带电测量断路器接触电阻方法的研究_陈杏灿

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接触电阻测试方法

接触电阻测试方法接触电阻测试是一种常见的电气测试方法，用于检测接触电阻的大小，以确保电路的正常工作。

接触电阻是指电气连接器或接插件中的接触部分的电阻，它直接影响到电流的通畅和信号的传输。

因此，正确的接触电阻测试方法对于保障电路的可靠性和稳定性至关重要。

首先，进行接触电阻测试之前，需要准备好相应的测试仪器。

常用的接触电阻测试仪包括接触电阻测试仪、万用表、示波器等。

在选择测试仪器时，需要根据具体的测试要求和被测对象的特点来确定。

接下来，进行接触电阻测试时，需要注意以下几点：1. 清洁被测接触部分，在进行接触电阻测试之前，需要确保被测接触部分表面干净，没有氧化层或污垢，以保证测试结果的准确性。

2. 确定测试点，根据实际情况确定需要测试的接触部分，通常选择电气连接器的插座和插头之间的接触部分进行测试。

3. 连接测试仪器，根据测试仪器的要求，正确连接测试仪器到被测接触部分，确保连接良好，避免因连接不良导致测试结果不准确。

4. 进行测试，根据测试仪器的操作说明，进行接触电阻测试。

通常可以通过测试仪器显示的数值来判断接触电阻的大小，也可以通过示波器观察接触部分的波形来判断接触电阻的情况。

5. 分析测试结果，根据测试结果，分析接触电阻的大小是否符合要求，如果接触电阻过大，需要进一步检查接触部分的情况，找出问题并进行处理。

总结，接触电阻测试是一项重要的电气测试方法，正确的测试方法可以有效地保障电路的可靠性和稳定性。

在进行接触电阻测试时，需要注意清洁被测接触部分、确定测试点、正确连接测试仪器、进行测试并分析测试结果。

只有这样，才能确保接触电阻测试的准确性和可靠性，为电路的正常工作提供保障。

一种高压断路器动态接触电阻检测方法[发明专利]

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010299387.0(22)申请日 2020.04.16(71)申请人国网山西省电力公司电力科学研究院地址 030001 山西省太原市青年路6号(72)发明人李永祥　张光亚　刘志翔　李强　李岩松　马丽强　陈青松　(74)专利代理机构山西华炬律师事务所 14106代理人陈奇(51)Int.Cl.G01R 27/08(2006.01)G01R 31/327(2006.01)(54)发明名称一种高压断路器动态接触电阻检测方法(57)摘要本发明公开了一种高压断路器动态接触电阻检测方法，解决了用超级电容器作为断路器动态接触电阻测试电路电源时存在的测试电路元件容易烧损问题。

构建由交流调压器、整流模块、中央处理器控制下的IGBT开关模块和超级电容器组成的超级电容器充电电路，根据被测断路器的规格不同，通过交流调压器获得不同电压等级的超级电容器电压；构建由超级电容器、IGBT开关模块、罗氏线圈、电压表和高压断路器触头系统组成的测试回路，在该测试回路中，在超级电容器两端并联由IGBT开关模块和避雷器组成的超级电容器上残余电压放电支路，实现了超级电容器的残余电流被吸收，避免了残余电压存在导致测试电路元件的烧损现象的发生。

