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[摘 要]对电力系统来说，测量回路电阻是一项十分重要的工序，也是工程交接以及预防实验展开的重要基础，其中所需要应用到的设备便是回路电阻测试仪。该设备能够不仅可以确保短路器的安全稳定运行，同时还能够有效体现出所接触的电阻值。所以目前电力系统对回路电阻测试仪的应用十分普遍。本文首先对回路电阻测试仪进行详细介绍，并且根据实际情况和经验，分析其工作过程中的常见故障，并提出几项有效的解决措施。
[关键词]回路电阻测试仪;工作原理;常见故障;解决措施
[中图分类号]TM934.1 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2020）05–0–03
Working principle of Loop Resistance Tester and Common Fault Treatment
Zhang Chao-chuan Zhu Xin-lin
[Abstract]For power systems， measuring loop resistance is a very important process， and it is also an important basis for engineering handover and preventive experiments.The equipment that needs to be applied is the loop resistance tester.This device can not only ensure the safe and stable operation of the short circuiter， but also effectively reflect the resistance value of the contact.Therefore， the current application of loop resistance testers in power systems is very common.First， the loop resistance tester is introduced in detail， and based on the actual situation and experience， the common faults in the working process are analyzed， and several effective solutions are proposed.
[Keywords]loop resistance tester; working principle; common faults; solutions
回路电阻测试仪的全称为变压器回路电阻测试仪。该设备可以在100～600A的电流之间将回路或接触电阻测量出来，并实现有效存储。因为传统模式下使用的双臂直流电桥所能够测量的电流级数较小，并且在测量的同时极易受到一些外界因素的影响，例如动静出点或者油膜间氧化层等，所以发现导电回路导体截面积缩小较为困难，并且如果电阻值较大则会覆盖接触电阻的实际值。因此，第回路电阻测试仪的工作原理及常见故障进行全面分析十分重要。
1 电力系统应用回路电阻测试仪的重要性
随着我国社会的进步和经济的飞速发展，人们对电力的需求也在不断提高，电力工业的发展也是社会发展的重要基础，同时电力变送以及传输过程中的安全问题也得到了广泛的关注和重视。对电力设备来说，回路电阻是检验表征到点回路连接是否有效良好的一项重要参数，回路电阻的阻值对正常工作状态下的载流能力以及短路电流的切断能力有重要影响。不同的回路电阻都具备其规定的取值范围，如果阻值超出了规定的范围，主要原因可能为到点回路中存在接触不良的情况。在进行预防性试验和交接试验的过程中，需要对电力系统中各个设备的回路电阻值进行测定，如变压器、开关、断路器等，其回路电阻值主要受到动、静触头之间回路电阻的影响。如果存在大电流运行的情况，连接位置出现接触不良则会直接引发局部温度升高，如果情况严重极可能导致恶性循环，致使氧化烧损。因此电网系统中处于运行状态下的电力变压器、开关和断路器等设备的回路电阻，是电网系统安全运行的一项重要参数。
电力系统中的电力变压器、开关设备以及断路器的回路电阻相对较小，因此需要使用较高的检测电流，才能确保检测的准确性以及其具备较强的抗干扰性能，主要原因在于上述试试呗的动触头和静触头之间具有氧化膜，如果仅仅使用很小的电流进行检测，氧化膜则会严重影响到检测结果的准确性，但是如果检测电流较大，会导致氧化膜被击穿，这样对检测结果准确性的影响也会降低。因此基于理论分析，检测电流不需要大于额定电流，但是至少需要超过100 A。
应用回路电阻测试仪十分重要，该设备能够为检测提供较大的电流，进一步降低电流波动对检测结果准确性产生的不良影响，所以目前已经得到了电力系统、输变电系统以及高低压开关生产厂家的广泛应用，对于回路电阻的检测具有十分重要的作用。随着《回路电阻测试仪、直阻仪》的广泛实施，回路电阻测试仪也得到了广泛的应用。但是当下使用的标准电阻能够承载的最大允许电流都不能满足100A的要求，无法满足回路电阻测试仪工作电流的实际要求。所以通过标准电阻直接对比法检测器误差值十分困难。
