接線方法對回路電阻測試結果的影響分析

黃道文

（廣東電網茂名供電局，廣東 茂名525000）

斷路器是電網中用于關合、承載、開斷運行回路正常電流，并能在規定時間內關合、承載及開斷規定的過載負荷電流（包括斷路電流）的開關設備。回路電阻用于測試斷路器處于合閘狀態時回路的電阻，以保證斷路器在通過正常電流和過負荷電流下不發生接觸面過熱所導致的各種故障和事故。

在回路電阻測試中，按相關規定要求試驗接線應遵循以下原則：（1）電流線在外，電壓線在內，測量的回路電阻值為電壓線兩端的電阻值；（2）電壓線要與被測設備接觸良好。通過對各種接線方法進行理論分析和試驗對比，筆者對傳統的試驗方法進行了修正和完善，設計了新的回路電阻試驗接線方法。

1 回路電阻測量理論分析

1．1 回路電阻測試原理

回路電阻測試原理如圖1所示，在開關合閘狀態下，開關回路兩端施加100 A的電流，測量回路兩端電壓，根據R＝U／I，可以測量出回路的導通電阻。從而判斷開關回路導通是否良好。

1．2 傳統外電流，內電壓法分析計算

在過去的回路電阻試驗方法中規定電流線夾在開關回路外側，電壓線夾在開關回路內側，其理由是外側的接線板之間的接觸電阻造成的壓降不會影響回路電壓的測量，外部接線板之間的接觸電阻不會引入測量回路內。

圖1 回路電阻測試原理圖

在實際測試中，電壓線、電流線與測試回路之間有接觸電阻，電壓線和電流線之間的接線板存在接觸電阻，電壓表存在內阻。因此外電流，內電壓法原理圖如圖2所示，電流I由回路外側ab引入，回路內側cd取電壓U。ra、rv分別為電流線、電壓線與測量回路的接觸電阻，R0為連接斷路器的外部接線板之間的接觸電阻。假設電壓表內阻為Rv。電壓表回路將會對測量電流進行分流，則回路R流過的電流為：IR＝I（Rv＋2rv）／（R＋Rv＋2rv）；U＝Rv（IRR）／（Rv＋2rv）；測得的電阻值為：U／I＝RRv／（R＋Rv＋2rv）。

圖2 傳統外電流，內電壓法原理圖

1．3 外電壓，內電流法分析計算

開關回路外側加電壓，內側加電流，即外電壓、內電流法原理圖如圖3所示。電流I由回路cd引入，外側ab取電壓U。

圖3 外電壓，內電流法原理圖

電壓表回路將會對測量電流進行分流，回路R流過的電流為：IR＝I（Rv＋2rv＋2R0）／（R＋Rv＋2rv＋2R0）；U＝Rv（IRR）／（Rv＋2rv＋2R0）；測得的電阻值為：U／I＝RRv／（R＋Rv＋2rv＋2R0）。

1．4 一側電流線在外電壓線在內，一側電流線在內電壓線在外法分析計算

開關回路一側電流線在開關回路外側，一側電流線在開關回路內側，電流I由回路ad引入，cb取電壓U，原理圖如圖4所示。

圖4 一側電流線在外側，一側電流線在內側法原理圖

回路R流過的電流為：IR＝I（Rv＋2rv＋R0）／（R＋Rv＋2rv＋R0）；U＝Rv（IRR）／（Rv＋2rv＋R0）；測得的電阻值為：U／I＝RRv／（R＋Rv＋2rv＋R0）。

1．5 三種方法分析比較

三種接線方法的測量結果如表1所示，由于電壓表的分流，測量結果較真實值R偏小。

表1 不同接線方法的理論結果

對比上述三種方法可以看出，回路電阻測量中傳統外電流、內電壓法更接近實測回路電阻值。

在實際測量中，Rv的電阻高達幾百kΩ，Rv?rv，Rv?R0。因此三種測量方法理論誤差在儀表允許誤差范圍內。

2 不同接線方法實測數據對比

本試驗選用的試驗對象為標準電阻，標稱值為750μΩ，采用上述三種接線方法進行試驗。

（1）第一種接線方式為電流線在外側，電壓線在內側進行測量，電壓電流線之間用100 mΩ的電阻值模擬接線板接觸電阻R0。

（2）第二種接線方式為電壓線在外側，電流線在內側進行測量。

（3）第三種接線方式為一端電流在內側，一端電流在外側進行測量。

測量數據如表2所示。

表2 采用不同接線方法的測試結果

通過上述試驗可以看出，三種測量方法測量結果差異在儀表允許范圍之內，試驗時無論何種接線均可以測出準確的回路電阻值。

3 結束語

回路電阻測量中電壓表內阻比較大，電壓線、電流線接觸電阻和回路外側接線板接觸電阻對測量結果影響可忽略；回路電阻測量值取決于回路兩側最靠近測量回路的電壓線或電流線的位置，電流線電壓線相對位置不影響測量結果。

［1］ 中國南方電網有限責任公司．電力設備預防性試驗規程．Q／CSG114002－2011［Z］．2011：20－25．

［2］ 廣東電網公司．35 kV－220 kV SF6斷路器預防性試驗（電氣部分）作業指導書．Q／GD1151．55－2009［Z］．2009．