Фёдоров В.А. Библия релейной защиты и автоматики

Подождите немного. Документ загружается.

220

короткое время и погасла) а амперметр показывает наличие тока в цепи выключателя, что

указывает на недовключение выключателя и нерасцепление рычагов привода, следует

подать команду на отключение выключателя и вести наблюдение за показаниями

амперметра в течение 15 с или до погасания лампы «Пружины не заведены». При этом:

а) если ток в цепи выключателя продолжает протекать, принять срочные меры к его

обесточиванию. В этом случае приближение к неисправному выключателю до снятия с

него напряжения должно быть запрещено;

б) если протекание тока в цепи выключателя прекратилось, загорелась лампа

«Отключено» и погасла лампа «Пружины не заведены», следует вывести выключатель из

работы (путем разборки первичной схемы и отключения разъединителей с обеих сторон

выключателя). Проверить цепь сигнализации включенного положения, а при ее

исправности выяснить причину недовключения выключателя и устранить ее.

В обоих случаях повторное включение выключателя под нагрузку до выяснения и

устранения причины нарушений в работе недопустимо.

12.27. Как обеспечить действие АПВ с контролем синхронизма при заданном угле 70 эл.град. ?

Для обеспечения включения линий электропередачи действием АПВ с контролем

синхронизма при углах между векторами напряжений до 70 эл.град, с помощью реле контроля

синхронизма со шкалой 40 эл.град, неоходимо устанавливать по два таких реле. К обмоткам

каждого из реле подводить напряжение со сдвигом векторов на 30 эл.град. (При таком

включении реле перестает действовать одинаково при изменении знака угла между векторами

напряжения, поэтому на линиях с реверсом мощности требуется два реле; на линиях без реверса

мощности достаточно одного реле, обеспечивающего зону от –10 до + 70 эл. град.).

12.28. Что нужно применять при разработке мероприятий для предотвращения ложных

срабатываний РЗ при АПВ ?

При разработке мероприятий для предотвращения ложных срабатываний РЗ при включении

линий от АПВ и вручную необходимо в первую очередь ориентироваться на отстройку уставок

срабатывания устройств РЗ, что , как правило, обеспечивает наиболее простые решения.

Применять дополнительные переключатели и накладки и т.п. следует в случаях крайней

необходимости, поскольку это связано с усложнением схемы и понижения надежности

устройства, а также с увеличением вероятности ошибок оперативного персонала при операциях..

В частности, необходимо применять:

- вывод соответствующих защит из действия блокировкой при качаниях до момента

замыкания транзита при АПВ на тех линиях, где защита может срабатывать ложно. При

оперативном замыкании транзита несинхронно или с большим углом между ЭДС

выводить вручную защиту, которая при этом может сработать ложно;

- ввод замедления примерно на 0,1 с защит от замыканий на землю, если они могут

работать неправильно из-за неодновременности включения фаз выключателя;

- замену обычных токовых реле на реле с быстронасыщающимися трансформаторами

(серии РНТ-560) для защит от замыканий на землю, если они могут сработать неправильно от

апериодической составляющей.[38].

12.29. Для чего в цепи реле положения «Отключено» включается резистор ?

Величина сопротивления резистора в цепи реле положения «Отключено» (КQТ) в схеме

управления выключателем, подбирается такой, чтобы соленоид включения не сработал даже

при таком пробое изоляции внутри реле КQТ, когда полностью закорачивается обмотка этого

реле. [11].

12.30. Возможна ли замена реле тока РТ-40 в цепи контроля напряжения на линии другими

реле для устранения вибрации данных реле?

Конструктивно реле типа РТ-40 не рассчитаны на длительное пребывние под током,

превышающим ток срабатывания реле. В этом состоянии у реле возникает вибрация якоря,

вызывающая усиленный износ контактов и опор подвижной части.

221

С целью повышения надежности цепей контроля напряжения на ВЛ-110-220 кВ с

применением устройств отбора напряжения рекомендуется (ЦСРЗА Краснодарэнерго) вместо

токового реле применять реле напряжения РН-53/60 или РН-54/48, произведя в схеме реле

изменения, приведенные на рис.12.5. (Изменения в схеме реле показаны утолщенными

линиями)

Ко

вторичной

обмотке

трансформ

атора

отбора

напряжения

(ТОН)

Rш

KV(РН53/60,

РН54/48)

Рис.12.5. Схема включения реле серии РН – 50 в цепь вторичных цепей шкафа отбора

напряжения.

