專利名稱：八端鈕伏安法直流電阻測量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種直流電阻的測量方法，具體地說，涉及一種八端鈕伏 安法直流電阻測量方法。
背景技術(shù)：
測量直流電阻是很多電力設(shè)備需要開展的一個(gè)基本的試驗(yàn)項(xiàng)目，比如 電力變壓器、電抗器、放電線圈、輸電線路、許多電力設(shè)備的導(dǎo)流接點(diǎn)等 等；測量直流電阻的主要目的是檢査電氣設(shè)備連接接頭的焊接質(zhì)量，帶 有繞組的設(shè)備有無繞組匝間短路，帶有電壓分接開關(guān)的設(shè)備其各個(gè)分接位 置接觸是否良好以及分接開關(guān)實(shí)際位置與指示位置是否相符，多股導(dǎo)線并 繞的的連接線是否有斷股等情況。因此，直流電阻測量是很多電力設(shè)備在 交接、大修以及帶有電壓分接開關(guān)的設(shè)備改變分接開關(guān)位置后必不可少的 試驗(yàn)項(xiàng)目，也是這些設(shè)備發(fā)生故障后的重要檢査項(xiàng)目。
在現(xiàn)場工作中，實(shí)現(xiàn)直流電阻的準(zhǔn)確快速測量，不但有利于電力系統(tǒng) 安全、可靠地運(yùn)行，還能夠減輕試驗(yàn)工作者的勞動(dòng)強(qiáng)度。
傳統(tǒng)四端鈕伏安法測量直流電阻的方法介紹如圖1所示，在測量直流 電阻時(shí)，通常在被測電力設(shè)備兩端各加一個(gè)電流端鈕和一個(gè)電壓端鈕，以下 被測電力設(shè)備簡稱為試品；通過兩個(gè)電流端鈕(Cl， C2)對(duì)試品輸入一個(gè)穩(wěn) 定數(shù)值的電流，同時(shí)，通過兩個(gè)電壓端鈕(Pl， P2)對(duì)試品進(jìn)行電壓取樣， 然后，通過對(duì)所得到的電壓量和電流量應(yīng)用歐姆定律進(jìn)行直接計(jì)算，即可求 得直流電阻R;
四端鈕伏安法測量直流電阻時(shí)，在試品兩端各加有一個(gè)"電流端鈕+ 電壓端鈕"組合，通常把這樣的一個(gè)組合稱為一個(gè)測量元件； 一個(gè)測量元 件加于試品的一端時(shí)，測量元件上的測量引線的自身電阻和接觸電阻屬于 串聯(lián)關(guān)系；假設(shè)在試品首端的一個(gè)測量元件上的測量引線的自身電阻和接觸電阻串聯(lián)后為電阻R1，設(shè)定該測量元件首端為A;在試品末端的一個(gè)
測量元件上的測量引線的自身電阻和接觸電阻串聯(lián)后為電阻R2，設(shè)定該 測量元件末端為B;試品本身的直流電阻為Rs，則因?yàn)殡娮鑂1、電阻 R2、電阻Rs三者為串聯(lián)關(guān)系，所以四端鈕伏安法測量出的直流電阻R^ 電阻Rl +電阻Rs +電阻R2，其中，電阻R1和電阻R2均為誤差電阻；
從以上不難看出，傳統(tǒng)四端鈕伏安法測量直流電阻需要一對(duì)測量元 件，共四個(gè)端鈕，通過一次測量，然后計(jì)算得出直流電阻值，其具有操作 思路簡單、直觀的優(yōu)點(diǎn)；
但是，采用傳統(tǒng)四端鈕伏安法測量直流電阻過程中，其固有誤差對(duì) 測量數(shù)據(jù)將存在較大影響；為了努力減少試品兩端的測量元件的誤差電 阻對(duì)測量結(jié)果的影響，在現(xiàn)場實(shí)際測量中，廣大的試驗(yàn)人員不得不 事先進(jìn)行大量的準(zhǔn)備工作，比如拆除與試品連接的全部線夾及緊固螺 栓、打磨測量接觸面、增大測量元件與試品的接觸面積和接觸壓力等等措 施，然后進(jìn)行反復(fù)測量以最大限度地減小這種誤差；這些措施在現(xiàn)場實(shí)施 中，因?yàn)椴?、接設(shè)備引線經(jīng)常會(huì)耗費(fèi)大量的時(shí)間和人力、物力，而 且，若工作人員干活不細(xì)心，還會(huì)在設(shè)備的引線連接部位留下安全 隱患，效果也不是很理想；尤其遇到時(shí)間要求比較緊張的搶修工作，需要 進(jìn)行直流電阻測量時(shí)，還經(jīng)常因?yàn)檫@種測量誤差太大使測量工作出現(xiàn)失誤， 進(jìn)而影響到上級(jí)部門檢修決策的正確與否；
