一種測(cè)量斷路器回路電阻用新型拓?fù)浠芈返闹谱鞣椒?br> 【專利摘要】本實(shí)用新型涉及的是一種測(cè)量斷路器回路電阻用新型拓?fù)浠芈?，其包括電容器充電回路、電容器放電回路、測(cè)量回路和晶閘管控制回路，具體包括試驗(yàn)電源、與實(shí)驗(yàn)電源相連的隔離變壓器、限流電阻、電容器、振蕩電感、斷路器電阻、測(cè)量電阻、被測(cè)斷路器電阻以及標(biāo)準(zhǔn)電阻。本實(shí)用新型通過試驗(yàn)電源對(duì)電容器進(jìn)行充電，并晶閘管控制回路控制充放電回路的通斷；此后，該電容器對(duì)振蕩電感、被測(cè)斷路器電阻、標(biāo)準(zhǔn)電阻構(gòu)成的RLC回路進(jìn)行放電，產(chǎn)生不小于100A的脈沖電流源，通過測(cè)量被測(cè)斷路器與標(biāo)準(zhǔn)電阻兩端的電壓，進(jìn)行計(jì)算獲得被測(cè)斷路器回路電阻值。本實(shí)用新型回路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)且經(jīng)濟(jì)性較好，在保證測(cè)量的精度的同時(shí)做到測(cè)試設(shè)備小型化，便于攜帶。
【專利說明】—種測(cè)量斷路器回路電阻用新型拓?fù)浠芈?br> 【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種測(cè)量斷路器回路電阻用拓?fù)浠芈?，屬于電力系統(tǒng)電氣試驗(yàn)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]斷路器回路電阻主要由導(dǎo)電材料本身的電阻、固定連接電阻和活動(dòng)連接的接觸電阻三部分組成。其中，前二部分的電阻值一般是恒定的，活動(dòng)部分是由動(dòng)、靜觸頭組成，其接觸電阻值與其接觸方式、接觸壓力、接觸外表面狀態(tài)有關(guān)，往往會(huì)發(fā)生較大變化。準(zhǔn)確測(cè)量接觸電阻值對(duì)于正確評(píng)估斷路器的性能狀態(tài)具有重要意義。
[0003]目前，實(shí)驗(yàn)室常用的測(cè)量電阻的方法是采用直流雙臂電橋，由于斷路器接觸電阻值較小(一般為幾十到幾百微歐)，采用直流雙臂電橋?qū)ζ溥M(jìn)行測(cè)量時(shí)，斷路器上產(chǎn)生的電壓降很低，對(duì)測(cè)量?jī)x器的靈敏度要求高。此外，由于斷路器觸頭上常存在一定的氧化膜，常規(guī)的直流雙臂電橋電流小，無法消除上述材質(zhì)，這使得測(cè)量阻值通常偏高，準(zhǔn)確度下降。
[0004]工程中常用的測(cè)量斷路器回路電阻的方法有電壓降法和微歐儀法，原理分別如下:(1)電壓降法:在被測(cè)回路中通以直流電流，通過測(cè)量回路的電流值以及相應(yīng)的電壓降，根據(jù)歐姆定律計(jì)算得出接觸電阻值。其中，為保證測(cè)量準(zhǔn)確度，回路通入的直流電流一般不得小于100A，測(cè)量中選用反映平均值(如電磁式)的儀表，測(cè)量表計(jì)的精度一般不低于
0.15級(jí)。此外，毫伏表接在被測(cè)回路內(nèi)側(cè)，在電流回路接通后再接入，防止測(cè)量中斷路器突然分閘或測(cè)量回路突然開斷損壞。(2)微歐儀法:微歐儀法通常采用交流220V電壓進(jìn)行整流，通過開關(guān)電路轉(zhuǎn)換為高頻電流，最后再整流為100A的低壓直流，用作測(cè)量電源。測(cè)量時(shí)，微歐儀內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)電阻器(Rf)與被測(cè)回路電阻(Rx)呈串聯(lián)關(guān)系，有Ux/Rx=Uf/Rf=IjRx=(Ux/Uf)XRf。通過測(cè)量斷路器兩端的電壓值、標(biāo)準(zhǔn)電阻器兩端的電壓值、并結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)電阻器阻值即可獲得回路電阻Rx的值。
