Кыргызский национальный университет им. Ж. Баласагына
Самостоятельная работа
на тему: Измерение силы тока и напряжения
Проверил: Токтогонов С.
Выполнила: Токтосунова Кумуш
г. Бишкек 2014г.
По закону Ома, сила тока для участка цепи прямо пропорциональна приложенному напряжению к участку цепи и обратно пропорциональна сопротивлению проводника этого участка цепи:
I = U/R
Носителями заряда, движение которых, приводит к возникновению тока, являются заряженные частицы, в роли которых обычно выступают электроны, ионы или дырки. Сила тока зависит от заряда этих частиц, их концентрации, средней скорости упорядоченного движения частиц, а также площади и формы поверхности, через которую течёт ток.
Для измерения силы тока существует измерительный прибор — амперметр (для приборов, предназначенных для измерения малых токов, также используются названия миллиамперметр, микроамперметр, гальванометр).
Его включают в разрыв цепи в том месте, где нужно измерить силу тока. Чтобы ток в цепи при включении амперметра не изменился, необходимо сопротивление его обмотки делать очень малым. Для этого обмотку амперметра делают из небольшого числа витков толстой проволоки. Чтобы расширить пределы измерения амперметра, применяют шунты. Шунты представляют собой манганиновые пластины или стержни, впаянные в медные или латунные наконечники. Шунт включается в цепь последовательно. Параллельно ему включается амперметр.
Основные методы измерения силы тока:
1) магнитоэлектрический
2) электромагнитный и косвенный (путём измерения вольтметром напряжения на известном сопротивлении).
В случае переменного тока различают мгновенную силу тока, амплитудную (пиковую) силу тока и эффективную силу тока (равную силе постоянного тока, который выделяет такую же мощность).
Условное обозначение амперметра на электрической схеме:
1. Амперметр включается в электрическую цепь последовательно с тем элементом цепи, силу тока в котором необходимо измерить.
2. При подключении надо соблюдать полярность: «+» амперметра подключается к «+» источника тока, а «минус» амперметра — к «минусу» источника тока.
Для измерения напряжения существуют специальный измерительный прибор — вольтметр. Чтобы прибор не потреблял большой ток и не влиял на величину напряжения цепи, обмотка его должна иметь большое сопротивление. Чем больше внутреннее сопротивление вольтметра, тем точнее он будет измерять величину напряжения. Для этого обмотка вольтметра изготовляется из большого числа витков тонкой проволоки.
Приборы для измерения электрического напряжения и тока магнитоэлектрического, ...
... пределов измерения приборов. Из принципа действия магнитоэлектрического прибора следует, что направление отклонения его стрелки зависит от направления тока I, проходящего по катушке. Следовательно, при включении этих приборов в цепь постоянного тока должна ...
Для расширения пределов измерения вольтметров употребляются добавочные сопротивления, включаемые последовательно с вольтметрами. В этом случае напряжение сети распределяется между вольтметром и добавочным сопротивлением.
Условное обозначение вольтметра на электрической схеме:
При включении вольтметра в электрическую цепь необходимо соблюдать два правила:
1. Вольтметр подключается параллельно участку цепи, на котором будет измеряться напряжение;
2. Соблюдаем полярность: «+» вольтметра подключается к «+» источника тока, а «минус» вольтметра — к «минусу» источника тока.
Для измерения напряжения источника питания вольтметр присоединяют непосредственно к его зажимам.
Измерение силы тока и напряжения бывают двух видов:
1) Постоянные измерения
2) Оперативные измерения
Постоянные измерения это когда измерительные приборы установлены в электрооборудовании на постоянной основе. Амперметры обычно подключают через трансформаторы тока, так как ток может быть слишком большой для подключения прибора на прямую. Трансформаторы тока такие же, как и при подключении электросчетчика. При измерении постоянного тока, Амперметр подключают параллельно сопротивлению.
Для измерения напряжения вольтметры в сетях ниже 1000 Вольт подключают напрямую. А свыше 1000 Вольт через трансформаторы напряжения. амперметр вольтметр магнитоэлектрический
При ремонте и наладке электрооборудования часто возникает необходимость в оперативном измерении силы тока и напряжения. Для этих целей применяют:
1) Токоизмерительные клещи
2) Мультиметры
3) «Цешки»
Измерение тока
В цепях переменного трехфазного тока обычно, измеряют ток одной фазы.
Измерение тока каждой фазы должно производиться:
1) для синхронных турбогенераторов мощностью 12 МВт и более
2) для линий электропередачи с пофазным управлением
3) линий с продольной компенсацией
4) линий для которых предусматривается возможность длительной работы в неполнофазном режиме
5) в некоторых случаях на линий электропередачи 330 кВ и выше с трехфазным управлением
6) для дуговых электропечей.
Измерение постоянного тока должно производиться в цепях:
1. аккумуляторных батарей, зарядных, подзарядных и разрядных устройств;
2. генераторов постоянного тока и силовых преобразователей;
3. возбуждения синхронных генераторов, компенсаторов, а также электродвигателей с регулируемым возбуждением.
Если возможно изменение полярности тока, амперметры постоянного тока должны иметь шкалу с нулевой отметкой посередине.
Измерение напряжения
1. силовых преобразователей, аккумуляторных батарей, зарядных и подзарядных устройств.
2. генераторов постоянного и переменного тока, синхронных компенсаторов, а также в отдельных случаях в цепях агрегатов специального назначения.
Обработка результатов измерений
... зависимости от измеряемого параметра. Например, для измерения напряжения электрического тока различают измерения постоянных и переменных напряжений. Если измерения основаны на наблюдении основных величин ... соответствующее полученным результатам. Во-вторых, определяют вероятные отклонения результатов измерений от оценки измеряемой величины. Цель обработки результатов многократных измерений состоит в ...
3. возбуждения синхронных машин мощностью 1 МВт и более. В цепях возбуждения гидрогенераторов измерение не обязательно;
4. на секциях сборных шин постоянного и переменного тока, которые могут работать раздельно.
5. дугогасящих реакторов.
На трансформаторных подстанциях напряжение измеряется на стороне низшего напряжения, в тех случаях, когда установка трансформаторов напряжения на стороне высшего напряжения не требуется для других целей (например, для электросчетчиков).
В некоторых случаях разрешается установка одного прибора с переключением на несколько точек измерения.
При автоматизированном пуске генераторов или других агрегатов установка приборов для непрерывного измерения напряжения не обязательна.
В трехфазных сетях производится измерение, как правило, одного междуфазного напряжения. В сетях напряжением выше 1 кВ с эффективно заземленной нейтралью возможно измерение трех междуфазных напряжений для контроля исправности цепей напряжением одним прибором с переключением.
Должна производиться регистрация значений одного междуфазного напряжения сборных шин 110 кВ и выше (либо отклонения напряжения от заданного значения) электростанций и подстанций, по напряжению на которых ведется режим энергосистемы.
