时间：2023-05-29 17:33:24
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇回路电阻，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
[作者简介] 刘源清，广东电网公司东莞供电局工程师，广东 东莞，523000
[中图分类号] TM934.1 [文献标识码] A [文章编号] 1007-7723（2012）07-0089-0004
GIS（gas insuiated metal enclosed switchgear）系指气体绝缘金属封闭开关设备，它是由断路器、隔离开关、接地开关、避雷器、电压互感器、电流互感器、套管和母线等元件直接联结在一起的组合电器。由于GIS具有结构紧凑，占地面积和空间少，运行安全可靠，安装、维护工作量小等优点，近年来得到越来越广泛的应用。开关导电回路电阻是开关预防性试验的主要项目之一，若GIS设备的接触电阻增大，增加了设备导体在通电时的损耗，使接触处的温度升高，其值的大小将直接影响正常工作时的载流能力，而测量导电回路电阻可以发现GIS设备导电回路中有无接触不良的缺陷。因此，为了检查GIS制造、安装、检修质量和运行中的健康水平，在出厂试验、交接试验和预防性试验中，都规定了必须测量导电回路的直流电阻。现时用于回路电阻测试的测试仪，其工作原理是直流压降法。对被测电阻施加直流电流，所加的测试电流为能自动恒定的100安培直流电流，其两端的压降经测试仪内部采样换算后，电阻值直接由数字形式显示。笔者结合自身多年的现场工作经验，针对出厂、交接验收及现场测量导电回路电阻过程中存在的问题进行分析。
一、测量方法
测量前，首先将GIS设备的隔离开关分开，与带点部分保持有明显的断开点；其次，将开关及开关两侧接地刀闸合上；再次，将接地刀闸导体引出端与地之间的连接铜排拆除；最后，将回路电阻测试仪夹分别夹在开关两侧接地刀闸的导体引出端，分相进行测量。
1. 测量图1中的GIS开关回路电阻时，由于接地刀闸引出导体与GIS设备外壳绝缘，其等值电路图如图2所示，测得的Rx为开关、接地刀闸1及接地刀闸2的总电阻。
由于测得的Rx为开关、接地刀闸1及接地刀闸2的总电阻，对于接地刀闸接地引出方式是经瓷套引出GIS设备，在预试中，为了便于我们测量Rx时有依据进行比较，要求厂家提供测量Rx出厂试验数据及安装施工队提供测量Rx交接试验数据。
2. 测量图3中的GIS开关回路电阻时，由于接地刀闸引出导体与GIS设备外壳没绝缘，其等值电路图如图4所示，开关、接地刀闸1及接地刀闸2的总电阻Rx与GIS设备外壳Rw形成并联回路。
对于接地到闸接地引出方式没有经瓷套而直接与GIS设备外壳相连接引出的GIS设备，由于开关、接地刀闸1及接地刀闸2的总电阻Rx与GIS设备外壳Rw形成并联回路，在开关两侧接地刀闸的导体引出端测得的回路电阻，较开关、接地刀闸1及接地刀闸2的总电阻Rx偏少很多。因此，要求厂家改为经瓷套引出方式，对于改为经瓷套引出方式的GIS设备，和图1中测量Rx时一样，要求厂家提供测量Rx出厂试验数据及安装施工队提供测量Rx交接试验数据。
二、存在问题分析
（一）GIS接地开关导体引出没能与外壳绝缘
GIS回路电阻主要是通过接地开关回路进行测量的。一些GIS设备接地开关的导体引出与GIS设备外壳绝缘，可以拆除引出导体与地之间的连接铜排，此种设计方便进行回路电阻测量试验；而有些GIS设备接地开关的导体直接与GIS设备外壳相连接，没有可拆除的连接铜排，这种设计对回路电阻测量造成很多不便。在测量该类型GIS设备回路电阻时，首先要测出GIS外壳的电阻R1 ，再测出导体与外壳并联后的电阻值R0 ，再计算主回路的电阻R：
R=R1 R0/（R1-R0） （1）
在实际测量时很难保证每次测量点是否一致，且其测量结果会受很多因素影响而很难判断是否合格，对于三相共壳的GIS设备就更难判断了。以下是某110kV变电站三相共壳GIS间隔（如图5）预试时模拟接地开关导体与地之间的连接铜排在拆除及不拆除两种情况下的试验数据。
由以上数据根据公式（1）计算出102开关三相并联值为54.67μΩ，单相值按电阻并联公式计算为164μΩ。
从以上数据可看出，当接地开关导体没有与外壳绝缘的情况下，通过计算方法测量的计算值和实测值相比误差太大，容易出现误判断。
（二）出厂试验没有按最小区间测量
广东电网公司《关于加强GIS设备监造及安装验收管理的通知》别强调生产厂家要对各部分的回路电阻、总体回路电阻，尤其是母线的导电电阻进行测量。我们在出厂验收时发现有的厂家在出厂试验时能认真执行，对相关区间、相关单元、总体回路等的主回路电阻都进行测量，试验数据完备；而有的厂家却只测量相邻间隔间总体的回路电阻，远远不能达到我们的要求。如出厂时不按最小区间测量，根本无法准确检验每一部件的安装质量，因为总回路电阻等效于多个设备的接触电阻串联，若其中一个接触电阻远大于技术要求值，另一接触电阻远小于技术管理值，串联后总电阻值亦可能合格，总回路电阻的测量值便无法反映各个串联部件的接触状况，也就无法检验安装质量，在交接试验和预防性试验时也无法进行数据比较，无法保证设备的安全运行。
（三）厂家技术要求值未按型式试验值制定
GIS回路电阻进行出厂试验的目的是检验出厂设备是否与进行型式试验的样品一致，从而保证长期载流和短时通过极限电流的性能。GB11022规定：对于出厂试验，主回路每极直流电压降或电阻的测量，应该尽可能在与相应的型式试验相似的条件（周围空气温度和测量部位）下进行，测得的电阻不应超过1.2 Ru（Ru为型式试验测得的相应电阻）。这个规定就是要求厂家的出厂技术要求值必须通过型式试验来确定。由于验收人员在验收时只把出厂值和厂家技术要求值作比较，这就给一些厂家钻了空子，把技术要求值定得很大，而规程恰恰没有规定回路电阻值的下限，致使验收时不能很好地把关。笔者在一个GIS厂家进行出厂验收时就遇到过，厂家技术要求值为235微欧，而实际测量值为125微欧，达不到技术要求值的1.2倍。所以，回路电阻技术要求值不但要按型式试验值来确定，还应规定其上限及下限。
（四）测量人员对试验要求存在错误理解
交接试验标准规定：测量主回路的导电电阻值，不应超过产品技术条件规定值的1.2倍，其中产品技术条件规定值，所指的是技术要求值还是出厂值呢？有相当一部分试验人员会错误地理解为出厂值。如理解为出厂值，那么标准将会放宽到技术要求值的1.44倍，对设备缺陷将无法及时发现。其实，GIS回路电阻值在没有超过技术要求值的1.2倍情况下，都有可能造成导体间接触不良，何况是1.44倍。如我们在某110kV变电站验收GIS时，就发现#3间隔整段直阻不平衡为14.3%，其中C相偏大较多，后开盖检查，发现C相螺母存在没有紧固的问题，处理后直阻正常。因此，为了保证GIS设备安装质量，应正确理解规程对GIS回路电阻的要求。
（五）回路电阻测试方法不正确
第一，测试电流不满足要求。规程规定应采用直流压降法测量，测试电流在100A至设备额定电流间选取。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。如仪器输出的电流太小，不能有效破坏测量接触点表面的氧化膜，可能造成较大的测量误差。
第二，测量接线不正确。GIS的回路电阻值往往都比较小，为减少接线方式对测量的影响，电压引线应尽可能接在靠近触头侧，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，必要时需用细砂纸将接触面打磨，以去除表面的氧化层或油漆。
第三，开关长时间未动作，触头有氧化膜而造成接触不良。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。
（六）测试时接地开关的影响
利用接地开关回路测试GIS回路电阻时存在主要问题是接地开关接触不良。除了我国对接地开关的接触电阻要求不严外，还由于接地开关不需要经常分合，在接地开关的接触面容易形成氧化膜，造成接地开关接触不良，接触电阻过大，对GIS回路电阻的测量影响较大。例如在某500kV变电站#3主变变中2203开关回路电阻计入接地开关时测试结果A：330μΩ，B：190μΩ，C：156μΩ。排除接地开关后回路电阻测试结果：A：95μΩB：99μΩ C：96μΩ。
在实际工作中，往往需要通过改变测量点的位置来排除GIS外壳和接地开关的影响。下面以2203开关为例来说明GIS开关回路电阻的试验过程：
步骤一：在试验时将2203C0地刀的接地连接铜排解开，避免连同GIS设备外壳电阻计入测量结果。分别从2203B0地刀和2203C0地刀输入电流，电流流过图6中红线标示部分，在2203B0地刀和2203C0地刀处取电压，所以测量的回路电阻数值包括了2203开关、2203B0地刀和2203C0地刀的接触电阻。若此时测量结果偏大可按步骤二进行排除。
步骤二：在步骤一的基础上合上22034刀闸、解开220340地刀接地连接铜排，分别从2203B0地刀和220340地刀输入电流，电流流过图7中粗黑标示部分，在2203B0地刀和2203C0地刀处取电压，所以测量的回路电阻数值就排除了2203C0地刀的影响。通过两次测量结果对比可以计算2203C0地刀的接触电阻，分析2203B0地刀对测量结果的影响。若此时测量结果仍然偏大可进行步骤三做进一步排除。
步骤三：在步骤二的基础上将II段母线停电，合上22032刀闸、222甲00地刀（也可利用相邻备用间隔），分别从220340地刀和222甲00地刀输入电流，电流流过图8中粗黑线标示部分，在2203B0地刀和2203C0地刀处取电压，进一步排除了2203B0地刀的影响，所以测量的回路电阻数值为2203开关的回路电阻。和步骤二的测量结果对比可以计算出2203B0地刀的接触电阻。若此时测量结果仍然偏大，说明2203开关本身的回路电阻偏大。
三、结论及建议
1. 建议在相关的技术协议中要求厂家生产的GIS设备所有接地开关的导体均与外壳绝缘，以便将测量电源引入主回路，方便以后对设备的回路电阻进行监测。
2. 建议所有GIS断路器的两侧均应设置接地开关，便于断路器主回路电阻、特性测量及开关检修维护。
3. 严格要求厂家出厂试验应对相关区间、相关单元、总体回路等进行主回路电阻的测量，并应尽可能分段测量，交接试验同时按运行条件测量断路器的回路电阻，便于试验数据比对。出厂试验测得的电阻不应超过1.2Ru（Ru是型式试验时测得的相应电阻），厂家应同时提供Ru值。
4. 建议修改GIS回路电阻标准，在规定其上限的同时还应规定其下限。
5. 采用正确的测试方法，交接、预试测得的电阻不应超过出厂试验时的最大允许值，即1.2Ru。
6. 建议接地开关的接触电阻要求按照隔离开关的要求执行。
[参考文献]
[1]李建明，朱康.高压电气设备试验方法[M].北京：中国电力出版社，2001.
