直流電阻測(cè)試儀的技術(shù)研究背景

小電阻在各種電器設(shè)備中隨處可見(jiàn)，像電力電纜、通訊電纜、斷路器、繼電器、電機(jī)和變壓器等設(shè)備的接觸電阻，這些電阻阻值相當(dāng)小，可達(dá)到毫歐姆數(shù)量級(jí)，本來(lái)就很不容易測(cè)量，再加上溫度的變化也會(huì)影響電阻的阻值，當(dāng)測(cè)量時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、電源供電太久都有可能造成所測(cè)的電阻值隨著溫度的增加而偏高，這些情況在實(shí)際應(yīng)用中都有可能造成很大的偏差，從而影響測(cè)量結(jié)果。微小電阻的測(cè)量是電子測(cè)量中的一個(gè)常見(jiàn)課題，它具有十分重要的意義，在工程實(shí)踐中，經(jīng)常需要測(cè)定某些高導(dǎo)材料的電阻率，在科學(xué)研究中，也常常把電阻率測(cè)量當(dāng)成一種對(duì)材料的結(jié)構(gòu)和物態(tài)變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)的手段。

　　在電力系統(tǒng)中，變壓器能夠使發(fā)電機(jī)的電壓升高或降低，這樣就使得變壓器成為整個(gè)發(fā)、變、輸、供電行業(yè)的主導(dǎo)。所以變壓器是電力系統(tǒng)中最重要的設(shè)備之一，變壓器的運(yùn)行狀態(tài)關(guān)乎電力系統(tǒng)的安全可靠的運(yùn)行。變壓器是利用電磁感應(yīng)的原理來(lái)改變交流電壓的裝置，主要構(gòu)件是初級(jí)線圈、次級(jí)線圈和鐵心(磁芯)，由于具有電感的特殊性使得繞組電阻測(cè)量成為變壓器在交接、大修和改變分接開(kāi)關(guān)后必不柯少的例行試驗(yàn)項(xiàng)目，無(wú)論在變壓器的生產(chǎn)過(guò)程、檢修過(guò)程或事故分析現(xiàn)場(chǎng)都必須做這項(xiàng)試驗(yàn)，是保證變壓器生產(chǎn)質(zhì)量、檢修質(zhì)量和安全運(yùn)行的重要手段，也是故障后的重要檢測(cè)項(xiàng)目。

　　測(cè)量繞組直流電阻的目的主要是檢查變壓器的以下幾個(gè)方面：

　　(1)繞組的導(dǎo)線連接處焊接或機(jī)械連接是否良好，是否有連接或焊接不良的現(xiàn)象;

　　(2)引線與引線之間的焊接或機(jī)械連接是否良好;

　　(3)引線與套管之間以及引線與分接開(kāi)關(guān)之間的鏈接是否良好;

　　(4)導(dǎo)線和電阻率的規(guī)格是否符合要求;

　　(5)各項(xiàng)繞組電阻是否平衡;

　　(6)由于變壓器繞組的溫升是根據(jù)繞組在溫升試驗(yàn)前的冷態(tài)電和溫升試驗(yàn)后斷開(kāi)單元瞬間的熱態(tài)電阻共同計(jì)算得到的，所以溫升試驗(yàn)需測(cè)量電阻。 變壓器直流電阻的測(cè)量一方面可以檢查出變壓器在繞制、焊接、引線和開(kāi)關(guān)接觸等工藝過(guò)程中的質(zhì)量問(wèn)題;另一方面，繞組直流電阻也是變壓器性能試驗(yàn)中的必要參數(shù)。

　　直流電阻的測(cè)量作為出廠試驗(yàn)的一項(xiàng)重要內(nèi)容,不僅是判斷變壓器優(yōu)劣性能的一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)，而且是載入履歷表的性能參數(shù)，為今后的運(yùn)行和維修提供了依據(jù)。在使用部門(mén)定期測(cè)量直流電阻可以掌握變壓器的運(yùn)行狀況,排除隱患。

　　隨著電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，直流電阻測(cè)試儀在電阻測(cè)量中得到了廣泛的應(yīng)用,但是由于變壓器本身具有電感的特點(diǎn),在測(cè)量精度和自檢等方面還有待提高。因此，研制精密度高、快速自動(dòng)的直流電阻測(cè)量裝置具有十分重要的意義。

　　直流電阻測(cè)試儀的發(fā)展?fàn)顩r

　　近幾十年來(lái)，計(jì)量?jī)x器廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和人民生活的各個(gè)領(lǐng)域。特別是在利用了具有現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)的儀器儀表之后，將模擬儀器儀表的準(zhǔn)確性、分辨率與測(cè)量速度提高了幾個(gè)數(shù)量級(jí)，為將來(lái)的測(cè)試自動(dòng)化打下了良好的基礎(chǔ)。現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)特別是計(jì)算機(jī)的引入，使儀器的功能從個(gè)別參量的測(cè)量轉(zhuǎn)變成整個(gè)系統(tǒng)特征參數(shù)的測(cè)量，從單方面的只接受顯示轉(zhuǎn)變?yōu)槎喾矫娴目刂啤⒎治觥⑻幚怼⒂?jì)算與顯示輸出，從只用單個(gè)儀器進(jìn)行測(cè)量轉(zhuǎn)變成用測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量。

　　數(shù)字式直流電阻測(cè)試儀是一種廣泛應(yīng)用于各種變壓器、開(kāi)關(guān)、互感器以及其它電氣設(shè)備電流負(fù)載試驗(yàn)的一種智能化儀表，它適用于測(cè)量各種產(chǎn)品的直流微電阻阻值,是取代直流單、雙臂電橋的高精度換代產(chǎn)品,具有精度高、測(cè)試速度快、穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。

　　這類(lèi)直流電阻測(cè)試儀的生產(chǎn)和使用有著多年的歷史，在使用過(guò)程中工程技術(shù)人員也總結(jié)出了很多特點(diǎn)和不足，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和電子技術(shù)的不斷提高，直流電阻測(cè)試儀也在不斷地發(fā)展和提高。方便、快捷、準(zhǔn)確、實(shí)用的測(cè)量是直流電阻測(cè)試儀的發(fā)展方向，高精度的數(shù)字式直流電阻測(cè)試儀仍存在發(fā)展空間。 變壓器的繞組電阻的測(cè)量從過(guò)去采用模擬電壓和電流表的直流壓降法測(cè)量和電橋法測(cè)量，逐步由基于直流壓降法測(cè)量的自動(dòng)測(cè)量?jī)x器所替代。此類(lèi)儀器主要由恒壓恒流源、放電線路、放大濾波電路、A/D 轉(zhuǎn)換電路、微處理器(CPU)及顯示器、打印機(jī)和接口組成。整機(jī)由微處理器控制，自動(dòng)完成自校、穩(wěn)流判斷、數(shù)據(jù)處理、測(cè)量數(shù)據(jù)的顯示及打印。恒壓恒流源的電壓一般為 20V~60V 或更高;電流一般為多檔可選，最大輸出電流已達(dá)到 50A，以適應(yīng)特大容量變壓器繞組直流電阻的測(cè)量。為了防止測(cè)量結(jié)束后改線時(shí)繞組產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，對(duì)儀器造成損壞，有的儀器還在輸入端加裝瞬態(tài)電壓保護(hù)電路。