Măsurarea curenților și tensiunilor ridicate

Măsurarea curenților continui de până la 6000 I se realizează de obicei folosind unelte ale unui sistem magnetoelectric cu șunturi.

Șunturile de curent ridicat devin voluminoase, grele și costisitoare, de exemplu un șunt 75ShS 6000 A cântărește 24 kg. În plus, utilizarea șunturilor pentru curenți mari nu oferă o precizie suficientă, iar pierderile de putere din acestea sunt mari, de exemplu, în șuntul menționat mai sus la o tensiune nominală de 75 mV, pierderea de putere este de 6000 A x 0,075 V. = 450 W. Prin urmare, pentru măsurarea curenților mari constanți, se folosesc transformatoare de curent constant, care sunt fabricate pentru curenți primari nominali de la 7,5 la 70 kA cu un curent secundar de 5 A.

Orez. 1. Shunt B6 — curent nominal 1A — 15kA — cădere de tensiune 100mV

Ca și în circuitele de curent alternativ, înfășurarea primară este conectată la circuitul de curent măsurat (în secțiunea firului), în timp ce înfășurările secundare sunt conectate la o sursă de tensiune sinusoidală în serie cu sarcina. În ele este indus un EMF, a cărui valoare depinde de curentul primar.Curentul secundar este proporțional cu curentul primar dacă rezistența de sarcină este mult mai mică decât rezistența inductivă a înfășurărilor.

Schema transformatorului DC este prezentată în Fig. 2.

Un transformator de curent continuu este format din două nuclee închise identice, fiecare dintre ele având două înfășurări suprapuse unul peste altul. Miezurile sunt realizate din permaloid.

Curentul continuu măsurat circulă prin înfășurările primare conectate în serie. Două înfășurări secundare conectate în serie (sau paralel) sunt conectate printr-un redresor la o sursă de curent alternativ.

Înfășurările secundare sunt conectate astfel încât în ​​timpul primului semiciclu de curent alternativ i2 secundar n. p. i2w2 în primul nucleu are direcția opusă față de n primar. p. i1w21 iar în al doilea nucleu direcţiile primarului şi secundar n. v. chibrituri. În a doua jumătate de perioadă, dimpotrivă, în primul nucleu al direcției n. v. coincid, iar în al doilea vor avea sensuri opuse.

Orez. 2. Schema unui transformator de măsurare DC

În prezența unui curent măsurat constant în circuitul primar al transformatorului de curent, un curent alternativ cu o formă dreptunghiulară a curbei va curge în circuitul secundar, iar un curent continuu va curge în diagonala redresorului în punte la care mecanismul de măsurare este conectat. Modificarea mărimii curentului măsurat va duce la o modificare a N primarului cu F =i1wl.

Măsurând curentul secundar și înmulțindu-l cu cel real Da fiecare coeficient de transformare, obținem valoarea reală a curentului primar.

Orez. 3. Caracteristici ale transformatorului de curent: a — curba de magnetizare; b — curba curentului în circuitul secundar; c — curba curentului în glucometru.

Măsurarea curenților alternativi mari, de regulă, se realizează cu ampermetre ale sistemelor electromagnetice, ferodinamice, electrodinamice, care sunt pornite prin transformatoare de curent de măsurare, care sunt produse pentru curenți primari nominali de până la 25 kA.

Folosit în unele cazuri, includerea ampermetrelor direct în secțiunea de fire sau bare colectoare (fără transformatoare de curent) la tensiuni de circuit peste 500 V trebuie făcută astfel încât să se asigure siguranța serviciului și comoditatea respectării citirilor de aparatul .Ampermetrele în astfel de cazuri sunt adesea izolate de pământ prin montarea lor pe izolatoare.

În circuitele de înaltă tensiune, indiferent de tipul de curent și de frecvență, trebuie să ne propunem să includem un ampermetru într-o secțiune a circuitului la un potențial egal sau apropiat de potențialul de masă, deoarece în caz contrar există un pericol pentru experimentator și personalului de întreținere, pot apărea erori suplimentare din câmpul electric și condiții nefavorabile pentru funcționarea izolației dispozitivului, care în acest caz trebuie să fie în concordanță cu tensiunea de funcționare a circuitului măsurat.

În circuitele DC de înaltă tensiune, tensiunea poate fi măsurată:

1) voltmetre ale sistemului magnetoelectric, care sunt fabricate pentru tensiune nominală de până la 6 kV,

2) voltmetre ale sistemului electrostatic, care sunt produse pentru o tensiune nominală de până la 100 kV,

3) folosind transformatoare de măsurare a tensiunii continue.

În fig. 4 este o diagramă a unui transformator de măsurare a tensiunii continue. Înfășurările primare ale transformatorului conectate în serie cu rezistența suplimentară sunt conectate la tensiunea măsurată.Înfășurările secundare conectate în paralel sunt conectate printr-un redresor la o sursă de curent alternativ. În diagonala circuitului redresor este inclus un mecanism de măsurare.

Orez. 4. Schema unui transformator pentru măsurarea tensiunii continue

Orez. 5. Kilovoltmetru electrostatic

În circuitele AC de înaltă tensiune, măsurarea tensiunii se face de obicei cu voltmetre de 100 V conectate prin transformatoare de măsurare a tensiunii. În acest caz, pe de o parte, dificultățile de a realiza dispozitive direct pentru înaltă tensiune, pe de altă parte, pericolul pentru personalul de service atunci când lucrează cu dispozitive de măsurare conectate direct la fire de înaltă tensiune este eliminat.

În tehnologia de înaltă tensiune, voltmetrele electrostatice speciale, bujiile și osciloscoapele electronice sunt adesea folosite pentru a măsura tensiunea înaltă. Ultimele două dintre aceste dispozitive sunt utilizate în principal pentru măsurarea impulsurilor de tensiune.