分析高压开关机械特性检测仪应用中所遇问题 及处理措施

闫站正 李智勇 李伟奇

摘 要：高压供配电是常见的工程项目应用之一，其中，高压开关是一种常见的真空断路器，在施工使用之前需要进行必要的机械特性测试。高压开关的机械特性测试仪就是通过现代光电隔离技术来测试高压开关机械特性的一种重要设备，适用于各种型号的断路器、接触器、继电器和空气开关等。

关键词：高压开关 机械特性测试仪 问题

中图分类号：TM641 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）01（b）-0073-02

相对于传统的高压开关测试技术，高压开关测试仪凭借现代光电隔离技术和智能化控制技术，不仅优化了测试性能，使得数据更为准确可靠，也提高了用户的操作体验，体积和重量均大为减小。但在其使用过程中仍不免存在一些问题。

1 开关控制及分闸操作中的常见问题及处理措施

1.1 开关分合状态的判断

在高压开关机械特性测试中，对开关分合状态的准确判断，关系到测试现场的安全与数据记录的准确性。一般的，测试仪界面上会设置有开关实时状态的显示口。当测试端口的通断状态发生变化时，通道显示状态就会发生相应的改变。一般通过分合状态的显示，可以判断开关是否有拒分或拒合现象发生。当出现该类问题时，要检查开关的接线和刀铡状态是否正常。

1.2 合分闸时所测参数的选择

在开关机械特性的测试过程中，针对不同的开关状态，所选择的测试参数应当有所区别，这应当和开关动作特性有关。例如在开关合闸时，容易发生超程，该数据也更有说服力；开关分闸过程中，开距数据较大，测量开距更可信。

1.3 开关设备机构中存在保护闭锁

开关保护闭锁是防止电气误操作的重要措施，一般可以分为机械闭锁、电磁闭锁和电气逻辑闭锁等。当使用测试仪器内电源对开关机构进行分闸、合闸操作时，一般不会触发闭锁解除，导致测试无法正常进行。因此，应当请专业技术人员查看现场接线图，协助手动解除闭锁。

1.4 开关动作后无数据显示

如果进行了分闸、合闸等动作后，测试仪并没有数据显示，则应当从三个方面排查问题：如果线圈等负载的阻值太大，从而导致经过测试仪的电流偏小，无法触发测试仪进行数据采集，则会导致没有测试结果。另外，如果是部分电路损坏，则一般可以通过不同的动作反应进行判断，如只是单个合闸或分闸动作不出数据，就只需要进行部分电路的检查即可；如果所有线路的接线均正常，则可能出现地线接触问题。如果是负载电流过小，可以适当减小负载阻值以增大电流，但需要注意的时，电流过大可能触发短路保护，此时应当在保证安全的情况下取消保护；部分电路故障的时候，除了通知返厂维修以外，可以将分闸和合闸测试通道暂时互用；同时应当随时检查地线，保证稳固。

1.5 开关无法闭合

如果进行测试时，开关只是单纯无法闭合，应该先检查控制回路，对故障进行排除；如果不是控制回路的问题，则一般为合闸控制通道故障。此时应立即通知返厂维修，但可以暂时解除另一通道的控制线，在保证规范操作的情况下只使用单通道进行试验。

2 接线操作中的常见问题及处理措施

2.1 输出短路或负载过大时的接线问题

当线路输出出现短路或负载电流过大时，仪器会发出警示。此时应当立即关机，首先检查控制柜的接线情况，短路故障通常是由接线错误引发的；如果出现负载过大的情况，仪器也无法正常使用，如果是电磁开关，其驱动电流本身高达数百安培，一般的仪器操作电源无法带动，实际操作中可采用“外触发”的操作方法，或将合闸控制线接在合闸线圈前级的接触器线圈上，间接控制合闸以降低操作电流；如果开关是液压或机械弹簧结构，如果确认接线没有短路（有的仪器设备对大电流较为敏感，即使测试值较大而在允许范围内时，也会触发短路保护），可以短时间内取消仪器的短路保护功能，但此时要谨慎操作，以免出现仪器损坏的情况。

