1、    新型斷路器回路電阻測試儀的研究    賈永斌摘要：我國經濟建設的快速發展推動我國各行業發展迅速，其中電力行業的發展尤為顯著。電力系統中斷路器起著切斷故障電流和關合正常電流的作用，其回路電阻包括導電材料本身的電阻，固定連接電阻以及動、靜觸頭間的接觸電阻，其中，接觸電阻占主要部分。回路電阻直接影響斷路器通載額定工作電流時的溫升以及短路狀態下的動、熱穩定性，關系到斷路器分合閘的可靠性和安全性。關鍵詞：新型斷路器回路;電阻測試儀引言科學技術的快速發展推動我國整體經濟建設發展迅速的同時帶動我國各行業有了新的發展機遇和發展空間。回路電阻反映了設備的工作狀態，

2、它加劇設備在運行時的損耗，也導致溫度升高，是設備載流能力與短路電阻切斷能力的一種體現，直接影響到開關設備分、合閘的可靠性以及運行的安全性。1回路電阻測量原理法拉電容又名超級電容，具有功率密度高、循環壽命長、免維護和綠色環保等優點。由于法拉電容具有電容量大、等效電阻低、內阻小、充電效率和放電效率高、線路簡單、安全性高、維護成本低等特殊性，可以為回路電阻的現場檢測設備分析提供基礎元件。例如，測試斷路器的回路電阻系統中，法拉電容的電容值參數為100f-600f，而等效內阻為0.5m-3m，并能夠快速產生大容量的電流。由于有較小的回路等效電感存在，因此，可以在一定時間內暫時忽略感性因素帶來的影響。2回

3、路電阻測試儀設計思路關鍵因素1.額定壓力值施加的準確性;真空滅弧室的動靜端觸頭的接觸電阻是指在滅弧室動端施加指定的壓力，在指定的壓力下，測量動端和靜端之間的電阻值即為接觸電阻。由于接觸電阻一般為5-20，壓力值的變化對接觸電阻的影響很大，系統要求施加的壓力范圍為0-10000n，施加壓力的誤差±10n，因此，如何快速精準的施加壓力便成為本系統的關鍵因素之一。2.電阻值測量的準確性;由于接觸電阻阻值很小，最小分辨率需要達到0.01常規的測量設備精度很難滿足使用要求，因此如何準確測量接觸電阻便成為本系統另一個關鍵因素。3.力值測量的準確性;在測量接觸電阻過程中，系統施加范圍為0-1000

4、0n的壓力，在自閉力與反力的測量過程中，系統需要測量0-300n的拉力，測量誤差±10n，現在可獲得的拉壓力傳感器都為對稱設計，即拉壓力測量范圍為相同的，本系統中為滿足10000n壓力的測量要求，必須選用拉力測量范圍也為10000n的傳感器，這將導致在0-300n的范圍內拉力信號為一個較小的信號，較小的信號意味著更容易受到干擾，因此，如何快速準確采集力值成為本系統第三個關鍵因素。3電流測量原理電流鉗在原理上可以看成一個簡單的電流變壓器，它可以將流過設備的實際電流大小成比例的改變，為了產生一個能通過相應倍數比例的輸出水平，交流電流探頭內置特有的探頭線圈架。為了能夠適應不同的電流量程，在

5、鉗形線圈上的匝數需設計成整數倍。電流信號很難直接供給被儀器內部的檢測芯片，需要經過電流信號向電壓信號的轉換后，才能被準確識別，因此iv轉換電路是必須的。iv轉換電路將電流信號轉換為相應的電壓信號，然后通過中間的程控放大芯片，將電壓信號調整到合理的幅值范圍，這樣可以有效提高測量的精確度。a/d轉換芯片是測量的核心部分，需要有較測量精度與測量速度，這樣能夠在有限時間內得到足夠的樣本數據進行數據處理計算，提高測量精度。cpu模塊進行電流數據的數字量采集與計算，它通過高速通信接口與a/d轉換芯片連接。為了能夠保證大數據量的電流數據及時讀取與運算，cpu需要使用高速的處理器芯片。4測量方法用標準電阻法檢