权利要求书1页说明书4页附图1页CN 111308215 A 2020.06.19C N 111308215A1.一种高压断路器动态接触电阻检测方法，其特征在于以下步骤：第一步、将三相交流电源（1）输入给交流调压器（2），整流模块（3）将交流电转变为直流电，ARM处理器（14）的输出信号通过控制IGBT隔离驱动电路（13）控制第一个IGBT开关模块（4）导通，整流模块（3）对超级电容器（5）进行充电，当达到一定电压时，ARM处理器（14）输出控制信号通过IGBT隔离驱动电路（13）控制第一个IGBT开关模块（4）关断；第二步、ARM处理器（14）输出信号通过IGBT隔离驱动电路（13）控制第三个IGBT开关模块（8）导通，超级电容器（5）与高压断路器（9）构成回路，对高压断路器（9）进行的开关操作，通过罗氏线圈（10）测量流经高压断路器（9）的电流，通过电压表（11）测量高压断路器（9）两端的电压；第三步、罗氏线圈（10）测量出的流经高压断路器（9）的电流信号和电压表（11）测量出的电压信号，经信号处理模块（12）输入到ARM处理器（14）中，ARM处理器（14）将电压信号输出给计算模块（16），计算模块（16）将计算结果反馈给ARM处理器（14），ARM处理器（14）将计算结果输出给存储模块（15），同时ARM处理器（14）将计算结果输出给通信模块（12）；第四步、测试工作完成后，ARM处理器（14）输出信号通过IGBT隔离驱动电路（13）控制第三个IGBT开关模块（8）关断，然后，ARM处理器（14）输出信号通过IGBT隔离驱动电路（13）控制第二个IGBT开关模块（6）导通，超级电容器（5）、第二个IGBT开关模块（6）和避雷器（7）组成能量吸收回路，使超级电容器的残余电流被避雷器（7）吸收，超级电容器上残余电压为零。

便携式绝缘电阻测试仪的设计

作者简介：陈杏灿（１９９０－），男，硕士研究生，研究方向为电力系统自动化。
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便携式绝缘电阻溺试仪的设计
电工电．＿【（２０１５Ｎｏ．７）
ｓ。ｏ——————仁邕＝丁＿——————仁＝）＿——＿ｉＬ ———昌［＝卜 ————— Ｉｌ
１系统原理
测量绝缘电阻归根到底就是微小电流或微小电压的测量，测量电路根据分压原理，将用于绝缘电阻测量的基准电压直流５００Ｖ转换成Ａ／Ｄ转换电路可接收的Ｏ～５Ｖ电压Ｊ。根据目前的测试原理，测量绝缘电阻的方法基本有以下几种：串联法、并联法、电容充放电法、电压比较法和电桥法。在绝缘电阻的测量中，最经常采用且成本最低的是串联法，因此，本检测系统的设计也是以串联法为基础的。图１为使用串联法进行绝缘电阻的测量原理。
电工电．＿【（２０１５Ｎｏ．７）
便携式绝缘电阻试仪的设计
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
便携式绝缘电阻测试仪的设计
陈杏灿，程汉湘，彭湃，冼冀
（广东工业大学自动化学院，广东广州５１０００６）
摘要：针对电器设备随着环境的变化与寿命的减少，其绝缘水平将降低的现状。设计了以ＳＴＣ１２Ｃ５Ａ６０Ｓ２单片机为控制核心，简易的高频开关电源做５００Ｖ测量电源，采用串联法的绝缘电阻测试仪。给出了系统原理及软硬件设计流程，通过试验表明，该测试仪具有稳定的高压输出、测试误差在５％以内、操作简单以及成本低廉等优点。

具有故障自诊断功能的绝缘电阻测量设备及使用该设备的故障自诊断

专利名称：具有故障自诊断功能的绝缘电阻测量设备及使用该设备的故障自诊断方法
专利类型：发明专利
发明人：洪显珠,张诊洙,陈昌彦
申请号：CN201380016860.8
申请日：20130326
公开号：CN104220887A
公开日：
20141217
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：公开了一种具有故障自诊断功能的绝缘电阻测量设备以及使用绝缘电阻测量设备来自诊断故障的方法。

根据本发明的具有故障自诊断功能的绝缘电阻测量设备通过使用在诊断单元未被连接的状态下(在绝缘电阻测量模式中)检测的第一绝缘检测电压和第二绝缘检测电压以及在诊断单元被连接的状态下(在故障自诊断模式中)检测的第一诊断检测电压和第二诊断检测电压来确定绝缘电阻测量设备是否出现故障。