[2]Q/CSG 1 0007-2004 电力设备预防性试验规程[S].
[3]GB 763-1990交流高压电器在长期工作时的发热[S].
[4]GB/T 11022-1999 高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求[S].
关键词：手车式真空断路器；回路电阻；测试工具
1.研究背景及意义
传统电力控制回路中手车式真空断路器回路电阻测试电流线接头常用鳄鱼线夹，主要存在问题为易造成断路器梅花触头上弹簧发生弹簧变形，如继续投运，由于触头松动易发热甚至发生电力设备事故；鳄鱼线夹属于点接触接触面小，造成测试数据偏大，试验时需多次调整才能测量出合格值，大大增加作业的工作量；鳄鱼线夹齿锋利，易划伤梅花触头，减小了工作时的梅花触头的接触面积。这些试验存在的问题均威胁设备的安全运行。
为了解决手车式真空断路器回路电阻测试传统方法存在的问题，根据手车式真空断路器梅花触头的形状，研究设计了圆弧形接触面的铜制接头，将接头固定于梅花触头内部，铜制接头的曲面与梅花触头内部曲面接触，大大增加了触头的接触面积，并且触头避免了与梅花触头弹簧接触，有利于解决大电流烧损弹簧的问题，同时便于解决鳄鱼线夹点接触的接触面积小和易划伤触头的问题。
2.断路器导电回路测量标准
回路电阻作为电力开关设备性能和运行状态的重要技术指标，一直是设备生产厂家和电力使用单位测试的重点。手车式真空断路器导电回路的测量在以前受限于技术、材料，多采双桥法进行测量[1]。双桥测量回路电流通常较小，无法清除断路器接触部位的氧化膜，测量误差较大，且，测量准确性不高。目前，我们国家主要采用国标GB763、GB50150和电力行标DL/T596标准，对手车式真空断路器导电回路的测量均要求应采用直流压降法测量，而且测量回路电流。当前，使用压降法专用回路电阻测量仪表测量回路电阻较为普遍和常见[2]。如图1所示的手车式真空断路器外形图。手车式高压真空断路器，为三相交流50Hz，定额电压为12kV电力系统的户内开关设备，是工矿企业动力设备、电网设备主要保护及控制单元。这种设备可适用于在额定工作电流下的频繁操作，或多次开断短路电流的场所。结构设计上采用操动装置和断路器本体一体式结构，可单独固定安装成工作单元或配置专用推进机构，组成手车断路器单元。在预防性试验中，断路器的导电回路电阻值控制标准估算公式可以参照下式：
IHRH=I1R1 （2-1）
式（2-1）中，
IH表示导电回路中的额定工作电流；
RH表示设备制造厂家规定的断路器导电回路电阻值；
I1表示电路中实际的工作电流；
R1表示实际电路中的导电回路电阻。
图1手车式真空断路器外形图
3.回路电阻测试电流线接头设计
3.1设计方案
设计的手车式真空断路器回路电阻测试接头装置，主要由圆铜棒加工而成，其接触部分的尺寸分别Φ49mm、Φ55mm、79mm、Φ109mm，与电网用10kV手车式真空断路器静触头尺寸完全一致（1250A/Φ49mm、1600A/Φ55mm、2000A/Φ79mm、3150A/Φ109mm、4000A/Φ109mm），模拟手车式真空断路器实际工作时梅花触头与静触头的接触情况，在接头上加工螺孔，直接将测试电流线和电压线安装在触头上，在手车式真空断路器回路电阻测试时，将两个与该断路器匹配的接头断路器梅花触头中，插入深度为15-20mm，便可以进行相关测试。
手车式真空断路器回路电阻测试接头装置有如下优点：
1）该接头由铜棒直接加工而成，导通电流能力强，接触面积大，大大减小了接线头的接触电阻；
2）其尺寸完全模拟手车式真空断路器工作时静触头的尺寸，更能真实并准确的测量断路器的回路电阻；
3）该接头不与梅花触头弹簧接触，不会造成弹簧烧损，其接触面平滑，也不会损伤梅花触头；
4）该接头的尺寸包含四种尺寸（Φ49mm、Φ55mm、79mm、Φ109mm），完全满足电网用10kV手车式真空断路器的回路电阻试验测试。如图2所示的手车式真空断路器回路电阻测试接头装置的示意图。
图2手车式真空断路器回路电阻测试接头装置示意图
图2中的螺孔分别为测试电压线连接螺孔和测试电流线连接螺孔。
3.2具体实施方式
通过研制新型手车式真空断路器回路电阻测试电流线接头，从根源上解决用鳄鱼线夹进行测试带来的问题，这样杜绝了试验造成断路器梅花触头上弹簧通过大电流而发生弹簧变形或因测试划伤触头的作业的风险，并能增大电流通过的接触面积使测试数据更加准确，彻底解决手车式真空断路器回路电阻测试传统方法存在的问题。
如图2所示，该手车式真空断路器回路电阻测试接头装置包含四种尺寸和包含了电网用的10kV手车式真空断路器静触头大小， 用螺丝将电流测试线和电压测试线分别安装在改接头的螺孔上，再将两个接头分别断路器某一相的两个梅花触头上，便可进行回路电阻试验测试[3]。
根据梅花触头的形状，设计出对称的两块圆弧形接触面的铜制接触头。加工金属连接件，实现两对称圆弧形接触面的连接，通过调节金属连接件，实现两接触头的伸缩，接触头制作完成。
3.3 设计预期成果
研制新型手车式真空断路器回路电阻测试电流线接头，代替传统的鳄鱼线夹，从根源上解决用鳄鱼线夹进行测试带来的问题。
设计主要涉及供电配电技术领域，实际上为一种手车式开关断路器回路电阻测试钳头，其特征在于设有定位套和推动杆，推动杆与定位套采用螺纹连接，定位套内、推动杆上端设有锥体形触头，推动杆下端设有旋钮，定位套上设有接线柱，接线柱上设有回位弹簧，接线柱内端与锥体形相抵触，接线柱外端设有测试导线，使用时，旋转推杆旋钮，推杆带动前端的锥体形|头前移，从而改变了测试钳的有效测试直径，接线柱附有接线柱头并连接测试导线，设计装置避免了测试钳接触到断路器触头的梅花弹簧，同时大大提高了测试钳与接触电阻的有效接触面积，测试准确率获得很大提高，也有效的降低了测试时100A大电流对设备及测试人员造成的损伤[4]。
4.结论
手车式开关真空断路器作为目前电力系统控制装置中应用最为普遍的部件，承担着极为重要的角色。目前，国内外手车式开关真空断路器生产厂家很多，其回路电阻测试的标准不同，为了提高测试精度，提高测量准确率，同时也方便人员测试，降低测试时100A大电流对设备及测试人员造成的损伤，研究设计了圆弧形接触面的铜制接头。将接头固定于梅花触头内部，铜制接头的曲面与梅花触头内部曲面接触，大大增加了触头的接触面积，并且触头避免了与梅花触头弹簧接触，有利于解决大电流烧损弹簧的问题，同时便于解决鳄鱼线夹点接触的接触面积小和易划伤触头的问题。
参考文献
[1]张远超，薛强，刘元浩，等.开关柜全回路电阻测试方法[J].电子世界， 2015（17）：178-179.
[2]董伟，张诣.10-35kV手车式断路器回路电阻测试工具运用[J].云南电力技术， 2013， 41（6）：98-99.
