Измерение больших токов и высоких напряжений

Измерение постоянных токов до 6000 А обычно производится при помощи приборов магнитоэлектрической системы с шунтами.

Шунты на большие токи становятся громоздкими, тяжелыми и дорогими, так, например, шунт типа 75ШС 6000 А весит 24 кг. Кроме того, применение шунтов на большие токи не обеспечивает достаточной точности и мощность потерь в них велика, например, в упомянутом шунте при номинальном напряжении 75 мВ мощность потерь 6 000 А х 0,075 В = 450 Вт. Поэтому для измерения больших постоянных токов применяются трансформаторы постоянного тока, которые изготавливаются на номинальные первичные токи от 7,5 до 70 кА при вторичном токе 5 А.

Как и в цепях переменного тока, первичная обмотка включается в цепь измеряемого тока (в рассечку проводника), вторичные же обмотки подключаются к источнику синусоидального напряжения последовательно с нагрузкой. В них наводится ЭДС, значение которой зависит от первичного тока. Ток вторичной цепи пропорционален первичному току, если сопротивление нагрузки намного меньше индуктивного сопротивления обмоток.

Схема трансформатора постоянного тока дана на рис. 2.

Трансформатор постоянного тока состоит из двух одинаковых замкнутых сердечников, на каждый из которых наложено по две обмотки. Сердечники изготовлены из пермаллоя.

Измеряемый постоянный ток проходит по первичным обмоткам, соединенным последовательно. Две вторичные обмотки, соединенные между собой последовательно (или параллельно), через выпрямитель присоединяются к источнику питания с переменным напряжением.

Вторичные обмотки соединены так, что в течение первого полупериода переменного тока i 2 вторичная н. с. i2w2 в первом сердечнике имеет встречное направление по отношению к первичной н. с. i 1w2 1 а во втором сердечнике направления первичной и вторичной н. с. совпадают. В течение второго полупериода, наоборот, в первом сердечнике направления н. с. совпадают, а во втором они будут иметь встречные направления.

Рис. 2. Схема измерительного трансформатора постоянного тока

При наличии постоянного измеряемого тока в первичной цепи трансформатора тока во вторичной цепи будет проходить переменный ток с прямоугольной формой кривой, а в диагонали мостовой выпрямительной схемы, в которую включен измерительный механизм, будет проходить постоянный ток. Изменение величины измеряемого тока вызовет изменение первичной н. с. F= i1 wl.

Измеряя вторичный ток и умножая его на действительный к оэффициент трансформации, получим действительное значение первичного тока.

Рис. 3. Характеристики трансформатора тока: а — кривая намагничивания; б — кривая тока во вторичной цепи; в — кривая тока в измерителе.

Измерение больших переменных токов, как правило, производится амперметрами электромагнитной, ферро-динамической, электродинамической систем, включаемых через измерительные трансформаторы тока, которые изготавливаются на номинальные первичные токи до 25 кА.

Применяющееся в некоторых случаях включение амперметров непосредственно в рассечку проводов или шин (без трансформаторов тока) при напряжениях в цепи выше 500 В должно быть выполнено так, чтобы обеспечивались безопасность обслуживания и удобство наблюдения за показаниями прибора. Амперметры в таких случаях часто изолируются от земли путем установки их на изоляторах.

В цепях высокого напряжения независимо от рода тока и частоты надо стремиться включать амперметр в участок цепи с потенциалом, равным или близким к потенциалу земли, потому что в противном случае создается опасность для экспериментатора и обслуживающего персонала, могут возникать дополнительные погрешности от электрического поля, создаются неблагоприятные условия для работы изоляции прибора, которая в этом случае должна находиться в соответствии с рабочим напряжением измеряемой цепи.

