高壓開關是電力系統中不可或缺的設備，其可靠性直接關系到電網的安全穩定運行。高壓開關特性測試儀作為一種重要的檢測工具，能夠全面評估開關的機械和電氣性能。其中，波形圖是該測試儀的核心輸出，它記錄了開關操作過程中各種參數隨時間的變化，是解讀開關健康狀況的關鍵。

波形圖的意義絕不僅僅是簡單的曲線，它們是診斷開關“健康”狀況的“心電圖”。通過分析這些波形，工程師可以準確判斷開關是否存在潛在問題，如機械故障、觸點磨損或線圈異常等。

常見的波形圖及其意義

1. 時間波形圖（Time Waveform）

時間波形圖主要反映了開關的分、合閘時間。一個健康的高壓開關，其分、合閘時間應在規定范圍內，且三相之間的時間差（不同期性）應盡可能小。

◆ 分閘時間波形： 正常波形應該在極短時間內完成分閘，曲線迅速下降。如果波形出現異常延遲或抖動，可能表明分閘線圈或機械傳動機構存在問題。

◆ 合閘時間波形： 與分閘類似，合閘波形也應快速平穩。如果合閘時間過長或有多次反彈，可能意味著合閘線圈、操作機構或觸點接觸不良。

2. 速度波形圖（Velocity Waveform）

速度波形圖反映了開關觸頭在分、合閘過程中的速度變化。它能更精細地揭示開關操作機構的動態特性。

◆ 正常波形： 速度曲線應平滑且有明確的峰值。分、合閘過程中的最大速度和平均速度應在設計要求范圍內。

◆ 異常波形： 如果速度曲線出現明顯的‘突變’或‘階躍’，或在某一區間內出現‘速度下降’，而非平滑的連續變化，說明開關在某一位置的運動受阻，可能是傳動部件卡澀或潤滑不良。如果速度過低，則可能預示著操作機構的能量不足。

3. 線圈電流波形圖（Coil Current Waveform）

線圈電流波形圖是診斷操作線圈狀態的重要依據。它反映了線圈在動作過程中消耗的電流。

◆ 正常波形： 合閘或分閘線圈通電后，電流會迅速上升到峰值，然后隨著開關動作完成而下降。

◆ 異常波形： 如果電流峰值異常低，可能是線圈電壓不足或線圈電阻過大。如果電流波形出現多峰或不規則變化，則可能說明線圈內部短路、匝間短路或操作機構卡澀，導致電流波動。

4. 觸點反彈波形圖（Contact Rebound Waveform）

觸點反彈是合閘過程中常見的現象，指動靜觸頭接觸后因慣性作用而彈開，然后再次接觸。

◆ 反彈時間/次數： 正常情況下，反彈時間應極短，反彈次數應在允許范圍內。過長的反彈時間或過多的反彈次數會造成觸點電弧侵蝕，嚴重影響開關壽命。通過波形圖可以清晰地觀察到觸點的多次閉合與斷開，從而評估其反彈性能。

總結與應用

綜合分析以上幾種波形圖，可以為高壓開關的維護和檢修提供強有力的支持。例如：

◆ 通過時間波形圖可以快速判斷分合閘時間是否超標，為初步診斷提供方向。

◆ 通過速度波形圖可以精確定位機械傳動系統的潛在故障點。

◆ 通過線圈電流波形圖可以判斷線圈是否正常工作，排除電氣控制部分的故障。

◆ 通過觸點反彈波形圖可以評估觸點的磨損程度和開關的合閘性能。

總之，高壓開關特性測試儀的波形圖是設備狀態的動態記錄。深入理解這些波形圖的意義，能夠幫助電力工作者從“被動維修”轉變為“主動預知性維護”，有效提升電網運行的可靠性與安全性，延長高壓開關的使用壽命。