Suurten virtojen ja jännitteiden mittaus

Tasavirtojen mittaus 6000 I asti suoritetaan yleensä käyttämällä magnetoelektrisen järjestelmän työkaluja shuntit.

Suurvirran shunteista tulee tilaa vieviä, raskaita ja kalliita, esimerkiksi 75ShS 6000 A shuntti painaa 24 kg. Lisäksi shunttien käyttö suurille virroille ei anna riittävää tarkkuutta ja tehohäviöt niissä ovat suuria, esim. edellä mainitussa shuntissa nimellisjännitteellä 75 mV tehohäviö on 6000 A x 0,075 V = 450 W. Siksi suurten vakiovirtojen mittaamiseen käytetään vakiovirtamuuntajia, jotka on valmistettu nimellisprimäärivirroille 7,5 - 70 kA toisiovirralla 5 A.

Riisi. 1. Shuntti B6 — nimellisvirta 1A — 15kA — jännitehäviö 100mV

Kuten vaihtovirtapiireissä, ensiökäämi on kytketty mitattuun virtapiiriin (johdinosassa), kun taas toisiokäämit on kytketty sinimuotoiseen jännitelähteeseen sarjassa kuorman kanssa. Niihin indusoituu EMF, jonka arvo riippuu ensiövirrasta.Toisiovirta on verrannollinen ensiövirtaan, jos kuormitusvastus on paljon pienempi kuin käämien induktiivinen vastus.

Tasavirtamuuntajan kaavio on esitetty kuvassa. 2.

Tasavirtamuuntaja koostuu kahdesta identtisestä suljetusta sydämestä, joissa kummassakin on kaksi käämiä päällekkäin. Ytimet on valmistettu permaloidista.

Mitattu tasavirta kulkee sarjaan kytkettyjen ensiökäämien läpi. Kaksi sarjaan (tai rinnakkain) kytkettyä toisiokäämiä on kytketty tasasuuntaajan kautta vaihtovirtalähteeseen.

Toisiokäämit on kytketty niin, että vaihtovirran ensimmäisen puolijakson aikana i2 toisio n. p. i2w2 ensimmäisessä ytimessä on päinvastainen suhteessa ensisijaiseen n:ään. s. i1w21 ja toisessa ytimessä ensisijaisen ja toissijaisen n:n suunnat. v. ottelut. Toisella puoliskolla, päinvastoin, n-suunnan ensimmäisessä ytimessä. v. yhtyvät, ja toisessa niillä on vastakkaiset suunnat.

Riisi. 2. Kaavio DC-mittausmuuntajasta

Kun virtamuuntajan ensiöpiirissä on vakiona mitattu virta, vaihtovirta, jonka käyrä on suorakaiteen muotoinen, virtaa toisiopiirissä ja tasavirta kulkee siltatasasuuntaajan diagonaalissa, johon mittausmekanismi on kytketty. Muutos mitatun virran suuruudessa johtaa muutokseen ensiö-N:ssä, jossa F =i1wl.

Mittaamalla toisiovirta ja kertomalla se todellisella Kyllä jokainen muunnoskerroin, saamme ensiövirran todellisen arvon.

Riisi. 3. Virtamuuntajan ominaisuudet: a — magnetointikäyrä; b — toisiopiirin virtakäyrä; c — glukometrin virtakäyrä.

Suurten vaihtovirtojen mittaus suoritetaan pääsääntöisesti sähkömagneettisten, ferrodynaamisten, sähködynaamisten järjestelmien ampeerimittareiden avulla, jotka kytketään päälle mittausvirtamuuntajilla, jotka on valmistettu 25 kA:n nimellisille ensiövirroille.

Joissakin tapauksissa ampeerimittareiden sisällyttäminen suoraan johtojen tai virtakiskojen osioon (ilman virtamuuntajia) yli 500 V:n piirijännitteillä tulee tehdä siten, että varmistetaan palvelun turvallisuus ja mittarin lukemien tarkkailu. laite .Ampeerimittarit erotetaan tällaisissa tapauksissa usein maasta asentamalla ne eristeiden päälle.

Suurjännitepiireissä on virran ja taajuuden tyypistä riippumatta pyrittävä sisällyttämään ampeerimittari piirin osaan, jonka potentiaali on yhtä suuri tai lähellä maapotentiaalia, koska muuten kokeen tekijälle ja taajuudelle on olemassa vaara. huoltohenkilöstö, he voivat aiheuttaa lisävirheitä sähkökentästä ja laitteen eristyksen epäsuotuisista toimintaolosuhteista, joiden on tässä tapauksessa oltava yhdenmukainen mitatun piirin käyttöjännitteen kanssa.

Korkeajännitteisissä tasavirtapiireissä jännite voidaan mitata:

1) magnetosähköjärjestelmän volttimittarit, jotka on valmistettu enintään 6 kV nimellisjännitteelle,

2) sähköstaattisen järjestelmän volttimittarit, jotka on valmistettu enintään 100 kV:n nimellisjännitteelle,

3) DC jännitteen mittausmuuntajia käyttäen.

Kuvassa Kuva 4 on kaavio tasajännitteen mittausmuuntajasta. Lisävastuksen kanssa sarjaan kytketyt muuntajan ensiökäämit kytketään mitattuun jännitteeseen.Rinnakkain kytketyt toisiokäämit on kytketty tasasuuntaajan kautta vaihtovirtalähteeseen. Tasasuuntaajapiirin diagonaalissa on mittausmekanismi.

Riisi. 4. Kaavio muuntajasta tasajännitteen mittaamiseen

Riisi. 5. Sähköstaattinen kilovolttimittari

Korkeajännitteisissä vaihtovirtapiireissä jännitemittaus tehdään yleensä 100 V:n jännitemittareilla, jotka on kytketty jännitemittausmuuntajien kautta. Tässä tapauksessa toisaalta katoavat vaikeudet valmistaa laitteita suoraan suurjännitejohtoihin, toisaalta huoltohenkilöstölle aiheutuva vaara työskenneltäessä suoraan suurjännitejohtoihin kytkettyjen mittauslaitteiden kanssa.

Korkeajännitetekniikassa käytetään usein erityisiä sähköstaattisia volttimittareita, sytytystulppia ja elektronisia oskilloskooppeja korkean jännitteen mittaamiseen. Kahta viimeistä näistä laitteista käytetään ensisijaisesti jännitepulssien mittaamiseen.