В высоковольтных цепях постоянного тока напряжение можно измерять:

1) вольтметрами магнитоэлектрической системы, которые изготавливаются на номинальные напряжения до 6 кВ,

2) вольтметрами электростатической системы, которые изготавливаются на номинальные напряжения до 100 кВ,

3) применяя измерительные трансформаторы напряжения постоянного тока.

На рис. 4 дана схема измерительного трансформатора постоянного напряжения. Первичные обмотки трансформатора, соединенные последовательно с добавочным сопротивлением, подключены к измеряемому напряжению. Вторичные обмотки, соединенные параллельно, через выпрямитель присоединяются к источнику питания с переменным напряжением. В диагонали выпрямительной схемы включен измерительный механизм.

Рис. 4. Схема измерительного трансформатора постоянного напряжения

Рис. 5. Электростатический киловольтметр

В цепях высокого напряжения переменного тока измерение напряжения, как правило, производится вольтметрами с номинальным напряжением 100 В, включаемыми через измерительные трансформаторы напряжения. В этом случае, с одной стороны, отпадают трудности изготовления приборов непосредственно на высокое напряжение, с другой — устраняется опасность для обслуживающего персонала при работе с измерительными приборами, присоединенными непосредственно к проводам высокого напряжения.

В высоковольтной технике для измерения высоких напряжений часто пользуются специальными электростатическими вольтметрами, шаровыми разрядниками, электронными осциллографами. Два последних из указанных приборов применяются преимущественно для измерения импульсов напряжения.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник

Киловольтметры и высоковольтные делители напряжения (высоковольтные измерительные системы)

Киловольтметр

Киловольтметром называется электроизмерительный прибор, который нужен для измерения значения напряжения в высоковольтных установках или линиях.

Назначение киловольтметра

Киловольтметр применяется для снятия показаний напряжения сети, а также оперативного контроля этой величины при эксплуатации или ремонте приборов высоковольтного типа, соответствующих емкостных накопителей и в лабораторных целях, для изучения и демонстрации работы высоковольтных приборов.

Диапазоны измерений

Высокое напряжение киловольтметром можно измерять в очень широких диапазонах, которые в зависимости от конструкции и типа прибора могут быть, как 0 В – 10 кВ, так и 0 В – 20 кВ. Сопротивление на входе киловольтметра для диапазона 0 В – 10 кВ составляет примерно 100 мОм, а для диапазона 0 В – 20 кВ – от 200 мОм соответственно. Рабочие температуры устройства входят в измерительный промежуток от -20 0ᵒC вплоть до +35 0ᵒC. При комнатной температуре (примерно 20 0ᵒC), относительная влажность воздуха не должна быть выше 80 %.

Источники погрешностей киловольтметров

Погрешность прибора составляет на всем измерительном участке показатель, не повышающий 5%. Источниками этих погрешностей могут стать несоответствующие микроклиматические параметры эксплуатации киловольтметра. Также значительный вклад несет первоначальная калибровка, которая при небольшом отклонении от стандартных значений может несколько повлиять на измерения.

Область применения

Киловольтметр применяется для ремонтных и измерительных работ на участках цепи и с приборами, которые питаются от высоковольтных источников. Киловольтметры используют в качестве лабораторно-измерительного и контрольного оборудования в демонстрационных обучающих стендах, обучающих экспериментальных устройствах и установках, а также примышленном оборудовании в качестве контрольно-измерительного прибора.

Технические характеристики

Применение киловольтметра должно осуществляться с соблюдением всех правил безопасности, поскольку высоковольтное напряжение может нанести значительный вред человеку, а также его жизненным функциям. При этом нужнее не только провести полное отключение высоковольтных источников для исследуемого участка цепи, но и снять возможных заряд, который мог предварительно накопиться, с радиоэлементов, способных накоплять его.

В киловольтметрах, диапазон измерений который может достигать 20 кВ, предусмотрено использование амперметра с верхней гранью измерения 100 мкА, который одновременно для киловольтметра выступает индикатором. Типа КЭВ высоковольтные нагрузки (резисторы), подключаются к микроамперметру. В случае недостаточного сопротивления и ограниченных параметров одного резистора, нужное значение сопротивления может достигаться благодаря использованию нескольких резисторов, подключенных в определенной комбинации.

