Измерения величин тока и напряжения на промышленных предприятиях обеспечивают контроль технологического процесса основных агрегатов, установленного режима работы, качества и количества получаемой электроэнергии, состояния изоляции в сетях с изолированной нейтралью трехфазного тока.
Электроизмерительные приборы должны соответствовать действующим ГОСТ, а установка их должна соответствовать ПУЭ. Электроизмерительные приборы должны удовлетворять следующим основным требованиям:
-
показывающие приборы должны быть класса точности 1,0 - 2,5,
-
амперметры подстанций, распределительных устройств и электродвигателей могут быть класса точности 4,
-
классы точности добавочных сопротивлений и измерительных трансформаторов должны быть не ниже приведенных в табл. 1,
-
пределы измерения приборов должны выбираться с учетом возможных наибольших отклонений измеряемых параметров от номинальных величин.
Таблица 1. Классы точности шунтов добавочных сопротивлений и измерительных трансформаторов, соответствующие классам точности измерительных приборов. Класс точности указанный в скобках допускается, как исключение.
| Класс прибора | Класс шунта и добавочного сопротивления | Класс измерительных трансформаторов |
| 0,5 | 0,2 | 0,2 |
| 1,0 | 0,5 | 0,5 |
| 1,5 | 0,5 | 0,5 (1,0) |
| 2,5 | 0,5 | 1,0 (3,0) |
| 4,0 | - | 3,0 |
В системах электроснабжения промышленных предприятий измеряют следующие величины тока и напряжения:
-
ток с помощью амперметров переменного тока прямого включения или через измерительные трансформаторы тока,
-
напряжение с помощью амперметров переменного тока прямого включения или через измерительные трансформаторы тока,
-
напряжение с помощью вольтметров переменного тока прямого включения или через измерительные трансформаторы напряжения,
Простейшим способом измерения силы тока является прямое включение амперметра.
При прямом включении амперметра должны быть выполнены условия:
Iа≥ Iр,
где Iа - максимальный предел измерения амперметра, А, Iр - максимальный рабочий ток цепи, А,
Ua≥ Uc,
где Ua - номинальное напряжение амперметра, В, Uc - номинальное напряжение сети, В.
При измерении тока с помощью трансформатора тока должно быть выполнено следующее условие:
Uт.т≥ Uc,
где Uт.т - номинальное напряжение первичной обмотки трансформатора тока, В.
Для соблюдения класса точности трансформатора тока
It1≥ Iр/1,2
где It1 - номинальный ток первичной обмотки. А,
It1 = Iа,
где It1 - номинальный ток вторичной обмотки трансформатора тока (обычно 5 А), Iа - номинальный ток амперметра, А,
Z ≈ R2 ≤ Z2н,
где Z2н - номинальная нагрузка трансформатора тока в принятом классе точности, Ом, R2 - расчетная нагрузка, включая сопротивление контактов, соединительных проводов и суммарное сопротивление измерительных приборов, подключенных к трансформатору тока. Ом.
Если число измерительных приборов велико или они значительно удалены от трансформаторов тока, необходимо либо увеличить сечение проводов, либо применить два трансформатора тока, соединив их последовательно.
Смотрите также: Измерение токов и напряжений в цепях трехфазного тока
Допускается включение амперметров на разность токов двух фаз (в этом случае показания амперметра будут увеличены в √3 раз) или присоединение амперметров к параллельно соединенным вторичным обмоткам трансформаторов тока (в этом случае показания амперметра будут увеличены в 2 раза). Это следует учесть при переградуировке или определении цены деления измерительного прибора.
При симметричной нагрузке надо иметь один амперметр в одной фазе, при несимметричной - амперметр в каждой фазе или один амперметр с переключателем по фазам. При непродолжительных толчках тока предусматривают амперметры с перегрузочной шкалой, а трансформаторы тока выбирают по рабочему току.
Подробнее смотрите здесь: Схемы включения амперметров через трансформаторы тока
Простейшим способом измерения напряжения является прямое включение вольтметра и выполнение условия
Uт1≥ Uс,
где Uт1 - номинальное напряжение вольтметра, В.
Для расширения пределов измерения напряжения применяют добавочные сопротивления.
При измерениях в цепях переменного тока высокого напряжения применяют трансформаторы напряжения и выполняют условия:
Uв≥ Uт2,
где Uт2 - номинальное напряжение первичной обмотки трансформатора напряжения, В,
S2 ≤ Sн,
где Sн - номинальная мощность трансформатора в принятом классе точности, ВA, S2 - расчетная мощность, подключенная к трансформатору напряжения, ВА.
Для измерения напряжения в трехфазной сети с помощью однофазных трансформаторов напряжения достаточно иметь два трансформатора (если выполняется последнее условие), соединив их по схеме открытого треугольника. Обычно допускается один вольтметр с переключателем.
Подробнее от том, как подключать вольтметры через трансформаторы напряжения смотрите здесь: Схемы соединения измерительных трансформаторов напряжения
В сети высокого напряжения с изолированной нейтралью для контроля изоляции желательно иметь три вольтметра, включенных на фазное напряжение, причем обмотки высокого и низкого напряжения трехфазного трансформатора напряжения должны быть заземлены. Смотрите также: Контроль изоляции в сетях с изолированной нейтралью.
