Вимірювання струму без розриву ланцюга, що перевіряється

Уміння визначати струм в контрольованому колі без її розриву набуває особливого значення при пусконалагоджувальних роботах, пов`язаних з величезною кількістю різних вимірів. При цьому виключається ряд небажаних явищ, пов`язаних з розривом контрольованому колі під навантаженням, і помилки при відновленні контрольованому колі після виконання відповідних вимірювань. Для вимірювання струму без розриву контрольованому колі використовують непрямі методи і спеціальні пристрої.

При визначенні струму в контрольованому колі без її розриву широко використовують метод вимірювання напруги на відомому резисторі R1, включеному в цей ланцюг. Наприклад, струм в анодному ланцюзі електричної лампи YL визначають по падінню напруги Uк на резисторі R1 в ланцюзі катода цієї лампи (опір зсуву): I а = Uк / R1.

Якщо R1 = 800 Ом, а вольтметр показав напругу Uк = 2 В, то анодний струм I а = 2: 800 = 0,0025 А. Вимірювання напруги на такому резисторі (800 Ом) не складає якихось проблем.

Схема вимірювання струму анодного ланцюга електричної лампи

Таким же способом знайти струм, що проходить по шині з алюмінію-ня, перетин якої q = 100 × 10 = 1000 мм 2 або 1 × 10-3 м2. Опір ділянки шини довжиною l можна знайти за формулою r = rl / q. Питомий опір алюмінію r = 0,03 × 10-6 Ом × м.

Вимірявши падіння напруги на позначеній ділянці шини, нескладно знайти струм, що проходить по ній. Якщо, наприклад, напруга на ділянці шини довжиною 1 м одно 0,003 В, опір 1 м шини позначеного перетину - 0,00003 Ом, а струм, що проходить по цій шині, - 100 А.

Прийнято заміряти падіння напруги на виходах трансформаторів струму при перевірці вторинних ланцюгів під навантаженням. Зазвичай зрозуміло опір (повне) струмових ланцюгів, тому, заміривши падіння напруги, можна знайти струм в цих ланцюгах, а, крім того, переконатися в справності їх.

Електропромисловість випускається ряд пристроїв, що дозволяють вводити в контрольовані ланцюга вимірювальні прилади, не порушуючи їх цілості. До них відносять випробувальні затискачі і блоки, струмовимірювальні кліщі та ін.

Впровадження випробувальних затискачів

Випробувальний затиск складається з 2-ух залізних пластинок 2 і 6, контактних гвинтів (1 і 7 - для підключення перевіряються ланцюгів, 3 і 5 - для підключення вимірювальних пристроїв і 4 - замикання між собою пластинок 2 і 6). Якщо потрібно включити в контрольоване коло амперметр РА4, його спочатку під`єднують до пластин 2 і 6 гвинтами 3 і 5, а потім вивертають гвинт 4.

Ланцюг при підключенні амперметра розриватися НЕ буде (до підключення вона замкнута контактним гвинтом 4, після підключення обмотка амперметра утворює додатковий ланцюг, паралельну контактному гвинта 4, і коли його вивертають, струм не переривається, а проходить через обмотку амперметра).

Після вимірювання струму в позначеної ланцюга ввертають контактний гвинт 4, шунтуючи тим обмотку амперметра. Якщо потім відключають амперметр, струм не переривається, так як може проходити через контактний гвинт 4.

Випробувальний зажим (а) і підключення до нього амперметра (б)

Випробувальні блоки зазвичай монтують на панелях релейного захисту та автоматики для підведення до відповідних пристроїв ланцюгів від вимірювальних трансформаторів струму.

Кожен випробувальний блок складається з підстави 4 з головними контактами 2 і 7, підготовчими контактами 3 і короткозамикачем 1, кришки 6 з контактною пластиною 5 і контрольного штепселя 12 з контактами 8 і 9 та зажимами 10 і 11 для підключення вимірювальних пристроїв.

Нескладно переконатися, що контрольована ланцюг на ділянці між контактними гвинтами випробувального блоку залишається замкнутої як при вставленої кришці і контрольному штепселі, так і при заміні 1-го іншим. При вставленої кришці 6 ток може проходити від контактного гвинта через головний контакт 2 підстави 4, контактну пластинку 5 кришки 6, головний контакт 7 підстави 4 до контактного гвинта. При вийнятої кришці 6 ток може проходити від контактного гвинта через головний контакт 2 підстави 4, короткозамикачем 1, головний контакт 7 до контактного гвинта.

Випробувальний блок:
а - з кришкою, б - з контрольним вилкою

Якщо на якийсь момент при витягуванні кришки порушиться ланцюг струму через контактну пластинку 5 кришки і ще не встигне утворитися ланцюг струму через короткозамикачем 1 підстави, струм може проходити по ланцюгу від контактного гвинта через підготовчі контакти 3 підстави і контактну пластинку 5 кришки до контактного гвинта. При вставленому контрольному штепселі з приєднаним до нього амперметром струм буде проходити від контрольного гвинта через головний контакт 2 підстави 4, контакт 9 контрольного штепселя 12, амперметр РА, контакт 8 контрольного штепселя, головний контакт 7 підстави 4 до контрольного гвинта.

Впровадження електровимірювальних кліщів

Електровимірювальні кліщі складаються з трансформатора струму з роз`ємним магнитопроводом, забезпеченим ручками і амперметром. Для вимірювання струму, що проходить по провіднику, муздрамтеатр розводять, охоплюють їм провідник і потім зводять до змикання обох частин муздрамтеатру. Провідник зі струмом в даному випадку є і первинної обмоткою трансформатора струму.

Індустрією випускається декілька різновидів електроелектроізмерітельних кліщів для вимірювань в ланцюгах напругою до 10 кВ і до 600 В. Для вимірювання струму в колах напругою до 10 кВ служать кліщі КЕ-44 з межами вимірювань 25, 50, 100, 250 і 500 А, також Ц90 з межамивимірювань 15, 30, 75, 300 і 600 А. У цих кліщах ручки міцно ізольовані від муздрамтеатру.

Для вимірювання струму в ланцюзі напругою до 600 В використовують кліщі Ц30 з межами вимірювань 10, 25, 100, 250, 500 А, якими можна визначати і напруга на 2-ух межах - до 300 і 600 В. Крім того, випускають електровимірювальні кліщі , що входять в набір до інших вимірювальним пристроям та апаратів, наприклад до вольтамперфазометр ВАФ-85, що дозволяють визначати струм в електричні-ських ланцюгах без їх розриву на кордонах вимірювань 1-5 і 10 А.