Для чего нужны электроизмерительные приборы для контроля режима работы электрических установок

Опубликовано: 15.05.2024

Класс устройств, которые применяются для измерения электрических величин, называются электроизмерительными приборами. Наиболее известные из них – амперметры, вольтметры и омметры.

Сфера применения

Электроизмерительный прибор является необходимым устройством в связи, энергетике, промышленности, на транспорте, в медицине и научных исследованиях. Применяется это устройство и в быту, например для учета потребленной электроэнергии.
А если применить специальные преобразователи величин неэлектрических в электрические, то диапазон применения электроизмерительных приборов становится значительно шире.

Классификация электроизмерительных приборов

Один из существенных признаков систематизации подобных устройств - воспроизводимая или измеряемая физическая величина. Согласно ему приборы подразделяются:

- на измеряющие силу электрического тока – амперметры,

- измеряющие электрическое напряжение – вольтметры,

- измеряющие электрическое сопротивление – омметры,

- измеряющие частоту колебаний электротока – частотомеры,

- измеряющие различные величины – мультиметры или авометры, тестеры,

- для воспроизведения указанных сопротивлений – магазины сопротивлений,

- измеряющие мощность электрического тока – варметры и ваттметры,

- измеряющие потребление электрической энергии – электросчетчики и пр.

Другие признаки систематизации

Существуют и другие признаки, по которым классифицируют такой вид устройств, как электроизмерительный прибор. Это может быть:

1. Назначение: меры, измерительные приборы и преобразователи, измерительные системы и установки, прочие вспомогательные устройства.

2. Система предоставления полученного результата: регистрирующие (графическое изображение на фотопленке или бумаге либо в виде компьютерного файла) или показывающие.

3. Способ измерения: приборы сравнения или непосредственной оценки.

4. Способ использования и конструктивные особенности: переносные, щитовые (закрепляются на специальной панели или щите), стационарные.

По принципу действия классификация электроизмерительных приборов выглядит следующим образом:

электромеханические, которые, в свою очередь, подразделяются:

электронные;
электрохимические;
термоэлектрические.

Система обозначений

За рубежом заводы-изготовители устанавливают свои обозначения на выпускаемых измерительных устройствах. В России и некоторых бывших республиках Советского Союза традиционна унифицированная система знаков. Основана она на принципе работы конкретного прибора. Основные электроизмерительные приборы в обозначении всегда имеют прописную букву русского алфавита, которая указывает на принцип действия устройства. А также число, которое обозначает условный номер модели. Иногда можно встретить прописную букву М, которая обозначает, что прибор модернизированный или К (контактный). Есть и другие, обозначения. Например, Д (электродинамические приборы), Н (самопишущие приборы), Р (меры, устройства, измеряющие параметры элементов электросетей, измерительные преобразователи), И (индукционные приборы), Л (логометры) и пр.

Показатели точности

Одна из главных характеристик прибора для электроизмерений – класс точности. Их существует несколько. А определяется он по зависимости от допустимого предела погрешности, вызванной конструктивными особенностями отдельно взятого устройства.

Точность электроизмерительных приборов не может быть равна погрешности относительной или абсолютной. Последняя не является определителем точности, а относительная имеет зависимость от значения величины, подвергшейся изменению, то есть для различных участков шкалы будет иметь разные значения.

Поэтому для характеристики точности электроприбора применяется приведенная погрешность (ɣ). Определяется она отношением погрешности абсолютной конкретного прибора (∆x) к максимуму (или пределу) измеряемой величины (x_пр). Полученная величина, выраженная в процентах, и будет классом точности конкретного прибора:

Любой электроизмерительный прибор на шкале обязательно имеет указание на класс точности. Согласно ГОСТу он может быть 0,05, 0,1, 0,2, 0,5, 1,0, 1,5, 2,5 и 4,0. На этом основании приборы можно классифицировать следующим образом:

- класс точности 0,05 и 0,1 - образцовые, использующиеся для поверки точных приборов (например, лабораторных);

- класс точности 0,2 и 0,5 – лабораторные, используются в лабораториях для производства измерений и поверки технических приборов;

- класс точности 1,0, 1,5, 2,5 и 4,0 – технические, применяются для технических измерений.

