一、過渡電阻的狀態(tài)為什么必須靠波形來判斷

1、一次變換的四步動作

DL/T 265-2012《變壓器有載分接開關(guān)現(xiàn)場試驗導則》把電阻式分接開關(guān)的一次變換程序拆成四步：分接選擇器動觸頭離開靜觸頭，動觸頭合上相鄰靜觸頭，切換開關(guān)動作，一級變換完成。

這四步在電氣上留下的是回路電流與電壓隨時間的完整變化過程。過渡電阻只在中間一個很短的時間窗口內(nèi)接入回路，靜態(tài)測量看不到這個窗口。

過渡電阻屬于分接開關(guān)本體的組成部分。GB/T 10230.1-2019《分接開關(guān)》中針對性能要求和試驗方法的分冊規(guī)定了分接開關(guān)的使用條件與技術(shù)要求，選型與驗收階段看的是本體參數(shù)，運行階段看的是它在回路中的表現(xiàn)，兩者不在同一份文件里。

2、過渡電阻在變換過程中的作用

變換過程中相鄰兩個分接之間存在電位差。直接把兩側(cè)短接會產(chǎn)生循環(huán)電流。過渡電阻串入回路，把該電流限制在觸頭能夠承受的水平。切換開關(guān)處于橋接狀態(tài)時兩側(cè)同時接通，限流任務全部由過渡電阻承擔。

阻值一旦發(fā)生變化，限流能力隨之改變，觸頭的燃弧時長與燒蝕速率也會跟著變化。判斷過渡電阻是否存在缺陷，需要知道它在被接入的那段時間里究竟呈現(xiàn)多少歐姆。

3、靜態(tài)直流電阻測量的盲區(qū)

測量繞組直流電阻時，切換開關(guān)停在某一個確定位置，過渡電阻并未接入回路。此時得到的數(shù)值只反映繞組本體。

過渡電阻的變值、開路、接觸不良，都不會在這一測量中留下痕跡，把整個變換過程壓縮成一個阻值，等于丟掉了時間軸上的全部信息。

4、動態(tài)電阻測量的位置

直阻儀在直流壓降法的基礎(chǔ)上連續(xù)記錄切換全過程的電壓與電流，按歐姆定律逐點換算成動態(tài)電阻曲線，工程上把這一方法寫作 DRM。

曲線的橫軸是時間，縱軸是回路電阻。DL/T 265-2012 的試驗項目表把過渡電阻值列為獨立項目，并規(guī)定宜使用直流法測量。動態(tài)電阻測量正是直流法在時間軸上的展開。

二、直流動態(tài)電阻測量的原理與接線

1、四端測量結(jié)構(gòu)的作用

JJG 1205-2025《直流電阻測試儀檢定規(guī)程》在概述中說明，直阻儀采用四端測量結(jié)構(gòu)，在被測電阻上施加直流電流，測量其兩端電壓降，由電壓降與電流之比算出電阻值。

電流注入回路與電壓取樣回路彼此分開以后，注流引線自身的電阻與端子接觸電阻不再進入取樣回路，若把兩者并在同一對端子上，端子接觸電阻會被一并計入讀數(shù)。

2、恒流源與感性負載的建立過程

變壓器繞組屬于大電感負載。直流電源加在繞組兩端以后，電流按指數(shù)規(guī)律上升，上升的快慢由繞組電感與回路總電阻之比決定。

電流尚未穩(wěn)定時的讀數(shù)沒有意義。回路總電阻越小，這一比值越大，等待時間越長，分接開關(guān)觸頭接觸狀態(tài)的變化會改變回路總電阻，從充電曲線的斜率上可以間接看出來。不能替代直接測量。

3、電流通道與電壓通道的同步

動態(tài)電阻曲線上的每一個點，都由同一時刻的電壓與電流相除得到，兩個通道的采樣時刻必須對齊，否則變換瞬間會出現(xiàn)虛假的電阻跳變。

切換過程中的回路電阻在數(shù)毫秒內(nèi)變化數(shù)倍，通道之間哪怕只有零點幾毫秒的時延，換算出的阻值偏差也會相當可觀。

4、采樣間隔與可分辨的時間尺度

以 0.1 ms 的采樣間隔記錄，每秒可得到一萬個數(shù)據(jù)點，三相開斷不同步時間若在毫秒量級，對應的數(shù)據(jù)點只有十來個。

判定不同步時間所需的時間分辨能力，與判定過渡電阻值所需的能力并不相同，前者要求分辨毫秒級的差異，后者要求在被接入的窗口內(nèi)取得足夠多的點用于平均。側(cè)重點不同。

