超程也叫超行程，是指开关在合闸过程中，由触头刚刚接触到合闸到底之间所走的距离。超程是一个非常关键的特性参数，通过超程的测量可以判断运动接触零部件的安装是否可靠，尺寸是否正确，可以判断弧触头的烧损量等。高压开关的超程测量也有很多方法，有用手动测量的办法，即测量触头接触位置（开关断口线接通）到触头合闸到底位置，用量尺测量这两个位置间距离。也有用位移传感器进行测量，通常根据运动形式的不同，分别选用直线位移传感器和角度位移传感器。当开关设备传动部件是通过转动和连杆驱动动触头运动时为非线性运动，此时用角度位移传感器和特性测试仪进行行程测量就会产生误差，下面就进行简要分析。

1 传感器工作原理

目前，广泛应用的传感器是电位器式位移传感器，主要特点是结构简单，内部没有复杂电子电路，使用容易，价格低廉。它通过电位器元件将机械位移转换成与之成线性或任意函数关系的电阻或电压输出。普通直线电位器和圆形电位器都可分别用作直线位移和角位移传感器。

对于直线位移传感器，其功能在于把直线机械位移量转换成电信号。为了达到这一目的，通常将可变电阻滑轨定置在传感器的固定部位，通过滑片在滑轨上的位移来测量不同的阻值?；攵ネ纷鐾街毕咴硕ㄈ缤?1 所示）。传感器滑轨连接稳态直流电压，允许流过微安级的小电流，滑片和始端之间的电

压，与滑片移动的长度成正比。

对于角度位移传感器，本企业通常选用电位器式角度传感器，技术核心在于导电基板涂层材料和滑刷材料构成一个系统，包括筛网喷涂电阻材料墨水和与之接触的金属滑刷。结构非常简单，内部没有复杂电子电路，使用简便。如图 2 所示。

这种为实现测量位移目的而设计的电位器，无论是直线位移传感器还是角度位移传感器，其要求均是在位移变化和电阻变化之间有一个确定关系。让可动

电刷与被测物体相连。物体的位移引起电位器移动端的电阻变化。阻值的变化量反映了位移的量值，阻值的增加还是减小则表明了位移的方向。

2 计算分析

本文以某 550 kV GIS 中的隔离开关为例，通过传动部件分析，进行超程计算。图 3 为隔离开关传动结构图，图 4 为隔离开关传动结构尺寸示意图。

从图 3 可以看出，隔离开关的动作是由转轴正反转，驱动拐臂和连板，从而带动隔离开关的绝缘拉杆及动触头做分合动作。从图 4 可以看出，转轴转动

范围为 80°，拐臂有效长度为 179 mm，连板有效长度为 155 mm，转轴中心距动触头运动中心线间距为174 mm。可以明显计算出隔离开关的行程为 230 mm。隔离开关的超程尺寸为 58 mm，从图中可以看出，对应于 58 mm 的超程，隔离开关从分闸位置到刚分点，转轴对应转动角度为 23°。

3 测试结果及误差分析

在对隔离开关超程的测量中，本企业是利用位移传感器和特性测试仪配合进行测量，并直接能从特性测试软件中读出数据，图 5 所示是特性测试软件校准

设置。

在此软件中读出的超程值也是基于下面的公式计算出来的。如上面分析，隔离开关从合闸为主分闸运动，当转动角度为 23°时，此时触头处于刚分位置。在此实际测量过程中，图 5 中的校准值，将隔离开关的行程 230 mm 对应于转轴转动 80°，当转动角度为23°时，对应的位移量作为隔离开关的超程。

测量超程 =230×23÷80=66.125（mm）而在理论设计时的超程为 58 mm，可以看出测量值与设计值的偏差为 8.125 mm。之所以产生这么大的偏差，在于测量时是将行程和超程与角度的对应作为线性考虑，其实并非如此。因此，对于用角度位移传感器和特性软件进行测量时，需要注意，并作相应的修正。

4 结束语

本文以某 550 kV GIS 中的隔离开关的超程测量为例，通过理论设计值和实际测量值的对比，结合位移传感器的工作原理，分析了出现超程偏差的原因在于将非线性运动利用了线性算法，可以通过计算利用修正来验证超程值的准确性。为新接触开关设备测量人员提供参考。