[发明专利]一种测量断路器回路电阻用新型拓扑回路及其测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种测量断路器回路电阻用拓扑回路及其测量方法，属于电力系统电气试验领域。

背景技术

断路器回路电阻主要由导电材料本身的电阻、固定连接电阻和活动连接的接触电阻三部分组成。其中，前二部分的电阻值一般是恒定的，活动部分是由动、静触头组成，其接触电阻值与其接触方式、接触压力、接触外表面状态有关，往往会发生较大变化。准确测量接触电阻值对于正确评估断路器的性能状态具有重要意义。

目前，实验室常用的测量电阻的方法是采用直流双臂电桥，由于断路器接触电阻值较小（一般为几十到几百微欧），采用直流双臂电桥对其进行测量时，断路器上产生的电压降很低，对测量仪器的灵敏度要求高。此外，由于断路器触头上常存在一定的氧化膜，常规的直流双臂电桥电流小，无法消除上述材质，这使得测量阻值通常偏高，准确度下降。

工程中常用的测量断路器回路电阻的方法有电压降法和微欧仪法，原理分别如下：（1）电压降法：在被测回路中通以直流电流，通过测量回路的电流值以及相应的电压降，根据欧姆定律计算得出接触电阻值。其中，为保证测量准确度，回路通入的直流电流一般不得小于100A，测量中选用反映平均值（如电磁式）的仪表，测量表计的精度一般不低于0.15级。此外，毫伏表接在被测回路内侧，在电流回路接通后再接入，防止测量中断路器突然分闸或测量回路突然开断损坏。（2）微欧仪法：微欧仪法通常采用交流220V电压进行整流，通过开关电路转换为高频电流，最后再整流为100A的低压直流，用作测量电源。测量时，微欧仪内的标准电阻器（Rf）与被测回路电阻（R_x）呈串联关系，有U_x/R_x=U_f/R_f=I，即R_x=（U_x/U_f）×R_f。通过测量断路器两端的电压值、标准电阻器两端的电压值、并结合标准电阻器阻值即可获得回路电阻R_x的值。

当采用大恒流源的电压降法、微欧仪法进行断路器回路电阻测量时，虽然能够降低测量仪器的灵敏度要求，还可容易的烧坏触头上的氧化膜，但是由于测量时，通电时间较长，被测电阻的温度随之升高，对测量结果产生较大影响，使得测量精度降低。此外，上述仪器大多体积、重量大，不便于携带和现场测试应用。有学者提出采用脉冲电流法进行断路器回路电阻测量，但是现有的试验回路拓扑与控制方式较为复杂。

综上所述，目前已有的断路器回路电阻测量方法都不是太理想，必须进行必要的改进和设计。

发明内容

针对现有技术上存在的不足，本发明目的是在于提供一种在保证测量的精度的同时做到测试设备小型化，便于携带的测量断路器回路电阻用新型拓扑回路及其测量方法，结构简单、易于实现。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

一种测量断路器回路电阻用新型拓扑回路，其包括试验电源、与实验电源相连的隔离变压器、限流电阻、电容器、振荡电感、断路器电阻、测量电阻、被测断路器电阻以及标准电阻；所述测量电阻与断路器电阻相串联，构成测量电路；所述限流电阻一端与隔离变压器输出一端相连，所述限流电阻R3另一端均与测量电路和电容器的一端相连接，所述测量电路的另一端和电容器的另一端均与离变压器输出另一端相连，所述试验电源、隔离变压器、限流电阻、电容器构成电容器充电回路；所述试验电源、隔离变压器、测量电阻与断路器电阻构成测量回路；所述振荡电感、被测断路器电阻以及标准电阻之间相串联，构成被测电路，所述被测电路并与电容器相并联，构成电容器放电回路；所述被测电路与测量电阻、断路器电阻相并联，并与限流电阻相串联；所述限流电阻与隔离变压器输出一端直接还设有第一晶闸管，通过控制晶闸管的通断、对电容器进行充电。

进一步的，所述被测电路上还串联有第二晶闸管，所述第二晶闸管的输入端连接限流电阻的另一端，其输出端与被测电路相连接；所述第一晶闸管和第二晶闸管构成晶闸管控制回路。

进一步的，所述被测电路上还并联有用于电容器充电回路续流提供通道的二极管；所述二极管的输入端连接隔离变压器输出另一端，其输出端连接第二晶闸管的输出端。