Электроизмерительные приборы: принцип действия

Работа большей части электроизмерительных приборов основана на магнитоэлектрическом эффекте. Электроны, двигаясь по проводнику электрической цепи, образуют вокруг себя магнитное поле. В нем и перемещается стрелка измеряющего устройства, реагируя на силу окружающего поля. Чем магнитное поле слабее, тем меньше отклонение стрелки и наоборот.

Если в непосредственной близости от проводника, через который не протекает электрический ток, подвешена стрелка, то реагировать она может только на магнитное поле Земли. Но если через проводник пропустить ток, стрелка будет уже реагировать на магнитное поле электрического тока. Таким образом, механическое отклонение стрелки провоцируют электроны, двигаясь через проводник. И следовательно, чем больше электрический ток, тем сильнее образованное им поле и тем дальше от начального положения отклоняется стрелка. Этот незатейливый принцип является основополагающим для большинства электроизмерительных приборов.

Один электроизмерительный прибор отличается от другого не измерительным отклонением стрелки (приборов с цифровым индикатором это не касается), а внутренними цепями и способами создания электромагнитного поля. Как известно, для движения в электрической сети электронов необходима нагрузка. Поэтому это движение имеет некоторые различия в омметрах, вольтметрах и амперметрах, имеющих измерительные клещи. Приборы с такими захватами «вытягивают» магнитное поле из пластинок, их образующих. В вольтметре для получения магнитного поля применяется резистор, который получает нагрузку при подаче на цепь напряжения. Омметр имеет индивидуальный источник питания и использует устройство, которое подвергает измерению, для образования магнитного поля.

Описанные выше приборы проводят измерения одинаковым способом, притом что подача нагрузки и источники питания у них разные.

Измерительное смещение стрелки, провоцируемое магнитным полем движущихся электронов, указывает на какое-либо деление шкалы. Их обычно несколько, и у каждой свой предел измерения напряжения, сопротивления и тока. На некоторых приборах для удобства пользователя продуман селекторный переключатель.

Как работают цифровые измерители

Цифровые электроизмерительные приборы имеют высокий класс точности (погрешность варьируется от 0,1 до 1,0 %) и широкий предел измерений. Они быстродейственны и могут совместно работать с электронно-вычислительными машинами, что позволяет передавать результаты измерений без каких-либо искажений на различные расстояния.

Эти устройства считаются приборами сравнения и непосредственной оценки. Их работа основана на принципе перевода измеряемой величины в код, благодаря чему пользователь имеет цифровое представление информации. Ещё какие электроизмерительные приборы относятся к цифровым? Это устройства, которые, измеряя непрерывную электрическую величину, автоматически конвертируют её в дискретную, кодируют и выдают результат в цифровой форме, удобной для считывания пользователем.

Устройства, расположенные в одном корпусе

Это приборы, которые для неодновременного измерения нескольких величин используют один механизм для измерения. Или же они имеют несколько преобразователей с общим для всех отсчетным устройством (шкалой). Она градуируется в единицах измеряемых величин. Чаще всего комбинированные электроизмерительные приборы совмещают в себе устройства, измеряющие силу постоянного или переменного тока и электрического напряжения (ампервольтметры); сопротивления, силы постоянного и переменного тока, напряжение (авометры или ампервольтомметры). А также существуют универсальные цифровые электроизмерительные приборы, которые измеряют напряжение постоянного и переменного тока, индуктивность и количество импульсов.

Примером такого устройства может служить новая разработка "Актаком ADS-4031". Прибор от компании "Актаком" гармонично сочетает в себе функциональный генератор, цифровой осциллограф, частотомер, RLC-метр и цифровой мультиметр. Кроме основных пяти совмещенных устройств, осциллографический тестер благодаря дополнительным приспособлениям может использоваться для ряда других измерительных задач.

Производство и разработка электроизмерительных приборов

На территории России работают и активно продвигают на рынок свою продукцию как новые предприятия, так и заводы, ведущие свою историю со времен СССР. Рассмотрим их более подробно.