Изменение характера нагрузки при замене реле у нестандартных устройств отбора может

вызвать некоторое уменьшение тока во вторичной цепи ТОН по отношению к

первоначальному варианту с реле РТ-40. В этом случае, если во вторичные цепи ТОН

включено также и реле контроля синхронизма (КРС), необходимо призвести выравнивание

ампер-витков в РКС регулировкой величины тока в обмотке реле, подключенной к

трансформатору напряжения. Уставка реле определяется и выставляется так же, как и для

использовавшегося токового реле. В качестве шунта применяется резистор типа ПЭВ

мощностью не ниже 10 Вт.

№

Диапазонтуставок

реле I

ср

ном

Номинальный

вторичный ток

ТОН (I

ном

), А

Величина

сопротивленя R

Ом

Сопротивление

цепи реле, Ом

0,25 ÷ 0,5

0,15

250

127

0,5 ÷ 1,0

0,15

100

72,0

0,25 ÷ 0,5

0,075

—

260

0,5 ÷ 1,0

0,075

250

127

Другой способулучшения – замена токового реле РТ-40/0,2 на статическое реле РСТ-13-04

для схем на постоянном оперативном токе, и РСТ-11-04 для схем на пременном оперативном

токе.

12.31. Какое реле применяется для предотвращения многократных включений выключателя

на устойчивое КЗ ?

222

Для предотвращения многократного включения выключателя на устойчивое КЗ, что могло

бы иметь место в случае застревания контактов выходного реле РПВ-58, ключа управления

или длительное удержание ключа управления оперативным персоналом в режиме команды

«Включить», в схеме управления устанавливается специальное промежуточное реле КВS

(РБМ) типа РП-232 с двумя обмотками: рабочей последовательной и удерживающей

параллельной. Реле КВS срабатывает при прохождении тока по катушке электромагнита

отключения и удерживается в сработавшем положении до снятия команды на включение.[38].

12.32. Как производится запрет АПВ в схемах с реле РПВ -58 ?

При отключении присоединения защитой в случаях, когда АПВ не требуется, через резистор

R3 производится разряд конденсатора С. Разряд конденсатора, также производится, при

включении выключателя в положении ключа выбора режима «Опробование» , действии

ДЗШ.[38].

12.33. Какое реле имеет многофункциональное назначения в схемах АПВ ?

Реле контроля напряжений и сдвига фаз типа РСНФ-12. предназначено для применения в

схемах АПВ линий электропередач с двухсторонним питанием в качестве органа,

контролирующего наличие и отсутствие напряжения на линии и шинах и угол сдвига фаз

между ними, а также в схемах синхронизации генераторов для блокировки включения

выключателя при ошибочных действий персонала.

Сигнал отсутствия напряжения появляется при снижении напряжения:

- от шин – не менее 0,005 Uн;

- от линии – не менее 0,5 Uн.

Сигнал наличия напряжения от линии появляется при напряжении более 0,85 Uн.

Сигнал отсутствия напряжения от шин снимается при напряжении не более 0,8 Uн.

12.34. Дать характеристику и назначение реле повторного включения типа РПВ-01.

Реле повторного включения типа РПВ-01 предназначено для применения в схемах

автоматического трехфазног повторного включения с постоянным оперативны током и

обеспечивает однократное повторное включение. Реле имеет два поддиапазона дискретной

регулировки уставок по времени и на переход в состояние готовности.Первый поддиапазон

уставок от0,5 до 5,0 с со ступенями 0,25 с и имеет значение готовности 15 и 30 с. Второй

поддиапазон устаок от1,0 до 10,0с со ступенями 0,5 с и имеет время готовности равные 30 и

60 с. Управляется реле внешними потенциальными сигналами (с уровнем напряжения,

равным уровню оперативного напряжения): пуска, блокировки и разрешения подготовки.

Если реле РПВ-01 находилось в исходном состоянии (состояние готовности) то по

истечении времени уставки АПВ после поступления непрерывног сигнала пуска, реле

сработает.

Если в процессе набора времени АПВ сигнал пуска исчезнет, то выдегржка времени будет

сброшена и реле вернется в исходное состояние.

