)推廣應用。