[关键词]高压断路器；机械特性；导电回路电阻；测量
中图分类号：TM561 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）05-0117-01
1 高压断路器在线监测及故障诊断方法分析
1.1 高压断路器故障诊断方法 高压断路器故障的诊断方法主要有三种：
1.1.1 基于解析模型的方法
该方法实施的前提是要构建适合该系统的残差模型，借助模型获得残差，并根据准则对这些残差进行分析，从而对设备故障进行识别和确认。但是由于诊断对象多为大型的电力系统，而模型的建立往往存在一定的误差，因此该方法并不适用于非线性系统。
1.1.2 基于知识的方法
该方法不需要精确的模型，是一种基于建模处理和信号处理的高级诊断形式，根据方法细节的区别，可以将该方法分为基于症状的诊断方法和基于定性模型的诊断方法，克服了传统方法在大型电力系统故障诊断中的弊端，但是依然存在部分缺陷。
1.1.3 基于信号处理的方法
该方法利用数值计算，将传感器采集得到的数据进行处理，根据处理结果分析故障类型，是目前较为常用的故障诊断方法。
1.2 在线监测与故障诊断的过程
在线监测与故障诊断系统分为信号变送、数据采集、处理和诊断三个子系统。首先，信号变送系统中包含电气设备和传感器，传感器的主要作用是采集物理信号并将其转化为后续系统可以识别的电信号；其次，数据采集与预处理系统包括信号预处理模块和数据采集模块，能够将传感器输送的电信号进行放大、滤波、隔离等处理，以利于信号采集模块对这些信号进行测量；最后，经过测量的数据信息通过数据传送模块传递到主控制室进行数据的进一步处理与判断，做平滑处理提高信噪比，并根据处理后的数据判断设备故障发生的位置。
1.3 高压断路器在线监测的主要参数
1.3.1 分合闸线圈电流
我们可以认识到，该结构的主要工作原理如下：当电路接通后，电磁铁内产生磁通，铁芯在磁力作用下发生位置变化，接通操作回路，进而实现对高压断路器的间接操作。分合闸线圈的特殊结构决定了电流波形隐藏着丰富的信息，通过对波形的监测和分析能够判断分合闸电路的状态，从而对整个高压断路器的性能进行预判。例如，根据铁芯的行程以及铁芯是否卡涩能够判断高压断路器的操作机构的运行状态，进而判断故障发生的原因。
1.3.2 储能电机电流信号
高压断路器中弹簧操作机构最核心的部件是储能弹簧，对高压断路器故障的诊断需要获取储能弹簧内部的力学性质参数，但是很显然直接进行测量力的大小是不切实际的，因此需要通过分析储能电机的电流波形来检测推算储能弹簧的状态是否正常。
1.3.3 温度信号
在电力系统中，温度信号对故障的判断和检测而言更具直观性。电流经过导体会产生热量导致局部温度升高，囟壬高的后果是电路连接处氧化加剧，使得接触电阻进一步加大，温度持续升高，可能带来绝缘件损坏或击穿的事故，因此需要对高压断路器内部的温度进行监测，及时采取措施降低温度，保证断路器稳定工作。
1.4 高压断路器在线监测及故障诊断系统的设计
一套完整的在线监测及故障诊断系统需要包含传感器、信号调理及采集、数据传输、数据处理四个单元，设计人员在设计的过程中，需要根据电力系统的特点，选择合适的组件。首先，传感器包括温度传感器和电流传感器，温度传感器主要选用铂电阻，能够在中低温区使用，在电流传感器的选择方面，需要测量开断电流时选择基于霍尔效应原理的开环测量模块，需要测量分合闸线圈电流时选择基于霍尔闭环原理的测量模块。数据传输单元采用GPRS无线传输模块向上机位传送数据，传输结构可以采用点对点的方式，当系统中包含多台高压断路器时，也可以采用星型网络结构。信号调理及采集单元中主要采用PLC远程采集方法，PLC具有较强的抗干扰能力和较高的精度，能够在高压断路器附近工作，此外，还可以采用NI M系列基于PCI总线的采集卡，相比于PLC采集，能够大大提高数据的采集、传输效率。数据处理单元主要完成对采集得到数据进行处理和分析，从中提取有用的信息作出高压断路器故障的诊断，同时，数据处理单元中往往还包含故障数据库，为今后数据的识别和专家系统的建立提供帮助。
2 断路器灭弧室结构及工作原理：
2.1 灭弧室结构
断路器的灭弧室采用变开距单压式喷气型结构，所谓单压式即在常态时，只有单一压力的SF6气体，分闸过程中，压气缸与动触头同时运动，将压气室内的气体压缩，当触头分离后，电弧即受到高速气流纵吹。变开距就是触头开距在分闸过程中，随着气压室向下运动而逐渐加大，为单向吹弧，特点是压气室内的气体利用比较充分，在开始气吹后的全部行程内都对电弧进行气吹。
2.2 工作原理
断路器在合闸状态时，电流由上接线端子板（3―1）通过静触指（3―4）、动触头（3―12）、压力缸（3―14）和中间触指（3―16）流至下接线端子板（3―1）。
b分闸操作及灭弧室动作原理
分闸操作时，绝缘操作杆（3―18）在弹簧机构的操动下，使动触头（3―12）及与之相连的气缸（3―14）一起快速向下运动。压气缸（3―14）与活塞杆（3―7）之间的SF6气体被压缩，静触指（3―4）与动触头（3―12）分离，电流被转移至动弧触头（3―6）与静弧触头（3―3）上。随着动触头（3―12）继续向下运动，动、静弧触头分离，并产生电弧，电弧在喷口（3―5）喉道内燃烧堵塞喷口喉道，电弧被上游区的压力吹向活塞杆（3―7）内。当喷口喉道快速离开静弧触头时，被压缩的SF6气体处于临界压力并以音速从喉道喷出，产生强烈的喷吹作用，电流过零瞬间使电弧迅速熄灭。电弧熄灭后由于动触头继续向下运动，吹喷作用持续进行，保证了开断后的去游离，使介质恢复强度迅速增强。
3 结束语
高压断路器故障往往会导致泄漏故障、部件损坏、大面积停电等事故，因此建立实时的在线监测及故障诊断系统对于提高供电的可靠性具有十分重要的意义。目前常用的系统主要通过对电气参数的采集和处理来判断高压断路器的工作状态，尽管已经能够投入到实际应用中，但是依然存在些许不足需要做进一步的完善。
参考文献
关键词：高压断路器；交流耐压；绝缘电阻；导电回路电阻；试验
一、绝缘电阻测量
断路器试验中最基本的项是测量绝缘电阻，而对于真空断路器，主要对一次回路对地绝缘电阻的测量。一般使用兆欧表选用2500V档，1min测量，其值应大于5000 。
试验过程：试验时使用兆欧表选用2500V档测量，接线图如图1所示。先断开断路器外侧电源开关，确保无电压，分别记录摇测A对地A断口；B对地B断口；C对地C断口的绝缘阻值；也分别记录摇测A对B、B对C、C对A的绝缘阻值。
二、交流耐压试验
交流耐压试验作为最有效的绝缘试验，一般只对35kV或以下开头设备进行，而且在分、合闸状态下试验，分闸状态检查断口绝缘，合闸状态检查相间及相对地绝缘。该项试验是最有效和最直接的试验项目，应在其他绝缘试验项目通过后进行。气体断路器应在最低允许气压下进行试验，才容易发现断路器内部绝缘缺陷，其应在分、合闸状态下分别进行。对于12-40.5 kV电压等级和三相共箱式断路器还应做相间耐压试验，其试验电压值与对地耐压相同。耐压试验过程中，试品没有发生闪络、击穿。对于断路器辅助回路和控制回路的交流耐压试验，试验电压为2kV。测量6kV断路器时，工频交流耐压试验是考验被试品绝缘承受各种过电压能力的有效方法，对保证设备安全运行具有重要意义。交流耐压试验对于固体有机绝缘来说属于破坏性试验，它会使原来存在的绝缘弱点进一步发展，使绝缘强度降低，形成绝缘内部劣化的累积效应。因此，必须正确的选择试验电压的标准和耐压时间。开关交流耐压试验应做相间、相对地及断口间的，试验电压应为38kV。整体对地及断口间地交流耐压试验应在绝缘试验项目合格之后进行，油开关试验电压28kV，1 min无放电、闪络、击穿。真空开关试验电压42kV，1min无放电、闪络、击穿。
试验过程：选择Bs试验变压器；R1限流电阻；RCF阻容分压器； RF球间隙保护电阻；G保护间隙（球隙）；A电流表；V电压表；LH电流互感器；Bx被试品等试验工具。操作接线图（见图2），图中被试断路器（见图3）各相短接，并非被试绕组均短接接地。
先断开断路器外侧电源开关；确保无电压；分别进行A对地A断口，B对地B断口，C对地C断口的耐压，缓慢升至试验电压，并密切注意倾听放电声音，密切观察各表计的变化，读取的耐压值；分别进行A对B、B对C、C对A的耐压，缓慢升高电压至试验电压，并密切倾听放电声音，密切观察各表计的变化，读取1min的耐压值。
三、导电回路电阻测量
断路器导电回路的电阻主要决定于触头的接触电阻。接触电阻值的测量，指的是对每相导电回路电阻值的测量。因为接触电阻的存在增加了导体在通电时的损耗，接触处的温度升高，其值的大小对正常工作时的载流能力有着直接的影响。通过对接触电阻值的测量可以发现断路器在通过正常工作电流时是否会产生不能容许的发热以及在通过短路故障电流时的断路性能，从而确保电气设备的安全运行，同时断路器每相导电回路电阻值也是断路器安装、检修的一项目重要数据。一般在大修时或每一年到三年进行一次每相导电回路电阻值的测量。被测电阻值很小，因此通常以 计。
