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二次伏安法测线圈电阻的方法

阅读：938发布：2020-05-11

IPRDB可以提供二次伏安法测线圈电阻的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明的目的是提供二次伏安法测线圈电阻的方法，能快速准确地计算出线圈电阻，并且减少了计量的要求。为达到所述效果，本发明二次伏安法测线圈电阻的方法，用于消除整流二极管的压降带来的误差，先在电容器组处，先将中性线与屏蔽回流线短接在一起，还包括以不同的电压两次计算出电阻值，并通过电阻差值得出线圈电阻。由于采用了所述技术方案，本发明消除了整流二极管的压降，通过多次测量和计算能较为精确地计算出线圈的电阻。这样就不必打开手车面板，避免了测试完以后还必须将面板盖回去，以及由于打开面板后，因开关机构内部的各元件，安装得较为紧凑，一时半会还不一定找得到线圈的尴尬。不用调整内部的绝缘部分，提高了检测的工作效率。，下面是二次伏安法测线圈电阻的方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.二次伏安法测线圈电阻的方法，用于消除整流二极管的压降带来的误差，其特征在于：在电容器组处，先将中性线与屏蔽回流线短接在一起，还包括：步骤1：一次电缆三相接头与屏蔽回流线之间加低电压，在线圈两侧加上电压后，对电流进行测量，通过公式U＝UD+iR 进行计算，

式中变数U是被测电路的整流二极管和线圈电阻两端的我们所加的电压，变数i是测量到的流经线圈和整流二级管的电流；UD是整流二极管上的压降；R是线圈电阻；

步骤2：对该公式微分，得dU＝Rdi，R＝dU/di；

步骤3：调整线圈两侧的电压，将第二次通过线圈的电压设置为第一次的2/3；

步骤4：重新测量电流并再次计算。

步骤5：计算两次计算出的线圈电阻差值，即为线圈电阻。

2.如权利要求1所述的二次伏安法测线圈电阻的方法，其特征在于：所述第一次测量采用电压不大于15V。

3.如权利要求1所述的二次伏安法测线圈电阻的方法，其特征在于：将中性线与屏蔽回流线短接在一起的具体方法为：在电容器组处，用试验线及夹子将电容器组的中性线与一次电缆的屏蔽回流线短接在一起，若电容器组处的一次电缆屏蔽回流线已接地，则也可将中性线接地，这时，接地网作为导体将中性线与一次电缆的屏蔽回流线短接在一起。

说明书全文

二次伏安法测线圈电阻的方法

技术领域

[0001] 本发明电力系统自动化领域，尤其涉及一种二次伏安法测线圈电阻的方法。

背景技术

[0002] 分、合闸线圈是断路器操作机构内的一种重要元件。它是一个电磁线圈，但它的电感值相比较其电阻值而言，太小，可忽略不计，也就是说，在电路中，基本上可以把它当作一个电阻来看待。分合闸线圈通入电流(通常为直流)后，就产生了磁场，这个磁场的出现就会导致贯穿分合闸线圈其中的可移动铁芯发生运动，铁芯运动到一定程度后会撞击断路器操作机构内的脱扣部件(因此，分合闸线圈也被称为脱扣线圈)，导致断路器操作机构进行分合闸操作。

[0003] 断路器正常操作时，分、合闸线圈中流过额定电流的时间很短，不会超过0.1秒。因此设计分合闸线圈时，其散热功率远小于操作功率。形象地说，分合闸线圈是一个冷的物体，有一定的热容量，分合闸过程中虽然流入线圈中的电功率很大，但由于时间短，因此产生的热量不是很多，温升亦不高，分合闸操作后线圈的最终温度不会导致线圈中的电磁线绝缘漆烧毁。也就是说，分合闸过程中积聚的这些热量能被分合闸线圈全部吸收且线圈也不会过热，并且之后慢慢地排出至环境中。然而，断路器拒动时，情况就不同了，通入线圈中的电流长时间不消失，这时，线圈吸收的热量要远远大于排出至环境中的热量，导致线圈越来越热，最终线圈被烧毁。因此，线圈是不能长时间通入额定电流的。不过，一般的线圈，能长期忍受0.15倍的额定电流，也就是说，在此电流下，线圈是不会被烧毁的。