三、從波形換算過渡電阻的量化推演

1、直流壓降法的基本關(guān)系

回路電阻等于測得的電壓除以注入電流。這一關(guān)系在電流穩(wěn)定時嚴格成立。

變換過程中電流本身也在變化。儀器若只記錄電壓而不記錄電流，波形上的每一次電壓跌落都會被誤讀成電阻下降。這一點決定了動態(tài)測量的通道配置。

2、窗口取平均對隨機噪聲的抑制

設(shè)過渡電阻被接入的時長為 T，采樣間隔為 t，窗口內(nèi)的數(shù)據(jù)點數(shù)為兩者之比。

DL/T 265-2012 附錄 A 對一例無異常波形給出的橋接時長為 8.25 ms，按 0.1 ms 采樣，窗口內(nèi)約有 82 個點。取平均以后，隨機噪聲按點數(shù)的平方根衰減，約被壓低 9 倍。

這是動態(tài)測量相對單點測量的直接收益，點數(shù)越多，阻值讀數(shù)越穩(wěn)。

3、繞組時間常數(shù)與等待時長

繞組回路的時間常數(shù)等于電感與回路總電阻之比，以電感 2 H、回路總電阻 0.4 Ω 為例做一次演算，時間常數(shù)約為 5 s。

工程上按 5 倍時間常數(shù)判斷電流是否進入穩(wěn)定區(qū)，對應的等待時長約為 25 s，若回路中串入過渡電阻使總電阻升到 5 Ω，時間常數(shù)降到 0.4 s，等待時長不足 2 s。

同一臺設(shè)備測繞組與測過渡電阻，兩者的等待時長差異很大，這一差異來自回路電阻，不來自儀器本身。耗時不可類推。

4、時間分辨率換算到觸頭行程

把時間軸上的分辨率換算到觸頭行程上，需要知道動觸頭在橋接段的平均運動速度，若速度為 1 m/s，0.1 ms 對應 0.1 mm 的位移。

這一量級與觸頭表面燒蝕坑的深度接近，波形上的細部特征有可能對應到具體的觸頭位置。該對應關(guān)系需要結(jié)合開關(guān)型號的行程曲線才能確定，僅憑波形反推并不可靠。

5、三相不同步時間的判讀誤差

DL/T 265-2012 規(guī)定三相觸頭開斷不同步時間不大于 3 ms，判定該值取三相波形上對應特征點的時刻之差。

特征點判定的不確定性約為一個采樣間隔的量級，在 3 ms 的限值下，0.1 ms 的采樣間隔對應的相對不確定度約為 3%。

附錄 A 中兩例無異常波形給出的不同步時間為 1.18 ms 與 0.24 ms，分別為限值的 39% 與 8%，判讀余量都很充裕。讀數(shù)可信。

四、無異常波形的特征

1、附錄 A 給出的波形構(gòu)成

DL/T 265-2012 以資料性附錄的形式給出有載分接開關(guān)的試驗波形。附錄 A.1 收錄無異常開關(guān)的波形，A.2 收錄有異常的波形。

所給波形的橫軸為時間，分度按 40 μs 標注，縱軸為回路電流。圖 A.1 為一次繞組 YN 接線雙電阻 V 型分接開關(guān)變換程序的直流試驗波形。

2、橋接時長與三相開斷不同步時間

附錄 A 對兩例交流波形給出了分析結(jié)果。一次繞組 YN 接線雙電阻式 MR 型分接開關(guān)，橋接時長 20.29 ms，進入橋接后的三相開斷不同步時間 1.18 ms。一次繞組 D 接線雙電阻 V 型分接開關(guān)，橋接時長 8.25 ms，三相開斷不同步時間 0.24 ms。

