Medição de altas correntes e altas tensões

A medição de correntes contínuas até 6000 I é geralmente produzida usando ferramentas de um sistema magnetoelétrico com shunts.

Os shunts de alta corrente tornam-se volumosos, pesados ​​e caros, por exemplo, um shunt 75ShS 6000 A pesa 24 kg. Além disso, o uso de shunts para altas correntes não fornece precisão suficiente e as perdas de energia são grandes, por exemplo, no shunt mencionado acima com uma tensão nominal de 75 mV, a perda de energia é de 6000 A x 0,075 V = 450 W. Portanto, para medir grandes correntes constantes, são utilizados transformadores de corrente constante, fabricados para correntes primárias nominais de 7,5 a 70 kA com uma corrente secundária de 5 A.

Arroz. 1. Shunt B6 — corrente nominal 1A — 15kA — queda de tensão 100mV

Como nos circuitos de corrente alternada, o enrolamento primário é conectado ao circuito de corrente medida (na seção do fio), enquanto os enrolamentos secundários são conectados a uma fonte de tensão senoidal em série com a carga. Um EMF é induzido neles, cujo valor depende da corrente primária.A corrente secundária é proporcional à corrente primária se a resistência de carga for muito menor que a resistência indutiva dos enrolamentos.

O esquema do transformador DC é mostrado na Fig. 2.

Um transformador CC consiste em dois núcleos fechados idênticos, cada um com dois enrolamentos sobrepostos. Os núcleos são feitos de permaloid.

A corrente contínua medida flui através dos enrolamentos primários conectados em série. Dois enrolamentos secundários conectados em série (ou paralelo) são conectados por meio de um retificador a uma fonte de alimentação CA.

Os enrolamentos secundários são conectados de forma que durante o primeiro meio ciclo da corrente alternada i2 secundário n. p. i2w2 no primeiro núcleo tem a direção oposta em relação ao n primário. p. i1w21 e no segundo núcleo as direções do n primário e secundário. v. partidas. Na segunda metade do período, ao contrário, no primeiro núcleo da direção n. v. coincidem, e no segundo terão direções opostas.

Arroz. 2. Esquema de um transformador de medição DC

Na presença de uma corrente medida constante no circuito primário do transformador de corrente, uma corrente alternada com forma retangular da curva fluirá no circuito secundário e uma corrente contínua fluirá na diagonal da ponte retificadora para a qual o mecanismo de medição está conectado. A mudança na magnitude da corrente medida levará a uma mudança no primário N. com F =i1wl.

Medindo a corrente secundária e multiplicando-a pela real Sim, todos os coeficientes de transformação, obtemos o valor real da corrente primária.

Arroz. 3. Características do transformador de corrente: a — curva de magnetização; b — curva de corrente no circuito secundário; c — curva atual no glicosímetro.

A medição de grandes correntes alternadas, via de regra, é realizada por amperímetros de sistemas eletrodinâmicos, ferrodinâmicos e eletromagnéticos, que são ligados medindo transformadores de corrente, produzidos para correntes primárias nominais de até 25 kA.

Utilizada em alguns casos, a inclusão de amperímetros diretamente na seção de fios ou barramentos (sem transformadores de corrente) em tensões de circuito acima de 500 V deve ser feita de forma a garantir a segurança do serviço e a comodidade de observar as leituras de o dispositivo .Amperímetros em tais casos são frequentemente isolados do solo, montando-os em isoladores.

Em circuitos de alta tensão, independentemente do tipo de corrente e frequência, devemos procurar incluir um amperímetro em uma seção do circuito em um potencial igual ou próximo ao potencial de terra, porque, caso contrário, há perigo para o experimentador e pessoal de manutenção, podem surgir erros adicionais do campo elétrico e condições desfavoráveis ​​para o funcionamento do isolamento do dispositivo, que neste caso deve ser compatível com a tensão de operação do circuito medido.

Em circuitos DC de alta tensão, a tensão pode ser medida:

1) voltímetros do sistema magnetoelétrico, fabricados para tensão nominal de até 6 kV,

2) voltímetros do sistema eletrostático, que são produzidos para uma tensão nominal de até 100 kV,

3) usando transformadores de medição de tensão DC.

Na fig. 4 é um diagrama de um transformador de medição de tensão DC. Os enrolamentos primários do transformador conectados em série com a resistência adicional são conectados à tensão medida.Os enrolamentos secundários conectados em paralelo são conectados através de um retificador a uma fonte de alimentação CA. Um mecanismo de medição está incluído na diagonal do circuito retificador.

Arroz. 4. Esquema de um transformador para medição de tensão DC

Arroz. 5. Quilovoltímetro eletrostático

Em circuitos CA de alta tensão, a medição de tensão geralmente é feita com voltímetros classificados em 100 V conectados por meio de transformadores de medição de tensão. Neste caso, por um lado, desaparecem as dificuldades de fabricar dispositivos diretamente para alta tensão, por outro lado, elimina-se o perigo para o pessoal de serviço ao trabalhar com dispositivos de medição conectados diretamente a fios de alta tensão.

Na tecnologia de alta tensão, voltímetros eletrostáticos especiais, velas de ignição e osciloscópios eletrônicos são frequentemente usados ​​para medir alta tensão. Os dois últimos desses dispositivos são usados ​​principalmente para medir pulsos de tensão.