[0004] 实测线圈电阻的最简单的方法是使用万用表。即，将万用表的两支表笔直接搭在分、合闸线圈的两端，测量其电阻值。可能的话，也可以在其他地方，如机构箱的端子排、开关柜的端子排、端子箱的端子排、保护屏内的端子排等处，通过芯线等的引接，用万用表“远距离”地测线圈的电阻值。

[0005] 用万用表实测线圈的电阻，直接、简单、明了。但在有些时候是不可能的。比如，当分、合闸电流是通过整流桥(通常安装在线圈的附近)，经全波整流后再流经线圈的时候，在整流桥的两交流端侧，用万用表的话，是无论如何也测不出线圈电阻的。这种情况下，为了测得线圈的电阻，不得不在整流桥的直流端(输出端)测。整流桥通常安装在线圈的附近，对于10kV、35kV开关柜，由于线圈隐藏在手车内部，因此测试时，必须打开手车面板，测试完以后还必须将面板盖回去。很可能测试的时间很短，但开面板、盖面板的时间相对来说很长，因此试验工作的效率很低。更有甚者，打开面板后，因开关机构内部的各元件，安装得较为紧凑，一时半会还不一定找得到线圈。好不容易找到线圈后，由于线圈两引线端的金属部分不一定外露，为了测量，还必须将包裹在其上的绝缘部分拉开，测完以后还要恢复。总之，有时候，为了测量线圈的电阻值，还真得下一番功夫。甚至在有些情况下，根本无法在整流桥的直流端(输出端)测线圈的电阻，原因有二。一是由于手车结构实在是太紧凑，这个整流桥根本找不到，看不到，更不用说够得到；二是这个整流桥直接被灌封在线圈内部。碰到这种情况，用万用表测线圈电阻是不可能的了。

[0006] 之所以在整流桥的两交流端侧，用万用表测不了线圈电阻，是由于万用表输出的测试电流太小，测试电压太低，正常通过电流时整流桥的压降可能比万用表测无穷大电阻时的输出空载电压还大，所以万用表根本输不出测试电流，即使输出了测试电流，其值大小也远小于无整流桥时的输出电流，因而，实测电阻值是远远大于真实值的。如果我们能增大万用表测试电阻时的输出电流，一定程度上能减小整流桥带来的影响，但可惜这种万用表没有被发明出来。更何况，即使发明出来，整流桥在存在对实测线圈电阻的影响还是或多或少存在的，不能被忽略。也就是说，还是测不准的。

[0007] 万用表测电阻的原理有两种，一种是恒流法，另一种是比例电阻法，不管哪种方法，都会有电流流过被测电阻，测量被测电阻两端的电压，再与万用表内部的基准电压相比较，就得到了被测电阻的电阻值。

[0008] 伏安法测电阻的原理是很简单的，初中的物理课程中就有。即同时测量被测电阻两端的电压和流过被测电阻的电流，电压与电流的比值就是电阻值。但伏安法测线圈电阻时，也仍避免不了受到整流桥的影响。考虑到整流桥二极管有饱和压降(流过二极管的电流在一个宽范围值内变化时，二极管的压降变化很小)，减小影响的方法是提高测试电流。因为提高测试电流后，二极管上的压降与线圈上的压降相比，其比值会减小，提高得越多，比值会减小得越多。可以这么说，测试电流越大，由整流桥二极管造成的测试误差会越小。
但不能无限制地提高测试电流，这是因为，测试电流过大的话，会烧毁线圈。通常来说，加于被测线圈两端的电压不能超过15％的额定电源电压。而整流桥二极管上的饱和压降一般为1V～1.5V。所以对于额定电源电压为直流110V的系统，当加在被测线圈两端的电压为
15％的额定电源电压时，由整流桥带来的误差将达到8％左右。若为了安全起见，加在被测线圈两端的电压小于15％的额定电源电压，则由整流桥带来的测试误差将更大。