根据本发明，借助于能够测量绝缘电阻的绝缘电阻测量设备的固有功能可以自诊断是否存在故障。

申请人：株式会社LG化学
地址：韩国首尔
国籍：KR
代理机构：中原信达知识产权代理有限责任公司
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隔离开关主回路接触电阻超标故障检测方法[发明专利]

(10)申请公布号(43)申请公布日 (21)申请号 201510194690.3(22)申请日 2015.04.23G01R 31/327(2006.01)(71)申请人句容华源电器设备有限公司地址212146 江苏省镇江市句容市边城镇东昌集镇(72)发明人汤永春汤茜(74)专利代理机构南京纵横知识产权代理有限公司 32224代理人董建林(54)发明名称隔离开关主回路接触电阻超标故障检测方法(57)摘要隔离开关主回路接触电阻超标故障检测方法，其特征在于：包括以下步骤：a)检测动静触头接触情况；b)检测触头压紧弹簧性能；c)检测各紧固螺栓；d)检测安装或检修工艺。

当发生故障时，根据部件产生故障可能性大小，根据此方法按步骤进行检测，可以快速检测出故障部位，为迅速排除故障创造有利条件。

(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页说明书2页(10)申请公布号CN 104764997 A (43)申请公布日2015.07.08C N 104764997A1.隔离开关主回路接触电阻超标故障检测方法，其特征在于：包括以下步骤：a)检测动静触头接触情况；b)检测触头压紧弹簧性能；c)检测各紧固螺栓；d)检测安装或检修工艺。

2.如权利要求1所述的隔离开关主回路接触电阻超标故障检测方法，其特征在于：所述步骤a)包括，如动静触头表面形成氧化膜，用金相砂纸轻轻打磨触头表面，注意不得损伤表面镀层，打磨后用酒精彻底清洗，待酒精完全挥发后在镀层表面涂适量凡士林。

3. 如权利要求1所述的隔离开关主回路接触电阻超标故障检测方法，其特征在于：所述步骤a)包括，如动触头插人深度不够、插偏，适当调整动、静触头座中心位置。

4. 如权利要求1所述的隔离开关主回路接触电阻超标故障检测方法，其特征在于：所述步骤b)包括，如触头压紧弹簧性能不良，更换触头、压紧弹簧。

5. 如权利要求1所述的隔离开关主回路接触电阻超标故障检测方法，其特征在于：所述步骤c)包括，如紧固螺栓松动，用力矩扳手按厂家给定的力矩值紧固连接螺丝。

隔离开关接触电阻带电测量装置的研制与应用

隔离开关接触电阻带电测量装置的研制与应用徐勇俊;谢成;张一军;贾立忠;曹张洁【期刊名称】《浙江电力》【年(卷),期】2016(035)004【摘要】由于运行环境恶劣,变电站隔离开关的故障率较高,导电回路过热是引起隔离开关故障的主要原因之一,因受接线方式所限无法及时发现户外母联隔离开关和线路侧隔离开关的导电回路缺陷.为此,研制一种带电测量接触电阻的装置,通过试验验证了测量方法的安全性及测量装置的有效性,并成功诊断一起220 kV母联隔离开关导电回路缺陷.实践证明,带电测量隔离开关接触电阻并结合带电清洗技术,可以避免设备投运后由于隔离开关过热引起的重复停电和由此增加倒闸操作带来的安全风险.【总页数】4页(P25-27,58)【作者】徐勇俊;谢成;张一军;贾立忠;曹张洁【作者单位】国网浙江省电力公司金华供电公司, 浙江金华 321000;国网浙江省电力公司电力科学研究院, 杭州 310014;国网浙江省电力公司金华供电公司, 浙江金华 321000;国网浙江省电力公司金华供电公司, 浙江金华 321000;国网浙江省电力公司杭州供电公司, 杭州 310009【正文语种】中文【中图分类】TM835.1【相关文献】1.高压隔离开关接触电阻带电测量装置 [J], 张一军;徐勇俊;赵寿生;郑晓东;方旭光2.触指移位对GN30-10Q隔离开关接触电阻影响分析 [J], 梁斌儒3.触指弹簧压缩量对GN30-12隔离开关接触电阻影响分析 [J], 关灿强4.110kV隔离开关激光清洗后接触电阻值的仿真计算分析 [J], 杨明昆;程志万;钱国超;马宏明;李文;陈颖平;黄继盛5.可调节隔离开关图像截取普查装置的研制与应用研究 [J], 何秀英; 苏敏怡因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