ОАО «Электроприбор»

Один из таких долгожителей - Чебоксарский завод электроизмерительных приборов. Сегодня он называется ОАО «Электроприбор». Его цеха выпускают аналоговые и цифровые электроизмерительные устройства и шунты. В прайсах завода – амперметры, вольтметры, ватт- и варметры, многофункциональные устройства для измерений. А также измерительные преобразователи напряжения, тока, частоты и мощности. В современных реалиях завод принял к производству линейку вспомогательных изделий – шунтов, которые способны расширять диапазон измерения по напряжению и току. Выпускает «Электроприбор» трансформаторы и добавочные сопротивления.

Пользуются большим спросом приборы с электронными преобразователями, измеряющими частоту реактивной или активной мощности, а также ее коэффициент. Не менее популярны индикаторы, приборы для оснащения специализированных учебных кабинетов, различные цифровые приборы и комплектующие. В конце прошлого века предприятие получило сертификат, подтверждающий систему менеджмента качества ИСО 9001, соответствующую международному стандарту.

Чебоксарский завод более 55 лет занимает лидерские позиции среди производителей электроизмерительных приборов.

ОАО «НИИ Электромера»

65 лет назад, согласно Постановлению Совета министров СССР, был образован ВНИИЭП - Всесоюзный научно-исследовательский институт электроизмерительных приборов. Кроме научно-исследовательских работ по разработке новейших образцов техники здесь изготавливали небольшие серии высокоточных, уникальных приборов.
Разрабатывая системы электроизмерительных приборов, предназначенных для автоматизации экспериментов и промиспытаний сложной техники, институт создал измерительно-управляющие комплексы.

В конце прошлого столетия ВНИИЭП преобразован в ОАО «НИИ Электромера».

ООО «Белтехприбор»

Одно из современных предприятий – ООО «Белтехприбор». Здесь постоянно расширяют номенклатуру выпускаемой продукции. Сегодня контрольно-измерительные приборы и низковольтное оборудование поставляется на отечественные предприятия машиностроительного, электромеханического, топливно-энергетического и нефтеперерабатывающего профиля.

Измерительные приборы являются средством, при помощи которого невидимое действие электронов может быть записанно и измерено. Измерительные приборы нужны при исследовании работы цепи. Существует два типа измерительных устройств. 1-ый — это аналоговые приборы, использующие проградуированную шкалу со стрелкой. Другой тип — цифровые приборы, показывающие величину отсчета показаний в виде цифр.
Показания цифровых приборов легче читать, и они обеспечивают огромную точность, чем аналоговые. Но аналоговые приборы обеспечивают возможность проследить за резвыми переменами тока и напряжения.
Большая часть измерительных устройств помещено в защитный корпус. Выводы

Цифровые измерительные приборы

Измерение тока:
Для того чтоб использовать амперметр для измерения тока, цепь должна быть разомкнута, а измерительный прибор вставлен поочередно в цепь.

При включении амперметра в цепь должна соблюдаться полярность. Два вывода на амперметре помечены: положительный — красноватым, а отрицательный (общий) — черным.

Амперметры щитовые аналоговые серии М

Предостережение:всегда отключайте источник питания перед подключением амперметра к цепи.

Отрицательный вывод должен быть подключен к более отрицательной (с наименьшим потенциалом) точке цепи, а положительный вывод к более положительной (с огромным потенциалом) точке цепи. После подсоединения амперметра, его стрелка переместится слева вправо. Если стрелка перемещается в обратном направлении, поменяйте выводы местами.

Предостережение:Амперметр никогда не должен подключаться параллельно какому-либо элементу цепи. Если его подсоединить параллельно, то перемычка в приборе расплавится и серьезно повредит прибор либо цепь. Никогда не подключайте амперметр конкретно к источнику тока.

Аналоговые токоизмерительные клещи НА 600А EXTECH AM600

После установки амперметра в цепь и перед включением питания установите прибор на наивысший предел измерения. После включения питания шкалу амперметра можно переключить на более подходящую. Это предупредит резкое движение стрелки прибора на право до упора, что может вывести из строя рамку прибора, а конкретно пружину механизма.

