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绝缘电阻测试仪的设计方案及其基本原理
点击次数:346 发布时间:2018-12-26
   绝缘电阻测试仪是电气安全检查与接地工程竣工验收不可缺少的工具。包括接地电阻测试 仪、绝缘电阻测试仪、直流电阻测量仪、表面电阻测试仪以及回路电阻测试仪。
 
  绝缘电阻测试仪采用独特的电路设计,克服了变压器直阻测试中线圈电感对测试造成的影响,大大缩短了直阻测试的时间。该仪器将稳压、稳流电源及测试部分设计为一体,测试过程微机控制,自动完成稳流判断、数据采集、数据处理、阻值显示及打印。专门设置的三相五柱变压器直阻测试功能,热敏电阻测试仪可对120MVA以上铁芯五柱、低压角接变压器进行快速测试。该仪器自动化程度高,操作简便,大大减轻了测试人员的劳动强度,是国内目前技术zui先进、zui实用、zui受高压测试人员欢迎的直阻测试仪器。
 
  绝缘电阻测试仪较模拟仪器具有使用方便,测量等优点。本次课程设计是针对绝缘电阻测试仪的设计,介绍了绝缘电阻测试仪的设计方案及其基本原理,并着重介绍了数字式电阻测试仪各单元电路的设计思路,原理及整体电路的的工作原理,控制器件的工作情况。本实验电阻值由四位段七位数码管显示,要求设计量程为100Ω~100KΩ,红绿灯显示单位。设计共有三大组成部分:一是系统概述,概括讲解了电路的设计思想和各部分功能;二是各单元所用器件的性能和在电路中的功能。三是设计小结,这部分包括设计的完成情况,并提出本系统需要改进的地方及遇到的困难。
 
  绝缘电阻测试仪方法存在的问题
 
  按照常规设计原理设计的回路电阻测试仪在现场测试时发现,都普遍存在一个问题:当测试仪电压接线回路出现接触不良或开路时,测试仪还会显示一个数值,此时会出现以下几种情况:
 
  (1)电压回路开路或接触不良(开路时可视接触电阻R1无穷大),测试现场有较强的电磁干扰,如母线带电,此时带电母线通过以空气为介质的电容,干扰测试仪的两条电压测试线,由于干扰的作用使回路测试仪电压采集线两端出现差模电压。
 
  (2)测试现场没有强电场干扰,这种情况下,由于放大器输入的差模电压基本为0,故仪器显示的测试数值接近为0,如果测试人员有足够的现场 测试经验,热敏电阻测试仪可以判断出是仪器电压回路测试线异常,将仪器电压回路测试线异常排除后,可以得出zui终正确测试结果;如果测试人员没有足够的现场测试经验,有可 能会误判测试仪出现问题,中断测试,更换或返修仪器,延误停电时间,给测试工作带来不必要的麻烦。
 
  (3)大多数情况下断路器的接线端子在长期运行后端子排外表面会产生氧化膜或油膜,当回路电阻仪的电压测试钳夹接到这样的端子排上时就 可能产生接触不良,既电压测试线钳夹本身也要产生一定的接触电阻,该接触电阻值达到与电压采样回路的内阻值相当时,将对测试结果产生严重影响。
 
  热敏电阻测试仪通常是由对温度极为敏感、热惰性很小的锰、钴、 镍的氧化物烧成半导体陶瓷材料制成的一种非线性电阻,其阻值会随着温度的变化而变化。热敏电阻按温度系数分为负温度系数(NTC)、正温度系数(PTC)和临界温度系数三类。正温度系数电阻的阻值随温度升高而增大,负温度系数电阻的阻值随温度升高而减小,临界温度系数电阻的阻值在临界温度附近时基本为零。
 
  热敏电阻对温度很敏感,故测试时应注意以下几点:
 
  (1)Rt是生产厂家在环境温度为25℃时所测得的,所以用万用表测量Rt时,亦应在环境温度接近25"C时进行,以保证测试的可信度。
 
  (2)测量功率不得超过规定值,以免电流热效应引起测量误差。测试时,不要用手捏住热敏电阻体,以防止人体温度对测试产生影响。
 
  绝缘电阻测试仪是在温度为25 C的条件下,用专用仪器测得的。在业余条件下,也可用万用表电阻挡进行检测,但万用表检测时由于工作电流较大而形成热效应,往往使测得的值与标称阻值不相符。如果只要求热敏电阻测试仪的阻值,以判断其类型和能否正常工作,则可用万用表按以下方法进行检测:
 
  (1)常温检测。将万用表置电阻挡,两表笔接触热敏电阻两引脚,万用表读数为被测热敏电阻常温下的阻值。在正确选用电阻挡的前提下,若读数为零或无穷大,说明热敏电阻已损坏。
 
  (2)髙温检测。将电烙铁作为热源靠近热敏电阻,若万用表显示的阻值较常温阻值有明显变化移开电烙铁 则阻值恢复到常温阻值,表明热敏电阻是好的。
 
  (3)低温检测。热敏电阻测试仪用万用表夹夹住热敏电阻两引脚,将热敏电 阻放入电冰箱内。正常时,负温度系数的热敏电阻,万用表显示的阻值比常温阻值明显增大;正温度系数的热敏阻值,万用表显示的阻值比常温阻值明显下降。
 
  热敏电阻测试仪是指埋入地下的接地体电阻和土壤散流电阻,通常采用型接地电阻测量仪 (或称接地电阻摇表)进行测量。型测量仪其外形与普通绝缘摇表差不多,也就按习惯称为接 地电阻摇表。型摇表的外形结构随型号的不同稍有变化,但使用方法基本相同。型接地电阻测 量仪随表附带接地探测棒两支、导线三根。使用方法和测量步骤如下:
 
  1、拆开接地干线与接地体的连接点,或拆开接地干线上所有接地支线的连接点。
 
  2、将两根接地棒分别插入地面 400mm 深,一根离接地体 40m 远,另一根离接地体 20m 远。
 
  3、把摇表置于接地体近旁平整的地方,然后进行接线。
 
  (1)用一根连接线连接表上接线桩 E 和接地装置的接地体 E′。
 
  (2)用一根连接线连接表上接线桩 C 和离接地体 40m 远的的接地棒 C′。
 
  (3)用一根连接线连接表上接线桩 P 和离接地体 20m 远的接地棒 P′。
 
  4、根据被测接地体的接地电阻要求,调节好粗调旋钮(上有三档可调范围)。
 
  5、热敏电阻测试仪以约 120转 /分钟的速度均匀地摇动摇表。当表针偏转时,随即调节微调拨盘,直至表针居中为止。以微调拨盘调定后的读数,去乘以粗调定位倍数,即是被测接地体的接地电阻。例如微调读数为 0.6,粗调的电阻定位倍数是 10,则被测的接地电阻是 6Ω。
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