欢迎来到北京康高特 - 只为给你更好的测试体验,只为让我们成为更好的自己! English 中文

telphone

断路器接触电阻什么时候测?分合闸前后的数据差异

来源:北京康高特仪器设备有限公司 发布时间:2026-10-09 17:15:15 作者: 浏览次数:9280次 分类:技术文章

文章概述: 断路器回路电阻测量里的「前后」,指的是型式试验各项目的前后,不是一次倒闸操作的前后。GB/T 11022-2020 把它归在 7.4 回路电阻测量下的 7.4.4「作为状态检查的电阻测量」。分闸状态下动、静触头分开,回路不成通路,读数会溢出或超量程,分闸端根本不参与比对。7.4.4.1 写明:试验用直流电流,额定连续电流 100 A 及以下在额定连续电流下测,超过 100 A 取 100 A 到额定值之间任一方便值。试验后用相同程序复测。前后两次应在相差不超过 10 ℃ 的相同空气温度下进行。增量按前后测量平均值之差计算。门槛三处。关合开断试验后增量不超过一倍。其他试验后不超过百分之二十。连续电流试验前后也不超过百分之二十。易错点在 8.4 那条。出厂测得的电阻不应超过 1.2 倍 Ru,Ru 等于连续电流试验前测得的电阻,不是出厂值。温度每差 10 ℃ 约带来 3.93%,两成门槛是它的五分之一。交接侧 GB 50150-2016 要求真空断路器用不小于 100 A 的直流压降法。

一、标准管的是周期,不是操作的前后

断路器接触电阻什么时候测,标准给出的答案不是某个操作的前后,而是一串触发条件。

交接试验管投运之前。设备装好、出厂试验合格,投运之前测一次,这次数据决定设备能不能并网。

预防性试验管运行中。按 A 级检修后同必要时这两个节点触发,再按电压等级分档排周期。

型式试验同出厂试验管制造厂。这两类在厂内做完,数据随出厂报告一起交到现场。

三个场景的触发点彼此不通用。拿交接的周期去安排预防性试验,或者拿预防性试验的判据去判交接数据,两种串用都会出错。

现场问得比较多的那种分合闸前后,三个场景里都没有。误会出在这里。

二、分闸状态下没有导电回路可测

分闸状态动、静触头是分开的,中间隔着一段按绝缘要求设计的间隙。

测量的原理是给回路通直流电流、量两端电压降,按欧姆定律换算成电阻。触头分开之后电流过不去,回路不成通路,仪器读数会溢出或者直接判超量程。

所以一次有效的接触电阻测量,都发生在合闸状态。这一点没有例外。前提是合闸。

由此可以推出一个结论:分闸状态测出来的数不是偏大或者偏小,是根本没有这个数。把分闸状态当成比对的一端,比对本身立不住。

三、标准里的前后挂在试验项目上

既然分闸状态不参与,那标准里那些前后到底指什么。

翻开 GB/T 11022-2020《高压交流开关设备和控制设备标准的共用技术要求》,前后这两个字只出现在型式试验项目的前后。已经核到的有连续电流试验前后、关合和开断试验前后,以及除这两类之外的其他试验前后。

