Didelių srovių ir aukštos įtampos matavimas
Nuolatinės srovės iki 6000 I paprastai matuojamos naudojant magnetoelektrinės sistemos įrankius su šuntai.
Didelės srovės šuntai tampa nepatogūs, sunkūs ir brangūs, pavyzdžiui, 75ShS 6000 A šuntas sveria 24 kg. Be to, šuntų naudojimas didelėms srovėms neužtikrina pakankamo tikslumo ir galios nuostoliai juose yra dideli, pavyzdžiui, minėtame šunte esant 75 mV vardinei įtampai, galios nuostoliai yra 6000 A x 0,075 V. = 450 W. Todėl didelėms pastovioms srovėms matuoti naudojami nuolatinės srovės transformatoriai, kurie gaminami vardinėms pirminėms srovėms nuo 7,5 iki 70 kA, kai antrinė srovė yra 5 A.
Ryžiai. 1. Šuntas B6 — vardinė srovė 1A — 15kA — įtampos kritimas 100mV
Kaip ir kintamosios srovės grandinėse, pirminė apvija yra prijungta prie išmatuotos srovės grandinės (laidų sekcijoje), o antrinės apvijos yra prijungtos prie sinusinės įtampos šaltinio nuosekliai su apkrova. Juose indukuojamas EMF, kurio vertė priklauso nuo pirminės srovės.Antrinė srovė yra proporcinga pirminei srovei, jei apkrovos varža yra daug mažesnė už apvijų indukcinę varžą.
Nuolatinės srovės transformatoriaus schema parodyta fig. 2.
Nuolatinės srovės transformatorius susideda iš dviejų identiškų uždarų šerdžių, kurių kiekviena turi dvi apvijas, esančias viena ant kitos. Šerdys pagamintos iš permaloido.
Išmatuota nuolatinė srovė teka per pirmines apvijas, sujungtas nuosekliai. Dvi antrinės apvijos, sujungtos nuosekliai (arba lygiagrečiai), per lygintuvą prijungiamos prie kintamosios srovės šaltinio.
Antrinės apvijos sujungtos taip, kad per pirmąjį kintamosios srovės pusciklą i2 antrinė n. i2w2 pirmoje šerdyje turi priešingą kryptį pirminės n atžvilgiu. i1w21 p., o antroje šerdyje pirminės ir antrinės n kryptys. prieš degtukus. Antroje pusėje, priešingai, pirmajame n krypties šerdyje. v. sutampa, o antroje jie turės priešingas kryptis.
Ryžiai. 2. Nuolatinės srovės matavimo transformatoriaus schema
Esant pastoviai matuojamai srovei srovės transformatoriaus pirminėje grandinėje, antrinėje grandinėje tekės stačiakampio formos kreivės kintamoji srovė, o tiltinio lygintuvo įstrižainėje tekės nuolatinė srovė, į kurią prijungtas matavimo mechanizmas. Išmatuotos srovės dydžio pokytis sukels pirminio N. kai F =i1wl.
Matuojant antrinę srovę ir padauginus ją iš tikrosios Taip, kiekvienas transformacijos koeficientas, gauname tikrąją pirminės srovės vertę.
Ryžiai. 3. Srovės transformatoriaus charakteristikos: a — įmagnetinimo kreivė; b — srovės kreivė antrinėje grandinėje; c — srovės kreivė gliukometre.
Didelių kintamųjų srovių matavimas, kaip taisyklė, atliekamas elektromagnetinių, ferodinaminių, elektrodinaminių sistemų ampermetrais, kurie įjungiami matavimo srovės transformatoriais, kurie gaminami vardinėms pirminėms srovėms iki 25 kA.
Kai kuriais atvejais ampermetrų įtraukimas tiesiai į laidų ar šynų sekciją (be srovės transformatorių), kai grandinės įtampa viršija 500 V, turėtų būti atliekama taip, kad būtų užtikrintas aptarnavimo saugumas ir patogumas stebėti prietaisas .Ampermetrai tokiais atvejais dažnai izoliuojami nuo žemės, montuojant juos ant izoliatorių.
Aukštos įtampos grandinėse, neatsižvelgiant į srovės tipą ir dažnį, turime siekti, kad grandinės atkarpoje būtų ampermetras, kurio potencialas lygus įžeminimo potencialui arba artimas jam, nes priešingu atveju kyla pavojus eksperimentuotojui ir techninės priežiūros personalas, jiems gali atsirasti papildomų klaidų dėl elektrinio lauko ir nepalankių įrenginio izoliacijos veikimo sąlygų, kurios šiuo atveju turi atitikti išmatuotos grandinės darbinę įtampą.
Aukštos įtampos nuolatinės srovės grandinėse įtampą galima išmatuoti:
1) magnetoelektrinės sistemos voltmetrai, pagaminti vardinei iki 6 kV įtampai,
2) elektrostatinės sistemos voltmetrai, gaminami iki 100 kV vardinei įtampai,
3) naudojant nuolatinės srovės įtampos matavimo transformatorius.
Fig. 4 yra nuolatinės srovės įtampos matavimo transformatoriaus schema. Su papildoma varža nuosekliai sujungtos transformatoriaus pirminės apvijos prijungiamos prie išmatuotos įtampos.Lygiagrečiai sujungtos antrinės apvijos per lygintuvą prijungiamos prie kintamosios srovės maitinimo šaltinio. Į lygintuvo grandinės įstrižainę įtrauktas matavimo mechanizmas.
Ryžiai. 4. Nuolatinės srovės įtampai matuoti skirto transformatoriaus schema
Ryžiai. 5. Elektrostatinis kilovoltmetras
Aukštos įtampos kintamosios srovės grandinėse įtampos matavimas dažniausiai atliekamas 100 V įtampos voltmetrais, prijungtais per įtampos matavimo transformatorius. Šiuo atveju, viena vertus, išnyksta sunkumai gaminant prietaisus tiesiogiai aukštai įtampai, kita vertus, pašalinamas pavojus aptarnaujančiam personalui dirbant su matavimo prietaisais, tiesiogiai prijungtais prie aukštos įtampos laidų.
Aukštos įtampos technologijoje aukštai įtampai matuoti dažnai naudojami specialūs elektrostatiniai voltmetrai, uždegimo žvakės ir elektroniniai osciloskopai. Paskutiniai du iš šių prietaisų pirmiausia naudojami įtampos impulsams matuoti.