接线方法对回路电阻测试结果的影响分析

黄道文

（广东电网茂名供电局，广东 茂名525000）

断路器是电网中用于关合、承载、开断运行回路正常电流，并能在规定时间内关合、承载及开断规定的过载负荷电流（包括断路电流）的开关设备。回路电阻用于测试断路器处于合闸状态时回路的电阻，以保证断路器在通过正常电流和过负荷电流下不发生接触面过热所导致的各种故障和事故。

在回路电阻测试中，按相关规定要求试验接线应遵循以下原则：（1）电流线在外，电压线在内，测量的回路电阻值为电压线两端的电阻值；（2）电压线要与被测设备接触良好。通过对各种接线方法进行理论分析和试验对比，笔者对传统的试验方法进行了修正和完善，设计了新的回路电阻试验接线方法。

1 回路电阻测量理论分析

1．1 回路电阻测试原理

回路电阻测试原理如图1所示，在开关合闸状态下，开关回路两端施加100 A的电流，测量回路两端电压，根据R＝U／I，可以测量出回路的导通电阻。从而判断开关回路导通是否良好。

1．2 传统外电流，内电压法分析计算

在过去的回路电阻试验方法中规定电流线夹在开关回路外侧，电压线夹在开关回路内侧，其理由是外侧的接线板之间的接触电阻造成的压降不会影响回路电压的测量，外部接线板之间的接触电阻不会引入测量回路内。

图1 回路电阻测试原理图

在实际测试中，电压线、电流线与测试回路之间有接触电阻，电压线和电流线之间的接线板存在接触电阻，电压表存在内阻。因此外电流，内电压法原理图如图2所示，电流I由回路外侧ab引入，回路内侧cd取电压U。ra、rv分别为电流线、电压线与测量回路的接触电阻，R0为连接断路器的外部接线板之间的接触电阻。假设电压表内阻为Rv。电压表回路将会对测量电流进行分流，则回路R流过的电流为：IR＝I（Rv＋2rv）／（R＋Rv＋2rv）；U＝Rv（IRR）／（Rv＋2rv）；测得的电阻值为：U／I＝RRv／（R＋Rv＋2rv）。

图2 传统外电流，内电压法原理图

1．3 外电压，内电流法分析计算

开关回路外侧加电压，内侧加电流，即外电压、内电流法原理图如图3所示。电流I由回路cd引入，外侧ab取电压U。

图3 外电压，内电流法原理图

电压表回路将会对测量电流进行分流，回路R流过的电流为：IR＝I（Rv＋2rv＋2R0）／（R＋Rv＋2rv＋2R0）；U＝Rv（IRR）／（Rv＋2rv＋2R0）；测得的电阻值为：U／I＝RRv／（R＋Rv＋2rv＋2R0）。

1．4 一侧电流线在外电压线在内，一侧电流线在内电压线在外法分析计算

开关回路一侧电流线在开关回路外侧，一侧电流线在开关回路内侧，电流I由回路ad引入，cb取电压U，原理图如图4所示。

图4 一侧电流线在外侧，一侧电流线在内侧法原理图

回路R流过的电流为：IR＝I（Rv＋2rv＋R0）／（R＋Rv＋2rv＋R0）；U＝Rv（IRR）／（Rv＋2rv＋R0）；测得的电阻值为：U／I＝RRv／（R＋Rv＋2rv＋R0）。

1．5 三种方法分析比较

三种接线方法的测量结果如表1所示，由于电压表的分流，测量结果较真实值R偏小。

表1 不同接线方法的理论结果

对比上述三种方法可以看出，回路电阻测量中传统外电流、内电压法更接近实测回路电阻值。

在实际测量中，Rv的电阻高达几百kΩ，Rv≫rv，Rv≫R0。因此三种测量方法理论误差在仪表允许误差范围内。

2 不同接线方法实测数据对比

本试验选用的试验对象为标准电阻，标称值为750μΩ，采用上述三种接线方法进行试验。

（1）第一种接线方式为电流线在外侧，电压线在内侧进行测量，电压电流线之间用100 mΩ的电阻值模拟接线板接触电阻R0。

（2）第二种接线方式为电压线在外侧，电流线在内侧进行测量。

（3）第三种接线方式为一端电流在内侧，一端电流在外侧进行测量。

测量数据如表2所示。

表2 采用不同接线方法的测试结果

通过上述试验可以看出，三种测量方法测量结果差异在仪表允许范围之内，试验时无论何种接线均可以测出准确的回路电阻值。

3 结束语

回路电阻测量中电压表内阻比较大，电压线、电流线接触电阻和回路外侧接线板接触电阻对测量结果影响可忽略；回路电阻测量值取决于回路两侧最靠近测量回路的电压线或电流线的位置，电流线电压线相对位置不影响测量结果。

［1］ 中国南方电网有限责任公司．电力设备预防性试验规程．Q／CSG114002－2011［Z］．2011：20－25．

［2］ 广东电网公司．35 kV－220 kV SF6断路器预防性试验（电气部分）作业指导书．Q／GD1151．55－2009［Z］．2009．