[0005]當(dāng)采用大恒流源的電壓降法、微歐儀法進(jìn)行斷路器回路電阻測(cè)量時(shí)，雖然能夠降低測(cè)量?jī)x器的靈敏度要求，還可容易的燒壞觸頭上的氧化膜，但是由于測(cè)量時(shí)，通電時(shí)間較長，被測(cè)電阻的溫度隨之升高，對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生較大影響，使得測(cè)量精度降低。此外，上述儀器大多體積、重量大，不便于攜帶和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試應(yīng)用。有學(xué)者提出采用脈沖電流法進(jìn)行斷路器回路電阻測(cè)量，但是現(xiàn)有的試驗(yàn)回路拓?fù)渑c控制方式較為復(fù)雜。
[0006]綜上所述，目前已有的斷路器回路電阻測(cè)量方法都不是太理想，必須進(jìn)行必要的改進(jìn)和設(shè)計(jì)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)上存在的不足，本實(shí)用新型目的是在于提供一種在保證測(cè)量的精度的同時(shí)做到測(cè)試設(shè)備小型化，便于攜帶的測(cè)量斷路器回路電阻用新型拓?fù)浠芈?，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型是通過如下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):[0009]一種測(cè)量斷路器回路電阻用新型拓?fù)浠芈?，其包括試?yàn)電源、與實(shí)驗(yàn)電源相連的隔離變壓器、限流電阻、電容器、振蕩電感、斷路器電阻、測(cè)量電阻、被測(cè)斷路器電阻以及標(biāo)準(zhǔn)電阻；所述測(cè)量電阻與斷路器電阻相串聯(lián)，構(gòu)成測(cè)量電路；所述限流電阻一端與隔離變壓器輸出一端相連，所述限流電阻R3另一端均與測(cè)量電路和電容器的一端相連接，所述測(cè)量電路的另一端和電容器的另一端均與離變壓器輸出另一端相連，所述試驗(yàn)電源、隔離變壓器、限流電阻、電容器構(gòu)成電容器充電回路；所述試驗(yàn)電源、隔離變壓器、測(cè)量電阻與斷路器電阻構(gòu)成測(cè)量回路；所述振蕩電感、被測(cè)斷路器電阻以及標(biāo)準(zhǔn)電阻之間相串聯(lián)，構(gòu)成被測(cè)電路，所述被測(cè)電路并與電容器相并聯(lián)，構(gòu)成電容器放電回路；所述被測(cè)電路與測(cè)量電阻、斷路器電阻相并聯(lián)，并與限流電阻相串聯(lián)；所述限流電阻與隔離變壓器輸出一端直接還設(shè)有第一晶閘管，通過控制晶閘管的通斷、對(duì)電容器進(jìn)行充電。
[0010]進(jìn)一步的，所述被測(cè)電路上還串聯(lián)有第二晶閘管，所述第二晶閘管的輸入端連接限流電阻的另一端，其輸出端與被測(cè)電路相連接；所述第一晶閘管和第二晶閘管構(gòu)成晶閘管控制回路。
[0011]進(jìn)一步的，所述被測(cè)電路上還并聯(lián)有用于電容器充電回路續(xù)流提供通道的二極管；所述二極管的輸入端連接隔離變壓器輸出另一端，其輸出端連接第二晶閘管的輸出端。
[0012]本實(shí)用新型通過上述拓?fù)浠芈?，其取代常?guī)電壓降法與微歐儀法中的大恒流電源，在保證測(cè)量精度與穩(wěn)定度的同時(shí)，顯著減小測(cè)試儀器的體積與重量，使得測(cè)量設(shè)備微型化、便于攜帶；并采用微歐儀法相似原理，通過測(cè)量斷路器與標(biāo)準(zhǔn)電阻兩端的電壓，進(jìn)行推算獲得斷路器回路電阻值；其回路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)且經(jīng)濟(jì)性較好，在保證測(cè)量的精度的同時(shí)做到測(cè)試設(shè)備小型化，便于攜帶。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】來詳細(xì)說明本實(shí)用新型；
[0014]圖1為本實(shí)用新型測(cè)量斷路器回路電阻用新拓?fù)浠芈返碾娐穲D。
【具體實(shí)施方式】
[0015]為使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。