2 回路电阻测试仪的性能
相较于小电流，大电流具有极高的稳定性和精度，回路电阻测试仪中具备先进的开关电源技术以及数字信号处理技术，所以使用该设备能够长期放置脉冲式电流内连续出现大电流的输出，其分辨率为0.01 μΩ，不仅能够将开关触头的氧化膜击穿，更能够提高电阻测试仪的精确性和稳定性。即使存在严重的外界因素影响情况，该设备上显示屏的数据依然具备较好的重复性和准确性，保证了检测结果的精准性。交流電流回路中存在的不足之处在于220 kV线路主要为双主双后配置。实际工作过程中，设计人员没有对光纤相差动保护以及闭锁式纵联保护使用CT二次绕组的问题进行分析，并且在选择使用的过程中存在一定的不确定性和随机性。一般情况下，交流电压回路存在下述两种问题。 220 kV线路保护装置所使用的交流电压来自PT的统一二次绕组，这并不符合实际设计的要求。
在选择电压切换设备的过程中没有根据相关的标准，局部切换设备完成倒闸操作后，极易引起PT二次长期并列，进而导致电网系统的安全性不佳。回路的设计较为混乱，很多变电站采用串联接点，也有部分进行逻辑判断，这便会为其他工作带来不便。
该设备功能丰富，具有智能化的特点。使用回路电阻测试仪进行测试的过程中，可以自由选择电流，其范围包括100～600 A，并且测量的时间范围在5～600 s之间，相较于其他测量仪器，该设备不论是测量时间还是连续工作的时间都更高。并且，该设备的CPU具有非常好的性能，實际测量环节，仅仅通过信号便能够实现对量程的制动化切换，如果设备的温度超过规定温度，那么电路则会自行终止电流输入，不仅确保测量的准确性，还有助于提高设备使用的安全性。
3 回路电阻测试仪工作原理
该设备主要是使用脉宽调制类型的高频开关电管提供大于100 A的测试电流。按下测量按钮，高频开关则会自动输出大于100 A的电流，同时实现电路采样，得到的信号能够使用放大器放大，模拟信号在A/D转换器的辅助下转化为数字信号，之后通过微处理器进行数据运算和处理。最后将完成测量的电流值和电阻值在显示器显示出来。系统显示时间通常在10 s左右会自动复位，实际测量过程中，如果回路电阻值小于400 μΩ，其最低分辨率=0.1 μΩ。反之，大于400 μΩ，最低分辨率=1 μΩ。
目前回路电阻测试仪使用的方法为四线制测量法。所以如果开关提供电流大于100 A，实现对被测量电压输入端和内部电力分流电压的采样，使用放大器和A/D转换器完成信号的转化，之后通过微处理系统对电压和电流值进行计算，得到被测量的具体电阻值，将其显示在显示器上。测量环节，如果存在接触不良问题，该设备则会自动判断电流回路电压。如图1所示。
对图1进行分析，可知电流源通过输出端口I+和I-提供被测量电阻Rx电流，并通过电流表得到电流值，之后通过测量输入端口U+和U-得到电压，通过电压表显示，因此通过对电流值和电压值的计算便能够得到被测量的实际电阻值。
4 回路电阻测试仪的常见故障及处理方法
回路电阻测试仪在具体运行环节易受到故障因素的影响导致测量结果不准确，因此，为了提高测量的准确性，应根据下述故障原因采取有效的处理措施。
（1）因为没有有效接通交流电源或者没有安装保险管，进行熔断处理，所以当设备和220 V交流电源连接时，风机则会出现不运转的情况，虽然按下了测量的按钮，但是却没有任何显示。并且，基于回路电流接好或者测试开关没闭合的情况，如果按下测量按钮，电流表无任何反应，但是微欧表上显示1。所以在证实测量前应全面检查设备，排查故障。例如对测试线、闭合测试开关进行检查，重接电源。
（2）因为电压夹的位置不符合实际位置，并且测量的电阻值超出了实际范围，电压信号发生无法接通患者断线的不良情况，虽然测量的电流正常，但是微欧表仍显示1，并且原因为电源电压较低，电源线和测试线夹之间接触不良、C1和C2线柱出现松动，致使直流输入压降较大，不符合实际要求，设备的输出电流也低于100 A。所以，工作人员可以使用达标的电源及电源线，有效处理电压信号回路和被测量回路，全面消除存在接触不良情况的回路和嗲压价，适当用力地连接线柱。如果发生超过量程的情况，可以使用万用表测量实际电压值，进而计算出电阻值。电阻值=电压值/电流值。
（3）如果电压信号回路发生接触不良问题，信号则会间断性地连通和断线，如果被测量的电阻其本身的接触便存在一定的问题，也会对实际阻值产生较大的影响。除此之外，电压夹位置不合理以及连接处连接错误，也会导致微欧表显示异常值或者负值。因此工作人员应通过全面检查和排除故障的方法确保接触合理，使用纠正的方法将电压夹位置接入正确位置。在对设备进行检验测试时，如果测试线始终处于电感线圈的状态下，那么会使测试值产生较大的波动，工作人员应及时拉散测试线或者降低互感量，防止测量过程的不稳定性。
5 结语
综上所述，基于对具体情况下回路电阻测试仪工作原理以及工作过程中常发生故障的分析，使用科学合理的处理措施，是保证设备测量准确性及运行稳定性的重要基础。不但可以有效改善电压线接触不良的情况，保证其运行安全稳定的同时，还能够预防错误数据的显示，实现回路电阻测试仪的智能化、自动化测量，提高测量结果的精准性。
参考文献
[1] 王俊波，武利会，李国伟，等.一种用于高压断路器回路电阻测试的放电系统设计[J].电子设计工程，2020，28（16）：150-153.