2.2 接线顺序的常见问题

在进行测试仪器接线时，最需要注意的接线顺序是地线和断口线的连接顺序。在进行现场测试时，高压开关的断口和地之间会形成极高的电压，而仪器内部的断口信号输入断口和地线之间也会形成泄放回路。因此，要想保证仪器断口通道的使用安全，就应当优先接通地线，使得泄放回路形成同路。再连接断口接线时，所形成的极高感应电压就可以通过泄放回路导出，不会形成危险。

3 仪器电源的常见问题及处理措施

如果测试仪器的操作电源无直流输出，首先应当检查仪器内部的操作电源是否工作正常，如果没有电压输出，则是内部电源的问题。例如，当操作控制线所连接的保险管因为短路烧坏，或控制线本身由于负载过大损坏，都会导致内部电源失效。另外，内部电源本身也可能因为质量问题损坏。此时应当及时更换控制线，或采用外触发方式暂时替代内部电源的作用。

4 数据打印的常见问题及处理措施

4.1 打印机无法打印文字和图形

如果测试仪器检查没有问题，数据打印端却无法打印数据，一般是由于打印纸张的安装问题，或者打印机的热敏加热头损坏。当出现后一种情况时，只能返厂进行维修。

4.2 打印结果为竖条纹乱码

如果打印机能够正常工作，但打印出现乱码。如果不是打印机内部程序损坏，一般就是传感器的设置和选择出了问题。此时应当请技术人员对打印机进行重新设置。

5 常见认识问题及误区

5.1 参考通道的作用及意义

许多操作人员在实际测试过程中，不明白测试仪的参考通道端有何实际意义。其实，参考通道是在机械特性測试中，作为每组动作的对照参考的。例如在进行合闸试验时，将参考通道设置为“分”的状态，反之亦然。同样的，在测试与计算分合闸速度时，定义的刚合、刚分时间分别为参考通道的刚合、刚分时间。参考通道在使用时必须作为断口信号进行接入。

5.2 内同步、外同步和空接点的使用区别

在高压开关机械特性测试试验中，所谓同步，就是指测试计时的初始点。进行内外同步时，由相应的内外控制端对开关的分闸和合闸进行控制，并在进行控制的同时启动计时仪器。当控制端由外部提供时，要注意向仪器发送同步信号，否则仪器将不能启动数据记录。

5.3 相内同期、相间同期的定义

所谓相内同期，就是指在同一相中，所有被测试断口在针对相同相位电源时动作（分闸或合闸）的时间差；相间同期是在进行三相测试时，每一相中最迟动作的断口所形成的时间差。当然，同期时间也有其他的算法，具体测试中应当根据测试需求选取测试算法。

5.4 分合速度及其他速度测量的意义

在测试开关的灭弧性能时，有一项重要的测试数据，即刚分（合）速度的测试。所谓刚分（合）速度，即指刚分前后或刚合前后一段时间内，开关的平均速度，其一般会在高压开关的出厂报告中标识出来。而在使用测试仪器进行测试时，所测得的数据一般是开关运动形成10%～90%内的平均速度。所以在查看高压开关出厂报告时，需要注意仪器所测试的平均速度与报告中所定义的刚分、刚合速度的区别。

6 结语

总而言之，要想安全进行高压开关的机械特性测试，除了设计和完善测试方案以外，对测试仪器的熟练操作与故障排除也是十分必要的。虽然高压开关机械特性测试设备类型众多，但其基本测试原理大同小异，在测试使用过程中出现的一些常见问题及处理方法也是可以相互借鉴的。只有积累足够的经验，才能够提高特性测试的准确率和效率。本文仅针对测试仪常出现的一些问题进行简要分析，对相关工作的改进具有一定的参考意义。

参考文献

[1] 董雅顺.高压开关特性测试仪测量结果的不确定度分析[J].工业计量，2017（2）：55-56.

[2] 付荣荣，赵莉华，荣强，等.高压断路器操作机构机械特性研究[J].高压电器，2017（5）：56-62.