Меры электрических величин Измерительные трансформаторы тока (стр. 2 из 2)

Решив совместно данные выражения, можно найти сопротивление

и сопротивление

Если сопротивление r_A>>r_v то при переключателе, установленном в положении А, вольтметр будет соединен последовательно с сопротивлением r_B, которое можно определить по формуле:

r_B = r_v(U/U_A-1)

Аналогично, если сопротивление r_В>>r_v , то при переключателе, установленном в положении В, вольтметр будет соединен последовательно с сопротивлением r_A, значение которого:

r_А = r_v(U/U_В-1)

Контроль за состоянием изоляции в двухпроводных сетях можно осуществлять при помощи вольтметров. При нормальном состоянии изоляции каждый из вольтметров покажет напряжение, равное половине напряжения сети.

Задача 1

Определить чувствительность по напряжению магнитоэлектрического прибора на 5 мВ с внутренним сопротивлением на 10 Ом и шкалой на 100 делений.

Найти сопротивление прибора, чтобы при той же чувствительности по току, чувствительность по напряжению составила 4 дел/мВ

Решение:

Из определения чувствительности магнитоэлектрического прибора по напряжению знаем:

где n – количество делений шкалы; U_r – предел измерения прибора.

дел/мВ

Найдем чувствительность магнитоэлектрического прибора по току:

=> S_I = S_U · r_Г

где S_I – чувствительность прибора по току; S_U – чувствительность прибора по напряжению; r_Г – сопротивление прибора

S_I = 20 · 10 = 200 дел/мА

Найдем сопротивление прибора при S_U = 4 дел/мВ и S_I = 200 ;дел/мА

Ом

Ответ

S_U = 20 дел/мВ

r_Г = 50 Ом

Задача 2

Сопротивление изоляции двухпроводной линии, работающей под напряжением 120 В, измерялось вольтметром с внутренним сопротивлением 3 кОм, Напряжение между каждым проводом и землей оказалось равным соответственно U₁ = 25В, U₂ = 60 В.

Определить значение сопротивления изоляции на землю и оценить качество изоляции

Решение:

Воспользуемся методом и схемой измерения сопротивления изоляции электроустановок находящихся под рабочим напряжением:

где U – напряжение сети; U₁ – показание первого вольтметра; U₂ – показание второго вольтметра; r_V – внутреннее сопротивление вольтметра; r₁ сопротивление изоляции провода А; r₂ – сопротивление изоляции провода В

Решив совместно эти два уравнения, найдем сопротивления

Ответ:

В данном случае при измерении сопротивления изоляции двухпроводной линии при нормальном состоянии изоляции напряжения U₁ и U₂ должны быть равными половине напряжения сети, т.е. 60 В, то о состоянии изоляции можно сделать вывод, что сопротивление изоляции первого провода не соответствует норме, а второго соответствует.

Задача 3

В трехпроводную сеть трехфазного тока включены амперметры на 5А и вольтметры на 100В и два однофазных ваттметра на 5А и 150В со шкалой на 150 делений через измерительные трансформаторы тока 200/5 и напряжения 6000/100 (по схеме двух ваттметров). Определить мощность симметричной нагрузки и показания ваттметра в делениях шкалы, если показания вольтметров до 95В, амперметров 4,2А, а коэффициент мощности нагрузки 0,8. Начертите схему включения приборов.

Решение:

Определим показания ваттметра

Р_W = U_V ·I_A·cosφ = 95 · 4,2 · 0,8 = 319,2 Вт

где U_V – показания вольтметров; I_A – показания амперметров; cosφ (коэффициент мощности нагрузки) = 0,8

Определим мощность симметричной нагрузки

Р = Р_W · k_нI · k_нU = 319,2 · 200/5 · 6000/100 = 766080 Вт = 766,08 кВт

где P_W – показание ваттметров; k_нI - коэффициент трансформации трансформатора тока; k_нU - коэффициент трансформации трансформатора напряжения;

Определим предел измерения ваттметров

Р_Wmax = U_W · I_W = 150 ·5 = 750 Вт

где U_W – предел измерения ваттметров по напряжению; I_W – предел измерения ваттметров по току.

Определим цену деления ваттметров

n_W = P_Wmax / N_W = 750/150 = 5 Вт

где P_Wmax - предел измерения ваттметров; N_W – количество делений шкал ваттметров

Определим показания ваттметров в делениях

P'_W = P_W /n_W = 319,2 / 5 ≈ 64 дел

где P_W – показание ваттметров; n_W – цена деления ваттметров

Ответ

Р = 766,08 кВт

P'_W ≈ 64 дел

Задача 4

При измерении тока было получено значение I₁ = 25,5 A, тогда как действительное его значение было I = 25 А. Определить абсолютную и относительную погрешности.

Решение:

Определим абсолютную погрешность

∆I = I₁ – I = 25,5 – 25 = 0,5 A

Определим относительную погрешность

Ответ

∆I = 0,5 A

γ_I = 2%

Литература

1. «Электрические измерения» В.С. Попов (М. 1974г.)

2. «Электротехника и электроника» под ред. проф. Б.И. Петленко М.2003г.

3. «Электрические измерения» под редакцией Малиновского 1983 год