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八端钮伏安法直流电阻测量方法

阅读：484发布：2020-05-12

IPRDB可以提供八端钮伏安法直流电阻测量方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供一种八端钮伏安法直流电阻测量方法，具体是在被测电力设备两端各连接两个测量元件，四个测量元件的内阻分别为R1、R2、R3、R4，被测电力设备的直流电阻为Rs；分别对不同的两个测量元件输入直流电流并通过其进行电压取样，计算得六组电阻，分别为：Ru、Rv、Rw、Rx、Ry、Rz；由电流路径可知，并得方程式：Ru＝R1+R3，Rv＝R2+R4，Rw＝R1+Rs+R2，Rx＝R1+Rs+R4，Ry＝R2+Rs+R3，Rz＝R3+Rs+R4；将上述方程式联立可得Rs＝(Rw+Rx+Ry+Rz-2(Ru+Rv)〕/4。该方法具有构思巧妙、操作步骤简单、测量方便、测量数据准确的优点。，下面是八端钮伏安法直流电阻测量方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种八端钮伏安法直流电阻测量方法，其特征在于：在被测电力设备一端连接第一电流端钮(C1)、第三电流端钮(C3)、第一电压端钮(P1)和第三电压端钮(P3)，在被测电力设备另一端连接第二电流端钮(C2)、第四电流端钮(C4)、第二电压端钮(P2)和第四电压端钮(P4)；

第一电流端钮(C1)和第一电压端钮(P1)构成一个测量元件，该测量元件的内阻为R1；

第二电流端钮(C2)和第二电压端钮(P2)构成一个测量元件，该测量元件的内阻为R2；第三电流端钮(C3)和第三电压端钮(P3)构成一个测量元件，该测量元件的内阻为R3；第四电流端钮(C4)和第四电压端钮(P4)构成一个测量元件，该测量元件的内阻为R4；被测电力设备的直流电阻为Rs；

通过第一电流端钮(C1)和第三电流端钮(C3)对被测电力设备输入直流电流I1，并通过第一电压端钮(P1)和第三电压端钮(P3)对被测电力设备进行直流电压取样，得电压U1，然后，根据欧姆定律计算可得直流电阻Ru；由电流流经路径可知，得算术方程式：Ru＝R1+R3；

通过第二电流端钮(C2)和第四电流端钮(C4)对被测电力设备输入直流电流I2，并通过第二电压端钮(P2)和第四电压端钮(P4)对被测电力设备进行直流电压取样，得电压U2，然后，根据欧姆定律计算可得直流电阻Rv；由电流流经路径可知，得算术方程式：Rv＝R2+R4；

通过第一电流端钮(C1)和第二电流端钮(C2)对被测电力设备输入直流电流I3，并通过第一电压端钮(P1)和第二电压端钮(P2)对被测电力设备进行直流电压取样，得电压U3，然后，根据欧姆定律计算可得直流电阻Rw；由电流流经路径可知，得算术方程式：Rw＝R1+Rs+R2；

通过第一电流端钮(C1)和第四电流端钮(C4)对被测电力设备输入直流电流I4，并通过第一电压端钮(P1)和第四电压端钮(P4)对被测电力设备进行直流电压取样，得电压U4，然后，根据欧姆定律计算可得直流电阻Rx；由电流流经路径可知，得算术方程式：Rx＝R1+Rs+R4；

通过第二电流端钮(C2)和第三电流端钮(C3)对被测电力设备输入直流电流I5，并通过第二电压端钮(P2)和第三电压端钮(P3)对被测电力设备进行直流电压取样，得电压U5，然后，根据欧姆定律计算可得直流电阻Ry；由电流流经路径可知，得算术方程式：Ry＝R2+Rs+R3；

通过第三电流端钮(C3)和第四电流端钮(C4)对被测电力设备输入直流电流I6，并通过第三电压端钮(P3)和第四电压端钮(P4)对被测电力设备进行直流电压取样，得电压U6，然后，根据欧姆定律计算可得直流电阻Rz；由电流流经路径可知，得算术方程式：Rz＝R3+Rs+R4；

