第一次跳閘測試
當一條 輸電線(xiàn)或配電線(xiàn)發(fā)生故障時(shí)，斷路器必須通過(guò)斷開(kāi)電路或跳閘，來(lái)快速和有效地清除故障，使故障與電源隔離�？焖俚奶�閘使得大故障電流對昂貴的設
備的損害甚至發(fā)生安全事故的危害限制在一定的范圍內。這就是為什么測試斷路器是如此的重要，你可以知道它們是否會(huì )正確地動(dòng)作。

為什么要捕捉第一次跳閘
斷路器測試可以通過(guò)許多方法進(jìn)行，但是最重要的是測試主觸點(diǎn)的動(dòng)作時(shí)間，這直接反映了斷路器的跳閘時(shí)間。對運行中的斷路器進(jìn)行時(shí)間測試的典型步驟是：
1. 斷開(kāi)斷路器
2. 斷開(kāi)隔離開(kāi)關(guān)
3. 將斷路器接地
4. 執行時(shí)間測試

時(shí)間測試未必可以給出正確的跳閘時(shí)間。試想一臺投入運行的斷路器，在斷開(kāi)進(jìn)行測試前已有幾個(gè)月甚至幾年沒(méi)有任何動(dòng)作。它可能缺少潤滑劑，可能軸承已經(jīng)被磨損。這些問(wèn)題可能會(huì )減慢第一次的動(dòng)作。

這些步驟存在的問(wèn)題是在進(jìn)行測試前，斷路器至少已經(jīng)運行過(guò)一次。而這次動(dòng)作很可能消除了存在的磨損問(wèn)題或軸承的粘性，使斷路器的跳閘時(shí)間恢復正常。
所以當進(jìn)行測試時(shí)，一切正常，導致維護工程師認為斷路器狀態(tài)良好，不需要進(jìn)一步檢修。幾個(gè)月以后，磨損問(wèn)題出現，當故障發(fā)生時(shí)，斷路器跳閘不夠迅速
甚至不跳閘。

這就是為什么捕捉第一次跳閘如此重要，通過(guò)第一次跳閘測試可以檢測到所有的問(wèn)題。

方法
第一次跳閘測試屬于在線(xiàn)檢測，這意味著(zhù)測試時(shí)斷路器是投入運營(yíng)的。我們會(huì )專(zhuān)注于三項測試：線(xiàn)圈電流、控制電壓和觸點(diǎn)時(shí)序。然而，其他測試如輔助觸
點(diǎn)時(shí)序、震動(dòng)、電機電流和動(dòng)作也可以進(jìn)行測試。

線(xiàn)圈電流的測試能給出主軸承或跳閘鎖的潤滑狀況。通過(guò)分析線(xiàn)圈電流，電阻的變化也可被檢測，它是由于繞組短路、線(xiàn)圈稍微引起的。線(xiàn)圈電流可以通過(guò)鉗表或使用分析儀的控制模塊檢測，前提是公司允許斷路器動(dòng)作。

控制電壓在斷路器運行過(guò)程中被測量，它給出了電池庫的狀況。變電站的電池電壓在運行前會(huì )就位，并通過(guò)充電設備監測。然而，在斷路器動(dòng)作時(shí)對能量的需求可能超出了電池庫的能力范圍。
„
如果電壓降超過(guò)10%額定電壓，可能意味著(zhù)電池庫的失效
„
如果斷路器有三種運行機理，線(xiàn)圈電流和控制電壓應該在各種機理下分別測試

圖1 線(xiàn)圈電流和控制電壓測試點(diǎn)

由于斷路器在運行，傳統的主觸點(diǎn)時(shí)間測量電纜的連接不可行。取而代之的是三個(gè)電流鉗表。電流鉗表在電流互感器每相的二次側使用，這些表記錄了流過(guò)每相的電流，通過(guò)觀(guān)察電流為零的點(diǎn)，就可以得到斷路器的跳閘時(shí)間。

圖2 線(xiàn)電流測試點(diǎn)