有鑒于此，如何能夠徹底消除測量元件的測量引線的自身電阻和測量 元件與試品的接觸電阻對(duì)直流電阻測試結(jié)果的影響，提高直流電阻測量的 準(zhǔn)確度，是很多試驗(yàn)工作者迫切需要解決的一個(gè)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種構(gòu)思巧妙、操作步驟簡單、 測量方便、測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的八端鈕伏安法直流電阻測量方法。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下 一種八端鈕伏安法直流電阻測量方法， 包括如下步驟在被測電力設(shè)備一端連接第一電流端鈕、第三電流端鈕、第 一電壓端鈕和第三電壓端鈕，在被測電力設(shè)備另一端連接第二電流端鈕、第 四電流端鈕、第二電壓端鈕和第四電壓端鈕；
第一電流端鈕和第一電壓端鈕構(gòu)成一個(gè)測量元件，該測量元件的內(nèi)阻為 Rl;第二電流端鈕和第二電壓端鈕構(gòu)成一個(gè)測量元件，該測量元件的內(nèi)阻為 R2;第三電流端鈕和第三電壓端鈕構(gòu)成一個(gè)測量元件，該測量元件的內(nèi)阻為 R3;第四電流端鈕和第四電壓端鈕構(gòu)成一個(gè)測量元件，該測量元件的內(nèi)阻為 R4;被測電力設(shè)備的直流電阻為RS;
通過第一電流端鈕和第三電流端鈕對(duì)被測電力設(shè)備輸入直流電流Il，并 通過第一 電壓端鈕和第三電壓端鈕對(duì)被測電力設(shè)備進(jìn)行直流電壓取樣，得電 壓U1，然后，根據(jù)歐姆定律計(jì)算可得直流電阻RU;由電流流經(jīng)路徑可知， 得算術(shù)方程式Ru = Rl+R3;
通過第二電流端鈕和第四電流端鈕對(duì)被測電力設(shè)備輸入直流電流I2，并
通過第二電壓端鈕和第四電壓端鈕對(duì)被測電力設(shè)備進(jìn)行直流電壓取樣，得電
壓U2，然后，根據(jù)歐姆定律計(jì)算可得直流電阻Rv;由電流流經(jīng)路徑可知， 得算術(shù)方程式RV=R2+R4;
通過第一電流端鈕和第二電流端鈕對(duì)被測電力設(shè)備輸入直流電流I3，并
通過第一電壓端鈕和第二電壓端鈕對(duì)被測電力設(shè)備進(jìn)行直流電壓取樣，得電
壓U3，然后，根據(jù)歐姆定律計(jì)算可得直流電阻Rw;由電流流經(jīng)路徑可知， 得算術(shù)方程式RW=R1+Rs+R2;
通過第一電流端鈕和第四電流端鈕對(duì)被測電力設(shè)備輸入直流電流I4，并
通過第一電壓端鈕和第四電壓端鈕對(duì)被測電力設(shè)備進(jìn)行直流電壓取樣，得電壓U4，然后，根據(jù)歐姆定律計(jì)算可得直流電阻Rx;由電流流經(jīng)路徑可知， 得算術(shù)方程式RX=R1+Rs+R4;
通過第二電流端鈕和第三電流端鈕對(duì)被測電力設(shè)備輸入直流電流I5，并
通過第二電壓端鈕和第三電壓端鈕對(duì)被測電力設(shè)備進(jìn)行直流電壓取樣，得電
壓U5，然后，根據(jù)歐姆定律計(jì)算可得直流電阻Ry;由電流流經(jīng)路徑可知， 得算術(shù)方程式Ry=R2+Rs+R3;
通過第三電流端鈕和第四電流端鈕對(duì)被測電力設(shè)備輸入直流電流16，并 通過第三電壓端鈕和第四電壓端鈕對(duì)被測電力設(shè)備進(jìn)行直流電壓取樣，得電 壓U6，然后，根據(jù)歐姆定律計(jì)算可得直流電阻Rz;由電流流經(jīng)路徑可知， 得算術(shù)方程式Rz二R3+Rs+R4;