Где купить киловольтметры и высоковольтные делители напряжения (высоковольтные измерительные системы)

В каталоге НПФ «ПРИБОРЫ» большой выбор измерительных приборов. В интернет-магазине Pribory-spb.ru можно купить киловольтметры и высоковольтные делители напряжения (высоковольтные измерительные системы) с поверкой и доставкой по Санкт-Петербургу. Мы продаем оборудование известных производителей по низким ценам.

Купить киловольтметры и высоковольтные делители напряжения (высоковольтные измерительные системы)

В нашем интернет-магазине Вы можете приобрести киловольтметры и высоковольтные делители напряжения (высоковольтные измерительные системы) с поверкой и доставкой по Санкт-Петербургу, по низким ценам.

Источник

Измеряем высокое напряжение мультиметром

Остальные резисторы МЛТ-0,5, кнопка Д301 с контактами на размыкание, они будут работать при напряжении до 80 — 100 В.

Для корпуса использована пластмассовая трубка (от проточного водонагревателя) диаметром 20 мм и длиной 150 мм. В качестве платы для объемного монтажа резисторов использован шток от медицинского шприца. Подгоним его диаметр для плотного вхождения в трубку.
Наконечником приставки будет служить измерительный щуп от старого прибора.

Резьбовой частью щупа закрепим наконечник в упоре штока шприца. Определим положение микровыключателя в трубке, оно определяется длиной штока. По расположению выключателя, в стенке трубки обработаем отверстие диаметром 8 мм для доступа к кнопке.

4. Использование приставки

Провод черного цвета в усиленной изоляции является общим (-) для Vin и Vout. Так как он подключается к высоковольтной цепи, требования к его изоляции и правилам электробезопасности должны быть соответствующими. Этот провод выводится от контактов кнопки, в середине корпуса.

Низковольтная часть схемы делителя находится в задней части корпуса. Измерительный провод (+) к мультиметру проходит через колпачок на торце корпуса.

Для измерения высокого напряжения, подключаем мультиметр в диапазоне 100…200 V к соответствующим выводам приставки. Подсоединяем общий провод к высоковольтному устройству. Включаем ВВ устройство.

Измерительным щупом с передней стороны корпуса касаемся источника высокого напряжения.
Снимаем показания прибора в 1 диапазоне измерения «1000». При малых значениях напряжения на шкале прибора, нажимаем кнопку и переключаем приставку в диапазон 2 «100».

Проверим работу приставки на переменном токе в сети 220V.
Подключенный к сети тестер показывает ровно 220V.

Аналогичные измерения показывают, что выпрямленное ВЧ напряжение составляет около 10 кВ и то, что необходимо точнее подобрать сопротивление нижнего плеча делителя напряжения.
При необходимости в более точных измерениях высокого напряжения, можно подать сигнал с приставки на осциллограф, будет видно амплитуду и форму импульсов.

При желании собрать приставку на делителе напряжения с коэффициентом 10 000, можно собрать цепочку из десяти последовательно включенных высокоомных резисторов сопротивлением по 68 мОм (верхнее плечо делителя с суммарным сопротивлением 680 мОм) и одного резистора (нижнее плечо) сопротивлением 68 кОм. При монтаже, все резисторы нужно расположить равномерно в линейку, на длине не менее 200мм для исключения пробоя в приставке.

При использовании киловольтметра следует соблюдать меры техники безопасности.

Подключение и отключение прибора производить при обесточенной аппаратуре, после снятия заряда с токоведущих высоковольтных частей.
При подключении прибора к измеряемым цепям, заземление подключать в первую очередь.
При отключении щупа от измеряемых цепей, заземление отключать в последнюю очередь.