新型配网带电作业用绝缘电阻检测工具的研制分析

Science and Technology &Innovation ┃科技与创新2022年第15期·107·文章编号：2095-6835（2022）15-0107-03新型配网带电作业用绝缘电阻检测工具的研制分析＊黄蔡平，卢恩庆，施宇亮，康艺苹（国网福建省电力有限公司漳州供电公司，福建漳州363000）摘要：绝缘电阻的测量是为了发现高压电力设备或绝缘工器具及个人防护用具是否具有贯通的集中性缺陷、整体受潮或层向绝缘受潮等缺陷的一种手段。

绝缘电阻的测试结果与测试电压等级、测量间距、环境等多种因素有关，为了正确判别电气设备及绝缘工器具的绝缘性能，保证带电作业的安全，有必要对绝缘电阻的检测工具进行研制分析。

关键词：绝缘电阻；电阻检测；带电作业；高压电力设备中图分类号：TM934文献标志码：ADOI ：10.15913/ki.kjycx.2022.15.035配网带电作业需用到多种绝缘工器具，而绝缘电阻检测是保证带电作业用具合格，保护施工人员安全的重要一环，因此下面就生产过程中遇到的问题对绝缘电阻的测量进行系统性的说明[1]。

1项目背景在日常的带电作业工作中，每次作业前需对带电作业用绝缘工器具进行绝缘电阻检测，但绝缘电阻表自带的正负电极往往是探针形式，不能够满足电极宽度和极间距离均为2cm 的专业要求，而目前市场上并没有成熟的检测工具，这对带电检测的安全有效实施带来了一定的难度，并且如果安全距离不够还有可能对带电检测人员的人身安全带来不良影响。

2技术要求本实用新型——带电作业现场用绝缘电阻检测工具的目的在于弥补现有技术的不足之处，提供一种可以在带电检测工器具绝缘电阻时确保工作人员人身安全，提高作业现场安全性和检测规范性的带电作业现场用绝缘电阻检测工具。

本实用新型是通过以下技术手段实现的。

这种带电作业现场用绝缘电阻检测工具包括检测电极、绝缘杆和尾部手柄。

检测电极为2个，被并排设置，这2个检测电极的后端均被安装在绝缘杆的前端，2个检测电极的宽度以及极间距离均为2cm ；绝缘杆的内部同轴制出1个轴孔，绝缘杆前部的侧壁上制出1个与轴孔相连通的出线孔；绝缘杆的后端同轴连接尾部手柄，该尾部手柄内制出1个中心孔，该中心孔与绝缘杆的轴孔同轴且连通。