兩組數(shù)據(jù)放在一起可以看出，橋接時長與不同步時間并不同步變化。前者相差約 2.5 倍，后者相差約 5 倍。

3、接線方式帶來的波形差異

YN 接線與 D 接線的回路結(jié)構(gòu)不同。D 接線的一相與其余兩相構(gòu)成回路，過渡電阻接入以后，整個回路的電流分配會發(fā)生變化。

同一臺開關(guān)在不同接線方式下測得的橋接時長并不相同，比較兩臺開關(guān)的橋接時長，前提是接線方式一致。條件不齊則無意義。

4、零序試驗中的限流表現(xiàn)

附錄 A 對三相三柱式變壓器零序試驗波形的分析指出，三相三柱式變壓器的零序阻抗較小，分接開關(guān)切換過程中串入繞組的過渡電阻對試驗電流的限制作用比較明顯，切換結(jié)束后零序電流逐步恢復穩(wěn)定。

同一只過渡電阻在不同回路條件下的表現(xiàn)可以相差很多，判斷它是否存在異常，需要先明確當前回路在多大程度上放大了它的作用。

5、一段波形可以讀出的四項內(nèi)容

一段完整的變換波形至少可以讀出四項內(nèi)容。過渡電阻接入期間的阻值水平，接入持續(xù)的時長，三相之間特征點的時刻差，以及切換結(jié)束后阻值回到繞組本體的過程是否平滑。

這四項與 DL/T 265-2012 的試驗項目相互對應。阻值水平對應過渡電阻值的測量，時刻差對應三相開斷不同步時間，末一項對應測試電流的連續(xù)性。

五、異常波形的識別

1、電流的不圓滑變化

附錄 A 收錄的一例異常波形為消弧線圈雙電阻分接開關(guān)觸頭氧化的 600 V 交流試驗波形。其分析指出，分接開關(guān)變換過程中電流出現(xiàn)不圓滑變化。

變化率出現(xiàn)突變，說明回路電阻在變化過程中出現(xiàn)了非預期的臺階，觸頭表面氧化層使接觸電阻升高，在觸頭壓力變化的瞬間形成跳變。

2、電流斷續(xù)

同一例波形標注的另一特征是電流斷續(xù)，回路在某一時刻完全失流，說明橋接過程中出現(xiàn)了兩側(cè)同時斷開的窗口。

這一窗口意味著變換瞬間繞組電流被強制截斷，對感性回路而言，截斷會在繞組兩端產(chǎn)生過電壓。

3、測試電流閃變點

該例波形的第三項標注是測試電流閃變點，閃變與斷續(xù)的區(qū)別在于失流的時長，閃變對應的中斷更短，可能只有一個采樣間隔。

按 0.1 ms 采樣，只持續(xù)一個采樣間隔的失流在波形上表現(xiàn)為一個偏離曲線的點，儀器若未做連續(xù)記錄，這一點很容易被漏掉。

4、方法本身的可觀測邊界

附錄 A 對上述消弧線圈雙電阻分接開關(guān)的分析同時指出，其切換的橋接過程在交流試驗中不能顯示。

這一條提示了一個方向性結(jié)論：不同試驗方法對同一臺開關(guān)的可觀測性并不相同。某一方法看不到的特征，不能據(jù)此斷定該特征不存在。方法各有邊界。

5、三類缺陷在波形上的區(qū)分

過渡電阻變值、開路、接觸不良在波形上留下的痕跡并不相同。

變值使接入期間的阻值水平整體偏移，波形形狀仍然完整，開路使接入期間的電流降到接近零，平臺變成深坑。接觸不良表現(xiàn)為阻值在窗口內(nèi)跳動，平均值可能仍然落在允許范圍以內(nèi)。

判讀順序宜先看窗口的形狀是否連續(xù)，再看窗口內(nèi)的平均值是否落在允許范圍，末了核對切換結(jié)束后阻值是否回到繞組本體。

六、測量結(jié)果的不確定度分項拆解

1、示值誤差的兩項構(gòu)成

JJG 1205-2025 對直阻儀的示值誤差以兩項相加的形式給出：與電阻示值有關(guān)的系數(shù)乘以示值，加上與滿量程值有關(guān)的系數(shù)乘以滿量程。