目前常用的测量方法有两种：一种是电流和电压表法，另一种是平衡电桥法。
（一）电流和电压表法
因为导电回路的电阻很小，故一般应用双臂电桥进行测量。测量时，要将电压引线接在靠近触头侧，电流引线接在电压引线外侧，宜分开不宜重叠。这两个测量接头必须接触良好，接线卡了可采用蓄电池卡了。测时应按双臂电桥测量导电回路电阻的具体测试方法进行。
（1）试验接线图（见图4）。图中mV表的连线电阻值不应超过该表规定的电阻值，且应接于靠近触头侧。
（2）步骤：断开断路器各方面电源；连续分合几次开关；合上刀闸K；先调试好电流值，再接通mV表；共测量3次，取其平均值。
（二）平衡电桥法
用电压降法测量断路器每相导电回路电阻时，在开关合上之后，应先调好电流值，再接通毫伏表。毫伏表的连接线电阻值不应超出该表规定的电阻值，且应接于靠近触头侧。在测量导电回路之前，先将断路器电动分合几次，以便使触头表面氧化膜冲破，触头得以良好地接触，从而使测试结果能反映真实情况。若受现场条件所限，只能用手动和千斤顶合闸时，必须在取其千斤之后再进行测量。如果对测得数值要求较精确，应多次复测。一般对几次测得结果取分散性较小的三次平均值。如果断路器实际工作电流（I）小于其额定电流（ ）时，导电回路电阻允许增大。运行中允许增大的导电回路电阻值（ ）按下式计算： ，R为制造厂给定的导电回路电阻标准值。
测量6 kV回路直阻时，测量前应检查仪器接线是否正确，其中粗线接电流，细线接电压，两组夹了应夹在开关同一相的上口和下口，然后测量。如果测量时数据不合格，先检查开关上下口的夹了是否夹好，然后再测量，测量的结果应小于50 。
① 试验接线图（见下图5）。图中测量时，电压引线尽量靠近触头侧；电流引线在电压线外侧，宜分开不宜重叠。
②步骤：断开断路器各侧电源；连续跳合几次开关；连线（被测电阻的电流端钮和电位端钮分别与电桥的对应端钮连接；靠近被测电阻的一对线接到电桥的电位端钮；被测电阻的外侧的一对线接到电桥的电流端翎）；测量要快，因为测量工作电流较大。
四、断路器真空度测试
真空度测试时，做试验过程中，不得接近高压试验变压器及被测开关，保持一定的距离，以防人身触电。旋动旋钮时，如果红灯没灭，那就是线没有接好或者回零时不到位。所有的被测仪表，被测开关的接地线必须接地。在升压过程中微安表必须短接，待电压稳定后打开短接开关监测电流并记录。每次测试时，高压升上后，时间约为10s，不得太长，防止损坏仪表。测量每一相线后，必须放电，以保安全。真空开关接线图（如6）
五、现场注意事项
现场试验时注意监护，防止高电压伤害人身安全和设备安全；试验时严格按照规程规定顺序操作，防止误操作伤害人身和设备的安全；测量直阻时应使接触部位接触良好，以防测量误差的产生；交流耐压试验时，若看到有火花，应及时降压，防止将设备击穿，并分析原因，处理后再次试验；同期测量时应让运行人员配合，不能自己操作。
六、结语
对于高压断路器的性能试验，其目的是确保电气的安全性能。高压断路器具有开断短路电流功能，其开断的过程牵涉到的问题极为复杂，就目前还有很多设备都还需要通过试验是否正确，才能很好地应用。
参考文献：
关键词：电阻测量法 电力拖动控制线路
学习《电力拖动控制线路与技能训练》除了电气元件的认识外,主要包括线路安装和线路故障检修两大部分。在实操训练中,电路安装完后的检查以及机床控制线路故障的检测方法有多样,常用的有电压测量法、电流测量法和电阻测量法。虽然电压测量法和电流测量法都有快速、准确的优点,但由于要带电测量,在实际操作中学生存在触电的恐惧心理,多数学生都不用。相反电阻测量法则断电操作,学生觉得安全而大受欢迎。下面就讨论电阻测量法在电力拖动控制线路安装和故障检修中的应用。
一、在电力拖动控制线路安装完成后自检中的应用
控制线路安装完后不少的学生会立即到试验台处通电,但又怕通电失败,通电不成功(特别是电路出现短路后)又不知如何去查找故障出在哪里、心里很矛盾,反复多次后严重挫伤学生的进取心和学习积极性,这种现象是由于学生对电路的工作原理不熟悉造成的。解决的办法是先要求学生多识读电路图、分析电路的控制原理,同时掌握基本的测量方法。电路安装完后先在原位用电阻法进行自检测量,下面以接触器联锁正反转控制线路为例来讲解,电路图如图1、接触器选择CJ10-20。
安装前测量各元件是否完好,坏的要修理好,修不好的要更换新的,同时要测量并记下自己所用交流接触器KM1、KM2线圈的直流电阻,具体的数值不同型号的接触器有较大有差别,如常用的CJ10-20交流接触器线圈直流电阻约2000Ω、而型号较新的S-K21线圈直流电阻则只有几百欧姆。首先,用万能表电阻档测量熔断器FU1、FU2、FU3,应该是电阻为0Ω,若不导通,则更换熔体或重拧紧熔断器的瓷帽直到导通良好,然后才能进行下面的自检测量。万能表选用合适的档位,档位过大使示数太小、误判是短路,档位过小使示数很大、误判为开路,严重会影响到测量的准确性;一般选择×10Ω档或者×100Ω档。在自检测量时把万用表的两根表笔分别接在控制电路的起点即FU2的U11、V11两点(或是FU2的出线点0、1两点),按下按钮、接触器位置开关等元件来模拟控制元件的工作,根据各支路的通断使得所控制的接触器线圈、继电器线圈形成并联或断开,从万电表所指示的阻值变化来判断安装的线路是否正确。步骤可分为按钮功能、接触器自锁功能、接触器互锁功能及主电路来进行,把万用表的两根表笔分别接在控制电路的起点即FU2的U11、V11两点,万用表的读数指示为∞(如果电阻为0Ω,则电路存在短路;如果电阻为2000Ω或1000Ω则有可能是自锁触头或启动按钮接错)。
(一)控制电路的检查(电路正常的万能表示数)
1、按钮功能检查
(1)正转控制检查:
按下启动按钮SB1万能表指针读数指示约2000Ω(正转控制接触器KM1线圈回路接通)。
1)此时同时按下停止按钮SB3万能表指针读数先指示∞(正转控制接触器KM1线圈回路被切断)
2)此时松开SB3,同时按下SB2万能表指针读数指示约1000Ω(KM1、KM2两个控制回路并联)
3) SB1、SB2、SB3同时按下万能表指针读数先指示∞(正、反转控制回路同时被切断)
(2)反转控制检查:
按下启动按钮SB2万能表指针读数指示约2000Ω(反转控制接触器KM2线圈回路接通)。
(1)此时同时按下停止按钮SB3万能表指针读数先指示∞(反转控制接触器KM2线圈回路被切断)
(2)此时松开SB3,同时按下SB1万能表指针读数指示约1000Ω(KM1、KM2两个控制回路并联)
(3) SB1、SB2、SB3同时按下万能表指针读数先指示∞(正、反转控制回路同时被切断)
2、自锁各互锁检查
(1)正转控制:
按下KM1触头支架万能表指针读数指示约2000Ω(接触器KM1常开辅助触头3、4两点接通KM1线圈控制回路)
1)此时同时按下SB3万能表指针读数指示约∞(接触器KM1线圈控制回路被切断),则自锁正常。
2) 松开SB3,同时按下KM2触头支架万能表指针读数指示约∞(KM1线圈回路被KM2常闭辅助触头4、5两点切断),则互锁正常。
(2)反转控制:
按下KM2触头支架万能表指针读数指示约2000Ω(接触器KM2常开辅助触头3、6两点接通KM2线圈控制回路)
1)此时同时按下SB3万能表指针读数指示约∞(接触器KM2线圈控制回路被切断),则自锁正常。
2) 松开SB3,同时按下KM1触头支架万能表指针读数指示约∞(KM2线圈回路被KM1常闭辅助触头6、7两点切断),则互锁正常。
(二)主电路的检查
主电路的检查一般是在控制电路检查完后进行,主要目的是为了检查主电路是否存在短路。在检查主电路时由于电动机每相绕组的直流电阻较小,一般在10Ω以下,电阻档应该选择×1Ω档。接上电动机后按各接触器的工作顺序按下接触器触头支架模拟接触器工作,同时用万能表测量总开关出线点U11、V11、W11两两间的电阻,电阻大小应该相等且为电动机任意两根电源引线间电阻。若出现电阻为零,说明主电路出现短路;如果出现电阻较大或∞,说明主电路存在接触不良或开路。
在图1电路中,假设电动机M的绕组是形连接,每相绕组电阻为5Ω,测量步骤如下:
1.按下KM1触头支架,用万用表的两根表笔分别测量U11-V11、U11-W11、V11-W11间的电阻,读数应为10Ω;
2.按下KM2触头支架,用万用表的两根表笔分别测量U11-V11、U11-W11、V11-W11间的电阻,读数应为10Ω;
关键词：H参数；小信号模型；欧姆定律；等效变换；输出电阻
