电阻器范文

电阻器篇1

目前在电子产品中表贴式电阻器为使用的主流，因此本文主要以表贴式电阻器为分析对象。表贴式电阻器制造工艺有厚膜和薄膜技术，厚膜电阻器传统的工艺及结构是首先进行氧化铝基板切割，接着将正反面印刷电极浆料，进行电极烧结后依次进行电阻体印刷、烧结、印制玻璃保护膜1、电阻值调整、印制玻璃保护膜2、第一次切割、形成侧电极（主要为镍或铬）、第二次切割和侧电极电镀（锡或锡铅）加厚等其他工序，厚膜片式电阻器结构示意图如图1所示。表贴式电阻器具有体积小、质量轻、组装密度高、容易标准化、性能优良和易于自动化装配等优点，但是表贴式电阻器的制造工艺决定了它结构脆、容易出现破裂或裂纹和对应力敏感的特点。而表贴式电阻器在其制造、运输、贴片、焊接、测试、使用以及拆装、再次焊接与重使用等过程中都不可避免地存在机械应力与热应力的作用，因此应力的作用对重用电阻器的可靠性会产生影响，这类影响主要表现在电阻器磁体出现裂纹甚至开裂，而开裂与裂纹带来电阻器的失效模式为电阻阻值增大，严重时甚至出现开路失效。因此对于拆卸后的电阻器是否可以重用，第一步要做的就是外观检验，可以通过放大镜观察电阻器外观是否有明显的应力损伤与裂纹，确认没有明显的外观损伤后再对其进行阻值测试。如果电阻阻值超出误差范围，则此电阻器可能已经出现了裂纹，这些微小裂纹在后续的生产或使用过程中应力的作用下会进一步扩展，最终导致瓷体开裂，引发失效。如果电阻阻值严重超出了标称值，则此电阻器可能已经出现了严重的开裂，这类出现裂纹的电阻器已经不具备重用的价值。图2所示就是表贴式电阻器瓷体开裂的典型形貌，图2中显示陶瓷基板靠近电极一端已经开裂，造成电阻端电极与电阻本体产生裂纹而开路，图3所示为电阻端电极与本体产生裂纹后电阻器的整体外观。

2环境腐蚀对重用电阻器可靠性的影响

目前表贴式电阻器中端电极和面电极所用的浆料一般为银或银钯合金。由于银具备良好的导电性能、可焊性能以及相对其他贵金属（如Au、Pt和Pd等）较低的成本等优势，因此在各类电极浆料中导电相主要以银或不同比例的银-钯浆料的应用为主，其他成分则为玻璃粉、有机粘合剂和松油醇等成分[3]。由于重用电阻器的使用环境多样，且过程不可追溯，因此即使光学外观检查正常的器件，其内部是否存在腐蚀也无法断定，特别是当硫化腐蚀已经发生，但是还没有造成完全开路时，从电性能测试只是阻值增大，还没有达到完全开路的状态，此时就更难以分析判断。因此硫化腐蚀造成的电极腐蚀是另一个影响重用电阻器可靠性的因素，在分析时可以从电阻阻值变化来判断是否有腐蚀的发生以及发生的程度。

3IMC生长对重用电阻器可靠性的影响

焊点是实现电阻器与PCB焊盘连接的主要部分，焊接过程中焊料与焊盘和器件焊端发生化学反应和物理扩散形成金属间化合物（IMC），IMC是影响焊点可靠性的重要因素。金属间化合物具有硬脆的特性，IMC生长厚度较小时可以在焊料和焊端间形成较好的冶金连接，但是金属间化合物的过度生长将严重影响焊点的性能[4-6]。对于重用的表贴电阻器来说，其焊端IMC最早在首次焊接过程中形成，其后还要经过老化过程、长期使用过程、高温拆装过程以及再次组装过程等多个热过程，这些热过程都会造成IMC的进一步生长和变化。IMC微结构的演化会严重影响焊点的力学性能，IMC越厚、界面越粗糙，对焊点强度的弱化作用就越显著，甚至在无外载荷作用的情况下，IMC的生长可能引起自身的开裂[7,8]，因此对于重用电阻器来说，焊端IMC的生长状况是影响其长期可靠性的又一个重要方面。金属间化合物对电阻器重用可靠性的影响主要是由于IMC在多次受热过程中的生长造成的IMC过厚，引起焊点界面变脆和强度下降，从而使焊点的寿命无法满足重用后的产品寿命要求。因此分析重用电阻器焊端IMC对可靠性的影响，主要就是分析其IMC生长状况及其对寿命的影响。由于IMC的生长过程是非常复杂的过程，不仅跟焊接过程的工艺参数（如温度、时间和升降温速率）、焊接材料的成分和焊接次数等有直接关系，还跟产品使用过程的温度条件也有关系，而电阻器组装过程的工艺参数信息和使用过程的温度条件等详细信息往往难以获得，因此对于重用电阻器的IMC生长评估很难建立准确的计算模型，但是可以根据常见的表贴式电阻器组装工艺状况建立粗略的分析模型，按照极端条件进行评估；如果按照极端条件评估，电阻器焊端IMC生长状况仍然可以满足后续电子产品的可靠性要求，则未达到极端情况下的电阻器也必然可以满足工艺可靠性的要求，这对于工程实现来说是具有现实意义的。比如对于计划重用的电阻器，如果其首次组装过程是双面回流工艺（这也是大多数电路板的组装工艺），则这块电路板上的部分电阻器已经经历过两次回流过程，这样的电阻器再从电路板上拆卸下来时又经历一次重熔过程（类似一次回流），当这样的电阻器又被用在新的电路板上时，可能又要经历两次回流过程，因此对于重用电阻器来说，极端的情况是要经历5次回流过程，其焊端IMC在这5次回流过程中的生长状况对后续焊点的可靠性会产生较大的影响。当然金属间化合物在老化过程、工作过程也会有生长和变化，只是这些过程生长速度相对较为缓慢，对IMC整体生长的影响较小。