[2] 高超，杨坤，张吉峰，等.多功能回路电阻测试仪的研制与应用[J].真空电子技术，2020（2）：54-58.
[3] 罗加沛.大电流测试技术在高压开关回路电阻测试中的应用[J].电工技术，2020（5）：126-127.
[4] 王俊波，邱太洪，李国伟，等.基于冲击电流的断路器回路电阻测试可行性研究[J].电子设计工程，2019，27（17）：85-88.
[5] 黄岩.直流电阻测试仪、回路电阻测试仪误差测量不确定度评定与表示[J].科学与财富，2020（21）：12.
[6] 王俊波，邱太洪，李慧，等.一种基于超级电容器的断路器回路电阻测试装置设计[J].电子设计工程，2019，27（16）：29-32，38.
[7] 徐磊，周国平，张宇思，等.基于ML2035的回路电阻测试仪设计[J].传感器与微系统，2018，37（10）：89-91，94.
[8] 吴鹏飞，唐新灵，张语，等.回路电阻对测试平台杂散电感计算的影响研究[J].电力电子技术，2019，53（5）：137-140.
[9] 孙峰生.回路电阻测试仪示值误差的检测方法及不确定度的评定[J].计量技术，2006（4）：45-47.
[10] 林建庭.回路电阻测试仪工作原理及常见故障处理[J].科技信息，2013（17）：139.
[关键词]回路电阻测试仪;工作原理;常见故障;解决措施
[中图分类号]TM934.1 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2020）05–0–03
Working principle of Loop Resistance Tester and Common Fault Treatment
Zhang Chao-chuan Zhu Xin-lin
[Abstract]For power systems， measuring loop resistance is a very important process， and it is also an important basis for engineering handover and preventive experiments.The equipment that needs to be applied is the loop resistance tester.This device can not only ensure the safe and stable operation of the short circuiter， but also effectively reflect the resistance value of the contact.Therefore， the current application of loop resistance testers in power systems is very common.First， the loop resistance tester is introduced in detail， and based on the actual situation and experience， the common faults in the working process are analyzed， and several effective solutions are proposed.