6、定回路電阻測試儀的直流電阻、直流電流示值誤差時，將被檢回路電阻測試儀的電流輸出端和電壓采樣端分別與標準電阻器的電流端和電壓端相接，根據被檢測試儀而選擇標準電阻器的額定電流100a，比率c置于×1，比率b置于×1，比率a置于×1000，并調節標準電阻器的步進盤輸出電阻至檢定點相應的電阻值。接通被檢測試儀的測試開關，當被檢測試儀的工作電流穩定后，分別讀取被檢測試儀的直流電阻值和標準器上的直流電流值。5回路電阻測試效率低的原因1.測試儀接線鉗數量多，現場操作時需儀器測試接線鉗數量多（4個），易造成接線鉗接觸不良、誤碰松動，首測成功率很低，需反復測試，影響工作效率。2測試

7、連接線笨重現有回路電阻測試儀連接線平均質量為5.3kg（僅統計電流連接線），反復測試時，工作強度較大。6電壓測量原理采集的電壓信號一般幅值較高，所以不能直接送給儀器內部芯片。因此需要經過一級高精度的分壓轉換，將信號成比例的縮小至合理的幅值范圍供給后級測量電路。程控放大電路負責將幅值縮小后的電壓信號進行比例放大供給后級a/d轉換芯片，以適應不同的現場測試電壓，提高測量精度。電壓信號的測量部分與電流信號的測量部分是互相獨立隔離的，因此電壓信號測量部分需要使用單獨的a/d芯片進行信號轉換。電磁隔離部分保證了電壓測量電路部分與控制cpu模塊能夠完全隔離，保證測量安全。電壓測量部分可以與電流測量部分共用

8、cpu測量模塊，這樣可以節約電路資源，同時保證測量信號的同步性，利于提高計算精度。采集的電流信號與電壓信號經儀器處理后，可以得出帶電狀態下回路電阻的實際大小，無需斷電，使用方便。另外，通過回路電阻的實際工作電流越大，電壓差越大，測量越精確。這對于供電密度高、負荷集中、低壓設備負荷較重的區域有著很重要的意義。7準確施加壓力系統中壓力精度要求為±10n，同時，為滿足生產線的節拍要求，壓力施加過程的時間也有相應的要求。在現存的儀器中，pid控制得到了廣泛的應用，pid是比例、積分、微分的縮寫。比例調節作用是按比例反應系統的偏差，系統一旦出現了偏差，比例調節立即產生調節作用以減少偏差。比例作

9、用大，可以加快調節，減少誤差，但是過大的比例，使系統的穩定性下降，甚至造成系統的不穩定。積分調節作用是使系統消除穩態誤差，提高無差度。因為有誤差，積分調節就進行，直至無差，積分調節停止，積分調節輸出一常值。積分作用的強弱取決于積分時間常數ti，ti越小，積分作用就越強，ti越大，則積分作用弱。加入積分調節可使系統穩定性下降，動態響應變慢。積分作用常與另兩種調節規律結合，組成pi調節器或pid調節器。微分調節作用反映系統偏差信號的變化率，具有預見性，能預見偏差變化的趨勢。因此能產生超前的控制作用，在偏差還沒有形成之前，已被微分調節作用消除。因此，可以改善系統的動態性能。在微分時間選擇合適情況下，可以減少超調，減少調節時間。微分作用對噪聲干擾有放大作用，因此過強的加微分調節，對系統抗干擾不利。微分作用不能單獨使用，需要與另外兩種調節規律相結合，組成pd或pid控制器。結語回路電阻測試儀就真空滅弧室測試過程中壓力施加、接觸電阻測量、自閉力測量以及反力測量等關鍵因素進行了針對性攻關設計，解決了傳統測試方法存在的瓶頸問題，實現了高質量、高效率的測試工藝。參考文獻1齊向東，葉建鑄，劉春濤，譚華安，羅新，彭浩.基于新型供電方式的回