分析高壓開關機械特性檢測儀應用中所遇問題 及處理措施

閆站正 李智勇 李偉奇

摘 要：高壓供配電是常見的工程項目應用之一，其中，高壓開關是一種常見的真空斷路器，在施工使用之前需要進行必要的機械特性測試。高壓開關的機械特性測試儀就是通過現代光電隔離技術來測試高壓開關機械特性的一種重要設備，適用于各種型號的斷路器、接觸器、繼電器和空氣開關等。

關鍵詞：高壓開關 機械特性測試儀 問題

中圖分類號：TM641 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）01（b）-0073-02

相對于傳統的高壓開關測試技術，高壓開關測試儀憑借現代光電隔離技術和智能化控制技術，不僅優化了測試性能，使得數據更為準確可靠，也提高了用戶的操作體驗，體積和重量均大為減小。但在其使用過程中仍不免存在一些問題。

1 開關控制及分閘操作中的常見問題及處理措施

1.1 開關分合狀態的判斷

在高壓開關機械特性測試中，對開關分合狀態的準確判斷，關系到測試現場的安全與數據記錄的準確性。一般的，測試儀界面上會設置有開關實時狀態的顯示口。當測試端口的通斷狀態發生變化時，通道顯示狀態就會發生相應的改變。一般通過分合狀態的顯示，可以判斷開關是否有拒分或拒合現象發生。當出現該類問題時，要檢查開關的接線和刀鍘狀態是否正常。

1.2 合分閘時所測參數的選擇

在開關機械特性的測試過程中，針對不同的開關狀態，所選擇的測試參數應當有所區別，這應當和開關動作特性有關。例如在開關合閘時，容易發生超程，該數據也更有說服力；開關分閘過程中，開距數據較大，測量開距更可信。

1.3 開關設備機構中存在保護閉鎖

開關保護閉鎖是防止電氣誤操作的重要措施，一般可以分為機械閉鎖、電磁閉鎖和電氣邏輯閉鎖等。當使用測試儀器內電源對開關機構進行分閘、合閘操作時，一般不會觸發閉鎖解除，導致測試無法正常進行。因此，應當請專業技術人員查看現場接線圖，協助手動解除閉鎖。

1.4 開關動作后無數據顯示

如果進行了分閘、合閘等動作后，測試儀并沒有數據顯示，則應當從三個方面排查問題：如果線圈等負載的阻值太大，從而導致經過測試儀的電流偏小，無法觸發測試儀進行數據采集，則會導致沒有測試結果。另外，如果是部分電路損壞，則一般可以通過不同的動作反應進行判斷，如只是單個合閘或分閘動作不出數據，就只需要進行部分電路的檢查即可；如果所有線路的接線均正常，則可能出現地線接觸問題。如果是負載電流過小，可以適當減小負載阻值以增大電流，但需要注意的時，電流過大可能觸發短路保護，此時應當在保證安全的情況下取消保護；部分電路故障的時候，除了通知返廠維修以外，可以將分閘和合閘測試通道暫時互用；同時應當隨時檢查地線，保證穩固。

1.5 開關無法閉合

如果進行測試時，開關只是單純無法閉合，應該先檢查控制回路，對故障進行排除；如果不是控制回路的問題，則一般為合閘控制通道故障。此時應立即通知返廠維修，但可以暫時解除另一通道的控制線，在保證規范操作的情況下只使用單通道進行試驗。

2 接線操作中的常見問題及處理措施

2.1 輸出短路或負載過大時的接線問題

當線路輸出出現短路或負載電流過大時，儀器會發出警示。此時應當立即關機，首先檢查控制柜的接線情況，短路故障通常是由接線錯誤引發的；如果出現負載過大的情況，儀器也無法正常使用，如果是電磁開關，其驅動電流本身高達數百安培，一般的儀器操作電源無法帶動，實際操作中可采用“外觸發”的操作方法，或將合閘控制線接在合閘線圈前級的接觸器線圈上，間接控制合閘以降低操作電流；如果開關是液壓或機械彈簧結構，如果確認接線沒有短路（有的儀器設備對大電流較為敏感，即使測試值較大而在允許范圍內時，也會觸發短路保護），可以短時間內取消儀器的短路保護功能，但此時要謹慎操作，以免出現儀器損壞的情況。