[Keywords]loop resistance tester; working principle; common faults; solutions
回路电阻测试仪的全称为变压器回路电阻测试仪。该设备可以在100～600A的电流之间将回路或接触电阻测量出来，并实现有效存储。因为传统模式下使用的双臂直流电桥所能够测量的电流级数较小，并且在测量的同时极易受到一些外界因素的影响，例如动静出点或者油膜间氧化层等，所以发现导电回路导体截面积缩小较为困难，并且如果电阻值较大则会覆盖接触电阻的实际值。因此，第回路电阻测试仪的工作原理及常见故障进行全面分析十分重要。
1 电力系统应用回路电阻测试仪的重要性
随着我国社会的进步和经济的飞速发展，人们对电力的需求也在不断提高，电力工业的发展也是社会发展的重要基础，同时电力变送以及传输过程中的安全问题也得到了广泛的关注和重视。对电力设备来说，回路电阻是检验表征到点回路连接是否有效良好的一项重要参数，回路电阻的阻值对正常工作状态下的载流能力以及短路电流的切断能力有重要影响。不同的回路电阻都具备其规定的取值范围，如果阻值超出了规定的范围，主要原因可能为到点回路中存在接触不良的情况。在进行预防性试验和交接试验的过程中，需要对电力系统中各个设备的回路电阻值进行测定，如变压器、开关、断路器等，其回路电阻值主要受到动、静触头之间回路电阻的影响。如果存在大电流运行的情况，连接位置出现接触不良则会直接引发局部温度升高，如果情况严重极可能导致恶性循环，致使氧化烧损。因此电网系统中处于运行状态下的电力变压器、开关和断路器等设备的回路电阻，是电网系统安全运行的一项重要参数。
电力系统中的电力变压器、开关设备以及断路器的回路电阻相对较小，因此需要使用较高的检测电流，才能确保检测的准确性以及其具备较强的抗干扰性能，主要原因在于上述试试呗的动触头和静触头之间具有氧化膜，如果仅仅使用很小的电流进行检测，氧化膜则会严重影响到检测结果的准确性，但是如果检测电流较大，会导致氧化膜被击穿，这样对检测结果准确性的影响也会降低。因此基于理论分析，检测电流不需要大于额定电流，但是至少需要超过100 A。
应用回路电阻测试仪十分重要，该设备能够为检测提供较大的电流，进一步降低电流波动对检测结果准确性产生的不良影响，所以目前已经得到了电力系统、输变电系统以及高低压开关生产厂家的广泛应用，对于回路电阻的检测具有十分重要的作用。随着《回路电阻测试仪、直阻仪》的广泛实施，回路电阻测试仪也得到了广泛的应用。但是当下使用的标准电阻能够承载的最大允许电流都不能满足100A的要求，无法满足回路电阻测试仪工作电流的实际要求。所以通过标准电阻直接对比法检测器误差值十分困难。
2 回路电阻测试仪的性能
相较于小电流，大电流具有极高的稳定性和精度，回路电阻测试仪中具备先进的开关电源技术以及数字信号处理技术，所以使用该设备能够长期放置脉冲式电流内连续出现大电流的输出，其分辨率为0.01 μΩ，不仅能够将开关触头的氧化膜击穿，更能够提高电阻测试仪的精确性和稳定性。即使存在严重的外界因素影响情况，该设备上显示屏的数据依然具备较好的重复性和准确性，保证了检测结果的精准性。交流電流回路中存在的不足之处在于220 kV线路主要为双主双后配置。实际工作过程中，设计人员没有对光纤相差动保护以及闭锁式纵联保护使用CT二次绕组的问题进行分析，并且在选择使用的过程中存在一定的不确定性和随机性。一般情况下，交流电压回路存在下述两种问题。 220 kV线路保护装置所使用的交流电压来自PT的统一二次绕组，这并不符合实际设计的要求。
在选择电压切换设备的过程中没有根据相关的标准，局部切换设备完成倒闸操作后，极易引起PT二次长期并列，进而导致电网系统的安全性不佳。回路的设计较为混乱，很多变电站采用串联接点，也有部分进行逻辑判断，这便会为其他工作带来不便。
该设备功能丰富，具有智能化的特点。使用回路电阻测试仪进行测试的过程中，可以自由选择电流，其范围包括100～600 A，并且测量的时间范围在5～600 s之间，相较于其他测量仪器，该设备不论是测量时间还是连续工作的时间都更高。并且，该设备的CPU具有非常好的性能，實际测量环节，仅仅通过信号便能够实现对量程的制动化切换，如果设备的温度超过规定温度，那么电路则会自行终止电流输入，不仅确保测量的准确性，还有助于提高设备使用的安全性。
3 回路电阻测试仪工作原理
