Как измерить электрическое сопротивление постоянному току

Выбор метода измерений зависит от ожидаемого значения измеряемого сопротивления и требуемой точности . Основными методами измерения сопротивлений постоянному току являются косвенный, метод непосредственной оценки и мостовой.

Рисунок 1. Схемы пробников для измерения больших (а) и малых (б) сопротивлений

Рисунок 2. Схемы измерения больших (а) и малых (б) сопротивлений методом амперметра — вольтметра В основных схемах косвенного метода применяют измерители напряжения и тока.

На рисунке 1, а представлена схема, пригодная для измерения сопротивлений одного порядка со входным сопротивлением Rв вольтметра Rн. Измерив при короткозамкнутом Rx напряжение U0, сопротивление Rх определяют по формуле Rx = Rи(U0/Ux-1).

При измерении по схеме рис. 5.1, б резисторы большого сопротивления включают последовательно с измерителем, а малого — параллельно.

Для первого случая Rx = (Rи + Rд)(Iи/Ix-1), где Iи — ток через измеритель при короткозамкнутом Rx; для второго случая

где Iи — ток через измеритель при отсутствии Rх, Rд — добавочный резистор.

Более универсален метод амперметра — вольтметра, позволяющий измерять сопротивления при определенных режимах их работы, что важно при измерении нелинейных сопротивлений (см. рис. 2).

Для схемы рис. 2, а

Относительная методическая погрешность измерения:

Для схемы рис. 2, б

Относительная методическая погрешность измерения:

Ra и Rв — сопротивления амперметра и вольтметра.

Рис. 3. Схемы омметров с последовательной (а) и параллельной (б) схемами измерения

Рис. 4. Мостовые схемы измерения сопротивлений: а — одинарный мост, б — двойной.

Из выражений для относительной погрешности видно, что схема на рис. 2, а обеспечивает меньшую погрешность при измерении больших сопротивлений, а схема на рис. 2, б — при измерении малых.

Погрешность измерения по методу амперметра-вольтметра рассчитывается по формуле

где gв, gа — классы точности вольтметра и амперметра; Uп, Iп — пределы измерений вольтметра и амперметра.

Непосредственное измерение сопротивлений постоянному току выполняется омметрами. Если значения сопротивлений более 1 Ом, применяют омметры с последовательной схемой измерения, а для измерения малых сопротивлений — с параллельной схемой. При пользовании омметром с целью компенсации изменения напряжения питания необходимо произвести установку стрелки прибора. Для последовательной схемы стрелка устанавливается на нуль при шунтированном измеряемом сопротивлений. (Шунтирование производится, как правило, специально предусмотренной в приборе кнопкой). Для параллельной схемы перед началом измерения стрелку устанавливают на отметку «бесконечность».

Чтобы охватить диапазон малых и больших сопротивлений, строят омметры по параллельно-последовательной схеме . В этом случае имеются две шкалы отсчета Rх.

Наиболее высокая точность может быть достигнута при использовании мостового метода измерения. Средние сопротивления (10 Ом — 1 МОм) измеряют с помощью одинарного моста, а малые — с помощью двойного.

Измеряемое сопротивление Rx включают в одно из плеч моста, диагонали которого подключают соответственно к источнику питания и нуль-индикатору; в качестве последнего могут быть использованы гальвано-метр, микроамперметр с нулем посередине шкалы и др.

Рис 5. Схемы измерения больших (а) и малых (б) сопротивлений переменному току

Условие равновесия обоих мостов определяется выражением

Плечи R1 и R3 обычно выполняют в виде магазинов сопротивлений (магазинный мост ). С помощью R3 устанавливают ряд значений отношений R3/R2, обычно кратных 10, а с помощью R1 уравновешивают мост. Отсчет измеряемого сопротивления производится по значению, установленному ручками магазинов сопротивлений. Уравновешивание моста может также производиться плавным изменением отношения резисторов R3/R2, выполненных в виде реохорда, при определенном значении R1 (линейный мост).

