直流电阻的测量

一、测量直流电阻的目的

电气设备因制造不良或运行中发生过热、振动和受到机械应力,可能造成导线断裂、接头开焊、匝间短路、触头过热等缺陷。测量直流电阻的目的,是鉴定设备导电回路的完整性及连接质量,以发现和消除隐患,保证电气设备的运行。

直流电阻是电气设备电流回路常用试验,是检修预试中必不可少的试验项目。

二、直流电阻的测量方法

1、直流平衡电桥

a) 直流单臂电桥(惠斯通电桥)

直流单臂电桥的主要特点是灵敏度高,可以获得高度准确的测量结果,适用于测量1~99990Ω。它是一种较量仪器,不能直读,当电桥平衡后测量结果通过公式Rx = (R2/R3)*R1计算得出,公式中Rx为被测电阻,R1/R2为比例臂,R3为比较臂。

直流电阻的测量

 

测量步骤如下:

1. 先将检流计的锁扣打开(由内向外),调节调零器把指针调零。

2. 把被测电阻接在“Rx”的位置上。

3. 要求用较粗较短的导线,并将漆膜刮净,拧紧接头,避免采用线夹,因为接头接触不良将使电桥的平衡不稳定,严重时可能损坏检流针。

4. 估计被测电阻的大小,选择适当的桥臂比率,使比较臂的四挡都能被充分的使用,这样容易把电桥调到平衡,并能保证测量结果的4位有效数字。

5. 松开检流计的锁紧旋钮,先按下电源按钮B并锁住,再按下检流计按钮G(点接)。

6. 调整比较臂电阻使检流计指向零位,电桥平衡。若指针指“+”,则需要增加比较臂电阻,指针指向“—”,则需要减小比较臂电阻,如此反复调节,直到检流计直到零位位置。

7. 读取比较臂4个读盘的数值,根据公式Rx=R1*(R2/R3)得出被测电阻值

8. 测量完毕,先断开检流计按钮,再断开电压按钮,然后拆开被测电阻,再将检流计锁扣锁上,以防搬动过程中损坏检流计。

使用单臂电桥应注意的事项:

1. 根据被测电阻值的大学及对测量误差的要求,参照说明书表格中的规定选择相应的比例臂(倍率)。

2. 电池电压不足会影响电桥的灵敏度,所以如发现电池电压不足时应调换。当采用外接电源时,必须注意极性,且勿使电压超过规定值,否则可能烧坏桥臂电阻,这时可在电源电路中串接一个可调保护电阻以便降压。

3. 测量端与被测电阻间的连接导线应尽量短而粗,连接牢靠、漆膜应刮净,避免采用线夹,以提高测量精度。

4. 在测量具有电感的电阻(例如电机或变压器绕组的电阻)时,应先接通电源,再按检流计按钮,断开时应先断开检流计按钮,再断开电源,以免线圈的自感电动势打坏检流计。

5. 电桥不用时应将检流计锁住并短接内、中接线柱,以免在搬动时震断吊丝。

6. 在调节比较臂电阻的过程中,电桥还未接近平衡状态时,流过检流计的电流可能较大,这时应松开检流计按钮。只能每次调节后,短时按下按钮,以保护检流计不至于损坏。

7. 对具有电容的设备进行测量时,应先放电后再测量。

b) 直流双臂电桥(开尔文电桥)

双臂电桥是用来测量测量10^(-6)~10^2Ω低电阻的常用仪器,测量准确度高。

直流双臂电桥常用来测量金属材料的电阻率、电机、变电器绕线组的直流电阻、低阻值线圈电阻、电缆电阻、开关接触电阻以及直流分流器电阻等。通过测量变压器及电机等设备的直流电阻,可以检查出设备的导电回路有无接触不良、焊接不良、线圈故障及接线错误等缺陷。

测量步骤如下:

以用 QJ103 型双电桥测量 100kW三相交流异步电动机定子绕组的组织为例来介绍。

1. 打开检流计的锁扣,如指针不在零位,应旋动机械调零装置使指针指零,再旋紧锁扣。

2. 注意电压端钮P1、P2一定要接在电流端钮C1、C2的内侧。

3. 估计以下定子绕组阻值的大致范围,对于100KW电动机定子绕组阻值,假设大约为0.05~0.2Ω之间,查表1-4倍率应为X10,误差为±2%。

4. 将比例臂R1/R2(倍率旋钮)转向X10档,将比较臂Rn(标准电阻读书盘)调到0.015Ω左右,松开检流计锁紧旋钮B并锁住,再用左手按检流计按钮GA,此时若检流计指针指向标度尺“+”端选择,应增大比较臂的电阻值。若向“-”端偏转应减小比较臂的电阻值。如此反复调节Rn,直到检流计指向零位为止。此时若表较比的转盘指针直到0.0127时,则根据公式:Rx=Rn2 R2/R2 = 10*0.0127 = 0.127Ω。

使用直流双臂电桥应注意事项

1. 严格遵守电气安全规程和设备试验规程

2. 电桥的电位桩头要靠近被测电阻,电流桩头要接在电位桩头的上面。

3. 双臂电桥测量电阻时的工作电流较大,电源容量要大,可用蓄电池做外接电源。测量时操作速度要快,测量结束时应立即关闭电源。

2、电压降法(电流电压表)

电压降法又称电流电压表法,在被测量回路中通以直流电流,因而在回路电阻上产生电压降,测量出回路的电流及电压降,根据欧姆定律,即可算出回路的直流电阻。

为了减小接线方式所造成的测量误差,当测量大电阻时(被测电阻大于电流表内阻200倍以上)应采用图1方式接线,当测量小电阻时,(电压表内阻大于被测电阻200倍以上)应采用图2方式接线。

直流电阻的测量

测量大电感的绕组时,为避免感应电动势损坏电压表,应先接通电流,待电流稳定后接入电压表,测量结束时,应先断开电压表。

表计准确度不应小于0.5级,电流表选用内阻小的,电压表选用内阻大的。

三、直流电阻测试中的注意事项

测量直流电阻实验时,设备应处于冷态,应同时测量被试品和周围客气的温度,不应有较大差别。

测量仪器的选用:电流的大小、测量范围、被试品 的性质等。

需停运测量,测量前应充分放电。

被试设备应与其他设备断开,且不能接地。

测量小电阻时四端接线方法应无错误。

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