[发明专利]一种基于电流比较器的大截面电缆导体交流等效电阻测试系统及方法

权利要求书

1.一种基于电流比较器的大截面电缆导体交流等效电阻测试系统，其特征在于，包括交流电流源(1)、大截面电缆导体(2)、电流互感器(3)、可调电感器(4)、可调电阻器(5)、放大器A(6)、放大器B(7)、电流比较器(8)、电流比较器原边第一绕组(81)、电流比较器原边第二绕组(82)、指零仪(9)、电阻A(10)、电阻B(11)、电阻C(12)、电阻D(13)、负载电阻E(14)和负载电阻F(15)；

交流电流源(1)的一端和大截面电缆导体(2)的首端相连，大截面电缆导体(2)的末端和电流互感器(3)原边侧的一端相连，电流互感器(3)原边侧的另一端和交流电流源(1)的另一端相连接地，可调电感器(4)和可调电阻器(5)串联，可调电感器(4)和可调电阻器(5)两端分别与电流互感器(3)副边侧的两端连接，可调电阻器(5)与可调电感器(4)相连端的另一端与地相连，放大器A(6)的负极性输入端通过电阻A(10)与大截面电缆导体(2)的首端连接，放大器A(6)的正极性输入端与大截面电缆导体(2)的末端相连，放大器A(6)的正极性输入端与电阻B(11)相连，电阻B(11)的另一端与地相连，放大器A(6)的输出端依次经电流比较器原边第一绕组(81)和负载电阻E(14)连接放大器A(6)的负极性输入端，放大器B(7)的负极性输入端通过电阻C(12)与可调电感器(4)和可调电阻器(5)的高电压端相连，放大器B(7)的正极性输入端通过电阻D(13)与地相连，放大器B(7)的输出端依次经电流比较器原边第二绕组(82)和负载电阻F(15)与放大器B(7)的负极性输入端相连，指零仪(9)与电流比较器(8)副边绕组相连；

所述交流电流源(1)，用于产生交流电流源；

所述大截面电缆导体(2)，用于作为被测导体；

所述电流互感器(3)，用于电流转换；

所述可调电感器(4)，用于调节电感大小；

所述可调电阻器(5)，用于调节电阻大小；

所述放大器A(6)，用于通过电阻A(10)的电阻R₁将大截面电缆导体(2)两端的电压转化为流过负载电阻E(14)和电流比较器原边第一绕组(81)串联支路的电流；

所述放大器B(7)，用于通过电阻C(12)的电阻R₂将可调电感器(4)的电感和可调电阻器(5)的电阻两端的电压转化为流过负载电阻F(15)和电流比较器原边第二绕组(82)串联支路的电流；

所述电流比较器(8)、所述电流比较器原边第一绕组(81)和所述电流比较器原边第二绕组(82)，用于使电流比较器原边绕组安匝平衡，从可调电感器(4)和可调电阻器(5)上计算出大截面电缆导体(2)的等效交流电阻值；

所述指零仪(9)，用于当其指针指零时，代表电流比较器原边绕组安匝平衡。

2.一种基于电流比较器的大截面电缆导体交流等效电阻测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，求大截面电缆导体(2)的等效交流电阻R_x的电压，等效电感L_x的电压；

步骤S2，求可调电感器(4)的电感两端电压，可调电阻器(5)的电阻两端电压；

步骤S3，求电流比较器原边第一绕组(81)支路的电流；

步骤S4，求电流比较器原边第二绕组(82)支路的电流；

步骤S5，求大截面电缆导体(2)的等效交流电阻值。

3.根据权利要求2所述的一种基于电流比较器的大截面电缆导体交流等效电阻测试方法，其特征在于，所述步骤S1，实施方式如下：

交流电流源(1)产生频率为f的正弦激励电流其在大截面电缆导体(2)的等效交流电阻R_x上产生电压，电压公式为：

式(1)中，为等效交流电阻R_x的电压，为电流，R_x为等效交流电阻；

等效电感上L_x产生电压，电压公式为：

式(2)中，为等效电感L_x的电压，f为频率，L_x为等效电感，为电流。