前后之间的动作是试验本身,不是倒闸操作。设备做温升试验,试验前测一次回路电阻,试验后冷却到周围空气温度再测一次,两次相减得到增量。

现场做的倒闸操作同这个前后没有关系。一次分闸、一次合闸,标准没有要求在这两个时刻各测一次接触电阻。时间点选错了。

四、这件事在标准里的名字叫状态检查

GB/T 11022-2020 7.4 条叫回路电阻测量,下面分了四目。

7.4.1 管主回路电阻测量,明确要在连续电流试验前测一次,试验后测的那次同它比对。

紧跟着的 7.4.2 管辅助回路电阻测量,分一、二级辅助触头同三级辅助触头两档,前者闭合时电阻不超过五十微欧,后者不超过十欧。

接地回路另立一目,7.4.3 管接地金属部件的电气连续性试验,可用三十安直流,其到接地点的电压降应小于三伏。

7.4.4 管的是作为状态检查的电阻测量,这一目才是本篇要拆的东西。

状态检查这个提法的分量在于,它把前后比对规定成一件有程序、有门槛、有排除条件的事,不是随手记两个数相减。

五、状态检查的测量程序拆开看

7.4.4.1 把程序写得相当细,逐条读下来有五个要点。

测量用直流电流。这一点规定了电源性质,交流量不出真实的电阻值。

试验电流这一项按额定连续电流分档。额定连续电流小于或等于一百安时,测量应在额定连续电流下进行。大于一百安时,试验电流取一百安同额定连续电流之间的任一方便值。

测量程序要前后一致。试验完成后应采用同试验前电阻测量相同的程序再次测量。程序相同这四个字很要紧,换夹位、换电流档、换接线顺序都算换了程序。

测量之前允许有一些预处理。试验前那次测量之前,允许触头有一些移动,原文写的是基于制造厂的建议,空载操作循环或者通过一定时间的额定连续电流,都是可接受的。

前后两次测量应在大致不超过十开尔文的相同空气温度下进行,电阻的增加通过试验前后测量的平均值之差来计算。

六、前后两次要在温差十个开尔文以内

上面那一条要点单独拎出来说,因为它直接对应现场那句数据差异。

标准给的不是宽容,是条件。前后两次要在同一个空气温度窗口内,窗口宽度十个开尔文。窗口很窄。超出这个窗口,两次数据在标准眼里已经不是可比的量。

现场常常做不到。上午测一次,下午设备晒过太阳再测一次,绕组或者导体温度差十几、二十开尔文很常见。这时候表观上的增幅里,有相当一部分来自温度,不来自触头。

注意原文说的是空气温度,不是导体温度。对未通电的停电设备,两者接近。对刚做完温升试验或者刚退出运行的设备,导体温度远高于空气温度,只能等。

七、温差十个开尔文吃掉百分之三点九

把温度这件事换算成读数,量级便清楚了。

铜在二十摄氏度下的电阻温度系数按每开尔文零点零零三九三取值,这是电工领域长期沿用的标准数。按这个系数算,十开尔文的温差对应读数变化百分之三点九三。

二十开尔文的温差对应百分之七点八六。

二十五开尔文的温差对应百分之九点八二五。

十开尔文对应的百分之三点九三,是状态检查那个两成门槛的五分之一稍弱。温度这一项处理不好,一个本来合格的测点很容易被读成不合格。

现场算例更能说明问题。某个测点头一次在十五摄氏度下读四十六点零微欧,第二次在三十五摄氏度下读五十点零微欧,两次之间隔了二十开尔文。

不折算的话,表观增幅是百分之八点七。把两次都折算到二十摄氏度,头一次是四十六点九二二微欧,第二次是四十七点二一七微欧,实际增幅只有百分之零点六三。

表观值比折算值多算了八点零七个百分点。这八个百分点里没有一个微欧来自触头。

八、出厂那一点二倍比的到底是谁

现场常挂在嘴边的一句是超出出厂值一点二倍不合格。这句话的出处是出厂试验那一章,但基准被记错了。

GB/T 11022-2020 的 8.4 条规定,出厂试验测主回路每极的直流电压降或者电阻,测量应在周围空气温度同测量部位等条件尽量与相应型式试验相似时进行,试验电流按 7.4.4 的规定。测得的电阻不应超过一点二 Ru。

关键在 Ru 的定义。同一条原文写得很清楚,Ru 等于连续电流试验前测得的电阻。

连续电流试验属于型式试验项目,Ru 是制造厂在型式试验序列里、温升试验之前测到的那次值,不是随设备交付的出厂报告上的那个数。

把 Ru 当作出厂值,判据便变成出厂值乘一点二再乘一点二,等于放宽到 Ru 的一点四四倍。以 Ru 为一百微欧为例,正确门槛是一百二十微欧,误算之后成了一百四十四微欧,凭空放宽二十四微欧,幅度两成。

这个两成正好同状态检查的门槛在一个量级。基准记错一次,判据松掉的程度相当于整条门槛作废。

九、空载操作循环挤破氧化膜

回到现场那个真问题:分合闸操作前后的数据差异从哪里来。

上一节拆开的 7.4.4.1 里,有一句原文正面回答了这个问题:试验前那次测量之前,基于制造厂的建议,触头的某些移动,例如空载操作循环或者通过一定时间的额定连续电流,是可接受的。