中图分类号：TN72 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）04（b）-0000-00
引言
模拟电子技术不仅是电类各专业的一门技术基础学科，也是生物医学工程、医学影像技术等医学相关专业的基础学科，它主要研究各种半导体器件的性能、电路及应用。而晶体三极管构成的基本放大电路，又是模拟电子技术最基本的、最重要的内容，因此，BJT的H参数及小信号模型的建立和简化，是掌握分析放大电路的基础。在实际的工程应用中，晶体三极管的单极放大倍数有限，大规模集成电路的发展，提高了电路的放大倍数，实现了将微弱的电信号进行放大的作用，那么在设计集成电路时，对多级放大电路各个参数的求解将显得尤为重要，特别是放大电路的输出电阻求解，而欧姆定律法求解输出电阻过于复杂，因此该文提出用等效变换法求解放大电路的输出电阻。
1 BJT的H参数及小信号模型
由于三极管是非线性器件，使得放大电路的分析非常困难。建立小信号模型，就是将非线性器件做线性化处理，从而简化放大电路的分析和设计。当放大电路的输入信号电压很小时，把三极管小范围内的特性曲线近似地用直线来代替，从而把三极管这个非线性器件所组成的电路当作线性电路来处理。
低频小信号模型[1]如图1所示，它是用H参数来描述的，在交流通路中，把一个晶体管看成一个两端口网络，输入一个端口，输出一个端口。
图（a）是将BJT封装起来，测试它的两个特性，输入特性和输出特性。图（c）是输入特性曲线，其中 不同，输入特性曲线是有一些变化的，即要 保持不变，增大 时也要增大 。从图（d）的输出特性曲线中，当 变化时， 是在一个特定的 上变化的，就在 一定时，分析 与 这个函数的变化，从这两组特性上，如果仅从数学的角度去描述它，那么BE之间的电压，是 和 的函数；而输出回路的 ，也是 和 的函数。
从数学角度进行建模，即BE之间的电压，是 和 的函数；而输出回路的 ，也是 和 的函数进行分析，输入和输出回路的自变量是两个相同的自变量， 和 ，但是两个回路的函数不一样，在输入回路里面，函数是BE之间的动态电压 ；在输出回路里面，函数是 电流，即 ，下面的分析都是从这两个函数关系进行变化的。
小信号模型研究的不是某一条特性，而是在有变化量时的特性，即在Q点有变化时的模型。采用对函数求全微分的方法，，在低频小信号作用下，函数和自变量之间的关系就是全微分：
这里有几个特定的关系，CE间的电压 是一定的，分析 和BE之间的关系 ； 是一定的，那么分析 和 之间的关系； 是一定的，分析 和 之间的关系； 是一定的，分析 和 之间的关系。因此定义4个参数，其中 和 表示的是一个动态的量，一个 量，或者是一个交流小信号量。可以简化如下：
上述公式中，将晶体管看成一个黑盒子，向黑盒子里面看，从输入端看到一个 ，这个 碰到的首先是一个电阻，然后还看到一个受控源，是CE间的电压 控制BE之间的电压。从输出回路看进去，可以看到一个受控电流源，是 控制的 ；还有一项是与受控电流源并联的另外一路电流，它是 这个动态电阻在此处产生的电流，可以得到一个图1（b）中的模型，这个模型完全是由这个公式建立起来的。这个数学模型，首先是选择合适的自变量和函数，研究的低频小信号情况，用变量进行替换，按照最后得到的式子，建立数学模型。
研究这4个H参数的物理意义的目的是这个电路仍然复杂，再通过近似法，将该数学模型简化的更合理一些，忽略掉一些参数，具体如图2所示。
描述的是 不变的情况下， 的变化量与 的变化量之比。晶体管在静态工作点Q下， 取一个 和一个 ，即一个变化的电压比上一个变化的电流，得出的是一个动态电阻，我们将Q点下取的变化量得到的电阻叫做 ，指的是BE之间的动态电阻。所以 的物理意义就是BE之间的动态电阻。
描述的是 不变的情况下， 的变化量与 的变化量之比。从图（b）中可以看出， 在静态工作点 处，由于 变化，曲线向左或者向右移动，产生 。它的物理意义是，输出回路CE之间的电压对BE之间的影响，是反馈量，即输出通过一定的方式影响到输入就叫做反馈。对于管子自身CE之间的电压就对BE之间的电压有影响，所以我们称 为内反馈系数。
描述的是在一定 的条件下， 和 变化量之比，就是电流放大系数 。晶体管就是通过它的电流放大来进行能量控制的。
是在一个 下，研究 在Q点附近产生的变化对此时 变化的影响。这个描述的是该曲线上翘的程度，即在 情况下，与横轴平行的程度。对于晶体管，这个参数描述的其实是 这个电导，对于 本身来说，在一般的静态管中，在 变化值大的情况下， 的变化值小，因此这个电阻 值很大。在实验室里我们去测量，几乎看不出来，这个曲线和横轴不平行，如果曲线与横轴平行，表示 趋近于 ，它上翘的程度几乎看不出来。
在输入回路中， 不可以忽略； 可以忽略。在输出回路中， 不能忽略； 趋近于 ，可以将 忽略。根据上面的分析建立一个非常简单的模型，如图3所示。
2 欧姆定律和等效变换求解输出电阻法比较
晶体管有三个极：基极、发射极和集电极，首先来分析共集电极放大电路：
方法一：用欧姆定律[2]求解输出电阻
在交流等效电路的输出端加上一个电压vt，令信号源vs=0，保留该信号源的电阻Rsi。加上一个电压vt，必定产生一个电流it，用电压比上电流就是输出电阻。
则输出电阻：
方法二：用等效变换[3]求解输出电阻
从输出电阻向左看，看到电阻Re和左侧电阻并联。流入节点e的电流是大电流ie，由于受控电流源内阻无穷大，此处可以相当于断开，那么流出节点e的电流是小电流ib，因此，节点e左侧的电阻相当于电阻 减小了 倍，即等效为 ，那么输出电阻可以直接写成 。
总结，如果看到的是小电流，实际上是大电流，这个电阻等效变换是要增大（1+β）倍；如果看到的是大电流，实际上是小电流，这个电阻等效变换是要减小（1+β）到多少倍。这就是等效变换的一个规则。
用等效变换的方法对共集-共集放大电路的动态分析，求解其输出电阻。
3 结束语
通过详细的分析介绍小信号模型的建模与简化，可以更好的理解其中每个参数的含义。模拟电子技术讲求的方法就是估算，在以后的实际的工程应用中，采用等效变换求解输出电阻法，相较于欧姆定律，能够快速的估算出放大电路的参数，减小计算量。
参考文献：
[1]康华光.模拟电子技术基础（第六版）[M].高等教育出版社，2014.
序号
项目
详细内容
执行
1.
工作任务
2.
作业时间
工作开始时间
工作结束时间
3.
作业人员
4.
工作准备
设备停电，办理倒闸操作票
工作负责人交待工作任务，人员分工，危险点分析
工作成员应当了解当前需要操作设备的缺陷
准备工作前检查工具、仪器是否合格，不合格的工具、仪器不能带入工作现场
工作成员必须熟悉本作业卡
工作负责人检查工作组成员安全防护用具，精神状态
安全技术措施：为保证人身和设备安全，在进行绝缘电阻测量后应对设备充分放点，进行交流耐压试验等高压试验时，要求必须在试验设备周围设围栏并有专人监护，负责升压的人要随时注意周围情况，一旦发现异常应立刻断开电源停止试验，查明原因排除后方可继续试验。
5.
工作阶段
到达现场，仔细核对设备双名称、编号。严格按照操作票所列步骤操作并检查操作是否准确
使用专用操作工具
操作完成后，设置警示牌及做好安全措施：严格按照规程设置，确保位置、内容准确
工作程序：1、实验项目：1真空断路器整体和断口间绝缘电阻
2导电回路电阻
3合分闸速度及分闸反弹幅度值
4合闸接触器及合、分闸电磁铁的最低动作电压
5断路器主回路对地、断口间及相间交流耐压
2、试验方法及主要设备要求：1真空断路器整体和断口间绝缘电阻。
⑴使用仪器：测量绝缘电阻使用2500V兆欧表 。
⑵试验结果判断依据：对整体绝缘电阻参照制造厂规定，断口和有机物制成的提升
杆的绝缘电阻。
2导电回路电阻。
⑴使用仪器：回路电阻测试仪（要求不小于100A）或双臂直流电桥。
⑵试验结果判断依据：导电回路电阻数值应符合制造厂的规定，建议不大于1.2倍
的出厂值。
3合分闸速度及分闸反弹幅度值。
⑴使用仪器：可调直流电压源、断路器特性测试仪1台。
⑵试验结果判断依据：合、分闸速度与分闸反弹幅值应符合制造厂的规定，分闸反
弹幅值一般不应大于额定触头开距的1/30
4合闸接触器及合、分闸电磁铁的最低动作电压。
⑴使用仪器：可调直流电压源。
⑵试验结果判断依据：合闸电磁铁的最低动作电圧不应大于额定电压的80%-110%
范围内可靠动作。分闸电磁铁的最低动作电压应在额定电压
的30%-65%的方位内，在额定电压的65%-120%范围内可靠动作。当电压低至额定电压的30%或更低时不应脱扣动作。对于电磁机构，合闸电磁铁线圈的端电压为操作电压额定值
的80%时，应可靠动作。
5断路器主回路对地、断口间及相间交流耐压。
⑴使用仪器：调压器、试验变压器、保护球隙、限流电阻、分压器。
⑵试验结果判断依据： 试验中无击穿、闪络视为通过。
6.