Источник

Электроизмерительные приборы

Электроизмерительные инструменты применяются при прокладке и ремонте электросетей. Используются для прозвонки сетей, тестирования транзисторов или диодов, измерения ёмкости конденсаторов, определения напряжения и т.д.

Измерить ток

При прокладывании сетей, сборке оборудования в цеху или дома необходимо точно знать все параметры тока самого прибора и его компонентов: силу, напряжение, сопротивление. Без этого знания, собранный прибор не будет работать. Поэтому при работе электроустройства необходимо правильно подобрать и проверить компоненты.

С этой задачей справятся приборы для измерения конкретных величин (амперметры, вольтметры и т.д.) или тестеры-мультиметры. Они позволяют сразу определить напряжение, сопротивление и силу тока. Для этого контактные щупы нужно присоединить непосредственно к оголённому кабелю. Используются электриками и радиолюбителями, применяются при ремонте, строительстве и на производстве.

Делятся на аналоговые, цифровые и токоизмеряющие клещи.

• Аналоговые показывают данные измерений стрелкой на шкале. Отличаются большей выносливостью к перепадам и не требуют дополнительного источника питания. Не боятся электропомех. Погрешность выше, чем у цифровых приборов. Заметно реагируют на положение руки и тряску. Ввиду этого применяются, в основном, на бытовом уровне при сборке самодельных электроприборов.
• Цифровые выводят данные измерений на дисплей. Есть несколько программ, зачастую есть возможность автоматического выбора дивизиона, что облегчает работу новичкам. Питаются от батареек. Такие приборы используются профессионалами и любителями.
• Токоизмерительные клещи, по сути — цифровой мультиметр с изменённой механикой измерений. Для исследования электросети не нужно нарушать её целостность, достаточно выбрать режим и расположить измеряемый кабель между датчиками. Для тестирования проводов, которые нельзя обхватить, используются щупы. Для проведения замеров их нужно приложить к кабелю.

Увидеть ток

При изготовлении электроприборов важно не только правильно подобрать компоненты, но и настроить их. Для визуальной проверки прибора и его компонентов нужно сравнить форму электроволны с эталонной. Для этого используется осциллограф.

Осциллографы — профессиональное оборудование для радиотехников, инженеров и т.д. Выдаёт не количественную информацию, а графическую. Позволяет не только получать данные о напряжении, сопротивлении и силы тока, но и визуализировать форму сигналов и динамику изменений. Бывают стационарные и карманные. Первые применяются при проверке оборудования на производственной линии, вторые подойдут для выездного ремонта.

Проверить наличие тока

Для мелкого ремонта не потребуется много данных о токе. К примеру, для замены розетки или подвешивания люстры достаточно просто правильно подключить кабель. Для этих целей подойдут простые индикаторы.

Они бывают контактные и бесконтактные. Контактные тестируют напряжение прикосновением к проводу или розетке, бесконтактные достаточно просто поднести к измеряемому объекту.

Простейшие отвёртки-тестеры используются для определения «нуля» и «фазы» или определения кабеля под напряжением. Они компактные, надёжные, не требуют навыков обращения. О наличии напряжения сообщают свечением. Используются в дома для простейших видов ремонта: замены розетки, установки люстры и т.п.

Более сложные тестеры показывают не только наличие напряжения, но и его величину. Данные выводятся на цифровой дисплей или подсвечиванием шкалы. Применяются электриками и радиолюбителями.

Обратите внимание

Для использования в профессиональной деятельности в РФ необходимы инструменты соответствующие государственному стандарту. Такое оборудование отмечается Сертификатом Соответствия.

Диапазон измерений в мультитестерах ограничен. Подбирайте устройство под конкретные задачи, в высоковольтных сетях неподходящий прибор работать не будет и может выйти строя.

Не касайтесь при замерах голыми руками щупов. Это нарушит данные измерений и может стать причиной поражений током.

Источник