При исчезновении сигнала пуска после срабатывания, реле начинает набор выдержки

времени готовности. При поступлении сигнала пуска в процессе набора выдегжки времени

готовности реле РПВ-01 не срабатывает. После набора выдержки времени готовности, реле

возвращается в исходное состояние.

Набор времени готовности производится только при наличии сигнала разрешения

подготовки. Если же этот сигнал исчезнет, когда реле находится в состоянии готовности, то

оно остается в этом состоянии и работает при появлении сигнала пуска.

Если в процессе набора выдержки времени готовности сигнал разрешения подготовки

исчезнет, набрання выдержка сбрасывается и повторный набор ее начинается (при отсутствии

сигнала пуска) только после подачи сигнала разрешения подготовки. При наличии сигнала

блокировки независимо от существования других сигналов все выдержки времени

сбрасываются и реле не срабатывает. После исчезновения сигнала блокировки и при наличии

сигнала разрешения подготовки при отсутствии сигнала пуска производится набор времени

223

готовности. Если сразу же после исчезновении сигнала блокировки существует сигнал пуска,

то реле не срабатывает и набор времени готовности не производится.

Для гальванической развязки реле по входу в них установлены реле-повторители входных

сигналов, выполненные с применением герконов.

Допускается присоединение к каждому контактному зажиму двух медных проводников

сечением не менее 1,5 мм² или одного – сечением 2,5 мм².

13. ИЗМЕРЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН.

13.1. Какие приборы называются электроизмерительными (аналоговые, цифровые) ?

Электроизмерительными приборами называют средства электрических измерений,

предназначенные для выработки сигналов измерительной информации, т.е. сигналов,

функционально связанных с измеряемыми физическими величинами, в форме, доступной

для непосредственного восприятия наблюдателем. Электроизмерительные приборы могут

быть классифицированы по различным признакам.

Электроизмерительные приборы, показания которых являются непрерывными

функциями изменений измеряемых величин, называются аналоговыми приборами.

Электроизмерительные приборы, автоматически вырабатывающие дискретные сигналы

измерительной информации, показания которых представлены в цифровой форме,

называются цифровыми приборами.[36].

13.2. Назовите основные параметры периода переменного тока.

Как известно из основ электротехники, переменный ток – синусоидально изменяющая

величина. Отсюда и вытекают определения параметров периода переменного тока.

Амплитуда - максимальное значение синусоидальной переменной величины, которая

обозначается прописными буквами с индексом «m», например, Im – амплитудный

(максимальный) ток.

Период – промежуток времени, в течение которого сила тока (или напряжения) совершает

полное колебание и принимает прежнее по модулю и знаку мгновенное значение. Его принято

обозначать буквой Т. Для России и многих стран Т =1/50 = 0,02 с.[18].

13.3. Какая величина называется действующим (эффективным) значением переменного тока ?

Действующее (эффективное) значение переменной электрической величины – среднее

квадратическое значение периодически изменяющейся величины, которая за один период своего

значения вызывает такой же эффект (например, тепловое воздействие тока или величины

вращающего момента), как значение постоянной величины. Иными словами: действующее

значение переменного тока – постоянная величина, численно равная постоянному току, который

выделил бы в сопротивлении цепи в течении периода такое же количества тепла, какое выделяет

данный переменный ток. Поэтому для практических целей наиболее удобно пользоваться

действующими значениями , которые обозначаются прописными буквами без индекса и равны I

= 0,707 Im; U = 0,707 Um. Отношение амплитуды к действующей величине называется

коэффициентом амплитуды Ка. Для синусной функции этот коэффициент равен √2 ; если кривая

тока или напряжения имеет более острую форму, чем синусоида, то Ка > √2, в противном случае

Ка <√2 (при прямоугольной форме Ка = 1)[28].

13.4. Что называется средней величиной переменного тока ?

В некоторых случаях, при изучении электрических машин, выпрямительных устройств и

других аппаратов, удобно пользоваться средним значением синусоидальной ЭДС (напряжения и

тока).

Средней величиной переменного тока (ЭДС, напряжения) называется среднее

арифметическое из всех мгновенных величин за полупериод и равно высоте прямоугольника с

основанием π, площадь которого равна площади, ограниченной положительной полуволной тока

и осью абцисс. Обозначают прописными буквами с индексом «ср» и равно I

ср

=2/π Im;

ср

= 2/π Um =0,637 Um.