Для многократных измерений степени соответствия сопротивлений некоторому заданному значению Rн применяют неуравновешенные мосты . Они уравновешиваются при Rx=Rн. По шкале индикатора можно определить отклонение Rх от Rн в процентах.

На принципе самоуравновешивания работают автоматические мосты . Напряжение, возникающее при разбалансе на концах диагонали моста, после усиления воздействует на электродвигатель, перемешивающий движок реохорда. При уравновешивании моста движок останавливается, а положение реохорда определяет значение измеряемого сопротивления .

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник

Измерение сопротивления изоляции обмоток силовых трансформаторов

Сопротивление изоляции обмоток силовых трансформаторов , имеющих параллельные ветви, производится между ветвями, если при этом параллельные ветви могут быть выделены в электрически несвязанные цепи без распайки концов.

Измерение сопротивления изоляции силовых трансформаторов рекомендуется производить до измерения тангенса угла диэлектрических потерь и емкости обмоток.

Измерение сопротивления изоляции обмоток трансформаторов производится мегомметром между каждой обмоткой и корпусом (землей) и между обмотками при отсоединенных и заземленных на корпус остальных обмотках.

Состояние изоляции силовых трансформаторов характеризуется не только абсолютным значением сопротивления изоляции , которое зависит от габаритов трансформаторов и применяемых в нем материалов, но и коэффициентом абсорбции (отношением сопротивления изоляции, измеренного дважды — через 15 и 60 с после приложения напряжения на испытуемом объекте, R6o»и R15″). За начало отсчета допускается принимать начало вращения рукоятки мегаомметра.

Измерение сопротивления изоляции позволяет судить как о местных дефектах, так и о степени увлажнения изоляции обмоток трансформатора. Измерение сопротивления изоляции должно производиться мегаомметром, имеющим напряжение не ниже 2500 В с верхним пределом измерения не ниже 10000 МОм. На трансформаторах с высшим напряжением 10 кВ и ниже допускается измерение сопротивления изоляции производить мегаомметром на 1000 В с верхним пределом измерения не ниже 1000 МОм.

Перед началом каждого измерения по рис.1 испытуемая обмотка должна быть заземлена не менее 2 мин. Сопротивление изоляции R6o»- не нормируется, и показателем в данном случае является сравнение его с данными заводских или предыдущих испытаний. Коэффициент абсорбции также не нормируется, но учитывается при комплексном рассмотрении результатов измерения.

Обычно при температуре 10 — 30°С для неувлажненных трансформаторов он находится в следующих пределах: для трансформаторов менее 10000 кВА напряжением 35 кВ и ниже — 1,3, а для трансформаторов 110 кВ и выше — 1,5 — 2. Для трансформаторов, увлажненных или имеющих местные дефекты в изоляции, коэффициент абсорбции приближается к 1.

В связи с тем, что при приемосдаточных испытаниях приходится измерять трансформаторов при различных температурах изоляции, следует учитывать, что значение коэффициента изменяется с изменением температуры. Зависимость Ka б c = R6o» / R15″- показана на рис.2.

Для сравнения сопротивления изоляции необходимо измерять при одной и той же температуре и в протоколе испытания указывать температуру, при которой проводилось измерение. При сравнении результаты измерений сопротивления изоляции при разных температурах могут быть приведены к одной температуре с учетом того, что на каждые 10 °С понижения температуры R6o» увеличивается примерно в 1,5 раза.

В инструкции на этот счет даются следующие рекомендации: значение R6o» должно быть приведено к температуре измерения, указанной в заводском паспорте, оно должно быть: для трансформаторов 110 кВ — не менее 70 %, для трансформаторов 220 кВ — не менее 85 % значения, указанного в паспорте трансформатора.

