Pt100热电阻接线方式的改进

刘 睿

（国电汉川发电有限公司，湖北 汉川 432321）

Pt100热电阻接线方式的改进

刘 睿

（国电汉川发电有限公司，湖北 汉川 432321）

发电企业中广泛使用热电阻作为测温元件，当热电阻采用常规三线制接线方式时，接线可能出现接触不良、松动或脱落的现象，造成温度测量值波动，甚至大幅偏离实际温度值，引发机组其他设备或保护误动作。对此提出了一种热电阻接线新方式，保证了热电阻温度测量的准确值和可靠性。

温度测量；热电阻；接线方式；三线制

0 引言

在电力生产热工控制领域中，温度测量是不可或缺的一环。主汽温、再热汽温、轴温、瓦温、缸温等都在机组安全运行状态中扮演着重要的角色。这些温度参数涉及联锁、保护，或作为监视信号。每一个温度信号的变化，都反应了机组的实际运行状态。

温度作为电厂热工控制领域中不可或缺的重要参数，其测量的精度、温变的幅度等相关参数质量都时刻影响着设备的安全运行。热电阻作为主流测温元件之一，被广泛应用，其接线方式分为两线制、三线制和四线制3种，为保证各参数质量要求，需要采用不同的接线方式。

1 热电阻常规接线方式

热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器，它的测量精度高、性能稳定，其中铂热电阻是测量精度最高的。因热电阻温度测量值对电阻很敏感，为了消除测温元件到机柜数据采集卡件之间的引线电阻给温度测量值带来的误差，一般都会采用三线制接线方式或者四线制接线方式。目前电力系统内热电阻最为常见的接线方式为三线制接线方式，如图1所示。

从图1可见，Pt100测温元件是从测量端引出3根线，其中2根从同一接点C引出，第3根从另一接点单独引出。

图1 Pt100热电阻常规接线方式

2 热电阻三线制接线方式存在问题

在热电阻三线制接线方式中，该回路测量准确的前提是建立在测温元件绝对可靠的基础上的。但在实际应用的过程中，热电阻经过一段时间的运行后，C处的焊接丝会有接触不良的现象，出现某根温度引线焊接口松动，甚至脱落的现象。这就会导致该热电阻接线方式在三线制和两线制之间切换，而热电阻两线制接线无法消除中间引线的电阻对温度测量值的影响。

Pt100热电阻在温度为0时阻值为100 Ω，在温度为100 ℃时阻值为138.5 Ω，即平均1 Ω的阻值变化对应将近2.6 ℃的温度变化。在某电厂应用热电阻测量温度值时，其中3根引线每根的电阻均为7-9 Ω。如果C处1根引线的焊接丝松动，Pt100热电阻将从三线制接线方式转变为两线制接线方式，采集卡收集到的数据将会比就地实际温度高出18-23.4 ℃。如果这种情况发生在冬季，外部环境温度较低，对机组带来的安全隐患还不明显。但如果这种情况发生在夏季，外部环境温度高，将近20 ℃的温度跃升很可能带来机组的异动联锁，甚至保护停机，这对机组将是巨大的安全隐患。

3 技术改进

改进方法是将Pt100热电阻自带的2根引线接入同一个端子，并与相连的接线端并联。Pt100热电阻接线方式改进后的端子盒接线如图2所示，这样即使C处焊接丝有一处脱落，仍然可以保证EF端电缆的电阻值不会影响到实际的温度测量。

图2 Pt100热电阻接线方式改进后的端子盒接线

试验结果显示，在同一个温度测点，图2中的接线方式跟图1的实际温度测量仅仅高1-2 ℃。传统接线方式和改良后的接线方式相比，温度仅仅从29 ℃升高到31 ℃。这个温度偏差可以在ATR（温度采集卡）上用偏置修正处理掉。这是在温度元件本身的引线不长，阻值较小的情况下的一种处理方式，若热电阻本身的引线阻值较大，则不能用此种接线方式进行接线。

4 结束语

Pt100热电阻采用三线制接线方式，在接线出现接触不良、松动或脱落等现象时，接线电阻会对测量值产生干扰。为避免电阻值的波动影响实际温度测量，对Pt100热电阻三线制接线方式进行了改进。通过上述改进，降低了机组运行的安全隐患，可在保证温度测量准确度的同时，提高温度测量的可靠性，从而提高机组运行的安全性。

1 姜忠良.温度的测量与控制［M］.北京：清华大学出版社，2005.

2 李吉林，汪开道，等.温度计量［M］.北京：中国计量出版社，2005.

2015-12-20；

2016-04-12。

刘 睿（1989-），男，助理工程师，主要工作从事汽机侧热工控制及热工控制自动化工作，email：373185773@qq.com。