224

Средняя величина синусной функции за период равна нулю, так как площадь положительной

и отрицательной полуволн равны. Отношение действующей величины к средней называется

коэффициентом формы кривой К

= Iд/ Iср = 1,11 для синусной функции.

Средняя (активная) мощность за период в цепи с индуктивностью и емкостью равна нулю,

т.к. в цепи с индуктивностью и емкостью преобразования электрической энергии в другие виды

энергии (тепловую, механическую) не происходит. Поэтому в цепи на ряду с непрерывным

превращением электрической энергии в другой вид энергии (активная энергия) часть ее

совершает колебания между источником и приемником (реактивная энергия). Отсюда следует

что, колебания энергии в цепи не только бесполезны, но и вредны, т.к. при этом в приемнике не

совершается полного преобразования электрической энергии в работу или тепловую , а в

соединительных проводах она теряется.[19].

13.4.Что называется несимметрией линейных напряжений ?

Степень несимметрии линейных напряжений оценивается коэффициентом несимметрии, т.е.

отношением составляющей обратной последовательности к составляющей прямой

последовательности ε

= 100 U

2л

/ U

1л

≤ 5% [19].

13.5.Что называется коэффициентом иcкажения ?

Коэффициент искажения равен отношению действующих значений основной гармоники и

всей функции: d = А

/А, для синусной функции d = 1, для треугольной d = 0,99, для

прямоугольной d = 0,9. [19].

13.6.Какие виды погрешностей бывают при измерении ?

Различают несколько видов погрешностей измерения.

Абсолютная погрешность прибора определяется разностью между показанием прибора и

действительным значением измеряемой величины. Она выражается в единицах измеряемой

величины и может быть положительной и отрицательной. Абсолютная погрешность прибора

может быть определена наиболее точными лабораторными приборами.

Относительная погрешность прибора определяется отношением абсолютной погрешности к

действительному значению измеряемой величины в точке измерения, она выражается в

процентах. Эта погрешность, в основном, и определяет точность измерения.

Приведенная погрешность измерения, определяется отношением абсолютной погрешности к

верхнему пределу измерений (шкалы прибора).[36].

13.7.На какие группы делятся измерительные приборы в зависимости от точности ?

В зависимости от точности измерения приборы делятся на следующие группы:

- измерительные, в которых погрешности нормируются (класс точности измерительных

приборов может быть 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1; 1,5; 2,5; и 4,0);

- индикаторы, или внеклассные приборы, в которых погрешность измерения больше

предусмотренной соответствующими стандартами (более 4%);

- указательные, в которых погрешность не нормируется. [36].

13.8.Какие электрические величины можно измерить приборами электромагнитной

системы.?

Прибор на основе измерительного механизма электромагнитной системы, применяется для

измерения постоянного и эффективного (действующего) значений силы переменного тока,

напряжения.

Амперметр электромагнитной системы имеет большую перегрузочную способность. Так как

полное сопротивление измерительного механизма увеличивается с ростом частоты, то применять

его целесообразно в определенном (относительно низком) частотном диапазоне. Приборы

электромагнитной системы имеют большое энергопотребление и поэтому используются

преимущественно в силовой электротехнике. [28].

225

13.9.Какой прибор называется авометр ?

Авометр многопредельный – разновидность конструкции измерительного механизма

электростатической системы измерений. Конструкция механизма аналогична вращаемому

конденсатору переменной емкости. На показания электростатических приборов почти не влияют

частота измеряемого напряжения, температура и посторонние магнитные поля.

Электростатические вольтметры используются для измерения напряжений в широком диапазоне

частот в маломощных цепях, а также в цепях высокого напряжения для измерения напряжений

до десятков и сотен киловольт без применения громоздких, дорогих и потребляющих большую

мощность добавочных сопротивлений. Электростатические вольтметры могут применяться для

измерений в цепях постоянного и переменного тока, а так при изменении полярности

напряжения направление отклонения подвижной части не меняется .[28].

13.10. Что собой представляет вариометр ?

Вариометр – многозначная мера индуктивности для измерительных цепей. Вариометр

состоит из двух катушек, одна из которых вращается в поле другой. Катушки могут быть

соединены последовательно или параллельно, так что при поворачивании взаимная

индуктивность изменяется в широких пределах . [28].