发明内容

[0009] 本发明的目的是提供二次伏安法测线圈电阻的方法，能快速准确地计算出线圈电阻，并且减少了计量的要求。

[0010] 为达到所述效果，本发明二次伏安法测线圈电阻的方法，用于消除整流二极管的压降带来的误差，

[0011] 先在电容器组处，先将中性线与屏蔽回流线短接在一起，还包括：

[0012] 步骤1：一次电缆三相接头与屏蔽回流线之间加低电压，在线圈两侧加上电压后，对电流进行测量，通过公式

[0013] U＝UD+iR 进行计算，

[0014] 式中变数U是被测电路的整流二极管和线圈电阻两端的我们所加的电压，变数i是测量到的流经线圈和整流二级管的电流；UD是整流二极管上的压降；R是线圈电阻；

[0015] 步骤2：对该公式微分，得dU＝Rdi，R＝dU/di；

[0016] 步骤3：调整线圈两侧的电压，将第二次通过线圈的电压设置为第一次的2/3；

[0017] 步骤4：重新测量电流并再次计算。

[0018] 步骤5：计算两次计算出的线圈电阻差值，即为线圈电阻。

[0019] 优选的，所述第一次测量采用电压不大于15V。

[0020] 优选的，将中性线与屏蔽回流线短接在一起的具体方法为：在电容器组处，用试验线及夹子将电容器组的中性线与一次电缆的屏蔽回流线短接在一起，若电容器组处的一次电缆屏蔽回流线已接地，则也可将中性线接地，这时，接地网作为导体将中性线与一次电缆的屏蔽回流线短接在一起。总之，在电容器组处，中性线必须与屏蔽回流线直接短接在一起或通过接地网等良导体连接在一起。

[0021] 由于采用了所述技术方案，本发明消除了整流二极管的压降，通过多次测量和计算能较为精确地计算出线圈的电阻。这样就不必打开手车面板，避免了测试完以后还必须将面板盖回去，以及由于打开面板后，因开关机构内部的各元件，安装得较为紧凑，一时半会还不一定找得到线圈的尴尬。不用调整内部的绝缘部分，提高了检测的工作效率。

具体实施方式

[0022] 以本人实际操作为例，使用这种方法时，应事先安排好测试点，在电容器组处，用试验线及夹子将电容器组的中性线与一次电缆的屏蔽回流线短接在一起。再安排好测试电压，两次测试时试验仪输出的测试电压不能太大，也不能太小，两次测试时的压差也不能太小。测试时，我让继保测试仪输出直流电压，第一次加15V，记下其实测电流值I1；第二次加10V，记下其实测电流值I2。两个电压值10V、15V，是刻意安排的。对于操作电源为直流110V的断路器控制电源来说，15V<15％*110＝16.5V，因而，在测试过程中线圈不会被烧毁。对于操作电源为直流220V的断路器控制电源来说，15V<<15％*220＝33V，因而，在测试过程中线圈更加不会被烧毁。目前的断路器操作回路电流没有小于0.5A的，也就是说，分合闸线圈的电阻没有大于220/0.5＝440欧姆的。所以当加10V电压时，流过线圈的电流至少为(10-1.5)/440＝19mA。而大多数的整流二极管当其正向电流达到5mA时，其压降就已经为饱和压降了，因此19mA的电流能保证此时的整流二极管早已进入饱和状态了。10V、15V的两个电压值，相差也不算太近，因此流过被测线圈的电流也会有明显的区别。

[0023] 再来谈二次测试时整流桥二极管的压差问题。前已说过，这个压差很小，几乎可以被忽略。具体小到什么程度呢，有必要用数据来说明。整流二极管当其正向电流达到5mA时，其压降就已经为饱和压降了。

[0024]

[0025]

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