Lielu strāvu un augsta sprieguma mērīšana

Līdzstrāvas līdz 6000 I mērījumus parasti veic, izmantojot magnetoelektriskās sistēmas instrumentus ar šunti.

Lielas strāvas šunti kļūst apjomīgi, smagi un dārgi, piemēram, 75ShS 6000 A šunts sver 24 kg. Turklāt šuntu izmantošana lielām strāvām nenodrošina pietiekamu precizitāti un jaudas zudumi tajos ir lieli, piemēram, iepriekš minētajā šuntā pie nominālā sprieguma 75 mV jaudas zudumi ir 6000 A x 0,075 V. = 450 W. Tāpēc lielu konstantu strāvu mērīšanai izmanto pastāvīgās strāvas transformatorus, kurus ražo nominālajām primārajām strāvām no 7,5 līdz 70 kA ar sekundāro strāvu 5 A.

Rīsi. 1. Šunts B6 — nominālā strāva 1A — 15kA — sprieguma kritums 100mV

Tāpat kā maiņstrāvas ķēdēs, primārais tinums ir savienots ar izmērīto strāvas ķēdi (vadu sekcijā), bet sekundārie tinumi ir savienoti ar sinusoidālu sprieguma avotu virknē ar slodzi. Tajos tiek inducēts EML, kura vērtība ir atkarīga no primārās strāvas.Sekundārā strāva ir proporcionāla primārajai strāvai, ja slodzes pretestība ir daudz mazāka par tinumu induktīvo pretestību.

Līdzstrāvas transformatora shēma ir parādīta attēlā. 2.

Līdzstrāvas transformators sastāv no diviem identiskiem slēgtiem serdeņiem, no kuriem katram ir divi tinumi, kas uzlikti viens otram. Serdeņi ir izgatavoti no permaloīda.

Izmērītā līdzstrāva plūst caur primārajiem tinumiem, kas savienoti virknē. Divi virknē (vai paralēli) savienoti sekundārie tinumi caur taisngriezi ir savienoti ar maiņstrāvas avotu.

Sekundārie tinumi ir savienoti tā, lai maiņstrāvas pirmajā pusciklā i2 sekundārais n. i2w2 pirmajā kodolā ir pretējs virziens attiecībā pret primāro n. lpp.i1w21 un otrajā kodolā primārā un sekundārā n virzieni. v. sērkociņi. Otrajā pusperiodā, gluži pretēji, n virziena pirmajā kodolā. v. sakrīt, un otrajā tiem būs pretēji virzieni.

Rīsi. 2. Līdzstrāvas mērtransformatora shēma

Pastāvīgas izmērītas strāvas klātbūtnē strāvas transformatora primārajā ķēdē sekundārajā ķēdē plūdīs maiņstrāva ar taisnstūra formu, bet tilta taisngrieža diagonālē plūst līdzstrāva, uz kuru ir pievienots mērīšanas mehānisms. Izmērītās strāvas lieluma izmaiņas izraisīs izmaiņas primārajā N. ar F =i1wl.

Izmērot sekundāro strāvu un reizinot to ar reālo Jā, katrs transformācijas koeficients, mēs iegūstam primārās strāvas faktisko vērtību.

Rīsi. 3. Strāvas transformatora raksturojums: a — magnetizācijas līkne; b — strāvas līkne sekundārajā ķēdē; c — strāvas līkne glikometrā.

Lielu maiņstrāvu mērīšanu parasti veic ar elektromagnētisko, ferodinamisko, elektrodinamisko sistēmu ampērmetriem, kurus ieslēdz mērīšanas strāvas transformatori, kas ražoti nominālajām primārajām strāvām līdz 25 kA.

Dažos gadījumos ampērmetru iekļaušana tieši vadu vai kopņu sekcijā (bez strāvas transformatoriem) pie ķēdes spriegumiem virs 500 V jāveic tā, lai nodrošinātu apkalpošanas drošību un ērtību rādījumu novērošanā. ierīce .Ampermetri šādos gadījumos bieži tiek izolēti no zemes, uzstādot tos uz izolatoriem.

Augstsprieguma ķēdēs neatkarīgi no strāvas veida un frekvences mums jācenšas iekļaut ampērmetru ķēdes posmā ar potenciālu, kas vienāds ar zemējuma potenciālu vai tuvu tam, jo ​​pretējā gadījumā pastāv briesmas eksperimentētājam un apkopes personāls, tie var rasties papildu kļūdas no elektriskā lauka un nelabvēlīgiem apstākļiem ierīces izolācijas darbībai, kam šajā gadījumā jāatbilst izmērītās ķēdes darba spriegumam.

Augstsprieguma līdzstrāvas ķēdēs spriegumu var izmērīt:

1) magnetoelektriskās sistēmas voltmetri, kas ražoti nominālajam spriegumam līdz 6 kV,

2) elektrostatiskās sistēmas voltmetri, kas ražoti nominālajam spriegumam līdz 100 kV,

3) izmantojot līdzstrāvas sprieguma mērīšanas transformatorus.

attēlā. 4 ir līdzstrāvas sprieguma mērīšanas transformatora diagramma. Virknē ar papildu pretestību savienotā transformatora primārie tinumi ir savienoti ar izmērīto spriegumu.Paralēli savienotie sekundārie tinumi caur taisngriezi ir savienoti ar maiņstrāvas padevi. Taisngrieža ķēdes diagonālē ir iekļauts mērīšanas mehānisms.

Rīsi. 4. Transformatora shēma līdzstrāvas sprieguma mērīšanai

Rīsi. 5. Elektrostatiskais kilovoltmetrs

Augstsprieguma maiņstrāvas ķēdēs sprieguma mērīšanu parasti veic ar 100 V voltmetriem, kas savienoti ar sprieguma mērīšanas transformatoriem. Šajā gadījumā, no vienas puses, pazūd grūtības izgatavot ierīces tieši augstspriegumam, no otras puses, tiek novērsts apdraudējums apkalpojošajam personālam, strādājot ar mērierīcēm, kas savienotas tieši ar augstsprieguma vadiem.

Augstsprieguma tehnoloģijās augstsprieguma mērīšanai bieži izmanto īpašus elektrostatiskos voltmetrus, aizdedzes sveces un elektroniskos osciloskopus. Pēdējās divas no šīm ierīcēm galvenokārt tiek izmantotas sprieguma impulsu mērīšanai.