規(guī)程同時規(guī)定，兩項系數(shù)之比不小于 5，且兩項之和不超過對應準確度等級的數(shù)值，0.1 級的限值為 0.1%，0.2 級為 0.2%，0.5 級為 0.5%。

2、量程選擇對誤差允許上限的影響

以與示值有關(guān)的系數(shù)取 0.05%、與滿量程有關(guān)的系數(shù)取 0.01% 的 0.1 級儀器為例做一次演算。

測量 100 mΩ 的過渡電阻，選用 200 mΩ 量程時，誤差允許上限為 0.05% 乘 100 mΩ 與 0.01% 乘 200 mΩ 之和，即 0.07 mΩ，約合讀數(shù)的 0.07%。

同一個讀數(shù)若放在 2 Ω 量程上，第二項變成 0.01% 乘 2000 mΩ，即 0.2 mΩ，誤差允許上限升至 0.25 mΩ。量程放大 10 倍，允許上限約增至原來的 3.6 倍。

在讀數(shù)不變的前提下，量程選擇對結(jié)果的影響大于儀器等級本身。

3、穩(wěn)定性限值的換算

規(guī)程規(guī)定，5 min 內(nèi)電阻示值的變化量上限不大于其誤差允許上限的五分之一。

沿用上面的算例，允許變化量為 0.07 mΩ 的五分之一，即 0.014 mΩ。相對于 100 mΩ 的讀數(shù)，這一限值約為 0.014%。

穩(wěn)定性反映的是儀器在讀數(shù)窗口內(nèi)的漂移，動態(tài)電阻曲線的平臺段能否取平均，取決于這一項。

4、溫度漂移在判據(jù)中的份額

銅導體的電阻溫度系數(shù)約為每攝氏度 0.4%，油溫在測量期間變化 1 ℃，繞組電阻隨之變化約 0.4%。

DL/T 265-2012 對觸頭接觸電阻的測量要求試驗全過程阻值穩(wěn)定，任意時刻的阻值與初始值之比偏差不大于 1%。這一限值折算到溫度上，相當于允許油溫變化約 2.5 ℃。

若現(xiàn)場油溫在測量期間變化超過這一幅度，阻值的變化將同時包含缺陷與溫度兩項貢獻。兩者無法分離。

5、引線接觸電阻的殘余影響

四端測量結(jié)構(gòu)把電流引線的電阻排除在取樣回路之外，殘余的誤差來源是電壓取樣引線與端子的接觸電阻，其量級通常在微歐。

相對于歐姆量級的繞組電阻，這一項可以忽略。相對于同一量級的過渡電阻，則需要用同一對鉗口重復測量以確認。

引線在測量中受到拉拽或溫度變化時，接觸狀態(tài)會改變，讀數(shù)隨之漂移。工況記錄中應寫明引線的布置方式。

6、分項的改進優(yōu)先級

按對結(jié)論的影響排序，量程選擇排在首位，因為它同時影響誤差允許上限的兩項。緊隨其后的是油溫穩(wěn)定性，它決定阻值變化的歸屬。

采樣間隔與特征點判定方法排在第三位，它影響的是時間類判據(jù)，引線接觸電阻排在末位，在四端接線正常時影響可以忽略。

這一排序的前提是被測阻值處于毫歐到歐姆量級，被測對象換成高阻值繞組時，各項權(quán)重會重新分配。排序不可照搬。

七、判據(jù)的適用前提與比較邊界

1、過渡電阻偏差判據(jù)的適用場景

DL/T 265-2012 規(guī)定，電阻式分接開關(guān)更換過渡電阻時，使用電橋法測量更換的過渡電阻連同連線與接線端子的電阻值。如無銘牌過渡電阻值，可與其他相過渡電阻的阻值比較，偏差不大于 ±10%。

這條判據(jù)的適用場景是更換過渡電阻，并非每次例行試驗都適用，比較對象是銘牌值或其余相的實測值。兩者不可混用。

判據(jù)所針對的測量對象包含連線與接線端子，把儀器夾在過渡電阻本體兩端測得的數(shù)值會偏小，與判據(jù)比較時不能直接代入。

2、三相不同步時間判據(jù)的配套要求

DL/T 265-2012 的試驗項目表把三相觸頭開斷不同步時間不大于 3 ms 列為標準，并規(guī)定該項試驗在交接時、分接開關(guān)大修時、隨同變壓器檢修試驗周期進行。