Рис. 1. Схемы измерения сопротивления изоляции обмоток трансформатора: a – относительно корпуса; б – между обмотками трансформатора

Рис. 2 Зависимость Ka б c = R6o» / R15″

Измерение сопротивления изоляции вводов с бумажно-масляной изоляцией производится мегаомметром на напряжение 1000 — 2500 В. При этом измеряется сопротивление дополнительной изоляции вводов относительно соединительной втулки, которое должно быть не менее 1000 МОм при температуре 10 — 30 °С. Сопротивление основной изоляции ввода трансформатора должно быть не менее 10000 МОм.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник

Измерение сопротивления постоянному току

Измерение сопротивления постоянному току широко применяется при всех пусконаладочных работах с целью выявления целостности токоведущих цепей машин и трансформаторов, обнаружения обрывов в параллельных цепях и металлических витковых замыканий в катушках, проверки качества паек и правильности положения переключателей трансформаторов и других случаях.

По данным замеров величины сопротивления постоянному току определяется средняя температура обмоток трансформаторов и роторов электрических машин при тепловых испытаниях, а также подсчитываются активные потери в опытах короткого замыкания мощных трансформаторов. Измерение величины сопротивления обмоток постоянному току производится одним из следующих методов:

• методом электрического моста;
• методом амперметра и вольтметра;
• методом микрометра.

Выбор того или иного метода определяется требуемой точностью измерения, величиной измеряемого сопротивления, классом точности имеющихся измерительных приборов.

Измерения сопротивления постоянному току методом электрического моста

Мостовые методы применяются главным образом при лабораторных испытаниях, где требуется высокая точность, и обладают большим преимуществом перед всеми остальными методами измерения сопротивлений постоянному току. Мосты могут быть составлены из отдельных магазинов сопротивлений, точность подгонки которых обычно значительно выше точности очень хороших стрелочных приборов.

При замерах сопротивлений мостовыми методами может быть достигнута высокая точность порядка 0,001%. Кроме того, точность мостовых схем хорошо и надолго сохраняется, тогда как точность стрелочных приборов легко может быть понижена, например при перегрузке, неправильной транспортировке, неправильном включении или отключении. По этим причинам мостовые схемы нашли свое широкое применение там, где требуется более точное определение абсолютной величины сопротивления. Например, при определении сопротивлений обмоток крупных машин, генераторов, трансформаторов и другого электрооборудования, с целью выявления нарушения контактов, целостности обмотки, наличия в ней витковых замыканий и т.д. В настоящее время цифровые приборы лишены описанных выше недостатков стрелочных приборов, поэтому мостовые методы по распространенности уступают цифровым методам измерений.

Измерения сопротивления постоянному току методом амперметра и вольтметра.

Этот способ применяется в современных цифровых приборах. При использовании стрелочных приборов он является менее точным по сравнению с методом электрического моста.

Особенно удобно использовать эту методику для измерения сопротивлений, находящихся под напряжением, а также тогда, когда требуется измерить в рабочем режиме сопротивление, значительно меняющее свою величину от нагревания вследствие нагрузки.

Точность измерений при этом способе определяется суммой погрешностей вольтметра и амперметра. Если оба прибора применяются класса 0,5, то общая погрешность измерения может доходить до 1% измеренной величины, а при классе точности 1 ‒ 2% и т.д.

Измерение методом амперметра-вольтметра основано на законе Ома:

где R ‒ измеренное сопротивление проводника в холодном состоянии, Ом;

U ‒ напряжение вольтметра, В;

I ‒ ток, измеренный амперметром, а.

При измерении сопротивлений по методу амперметра и вольтметра возможны две основные схемы включения приборов (рисунок 1, а, б). При рассмотрении обеих схем можно легко установить, что при вычислении измеренного сопротивления по закону Ома без применения поправок метод даст лишь приближенное значение сопротивления. Более точные измерения можно произвести с введением поправок, учитывающих собственное сопротивление приборов:

где Rв и Rа ‒ внутренние сопротивления вольтметра и амперметра, Ом.

В случае применения схемы по рисунку 1, а амперметр учтет ток, проходящий по вольтметру, а по рис 1,б вольтметр учтет падение напряжения не только в измеряемом сопротивлении, но и в обмотке амперметра. Если вам необходимо провести измерения, воспользуйтесь услугами электролаборатории нашей фирмы

Источник