工作结束
清理工作现场，清点并收纳工具、仪器
报告值班长
关键词： 断路器 跳跃闭锁 分流支路
1 跳跃闭锁回路的电路分析
电气跳跃闭锁回路通常是由跳跃闭锁继电器实现的。图1 是适用于具有一个跳闸线圈的断路器的跳跃闭锁回路接线图。跳跃闭锁继电器TBJ具有一个电流启动线圈TBJ/I、一个电压保持线圈TBJ/U，2对动合触点TBJ1，TBJ 4和2对动断触点TBJ 2 ，TBJ3 ，TBJ/I接于断路器的跳闸线圈回路，TBJ/U接于断路器的合闸回路，TBJ1作电流自保持用，TBJ2 ，TBJ3并联后串入合闸回路。
当跳闸继电器TJ 动作启动跳闸时，TBJ/I 励磁，TBJ 动作，TBJ1闭合将跳闸命令保持，直到断路器断开，同时TBJ2 ，TBJ3断开合闸回路，TBJ4闭合，准备好TBJ的电压自保持回路。若在断路器未断开之
前，即TBJ 未返回之前手合继电器触点SHJ 或自动重合闸触点ZHJ 闭合，则TBJ 经已经闭合的TBJ 4 和SHJ 或ZHJ 自保持，即TBJ2 ， TBJ 3 继续处于断开状态，保证断路器不会合闸，达到跳跃闭锁的目的。
2 跳跃闭锁继电器的技术要求
2. 1 电流启动值
根据电力工业部1984 年反事故措施和电力系统二次回路设计规程的规定，跳跃闭锁继电器的电流启动值应与断路器的跳闸电流配合，其电流启动值不得大于断路器跳闸电流的50 % ，即跳闸时跳闸回路的电流应大于TBJ 启动电流的2 倍，保证TBJ电流的可靠系数大于2。
2. 2 电流线圈的电压降
根据上述规定，跳跃闭锁继电器的电流线圈的电压降应小于操作回路额定电压的5 %。
2. 3 电压动作值
按照规程的规定，跳跃闭锁继电器的电压动作值应不大于操作回路额定直流电压的70 % ，保证操作直流电源电压在规定范围内波动时，TBJ 可靠动作;同时TBJ 电压动作值应不小于操作回路额定直
流电压的50 % ，以保证操作直流电源回路接地时，TBJ 不误动作。
2. 4 触点性能
TBJ 的触点性能应与继电保护装置中出口中间继电器的触点性能相同，电力行业标准规定[1 ] ，继电保护装置中出口中间继电器的触点性能应符合下列要求:返回特性，返回值≥额定值的10 %(对于干簧继电器，要求返回值≥额定值的70 %) ;闭合容量，直流回路220 V ，5 A;机械寿命，不带负载时，动作105次;接触电阻，用毫欧计测量时≤0. 1 Ω; 用数字万用表测量时≤0. 5Ω;用电流电压法测量时≤0. 1Ω。
2. 5 绝缘性能
a. 同一组触点断开时，能承受工频1 000 V 电压，时间1 min ;
b. 无电气联系的各导电部分之间，能承受工频2000 V 电压，时间1 min ;
c. 所有导电部分对安装架之间，能承受工频2000 V 电压，时间1 min。
3 跳跃闭锁继电器启动回路的构成
3. 1 改变继电器电流线圈的参数
通常选用具有电流型动作线圈的电流型继电器作为跳跃闭锁继电器TBJ ，其电流线圈电流动作值按断路器跳闸电流选取，以保证继电器的动作灵敏度。针对这种要求设计的继电器电流动作值规定为标称额定值的30 %～50 % ，只要选取继电器电流与断路器电流一致，就能满足继电器灵敏度的要求。
选用电流型继电器作为跳跃闭锁继电器TBJ 的优点是跳跃闭锁回路接线简单，可以通过合闸位置继电器HWJ 对TBJ 的电流线圈进行监视，在运行过程中，如果TBJ 断线，则HWJ 会发出异常告警信号，以便及时处理。其缺点是当断路器跳闸电流改变时，必须更换相应电流规格的继电器，比较麻烦。
3. 2 继电器线圈与并联支路
为减少因断路器参数改变而引起更换跳跃闭锁继电器TBJ 参数的工作量，有关技术人员和制造单位一直在寻求一种适用于各种规格断路器的办法，其中，采用电压型继电器在继电器的电压线圈并联分流
支路法正逐步被人们认识。其并联支路可分别由电阻、二极管或稳压管电路构成，下面分别介绍由电压型继电器与电阻、二极管、稳压管并联支路构成的跳跃闭锁继电器电流启动回路(如图2(a) (b) (c) 所示) 。
3. 2. 1 由继电器电压线圈与电阻并联支路构成
如图2 (a) ，继电器J / I 的电流启动值为0. 07～0. 12 A ，线圈电阻为10 Ω。并联电阻一般分为4 组，可用连接片接入一只或数只电阻，调整分流大小，以改变继电器动作值，实现与断路器跳闸电流的匹配。采用这种回路应注意防止电阻断线，宜选用功率为8～10 W的金属氧化膜电阻，这种电阻可靠性高。
3.2.2 由继电器电压线圈与二极管并联支路构成如图2 (b) ，继电器J / I 的电流启动值为0. 07～0. 12 A ，线圈电阻为10 Ω。并联的4 只二极管两两串联后再并联在继电器线圈两端，且将2 串的中点连接。这样接线可以保证当其中一只二极管开路时，回路正常工作，提高回路可靠性。同时2 个支路可分担较大的电流，防止因电流过大引起二极管损坏。
经测试，按此接线，在通过电流为0. 25～10 A时，两端的电压为1. 2～2. 3 V ，继电器启动线圈中电流为0. 12～0. 23 A ，既可满足电压降小于额定电压的5 %的要求，又能保证继电器的动作灵敏度要求。
3.2.3 由继电器电压线圈与稳压管并联支路构成
如图2 (c) ，继电器J/I 的电流启动值为0. 07～0. 12 A ，线圈电阻为10 Ω。稳压管VS1 ，VS2 额定稳压电压为1. 5 V ，额定电流为5 A。2 只稳压管并联可以提高回路的可靠性。测试表明该回路能够满足电压降小于额定电压的5 %的要求，又能保证继电器的动作灵敏度要求。
上述由继电器线圈与并联支路构成的跳跃闭锁继电器的电流启动回路的不足之处是由于在继电器线圈2 端增加了并联支路，无法对继电器的线圈进行监视，若继电器线圈断线将发生不正确动作。
4 结论
电气回路构成的断路器跳跃闭锁装置仍被普遍使用。改变继电器电流线圈参数的方式由于接线简单、易于监视，是目前应用的主要方式;而由继电器线圈与并联支路构成跳跃闭锁继电器电流启动回路的方式，因为其易更换参数，也较受制造和运行人员欢迎，但由于电路较为复杂，且无法实现对继电器线圈的监视，故仍需进一步积累经验，谨慎使用。
参考文献
[1 ] DL/ T 478O2001. 静态继电保护及安全自动装置通用技术条件[ S] .
