高压开关机械特性测试仪工作原理是什么

　　班组来了两个新人，第一次摸开关动特性测试仪，问的第一个问题是“这机器怎么就知道触头什么时候分开的”。讲原理不能光讲电路，得从一条时间行程曲线说起：先把位移变成电信号，再把电信号切成时间片，速度、行程、开距、超行程就都从这条曲线上长出来了。明白了这个，判数据才有底。

高压开关机械特性测试仪

时间是怎么测出来的

1. 计时起点：以分合闸线圈上电为起点开始计时，到动静触头刚分或刚合的瞬间停表。内触发时仪器自己给线圈供电，起点由仪器掌握；外触发时两根线并接在线圈两端，取上电信号做同步。

2. 分辨率：时间量程4000毫秒以上、分辨率0.1毫秒，等于把一秒钟切成一万份来看。100毫秒以内误差0.1毫秒±1个字，超过100毫秒按0.1%±1个字计，测几毫秒的弹跳也够用。

断口信号的采集通道

1. 断口通断：仪器给每个断口加一个检测回路，触头闭合时回路导通、分离时断开，通断跳变沿就是时间刻度。12路通道同时监视双断口三相开关，一路对应一个跳变沿。

2. 虚地设计：后6路通道是虚地，不与大地相接。这样安排是让多路断口在电位上互不牵扯，接错地线会造成通道之间相互干扰，波形上表现为不该出现的台阶。

行程信号的来源

1. 位移转电量：直线传感器内部是一段电阻体，拉杆随动触头一起走，输出电阻值随位移线性变化；旋转传感器把角位移变成电信号，装在开关的分合指示器或旋转轴上。

2. 分辨率差别：真空断路器行程量程50.0毫米、分辨率0.1毫米；六氟化硫断路器300.0毫米；少油断路器600.0毫米，误差约1%±1个字。行程越大分辨率越粗，这是量程换来的。

速度是算出来的

1. 不做直接测量：仪器不直接测速度，是先得到时间行程曲线再对曲线求导。取动触头开始运动后每10毫秒为一个计速单位，一直算到运动停止，得到的若干单元速度里最大的那个就是最大速度。

2. 平均速度定义：平均分合闸速度是总行程前后各去掉10%、取中间80%的行程与时间之比。这个定义各家不一样，看报告时先问清楚用的是哪一种，否则两台机器的数没法比。

刚合刚分速度的取法

1. 定义不统一：刚分刚合速度各制造厂定义不同，有的取合前分后10毫秒，有的取合前分后10毫米或6毫米，有的按开关型号单列。仪器里固化了十来种常见定义供选，还可以联机重新定义并固化。

2. 曲线自划段：找不到对应定义时，先按合前分后10毫秒测出时间行程曲线，再把两根坐标线移到厂家规定的位置，纵坐标之差除以横坐标之差就是刚分刚合速度。虚线锁在刚分刚合点上，实线可左右移动。

线圈电流波形的用途

1. 波形形状：合闸线圈通电后电流先上升，衔铁开始运动时反电动势让电流回落，衔铁走完行程后电流再上升，形成中间带凹口的形状。分闸线圈电流波形同理，只是幅值小一些。

2. 判读要点：凹口的位置对应衔铁行程，凹口拉长说明衔铁走得慢，多伴机构卡涩；电流持续偏高不回落，可能是线圈匝间短路或者控制电压偏高。电流量程20.00安、分辨率0.01安，看波形足够细。

几条曲线叠在一张图上

1. 综合图谱：断口时间波形、弹跳波形、时间行程曲线、线圈电流曲线都以时间为横坐标画在一张图上，谁先谁后一目了然。触头刚合的时刻与电流凹口的位置对得上，说明数据自洽。

2. 自洽检查：时间偏大而速度正常，看电流波形上线圈得电是否滞后；速度偏低而时间正常，多半是取样段划错。几条曲线互相印证，比单看一个数字可靠得多。

常见问答

问：同一台开关两台仪器测的刚分速度不一样，为什么？

　　答：多半是速度定义不同。一个取合前分后10毫秒，另一个取合前分后6毫米，算出来的自然不同。比对前先确认两台仪器用的是同一个定义，或者都在时间行程曲线上按厂家规定划段。

问：传感器装偏了会怎样？

　　答：旋转传感器的轴与开关旋转轴不同心，转动有阻碍，测出的曲线毛刺重，速度值忽高忽低；直线传感器拉杆与动触头运动方向不平行，行程会偏小，速度跟着偏。装完手推一遍确认顺滑再测。

问：最大速度和刚分速度哪个更重要？

　　答：都看。刚分刚合速度反映触头分离瞬间的灭弧条件，最大速度反映机构出力。有的厂家技术条件只给刚分速度限值，有的两项都给，按订货技术条件上写的为准。