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高压开关检测之怎样用电阻法测量线圈温升?

[  修改时间:2014-8-22 09:36:09  浏览次数:1030]
 

高压开关设备的操作控制回路中有各种线圈,标准规定对这些线圈要进行温升试验,而线圈的温升测量一般采用电阻法测量。

1.原理

根据热电阻和冷电阻之差来确定温升。利用这个原理可以测定已知电阻温度系数的金属所制成的线圈的温度。

2、基本要求

(1)通过线圈的电流应不超过线圈额定电流的115%。对于交流线圈,电阻的测量应以直流进行。线圈的电阻也可以用电桥直接测量,所用仪器仪表精度不得低于0.2级,且热态和冷态电阻测量应用相同的仪表和方法。

(2)试品要求。在测量线圈的冷态电阻钱,线圈应在实验室放置8h以上。热态或冷态测量时,导线连接点均应固定不变(最好焊上),且保证接触可靠。

(3)试验方法

1)撑起载流元件的发热试验。试验时,对电磁铁和欠压脱扣器线圈施以110%额定电压;对过流脱扣器线圈施以110%额定电流。长期通电,直至线圈温升稳定。在试验前后测量线圈的冷态和热态的直流电阻,然后计算出线圈温升。

2)短时载流元件的发热试验。对具有自动切换回路装置的线圈在额定电压下连续操作10次,每次间隔2s;对不具有自动切换回路装置的线圈在额定电压下通电10次,每次通电时间为1s,两次通电时间间隔为2s,在此之后待被试回路冷却后再通15s的附加试验。

在上述实验前后测量线圈的冷态和热态的直流电阻,然后计算出线圈温升。

3、线圈温升计算方法

用电阻法测量线圈温度时,线圈的温升τ有下式确定。

τ=θ2-θ3=R2-R1/R1(1/α+θ1)+θ1-θ3 4-6

式中θ2——线圈在热态下的温度,℃;

θ3——测量线圈热态电阻时的周围空气温度,℃;

R2——温度为θ2时线圈的电阻,Ω;

R1——温度为θ1时线圈的电阻,Ω;

θ1——与周围空气温度相同时的线圈冷态温度,℃;

α——0℃时线圈导线的电阻温度系数(铜为1/234.5;铝为1/245)。

【例】 用电阻法测得某断路器操作机构合闸线圈的冷态电阻为146Ω,热态电阻为128Ω;分闸线圈的冷态电阻为156Ω,热态电阻为140Ω。冷、热态测量时的环境温度均为21℃。线圈导线均为铜导线。计算合闸线圈和分闸线圈的温升。

解:已知:θ1θ3=21℃,R2=128Ω(合)、140Ω(分),R1=146Ω(合)、156Ω(),α=1/234.5

根据式(4-6),合闸线圈的温升τ1和分闸线圈的温升τ2

τ1=146-128/128×(1/234.521)+2121=36(℃)

τ2=156-140/140×(1/234.521)+2121=29.3(℃)

答:合闸线圈的温升为36℃,分闸线圈的温升为29.3℃。

 
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