Внутреннее сопротивление амперметра прибавляется к сопротивлению цепи и наращивает общее сопротивление цепи. Измеренный ток в цепи может быть ниже, чем ток, текущий в отсутствие амперметра. Но так как сопротивление амперметра не достаточно по сопоставлению с сопротивлением цепи, ошибкой можно пренебречь.

Амперметр с зажимами (измерительные клещи) не просит подсоединения к измеряемой цепи. Амперметр с зажимами употребляет электрическое поле, создаваемое током для измерения величины тока в цепи.

Измерение напряжения:
Напряжение существует меж 2-мя точками, оно не течет через цепь подобно току. Как следует, вольтметр, применяемый для измерения напряжения, подсоединяется параллельно цепи.

Вольтметры щитовые аналоговые серии М

Предостережение: если вольтметр включить в цепь поочередно, через него может пойти большой ток и разрушить его.

Тут также принципиальна полярность. Отрицательный вывод вольтметра должен быть подсоединен к более отрицательной точке цепи (с наименьшим потенциалом), а положительный вывод — к более положительной точке цепи (с огромным потенциалом). Если точки соединения поменять местами, стрелка прибора отклонится на лево, и измерение нельзя будет провести. Если это случится, поменяйте местами выводы.

Для проведения измерений нужно поначалу отключить питание цепи, подсоединить вольтметр, а потом опять включить питание. Поначалу установите наивысший предел измерения вольтметра. После того как к цепи будет приложено напряжение, установите более подходящую измерительную шкалу прибора.

Внутреннее сопротивление вольтметра подключено параллельно к измеряемому элементу цепи. Общее сопротивление параллельно включенных резисторов всегда меньше, чем сопротивление меньшего резистора. В итоге напряжение, которое указывает вольтметр, меньше, чем реальное напряжение в отсутствие вольтметра. Почти всегда внутреннее сопротивление вольтметра довольно высочайшее и ошибка так мала, что ею можно пренебречь. Но если напряжение измеряется в цепи с высочайшим сопротивлением, сопротивление измерительного прибора может давать приметный эффект. Некие вольтметры, созданные для таких целей, имеют сверхвысокое внутреннее сопротивление.

Щитовые аналоговые омметры

Измерение сопротивления:
Главное предназначение омметра — измерение сопротивления. Как следует, омметр может быть применен для определения, какой является цепь: разомкнутой, закороченной иди замкнутой. Разомкнутая цепь имеет нескончаемо огромное сопротивление, так как через нее не течет ток. Кратко.замкнутая цепь имеет нулевое сопротивление, тяк как ток, проходя через нее, не вызывает падение напряжения. Замкнутая цепь представляет собой полный путь для прохождения тока. Ее сопротивление находится в зависимости от сопротивлений компонент цепи.

Когда измеряется сопротивление составляющие в цепи, отсоедините один конец компонента от цепи. Это избавляет параллельные пути, которые могут привести к неверному измерению сопротивления. Для получения четкого измерения устройство должно быть удалено из цепи. После чего выводы омметра подсоединяются к устройству.

Предостережение: Перед подсоединением омметра к цепи, удостоверьтесь, что нитапие выключено.

Проверка цепи на замкнутость, разомкнутость либо закороченноеть именуется проверкой цепи на непрерывность. Эта проверка указывает, является ли путь для тока непрерывным. Для того, чтоб найти замкнута цепь либо разомкнута, должка быть применена меньшая чувстзителг ность шкалы омметра. Поначалу удостоверьтесь в том, что з ие:ш отсутствуют составляющие, которые могут быть повреждены током от омметра. После чего подсоедините выводы омметра к точкам измеряемой цепи. Если омметр что-то указывает, то цепь замкнута либо закорочена. Если омметр ничего не указывает (стрелка не отклоняется) — цепь разомкнута. Эта проверка полезна для установления предпосылки, по которой цепь не работает.

Для обеспечения безаварийной работы трансформаторных подстанций необходим контроль за режимами работы электрооборудования: нагрузкой отдельных присоединений, напряжением и частотой в контрольных точках электросетей, значением и направлением перетоков активной и реактивной мощности, количеством отпущенной энергии.