该设备主要是使用脉宽调制类型的高频开关电管提供大于100 A的测试电流。按下测量按钮，高频开关则会自动输出大于100 A的电流，同时实现电路采样，得到的信号能够使用放大器放大，模拟信号在A/D转换器的辅助下转化为数字信号，之后通过微处理器进行数据运算和处理。最后将完成测量的电流值和电阻值在显示器显示出来。系统显示时间通常在10 s左右会自动复位，实际测量过程中，如果回路电阻值小于400 μΩ，其最低分辨率=0.1 μΩ。反之，大于400 μΩ，最低分辨率=1 μΩ。
目前回路电阻测试仪使用的方法为四线制测量法。所以如果开关提供电流大于100 A，实现对被测量电压输入端和内部电力分流电压的采样，使用放大器和A/D转换器完成信号的转化，之后通过微处理系统对电压和电流值进行计算，得到被测量的具体电阻值，将其显示在显示器上。测量环节，如果存在接触不良问题，该设备则会自动判断电流回路电压。如图1所示。
对图1进行分析，可知电流源通过输出端口I+和I-提供被测量电阻Rx电流，并通过电流表得到电流值，之后通过测量输入端口U+和U-得到电压，通过电压表显示，因此通过对电流值和电压值的计算便能够得到被测量的实际电阻值。
4 回路电阻测试仪的常见故障及处理方法
回路电阻测试仪在具体运行环节易受到故障因素的影响导致测量结果不准确，因此，为了提高测量的准确性，应根据下述故障原因采取有效的处理措施。
（1）因为没有有效接通交流电源或者没有安装保险管，进行熔断处理，所以当设备和220 V交流电源连接时，风机则会出现不运转的情况，虽然按下了测量的按钮，但是却没有任何显示。并且，基于回路电流接好或者测试开关没闭合的情况，如果按下测量按钮，电流表无任何反应，但是微欧表上显示1。所以在证实测量前应全面检查设备，排查故障。例如对测试线、闭合测试开关进行检查，重接电源。
（2）因为电压夹的位置不符合实际位置，并且测量的电阻值超出了实际范围，电压信号发生无法接通患者断线的不良情况，虽然测量的电流正常，但是微欧表仍显示1，并且原因为电源电压较低，电源线和测试线夹之间接触不良、C1和C2线柱出现松动，致使直流输入压降较大，不符合实际要求，设备的输出电流也低于100 A。所以，工作人员可以使用达标的电源及电源线，有效处理电压信号回路和被测量回路，全面消除存在接触不良情况的回路和嗲压价，适当用力地连接线柱。如果发生超过量程的情况，可以使用万用表测量实际电压值，进而计算出电阻值。电阻值=电压值/电流值。
（3）如果电压信号回路发生接触不良问题，信号则会间断性地连通和断线，如果被测量的电阻其本身的接触便存在一定的问题，也会对实际阻值产生较大的影响。除此之外，电压夹位置不合理以及连接处连接错误，也会导致微欧表显示异常值或者负值。因此工作人员应通过全面检查和排除故障的方法确保接触合理，使用纠正的方法将电压夹位置接入正确位置。在对设备进行检验测试时，如果测试线始终处于电感线圈的状态下，那么会使测试值产生较大的波动，工作人员应及时拉散测试线或者降低互感量，防止测量过程的不稳定性。
5 结语
综上所述，基于对具体情况下回路电阻测试仪工作原理以及工作过程中常发生故障的分析，使用科学合理的处理措施，是保证设备测量准确性及运行稳定性的重要基础。不但可以有效改善电压线接触不良的情况，保证其运行安全稳定的同时，还能够预防错误数据的显示，实现回路电阻测试仪的智能化、自动化测量，提高测量结果的精准性。
参考文献
[1] 王俊波，武利会，李国伟，等.一种用于高压断路器回路电阻测试的放电系统设计[J].电子设计工程，2020，28（16）：150-153.
[2] 高超，杨坤，张吉峰，等.多功能回路电阻测试仪的研制与应用[J].真空电子技术，2020（2）：54-58.
[3] 罗加沛.大电流测试技术在高压开关回路电阻测试中的应用[J].电工技术，2020（5）：126-127.
[4] 王俊波，邱太洪，李国伟，等.基于冲击电流的断路器回路电阻测试可行性研究[J].电子设计工程，2019，27（17）：85-88.
[5] 黄岩.直流电阻测试仪、回路电阻测试仪误差测量不确定度评定与表示[J].科学与财富，2020（21）：12.
[6] 王俊波，邱太洪，李慧，等.一种基于超级电容器的断路器回路电阻测试装置设计[J].电子设计工程，2019，27（16）：29-32，38.
[7] 徐磊，周国平，张宇思，等.基于ML2035的回路电阻测试仪设计[J].传感器与微系统，2018，37（10）：89-91，94.
[8] 吴鹏飞，唐新灵，张语，等.回路电阻对测试平台杂散电感计算的影响研究[J].电力电子技术，2019，53（5）：137-140.
[9] 孙峰生.回路电阻测试仪示值误差的检测方法及不确定度的评定[J].计量技术，2006（4）：45-47.
[10] 林建庭.回路电阻测试仪工作原理及常见故障处理[J].科技信息，2013（17）：139.