并励直流电动机的机械特性是指当电源电压V、励磁电流If以及电框回路均为常数时，电动机的电磁转矩及转速n之间的关系为：
式中：为理想空载转速
为机械特性的斜率
其中，Ce―电动机的电动势常数；
Φ―电动机每个磁极的气隙磁通；
CN―电动机的转矩常数。
从上式可知：并励电动机的固有机械特性是一条斜直线（图2）。
很显然，如果事先知道这条直线上的两个特殊点，例如理想空载点（n0，o）和额定工作点（nN，MN），通过这两点联成的直线，就得到固有机械特性。
上述两个特殊点中，额定转速nN能从产品目录或者电机的铭牌数据中找到，而理想空载转速n0、额定转矩MN都是未知的，应设法求得。
已知理想空载转速n=VN/（CeΦn）：
其中,
从式中看出，如果能知道额定电枢电动势EaN或知道电枢回路电阻Ra，便可算出CeΦN，从而计算出理想空载转速n0，有如下两种办法。
一是根据经验估算额定电枢电势EaN。我国目前设计的直流电动机额定电枢电动势与额定电压VN有一定比值，即EaN=(0.93～0.97)VN，其中小容量电动机取小的系数，一般中等容量电动机取0.95左右。
二是根据所选直流电动机，实测它的电枢回路电阻Ra。对于电枢回路电阻Ra，不能用万用表直接测正、负电刷之间的电阻，因为电刷与换向器表面接触电阻是非线性的，电框电流很小时，表面电阻值很大，不反映实际情况。故一般采用降压法测量，即在电枢回路中通入接近额定电流（图3），用低量程电压表测量正、负电刷间的压降，除以电枢电流，即为电枢回路电阻（包括电枢回路电阻Ra及限流电阻Rs）。实测时，励磁绕组要开路，并卡住电枢不使其旋转。但是再测量过程中，可以让电枢转动几个位置进行测量，然后取加权平均值。
这种实测电枢回路电阻Ra的办法，只适用于小容量的电动机。当电动机容量较大时，测量时有一定的困难，如电源、图3的限流电阻Rs的容量等等。但对中型电动机用第一种方法估算Ea更好。
关于额定转矩MN可以按下式进行计算：
MN=CMΦNIN=9.55CeΦNIN
值得注意的是直流电动机转轴上输出转矩M2N为：
其中PN――额定转矩功率（kW）
nN――额定转速（r/min）
M2N与MN两者不相等，即MN=M2N+M0是空载转矩。
[关键词]雷达料位计
中图分类号：TM725 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）01-0070-01
前言
雷达料位计作为非接触式的物料连续料位测量仪表，在冶金、化工、建材等行业以广泛使用，其顶部安装的方式，极大的方便了仪表安装、使用和维护，在仪表出现故障需要替换时，完全不会影响正常的生产，特别是在密闭容器、高温、高泡沫、带搅拌等特殊场合下的应用表现极佳。
本文着重讲述二线制微功耗LD系列雷达料位计的电气参数及在现场不正常工作的情况，帮助仪表维护人员快速判断故障。
一、 供电电压不正常或仪表不正常的判定方法
1、 二线制的DCS或PLC模块供电功率不足，表现为空载时（不接表）电压为24V，接上仪表时电压下降。
2、 雷达物位计本身问题，其表现为回路电压下降，且回路中的电流大于22.6mA，所以判断仪表是否有问题的准则就是：回路中的电流大于22.6mA为仪表问题；回路中的电流小于22.6mA（或20mA）为供电问题，是供电功率不足引起的故障。
一般情况下，现场线路的电阻不超过50？，4-20mA模块的采样电阻为250？，所以回路中的总电阻不超过300？，按雷达物位计的正常工作电流不超过20mA计算，负载300？所引起的压降不超过6V，那么在供电电压为24V的情况下，仪表端的电压应为18V，按最大负载550？计算（西门子样本提供的技术参数），负载电阻所需消耗的电压为11V（回路电流按20mA），仪表端的电压为13V，仪表应能正常工作。如果13V不能正常工作的话，说明雷达物位计的带载能力差，达不到说明书所描述的技术指标。有些压力变送器的最低可正常工作电压为9V，可带负载750？。
二、 现场雷达物位计的接线图
图一为二线制电流模块供电的接法。
图二为外供电时的供电及电流模块采样的接法。
图三为现场干扰太大时增加滤波器的接法。
如图一所示，线路电阻及采样电阻（4-20mA）的总负载电阻可以在模块断电的情况下直接从仪表端的线缆侧进行测量。
三、LD系列雷达物位计的电气参数
a） 最大供电电压为30V。
b） 4-20mA/HART通讯，故障时最大电流为22.6 mA。
c） 最大启动电流为35 mA，最小启动电流为25 mA，上电至第4秒钟内电流为35 mA，第4秒至第30秒内电流为25 mA，第30秒后为正常的4-20mA电流值。
d） 上电至正常的测量的时间为30秒。
e） 负载电阻与供电电压的关系（典型值）
负载电阻包括线路电阻及电流取样电阻
f） 输出4-20mA地精度为：±20？A
g） 最大线缆长度1500m。
四、防爆场合雷达物位计的应用接线图
当仪表负载带载能力小于350？时，慎用安全栅，因为安全栅的内阻至少50？，取样电阻为250 ？，线路电阻一般最大为50？，这样三者之和就达到了350？。
关键词：变电站 设备 安装 试验
1 GIS设备的安装
GIS(气体绝缘组合电器)是将变电站内除变压器以外的一次设备，包括断路器、隔离开关、接地开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、母线、电缆终端、进出线套管等组合为一个整体，它占地面积小，必将成为特高压变电站的首选设备，但其对施工工艺的各个方面要求极为严格，每一项都必须认真细致进行，任何一个小的疏忽，都有可能造成严重的后果。
1.1安装前的准备
(1)土建工作必须全部结束：对于室外安装的设备，除做好防尘、防潮措施外，户外安装时应搭设工作帐篷。对于室内安装的设备，楼房的地面、天花、墙面、门窗应全部完善，附属设施如行车、照明、通风等也要具备。
(2)GIS设备安装前土建和电气专业必须进行交接验收工作。
(3)GIS设备安装前厂家应提供安装作业指导书并由运行单位审核批准后实施，施工材料应准备充足。
1.2特高压变电站GIS安装的特点
(1)已安装过的GIS为室内布置，特高压变电站为室外布置。
(2)特高压变电站GIS各元件组装时，由于为室外布置，对周围环境的要求更为严格，应采用防尘室。
(3)各气室抽真空时，真空度要求更高。
(4)为避免返工，各元件组装时，必须同时测量每节回路电阻，发现其超过出厂值的120％，应立即处理。
(5)交接试验内容中的交流耐压试验和辅助的局部放电超声检测或超高频检测。
GIS采用户外布置，方便了吊装作业，但防尘措施成为施工的关键，除采用防尘室、向防尘室内充入干燥空气外，还应在安装连接法兰处套上防尘套，施工人员穿着也应采取防尘、除尘措施。
1.3安装的质量控制
(1)法兰螺栓的紧固问题：安装单位对螺栓紧固时必须按力矩值使用力矩扳手。对于竖直安装的盆式绝缘子，紧固螺栓时应遵循左、右、上、下再有顺序地中心对称紧固的原则。
(2)温度补偿型伸缩节的调整问题。温度补偿型伸缩节主要用于吸收因热胀冷缩振动或其它外力作用而引起的管道和设备的小量位移。有时GIS设备安装时为平衡，但因安装基础不平或安装孔超差造成的误差需调整伸缩节，但伸缩节的调整范围是有规定的，如某厂规定110KVGIS设备所用波纹管调整量：轴±20mm，径向±5mm：220KVGIS设备所用波纹管调整量：6KBC389033G2轴向±10mm，径向±5mm。如果伸缩节在调整过程中不注意尺寸的变化将使伸缩节受拉或受压变形而失去作用，因此在安装过程中尽可能不调整伸缩节。
(3)断路器油压闭锁问题。GIS设备断路器的操作机构许多采用液压弹簧机构。测量操作机构的主要参数，必须在现场进行逐项测试。这里要重点说明重合闸闭锁油压回路。由于设计单位考虑的欠缺，设计时往往将重合闸闭锁油压和合闸闭锁油压回路合并考虑。实际上，重合闸闭锁油压只用于重合闸回路闭锁，闭锁值能够保证断路器进行一次O―C―O操作：合闸闭锁油压则用于断路器合闸回路闭锁，闭锁值能够保证断路器进行一次C一O操作，因此重合闸闭锁油压值与合闸闭锁油压值比较多了一次分闸操作相应油压会降低更多因此两回路不能合并，否则当开关重合于永久故障而液压下降较多时会闭锁分闸回路造成断路器拒分使事故扩大。
可以看出重合闸闭锁压力值高于合闸闭锁压力值315MPa。为保证重合闸闭锁油压值只能反映断路器动作前的状态，重合闸闭锁接点应用在重合闸回路中时必须有延时功能以躲开开关动作时油压回路的降低以满足开关动作及重合闸完成正常操作，设计可以通过启动装置操作箱内中间继电器的延时接点来实现延时功能。
(4)主回路电阻测量标准问题。主回路电阻测量作为主要的试验项目能够及时发现GIS设备主回路接触不良的问题，避免设备由于接触不良造成发热及电弧放电而损坏。规程要求主回路电阻测量采用不低于100A直流压降法，测得的电阻不应超过112Ru(Ru是型式试验时测得的相应电阻)，并做三相不平衡度比较。建设单位在签订设备技术协议时应要求厂家出厂时的主回路电阻测量试验必须按照现场的方法再做一遍，这样使现场试验数据具有可比性。或要求厂家按照现场试验方法计算出主回路电阻值来作为参考值。