2.2 接線順序的常見問題

在進行測試儀器接線時，最需要注意的接線順序是地線和斷口線的連接順序。在進行現場測試時，高壓開關的斷口和地之間會形成極高的電壓，而儀器內部的斷口信號輸入斷口和地線之間也會形成泄放回路。因此，要想保證儀器斷口通道的使用安全，就應當優先接通地線，使得泄放回路形成同路。再連接斷口接線時，所形成的極高感應電壓就可以通過泄放回路導出，不會形成危險。

3 儀器電源的常見問題及處理措施

如果測試儀器的操作電源無直流輸出，首先應當檢查儀器內部的操作電源是否工作正常，如果沒有電壓輸出，則是內部電源的問題。例如，當操作控制線所連接的保險管因為短路燒壞，或控制線本身由于負載過大損壞，都會導致內部電源失效。另外，內部電源本身也可能因為質量問題損壞。此時應當及時更換控制線，或采用外觸發方式暫時替代內部電源的作用。

4 數據打印的常見問題及處理措施

4.1 打印機無法打印文字和圖形

如果測試儀器檢查沒有問題，數據打印端卻無法打印數據，一般是由于打印紙張的安裝問題，或者打印機的熱敏加熱頭損壞。當出現后一種情況時，只能返廠進行維修。

4.2 打印結果為豎條紋亂碼

如果打印機能夠正常工作，但打印出現亂碼。如果不是打印機內部程序損壞，一般就是傳感器的設置和選擇出了問題。此時應當請技術人員對打印機進行重新設置。

5 常見認識問題及誤區

5.1 參考通道的作用及意義

許多操作人員在實際測試過程中，不明白測試儀的參考通道端有何實際意義。其實，參考通道是在機械特性測試中，作為每組動作的對照參考的。例如在進行合閘試驗時，將參考通道設置為“分”的狀態，反之亦然。同樣的，在測試與計算分合閘速度時，定義的剛合、剛分時間分別為參考通道的剛合、剛分時間。參考通道在使用時必須作為斷口信號進行接入。

5.2 內同步、外同步和空接點的使用區別

在高壓開關機械特性測試試驗中，所謂同步，就是指測試計時的初始點。進行內外同步時，由相應的內外控制端對開關的分閘和合閘進行控制，并在進行控制的同時啟動計時儀器。當控制端由外部提供時，要注意向儀器發送同步信號，否則儀器將不能啟動數據記錄。

5.3 相內同期、相間同期的定義

所謂相內同期，就是指在同一相中，所有被測試斷口在針對相同相位電源時動作（分閘或合閘）的時間差；相間同期是在進行三相測試時，每一相中最遲動作的斷口所形成的時間差。當然，同期時間也有其他的算法，具體測試中應當根據測試需求選取測試算法。

5.4 分合速度及其他速度測量的意義

在測試開關的滅弧性能時，有一項重要的測試數據，即剛分（合）速度的測試。所謂剛分（合）速度，即指剛分前后或剛合前后一段時間內，開關的平均速度，其一般會在高壓開關的出廠報告中標識出來。而在使用測試儀器進行測試時，所測得的數據一般是開關運動形成10%～90%內的平均速度。所以在查看高壓開關出廠報告時，需要注意儀器所測試的平均速度與報告中所定義的剛分、剛合速度的區別。

6 結語

總而言之，要想安全進行高壓開關的機械特性測試，除了設計和完善測試方案以外，對測試儀器的熟練操作與故障排除也是十分必要的。雖然高壓開關機械特性測試設備類型眾多，但其基本測試原理大同小異，在測試使用過程中出現的一些常見問題及處理方法也是可以相互借鑒的。只有積累足夠的經驗，才能夠提高特性測試的準確率和效率。本文僅針對測試儀常出現的一些問題進行簡要分析，對相關工作的改進具有一定的參考意義。

參考文獻

[1] 董雅順.高壓開關特性測試儀測量結果的不確定度分析[J].工業計量，2017（2）：55-56.

[2] 付榮榮，趙莉華，榮強，等.高壓斷路器操作機構機械特性研究[J].高壓電器，2017（5）：56-62.