将上述六个算术方程式联立求解，可得被测电力设备的直流电阻为Rs＝

(Rw+Rx+Ry+Rz-2(Ru+Rv))/4。

说明书全文

八端钮伏安法直流电阻测量方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种直流电阻的测量方法，具体地说，涉及一种八端钮伏安法直流电阻测量方法。

背景技术

[0002] 测量直流电阻是很多电力设备需要开展的一个基本的试验项目，比如电力变压器、电抗器、放电线圈、输电线路、许多电力设备的导流接点等等；测量直流电阻的主要目的是：检查电气设备连接接头的焊接质量，带有绕组的设备有无绕组匝间短路，带有电压分接开关的设备其各个分接位置接触是否良好以及分接开关实际位置与指示位置是否相符，多股导线并绕的的连接线是否有断股等情况。因此，直流电阻测量是很多电力设备在交接、大修以及带有电压分接开关的设备改变分接开关位置后必不可少的试验项目，也是这些设备发生故障后的重要检查项目。

[0003] 在现场工作中，实现直流电阻的准确快速测量，不但有利于电力系统安全、可靠地运行，还能够减轻试验工作者的劳动强度。

[0004] 传统四端钮伏安法测量直流电阻的方法介绍：如图1所示，在测量直流电阻时，通常在被测电力设备两端各加一个电流端钮和一个电压端钮，以下被测电力设备简称为试品；通过两个电流端钮(C1，C2)对试品输入一个稳定数值的电流，同时，通过两个电压端钮(P1，P2)对试品进行电压取样，然后，通过对所得到的电压量和电流量应用欧姆定律进行直接计算，即可求得直流电阻R；

[0005] 四端钮伏安法测量直流电阻时，在试品两端各加有一个“电流端钮+电压端钮”组合，通常把这样的一个组合称为一个测量元件；一个测量元件加于试品的一端时，测量元件上的测量引线的自身电阻和接触电阻属于串联关系；假设在试品首端的一个测量元件上的测量引线的自身电阻和接触电阻串联后为电阻R1，设定该测量元件首端为A；在试品末端的一个测量元件上的测量引线的自身电阻和接触电阻串联后为电阻R2，设定该测量元件末端为B；试品本身的直流电阻为Rs，则因为电阻R1、电阻R2、电阻Rs三者为串联关系，所以四端钮伏安法测量出的直流电阻R＝电阻R1+电阻Rs+电阻R2，其中，电阻R1和电阻R2均为误差电阻；

[0006] 从以上不难看出，传统四端钮伏安法测量直流电阻需要一对测量元件，共四个端钮，通过一次测量，然后计算得出直流电阻值，其具有操作思路简单、直观的优点；

[0007] 但是，采用传统四端钮伏安法测量直流电阻过程中，其固有误差对测量数据将存在较大影响；为了努力减少试品两端的测量元件的误差电阻对测量结果的影响，在现场实际测量中，广大的试验人员不得不事先进行大量的准备工作，比如拆除与试品连接的全部线夹及紧固螺栓、打磨测量接触面、增大测量元件与试品的接触面积和接触压力等等措施，然后进行反复测量以最大限度地减小这种误差；这些措施在现场实施中，因为拆、接设备引线经常会耗费大量的时间和人力、物力，而且，若工作人员干活不细心，还会在设备的引线连接部位留下安全隐患，效果也不是很理想；尤其遇到时间要求比较紧张的抢修工作，需要进行直流电阻测量时，还经常因为这种测量误差太大使测量工作出现失误，进而影响到上级部门检修决策的正确与否；

[0008] 有鉴于此，如何能够彻底消除测量元件的测量引线的自身电阻和测量元件与试品的接触电阻对直流电阻测试结果的影响，提高直流电阻测量的准确度，是很多试验工作者迫切需要解决的一个问题。