圖3帶電流鉗表的控制柜

設備
進(jìn)行第一次跳閘測試所需要的設備取決于斷路器的結構。所有測試要用到的共同設備時(shí)三個(gè)電流鉗表，以測試電流、捕捉每相的時(shí)序。這些表不需要有直流電流的測試能力，因為他們只要測量交流線(xiàn)電流。對于線(xiàn)圈電流，可以使用三個(gè)表中的一個(gè)或三個(gè)，取決于運行機理。這些測試必須要求電表既能測試AC也能測試DC，來(lái)覆蓋所有類(lèi)型的線(xiàn)圈，當然，最普遍的依然是DC線(xiàn)圈。

分析

圖4 測試結果實(shí)例
圖4中我們可以看到一個(gè)測試實(shí)例，涵蓋了三相電流，一個(gè)線(xiàn)圈電流和控制電壓。

時(shí)間測量
當一相有許多串聯(lián)的斷口時(shí)，對它們進(jìn)行同步的測量非常重要。在這種情況下，當斷路器斷開(kāi)電路時(shí)，它就會(huì )成為一個(gè)分壓器。如果觸點(diǎn)分離時(shí)間相差太大，在某個(gè)斷口兩端的電壓就會(huì )很高，大多數斷路器能承受不超過(guò)2 ms的時(shí)間差。
對三相50 Hz系統斷路器的同步測量時(shí)間差允許更大一些，因為兩相的過(guò)零點(diǎn)總是相差3.33 ms。但是，一般時(shí)間差總是規定在2 ms以?xún)�，即使是三相系統。需要注意的是采用同步開(kāi)斷技術(shù)的斷路器對時(shí)間差的要求比之前的兩種情況更嚴格。
一般來(lái)說(shuō)，雖然一般對主觸點(diǎn)和輔助觸點(diǎn)的配合時(shí)間作出規定，但是理解和檢查它們的運行狀況還是很重要的。輔助觸點(diǎn)的功能就是接通和斷開(kāi)回路，這樣的回路在執行合閘時(shí)會(huì )驅動(dòng)一個(gè)合閘線(xiàn)圈，然后在開(kāi)始運動(dòng)瞬間切斷這個(gè)回路，防止線(xiàn)圈被燒毀。
「a」觸點(diǎn)必須在主觸點(diǎn)閉合前完全閉合，「b」觸點(diǎn)必須在執行機制釋放完儲能時(shí)斷開(kāi)，從而使斷路器閉合。斷路器制造商需要提供這種周期的詳細信息。

閉合-斷開(kāi)操作的動(dòng)作和時(shí)間曲線(xiàn)

運動(dòng)測量
高電壓斷路器的目的是開(kāi)斷一定的短路電流，并且對運動(dòng)速度有相關(guān)的要求，使電弧周?chē)�聚集足夠的冷卻流體（由不同類(lèi)型的斷路器決定，可以是空氣，油或其他氣體）。這種冷卻流體可將電弧充分冷卻，并在下一個(gè)過(guò)零點(diǎn)使電弧熄滅。重要的是這種滅弧方式必須使觸點(diǎn)進(jìn)入阻尼區之前電弧不再重燃。
速度通過(guò)運動(dòng)曲線(xiàn)之間的兩個(gè)點(diǎn)來(lái)計算，上面的一個(gè)點(diǎn)定義為到斷路器a）閉合位置，或b）觸點(diǎn)分離位置的距離，用長(cháng)度、角度或百分比來(lái)表示。兩個(gè)點(diǎn)間的動(dòng)作時(shí)間通常為10到20 ms，對應1-2個(gè)過(guò)零周期。
斷路器里電弧必須熄滅的距離通常叫做電弧區域。從運動(dòng)曲線(xiàn)可以計算出速度和加速度曲線(xiàn)，從而發(fā)現斷路器機械設備微小的變化。
阻尼是高能操作系統中的一個(gè)重要參數。如果阻尼設備不能按要求工作，強大的機械能會(huì )降低斷路器的使用壽命，甚至嚴重損壞斷路器。通常以第二種速度
（a second speed）來(lái)衡量開(kāi)斷動(dòng)作過(guò)程中的阻尼，但是也可以用斷路器斷開(kāi)位置以上的兩點(diǎn)之間所用的時(shí)間來(lái)衡量。