將上述六個(gè)算術(shù)方程式聯(lián)立求解，可得被測電力設(shè)備的直流電阻 為Rs= 〔 Rw+Rx+Ry+Rz_2(Ru+Rv) ) /4。
本發(fā)明相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)具有突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步，具體地說， 采用該八端鈕伏安法直流電阻測量方法測量直流電阻需要兩對(duì)測量元件，共 八個(gè)端鈕，通過六次測量，然后計(jì)算得出直流電阻值；該方法雖然增加了測 量元件和測量次數(shù)，使測量過程看似復(fù)雜，但是，因?yàn)槠渥罱K的計(jì)算結(jié)果中 根本就沒有誤差電阻的成分，所以，在現(xiàn)場實(shí)際測量中，不需要再事先 進(jìn)行大量的$隹備工作，節(jié)省了大量的時(shí)間和人力、物力，更不會(huì)因 為人為因素在電力設(shè)備的引線連接部位留下安全隱患；該方法所測得 的數(shù)據(jù)因?yàn)槭蔷_測量結(jié)果，可以直接提供給決策者，而不用擔(dān)心在所測得 的數(shù)據(jù)中包含誤差成分而使決策者作出錯(cuò)誤判斷；該方法具有構(gòu)思巧妙、操 作步驟簡單、測量方便、測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)。


圖1是采用傳統(tǒng)四端鈕伏安法測量直流電阻的電路示意圖； 圖2是采用本發(fā)明測量直流電阻的的電路示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一歩的詳細(xì)描述。 經(jīng)過長期對(duì)現(xiàn)場測量工作的研究，在四端鈕伏安法測量的基礎(chǔ) 上，再增加一對(duì)測量元件，即再增加四端鈕，應(yīng)用八個(gè)端鈕的伏安法 來進(jìn)行直流電阻測量工作。
如圖2所示， 一種八端鈕伏安法直流電阻測量方法，具體如下
在被測電力設(shè)備一端連接兩個(gè)電流端鈕(Cl， C3)和兩個(gè)電壓端鈕(Pl， P3)，在被測電力設(shè)備另一端連接兩個(gè)電流端鈕(C2， C4)和兩個(gè)電壓端鈕 (P2， P4);
電流端鈕C1和電壓端鈕P1構(gòu)成一個(gè)測量元件，該測量元件的內(nèi)阻為R1， 其首端為A;電流端鈕C2和電壓端鈕P2構(gòu)成一個(gè)測量元件，該測量元件的內(nèi) 阻為R2，其末端為B;電流端鈕C3和電壓端鈕P3構(gòu)成一個(gè)測量元件，該測量 元件的內(nèi)阻為R3，其首端為C;電流端鈕C4和電壓端鈕P4構(gòu)成一個(gè)測量元件， 該測量元件的內(nèi)阻為R4，其末端為D;被測電力設(shè)備的直流電阻為Rs;
所述測量元件的內(nèi)阻是指該測量元件的測量引線的自身電阻和該測量元 件與被測電力設(shè)備的接觸電阻，其中，所述自身電阻與所述接觸電阻呈串聯(lián) 關(guān)系；
第一步使B、 D兩端懸空，然后在A、 C兩端施加直流電流進(jìn)行 測量，具體是通過電流端鈕C1和電流端鈕C3對(duì)被測電力設(shè)備輸入直流電 流Il，并通過電壓端鈕P1和電壓端鈕P3對(duì)被測電力設(shè)備進(jìn)行直流電壓取樣，
得電壓U1，然后，根據(jù)歐姆定律計(jì)算可得直流電阻RU;電流路徑為A—
R1 — R3—C，由電流流經(jīng)路徑可知，得算術(shù)方程式Ru二Rl+R3;