标准承认这个做法,理由是机理上成立的。

触头长期处于合闸位置,接触面上会生长一层氧化膜。测量电流即使达到一百安,穿透这层膜也有个过程。膜厚的时候,先测的那次读数偏高。

空载操作循环让动、静触头反复碰撞挤压,膜层被机械破坏,接触斑点重新分布。同一测点再测,读数会往本体阻值回落。

所以前后两次的差异方向可能是读数变小,相当于看起来变好。方向也可能相反。这一点常被忽略:先测的那个数未必准,后测的那个数才更接近触头本体。

十、操作循环前后的差值可以有多大

差异的量级取决于膜层厚度,用三个算例说明。

膜层较厚时,操作循环前四十五点零微欧,操作循环后三十六点零微欧,差值九点零微欧,相对幅度两成。

膜层中等时,四十二点零微欧降到三十九点五微欧,差值二点五微欧,幅度百分之五点九五。

膜层很薄时,四十点零微欧降到三十九点七微欧,差值零点三微欧,幅度百分之零点七五。

同一台设备、同一个测点、同一支仪器,只因为测之前跳合了几次,读数便能差出两成。这是很多现场记录里前后数据对不上的物理源头。

由此得出一条可操作的排法:同一测点前后两次相差超过几个微欧时,先怀疑膜层同取点,别先怀疑触头劣化。膜层是可以用操作循环压下去的,触头劣化压不下去。

十一、温升前后的允许增量是两成

转过头看标准给的门槛。

GB/T 11022-2020 的 7.5 章管连续电流试验,2020 版把过去的温升试验归并进来,改成这个章名。7.5.5.1 规定,试验前后试品在周围空气温度下测量回路电阻,试验后回路电阻的增加不应超过两成。

7.4.4.3 管其他试验,写法一致:按 7.4.4.1 确定的每一极电阻增加不大于两成,认为试验后试品的电阻状态检查合格。电阻增加超过两成时,需要应用连续电流试验来确定试品能否承受其额定连续电流。

把两成换算成微欧数,量级更直观。四十微欧的测点,允许增加到四十八微欧,增量八微欧。五十微欧的测点,允许增加到六十微欧,增量十微欧。八十微欧的测点,允许增加到九十六微欧,增量十六微欧。

两成是个相对数,被测基数越大,允许的微欧数越大。这一点在本篇后文还会遇到。

十二、关合开断试验后的一倍是另一个量级

同一个 7.4.4,7.4.4.2 给的是另一个数。

对于关合和开断试验,按 7.4.4.1 确定的每一极电阻增加不大于一倍,才算状态检查合格。

一倍,对应同一组基数是:四十微欧允许到八十微欧,五十微欧允许到一百微欧,八十微欧允许到一百六十微欧。

两个门槛差距这么大的原因不难理解。关合和开断试验让触头经历了电弧烧蚀,接触面状态必然变化,标准留的余量自然宽。

同一份标准里两个数字并存,是各管一段。把一倍搬到温升试验后,或者把两成搬到关合开断试验后,都是错位引用。

标准还自己加了两条注。7.4.4.2 同 7.4.4.3 都写明,这个百分比是临界值,判据可能不适用于所有开关设备的设计,例如具有并联触头或者主触头的设计。这类情况下由相关产品标准给出自己的方法或者状态检查判据。

换个说法,两成同一倍都不是可以无条件套到任何结构上的数。结构不同,宽容度不同。

十三、试验电流取一百安还是额定值

7.4.4.1 对电流的规定值得单独讲,因为它决定了测量能不能穿透膜层。

额定连续电流小于或等于一百安的设备,测量电流取额定连续电流。

额定连续电流大于一百安的设备,试验电流取一百安同额定连续电流之间的任一方便值。六百三十安的断路器可以取一百安,一千二百五十安的可以取一百五十安,两千五百安的可以取两百安,落在区间里都合规定。

下界一百安的作用是穿透氧化膜,上界的意义是不要超过设备承受范围。区间留得宽,是因为型式试验的现场要兼顾电源容量与测量效率。

交接试验那一侧的口径更硬。真空断路器测量应采用电流不小于一百安的直流压降法,SF6 断路器每相导电回路的电阻值测量宜采用电流不小于一百安的直流压降法。两边都落在一百安这条线上。

十四、交接阶段的锚点在产品技术条件

交接试验给出的判据不是数字。

标准要求测试结果应符合产品技术条件的规定。技术条件是随设备来的文件,里面有该型号给出的允许值。出厂报告上还有这一台设备的实测值。两者有时一致,有时前者是通用上限、后者是实际水平。

现场判定时先看技术条件,再看出厂报告,再校核同型号同批次设备的相互偏差。

流传很广的十千伏真空断路器不超过五十微欧、SF6 断路器不超过多少微欧,属于旧版规程遗留的经验参考值。现行标准没有把它列为判据,把它当成单一门槛用,可能放过真实缺陷,也可能误判正常设备。