13.11. Каким прибором измеряется мощность электрической энергии ?

Электрическую мощность измеряют ваттметрами. Ваттметр – средство измерения мощности.

В основу большинства ваттметров положены электродинамические измерительные механизмы.

Перегрузка измерительного механизма может возникнуть еще на подходе указателя к конечному

значению шкалы, т. к. показания зависят от коэффициента мощности. Полное использование

измерительного диапазона допустимо лишь при cоs φ ≥ 0,8. [28].

13.12. Каким прибором измеряется напряжение ?

Напряжение измеряется вольтметром. Вольтметр – средство измерений для определения

электрического напряжения. При измерении напряжения вольтметр подключают параллельно

измеряемому объекту. Он определяет разность потенциалов между клеммами. Идеальный

вольтметр, не оказывающий возмущающего воздействия на измеряемую цепь, должен обладать

бесконечно большим сопротивлением или, скажем иначе, собственное потребление мощности (от

измеряемого объекта) вольтметром должно быть нулевым. [28] .

13.13. Для чего используется селективный вольтметр ?

Вольтметр селективный – разновидность вольтметра электронного. Который позволяет

проводить измерения маленького напряжения (микровольт) только в очень узком регулируемом

диапазоне частот. Это достигается применением селективных усилителей и смесительных

схемах. Применяется для измерения параметров поля, напряжения помех, напряжения на

антеннах и т.д. [28].

13.14. Что называется входным сопротивлением прибора ?

Входное сопротивление – активная составляющая комплексного входного (полного)

сопротивления. Под входным сопротивлением понимают не зависящее от частоты активное

сопротивление входной цепи электронного измерительного прибора или усилителя. Низкоомные

системы используются преимущественно в высокочастотной и импульсной технике. Значение

входного сопротивления комбинированных приборов соответствуют сопротивлениям

вольтметров в расчете 1 В. [28].

13.15. Какой прибор называется гальванометр ?

226

Гальванометр – специальная форма измерительного механизма магнитоэлектрической

системы с неградуированной шкалой: для постоянного тока с неподвижным магнитом и для

переменного тока вибрационные с подвижным магнитом. Гальванометрами называют средства

измерения высокой чувствительности для малых токов и напряжений, количества электричества.

Кроме магнитоэлектрических, существуют и некоторые другие виды гальванометров, например,

электростатические, называемые электромерами. Однако их применение ограничено. Важной

характеристикой гальванометра является постоянство нулевого положения указателя, под

которым понимают невозвращение указателя к нулевой отметке при плавном его движении от

крайней отметки шкалы. Многие гальванометры снабжают магнитными шунтами.[28].

13.16. Какое устройство называется датчик Холла ?

Датчик Холла – первичный измерительный преобразователь для измерения значения и

направления индукции магнитного поля.[28].

13.17. Что называется делением шкалы ?

Деление шкалы – отрезок шкалы между двумя соседними градуировочными отметками на

аналоговой шкале. Деление шкалы используется как единица счета для выражения показаний.

Измеренное значение определяется или путем умножения количества делений шкалы на цену

деления шкалы, или умножением числового значения, считанного на шкале, на постоянную

шкалы. Расстояние между градуировочными отметками (штрихами) есть длина деления шкалы.

[28].

13.18. Какие приборы называются логометры ?

Логометры – измерительный механизм, угол поворота которых зависит от отношения токов,

независимо от их системы. .

Магнитоэлектрические логометры выполняются с двумя подвижными рамками. Питание

катушек током осуществляется через мягкие неупругие металлические ленточки. . Логометр не

имеет механической установки нуля; во многих случаях для установки указателя на нулевую

отметку шкалы используют дополнительный магнит

Электромагнитные логометры представляют собой измерительный механизм с двумя

неподвижными катушками и соответственно с двумя сердечниками, укрепленными на олной оси

стрелкой.

Ферродинамические логометры состоят из двух неподвижных и двух подвижных катушек.

Угол поворота подвижной части зависит от квадрата токов.

Данный механизм применяют для измерения отношений двух токов или напряжений, либо

для измерения отношения напряжения и тока, т. е. для измерения сопротивления, а также для

измерения неэлектрических величин, которые могут быть преобразованы в ток, напряжение или

сопротивление. [28].

13.19. Дайте определение терменам интерфейс и алгоритм ?