发明内容

[0009] 本发明针对现有技术的不足，提供了一种构思巧妙、操作步骤简单、测量方便、测量数据准确的八端钮伏安法直流电阻测量方法。

[0010] 本发明所采用的技术方案如下：一种八端钮伏安法直流电阻测量方法，包括如下步骤：在被测电力设备一端连接第一电流端钮、第三电流端钮、第一电压端钮和第三电压端钮，在被测电力设备另一端连接第二电流端钮、第四电流端钮、第二电压端钮和第四电压端钮；

[0011] 第一电流端钮和第一电压端钮构成一个测量元件，该测量元件的内阻为R1；第二电流端钮和第二电压端钮构成一个测量元件，该测量元件的内阻为R2；第三电流端钮和第三电压端钮构成一个测量元件，该测量元件的内阻为R3；第四电流端钮和第四电压端钮构成一个测量元件，该测量元件的内阻为R4；被测电力设备的直流电阻为Rs；

[0012] 通过第一电流端钮和第三电流端钮对被测电力设备输入直流电流I1，并通过第一电压端钮和第三电压端钮对被测电力设备进行直流电压取样，得电压U1，然后，根据欧姆定律计算可得直流电阻Ru；由电流流经路径可知，得算术方程式：Ru＝R1+R3；

[0013] 通过第二电流端钮和第四电流端钮对被测电力设备输入直流电流I2，并通过第二电压端钮和第四电压端钮对被测电力设备进行直流电压取样，得电压U2，然后，根据欧姆定律计算可得直流电阻Rv；由电流流经路径可知，得算术方程式：Rv＝R2+R4；

[0014] 通过第一电流端钮和第二电流端钮对被测电力设备输入直流电流I3，并通过第一电压端钮和第二电压端钮对被测电力设备进行直流电压取样，得电压U3，然后，根据欧姆定律计算可得直流电阻Rw；由电流流经路径可知，得算术方程式：Rw＝R1+Rs+R2；

[0015] 通过第一电流端钮和第四电流端钮对被测电力设备输入直流电流I4，并通过第一电压端钮和第四电压端钮对被测电力设备进行直流电压取样，得电压U4，然后，根据欧姆定律计算可得直流电阻Rx；由电流流经路径可知，得算术方程式：Rx＝R1+Rs+R4；

[0016] 通过第二电流端钮和第三电流端钮对被测电力设备输入直流电流I5，并通过第二电压端钮和第三电压端钮对被测电力设备进行直流电压取样，得电压U5，然后，根据欧姆定律计算可得直流电阻Ry；由电流流经路径可知，得算术方程式：Ry＝R2+Rs+R3；

[0017] 通过第三电流端钮和第四电流端钮对被测电力设备输入直流电流I6，并通过第三电压端钮和第四电压端钮对被测电力设备进行直流电压取样，得电压U6，然后，根据欧姆定律计算可得直流电阻Rz；由电流流经路径可知，得算术方程式：Rz＝R3+Rs+R4；

[0018] 将上述六个算术方程式联立求解，可得被测电力设备的直流电阻为Rs＝〔Rw+Rx+Ry+Rz-2(Ru+Rv)〕/4。

[0019] 本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体地说，采用该八端钮伏安法直流电阻测量方法测量直流电阻需要两对测量元件，共八个端钮，通过六次测量，然后计算得出直流电阻值；该方法虽然增加了测量元件和测量次数，使测量过程看似复杂，但是，因为其最终的计算结果中根本就没有误差电阻的成分，所以，在现场实际测量中，不需要再事先进行大量的准备工作，节省了大量的时间和人力、物力，更不会因为人为因素在电力设备的引线连接部位留下安全隐患；该方法所测得的数据因为是精确测量结果，可以直接提供给决策者，而不用担心在所测得的数据中包含误差成分而使决策者作出错误判断；该方法具有构思巧妙、操作步骤简单、测量方便、测量数据准确的优点。

附图说明

[0020] 图1是采用传统四端钮伏安法测量直流电阻的电路示意图；

[0021] 图2是采用本发明测量直流电阻的的电路示意图。

具体实施方式

[0022] 下面结合附图，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

[0023] 经过长期对现场测量工作的研究，在四端钮伏安法测量的基础上，再增加一对测量元件，即再增加四端钮，应用八个端钮的伏安法来进行直流电阻测量工作。

[0024] 如图2所示，一种八端钮伏安法直流电阻测量方法，具体如下：

[0025] 在被测电力设备一端连接两个电流端钮(C1，C3)和两个电压端钮(P1，P3)，在被测电力设备另一端连接两个电流端钮(C2，C4)和两个电压端钮(P2，P4)；