[0016]參見圖1，本實(shí)施例是一種測(cè)量斷路器回路電阻用新型拓?fù)浠芈?，它包括電容器充電回路、電容器放電回路、測(cè)量回路、晶閘管控制回路四部分，其具體包括試驗(yàn)電源、與實(shí)驗(yàn)電源相連的隔離變壓器、限流電阻R3、電容器Ctl、振蕩電感U、斷路器電阻Rx、測(cè)量電阻1^、被測(cè)斷路器電阻Rx以及標(biāo)準(zhǔn)電阻Rf。本實(shí)用新型其主要測(cè)量參量為斷路器電阻Rx、標(biāo)準(zhǔn)電阻Rf兩端的電壓仏與叫，通過等效計(jì)算可獲得斷路器的電阻值，如下:RX= (UJUf) XRf;通過測(cè)量電阻R1兩端的電壓Uki，確定電容器Ctl上的電壓以確定晶閘管的通斷狀態(tài)。
[0017]本實(shí)施例中，測(cè)量電阻R1與斷路器電阻Rx相串聯(lián)，構(gòu)成測(cè)量電路；限流電阻R3 —端與隔離變壓器輸出一端相連，所述限流電阻&另一端均與測(cè)量電阻&和電容器Ctl的一端相連接，所述測(cè)量電阻R1的另一端與斷路器電阻Rx的一端相連，試驗(yàn)電源、隔離變壓器、測(cè)量電阻R1與斷路器電阻Rx構(gòu)成測(cè)量回路。所述斷路器電阻Rx的另一端和電容器Ctl的另一端均與離變壓器輸出另一端相連，所述試驗(yàn)電源、隔離變壓器、限流電阻R3、電容器Ctl構(gòu)成電容器充電回路；所述振蕩電感Lc1、被測(cè)斷路器電阻Rx以及標(biāo)準(zhǔn)電阻Rf之間相串聯(lián)，構(gòu)成被測(cè)電路，所述被測(cè)電路并與電容器Ctl相并聯(lián)，構(gòu)成電容器放電回路，即上述元件構(gòu)成RLC振蕩回路，可作為較大的脈沖振蕩電流源。
[0018]所述被測(cè)電路與測(cè)量電阻R1、斷路器電阻Rx相并聯(lián)，并與限流電阻&相串聯(lián)；所述限流電阻與隔離變壓器輸出一端直接還設(shè)有第一晶閘管D1，通過控制晶閘管D1的通斷、對(duì)電容器Ctl進(jìn)行充電。
[0019]在被測(cè)電路上還串聯(lián)有第二晶閘管D2以及并聯(lián)有用于電容器充電回路續(xù)流提供通道的二極管Dtl ;該第二晶閘管D2的輸入端連接限流電阻R3的另一端，其輸出端與被測(cè)電路相連接；所述第一晶閘管D1和第二晶閘管D2構(gòu)成晶閘管控制回路。所述二極管Dtl的輸入端連接隔離變壓器輸出另一端，其輸出端連接第二晶閘管D2的輸出端。
[0020]本實(shí)用新型主要原理為:本實(shí)用新型采用脈沖電流源進(jìn)行斷路器回路電阻的測(cè)量。首先通過試驗(yàn)電源對(duì)電容器進(jìn)行充電。此后，該電容器對(duì)振蕩電感、被測(cè)斷路器電阻、標(biāo)準(zhǔn)電阻構(gòu)成的RLC回路進(jìn)行放電，產(chǎn)生不小于100A的脈沖電流源，以取代常規(guī)電壓降法與微歐儀法中的大恒流電源，在保證測(cè)量精度與穩(wěn)定度的同時(shí)，顯著減小測(cè)試儀器的體積與重量，使得測(cè)量設(shè)備微型化、便于攜帶。采用微歐儀法相似原理，通過測(cè)量被測(cè)斷路器電阻與標(biāo)準(zhǔn)電阻兩端的電壓，進(jìn)行推算獲得斷路器回路電阻值。
[0021]本實(shí)用新型使用時(shí)，其首先，通過外接220V電源對(duì)電容器Ctl進(jìn)行充電，此時(shí)第一晶閘管D1處于觸發(fā)狀態(tài)，第二晶閘管D2處于閉合狀態(tài)。通過測(cè)量電阻R1兩端的電壓U E1對(duì)電容器上的電壓進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)電壓滿足要求時(shí)，對(duì)第一晶閘管D1不再發(fā)送觸發(fā)信號(hào)，第一晶閘管D1關(guān)斷，電容器兩端的電壓保持穩(wěn)定。
[0022]然后，對(duì)晶第二閘管D2發(fā)送觸發(fā)信號(hào)，此時(shí)電容器振蕩電感、斷路器電阻、標(biāo)準(zhǔn)電阻進(jìn)行放電。電容器Ctl、振蕩電感Ltl與標(biāo)準(zhǔn)電阻Rf構(gòu)成RLC回路，上述回路的暫態(tài)電壓特性與元件參數(shù)值密切相關(guān)，隨著電阻值的不同可構(gòu)成振蕩回路、非振蕩回路及臨界三種情況。本專利采用振蕩回路結(jié)構(gòu)，以使得元件參數(shù)選擇相對(duì)簡(jiǎn)單且成本低。當(dāng)振蕩回路電流值大于100A，可達(dá)到燒毀斷路器觸頭上的氧化膜的要求。