Контроль за соблюдением заводских параметров и других технических показателей работы электрооборудования осуществляется главным образом с помощью щитовых контрольно-измерительных приборов, а в отдельных случаях при необходимости применяются переносные измерительные приборы .

где аизм — измеренная величина аист — истинная величина, определенная по образцовому прибору; атах — максимальные показания по шкале прибора.

Для контроля режимов работы электрооборудования подстанций применяют электроизмерительные приборы различных типов: магнито-электрические, электромагнитные, электродинамические, индукционные, цифровые и самопишущие, а также автоматические осциллографы. Для контроля номинального значения измеряемой величины на шкалах приборов наносят красную черту, которая облегчает дежурному персоналу наблюдение за режимом работы электрооборудования и помогает предупреждать недозволенные перегрузки.

Магнитоэлектрические приборы применяют для измерений в цепях постоянного тока. Они имеют равномерную шкалу, позволяют получать измерения с большой точностью, не подвержены влиянию магнитных полей и колебаниям температуры окружающего воздуха. Для измерения в цепях переменного тока эти приборы применяют совместно с выпрямителями.

Электромагнитные приборы используются преимущественно для измерения в цепях переменного тока и широко применяются в качестве щитовых. Точность их ниже, чем у магнитоэлектрических приборов.

Электродинамические приборы имеют две обмотки, расположенные одна в другой, противодействующий момент создается пружиной. Эти приборы удобны для измерения электрических параметров, представляющих собой произведение двух величин (например, мощность). Электродинамическими ваттметрами измеряют мощность в цепях постоянного и переменного тока. Приборы этой системы имеют слабое внутреннее магнитное поле, при работе подвержены влиянию внешних магнитных полей и потребляют значительную мощность.

Индукционные приборы действуют на принципе вращающегося магнитного поля и могут работать только в цепях переменного тока. Применяются они в качестве ваттметров и счетчиков электрической энергии.

Электронные цифровые приборы обладают, как правило, высоким классом точности (0,1 —1,0), большим быстродействием, позволяющим следить за быстрыми изменениями измеряемой величины, возможностью считывания показаний непосредственно в цифрах. Используются такие приборы в качестве частотомеров (Ф-205), а также вольтметров постоянного и переменного тока (Ф-200, Ф-220 и др.).

Самопишущие приборы применяются для непрерывной регистрации тока, напряжения, частоты, мощности и позволяют осуществить документальную регистрацию наиболее важных показателей работы электрооборудования, что облегчает анализ нормальных режимов и возникающих в энергосистеме аварий.

Автоматические светолучевые осциллографы относятся к приборам, предназначенным специально для регистрации и анализа аварийных процессов в энергосистемах.

Контроль за нагрузкой осуществляется с помощью амперметров, включаемых последовательно в измерительную цепь. Приборы на большие токи выполнить трудно, поэтому при измерениях на постоянном токе амперметры подключаются через шунты (рис. 1, а), а на переменном токе — через трасформаторы тока (рис. 1, б, в).

Присоединение и отсоединение приборов к шунтам и вторичным обмоткам трансформаторов тока могут выполняться под напряжением и без отключения нагрузки в первичной цепи с выполнением соответствующих требований правил техники безопасности.

Амперметры переменного тока устанавливаются там, где необходим систематический контроль технологического процесса; во всех цепях выше 1 кВ, если есть трансформаторы тока, используемые для других целей, и в цепях напряжением до 1 кВ измерения общего тока всех подключенных электроприемников (а иногда и для отдельных электроприемников).

Рис. 1. Схемы включения амперметров для измерения постоянного и переменного тока

Амперметры постоянного тока устанавливаются в цепях выпрямителей, в цепях возбуждения синхронных компенсаторов, в цепях аккумуляторных батарей.

Для контроля нагрузки в цепях переменного тока напряжением 0,4—0,6—10 кВ применяются переносные приборы — электроизмерительные клещи (типов Ц90 на 15—600 А, 10 кВ, Ц91 на 10—500 А, 600 В). На рис. 2 показаны общий вид и схема электроизмерительных клещей Ц90.