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0 引言
上述研究的局限在于，研究内容为定性而不是定量。
参考文献 [4] 研究设计了以 D S P 最小系统为核心，
在电力系统中，接触点是完成导通、分断电流实现对超级电容充放电的控制，电压、电流信号经
的载体，因此其电接触性能已经成为影响电气可靠调理放大电路处理后进行釆集，最后通过欧姆定律
性的关键。而目前对断路器连接点接触可靠与否，计算得到回路电阻的大小。该方法只能在断路器不
AC ～ a
b
CT 负载
a R1 +
b
-
Uo
R2
Rf
图3 实时测量接触电阻
图 3 为 400 V 系统中，三相四线制接线中的其中一相，其余两相同理。当断路器闭合时，此时两端的压差为毫伏级的，用简单运算放大器经过放大采样，可直接与单片机等控制系统相连。电流采样可经过电流互感器直接采样，不存在什么问题。问题在于断路器不会长期闭合，当系统发生短路时，或者人为需要断开断路器时，当断路器打开，此时交流 220 V 电压将直接加到运放 a b 两端，可以瞬间烧毁运放和与运放相连的整个控制板。如果用普通电压互感器直接并联到触头 a b 之间，在断路器闭合期间，由于这个电压差很小，可用互感器直接测量。但是，同样断路器在流过故障电流时，继电保护装置将使断路器跳闸，由此单相 220 V 电压将
电工电气 (2015 No.4)
带电测量断路器接触电阻方法的研究
带电测量断路器接触电阻方法的研究
陈杏灿，程汉湘，彭湃，冼冀
(广东工业大学自动化学院，广东广州 510006)
摘要：提出了一种可对运行中的断路器实时测量其接触电阻的新方法。通过两个电压互感器采集断路器两端对地电压，求得断路器两端的电压差，同时测得流过断路器的电流，根据欧姆定律即可得接触电阻。分析表明，该方法可在保证测量系统与高压隔离的前提下，实时带电测量断路器的接触电阻。对预防断路器的安全事故，保证断路器可靠运行具有重要意义。
电压差在几毫伏波动。图 2 为回路电阻经典测量原
理图。
a
b
R1
a
+
A
V
b
-
Uo
I
R2
Rf
图2 直流压降法
在图 2 中可以看出，测量断路器回路电阻的基本原理就是必须闭合断路器，在断路器两端接上一个恒流源，通过大电流，电流应足够大，足以击穿触头接触表面的氧化膜。根据国内 G B 763—1990、 D L 405—91 等电力国标规定：在直流压降法测试断路器回路电阻时，其回路电流不得小于 100 A。由于断路器回路电阻一般为微欧级，a b 两端压差为毫伏级，可经过运算放大器进行放大采样，再根据同一时刻的电流值，由欧姆定律即可得出回路电阻。然而，要实现实时测量接触电阻，必然要将测量系统长期安装在断路器上，由此产生了一个隔离问题。图 3 为实时测量接触电阻的未隔离示意图。
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电工电气 (2015 No.4)
带电测量断路器接触电阻方法的研究
直接加到互感器两端，造成互感器铁心饱和，如果互感器耐压水平不高，极有可能直接烧毁互感器甚至烧毁整个测量系统。寻找一个解决这个隔离问题的方法成为本设计的难点。
3 带电测量接触电阻的新方法
测量触头之间的压差，这个压差从闭合时的毫伏级低电压到断开时的 220 V 左右的高电压变化，既要保证闭合时测量系统能测量出接触电阻，又要保证触头断开时隔离高电压。基本设计原理如图 4 所示。
AC ～
Ra1பைடு நூலகம்
Ua
PT
Rb1
Ra2 PT
CT Ub Rb2
负载
图4 带电测量接触电阻的原理图图 4 为同样三相 400 V 系统中的一相等效电路，其他两相亦是同理。图 4 中，用两个电流型的电压互感器并接在断路器两端，R a1 和 R a2 为限流电阻， R b1 和 R b2 为采样电阻。当断路器闭合时，互感器分别感应输出电压 U a 和 U b，这两个电压可再经过电压抬升以及改变采样电阻的阻值，结合使得输出电压保持在 0 ～ 5 V 之间，此电压即可直接送进嵌入式系统处理，由基尔霍夫电压定律，在嵌入式系统内简单的编程减法指令即可得到断路器闭合时两端的电压差。同时，由电流互感器测量出同一时刻流过断路器的电流，根据欧姆定律即可得到接触电阻。这样，当有故障电流或人为断开断路器时，单相 220 V 电压会直接加到图 4 左边的互感器，由于限流电阻和互感器的隔离作用，此时不会烧毁嵌入式系统，而右边的电压互感器则输出电压为 0，对测量系统也并不会造成影响。这样，可在断路器三相开关两头直接并接入该测量系统，既可以实时测量断路器的接触电阻大小，实时监控接触电阻是否异常，又可以将高压与测试系统的低压隔离，不管断路器闭合还是断开，都不会对测量系统造成影响。
但强电触头由于触头间压力大，可把氧化膜部分压
碎而导电，或由于触头间电压足够高，可把氧化膜