[0026] 电流端钮C1和电压端钮P1构成一个测量元件，该测量元件的内阻为R1，其首端为A；电流端钮C2和电压端钮P2构成一个测量元件，该测量元件的内阻为R2，其末端为B；电流端钮C3和电压端钮P3构成一个测量元件，该测量元件的内阻为R3，其首端为C；电流端钮C4和电压端钮P4构成一个测量元件，该测量元件的内阻为R4，其末端为D；被测电力设备的直流电阻为Rs；

[0027] 所述测量元件的内阻是指该测量元件的测量引线的自身电阻和该测量元件与被测电力设备的接触电阻，其中，所述自身电阻与所述接触电阻呈串联关系；

[0028] 第一步：使B、D两端悬空，然后在A、C两端施加直流电流进行测量，具体是：通过电流端钮C1和电流端钮C3对被测电力设备输入直流电流I1，并通过电压端钮P1和电压端钮P3对被测电力设备进行直流电压取样，得电压U1，然后，根据欧姆定律计算可得直流电阻Ru；电流路径为：A-R1-R3-C，由电流流经路径可知，得算术方程式：Ru＝R1+R3；

[0029] 第二步：使A、C两端悬空，然后在B、D两端施加直流电流进行测量，具体是：通过电流端钮C2和电流端钮C4对被测电力设备输入直流电流I2，并通过电压端钮P2和电压端钮P4对被测电力设备进行直流电压取样，得电压U2，然后，根据欧姆定律计算可得直流电阻Rv；电流路径为：B-R2-R4-D，由电流流经路径可知，得算术方程式：Rv＝R2+R4；

[0030] 第三步：使C、D两端悬空，然后在A、B两端施加直流电流进行测量，具体是：通过电流端钮C1和电流端钮C2对被测电力设备输入直流电流I3，并通过电压端钮P1和电压端钮P2对被测电力设备进行直流电压取样，得电压U3，然后，根据欧姆定律计算可得直流电阻Rw；电流路径为：A-R1-RS-R2-B，由电流流经路径可知，得算术方程式：Rw＝R1+Rs+R2；

[0031] 第四步：使C、B两端悬空，然后在A、D两端施加直流电流进行测量，具体是：通过电流端钮C1和电流端钮C4对被测电力设备输入直流电流I4，并通过电压端钮P1和电压端钮P4对被测电力设备进行直流电压取样，得电压U4，然后，根据欧姆定律计算可得直流电阻Rx；电流路径为：A-R1-RS-R4-D，由电流流经路径可知，得算术方程式：Rx＝R1+Rs+R4；

[0032] 第五步：使A、D两端悬空，然后在C、B两端施加直流电流进行测量，具体是：通过电流端钮C2和电流端钮C3对被测电力设备输入直流电流I5，并通过电压端钮P2和电压端钮P3对被测电力设备进行直流电压取样，得电压U5，然后，根据欧姆定律计算可得直流电阻Ry；电流路径为：C-R3-RS-R2-B，由电流流经路径可知，得算术方程式：Ry＝R2+Rs+R3；

[0033] 第六步：使A、B两端悬空，然后在C、D两端施加直流电流进行测量，具体是：通过电流端钮C3和电流端钮C4对被测电力设备输入直流电流I6，并通过电压端钮P3和电压端钮P4对被测电力设备进行直流电压取样，得电压U6，然后，根据欧姆定律计算可得直流电阻Rz；电流路径为：A-R3-RS-R4-D，由电流流经路径可知，得算术方程式：Rz＝R3+Rs+R4；

[0034] 将上述六个算术方程式联立求解，可得被测电力设备的直流电阻为Rs＝〔Rw+Rx+Ry+Rz-2(Ru+Rv)〕/4。

[0035] 最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

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