(5)工频耐压试验值的确定问题。有些厂家只是在做型式试验时断口问工频耐压试验值达到460kV，而出厂试验往往只达到395kV。试验值不满足设备技术协议要求，断路器在设备停电时可能会出现击穿事故。如果厂家在出厂时工频耐压值只达到395kV，现场就必须按照460KV的80％即368KV来作为现场工频耐压试验值的最高标准值。试验前应注意相关的外购元件如套管等的耐压水平是否可以满足要求再制订相关的试验方案。试验时避雷器、电压互感器、电缆终端应隔开，CT回路应短接。
2主变压器安装
主变压器作为变电站的主要设备，其安装质量的好坏直接影响到投运后电网的安全运行，故在安装过程中，必须严格按照规程规范和厂家说明书编制详细的主变压器安装安全技术措施，并在施工过程中严格执行。
750KV与500KV变压器安装相比较，变压器油注入太多，流入麦式真空计和真空泵内，考虑将麦式真空计和真空泵在本体安装位置加装一截钢管，提高其高度；并通过一段透明塑料管将本体上下连通，随时观察注油过程中油面高度。注油完毕后，对变压器本体进行热油循环，循环方式为对本体上出下进，循环时间60h；以往500kV变压器及以下循环方式为上进下出，改变的原因主要是由于原循环方式下变压器本体顶部容易积聚气体，在循环过程中不能随油一起带出本体。要求在安装前，注入变压器油进行认真观察，发现渗漏点并记录，在安装过程中进行处理。
3高压试验
主变压器常规试验项目中，绕组直流电阻、绕组变比的测试，现有的试验仪器在性能及测量范围等方面是可以满足要求的。因为主变压器的内部结构与500KV主变相比并无特殊之处，所以其试验方法也应相同，只是由于750KV变压器套管距离地面有17m左右，现有测试仪器所配测试线均不能满足要求，对于1000kV主变，其套管距离地面应比750KV的高大更多。具体需要时我们可以向设备厂家订做加长测试线。
GIS的主回路电阻测试是一个非常重要的项目，是检查GIS各分段连接情况的主要手段，应采用电流大于100A的回路电阻仪，按照厂方的测试要求，对相应部位进行认真测量。假如回路电阻值超出厂方技术要求，说明GIS回路连接部位接触不好，必须进行返工重新装配。因此，对所采用的回路电阻仪的；准确性、可靠性要求很高。GIS配电装置中的断路器应测量动作速度、动作时间、同期性等，参考厂家技术要求，在厂家技术人员的配合下，应用常规的试验仪器是可以完成的。对于1000KV变电设备，假如其结构与750kV，500kV设备结构相似，则其试验方法也应无太大区别，区别只在于因其所采用的材料、生产工艺不同，对测试数据的判别标准不同。这就要求我们及早搜集1000KV设备的厂家说明书等相关技术资料，认真研究其结构变化，采用相应的试验方法，必要时可以去厂家现场学习。
关键词：测温回路；信号回路；存在问题；改进措施
中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）29-6665-03
1 主变室内外温度指示不对应的改进
主变温度计直接监视着上层油温，是主变安全运行的“眼睛”，因此表计的准确性和可靠性非常重要。在现场运行中，存在着室内外温度指示不对应现象，少则2-3℃，多则5-6℃，使工作人员难以准确监视主变油温，影响冷却系统的正常运行，给供电带来了隐患。为此笔者分析了主变测温系统因室内温度传感器（以下简称热电阻）难以校验带来的一系列问题，并对测温回路进行了改进。
1.1 原测温回路存在的问题
改进前，主变室外温度计采用BWY-803型，室内采用XCT-102型的指针式仪表（二者构成的测温系统以下简称为指针测温系统）。BWY-803型温度计主要由弹性元件、毛细管和温包组成，在这三个部分组成的密闭系统中充满了感温液体，当被测温度变化时，由于液体的“热胀冷缩”效应，温包内感温液体的体积也随之线性变化，这一体积变化量通过毛细管传递至表内的弹性元件，使之发生一相应位移，该位移量经放大后便可指示出被测温度。图1为远方测温接线图。
R1、R2、R3为外线电阻，出厂时为5Ω。不同的变电站，热电阻Rt到温度表间的引线电阻是不同的。为了保证仪表测量的准确度，在使用中需要减小外线电阻的阻值以使Rt到温度表间的总电阻之和为5Ω。室内温度表测温原理类似于一个直流单臂电桥，在仪表刻度点对应的温度上，Rt阻值恰好使桥路平衡。当温度变化时，Rt阻值发生变化，破坏了桥路平衡，驱动指针偏转，指示出热电阻阻值所对应的温度。指针测温系统存在着以下问题：
1）室内外两块温度表指示上或多或少存在着差异，这种现象相当普遍。造成这种现象的原因主要有：
①热电阻与温包插入变压器的位置不同，有的相距1米甚至更远。另外两个热元件插入变压器的深度和两个插槽内加入油量的不同都将导致两块温度表的示值不同。
②室内表测量回路接触电阻大。有的站从热电阻到温度表的引线较长，且经过多个连接点，再加上维护不当，长时间运行使得测量回路的接触电阻增大，造成温度表测量不准确。实验证明：回路电阻每改变0.2Ω，温度变化约1℃。
③视觉误差大。室内采用的指针式仪表，刻度细度不够，使人为观察、读数误差较大。
④室内温度表为机械表，经长时间运行和多次拆装容易增大误差，影响指示线性。
2）热电阻常年不进行试验，运行可靠性及准确性难以保证。主要因为室外温度传感器（以下简称温包）和热电阻设计成了两个独立的热元件，给温度表校验工作带来了困难。特别是校验室内温度表时，首先将电缆从热电阻上脱离，然后把热电阻从主变上取下，接入电缆后插入恒温槽中才能进行校验，校验完毕后再按相反的顺序恢复，整项工作非常麻烦，频繁拆装对热电阻及主变的密封都不利。在实际工作中一般用标准电阻箱代替热电阻对温度表进行校验，如果存在误差，由于机构设计方面的原因而使调差相当麻烦，而且未必能达到满意的效果。特别需要指出的是，即便是温度表非常准确，但热电阻也有可能存在误差，从而使室内温度表出现指示误差。
3）校验室外温度计通常采用直接比较法，即将温包和标准温度计的传感器一起插于恒温槽中，观察刻度盘带数字的分度线误差是否合格，可用调整温度计指针的方法进行调差。但校验时必须将温包从主变上拆下，热元件通过螺丝固定在主变本体上部的插槽内，常年风吹雨淋，容易进水生锈，不便于拆卸，而且影响温度的正常指示。
1.2 测温回路的改进
1.2.1 室内外温度指示不对应问题的处理
针对出现的问题，将原有的指针测温系统更换为由BWY-803A型及XMT系列数显式仪表组成的测温系统（以下简称为数显测温系统）。更换理由：
1）数显测温系统最大的一个优点是在前者的基础上，采用复合传感技术，在温包内嵌装了Pt100（铂材料）热电阻，使两个热元件设计在了一起，从而使校验工作变得非常简单。室内数字温度表采用了温度系数小的精密电阻及温度系数小的基准电源作非线性校正网络，使仪表在整个量限内精度保持一致。
2）数显式温度表不需要三只外线电阻，接线相对简单，特别是避免了因外线电阻的接触不良而造成的后果。
3）两种测温系统详细比较情况如下表1：
可以看出，数显测温系统各项指标均比指针测温系统有明显优越性。热电阻和温包设计在了一起，不但消除了因插入变压器的位置不同而造成的室内外温度指示不一致，而且使校验工作变得非常简单，两块温度表可同时进行，而且误差调整极为方便，节省了大量的工作时间。特别需要说明的是，此项改进工作可以带电进行，不影响对用户的正常供电。
1.2.2 热元件容易进水的问题的处理
该公司采用了在热元件的螺丝上部加装防雨罩的方法，定做的防雨罩为圆形的胶皮材料，中间有一小圆孔，紧紧套在热元件上，像一把小伞保护热元件免遭自然条件的侵蚀。而且在热元件固定好以后，还在螺丝周围缠绕了生料带，从根本上解决了风吹雨淋带来的危害。
1.3 改造后的效果
通过温度表更换，基本上解决了由于各种原因造成的温度指示不对应问题，提高了仪表运行的准确性和可靠性，使测温缺陷大大减少。校验工作的简化及热元件进水问题的改进，既减轻了检修人员的工作量，又节省了大量的人力、物力和财力。
2 主变“温度过高”信号回路的改进
当主变上层油温超过设定数值时，温度表的相应接点闭合，发出“温度过高”光字牌。室外BWY-803（A）型压力式温度计共有三对接点，其中二对分别控制着冷却系统的启动和停止，用于交流回路；另一对控制着“温度过高”信号的发出，用于直流回路。根据有关规定，交直流回路不能共用一条电缆。如果用室外温度计控制信号的话，需要在温度计与主变端子箱之间另加一根电缆而增大工作量，因此有相当数量的主变将发信号的任务交给了室内温度表，室内温度表与光字牌都装在主变控制屏上，用它发信号就显得更简单，维修更方便，更易于温度设定与调整，但也存在着不足。
2.1 存在的问题
对于靠室内温度表发出“温度过高”光字牌的主变测温回路，由于设计上的问题，使得温度表在停止测温时仍然出现“温度过高”光字牌，给运行人员带来不必要的误会。
信号回路如图2。FM接直流正电源。1YBM和2YBM通常接直流负电源。W为室内温度表一个常开接点，它具有如下特点：在温度表正常运行时，当油温TT0时，W闭合；当温度表失电时，不论TT0，W都是闭合的。
从图1可以看出：当测温转换开关CK打至“测温”位置时，温度表电源及主变本体热电阻接通从而指示出主变上层油温值。这时，如果油温低于设定值，W断开，光字牌熄灭；当油温高于设定值，W闭合，在主变控制屏发出“温度过高”光字牌，及时提醒运行人员做出必要的处理。当CK打至停止位置时，温度表的电源也随之断开，从而停止了对主变上层油温的监视，与此同时，W闭合，同样发出“温度过高”光字牌。这就是信号回路中一直存在且待解决的问题。
2.2 问题的解决方法