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回路电阻测试仪的现行方法与不足之处
点击次数:1199 更新时间:2014-09-05

1、目前采用的测试方法:

目前国内使用的回路电阻测试仪都是采用典型的四线制测量法,用高频开关电源产生大于100A的直流测试电流,施加于制造厂规定的被测体两端,并测量电流流过被测体产生的压降,采样电路同时对电压输入端和内部电流分流器电压进行采样,取得的信号经放大器放大,由A/D转换器将模拟信号转换成数字信号后,再经微处理器对数据进行滤波、运算、处理,通过计算电压值和电流值之比得出被测体的直流电阻值,后送显示器显示出此次测量的电流和电阻值。并可以在当电流测试回路出现断线或接触不良时,仪器会根据电流分流器上的电压判断出电流回路接触不良或开路。

2、现有测试方法存在的问题:

按照以上常规设计原理设计的回路电阻测试仪在现场测试时,都普遍存在一个问题:当测试仪电压接线回路出现接触不良或开路时,测试仪还会显示一个数值,此时会出现以下几种情况:

   1)电压回路开路,测试现场没有强电场干扰,如图一所示:

这种情况下,由于放大器输入的差模电压基本为0,故仪器显示的测试数值接近为0,如果测试人员有足够的现场测试经验,可以判断出是仪器电压回路测试线异常,将仪器电压回路测试线异常排除后,可以得出终正确测试结果;如果测试人员没有足够的现场测试经验,有可能会误判测试仪出现问题,中断测试,更换或返修仪器,延误停电时间,给测试工作带来不必要的麻烦。

2)电压回路接触不良

大多数情况下断路器的接线端子在长期运行后端子排外表面会产生氧化膜或油膜,当回路电阻仪的电压测试钳夹接到这样的端子排上时就可能产生接触不良,既电压测试线钳夹本身也要产生一定的接触电阻,该接触电阻值达到与电压采样回路的内阻值相当时,将对测试结果产生严重影响。如图二所示。  

            

设试品电阻为Rx,电压采样回路的输入内阻为Ri,电压测试线钳夹钳接电阻为R1,仪器显示虚假值为Riˊ(假设电流采样不受影响)。此时仪器显示的测量伪虚假值Riˊ=Rx×Ri/(R1+Ri),可见仪器显示虚假值Riˊ<断路器实际电阻值Rx。通过图二可以看出,由于R1的存在,使得电压采样回路的输入内阻Ri与钳夹钳接电阻R1已经成为分压关系,既R1分压越多,Ri就分压越少,仪器显示的测量值也就越小。假如断路器的实际电阻值已超出极限上限值,而测试仪显示值又在合格范围内,无论试验人员有无现场测试经验,都将导致误判,这种人工无法辨别的误判,对设备的安全运行是一种严重威胁。

3)电压回路开路或接触不良(开路时可视接触电阻R1无穷大),测试现场有较强的电磁干扰,如母线带电,示意图见图三所示:

    此时带电母线通过以空气为介质的电容,干扰测试仪的两条电压测试线,由于干扰的作用使回路测试仪电压采集线两端出现差模电压,随着干扰程度不同,一般产生如下结果。

如果干扰较大,会使回路电阻测试仪显示出比被试品电阻值大的多的数值,此时如果测试人员有足够的现场测试经验也许能够判断出测试结果的异常,能够引起注意并终得到正确测试结果。但如果测试人员没有足够的经验可能会误判开关回路电阻值超标,可能会采用停电检修的方法处理缺陷,给电力生产造成不必要的损失。

如果干扰的强度不是很大,仪器显示值正好在断路器的合格阻值范围之内,该情形与情况“2)电压回路接触不良”产生的结果相同,同样会造成误判。

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