Электроизмерительные клещи состоят из трансформатора тока с разъемным магнитопроводом 1, снабженным рукоятками 4 и амперметром 3. При измерении магнитопровод клещей должен охватывать токоведущий проводник 2 так, чтобы он не касался его или соседних с ним фаз. Губки разъемного магнитопровода должны быть плотно сжаты.

При измерениях электроизмерительными клещами должны выполняться все требования правил техники безопасности (применение диэлектрических перчаток, расположение измеряющего по отношению к токоведущим частям электроустановки и др.). В схеме электроизмерительных клещей (рис. 2,б) измерительный прибор (амперметр) включается во вторичную обмотку трансформатора тока клещей с помощью моста на резисторах и диодах. Добавочные резисторы R1—R10 позволяют иметь пять пределов измерения (15, 30, 75, 300, 600 А).

Контроль за уровнем напряжения осуществляется с помощью вольтметров на всех секциях сборных шин всех напряжений как постоянного, так и переменного тока, которые могут работать раздельно (допускается установка одного вольтметра с переключателем на несколько точек измерения). Для измерения напряжения вольтметры включаются в измерительную цепь параллельно. При необходимости расширения пределов измерения последовательно с приборами включаются добавочные резисторы.

Схемы включения вольтметров с добавочными резисторами и с помощью переключателей приведены на рис. 3. Добавочные резисторы применяются при измерениях в цепях постоянного и переменного тока до 1 кВ.

Рис. 2. Электроизмерительные клещи: а — общий вид; б — схема

При измерении напряжения в сетях переменного тока выше 1 кВ применяются трансформаторы напряжения. Схемы включения вольтметров через трансформаторы напряжения показаны на рис. 5. Номинальное напряжение вторичной обмотки трансформатора напряжения во всех случаях равно 100 В независимо от номинального напряжения первичной обмотки, а щитовые вольтметры при этом градуируются с учетом коэффициента трансформации трансформатора напряжения в единицах первичного напряжения.

Измерение мощности постоянного и переменного тока производится с помощью ваттметров. На подстанциях в основном измеряется мощность переменного тока (активная и реактивная): на трансформаторах, линиях электропередачи 110—1150 кВ и синхронных компенсаторах. Причем приборы для измерения реактивной мощности — варметры конструктивно ничем не отличаются от ваттметров, измеряющих активную мощность. Различными являются лишь схемы включения. Схема ваттметра (варметра) через трансформаторы тока и напряжения (в электроустановках выше 1 кВ) приведена на рис. 5.

Рис. 3. Схемы включения вольтметров: а — с добавочным резистором; б — с помощью переключателя

Рис. 4. Схемы включения вольтметров с трансформаторами напряжения: а —в однофазных сетях; б—схема открытого треугольника; в — через трехфазный двухобмоточный трансформатор

Рис. 5. Схема включения двухэлементного ваттметра (двух однофазных ваттметров)

При включении ваттметра начало обмотки напряжения (обозначено *) должно быть подключено к выводу вторичной обмотки трансформатора напряжения той фазы, в которую включен трансформатор тока. А при включении варметра обмотка напряжения прибора включается к обмоткам трансформатора напряжения других фаз (на рис. 5 необходимо поменять местами выводы а и с вторичной обмотки ТН).

Если направление измеряемой мощности на присоединениях (трансформаторе, линии) может менять свое направление в зависимости от режима, то в этом случае ваттметры или варметры должны иметь двухстороннюю шкалу с нулевым делением в середине шкалы.

Для измерения энергии в цепях переменного тока применяются счетчики активной и реактивной энергии. Существует расчетный и технический учет электроэнергии. Расчетный учет (расчетные счетчики) служит для денежных расчетов с потребителями за отпущенную электроэнергию, а технический учет (контрольные счетчики) — для контроля расхода электроэнергии внутри предприятий, электростанций, подстанций (например, на собственные нужды: охлаждение трансформаторов, подогрев выключателей и их приводов и др.).

За электроэнергию, учтенную контрольными счетчиками, денежные расчеты с электроснабжающей организацией не производятся. На подстанциях счетчики активной и реактивной энергии устанавливаются на стороне высшего и среднего напряжений, а при отсутствии трансформаторов тока на стороне высшего напряжения счетчики могут устанавливаться на стороне низшего напряжения.