[0023]之后，測(cè)量被測(cè)斷路器電阻Rx兩端的電壓Ux、標(biāo)準(zhǔn)電阻Rf兩端的電壓Uf，進(jìn)行計(jì)算獲得被測(cè)斷路器的電阻值Rx ;其計(jì)算公式為Rx= (Ux/Uf)XRf。最后，RLC回路通過二極管Dtl進(jìn)行續(xù)流，當(dāng)電容器兩端的電壓衰減為零時(shí)，此時(shí)一次測(cè)量過程結(jié)束，第二晶閘管D2不再發(fā)送觸發(fā)信號(hào)，保持關(guān)斷狀態(tài)，等待下次測(cè)量。
[0024]本實(shí)用新型通過上述拓?fù)浠芈泛蜏y(cè)量方法，其取代常規(guī)電壓降法與微歐儀法中的大恒流電源，在保證測(cè)量精度與穩(wěn)定度的同時(shí)，顯著減小測(cè)試儀器的體積與重量，使得測(cè)量設(shè)備微型化、便于攜帶；并采用微歐儀法相似原理，通過測(cè)量斷路器與標(biāo)準(zhǔn)電阻兩端的電壓，進(jìn)行推算獲得斷路器回路電阻值；其回路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)且經(jīng)濟(jì)性較好，在保證測(cè)量的精度的同時(shí)做到測(cè)試設(shè)備小型化，便于攜帶。
[0025]以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種測(cè)量斷路器回路電阻用新型拓?fù)浠芈?，其包括試?yàn)電源、與實(shí)驗(yàn)電源相連的隔離變壓器、限流電阻、電容器、振蕩電感、斷路器電阻、測(cè)量電阻、被測(cè)斷路器電阻以及標(biāo)準(zhǔn)電阻；所述測(cè)量電阻與斷路器電阻相串聯(lián)，構(gòu)成測(cè)量電路；所述限流電阻一端與隔離變壓器輸出一端相連，所述限流電阻R3另一端均與測(cè)量電路和電容器的一端相連接，所述測(cè)量電路的另一端和電容器的另一端均與離變壓器輸出另一端相連，所述試驗(yàn)電源、隔離變壓器、限流電阻、電容器構(gòu)成電容器充電回路；所述試驗(yàn)電源、隔離變壓器、測(cè)量電阻與斷路器電阻構(gòu)成測(cè)量回路； 所述振蕩電感、被測(cè)斷路器電阻以及標(biāo)準(zhǔn)電阻之間相串聯(lián)，構(gòu)成被測(cè)電路，所述被測(cè)電路并與電容器相并聯(lián)，構(gòu)成電容器放電回路；所述被測(cè)電路與測(cè)量電阻、斷路器電阻相并聯(lián)，并與限流電阻相串聯(lián)；所述限流電阻與隔離變壓器輸出一端直接還設(shè)有第一晶閘管，通過控制晶閘管的通斷、對(duì)電容器進(jìn)行充電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量斷路器回路電阻用新型拓?fù)浠芈?，其特征在于，所述被測(cè)電路上還串聯(lián)有第二晶閘管，所述第二晶閘管的輸入端連接限流電阻的另一端，其輸出端與被測(cè)電路相連接；所述第一晶閘管和第二晶閘管構(gòu)成晶閘管控制回路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測(cè)量斷路器回路電阻用新型拓?fù)浠芈?，其特征在于，所述被測(cè)電路上還并聯(lián)有用于電容器充電回路續(xù)流提供通道的二極管；所述二極管的輸入端連接隔離變壓器輸出另一端，其輸出端連接第二晶閘管的輸出端。
【文檔編號(hào)】G01R27/14GK203811686SQ201420129827
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年3月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月21日
【發(fā)明者】孫秋芹, 劉洋, 趙科, 馬勇, 周志成, 陶風(fēng)波 申請(qǐng)人:國家電網(wǎng)公司, 江蘇省電力公司, 江蘇省電力公司電力科學(xué)研究院