上某些点电击穿而导电，从而降低表面电阻。
综上所述，接触电阻不仅直接与接触点材料的
电阻率、硬度、接触压力、测试电流相关，而且对
空间环境的温度、湿度、气氛、气流、触电表面的
粗糙度也具有一定的依赖性，测量难度高。
2 测量接触电阻的基本原理
还与通过电流的大小有关，这是由于流过触头的电
流不同，触头温度也不同，而温度对触头的材料电
阻，材料弹性模数和材料硬度都有影响。
表面电阻 R b 与触头面上存在的一层薄膜有关，即使是新的触头暴露在大气层中后，不可避免地会
出现一层薄膜。表面电阻 R b 就是由此引起的。氧化膜实际上就是半导体，几乎不导电并且有极性。
考文献 [2] 利用动态接触电阻测量系统，对触点闭测量系统隔离的安全性，能带电测量断路器的接触
合过程的接触压降进行测量，进而提出了动态接触电阻。
电阻的概念，对继电器触点进行失效预测。参考文
献 [3] 研究了接触电阻的时变规律并进行了短期预 1 接触电阻定义
测，进而对因接触不良导致的接触故障进行预测。
关键词：断路器；接触电阻；带电测量中图分类号：TM561 ；TM934.14 文献标识码：A 文章编号：1007-3175(2015)04-0046-03
Design of Electriﬁed Measuring Contact Resistance in Circuit Breakers
4 控制系统设计
控制系统主要由采样部分和控制部分构成。测
量系统原理如图 5 所示。
六路电压三路电流采集
PC机
电压抬升
RS232接口报警
采样保持器
ARM7芯片
键盘 HS12864显示模块
六路温度
图5 控制系统框图
测量系统采用 A R M7 嵌入式芯片为核心，断路器的三相回路，每相采集两个电压一个电流，共需采集六路电压和三路电流，经电压抬升电路，将输入电压抬升到 0 ～ 5 V 之间，通过采样保持器锁存同一时刻的六路电压和三路电流的值。由于嵌入式芯片已有模数转换器，不必再加 A/D 转换模块。采样保持器的值可直接送进 A R M7 进行转换计算。接触电阻在流过大电流时必然发热，故增加六路温度测量断路器触头间周围温度，用常用的 DS18B20 温度传感器，具有体积小、硬件开销低、抗干扰能力强、精度高的特点，其独特的单线接口方式，仅需要一条口线即可实现微处理器与 D S18B20 的双向通信，节省 A R M7 的 I / O 口资源，故可用其对断路器触头周围温度进行监控。测量得到的电压、电流、温度以及接触电阻的数值，可通过 H S12864 实时显示。若接触电阻增大，温度升高，通过 A R M7 实时检测到接触电阻异常，可通过声光报警，并通过 R S232 与计算机通信，将现场数据实时发送给控制中心，实现实时监控。
CHEN Xing-can, CHENG Han-xiang, PENG Pai, XIAN Ji （Faculty of Automation, Guangdong University of Technology, Guangzhou 510006, China） Abstract: This paper presented a new real-time measuring method for the contact resistance of the operated circuit breakers. A pair of potential transformer worked in parallel to measure indirectly the voltage difference on the two terminals of the circuit breaker, while the currents ﬂowing through circuit breakers were measured by current transformers. The result of contact resistance could be obtained based on Ohm Law. The analysis shows that this method could not only guarantee the isolation between control system and strong current, but also measure the contact resistance in real time, which would effectively prevent circuit breakers accidents. Key words: circuit breaker; contact resistance; live line measurement
迅速升高，很有可能使接触体变形甚至粘连，从而中开关，其导电回路电阻为微欧级，大多数型号开