線(xiàn)圈電流
線(xiàn)圈電流可以在例行維護的基礎上進(jìn)行測量，從而在實(shí)際故障出現以前發(fā)現潛在的機械或電氣問(wèn)題。線(xiàn)圈的最大電流（如果允許達到其最大值）是電阻和驅動(dòng)電壓的函數，測試可以表明繞組是否短路。
對線(xiàn)圈施加電壓時(shí)，電流曲線(xiàn)首先是一段直線(xiàn)，斜率取決于線(xiàn)圈的電氣特性和外加電壓（點(diǎn)1-2）。當電樞（用以驅動(dòng)執行元件儲能部分的鎖）開(kāi)始運動(dòng)，線(xiàn)圈的電氣特性發(fā)生改變，電流開(kāi)始下降（點(diǎn)3-5）。
當電樞達到終點(diǎn)時(shí)，繞組電流上升到與繞組電壓對應的點(diǎn)（點(diǎn)5-7）。然后由輔助觸點(diǎn)斷開(kāi)回路，繞組電流降到零，電流會(huì )根據回路的電感衰減（點(diǎn)7-8）。
低電流時(shí)的第一個(gè)電流峰值對應于繞組飽和電流，這預示了最低跳閘電壓。如果在電樞運動(dòng)前繞組已經(jīng)達到了最大電流，那么斷路器不能斷開(kāi)電路。值得注意的是，兩個(gè)電流峰值之間的關(guān)系會(huì )變化，尤其是受溫度的影響，這個(gè)特性同樣適用于最低跳閘電壓。

1 跳閘線(xiàn)圈接通
2-5 電樞運動(dòng)
3-4 電樞驅動(dòng)跳閘鎖
4-5 電樞走完路徑
5 電樞達到終點(diǎn)
6 與繞組電阻成正比
7 輔助觸點(diǎn)打開(kāi)
8 電流衰減
斷路器中的線(xiàn)圈電流示例

動(dòng)態(tài)電阻測量（DRM）
斷路器正常操作過(guò)程中電弧觸點(diǎn)會(huì )產(chǎn)生磨損。如果電弧觸點(diǎn)太短或狀態(tài)不良，斷路器不久就會(huì )變得不可靠。主觸點(diǎn)的表面可被電弧損壞，導致阻值的增加，過(guò)熱，甚至爆炸。
主觸點(diǎn)的電阻在導通或關(guān)斷過(guò)程中可被動(dòng)態(tài)地測量。有了動(dòng)態(tài)的測量數據，觸點(diǎn)長(cháng)度可以被可靠地估算。除此之外，唯一有效地方法就是拆開(kāi)斷路器。
可靠的動(dòng)態(tài)電阻測試要求大測試電流和高分辨率的斷路器分析儀。

震動(dòng)分析
震動(dòng)分析是一種使用靜止的加速度轉換器非侵入式的測量方法。斷路器可以在測試過(guò)程中處于在線(xiàn)狀態(tài)。測試只需要一次開(kāi)路——閉合運行。第一次操作可能會(huì )與第二次、第三次不同，原因是腐蝕和其他不同金屬間的接觸問(wèn)題。震動(dòng)測試是捕獲斷路器長(cháng)時(shí)間在同一種狀態(tài)后第一次運行狀況的理想方法。
分析過(guò)程將前期記錄的參考曲線(xiàn)作對比，震動(dòng)法能發(fā)現傳統方法很難發(fā)現的問(wèn)題。如果傳統的數據如接觸時(shí)間、運動(dòng)曲線(xiàn)、線(xiàn)圈電流和電壓保存完好，再加上震動(dòng)數據，就可提供更精確的狀態(tài)評估。
震動(dòng)方法發(fā)布于CIGRÉ和IEEE®文獻中。15年以來(lái)，震動(dòng)方法測試所有400 kV以上為工業(yè)地區供電的斷路器。這種方法首先在斯堪的納維亞（北歐）市場(chǎng)得到證實(shí)。震動(dòng)測試可在非常安全的環(huán)境下進(jìn)行，因為斷路器的兩端都與地連接。由于不需要與斷路器觸點(diǎn)作連接，攀爬次數也較少，加速度轉換器只需簡(jiǎn)單地安裝在斷路器上。

DRM 是估算電弧觸點(diǎn)長(cháng)度/磨損程度的有效方法。SDRM202提供了大電流，TM1800進(jìn)行高分辨率的精確測量，而且還可進(jìn)行雙接地測
試。