十五、预防性试验比的是同一条曲线

运行中的设备交给 DL/T 596-2021《电力设备预防性试验规程》。

这条线的触发点是 A 级检修后同必要时,并按电压等级分档排周期。判据的形态同交接阶段不同,重在同出厂试验值或者历次数据比对,再做相间比较,不应有明显差别。

运行侧看重趋势,理由很直白。一台设备的接触电阻是不是在变坏,单看一次读数答不了,只有把同一台设备的历史点连成线才能答。

这里有个容易忽略的连带要求:既然比对靠历史数据,那么每次测量的条件必须写清楚并保持一致。测试电流、环境温度、测量部位、接线方式、仪器编号,缺一样,后一次数据同前一次之间失去可比性。

十六、额定电流越大越要看微欧增量

前面提到两成是相对数,这里把另一半讲完。

同样五十微欧的接触电阻,在额定电流下产生的发热差别极大。按焦耳定律功率等于电流平方乘电阻估算,一百安时只有零点五零瓦,两百安时两瓦,六百三十安时十九点八四瓦,一千安时五十瓦,两千安时两百瓦。

一百安同一千安之间差一百倍电流,功率差一万倍。一百安同两千安之间差四百倍。

测量电流统一取一百安,是为了让不同设备、不同次的读数有共同基础。发热评估却必须回到设备的实际额定电流上。一台两千安设备上五十微欧的接触点,测量时只发热零点五零瓦,运行中要发热两百瓦。

所以同一组读数放在不同额定电流的设备上,处置建议不同。额定电流越大,越不能只看它有没有越过两成门槛,还要看微欧增量。

十七、合闸状态下的取点同并联支路

回到操作的层面,讲两件必须做对的事。

头一件是确认合闸到位。手车式断路器要确认手车在工作位置或者试验位置并且已合闸。机械合闸不到位时触头压力不足,膜层压不实,读数会虚高。测量前先做几次合闸,再确认指示正常。

另一件是排除并联支路。主回路里存在并联的导电通道时,测到的是并联之后的等效值,单体触头的问题会被稀释。标准在 7.4.4.1 的注里也提到,某些设计要等到几个连接或者触头在主回路中即合、甚至整极状态才便于测量。

有主、辅触头或者并联支路的结构,应分别测量每一对触头。测某一对时把其余通道垫绝缘隔开,读数才归到被测触头上。

十八、封闭式设备测在哪里

罐式断路器同气体绝缘金属封闭开关设备的测量点,取决于设备留出的测量端口。

封闭式设备内部没有裸露的导体可夹,测量靠厂家预留的接地开关侧接线端子或者专用测量端子。这一点以制造厂文件为准,现场的通用做法套不上去。

测完之后处理方式也不同。敞开式设备测的是这一相导电回路,封闭式设备测到的往往是含母线、三工位开关同断路器触头的整段。段内节点越多,等效阻值越大,这属于结构差异,不是缺陷。

跨间隔测量还是本间隔测量,在封闭式设备上会引出争议。两种做法覆盖的范围不同,一种把相邻间隔母线纳入,一种只到本间隔出线套管。作业前应把端口定义写进方案,事后核对才有依据。

十九、读到一个偏大的数之后先做什么

排查顺序定得好,可以省掉大量拆解工作。

先看温度。前后两次测量的空气温度是不是在十个开尔文以内,超出时先折算到同一温度再比,这一步能消掉相当一部分表观增量。

排在后面的是操作循环。测量之前有没有做空载操作,有没有先经过一段额定连续电流。没有做的一方读数偏高,属于程序不对称,不是设备问题。

接着查取点。电压夹有没有贴住触头本体或者测量端口,接触面有没有清理,夹口有没有虚接。同一测点重复测量几次,极差很大指向取点。

随后看并联支路。有没有旁路接地路径没拉开,有没有未隔离的并联通道。

再往下才轮到仪器。仪器侧的辅助手段是把同一测点换一个电流档位复测,同一测点两档读数应落在仪器误差带之内。这里有个量级参考:本体四十微欧、膜层六微欧的测点,小电流档读四十六微欧、大电流档读四十微欧,相差百分之十五。膜层三微欧时缩小到百分之七点五,膜层一微欧时只有百分之二点五。跨越误差带说明膜层在起作用。

