断路器回路电阻测试影响因素的研究
国网广元供电公司的研究人员侯志刚、苏俊等，在2015年第3期《电气技术》杂志上撰文，在电力系统中，回路电阻是判定断路器状态的重要指标。通过准确测试分析断路器的回路电阻值，可以判断断路器触头接触的真实状况。本文从多方面深入分析了影响回路电阻测试的因素，并开展相关试验进行比较和验证，为断路器回路电阻现场测试工作提供指导，提高回路电阻测量结果的可靠性、准确性。
高压断路器是电力系统的重要电气设备。回路电阻测试是检测断路器质量和设备状态的一个重要手段。断路器回路电阻主要取决于断路器动、静触头间的接触电阻，接触电阻的存在，增加了导体在通电时的损耗，使接触处的温度升高，阻值的大小直接影响断路器通载额定工作电流时的温升以及短路状态下的动热稳定性。
可靠、准确的断路器回路电阻测试值才能为制定科学、合理的风险防控措施提供依据。当断路器回路电阻现场测试值超标时，是否就表征该断路器无法继续运行，回路电阻测试值超标是否与试验方法、试验原理、试验仪器本身等因素相关，对此，本文展开了深入研究。
1 回路电阻测试原理
接触电阻有多种测量方法，工程中通常采用四端子法来测量实际触点的接触电阻。国标GB763、GB50150和电力行业标准DL/T596对断路器导电回路电阻的测量均作了明确规定：采用直流压降法，电流不小于100A。直流施加在断路器待测回路电阻两端，并持续一定时间，分别采样回路电阻输入端电压值和流经的电流值，根据欧姆定律计算出电阻值。
2 影响因素分析
现场进行断路器回路电阻测试时，有时会发生测量值超标，但是断路器仍然能够正常运行，未发生异常现象。技术人员深入探究原因，从测试条件(如测试电流种类、大小、加电流持续时间等)、测试人员操作方法、测试数据处理等多方面对断路器回路电阻测试结果的影响因素进行了分析。
2.1测试电流
受体积和重量的限制，一般断路器回路电阻测试仪提供的测试电流约为100A。现有试验规程仅对回路电阻测试电流的大小做出了简单规定，对测试电流的种类、大小、加电流持续时间等因素没有给出详细具体的规定，本文开展了有关方面的研究，就电流如何影响断路器回路电阻测试结果进行了分析。
为了研究不同测试电流对主回路电阻的影响，拟采用以下三种方案进行测试：①施加不同大小直流电流（100A-600A），测试回路电阻；②保持断路器合闸状态不变，先对断路器通以不同的交流大电流，分别进行回路电阻测试；③先对断路器通交流负荷电流，撤去负荷电流后，测试不同时间段的回路电阻。
1）100～600A范围内改变测试电流
按照现场常规测试断路器回路电阻的步骤，只改变施加在回路两端的测试直流强度，观察和分析A相断路器测试结果，得到表1数据。
表1 不同测试电流下的回路电阻值
由表1可以看出，改变测试电流得到的回路电阻值波动不太激烈。经过计算，整组数据的平均值为33.55167μΩ，方差为0.000114。可见，100～600A范围内仅改变测试电流对测试结果的影响不明显，数据相对稳定。
但是，在实际测量过程中，施加强度不同的直流电流，测试时间明显不同。试验时需施加一定功率的电流，并维持一定的时间，才能击穿开关表面的氧化膜，准确测量出开关的接触电阻。
测试仪额定工作电流为100A时，电流的维持时间应不低于1min，且其最大变化不超过工作电流的允许误差。当工作电流>100A时，按照等功率原则，电流维持时间相对减少，满足下式的要求：
可见，采用稍大的直流测试电流，在测试速度上有明显的优势。
2）通交流大电流后的回路电阻测试
对断路器通以较大的交流电流，保持其合闸状态，再用回路电阻测试仪进行测试，研究断路器在通过较大的交流电流后，主回路电阻测试结果变化情况。
对该断路器通以交流1000A、2000A、2500A、3000A、3500A电流。通流前，将断路器触点分合若干次后置于合闸位置，对其通以交流电流，并持续一定时间，停止通流。保持合闸状态不变，开始测量回路电阻。得到表2数据和曲线分析图1。
表2 通交流大电流后的回路电阻测试
图1 表2对应曲线分析图
通过表2数据和曲线图可以看出，断路器通过一定的交流电流后,主回路电阻随通流时间的延长逐渐降低至稳定值。通流电流越大，主回路电阻测试结果下降越快，最后的稳定值越接近新设备或大修后设备的测试值。
（3）通交流负荷电流后，不同时间段的回路电阻测试
断路器带负载持续30min后，降负荷至零，保持该断路器处于合闸状态，进行回路电阻测试。静置约40min后，再次进行回路电阻测试。手动操作分合闸数次后，再进行回路电阻测试。结果如表3所示。
表3 带负荷后回路电阻测试（μΩ）
本文所有试验项目都在同一类型断路器上实施。由表3可知，断路器带负荷后的回路电阻测试结果与实验一中通流试验的结果近似。前次检修时，该断路器回路电阻测试结果都较大.带负荷后，保持合闸状态，回路电阻测试结果已接近理想状态的测试值。静置40min后，测试结果保持稳定。
进行分合操作后，测试结果又与前次检修时接近。这就说明前次检修时回路电阻测试结果没能真实反映运行工况下触头接触状况。撤去交流负荷电流立刻测试的结果理论上更接近于实际情况。
2.2 仪器操作
回路电阻值测试结果正确与否和操作人员有密切关系。测量点选择是否正确，设备操作是否得当、作业是否严格遵循试验规程开展等因素都能影响测量结果。
首先应正确接线，电位接线柱所引出的连线要比电流接线柱所引出的连线靠近被测电阻，连接要扎实稳固，卡钳充分接触测量点；其次连接线彼此不要绞合。选择正确的测量点，尽可能的排除干扰电阻（例如GIS外壳、接地开关等）的影响。
断路器表面氧化膜要经过触头机械性能充分破坏，保证触头充分接触后才进行测量，这样测量结果更为准确。以上哪一方面没有做到都会影响回路电阻值的测量。另外回路电阻一般都在微欧范围，阻值很小，每次测量的结果都是不同的，因此测量人员的素质直接关系到回路电阻的测量结果。
2.3 测量数据处理与分析
交接试验标准规定：测量回路的电阻值，不应超过产品技术条件规定值的 1.2 倍，其中产品技术条件规定值指的是技术要求值，而非出厂值。如果理解为出厂值，那么标准将会放宽到技术要求值的1.44倍。测量结果应该基于多次、反复、严谨测量的基础上，经过多次比较和分析。对于可疑断路器及时跟踪、加强监控，缩短测量间隔，采取主动有效的措施防患于未然。
3 结论
针对断路器回路电阻现场测试结果异常的现象，本文从测试电流、测试仪器操作、测试数据分析三方面分析了影响断路器回路电阻测试结果的因素。
实验证明，断路器回路电阻测试与试验电流大小、通流时间有很大关系。单纯小电流、短时间条件下测量阻值超标不能就贸然判定断路器发生故障。若其在持续大电流下的回路电阻测试结果最后能稳定在可接受水平则可以继续运行。
此外，作业人员正确操作仪器，严格遵守相关试验规程，严谨对待测量数据，不断提高业务素质也是保障测试工作圆满完成的关键。