Расчетные счетчики активной энергии устанавливаются на линиях межсистемных связей для каждой отходящей от подстанции линии (за исключением линий, принадлежащих потребителям и имеющих счетчики на приемном конце). Счетчики реактивной энергии на кабельных и воздушных линиях до 10 кВ, отходящих от подстанций энергосистем, устанавливаются в случаях, когда по счетчикам активной энергии этих линий производится расчет с промышленными потребителями.

В принципе схемы включения счетчиков не отличаются от схем включения ваттметров. Универсальные счетчики включаются через трансформаторы тока и напряжения с номинальными вторичными параметрами 5 А и 100 В соответственно.

На тех линиях и трансформаторах, где поток энергии может меняться по направлению, устанавливаются счетчики со стопорами, которые учет электроэнергии осуществляют только в одном направлении.

Контроль за частотой на шинах электрических подстанций осуществляется с помощью частотомеров . В настоящее время применяются электронно-счетные частотомеры. Приборы такого типа имеют сложную схему, собранную на интегральных элементах (микросхемах), и являются приборами повышенной точности (измеряют частоту с точностью до сотых долей герца). Частотомеры включаются во вторичные цепи трансформаторов напряжения так же, как и вольтметры.

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

Если рассматривать электричество как вид энергии – это незаменимое благо, доступное каждому из нас, однако никогда не стоит сбрасывать со счетов, что одновременно это источник повышенной опасности для здоровья и жизни человека. Аварийные ситуации при нарушениях целостности электрических сетей и правил эксплуатации электроустановок, будь то заводское технологическое оборудование или бытовая сплит-система грозят чрезвычайно серьезными последствиями, в частности пожарами или поражением людей электрическим током.

Электрическая сеть это совокупность компонент различного назначения, каждой из которых отведены свои функции. Помимо составляющих непосредственную сеть кабелей, распаечных коробок и конечных электроприборов (розеток, выключателей, осветительных приборов) стандартная сеть современного жилища включает:

силовые электрощиты;
элементы автоматики (УЗО, выключатели-автоматы, рубильники и пр.);
счетчики электроэнергии.

Остается только предполагать насколько сложнее электрическая сеть крупных промышленных предприятий Разумеется, чем большим количеством элементов представлена система, тем выше вероятность возникновения сбоев или аварийных ситуаций, причинами которых могут быть:

Предотвратить нежелательные последствия помогает выполнение электроизмерительных мероприятий.

Виды электроизмерительных работ

Испытания электрооборудования сети и проведение электроизмерительных работ выполняются с целью проверки параметров сети на соответствие проектным величинам и требованиям установленных норм. По своему назначению они бывают:

приемосдаточными;
профилактическими;
периодическими.

Приемосдаточные испытания проводятся по завершении электромонтажных работ, с целью выявления недочетов и погрешностей монтажа, которые могут провоцировать нештатное поведение сети в процессе эксплуатации. По сути, они являются частью пуско-наладочных работ и без этих испытаний объект в эксплуатацию не принимается.

Проведение профилактических измерений продиктовано необходимостью своевременного выявления проблем электросетей, с целью предупреждения аварийных ситуаций. В процессе эксплуатации электросети могут:

происходить разрушения изоляции;
ослабевать соединения;
приходить в негодность устройства электроустановок, элементы автоматики.

Целесообразность таких испытаний очевидна и потребность в профилактических испытаниях трудно переоценить. Периодическими электроизмерительными испытаниями занимаются в соответствии с условиями ПТЭЭП, другим инициатором их проведения могут быть надзорные органы (Госэнергонадзор, СЭС, Пожарная инспекция).

Методы проведения измерений

Каждая электросеть уникальна и отличается собственным комплектом подключаемого оборудования. Независимо от вида электроизмерительных испытаний, бывает достаточно стандартного набора исследований, в который включены:

визуальный осмотр, зачастую он бывает наиболее информативен;
измерения сопротивления изоляции;
измерение сопротивление петли «фаза-ноль»;
оценка состояния защитного заземления;
проверка работоспособность автоматики защиты (УЗО, автоматические выключатели).