Интерфейс – элемент связи, схема согласования. Для обеспечения сопряжения двух или

нескольких составных частей системы с одинаковыми или различными входными и выходными

величинами используются интерфейсные схемы. Этим обеспечивается электрическая,

логическая, конструктивная и функциональная совместимость соединяемых частей.

Алгоритм – способ (программа) решения вычислительных и других задач, точно

предписывающий, как и в какой последовательности получить результат, однозначно

определяемый исходными данными [28].

13.20. Для чего в приборах применяется корректор нуля ?

Корректор нуля – устройство для регулировки нулевого положения указателя. Конструкция

указателя должна допускать регулировку нулевого положения в ограниченном,

227

установленном в стандартах диапазоне в районе нулевой отметки шкалы. У измерительных

механизмов, размещенных на оси (имеющих ось), это достигается посредством усиления или

ослабления натяжения возвратной пружины с помощью эксцентрика.

У измерительных механизмов на ленточных растяжках передвигаются узлы крепления растяжек.

У измерительных механизмов различных систем существуют специальные способы,

например у измерительных механизмах электромагнитной системы с вращающимся магнитом –

поворот возвратного магнита или у измерительного механизма теплового – натяжением или

ослабление проволочного мостика. [28].

13.21. Какое будет поведение прибора магнитоэлектрической системы при включении его

в сеть переменного или импульсного напряжения ?

Магнитоэлектрические механизмы пригодны для измерений только постоянного тока,

изменение направления тока в рамке приведет к изменению направления вращающего момента и

отклонению подвижной части. При измерении с частотой до 7 Гц стрелка будет непрерывно с

этой же частотой колебаться около нулевой отметки шкалы. При большой частоте измеряемого

тока подвижная система вследствие своей инертности не успевает следовать за изменением тока

и остается в начальном положении. Если через рамку пропустить пульсирующий ток, то

отклонение стрелки будет соответствовать значению постоянной составляющей этого тока.[13].

13.22. Что означает знак «*» на комбинированных приборах ?

Зажим помеченный знаком «*», является общим зажимом прибора. При измерении

постоянного тока и напряжения общий зажим подключают к отрицательному полюсу объекта.

При измерении переменного напряжения и токов общий зажим подключают к точке с

наименьшим потенциалом или к корпусу объекта. [13].

13.23. Как измерить сопротивление с помощью вольтметра ?

Большие сопротивления можно измерить с помощью одного или двух вольтметров по схеме

(рис.13.1):

PV1

PV2

Рис 13.1. Схема измерения сопротивления с помощью двух вольтметров.

Расчет сопротивления по показаниям вольтметра РV1 и PV2 производят согласно выражения

R = Rv ( U

– 1)

Где Rv - внутреннее сопротивление вольтметра РV1

; U

– показания вольтметров.[20].

13.24. Какое устройство называется аттенюатор ?

Для настройки и испытания радиоприемных устройств требуется калиброванное

высокочастотное напряжение вплоть до единиц или доли микровольт. Такое малое напряжение

получают с помощью специального делителя (аттенюатора), коэффициент ослабления

которого можно регулировать в широких пределах. Непосредственное измерение столь малых

напряжений в широком частотном диапазоне затруднительно, поэтому в измерительных

генераторах применяют косвенный метод измерения напряжения. С помощью простейшего

высокочастотного вольтметра измеряют уровень высокочастотного напряжения, подводимого к

аттенюатору, а напряжение на выходе генератора определяют путем деления значения входного

напряжения аттенюатора на его коэффициент ослабления.[38].

13.25. Каковы требования к вольтметру при измерении напряжения ?

228

Включение вольтметра с относительно малым входным сопротивлением может привести к

нарушению режима работы всей цепи (срыв генерации, релейный эффект), и само измерение

потеряет смысл. Поэтому необходимо выбирать вольтметр с возможно большим входным

сопротивлением или проводить измерения не на оптимальном пределе измерения, а на более

высоком. [13].

13.26. Можно ли вольтметром измерить величину тока в цепи ?

Вольтметр часто применяют для косвенного измерения тока. В этом случае измеряют падение

напряжения U на резисторе R, сопротивление которого известно . Значение тока I через резистор

определяется по закону Ома: I =U/R.

Для получения более точного результата необходимо выполнить условие Rv>>R. [13].

