直流電阻和回路電阻的測量都是電氣設備預防性試驗的常規試驗項目，對判斷電氣設備內部導電回路的連接和接觸狀況起到重要作用。當內部導電回路的電阻值增大時，輕則引起設備運行時損耗增加及載荷能力下降，重則導致設備故障停運。因此，準確測量導電回路的電阻值變得尤為重要。

發電機、電動機、變壓器等帶線圈繞組的電氣設備在運行時可通過測量直流電阻反映導電回路連接情況，斷路器、隔離開關、接地開關、氣體絕緣開關設備（gas insulated switchgear, GIS）、高壓開關設備（hybrid gas insulated switchgear, HGIS）等開關和載流設備的觸頭、觸指、導電桿接頭可通過測量回路電阻反映導電回路連接情況。

無論是直流電阻還是回路電阻，都是在直流恒流源下用直流壓降法進行測量的，但在實際中有時受電氣設備或被試品測試條件及環境限制，測試結果并不能準確反映被測量的真實值。本文提出一種擴大回路接線法，能在測試條件或環境受限的條件下反映被測量的真實值，并通過理論計算及實際測試驗證了該方法的有效性。

1 常規測試方法的局限性

常規測試方法：在被試繞組、開關觸頭、接頭或接觸部位回路二側尋找最近金屬接觸測量點，將測試儀的試驗線分別接入到二側該金屬接觸測量點進行測量。

在測量（例如變壓器直流電阻、真空斷路器回路電阻等）首尾端易拆卸被試品時，該方法能準確測出被試品本體電阻阻值，但當遇到變壓器高壓側首端為油氣套管變壓器直流電阻測量、GIS內部斷路器回路電阻測量、接地網主設備與相距較遠處其他設備之間導通性電阻測量等被試品首尾端不易拆卸或測量需要額外引進測試試驗線時，利用上述測量法不能直接測試出被試品本體的電阻值。

例如，在測量GIS內部斷路器回路電阻值時，將斷路器二側接地刀尾與接地外殼連接排拆開，然后從拆開點靠接地刀尾側部位對“一側接地刀+斷路器本體+另一側接地刀”回路進行回路電阻測量，該測量結果實為二側接地刀刀口回路電阻加上斷路器本體斷口回路電阻之和，并不是斷路器斷口本體的回路電阻，因此，從測試結果很難判斷斷路器斷口是否接觸良好。

又如，在測量接地網主設備與其他設備之間地網導通性電阻時，由于主設備接地引下線與其他設備接地引下線距離較遠需再串接試驗線來進行測量，而串接一根試驗線又會給測試數據引入試驗線自帶線阻，因此很難判斷導通性電阻是否符合規程要求。

2 擴大回路接線法

2.1 擴大回路接線法的本質

直流電阻和回路電阻測試都是測試儀為被試品提供恒流源來產生電流回路，然后用直流壓降法測量在電壓回路上被試品產生的壓降，最后用歐姆定律計算被試品電阻。

在GIS測試過程中，可以通過擴大電壓回路或電流回路來進行測量，測量出的結果既不是電壓回路的接入部分，也不是電流回路的接入部分，而是電壓回路和電流回路的公共部分，這樣在GIS測試過程中雖然通過接地刀尾來接入電壓或電流回路，但通過不同的電壓和電流回路接線方式可以實現公共部分僅為斷路器本體，測試結果也為斷口回路電阻的真實值。

在接地網主設備與其他設備之間電氣導通性電阻測試過程中，當引入一根試驗線時，公共部分為被試品本體與該試驗線之和，當再引入另外一根與之平行的試驗線（第一根接電流夾，第二根接電壓夾）時，擴大電壓和電流回路后公共部分僅為被試品本體，測試結果也為主設備與其他設備之間的電氣導通性電阻。

2.2 應用實例

1）案例1

對某水電廠500kV GIS層5324斷路器進行回路電阻測量，其原理接線圖如圖1所示。測試過程中各開關狀態：5324、53241、532417、532427、532467均為合位狀態；53242、53232、53246均為分位狀態。其中532427接地刀靠近帶電Ⅰ母，為防止測試回路中感應電傷害532427地刀保持接地狀態，脫開532417和532467接地刀尾與接地外殼間連接排。

定義532427地刀尾為A點，532417地刀尾為B點，532467地刀尾為C點。方法1為常規測試方法，方法2為擴大回路接線法。

圖1 案例1原理接線圖

方法1（回路1）：電流和電壓回路均被接于A、B兩點，測量范圍為532427接地開關、5324斷路器以及532417接地開關。

方法1（回路2）：電流和電壓回路均被接于A、C兩點，測量范圍為532427接地開關、5324斷路器、53241隔離開關以及532467接地開關。

方法1（回路3）：電流和電壓回路均被接于B、C兩點，測量范圍為532417接地開關、53241隔離開關以及532467接地開關。

方法2：電流回路被接于A、B兩點，電壓回路接于A、C，根據上述結論，兩回路測量范圍或測試結果為公共部分5324斷路器及532427接地開關。

方法1中定義532417地刀回路電阻為a，5324斷路器回路電阻為b，532427地刀回路電阻為c，53241隔刀回路電阻為d，532467地刀回路電阻為e，則方法1中回路1所測值為a+b+c，方法1中回路2所測值為c+b+d+e，方法1中回路3所測值為a+d+e，最后進行數學計算：(回路2◆回路3+回路1)÷2=c+b= 532427+5324。測試結果及計算結果見表1。

由表1可知，方法1最終的計算值與方法2的測試值結果相一致，這說明擴大回路接線法的測量范圍或測試結果為電壓回路和電流回路的公共部分這一結論是正確的。

表1 案例1現場實測數據

2）案例2

對某110kV風電場主設備與其他設備間進行地網導通性電阻測量，因距離太長測試儀自帶試驗線距離不夠需額外引入測試線。方法1為引入一根測試線，方法2為引入兩根測試線。測試接線原理如圖2所示。

圖2 案例2原理接線圖

方法1中A點為測試儀一側電壓夾和電流夾均接入主設備接地引下線處，C點為另一側電壓夾和電流夾均接入第一根測試線線首端處，B點為第1根測試線線尾端接入其他設備接地引下線處。

方法2中A1點為測試儀一側電壓夾和電流夾均接入主設備接地引下線處，C1為另一側電壓夾接入第一根測試線線首端處，C2為另一側電流夾接入第二根測試線線首端處，B1為第一根測試線線尾端和第二根測試線線尾端接入其他設備接地引下線處。測試結果見表2。

表2 案例2現場實測數據

按照擴大回路接線法測量范圍或測試結果為電壓回路和電流回路的公共部分這一結論，方法1測試結果為地網導通性電阻和第一根測試線線阻之和，方法2測試結果為地網導通性電阻。將方法1測試結果減去方法2測試結果，可求得第一根測試線線阻測試值大小為351.02mΩ。

本次測試中第1根測試線是長度為40m和截面積為2.5mm2的銅線，銅的電阻率為0.0217Ω?mm2/m，第一根測試線的線阻計算值為347.2mΩ。計算值與測試值結果相一致，這再次說明擴大回路接線法的測量范圍或測試結果為電壓回路和電流回路的公共部分這一結論是正確的。

3 結論

直流電阻測量和回路電阻測量的常規測量方法有時受到測試環境及條件的限制而無法準確反映被試品的真實值。建議采用擴大回路接線法來進行測量，以保證測試結果的準確性。