Полный комплекс измерений и исследований на электрическом оборудовании удобнее проводить средствами электроизмерительной лаборатории. Электроизмерительные приборы, задействованные в исследованиях, должны быть сертифицированы и в обязательном порядке проходить ежегодную поверку надзорными органами.

Электротехнической лаборатории необходима аттестация на проведение электроизмерительных работ.

Смотрите также другие статьи :

По своей сути разделительный трансформатор напоминает понижающий трансформатор обыкновенного электрического прибора, состоящий из первичной и одной (нескольких) вторичных обмоток.

Вопросами ограничения общения человека с электричеством, точнее с его опасными последствиями занимается электробезопасность, среди ее терминологии можно встретить такое понятие, как напряжение прикосновения – попробуем разобраться, что это такое.

Электроизмерительные приборы — это специальные устройства, позволяющие получать значения некоторых параметров электрического тока. Любой электроизмеритель включается в исследуемую цепь (постоянно или с помощью щупов) и отображает на индикаторе значение параметра, для которого он предназначен.

Рис. 1. Подключение тестера к электрической цепи.

Принцип действия электроизмерительных приборов основан на том, что исследуемая цепь влияет на подключенный прибор, причем это влияние пропорционально исследуемому параметру. А прибор отображает результат этого влияния в форме, удобной для считывания оператором.

В зависимости от того, какое влияние оказывает цепь на измеритель, различные приборы классифицируются по следующим видам:

работающие от проходящего через них тока;
работающие от накопления заряда;
работающие от взаимодействия с электрическим или магнитным полем;
работающие от теплового действия измерительной цепи.

В подавляющем большинстве случаев электроизмерительные приборы работают от проходящего через них тока. Приборы остальных принципов менее удобны. В самом деле, для накопления заряда или появления заметного электрического поля в измерительной цепи должны существовать высокие напряжения порядка киловольт. А для существования заметного магнитного поля или выделения заметного количества тепла необходимо наличие высоких токов порядка десятков ампер и выше. При прохождении же тока через измеритель можно обеспечить чувствительность, достаточную для очень малых токов, при этом стоимость прибора будет не сильно высокой.

Если требуется определение напряжения, то используется закон Ома, известный в 11 классе. Подключая прибор к измеряемому напряжению через фиксированное сопротивление, можно получить значение напряжения. Точно так же можно измерить и другие параметры электрического тока: частоту, фазу, нелинейные искажения и другие.

Приборы магнитоэлектрической системы

Электроизмерительные приборы, основанные на прохождении тока, имеют много вариантов, которые называются «системами». Наиболее широко распространены приборы магнитоэлектрической системы. В таких приборах рамка с током помещается в магнитное поле постоянного магнита и удерживается в начальном положении пружинами. Если по рамке идет ток, то в результате возникающей силы Ампера рамка поворачивается до тех пор, пока возникшая сила не будет уравновешена силой пружины. С рамкой связана стрелка, и по углу поворота можно судить о проходящем через прибор токе.

Форма постоянного магнита сделана такой, чтобы магнитное поле, в котором поворачивается рамка, было бы почти однородным. Это позволяет добиться высокой линейности прибора.

Рис. 2. Магнитоэлектрическая система приборов.

Прочие системы электроизмерительных приборов

Электроизмерительные приборы других видов и систем используются значительно реже, когда необходимы особенности этих приборов.

Например, нередко при измерении высоких напряжений слабой мощности недопустимо нагружать исследуемую цепь даже малым током. В этом случае используются системы электростатической системы, которые основаны на накоплении заряда: после заряда эти приборы не потребляют ток и не нагружают измеряемую цепь.

Особенности электроизмерительных приборов различных систем можно свести в таблицу:

Рис. 3. Таблица систем электроизмерительных приборов.

Что мы узнали?

Электроизмерительные приборы предназначены для получения значений одного или нескольких параметров электрического тока. Существует несколько систем электроизмерительных приборов, различающихся по принципу действия. Наиболее часто используются приборы магнитоэлектрической системы как наиболее точные и относительно простые.

Читайте также: