直流电阻的测量方法及测试结果的温度换算

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苗孜娇|责任编辑|2021-11-13 10:45:05

一、试验的目的和意义

直流电阻的测量是电气设备安装、大修和预防性试验中不可缺失的测试项目之一。电气设备在制造、运输、安装或运转中发生振动和受到机械应力,可能引起导线断裂、接头开焊、接触不良、匝间短路等缺陷。测量直流电阻的目的就是鉴定设备导线连接的质量,以便立刻发觉和消除隐患,保障电气设备安全可靠地运转。试验流程中需要测量直流电阻的有断路器导电回路、母线连接处、感性负载绕组等。

二、测量方法

1、电阻表法

用电阻表包含万用表的欧姆档,测量直流电阻最为方便,可以直接读取被测电阻的数值,但这样的测量方法受电阻表精密度及量程的影响,只能测出一个大概的电阻数值。

2、电压降法

1)电压降法指的是在被测电阻上通以直流电流,测量其两头的电压和通过的电流,然后才借助于欧姆定律计算被测的直流电阻值。测试方法有下面两种:

图a适合测量阻值较大的电阻,图b适合测量阻值较小的电阻。实际测量中,这两种方法因为仪表本身总有一定的内阻,测得的电压U和电流I经过欧姆定律计算后的直流电阻值R,并非真实的被测电阻值Rx。

2)智能型回路电阻测试仪可以理解为上图b所示的接法。接线时要求电流测试线(粗线)接外侧,电压测试线(细线)接内测。下图为断路器导电回路电阻测量图。

3、电桥法

用电桥平衡的原理测量直流电阻的方法叫作电桥法。测量直流电阻常用的仪器有单臂电桥和双臂电桥。

1)单臂电桥

当R1上的电压降等于R3上的电压降时,A、B两点间沒有电位差,I1流经R1和R2,I2流经R3和R4,这个时候检流计中沒有电流,电桥处于平衡状态。由Uca=Ucb可推导出R1R4=R3R2。若将R1换成被测绕组电阻Rx,并且把R2和R4做成一定比例的可调电阻,R3为平滑的可调电阻,调节R3可使电桥到了平衡。则Rx=R2R3/R4。Rx包含了连接引线上的电阻,被测的实际电阻等于Rx减去引线电阻。被测电阻越小,引线电阻引起的误差越大。理所当然单臂电桥常用于测量1Ω以上的电阻。

2)双臂电桥

(1)如上图,当检流计中沒有电流通过时,C、D两点间的电位相等。可推导出Rx=RNR3/R4。实际上电阻中包含了引线电阻,要使等式成立,引线必须使用四根截面相似、长度相等的相似导线,不然会导致一定的测量误差。双臂电桥能够消除引线和接触电阻带来的测量误差,适用于于测量准确度要求较高的小电阻。

(2)测量直流电阻的流程

a、接通测量仪器电源,首要任务是调节电桥检流计机械零位旋钮,使检流计指针处于零位。

b、接入被测电阻时,双臂电桥电压端子P1、P2引出线应比电流端子C1、C2引出线的接线更靠近被测电阻的两头。

c、测量前首要任务是估计被测电阻的数值,并按估计的电阻值选电桥的标准电阻RN和适度的倍率实行测量,充分借助于比较臂可调电阻各档位。测量时先接通电流回路,待电流到了稳定值时接通检流计。调节读数臂阻值使检流计处于零位,被测电阻等于读数臂指示乘以倍率。

d、测量结束时,先断开检流计按钮在断开电源,以避免测量具有电感的直流电阻时造成的自感电动势损坏检流计。

三、测试结果的溫度换算

直流电阻的测试值受溫度影响比较显著,在比较测得的直流电阻值时,应准确测量被测电阻的溫度,并且把不相同溫度下测得的直流电阻值换算到同一溫度下。换算公式为:

Rx=Ra(T+tx)/(T+ta)式中

Rx为换算至tx时的直流电阻;

Ra为ta时所测得的直流电阻;

T为溫度换算系数,铜235,铝225;

tx为需换算Rx的溫度;

ta为测量Ra时的溫度。

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