第二步使A、 C兩端懸空，然后在B、 D兩端施加直流電流進(jìn)行 測量，具體是通過電流端鈕C2和電流端鈕C4對(duì)被測電力設(shè)備輸入直流電流12，并通過電壓端鈕P2和電壓端鈕P4對(duì)被測電力設(shè)備進(jìn)行直流電壓取樣， 得電壓U2，然后，根據(jù)歐姆定律計(jì)算可得直流電阻Rv;電流路徑為B— R2—R4—D，由電流流經(jīng)路徑可知，得算術(shù)方程式Rv=R2+R4;
第三步使C、 D兩端懸空，然后在A、 B兩端施加直流電流進(jìn)行
測量，具體是通過電流端鈕C1和電流端鈕C2對(duì)被測電力設(shè)備輸入直流電
流13，并通過電壓端鈕P1和電壓端鈕P2對(duì)被測電力設(shè)備進(jìn)行直流電壓取樣， 得電壓U3，然后，根據(jù)歐姆定律計(jì)算可得直流電阻Rw;電流路徑為A— R1 — RS—R2—B，由電流流經(jīng)路徑可知，得算術(shù)方程式Rw二Rl+Rs+R2;
第四步使C、 B兩端懸空，然后在A、 D兩端施加直流電流進(jìn)行 測量，具體是通過電流端鈕C1和電流端鈕C4對(duì)被測電力設(shè)備輸入直流電 流14，并通過電壓端鈕P1和電壓端鈕P4對(duì)被測電力設(shè)備進(jìn)行直流電壓取樣，
得電壓U4，然后，根據(jù)歐姆定律計(jì)算可得直流電阻Rx;電流路徑為A—
R1 —RS—R4—D，由電流流經(jīng)路徑可知，得算術(shù)方程式Rx=Rl+Rs+R4;
第五步使A、 D兩端懸空，然后在C、 B兩端施加直流電流進(jìn)行 測量，具體是通過電流端鈕C2和電流端鈕C3對(duì)被測電力設(shè)備輸入直流電 流15，并通過電壓端鈕P2和電壓端鈕P3對(duì)被測電力設(shè)備進(jìn)行直流電壓取樣， 得電壓U5，然后，根據(jù)歐姆定律計(jì)算可得直流電阻Ry;電流路徑為C一 R3—RS—R2—B，由電流流經(jīng)路徑可知，得算術(shù)方程式Ry=R2+Rs+R3;
第六步使A、 B兩端懸空，然后在C、 D兩端施加直流電流進(jìn)行 測量，具體是通過電流端鈕C3和電流端鈕C4對(duì)被測電力設(shè)備輸入直流電 流16，并通過電壓端鈕P3和電壓端鈕P4對(duì)被測電力設(shè)備進(jìn)行直流電壓取樣， 得電壓U6，然后，根據(jù)歐姆定律計(jì)算可得直流電阻Rz;電流路徑為A— R3—RS—R4—D，由電流流經(jīng)路徑可知，得算術(shù)方程式Rz=R3+Rs+R4;
將上述六個(gè)算術(shù)方程式聯(lián)立求解，可得被測電力設(shè)備的直流電阻為Rs= ( Rw+Rx+Ry+Rz-2(Ru+Rv) ) /4。
最后應(yīng)當(dāng)說明的是以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)其 限制；盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技 術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解依然可以對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行修改或者對(duì)部分技 術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā) 明請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1、一種八端鈕伏安法直流電阻測量方法，其特征在于在被測電力設(shè)備一端連接兩個(gè)電流端鈕(C1，C3)和兩個(gè)電壓端鈕(P1，P3)，在被測電力設(shè)備另一端連接兩個(gè)電流端鈕(C2，C4)和兩個(gè)電壓端鈕(P2，P4)；電流端鈕(C1)和電壓端鈕(P1)構(gòu)成一個(gè)測量元件，該測量元件的內(nèi)阻為R1；電流端鈕(C2)和電壓端鈕(P2)構(gòu)成一個(gè)測量元件，該測量元件的內(nèi)阻為R2；電流端鈕(C3)和電壓端鈕(P3)構(gòu)成一個