4结束语

本文介绍了欧盟委员会制定的《WEEE指令》和中华人民共和国国务院的《废弃电器电子产品回收处理管理条例》中关于电子产品环保设计的要求，针对电子产品环保设计实施的一个重要方面电阻器的重用问题进行了分析和讨论。在电子产品中由于表贴式电阻器的使用量大和更新换代周期长，因此表贴式电阻器具备重用的优点。本文分析了影响表贴式电阻器重用可靠性的几个比较突出的工艺问题，如机械应力与热应力对重用电阻器可靠性的影响；环境腐蚀对重用电阻器可靠性的影响；金属间化合物生长对重用电阻器可靠性的影响。同时分析了这些工艺因素造成电阻器失效的模式和针对这些问题的分析和判断方法。对于表贴式电阻器重用的分析与寿命预测评估具有一定的参考价值。

电阻器篇2

[关键词]铝电解电容 低阻抗

中图分类号：TH551 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）01-0400-01

一、引言

高频低阻铝电解电容器在高频下的阻抗值大小，是这类电容的主要电性能指标，在电子产品使用过程中时常发生因铝电解电容器阻抗偏高，在高频下抗纹波能力差，出现铝电解电容器提前失效现象。为提高铝电解电容的抗纹波能力，在铝电解电容的制造过程一般是要想办法降低铝电解电容的阻抗值。本文是就个人的经验和大家探讨几种通过设计和工艺改善来降低高频低阻电容阻抗的方法，实现小型化大纹波电流。

二、 铝电解电容器的芯子结构及阻抗构成

2.1 铝电解电容器的芯子结构

铝电解电容器的芯子结构主要组成部分有：正极导针、负极导针、正极箔、负极箔、电解纸、电解液；

铝电解电容器的正极是正极箔，箔表面经过化成工艺产生一层铝的氧化物Al2O3，通过正极导针引出；铝电解电容器真正的负极是电解液，为了便于与外部电路连接，故通过一层负极箔由负极导针引出。

为了避免铝电解电容器内部正极和负极直接接触造成短路，正极箔和负极箔之间夹了一层电解纸，电解纸主要起到吸附电解液和隔离作用。

2.2 铝电解电容器的阻抗构成

为了研究铝电解电容器的阻抗，先来看一下铝电解电容器的内部等效电路：

从图1可看出，铝电解电容器的内部除了电容以外还存在等效串联电阻、寄生电感。其中等效串联电阻主要由以下几部分产生：引线电阻、刺铆接触电阻、金属氧化膜介质电阻、电解液电阻、电解纸电阻等。等效串联电阻带来的阻抗值加上寄生电感产生的感抗值（主要在高频条件下体现）共同组成了整个铝电解电容器的阻抗值。

三、铝电解电容器的低阻抗设计对策

为了降低铝电解电容器的阻抗值，就必须降低等效串联电阻和寄生电感。

3.1 等效串联电阻

3.1.1 引线电阻

铝电解电容器的引线如下图2所示，它由铝线（部分被压成引线舌片）与镀锡铜包钢（CP线）对焊而成：

引线电阻主要来源于铝线与镀锡铜包钢线的焊接带来的接触电阻，需要采用高纯度高品质的铝材，保证引线的镀锡、镀铜工艺，以提高对焊质量，来降低整条引线的电阻。

3.1.2 刺铆接触电阻

刺铆接触电阻指的是引线舌片与正极箔、负极箔铆接时产生的接触电阻，铆接部位细节。

由于高频低阻电容器多采用高电导率电解液，含水量较大，容易发生水合作用，刺铆工艺控制不好，引线舌片和电极箔之间存在较大间隙，如下图5，接触面积较小，接触电阻就大，同时含浸时电解液渗入空隙处进一步加剧接触电阻变大，对等效串联电阻影响非常大。

3.1.3 金属氧化膜介质电阻

金属氧化膜介质电阻是指铝箔表面形成的金属氧化膜本身带来的等效串联电阻，主要与化成箔工艺、铝箔材料有关，需要化成箔生产厂家努力降低铝箔表面金属化氧化膜介质损耗，来达到降低等效串联电阻的目的。

3.1.4 电解液电阻

电解液电阻是工作电解液带来的等效串联电阻。降低电解液的电阻率均是通过提高电解液的电导率来实现，但是电导率与电解液闪火电压是成反比的，因此如何做到在保证必需的闪火电压的前提下尽可能使工作电解液具有更低的电导率，一直以来都是各电容器生产厂家深入研究的课题。

3.1.5 电解纸电阻

电解纸会产生一部分阻抗，选用密度低，厚度更薄、渗透性好的纤维材质做成的电解纸能有效降低电解纸电阻。

3.2 感抗

电感是由电流流过电极箔、引线时产生的，铝电解电容器的感抗主要来源于引线的电感和芯包卷绕产生的寄生电感，尤其在高频条件下，感抗占主导地位。

对于引线式铝电解电容器，选择短而粗的引线能有效降低感抗值；芯包卷绕应该尽量保证卷绕圈数越少，则寄生电感就越小，因此矮而胖结构的铝电解电容除了铆接点数少导致等效接触电阻偏大以外，圈数太多，高频寄生电感太大也会导致铝电解电容器整体阻抗值变大。

因此设计选型时在考虑电源板尺寸限高的同时，也一定要注意兼顾铝电解电容器的阻抗值特性，高频滤波部分优选结构细而长的铝电解电容。

四、典型应用案例

为提高电源板机插率，减小PCB面积降低成本，研讨二次滤波高频低阻铝电解电容器由卧式改为立式机插方案。现有35V470uF规格高频低阻铝电解电容器，尺寸为10*20mm，容量再大尺寸只会更大，立式机插后均超过电源板12.5mm限高要求，只能采用卧式插件，为达到可立式机插方案，联合铝电解电容器厂商研讨解决方案，确定选用小型化大纹波高频低阻抗系列产品，具体如下：

4.1 改善措施：

根据上文分析，为了提高铝电解电容器的抑制纹波能力，减小发热量，需要降低高频阻抗，具体措施如下：

1.1 采用高耐热超低阻抗电解液，降低电解液电阻；

1.2 采用低阻抗电解纸，降低电解电阻；

1.3 采用高气密性封口丁基胶胶塞，提高气密性，延长铝电解电容器寿命，提高耐纹波电流；

1.4 同时为了满足限高要求，物料高度控制在12.5mm；

1.5 优化刺铆工艺，降低接触电阻值

4.2 常规参数对比：小型化大纹波35V330uF高频低阻产品，与原35V470uF普通高频低阻产品关键参数对比如下：

35V/330uF小型化高频低阻铝电解电容器，通过电容器材料及工艺上的改善，从以上参数测试可知，阻抗和纹波电流均优于容量更大的35V470uF普通高频低阻产品，同时尺寸10*12.5贴板机插后满足电源板限高要求，达到可立式机插降成本方案。

五、小结

铝电解电容器的内部阻抗值对产品性能影响较大，对整个开关电源滤波效果起到关键作用。降低铝电解电容器的阻抗值需从原材料、生产工艺、内部结构设计等多方面因素入手，而不能仅仅简单的通过增大电解液含水量来降低阻抗。

同时电源设计选型时也需重点关注滤波电容的阻抗值参数，选择低阻抗的铝电解电容器才能达到更好的滤波效果，有效提高电源工作效率。

参考文献

[1] 林学清，洪雪宝 铝电解电容器工程技术 厦门大学出版社

[2] 陈国光，曹婉真 电解电容器 西安交通大学出版社

电阻器篇3

关键词：电阻电容器　故障分析　故障处理　预防措施

电阻电容器是电力系统的一种重要的电气设备，是一种无功补偿装置。电阻电容器是一种静止的无功补偿设备，它的主要作用是向电力系统提供无功功率，提高功率因数。采用就地无功补偿，可以减少输电线路输送电流，起到减少线路能量损耗和压降、改善电能质量和提高设备利用率的重要作用。在长期运行工作中，因为运行环境、人为因素以及设计方面的问题，电容器故障屡见不鲜，严重地威胁着电力系统的运行。因此，运行人员必须对电阻电容器经常进行巡视检查，并及时将有缺陷的电阻电容器退出运行，以防事故发生。

一、常见故障现象的分析及处理

1、熔丝熔断。对熔丝熔断的电阻电容器应进行外观检查，确定是否存在鼓肚、过热、开裂以及熔丝元件熔断状况。外观无明显故障特征一般应进行试验，测量电阻电容器容量及遥测对地绝缘电阻。但目前各地亦曾发生由于熔丝质量不好或热容量不够以及接触不良而发生熔丝熔断的情况，更换熔丝后即正常了。

2、鼓肚现象。在所有电容器的故障中，鼓肚是占比例最大的。一般油箱随温度变化发生膨胀和收缩是正常现象，但当内部发生局部放电，绝缘油产生大量气体，就会使箱壁变形，形成明显的鼓肚现象。发生鼓肚的电容器不能修复，只能拆下更换新电容器。造成鼓肚的原因主要是产品质量问题，所以把好进货关是避免电容器鼓肚损坏的根本措施。

3、爆炸现象。产生爆炸的根本原因是极间游离放电造成的电容器极间击穿短路。我们认为电容器只要配装适当的保护熔丝，其安秒特性就小于油箱的爆裂特性。当电容器发生短路击穿时，熔丝将首先切断电源，避免爆炸产生，并且可以防止着火和将邻近电容器炸坏。星形接线的电容器组，由于故障电流受到限制也很少发生爆炸现象。因此可以肯定，单台保护熔丝是很重要的装置，其安秒特性配置适当就完全可以防止油箱爆裂，所以采用星形接线也是很重要的防爆措施。

4、渗漏油现象。实际中渗漏部位主要在油箱焊缝和套管处，说明是焊接工艺不良，厂家对密封实验没有严格要求，不是逐台试漏。实际中套管渗油的部位主要是根部法兰、帽盖和螺栓等焊口，渗漏的原因有加工工艺问题，还有结构设计和人为的原因。针对以上原因分别对厂家和运行检修人员采取措施，加强管理，渗漏问题可以得到解决。轻微渗漏可以用锡和环氧树脂补焊。

二、电阻电容器故障的预防措施

1、合理选择电容器的接线方式。电容器组的接线方式大体可分为单星形接线、双星形接线和角形接线等几种。电容器组应尽可能地采用中性点不接地的双星形接线，并采用双星形零流平衡保护。接线方式选择得正确简单，保护配置得合理可靠，可使电容器的故障大大减小。

2、保证合适的运行温度。在电容器运行过程中，应随时监视和控制其环境温度，加强通风，改善电容器的散热条件。电容器安装运行的环境温度范围为-50～+55℃。在特殊情况下，如果环境温度不能满足要求，可以用人工方法来降低空气温度或根据负荷情况短时退出电容器。

3、控制谐波。电容器投入时的电流过大，会导致电网的谐波超标引起过电流，故规定电容器的工作电流不得超过额定电流的1.3倍。目前，最有效的办法是在电容器的回路中装设适当参数的串联电抗器或阻尼式限流器来限制电网谐波。必要时，可在电容器上串联适当的感性电抗来限制谐波电流。

4、选取合适的熔断器。单台保护熔断器开断性能不好，是电容器爆炸的原因之一。单台电容器保护使用的熔断器属喷射式熔断器，主要靠熔断电流自身的能量产生气体熄灭电弧并开断故障电流，在电容器装置中常作为内部故障的主保护。熔断器如果能成功开断故障电容器，油箱是不会爆炸的。开断性能不良的熔断器往往是因在运行中灭弧管受潮发胀将管堵塞，此外还有安装方法不当或弹簧不到位，熔丝熔断后尾线不能迅速弹出等原因影响电弧开断。

三、结束语

电阻电容器是电网无功补偿重要元件，合理地控制运行电压、电流和温度环境等要素，正确处理电阻电容器绝缘不良等故障可保障，电容器长期有效运行。在运行中必须定期巡视电容器，发现电容器漏油、渗油、熔丝熔断等现象时，应立即停用。运行维护人员和管理者必须了解和掌握电阻电容器的绝缘结构、材料性能、工艺质量、维护方法及科学的诊断技术，并进行优化合理的运行管理，才能保证电力变压器的使用效率、寿命和供电的可靠性。在日常工作中，发现问题应及时处理，以保证电网经济稳定地运行。

参考文献

[1]张凤逸 高压并联电容器.辽宁省职工教育教材编审委员会，1985。

[2]张连彬 王树声 潘秀宝 变电常见异常运行实例分析与处理，1986。

[3]张冬雨 电阻电容器损坏的原因及防治措施[J].煤电平台，2008，4。

电阻器篇4

关键词 变压器；直流电阻；缺陷；消缺

中图分类号TM40 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）69-0074-02

江苏省盐城市射阳县供电局利用直流电阻测试数据，准确地判断并成功地处理了一台110kV变压器接线接触不良的。现将试验过程及检查方法介绍如下。

1直流电阻试及利用试验数据对变压器缺陷的判断

2004年6月下旬，我单位新建某110kV变电所进行1#主变安装，该主变的型号为SSZ10—31500/110，额定电压为110/37/10.5kV，额定电流165.3/491.5/1732.1A，连接组别为YN，YNO，D11。根据合同要求，可免于吊罩检查。我们对变压器进行全套电气试验，试验结束后，将现场数据与厂方数据进行对照分析，发现该主变35KV侧一档直流电阻不平衡率为2.51%，二档直流电阻不平衡率为1.09%，其它三档的直流电阻正常，且一档的误差率明显超出《江苏省电力设备交接和预防性试验规程》中所规定的标准。反复检查试验接线，更换了直流电阻测试仪，但结果与前次数据基本相符。依据表一数据，我们可以设想缺陷、故障点的部位：

1）35kV中压A相线圈一档抽头匝数有误；

2）35kV中压A相线圈分接头与引线连接接触不良；

3）35kV A相引线与套管导电杆连接不良；

4）35kV无励磁分接开关静触头接触不良。

35kV直流电阻（Ω）测温34℃湿度60%

对于以上几点可能性，我们可以这样进行预想和分析：

1）根据变压器的设计和要求，对于变压器线圈的绕制，作为以生产110kV变压器为主产品的生产厂家，变压器线圈都要进行产品的半成品和成品试验，而且，我们对原出厂试验报告及安装后的变压器试验报告中变压比试验数据进行比较，其误差值均小于±0.5%，符合规程要求，同时，其同档比较值亦无较大差别，因此，变压器线圈匝数有误的可能性较小，这种情况应该排除；

2）对于第二点，从表一的数据分析，如果分引线焊接不良，出现一档直流电阻不平衡亦在情理之中，因此也应当作为疑点之一；

3）35kV引线与导电杆的连接不好的情况，在以往的试验中，也曾出现过，但这次的试验数据与以往不同，无论从同档的三相数据，还是从同相的五档数据来看，A相引线与导电杆接触不好，它的梯度应当有一定的规律性，五档数值要么同大，要么同小，因此这可能性较小，但从检查的角度来看，这种方案是简便可行的。 作为检查预案之一；

4）对于无励磁分接开关动，静触头不接触不好的情况，在以往的检修，试验中、也时有发生。由于动、静触头表面出现氧化，使得动、静触头之间触电电阻过大，造成直流电阴不平衡，这种情况作为排查的重点。

从上述分析的结果，我们作了两种预案：

1）不吊罩检查。方法是打开35kV手孔，检查引线电杆之间的紧固情况简便易行，工期较短；

2）第一种方法未能检出问题时，即对变压器进行吊罩检查，从内部直观地查找缺陷部位，从而彻底解决直流电阻不平衡的缺陷。

2 缺陷的及排除

根据预案，打开35kV手孔，检查35kV引线与套管导电杆的连接情况，并未发现接触不发现象，于是又从导电杆的下部铜皮上进行直流电阻的反复测试，未发现其他导常。于是是我们就进行第二套方案。吊罩以后，检查分接开关动、静触头的接触情况和分接引线与静触头的连接情况，此次在进行接触电表测试时，发现A相对动、静触头的接触电阻，均大于1 000uΩ，一档的接触电阻为3 155uΩ，而B、C相动、静触头之间的电阻均小于500 uΩ（数据见表2），于是我们重点检查A相动、静触头35KV无励磁分接开关接触电阻（uΩ）

相别

的接触情况，经仔细检查发现主动接头夹紧弹簧力较小，经紧固螺丝调整弹簧行程后，弹力无明显变化，再经仔细检查发现主触头夹片间已无支撑圆珠，导致动触头夹片与静触头的接触压力不平衡。后经与厂方研究决定更换了35kV无励磁分接开关，于是又重新对更换新的无励磁分开关接触电阻进行测试，试验数据正常（见表3），35kV无励磁分接开关接触电阻（uΩ）同时又进行了35kV直流电阻的测试，试验数据也在正常标准范围之内，问题缺陷圆满解决。

相别

35kV直流电阻（Ω）为，油温36℃湿度60%

3 结论

变压器的场试验是变压器投入运行前对变压器是否具备正常运行条件的一次全面检查和评估，对电器试验工来说，只有根据变压器的工作原理，电气试验数据的计算及相关知识，并对各种实验方法，尤其是减少试验误差的办法能熟悉，并灵活运用，这样才能提高试验数据的准确率，对判断变压器是否存在问题尤其重要。

参考文献

[1]袁燕岭，甘景福，陈震，王金明，韩宝星.变压器直流电阻测试数据异常分析与处理[J].变压器, 2011(4).

[2]舒剑飞，张建学.变压器直流电阻测试实例分析与故障判断[J].电力学报，2010(4).

电阻器篇5

[关键词]变压器绕组；直流电阻；不平衡； 测量技术

中图分类号：TM4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）24-0360-01

引言

为保障昆钢安全稳定生产，按规程规定昆钢生产区主要变压器都要进行每年一度的电气预防性试验，变压器绕组直流电阻的检测就是其中重要的一项试验项目。在《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》（GB？50150-2006）中试验次序排在变压器试验项目的第二位。规程规定它是变压器大修时、无载开关调级后、变压器出口短路后和1～3年1次等必试项目，在变压器的所有试验项目中是一项较为方便而有效的考核绕组纵绝缘和电流回路连接状况的试验，它能够反映绕组匝间短路、绕组断股、分接开关接触状态以及导线电阻的差异和接头接触不良等缺陷故障，也是判断各相绕组直流电阻是否平衡、调压开关档位是否正确的有效手段。长期以来，绕组直流电阻的测量一直被认为是考查变压器纵绝缘的主要手段之一，有时甚至是判断电流回路连接状况的唯一办法。

1 变压器直流电阻测量技术及重要性

预防性试验是保证电力变压器安全运行的重要措施，对变压器故障诊断具有确定性影响，通过各种试验项目，获取准确可靠的试验结果是正确判断变压器故障的基本前提。变压器直流电阻的测量是变压器试验中一个重要的试验项目。通过测量，可以检查出：导电回路是否存在短路、开路或接错线；绕组导线的焊接点、引线与套管的连接处是否良好、分接开关有无接触不良等； 还可以核对绕组所用的导线规格是否符合设计要求。

1.1 变压器直流电阻测量技术标准

1.1.1 误差计算公式

由于变压器制造质量、运行单位维修水平、试验人员使用的仪器精度及测量接线方式的不同，测出的三相电阻值也不相同，通常引入如下误差公式进行判别：

R%=[（Rmax-Rmin）/RP]×100%

RP=（Rab +Rbc +Rac ）/3

式中 R%DDDD误差百分数

RmaxDDDD实测中的最大值（Ω）

RminDDDD实测中的最小值（Ω）

RP DDDD三相中实测的平均值（Ω）

1.1.2 误差判断标准

l600kVA以上变压器，各相绕组电阻相互间的差别不应大于三相平均值的2%，无中性点引出的绕组其线间差别不应大于三相平均值的1%。

1600kVA及以下的变压器，相间差别一般不大于三相平均值的4%，线间差别一般不大于三相平均值的2%。

1.1.3 相同部位测得值比较换算公式及标准

与以前相同部位测得值比较，其变化不应大于2%。 不同温度下电阻值按下式换算：

R2=R1

式中：R1、R2分别为在温度t1、t2下的电阻值；T为电阻温度常数，铜导线为235，铝导线为225。

2 直流电阻测试技术

2.1 变压器直流电阻常规测量方法

在中、小型变压器的实际测量中，大多采用直流电桥法，当被试线圈的电阻值在1欧以上的一般用单臂电桥测量，1欧以下的则用双臂电桥测量。这种测量方法，要根据变压器的大小选择合适的电桥来进行测量，而且充电测量时间长，抗干扰能力弱，稳定性差。由于BZC3395变压器直流电阻测试仪不但测量速度快、可靠性高、质量好、抗干扰能力强且操作简单。因此，我们选用了BZC3395变压器直流电阻测试仪来进行变压器直流电阻测量。

2.2 测试电流的选择

仪器测试电流为1mA、20 mA、1 A、5 A、10 A可供选择，可根据测量绕组的大小选择不同测试电流大小。测量范围选择：1mA（200Ω～20kΩ）、20 mA（2Ω～1kΩ）、1 A（100mΩ～20Ω）、5 A（1mΩ～4Ω）、10 A（1mΩ～2Ω）。测量同一变压器同一电压等级的各相绕组时，应选择相同的电流进行测量，避免造成系统误差。变压器容量越大，绕组的电阻越小，选择的测试电流越大。注意所选测试电流的测量范围要大于实际电阻值，以免出现所测绕组直流电阻大于所选电流的最大测量范围，使测量开始后电流达不到预定值，导致直阻仪长时间处于等待状态，使直流电阻值无法正常测量出来，降低了工作效率。

2.3 线间电阻换算成相电阻方法

为了确定缺陷所在的相别，对于无中性点引出的三相变压器，需将测得的线间电阻换算成相电阻。设三相变压器的可测线间电阻为：Rab、Rbc、Rac，每相电阻为Ra、Rb、Rc，当变压器线圈为Y型联接时，且无中性引出时，如下式。

Ra=（Rab+Rac-Rbc）/2， Rb=（Rab+Rbc-Rac）/2，Rc=（Rac+Rbc-Rab）/2。

当变压器线圈为第一种方式型联接，且a连y、b连z、c连x时，如下式。

Ra=（Rac-RP）-RabRbc/（Rac-RP），Rb=（Rab-RP）-RacRbc/（Rab-RP），Rc=（Rbc-RP）-RabRac/（Rbc-RP），RP =（Rab+Rbc+Rac）/2。

当变压器线圈为第二种方式型联接，且a连z、b连x、c连y时，如下式。

Ra=（Rab-RP）-RacRbc/（Rab-RP），Rb=（Rbc-RP）-RabRac/（Rbc-RP），Rc=（Rac-RP）-RabRbc/（Rac-RP），RP=（Rab+Rbc+Rac）/2。以上各式中 Ra、Rb、Rc――各相电阻，Rab、Rbc、Rac――线电阻。

3 应用分析

通过变压器绕组的直流电阻测量，能有效检查绕组匝间短路、绕组断股、分接开关接触状态以及导线电阻的差异和接头接触不良等缺陷故障，也是判断各相绕组直流电阻是否平衡、调压开关档位是否正确三相电阻是否平衡等的有效手段。

3.1 案例

昆钢板带开关站值班员在日常巡检过程中发现2#所用变所供低压电b相无电压指示，因此就对该变压器进行紧急停电检查。昆钢板带开关站2#所用变SG9-50，容量为50kVA。在进行绕组直流电阻测量时，测得高压6kV侧相电阻值如下所示。

电阻器篇6

关键词：电学实验 器材选择 分压接法 限流接法选择 电流表内接 电流表外接

关于滑动变阻器的“选择”问题主要分为两大类：总阻值大小的选择和分压、限流接法的选择。关于电流表的“选择”问题主要分为两大类量程的选择和电流表内接和外接的选择。现分别讨论：

一.滑动变阻器的选择

1.选择滑动变阻器的原则

（1）.安全性原则。即所选用的滑动变阻器及其接法，要保证电路的安全。如果该滑动变阻器的全部电阻连入到电路中，电路中的电流还是超过了电流表的量程，就必须选用滑动变阻器分压接法或者另换总阻值较大的滑动变阻器。就接法而言，从安全角度来看，分压接法的安全性要高得多。

（2）.遵循实际要求原则。试题中有明确要求时，滑动变阻器及其接法的选择就必须按要求办。若题目中有“电压从0开始调节”、“要求较大的电压变化范围”等要求时，则选用分压接法，所用滑动变阻器的总阻值要相对小一些（但绝不是越小越好，还要确保自身的安全）；若题目中出现“调节滑动变阻器使电路中电流变化比较明显”等要求，则选用限流电路，滑动变阻器的总阻值应比电路其他部分的总阻值大。

（3）.科学性原则。即根据滑动变阻器总阻值与待测电阻的关系，选择相应的接法。如果滑动变阻器的总阻值比待测的电阻要小，适合用分压接法；反之，滑动变阻器的总电阻比待测电阻阻值大，则适合用限流接法，此时如果所提供的滑动变阻器有两个，且均满足上述条件，则选择总电阻相对较小的，调节灵敏度高。

2.滑动变阻器接法的选择

（2）.两种接法的适用条件

限流式接法适合测量阻值小的电阻（跟滑动变阻器的总电阻相比相差不多或比滑动变阻器的总电阻还小）。

分压式接法适合测量阻值较大的电阻（一般比滑动变阻器的总电阻要大）。

如果Rx很小，限流式接法中滑动变阻器分得电压较大，调节范围也比较大。Rx很大时，分压式接法中Rx几乎不影响电压的分配，滑片移动时，电压变化接近线性关系，便于调节。

①若采用限流式接法不能控制电流满足实验要求，即若滑动变阻器阻值调到最大时，待测电阻上的电流（或电压）仍超过电流表（或电压表）的量程，或超过待测电阻的额定电流（或电压），则必须选用分压式接法。

②若待测电阻的阻值比滑动变阻器总电阻大得多，以致在限流电路中，滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端时，待测电阻上的电流或电压变化范围不够大，此时，应改用分压电路。

③若实验中要求电压从零开始调节，则必须采用分压式电路。

④两种电路均可使用的情况下，应优先采用限流式接法，因为限流式接法电路简单、耗能低。

（3）、滑动变阻器的限流接法与分压接法的选择方法

A.下列三种情况必须选用分压式接法

①要求回路中某部分电路电流或电压实现从零开始可连续调节时（如：测定导体的伏安特性、校对改装后的电表等电路），即大范围内测量时，必须采用分压接法.

③若采用限流接法，电路中实际电压（或电流）的最小值仍超过RL的额定值时，只能采用分压接法.

B.下列情况可选用限流式接法

①测量时电路电流或电压没有要求从零开始连续调节，只是小范围内测量，且RL与R0接近或RL略小于R0，采用限流式接法.

②电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小，不能满足分压式接法的要求时，采用限流式接法.

③没有很高的要求，仅从安全性和精确性角度分析两者均可采用时，可考虑安装简便和节能因素采用限流式接法.

二.电表的选择与接法

1.选择电表的原则

根据实验原理和实验室条件选择电表是进行正确测量的前提，一般遵循以下两原则：

⑴安全性原则：要能够根据实验要求和客观条件选用合适的仪器，使实验切实可行，能达到预期目标。另外还要注意测量仪器的量程，电阻类器件的电流不能超过其最大允许电流等。如果量程仍然不满足条件，就要对电表进行改装。

⑵准确性原则：根据实验的需要，选用精度合适的测量工具，根据不使电表受损和尽量减少误差的原则选择电表.首先保证流过电流表的电流和加在电压表上的电压均不超过使用量程.然后合理选择量程。务必使指针有较大偏转（一般取满偏的1/3-2/3左右），以减少测读的误差。但对某个实验来讲，精确程度够用即可，并不是精度越高越好。

2.电流表的内接法和外接法的比较

【解析】：电源已经给定，在安全性和精确性的双重考虑下，电压表和电流表很容易选出。至于滑动变阻器，由于提供的两个滑动变阻器的总阻值都比待测电阻大，这就决定必须采用限流接法，在此前提下，则选择总阻值相对较小的，调节灵敏度高一些。同时，由于待测的电阻与电流表和电压表的内阻比起来，应该看作小电阻，因此在电路上应该采用电流表外接法。所以所选器材是A.C.D.F.H，电路图如图4所示。

参考文献

[1] 韦中《电学实验中滑动变阻器的“选择”题》

电阻器篇7

关键词：液阻；启动器；绕线式异步电动机

1 前言

随着科技的发展液阻真空电机启动器得到广泛的应用，进一步代替电机电刷滑环装置。通常情况下，绕线式异步电动机多采用传统的频敏启动装置，在转子回路中串入电阻，以增加电动机机的启动转矩并通过电缆，连接到电机转子端集电环、电刷、分段切除的金属电阻中。本装置缺点电刷与集电环之间摩擦，容易发热，使集电环松动，同时产生粉尘，在粉尘的作用下，易产生火花导致集电环出现灼烧现象，如果不及时处理，会引起电动机电动势能不均衡，电流分布不匀甚至烧毁电机，因此使事故率提高维修困难，材料损耗增加。而无刷启动器则完全避免了以上缺点。

无刷启动器构造主要由机壳、启动液、动极板、弹簧、接线柱、安全阀、及排气阀组成，安装方式如图。

2 启动器性能原理

a. 液阻真空电机启动器是采用电机转子旋转时所产生的离心力作为自身动力，控制起动电阻的大小，达到减少电机起动电流、增加起动转矩，使绕线异步电动机实现无刷自控运行的装置。

b. 内部串入的电阻在离心力作用下，其阻值与速度的平方成反比，具有恒电流、恒转矩起动电机的功能。它的最大特点启动电流在0.6-2.6le、起动转矩在0.6-2.6Me内任意设定，并使起动电流、起动转矩在起动过程中接近恒定。

c. 并可根据机械负载的特性自动改变起动电阻的大小，调节起动转矩和起动电流，使电动机处于最佳起动状态。能在保持电机起动转矩不变的情况下，使起动电流从7Le降到1.6Le，并能以最大转矩起动电机。

d. 液阻真空电机启动器可以通过改变电解液的，改变起始电阻的大小，以达到调整电机的起始电流，满足不同负荷对起始电流和起动转矩的要求，避免了传统起动装置起动电流不能无级调整这一缺点。

3 启动器的优点

a. 无刷液阻真空电机起动器彻底根除使用滑环、碳刷时所造成的各种危害。去掉传统、复杂的起动装置，操作方便。并可大大减少维修费用。

b. 启动器采用转子离心力做为自身动力，不再需要外接电缆并去掉了传统、繁琐、多触点元件组成的起动装置，基起动装置的功率损耗及电机的起动时间比定子控制式电机软起动器减少10倍以上，但起动器的综合价格不及其它软起动器的1/3。电气原理如图所示

c. 电机运转过程中，如出现堵转现象。随着电机转速的降低，起动器会自动投入运行，达到增加电机转矩，减少起动电流的目的。

d. 起动控制由起动器根据电机的转矩自动完成。彻底避免了其它起动装置不能根据负载的大小，自动跟踪电机起动过程而造成电机或起动器损坏等不良现象。

e. 起动电阻直接安装在电动机的转轴上，利用电机旋转时产生的离心力作为动力，控制电阻的大 小，达到减少电机起动电流、增加起动转矩，实现无刷自控运行的目的。

f. 设置安全排气阀，在电机转速达到额定转速后，自动打开排气阀，保证起动器的安全可靠运行。

g. 克服了定子控制式电机软起动器的起动转矩与起动电流的平方成正比这一缺陷，在降低电机起 动电流的同时增加电机起动转矩，并能以最大转矩起动电机。

h. 采用防锈、防变质、防冻（冰点心-40度）、防沸（沸点为120度）的四防起动液、提高起动器的使用寿命。

4 工程实例

我矿300吨球磨机电机，原采用集电环碳刷、装置。平均四个月就要更换一次电刷，主要是集电环发热严重导致松动，有时出现火花灼伤。经观察分析主要有以下原因：a.电压不稳的情况下，集电环发热松动。b.负载过大。c.空气粉尘含量较高。d.电刷弹簧压力不均衡。e.电刷电流分布不均匀。因此对碳刷的维护频率较高，后经研究决定。改成液阻真空电机启动器，有效提高运转率，给企业直接带来经济效益。

5 结束语

液阻真空电机启动器结构简单、重量轻、价格低、起动性能优越、运行可靠、维护工作量小。在实际应用中，避免了以往对电机电刷的频繁维护，提高设备运转率，降低成本增加效益。同时避免了启动装置相应的控制电缆及控制柜，不用考虑设备的安装调试工作。相信在未来的发展中，液阻真空电机启动器将具有不可限量的光明前景。

参考文献

[1]刘厚刚.无刷液阻真空电机启动器的原理及应用[J].2012.

[2]朱福奶，马国奶，屠永平.无刷液阻真空电机启动器[P].中国专利， 201020100991，2010.

电阻器篇8

【关键词】变压器;直阻;要求;2倍

1、引言

在进行变压器绕组直流电阻的测试工作中，经常会有试验人员记不清试验值的要求，甚至有些工作多年试验人员会犯概念性错误，把星形接线、三角形接线绕组直流电阻的要求分别对应相间差别和线间差别。本文通过对变压器绕组直流电阻要求的分析论证，帮助试验人员（指没有开展状态检修仍在使用《电气设备预防性试验规程》的单位的试验人员）在理解的基础上记忆，避免工作上失误造成的不良影响。

2、变压器绕组直流电阻要求

在《电气设备预防性试验规程》（DL/T596-1996）中，对变压器绕组的直流电阻要求如下：

1）1.6MVA以上变压器，各相绕组电阻相互间的差别不应大于三相平均值的2%，无中性点引出引出的绕组，线间差别不应大于三相平均值的1%。

2）1.6MVA及以下变压器，各相绕组电阻相互间的差别不应大于三相平均值的4%，无中性点引出的绕组，线间差别不应大于三相平均值的2%。

3）与以前相同部位测得值比较，其变化不应大于2%。

由于变压器绕组直流电阻的要求与变压器的容量有关，为了叙述方便，在以下的讨论中均指1.6MVA以上变压器。

3、试验人员常犯的错误

有关变压器绕组直流电阻要求，试验人员常犯以下的错误：

1）记忆错误。把相间差别记为1%，线间差别记为2%。

2）概念错误。把相间差别要求误认为星形接线时的要求，把线间差别要求误认为三角

形接线时的要求;即只要绕组是星形接法，无论测量的是相间电阻还是线间电阻，均认为其要求为2%;而只要绕组是三角形接法，无论测量的是相间电阻还是线间电阻，均认为其要求为1%。

其犯错的根源就在于不理解为什么相间要求是线间要求的2倍。

4、分析论证

下面对变压器绕组直流电阻要求中相间差别是线间差别2倍的问题通过数学推理加以论证

首先假设a、b、c三相绕组直流电阻分别为Ra、Rb、Rc，相间差别为M，线间差别为

N，则相间差别可表示为：

M=3（Ra―Rb）/（Ra+Rb+Rc）;

M=3（Rb―Rc）/（Ra+Rb+Rc）;

M=3（Rc―Ra）/（Ra+Rb+Rc）;

下面分别对星形接法和三角形接法中线间电阻的差别进行推导。

1）星形接法

线间电阻为：

Rab=Ra+Rb，Rbc=Rb+Rc，Rca=Rc+Ra;

线间差别为：

NY=3（Rbc―Rab）/（Rab+Rbc+Rca）=3（Rc―Ra）/2（Ra+Rb+Rc）=M/2;

NY=3（Rca―Rbc）/（Rab+Rbc+Rca）=3（Ra―Rb）/2（Ra+Rb+Rc）=M/2;

NY=3（Ra b―Rca）/（Rab+Rbc+Rca）=3（Rb―Rc）/2（Ra+Rb+Rc）=M/2;

2）三角形接法

以Y/―11的变压器为例，即a头接b尾、b头接c尾、c头接a尾。

线间电阻为：

Rab=Rb（Ra+Rc）/（Ra+Rb+Rc）;

Rbc=Rc（Ra+Rb）/（Ra+Rb+Rc）;

Rca=Ra（Rb+Rc）/（Ra+Rb+Rc）。

线间差别为：

N=3（Rab―Rbc）/（Rab+Rbc+Rca）

=3Ra（Rb―Rc）/2（RaRb+RbRc+RcRa）

=3（Rb―Rc）/2（Rb +Rc+RbRc/Ra）;

N=3（Rbc―Rca）/（Rab+Rbc+Rca）

=3Rb（Rc―Ra）/2（RaRb+RbRc+RcRa）

=3（Rc―Ra）/2（Ra+Rc+RcRa/Rb）;

N=3（Rca―Rab）/（Rab+Rbc+Rca）

=3Rc（Ra―Rb）/2（RaRb+RbRc+RcRa）

=3（Ra―Rb）/2（Rb+Ra+RaRb/Rc）。

由以上各式可以看出，NY与N比较，只是分母有所差别;为了比较，下面取一对对应的NY与N进行一下比较：

（N―NY）/ NY= [3（Ra―Rb）/2（Rb+Ra+RaRb/Rc）―3（Ra―Rb）/2（Ra+Rb+Rc）]

/3（Ra―Rb）/2（Ra+Rb+Rc）

=（Rc2―RaRb）/（RaRb+RbRc+RcRa）

现在，我们假设三相绕组中，a相是问题绕组，设Rb=Rc=R、Ra=XR，则

δ=|（N―NY）/ NY|=|（1―X）/（1+2X）|

下面，我们对X取若干数值进行比较，见下表：

从以上计算结果可知，即使问题相的直流电阻比正常相的直流电阻大10%，星形接法与三角形接法线间差别的差值仅为0.15%，因此，可以认为 N≈NY=M/2。

5、结论