Nagy áramok és nagyfeszültségek mérése
A 6000 I-ig terjedő egyenáramok mérését általában mágneses elektromos rendszer eszközeivel végzik. söntök.
A nagyáramú söntök terjedelmesek, nehezek és drágák lesznek, például egy 75ShS 6000 A-es sönt 24 kg-ot nyom. Ráadásul a nagy áramerősségű söntök alkalmazása nem biztosít kellő pontosságot és nagyok a teljesítményveszteségek bennük, például a fent említett söntben 75 mV névleges feszültségnél a teljesítményveszteség 6000 A x 0,075 V = 450 W. Ezért nagy állandó áramok mérésére állandó áramú transzformátorokat használnak, amelyeket 7,5-70 kA névleges primer áramra gyártanak, 5 A szekunder árammal.
Rizs. 1. B6 sönt – névleges áram 1A – 15kA – feszültségesés 100mV
A váltóáramú áramkörökhöz hasonlóan a primer tekercs a mért áramkörhöz (a vezetékszakaszban), míg a szekunder tekercsek a terheléssel sorba kapcsolt szinuszos feszültségforráshoz csatlakoznak. EMF indukálódik bennük, melynek értéke a primer áramtól függ.A szekunder áram akkor arányos a primer árammal, ha a terhelési ellenállás sokkal kisebb, mint a tekercsek induktív ellenállása.
Az egyenáramú transzformátor kapcsolási rajza az ábrán látható. 2.
Az egyenáramú transzformátor két egyforma zárt magból áll, amelyek mindegyikén két tekercs van egymáson. A magok permaloidból készülnek.
A mért egyenáram a sorosan kapcsolt primer tekercseken halad keresztül. Két sorosan (vagy párhuzamosan) kapcsolt szekunder tekercs egy egyenirányítón keresztül csatlakozik a váltakozó áramú áramforráshoz.
A szekunder tekercsek úgy vannak csatlakoztatva, hogy a váltakozó áram első félperiódusában i2 szekunder n. p. i2w2 az első magban ellentétes irányú az elsődleges n-hez képest. o. i1w21, a második magban pedig az elsődleges és másodlagos n irányai. v. mérkőzések. A második félperiódusban éppen ellenkezőleg, az n irányú első magban. v. egybeesik, a másodikban pedig ellentétes irányuk lesz.
Rizs. 2. Egyenáramú mérőtranszformátor vázlata
Az áramváltó primer áramkörében állandó mért áram jelenlétében a szekunder körben négyszögletes görbe alakú váltakozó áram, a híd egyenirányító átlójában pedig egyenáram folyik, amelyhez a mérőmechanizmus csatlakoztatva van. A mért áram nagyságának változása a primer N. változásához vezet F =i1wl esetén.
A szekunder áram mérésével és a valós áram szorzásával Igen, minden transzformációs együttható, megkapjuk a primer áram aktuális értékét.
Rizs. 3. Az áramváltó jellemzői: a — mágnesezési görbe; b — áramgörbe a szekunder körben; c — áramgörbe a glükométerben.
A nagy váltakozó áramok mérését általában elektromágneses, ferrodinamikai, elektrodinamikus rendszerek ampermérőivel végzik, amelyeket mérőáramváltókkal kapcsolnak be, amelyeket 25 kA-ig terjedő névleges primer áramra állítanak elő.
Egyes esetekben az ampermérőket közvetlenül a vezetékek vagy gyűjtősínek szakaszába (áramváltó nélkül) 500 V feletti áramköri feszültségnél úgy kell beépíteni, hogy biztosítva legyen a szolgáltatás biztonsága és a leolvasások kényelmes megfigyelése. a készülék .Az ampermérőket ilyen esetekben gyakran szigetelőkre szerelve választják le a földről.
A nagyfeszültségű áramkörökben áram- és frekvenciatípustól függetlenül törekednünk kell arra, hogy az áramkör egy szakaszán ampermérőt helyezzünk el a földpotenciálnak megfelelő vagy ahhoz közeli potenciálon, mert ellenkező esetben veszély fenyegeti a kísérletezőt, ill. karbantartó személyzet, további hibák adódhatnak az elektromos térből és a készülék szigetelésének kedvezőtlen működési feltételeiből, amelyeknek ebben az esetben összhangban kell lenniük a mért áramkör üzemi feszültségével.
A nagyfeszültségű egyenáramú áramkörökben a feszültség mérhető:
1) a magnetoelektromos rendszer voltmérői, amelyeket legfeljebb 6 kV névleges feszültségre gyártanak,
2) az elektrosztatikus rendszer voltmérői, amelyeket legfeljebb 100 kV névleges feszültségre gyártanak,
3) DC feszültségmérő transzformátorok segítségével.
ábrán. A 4. ábra egy egyenáramú feszültségmérő transzformátor diagramja. A járulékos ellenállással sorba kapcsolt transzformátor primer tekercseit a mért feszültségre kötjük.A párhuzamosan kapcsolt szekunder tekercsek egyenirányítón keresztül csatlakoznak a váltakozó áramú tápellátáshoz. Az egyenirányító áramkör átlójában egy mérőmechanizmus található.
Rizs. 4. Az egyenfeszültség mérésére szolgáló transzformátor vázlata
Rizs. 5. Elektrosztatikus kilovoltmérő
A nagyfeszültségű váltakozó áramú áramkörökben a feszültségmérés általában feszültségmérő transzformátorokon keresztül csatlakoztatott 100 V-os voltmérőkkel történik. Ebben az esetben egyrészt megszűnnek a közvetlenül nagyfeszültségű készülékek gyártásának nehézségei, másrészt megszűnik a szervizszemélyzet veszélye a közvetlenül nagyfeszültségű vezetékekhez csatlakoztatott mérőeszközökkel végzett munka során.
A nagyfeszültségű technikában gyakran használnak speciális elektrosztatikus voltmérőket, gyújtógyertyákat és elektronikus oszcilloszkópokat a nagyfeszültség mérésére. Ezek közül az utolsó kettőt elsősorban feszültségimpulzusok mérésére használják.