(gè)測量元件，該測量元件的內(nèi)阻為R3；電流端鈕(C4)和電壓端鈕(P4)構(gòu)成一個(gè)測量元件，該測量元件的內(nèi)阻為R4；被測電力設(shè)備的直流電阻為Rs；通過電流端鈕(C1)和電流端鈕(C3)對(duì)被測電力設(shè)備輸入直流電流I1，并通過電壓端鈕(P1)和電壓端鈕(P3)對(duì)被測電力設(shè)備進(jìn)行直流電壓取樣，得電壓U1，然后，根據(jù)歐姆定律計(jì)算可得直流電阻Ru；由電流流經(jīng)路徑可知，得算術(shù)方程式Ru＝R1+R3；通過電流端鈕(C2)和電流端鈕(C4)對(duì)被測電力設(shè)備輸入直流電流I2，并通過電壓端鈕(P2)和電壓端鈕(P4)對(duì)被測電力設(shè)備進(jìn)行直流電壓取樣，得電壓U2，然后，根據(jù)歐姆定律計(jì)算可得直流電阻Rv；由電流流經(jīng)路徑可知，得算術(shù)方程式Rv＝R2+R4；通過電流端鈕(C1)和電流端鈕(C2)對(duì)被測電力設(shè)備輸入直流電流I3，并通過電壓端鈕(P1)和電壓端鈕(P2)對(duì)被測電力設(shè)備進(jìn)行直流電壓取樣，得電壓U3，然后，根據(jù)歐姆定律計(jì)算可得直流電阻Rw；由電流流經(jīng)路徑可知，得算術(shù)方程式Rw＝R1+Rs+R2；通過電流端鈕(C1)和電流端鈕(C4)對(duì)被測電力設(shè)備輸入直流電流I4，并通過電壓端鈕(P1)和電壓端鈕(P4)對(duì)被測電力設(shè)備進(jìn)行直流電壓取樣，得電壓U4，然后，根據(jù)歐姆定律計(jì)算可得直流電阻Rx；由電流流經(jīng)路徑可知，得算術(shù)方程式Rx＝R1+Rs+R4；通過電流端鈕(C2)和電流端鈕(C3)對(duì)被測電力設(shè)備輸入直流電流I5，并通過電壓端鈕(P2)和電壓端鈕(P3)對(duì)被測電力設(shè)備進(jìn)行直流電壓取樣，得電壓U5，然后，根據(jù)歐姆定律計(jì)算可得直流電阻Ry；由電流流經(jīng)路徑可知，得算術(shù)方程式Ry＝R2+Rs+R3；通過電流端鈕(C3)和電流端鈕(C4)對(duì)被測電力設(shè)備輸入直流電流I6，并通過電壓端鈕(P3)和電壓端鈕(P4)對(duì)被測電力設(shè)備進(jìn)行直流電壓取樣，得電壓U6，然后，根據(jù)歐姆定律計(jì)算可得直流電阻Rz；由電流流經(jīng)路徑可知，得算術(shù)方程式Rz＝R3+Rs+R4；將上述六個(gè)算術(shù)方程式聯(lián)立求解，可得被測電力設(shè)備的直流電阻為Rs＝〔Rw+Rx+Ry+Rz-2(Ru+Rv)〕/4。
全文摘要
本發(fā)明提供一種八端鈕伏安法直流電阻測量方法，具體是在被測電力設(shè)備兩端各連接兩個(gè)測量元件，四個(gè)測量元件的內(nèi)阻分別為R1、R2、R3、R4，被測電力設(shè)備的直流電阻為Rs；分別對(duì)不同的兩個(gè)測量元件輸入直流電流并通過其進(jìn)行電壓取樣，計(jì)算得六組電阻，分別為Ru、Rv、Rw、Rx、Ry、Rz；由電流路徑可知，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；將上述方程式聯(lián)立可得Rs＝〔Rw+Rx+Ry+Rz-2(Ru+Rv)〕/4。該方法具有構(gòu)思巧妙、操作步驟簡單、測量方便、測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01R27/08GK101634671SQ200910066039
公開日2010年1月27日 申請(qǐng)日期2009年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月3日
發(fā)明者孫春雷, 強(qiáng) 李, 斌 袁 申請(qǐng)人:河南省電力公司信陽供電公司