[發明專利]一種中壓熔斷器熔體電阻精確測量電路及其測量方法

有效

• 申請號: 202010664496.8
• 申請日: 2020-07-10
• 公開（公告）號: CN111880009B
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發明（設計）人: 熊俊;焦夏男;王國慶;王良;林博勇;鄭嘉禧;林創;張國忠;方健
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司廣州供電局
• 主分類號: G01R27/14
• 分類號: G01R27/14
• 代理公司: 武漢藍寶石專利代理事務所(特殊普通合伙) 42242
• 代理人: 廉海濤

本發明涉及一種中壓熔斷器熔體電阻精確測量電路及其測量方法，測量電路包括：可調交流電壓源、升流器、交流電壓測量模塊和交流電流測量模塊；升流器的原邊繞組與可調交流電壓流源兩端連接，副邊繞組與熔斷器兩端連接，通過調整可調交流電壓源的輸出電壓使升流器輸出設定電流；交流電壓測量模塊和交流電流測量模塊分別實時測量各個電流下熔斷器兩端電壓和流過電流，計算各個電流下熔斷器的阻值R＝U/I*cosθ。針對熔斷器熔體電阻測量值與測量電流大小有關，自動測量多個電流下熔體的電阻值；針對采用交流電源時電阻測量大小與頻率有關，計算得到的阻值的結果考慮了感抗的影響，使測試結果更準確。

技術領域

本發明涉及供電安全領域，尤其涉及一種中壓熔斷器熔體電阻精確測量電路及其測量方法。

背景技術

目前中壓熔斷器熔體電阻的測量方法，一般采用外接法，如圖1所示為現有技術中外接法測量電阻的電路原理圖，熔體電阻R＝U/I。外接法測量熔體電阻按照使用的電源可分為直流法、交流法和脈沖法，按照測試原理分為：歐姆定律法、相對法、平衡橋法。

如圖2所示為熔斷器熔體的等效電路圖，由圖2可知，中壓熔斷器熔體電阻值一般在幾個mΩ附近，熔體長度在20～30cm,熔體的實際等效阻抗應該為：Z＝R+ωLj。測試頻率越高，電感的影響越大。由于中壓熔斷器熔體的R很小，在工頻電源情形下，電感達到零點幾μH,由于電感感抗達到0.1mΩ,ωL同R相比，不能忽略ωL的存在。

萬用表測量法屬于一種直流測量方法。但由于中壓熔斷器熔體電阻阻值很小，用萬用表法測量時，誤差較大；直流相對法需要提供基準電阻值；大電流下的直流歐姆定律法雖然準確，但紋波小的大型直流電源不好獲取，價格高；穩定的脈沖源價格也不便宜。由于沒有考慮熔體測試回路的電感，測試結果誤差大，測試精度不高。

發明內容

本發明針對現有技術中存在的技術問題，提供一種中壓熔斷器熔體電阻精確測量電路及其自動測量方法，解決現有技術中不能精確測量不同電流下中壓熔斷器熔體電阻的問題。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種中壓熔斷器熔體電阻精確測量電路，包括：可調交流電壓源、升流器、交流電壓測量模塊和交流電流測量模塊；

所述升流器的原邊繞組與可調交流電壓源兩端連接，副邊繞組與熔斷器兩端連接，通過調整所述可調交流電壓源的輸出電壓使升流器輸出各個電流；

所述交流電壓測量模塊和所述交流電流測量模塊分別實時測量各個電流下熔斷器兩端電壓和流過電流，計算各個電流下所述熔斷器的阻值R＝U/I*cosθ，其中，U為熔斷器兩端工頻電壓幅值，I為經過熔斷器的工頻電流幅值，θ為電壓矢量與電流矢量之間相角。

本發明的有益效果是：針對電阻測量值與測量電流大小有關，測量多個電流下的電阻值；針對采用交流電源時電阻測量大小與頻率有關，計算得到的阻值的結果考慮了感抗的影響，使測試結果更準確。

在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。

進一步，一種中壓熔斷器熔體電阻精確測量電路的測量方法，其特征在于，所述測量方法包括：

步驟1，緩慢調節所述自耦變壓器T1輸出電壓的大小，使所述升流器能夠輸出各個電流；

步驟2，用三個通道同步采集所述高精度電壓互感器PT兩端的電壓u1、熔斷器兩端電壓u以及經過熔斷器的電流i；

步驟3，根據電壓u1計算電網頻率f,根據電網頻率f計算所述熔斷器兩端工頻電壓幅值和相位φ_u以及流過所述熔斷器的工頻電流幅值I和相位φ_i，計算各個電流i下所述熔斷器的阻值R＝U/I*cos(φ_u-φ_i)。

進一步，所述可調交流電壓源包括：自耦變壓器T1、高精度電壓互感器PT和交流電源；