超程也叫超行程，是指開(kāi)關(guān)在合閘過(guò)程中，由觸頭剛剛接觸到合閘到底之間所走的距離。超程是一個(gè)非常關(guān)鍵的特性參數(shù)，通過(guò)超程的測(cè)量可以判斷運(yùn)動(dòng)接觸零部件的安裝是否可靠，尺寸是否正確，可以判斷弧觸頭的燒損量等。高壓開(kāi)關(guān)的超程測(cè)量也有很多方法，有用手動(dòng)測(cè)量的辦法，即測(cè)量觸頭接觸位置（開(kāi)關(guān)斷口線接通）到觸頭合閘到底位置，用量尺測(cè)量這兩個(gè)位置間距離。也有用位移傳感器進(jìn)行測(cè)量，通常根據(jù)運(yùn)動(dòng)形式的不同，分別選用直線位移傳感器和角度位移傳感器。當(dāng)開(kāi)關(guān)設(shè)備傳動(dòng)部件是通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)和連桿驅(qū)動(dòng)動(dòng)觸頭運(yùn)動(dòng)時(shí)為非線性運(yùn)動(dòng)，此時(shí)用角度位移傳感器和特性測(cè)試儀進(jìn)行行程測(cè)量就會(huì)產(chǎn)生誤差，下面就進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。

1 傳感器工作原理

目前，廣泛應(yīng)用的傳感器是電位器式位移傳感器，主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，內(nèi)部沒(méi)有復(fù)雜電子電路，使用容易，價(jià)格低廉。它通過(guò)電位器元件將機(jī)械位移轉(zhuǎn)換成與之成線性或任意函數(shù)關(guān)系的電阻或電壓輸出。普通直線電位器和圓形電位器都可分別用作直線位移和角位移傳感器。

對(duì)于直線位移傳感器，其功能在于把直線機(jī)械位移量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。為了達(dá)到這一目的，通常將可變電阻滑軌定置在傳感器的固定部位，通過(guò)滑片在滑軌上的位移來(lái)測(cè)量不同的阻值。滑片與動(dòng)觸頭做同步直線運(yùn)動(dòng)（如圖 1 所示）。傳感器滑軌連接穩(wěn)態(tài)直流電壓，允許流過(guò)微安級(jí)的小電流，滑片和始端之間的電

壓，與滑片移動(dòng)的長(zhǎng)度成正比。

對(duì)于角度位移傳感器，本企業(yè)通常選用電位器式角度傳感器，技術(shù)核心在于導(dǎo)電基板涂層材料和滑刷材料構(gòu)成一個(gè)系統(tǒng)，包括篩網(wǎng)噴涂電阻材料墨水和與之接觸的金屬滑刷。結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，內(nèi)部沒(méi)有復(fù)雜電子電路，使用簡(jiǎn)便。如圖 2 所示。

這種為實(shí)現(xiàn)測(cè)量位移目的而設(shè)計(jì)的電位器，無(wú)論是直線位移傳感器還是角度位移傳感器，其要求均是在位移變化和電阻變化之間有一個(gè)確定關(guān)系。讓可動(dòng)

電刷與被測(cè)物體相連。物體的位移引起電位器移動(dòng)端的電阻變化。阻值的變化量反映了位移的量值，阻值的增加還是減小則表明了位移的方向。

2 計(jì)算分析

本文以某 550 kV GIS 中的隔離開(kāi)關(guān)為例，通過(guò)傳動(dòng)部件分析，進(jìn)行超程計(jì)算。圖 3 為隔離開(kāi)關(guān)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)圖，圖 4 為隔離開(kāi)關(guān)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)尺寸示意圖。

從圖 3 可以看出，隔離開(kāi)關(guān)的動(dòng)作是由轉(zhuǎn)軸正反轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)拐臂和連板，從而帶動(dòng)隔離開(kāi)關(guān)的絕緣拉桿及動(dòng)觸頭做分合動(dòng)作。從圖 4 可以看出，轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)

范圍為 80°，拐臂有效長(zhǎng)度為 179 mm，連板有效長(zhǎng)度為 155 mm，轉(zhuǎn)軸中心距動(dòng)觸頭運(yùn)動(dòng)中心線間距為174 mm?？梢悦黠@計(jì)算出隔離開(kāi)關(guān)的行程為 230 mm。隔離開(kāi)關(guān)的超程尺寸為 58 mm，從圖中可以看出，對(duì)應(yīng)于 58 mm 的超程，隔離開(kāi)關(guān)從分閘位置到剛分點(diǎn)，轉(zhuǎn)軸對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)角度為 23°。

3 測(cè)試結(jié)果及誤差分析

在對(duì)隔離開(kāi)關(guān)超程的測(cè)量中，本企業(yè)是利用位移傳感器和特性測(cè)試儀配合進(jìn)行測(cè)量，并直接能從特性測(cè)試軟件中讀出數(shù)據(jù)，圖 5 所示是特性測(cè)試軟件校準(zhǔn)

設(shè)置。

在此軟件中讀出的超程值也是基于下面的公式計(jì)算出來(lái)的。如上面分析，隔離開(kāi)關(guān)從合閘為主分閘運(yùn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)角度為 23°時(shí)，此時(shí)觸頭處于剛分位置。在此實(shí)際測(cè)量過(guò)程中，圖 5 中的校準(zhǔn)值，將隔離開(kāi)關(guān)的行程 230 mm 對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng) 80°，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)角度為23°時(shí)，對(duì)應(yīng)的位移量作為隔離開(kāi)關(guān)的超程。

測(cè)量超程 =230×23÷80=66.125（mm）而在理論設(shè)計(jì)時(shí)的超程為 58 mm，可以看出測(cè)量值與設(shè)計(jì)值的偏差為 8.125 mm。之所以產(chǎn)生這么大的偏差，在于測(cè)量時(shí)是將行程和超程與角度的對(duì)應(yīng)作為線性考慮，其實(shí)并非如此。因此，對(duì)于用角度位移傳感器和特性軟件進(jìn)行測(cè)量時(shí)，需要注意，并作相應(yīng)的修正。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文以某 550 kV GIS 中的隔離開(kāi)關(guān)的超程測(cè)量為例，通過(guò)理論設(shè)計(jì)值和實(shí)際測(cè)量值的對(duì)比，結(jié)合位移傳感器的工作原理，分析了出現(xiàn)超程偏差的原因在于將非線性運(yùn)動(dòng)利用了線性算法，可以通過(guò)計(jì)算利用修正來(lái)驗(yàn)證超程值的準(zhǔn)確性。為新接觸開(kāi)關(guān)設(shè)備測(cè)量人員提供參考。