二十、几处流传较广的误传

其一,把分闸状态也测一次。分闸没有导电回路可测。这条不成立。

其二,把标准里的前后理解成倒闸操作的前后。GB/T 11022-2020 的前后挂在连续电流试验、关合和开断试验、其他试验上,同倒闸操作无关。

其三,把一点二倍的基准当作出厂值。基准是 Ru,Ru 等于连续电流试验前测得的电阻,不是随设备交付的出厂报告值。误按出厂值乘,等于放宽到一点四四倍。

其四,把两成说成相间相对偏差。两成是状态检查里试验前后同一个测点的增量门槛。相间比较是另一件事,两者不是同一个数。

其五,把五十微欧当作现行判据。这个数属于旧版规程遗留的经验参考值,现行标准把锚点放在产品技术条件同出厂试验值上。

其六,把 DL/T 593 写成两零一八版并引五十微欧。这个编号查无现行标准,五十微欧在该编号下也查无条款,属双误。

二十一、问答

问:停运检修时,应该在什么时候测接触电阻。

答:在导电回路装配完成、接触面清理之后,断路器合闸状态下测。同一台设备测两次的情形,条件是围绕试验项目而不是围绕倒闸操作:检修前后各一次,或者解体处理前后各一次。两次之间要记录空气温度。

问:刚做完温升试验能不能立刻测。

答:不能立刻。导体温度远高于空气温度,需要等冷却到接近周围空气温度。7.4.4.1 要求前后两次在大致不超过十开尔文的相同空气温度下测量,刚退出运行的设备达不到这个条件。

问:为什么要先跳合几次再测。

答:为了破坏接触面上的氧化膜。7.4.4.1 把触头的某些移动列为基于制造厂建议可接受的做法,空载操作循环是其中一种。做或者不做,读数会差出几个微欧到两成。

问:测三次取平均有没有依据。

答:重复测量取平均是现场通行的做法,作用是压低取点同夹口引入的随机误差。要注意的是平均压不住系统性偏差,比如温度差、取点偏移、并联支路,这些靠程序控制,不靠多测几次。

问:三相互比应该看什么。

答:看同一台设备三相之间的一致性。结构相同的三相在相同条件下读数应接近,某一相明显偏离时应单独复测确认,排除取点因素后再判断该相触头状态。相间比较的位数同状态检查的两成不是一回事。

问:额定电流两百安的设备怎么取试验电流。

答:按 7.4.4.1 的规则,额定连续电流大于一百安,试验电流取一百安同额定连续电流之间的任一方便值,本例即一百安到两百安之间。

问:出厂报告上的值同型式试验值有什么区别。

答:出厂报告记录的是这一台设备在厂内例行试验时测到的电阻。型式试验值是样机在型式试验序列里测到的电阻。8.4 条把基准定为连续电流试验前测得的电阻,落在型式试验序列里。

问:从读数看,多大的变化才该安排下一步。

答:先按前面讲过的办法看微欧增量同额定电流的组合,再按标准给的两成同一倍判断是哪一类试验下的比对。两者都过不去时才谈安排检查,而且需要重复测量排除程序因素。

问:封闭式设备的读数比敞开式设备大很多正常吗。

答:段内包含的节点不同,等效阻值自然不同。含母线、三工位开关同触头的整段会比单相导电回路大,这是结构差异。判断时应同类设备之间比较,不应跨结构比。

问:测量记录要写哪些内容。

答:测试电流、环境温度、测量部位、接线方式、仪器编号与有效期、三相同期数据、与出厂值或者历次值的比值、判据依据。这些字段决定了后一次数据能不能同这一次比。

二十二、收束

把全篇的判断收成一句:接触电阻什么时候测,标准用的是周期同触发条件。分合闸前后的数据差异,标准针对的是试验项目的前后,不是一次倒闸操作的前后。

现场真正要处理的前后差异有三个来源。温度超出十开尔文窗口,前后的比对失去可比性。空载操作循环挤破氧化膜,后测的数往往低于前测。取点同并联支路变化,等效阻值跟着变。

判据是比,不是限。型式试验侧看两成同一倍两个门槛,出厂侧看一点二 Ru 且 Ru 的基准是连续电流试验前测得值,交接侧锚在产品技术条件上,预防侧比的是同一条历史曲线。四个场景各有各的锚点,串用一次错一次。

本篇的场景里,先要把前后两次的可比性立住。可比性立不住,任何比值都只是算出来的一个数。

相关仪器咨询
联系电话:010-68460051 / 13520131150
提供电力检测、核辐射防护、市政管网、卫生检测等仪器的选型咨询、技术方案服务

相关产品