13.27. Как можно использовать вольтметр с пределом измерения 75мВ ?

Комбинированные пределы, имеющие предел измерения 75 мВ, можно использовать для

измерения постоянного тока, большего по значению, чем предельное значение прибора, если

имеется соответствующий наружный комбинированный шунт. При этом комбинированный

прибор используют как милливольтметр на 75 мВ и подключают к потенциальным зажимам

наружного шунта, тогда предел измерения прибора будет равен номинальному току шунта. [13].

13.28. Почему комбинированные приборы имеют две неравномерные шкалы измерения

сопротивления ?

Для измерения сопротивления постоянному току в комбинированных приборах применяют

последовательные и параллельные магнитоэлектрические омметры см рис.13.2. и рис.13.3.

Rи

РА1

μА

Рис.13.2. Схема последовательного омметра.

Схема последовательного омметра применяется для измерения сопротивления более 10 Ом.

Прибор состоит из последовательно включенных микроамперметра РА1 с внутренним

сопротивлением Rи, добавочного резистора, состоящего из постоянной части R2 и переменной

части R1, источника постоянного тока G1 напряжением U

и измеряемого резистора Rх.

Сопротивление резисторов R1,R2 выбирают по формуле

R1 + R2 = U

G1max

/ I

чтобы обеспечить при замыкании входных зажимов (Rх = 0) и максимальном значении

напряжения U

G1max

источника протекания через микроамперметр РА1 тока полного отклонения.

В общем случае, ток протекающий через микроамперметр, будет равен:

I = U / (Rx +R1 + R2 + Rи)

При Rх = 0 I = U / (R1 + R2 + Rи)

При Rx = ∞ I = 0

229

Значение тока, а следовательно, и угол отклонения стрелки прибора зависит от Rх. Чем

больше Rх тем меньше отклонение стрелки. Таким образом, омметр, выполненный по

последовательной схеме, имеет обратную шкалу, т.е. нулевому сопротивлению измеряемого

резистора соответствует крайняя правая отметка шкалы.

Перед измерением омметр калибруют (уменьшение эдс источника питания приводит к

изменению показаний прибора):

Замыкают входные зажимы и резистором R1 устанавливают стрелку на нулевую отметку.

Поскольку зависимость тока, протекающего через микроамперметр, от измеряемого

сопротивления нелинейна, то шкала прибора отрегулированная в Омах, также нелинейна.

Для измерения малого сопротивления (десятки Ом и меньше) используют параллельный

омметр см. Рис 13.3.

Rи

РА1

μА

SB1

Рис.13.3. Схема параллельного омметра.

Он содержит те же элементы, что и последовательный. Омметр калибруют при разомкнутых

входных зажимах, при этом весь ток протекает через микроамперметр и угол отклонения его

стрелки оказывается максимальным. При подключении сопротивления Rх часть тока

ответвляется в параллельную цепь: ток, протекающий через микроамперметр, уменьшается и

угол отклонения стрелки. Таким образом, шкала параллельного омметра прямая, нелинейная.

Принятые обозначения: РА1 – микроамперметр; G1 – источник питания; R1 переменный

резистор; R2 постоянный резистор; Rх – измеряемое сопротивление; Rи - сопротивление

измерительного прибора; SВ1 – кнопка. [13].

13.30. Влияет ли применение выпрямителей в комбинированных прибора на их показания ?

Применение выпрямителей на полупроводниковых диодах в комбинированных приборах

ведет к понижению чувствительности прибора, уменьшению входного сопротивления вольтметра

и увеличению падения напряжения на амперметре.[13].

13.31.Чему равна единица Ампер ?

Согласно современному состоянию Международной системы единиц наименование величины

– электрический ток; наименование единицы величины - Ампер. Ампер есть сила

неизменяющегося тока, который при прохождении по двум параллельным прямолинейным

проводникам бесконечной длины и ничтожно малой площади круглого поперечного сечения,

расположенным в вакууме на расстоянии 1 м один от другого, вызвал бы на каждом участке

проводника длиной 1м силу взаимодействия, равную

2•10

-7

N, здесь N количество вещества измеряемая в Моль.

В международной системе единиц (СИ) сила тока равна Амперу, если через поперечное

сечение проводника проходит заряд в один Кулон за 1 секунду[36]:

1 Ампер = 1 Кулон/ 1 секунда или 1А = 1К/сек.