同一條目下的另兩項要求是與制造企業(yè)的技術(shù)要求相符、測試電流無斷續(xù)，三項同時滿足才算合格。

分接開關(guān)的試驗周期掛在兩道時間節(jié)點上。交接階段依據(jù) GB 50150-2016《電氣裝置安裝工程 電氣設(shè)備交接試驗標準》，運行階段依據(jù) DL/T 596-2021《電力設(shè)備預防性試驗規(guī)程》。兩者的適用時段不同，試驗項目也不完全重疊。

制造企業(yè)對分接開關(guān)現(xiàn)場試驗另有技術(shù)要求時，執(zhí)行制造企業(yè)的要求。判據(jù)的優(yōu)先次序并不固定。DL/T 574-2021《電力變壓器分接開關(guān)運行維修導則》管的是檢修環(huán)節(jié)的工作項目與工藝要求，現(xiàn)場試驗的具體方法仍以 DL/T 265-2012 為準。

3、交直流兩類方法的分工

DL/T 265-2012 的試驗項目表中，過渡電阻值的測量宜使用直流法，觸頭變換程序、電流連續(xù)性、三相開斷不同步時間的測量宜使用交流法。

這一分工的依據(jù)是兩類方法的可觀測性差異，交流法在變換過程中提供連續(xù)的通流路徑，橋接狀態(tài)與斷流窗口都能在波形上顯示。直流法以穩(wěn)定的注入電流為參照，電阻的具體數(shù)值更容易換算。

兩類方法給出的信息并不重疊。用交流波形去判斷過渡電阻的阻值，缺少換算所需的同時刻電流參照，用直流曲線去判斷三相不同步時間，需要先確認曲線上存在可以對應的特征點。

4、不可直接橫向比較的情形

同一臺開關(guān)在不同接線方式下測得的橋接時長不同，附錄 A 的兩組數(shù)據(jù)已經(jīng)說明了這一點，不同型號開關(guān)的觸頭行程與運動速度不同，橋接時長本身并非可比參數(shù)。

進行比較的前提包括接線方式一致、油溫接近、采樣間隔一致、特征點的判讀定義一致。條件不齊時，兩組數(shù)據(jù)的差值既包含開關(guān)狀態(tài)的差異，也包含測量條件的差異。差值無從歸屬。

5、限值之內(nèi)仍需回答的問題

標準給出的是限值，不是診斷結(jié)論。三相不同步時間從 0.5 ms 增大到 2.5 ms，仍在限值以內(nèi)，但變化趨勢本身值得關(guān)注。

判斷趨勢需要歷史數(shù)據(jù)，同一測點在不同檢修周期的曲線疊放在一起，才能看出限值之內(nèi)的漂移。這一環(huán)節(jié)沒有標準可依，只能依靠試驗臺賬。臺賬不可缺。

八、儀器配置與現(xiàn)場實施的要點

1、量程與電流輸出能力

過渡電阻的阻值通常在歐姆量級，大容量變壓器繞組直流電阻通常在毫歐到歐姆量級，兩者相差不算大，儀器的量程需要同時覆蓋這兩類測量。

DL/T 265-2012 對觸頭接觸電阻的測量規(guī)定使用直流壓降法，測試電流不小于 100 A，連續(xù)通電測試 60 s。這一電流水平遠高于過渡電阻測量的需要，兩類測量不宜用同一檔位完成。

2、通道配置與溫度記錄

動態(tài)電阻測量對采樣間隔的要求，由需要分辨的時間尺度決定。要分辨 0.1 ms 量級的中斷，采樣間隔不能大于該量級的一半。

多通道同時接入可以讓三相波形建立在同一時間基準上，分開測量再對齊，會引入通道之外的時延。

溫度記錄的用途是把繞組電阻換算到同一溫度下比較。沒有溫度記錄，不同時間測得的阻值缺少可比性。記錄不可省。

3、退磁與放電

繞組在直流測量后殘留磁通。殘留磁通會使下一次測量的充電過程變慢，也會在變壓器重新投運時引起勵磁涌流。

直阻儀應具有消弧功能，這是 JJG 1205-2025 在通用技術(shù)要求中列明的項目。儀器在測量結(jié)束后執(zhí)行自動退磁與自動放電。退磁過程本身會在繞組中產(chǎn)生變化的電流，若在退磁未結(jié)束時拆除引線，可能產(chǎn)生危險電壓。

現(xiàn)場作業(yè)的順序宜先確認退磁與放電的提示結(jié)束后，再拆除引線。

4、北京康高特（KGT）代理的 DV POWER 直阻儀

北京康高特（KGT）代理的瑞典 DV POWER 直阻儀中，RMO40TT 線組測試儀把繞組電阻測量與有載分接開關(guān)動態(tài)電阻分析集成在同一臺設(shè)備內(nèi)。

按官方產(chǎn)品頁列出的規(guī)格，其測試電流覆蓋 5 mA 至 40 A 直流，測量范圍 0.1 μΩ 至 100 kΩ，在 0.1 μΩ 至 1.999 kΩ 區(qū)間的典型精度為讀數(shù)的 0.1% 加滿量程的 0.1%。有載分接開關(guān) DVtest（DRM）的采樣間隔為 0.1 ms。

該型號另設(shè)振動測量通道，可接 ICP 加速度計，并配有溫度測量通道。防護等級在蓋子閉合時為 IP67，整機質(zhì)量 13.5 kg。

北京康高特（KGT）代理的 RMO25TD 抽頭轉(zhuǎn)換開關(guān)分析儀和線組電阻計同樣帶有載開關(guān)動態(tài)電阻測試功能，內(nèi)置調(diào)壓開關(guān)控制模塊，可由儀器直接完成變換操作。把變換操作與波形記錄納入同一臺設(shè)備，可以減少人工操作的時序分散。

5、讀參數(shù)表時的兩處易錯

其中一處是精度表達式的讀法。廠商標稱的精度由讀數(shù)項與滿量程項相加，兩項系數(shù)之比與兩項之和共同決定規(guī)程口徑下的準確度等級。只看讀數(shù)項的那一個百分數(shù)，判不出等級。

另一處是工作電流過沖。規(guī)程規(guī)定直流電阻負載條件下工作電流接通時，過沖量值不大于工作電流的 20%。電流出現(xiàn)過沖時，若電壓尚未跟上，同一時刻換算出的阻值會偏低約 17%。

過沖發(fā)生在曲線的起始段，這一段的數(shù)據(jù)不可用于讀數(shù)，判讀宜從平臺段開始。起始段不可讀數(shù)。

九、記錄與判讀的固定順序

1、需要保留的記錄字段

一次完整的過渡電阻與波形測量，記錄應包含分接位置、變換方向、油溫或繞組溫度、注入電流、量程檔位、采樣間隔、波形文件。

變換方向必須記錄，因為升檔與降檔的觸頭動作順序不同，波形形狀也不同。

2、判讀的固定次序

判讀宜按固定次序進行，先確認波形的時間軸刻度與起點，再核對三相波形的同步關(guān)系，然后讀取過渡電阻接入窗口內(nèi)的阻值，末了檢查切換結(jié)束后阻值回到繞組本體的過程。

次序固定的作用是避免在讀數(shù)之前先形成結(jié)論。順序不可顛倒。

3、與歷史曲線的比對

同一臺變壓器在不同檢修周期測得的曲線疊放比較，可以看出過渡電阻的阻值是否單向漂移、接入時長是否變化、三相不同步時間是否擴大。

單次測量落在限值以內(nèi)，并不等于狀態(tài)沒有變化。趨勢同樣重要。

十、結(jié)語

過渡電阻的缺陷只有在變換過程中才能顯形。靜態(tài)直阻測量給出的是繞組的一個數(shù)值，動態(tài)電阻曲線給出的是這個過程本身。

把波形記錄下來，判斷的依據(jù)從一次讀數(shù)變成一條曲線。判據(jù)的適用范圍、測量條件的一致性、誤差分項的量級，都需要在讀曲線之前先想清楚。

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