高壓開關(guān)是電力系統(tǒng)中*重要的控制和保護設(shè)備，無論電力線路處于什么狀態(tài)，當(dāng)要求高壓開關(guān)動作時，它都應(yīng)能可靠地動作。高壓開關(guān)能夠開斷、關(guān)合及承載運行線路的正常電流，也能在規(guī)定時間內(nèi)開斷、關(guān)合及承載規(guī)定的異常電流，如過載電流和短路電流。雖然有個別單位在嘗試建立了一套標準與制定一個國內(nèi)統(tǒng)一規(guī)程規(guī)范來保證期量值溯源，但是到目前為止，尚沒有形成統(tǒng)一的檢測手段和措施，能夠?qū)Ω鞣N高壓開關(guān)動特性測試設(shè)備進行**的檢測，也沒有制定出國內(nèi)統(tǒng)一的規(guī)程規(guī)范來規(guī)范對高壓開關(guān)測試儀的量值進行溯源。因此繼續(xù)探討對高壓開關(guān)測試儀的測量技術(shù)仍然有必要，本文主要介紹測試高壓開關(guān)測試儀的時間特性的基本原理。

1 高壓開關(guān)測試儀的時間特性分類及含義

目前，市場上使用的高壓開關(guān)特性測試儀主要測量的時間量包括合閘時間，分閘時間，三相不同期時間和彈跳時間。

( 1) 合閘時間

從接到合閘指令瞬間起到所有極觸頭都接觸瞬間的時間間隔。

( 2) ( 開關(guān)的) 分閘時間

從開關(guān)分閘操作起始瞬間( 即接到分閘指令瞬間)起到所有極的觸頭分離瞬間的時間間隔。

( 3) 開關(guān)合閘/分閘同期性

開關(guān)合閘/分閘時，各極間及( 或) 同一極各斷口間的觸頭接觸/分離瞬間的*大時間差異。

( 4) 彈跳時間

開關(guān)動觸頭與靜觸頭在分( 合) 閘操作中，從**次分開( 合上) 開始到*后穩(wěn)定地分開( 合上) 為止的時間。

2 時間特性測量原理

高壓開關(guān)測試儀的工作原理是測試處于停電狀態(tài)的開關(guān)，高壓開關(guān)測試儀在開關(guān)的斷口端施加適度的電壓或者電流，同時產(chǎn)生觸發(fā)信號到高壓開關(guān)分合閘線圈控制高壓開關(guān)的分合閘動作，當(dāng)開關(guān)處于斷開時，兩端之間會擁有施加給它的電壓，當(dāng)開關(guān)閉合的時候，兩端連接在一起形成一個導(dǎo)體，從而兩端的電壓幾乎為零。即開關(guān)在斷開與閉合的一瞬間，開關(guān)兩端的電壓存在電壓突變，從而高壓開關(guān)測試儀就可以利用監(jiān)測從產(chǎn)生觸發(fā)信號時刻到電壓突變時刻之間的時長來測量分閘、合閘的時間。

根據(jù)測量高壓開關(guān)測試儀的工作原理，可以利用模擬器模擬一個可以設(shè)定標準時間的電壓突變信號，讓高壓開關(guān)測試儀對這一模擬的標準時間量進行測量，然后把實測值與標準值進行比較，得出高壓開關(guān)測試儀的測量誤差。

3 實現(xiàn)方法比較

比較成熟的有中國測試技術(shù)研究院研究的 KG － 11高壓開關(guān)特性測試儀校準裝置，還有中國計量科學(xué)研究院電磁所研發(fā)的高壓開關(guān)動作特性測試儀溯源計量標準裝置。雖然兩套裝置都是采用控制器控制信號模塊根據(jù)設(shè)定的時間產(chǎn)生一個高/低壓電平，同時啟動計時，待設(shè)定時間結(jié)束后產(chǎn)生一個電平突變，中止計時。高壓開關(guān)動作特性測試儀溯源計量標準裝置時間標準模塊由同步檢測單元、控制單元、信號產(chǎn)生單元、隔離單元、斷口信號輸出單元組成; 標準裝置上位機軟件完成時間標準量的設(shè)置，通過 USB 電纜下傳到標準裝置下位機的時間標準模塊。同步檢測單元接收到觸發(fā)信號后，控制系統(tǒng)根據(jù)上位機設(shè)置的時間標準量控制信號產(chǎn)生單元產(chǎn)生設(shè)置時間長度的高電平或低電平信號; 隔壁單元用來實現(xiàn)信號產(chǎn)生單元和斷口輸出單元間的電氣隔離; 斷口輸出單元與被檢測試儀器的時間測量端口連接，輸出標準時間信號，模擬高壓開關(guān)分合閘動作。雖然標準裝置可實現(xiàn)高**的定時控制和輸出，但是測量準確度可能會依賴于裝置的**控制與同步。KG － 11 高壓開關(guān)特性測試儀校準裝置則是雖然有設(shè)定時間，但是其工作原理是標準裝置和被檢高壓開關(guān)測試儀同時測量設(shè)定的時間信號，比較標準裝置的讀數(shù)與被檢設(shè)備的讀數(shù)，得出測量誤差，這個讀數(shù)與設(shè)定時間有一些出入，但是不影響測量結(jié)果，從而減輕了高精度控制的負擔(dān)，只需實現(xiàn)較好的同步，測量結(jié)果更多依賴于晶振頻率準確度，但是這種設(shè)計也同樣帶來另一個問題，就是重復(fù)性不夠好。

4 優(yōu)化思路

綜合兩套裝置的特點，可以將高壓開關(guān)測試儀的時間特性測量更直接體現(xiàn)到晶振頻率準確度上來，避免控制的**度可能影響到測量的結(jié)果。整合兩套裝置的特點或許是一個更好的選擇，即在高壓開關(guān)動作特性測試儀溯源計量標準裝置的基礎(chǔ)上在加上一個測量系統(tǒng)，可以與被檢設(shè)備同時測量設(shè)定的時間電平信號，測量結(jié)果以標準裝置的測量系統(tǒng)測得數(shù)據(jù)為準，從而可以減輕控制系統(tǒng)對測量結(jié)果的影響，因為其測量結(jié)果更加直接的依賴于晶振頻率的準確度。這樣既可以保證其較好的重復(fù)性，其測量結(jié)果也更直接地依賴于晶振頻率，采用同樣的晶振，準確度可能會更高。雖然多數(shù)高壓開關(guān)測試儀的測量范圍在 0. 1ms ～ 1000ms 之間，高壓開關(guān)測試儀校準裝置所選用晶振頻率在 105Hz 以上即可，但是采用同樣的晶振獲得更好的準確度也是值得研究的。