Mätning av höga strömmar och höga spänningar

Mätning av likströmmar upp till 6000 I görs vanligtvis med hjälp av verktyg i ett magnetoelektriskt system med shuntar.

Högströmshuntar blir skrymmande, tunga och dyra, till exempel väger en 75ShS 6000 A shunt 24 kg. Dessutom ger användningen av shuntar för höga strömmar inte tillräcklig noggrannhet och effektförlusterna i dem är stora, till exempel i den ovan nämnda shunten vid en nominell spänning på 75 mV är effektförlusten 6000 A x 0,075 V = 450 W. För mätning av stora konstantströmmar används därför konstantströmtransformatorer, som tillverkas för märkströmmar från 7,5 till 70 kA med en sekundärström på 5 A.

Ris. 1. Shunt B6 — märkström 1A — 15kA — spänningsfall 100mV

Som i växelströmskretsar är primärlindningen kopplad till den uppmätta strömkretsen (i trådsektionen), medan sekundärlindningarna är kopplade till en sinusformad spänningskälla i serie med lasten. En EMF induceras i dem, vars värde beror på primärströmmen.Sekundärströmmen är proportionell mot primärströmmen om belastningsresistansen är mycket mindre än lindningarnas induktiva resistans.

Schemat för DC-transformatorn visas i fig. 2.

En DC-transformator består av två identiska slutna kärnor, som var och en har två lindningar överlagrade på varandra. Kärnorna är gjorda av permaloid.

Den uppmätta likströmmen flyter genom primärlindningarna kopplade i serie. Två sekundärlindningar kopplade i serie (eller parallellt) är anslutna via en likriktare till en växelströmskälla.

Sekundärlindningarna är anslutna så att under den första halvcykeln av växelström i2 sekundär n. s. i2w2 i den första kärnan har motsatt riktning med avseende på det primära n. s. i1w21 och i den andra kärnan riktningarna för det primära och sekundära n. v. matcher. I den andra halvperioden, tvärtom, i den första kärnan i n-riktningen. v. sammanfaller, och i den andra kommer de att ha motsatta riktningar.

Ris. 2. Schematisk beskrivning av en DC-mättransformator

I närvaro av en konstant uppmätt ström i strömtransformatorns primärkrets kommer en växelström med en rektangulär form av kurvan att flyta i sekundärkretsen, och en likström kommer att flyta i diagonalen på brygglikriktaren till vilken mätmekanismen är ansluten. Förändringen i storleken på den uppmätta strömmen kommer att leda till en förändring av det primära N. med F =i1wl.

Genom att mäta sekundärströmmen och multiplicera den med den verkliga Ja varje transformationskoefficient, får vi det faktiska värdet av primärströmmen.

Ris. 3. Strömtransformatorns egenskaper: a — magnetiseringskurva. b — strömkurva i sekundärkretsen; c — strömkurva i glukometern.

Mätning av stora växelströmmar utförs som regel av amperemetrar av elektromagnetiska, ferrodynamiska, elektrodynamiska system, som slås på av mätströmtransformatorer, som produceras för märkströmmar upp till 25 kA.

Används i vissa fall, bör införandet av amperemetrar direkt i sektionen av ledningar eller samlingsskenor (utan strömtransformatorer) vid kretsspänningar över 500 V göras på ett sådant sätt att man säkerställer servicesäkerheten och bekvämligheten av att observera avläsningarna av enheten .Amperometrar i sådana fall är ofta isolerade från marken genom att montera dem på isolatorer.

I högspänningskretsar måste vi, oavsett typ av ström och frekvens, sträva efter att inkludera en amperemeter i en sektion av kretsen med en potential som är lika med eller nära jordpotentialen, eftersom det annars finns en fara för försöksledaren och underhållspersonal kan de ytterligare fel uppstå från det elektriska fältet och ogynnsamma förhållanden för driften av enhetens isolering, vilket i detta fall måste överensstämma med driftsspänningen för den uppmätta kretsen.

I högspänningslikströmskretsar kan spänningen mätas:

1) voltmetrar för det magnetoelektriska systemet, som är tillverkade för nominell spänning upp till 6 kV,

2) voltmetrar för det elektrostatiska systemet, som produceras för en nominell spänning på upp till 100 kV,

3) Använda DC-spänningsmättransformatorer.

I fig. 4 är ett diagram över en transformator för likspänningsmätning. Transformatorns primärlindningar kopplade i serie med det extra motståndet är anslutna till den uppmätta spänningen.De parallellkopplade sekundärlindningarna är anslutna via en likriktare till en AC-källa. En mätmekanism ingår i likriktarkretsens diagonal.

Ris. 4. Schematisk beskrivning av en transformator för mätning av likspänning

Ris. 5. Elektrostatisk kilovoltmeter

I högspänningsväxelströmskretsar görs spänningsmätning vanligtvis med voltmetrar märkta på 100 V anslutna genom spänningsmätande transformatorer. I det här fallet försvinner å ena sidan svårigheterna med att göra anordningar direkt för högspänning, å andra sidan elimineras faran för servicepersonal vid arbete med mätanordningar anslutna direkt till högspänningsledningar.

Inom högspänningstekniken används ofta speciella elektrostatiska voltmetrar, tändstift och elektroniska oscilloskop för att mäta högspänning. De två sista av dessa enheter används främst för att mäta spänningspulser.