ЭСН и ЭО цеха металлоизделей

 

Электродинамические и ферродинамические измерительные приборы

 

 

Электродинамические и ферродинамические приборы основаны на принципе взаимодействия токов разных обмоток, из которых одна неподвижная, а другая может изменять свое положение относительно первой. К подвижной обмотке прибора электрическая энергия подводится спиральными пружинами или растяжками. Электродинамические и ферродинамические измерительные приборы применяют для измерения тока, напряжения, мощности и других электрических величин постоянного и переменного токов. Шкалы вольтметров и амперметров — неравномерные, а ваттметров — практически равномерные.

Электродинамические приборы обеспечивают наиболее высокую точность при измерениях в цепях переменного тока частотой до 20 кГц, однако они не выносят перегрузку, отличаются значительной мощностью потребления электрической энергии и на их показания влияют внешние магнитные поля.

 

 

Электроизмерительные клещи

Электроизмерительные клещи предназначены для измерения электрических величин - тока, напряжения, мощности, фазового угла и др. - без разрыва токовой цепи и без нарушения ее работы. Соответственно измеряемым величинам существуют клещевые амперметры, ампервольтметры, ваттметры и фазометры.

 

  Наибольшее распространение получили клещевые амперметры переменного тока, которые обычно называют токоизмерительными клещами. Они служат для быстрого измерения тока в проводнике без разрыва и без вывода его из работы. Электроизмерительные клещи применяются в установках до 10 кВ включительно.

Простейшие токоизмерительные клещи переменного тока работают на принципе одновиткового трансформатора тока, первичной обмоткой которого является шина или провод с измеряемым током, а вторичная многовитковая обмотка, к которой подключен амперметр, намотана на разъемный магнитопровод (рис. 1, а). 

Рис. 1. Схемы токоизмерительных клещей переменного тока: а - схема простейших клещей с использованием принципа одновиткового трансформатора тока, б - схема, сочетающая одновитковый трансформатор тока с выпрямительным устройством, 1 - проводник с измеряемым током, 2 - разъемный магнитопровод, 3 - вторичная обмотка, 4 - выпрямительный мостик, 5 - рамка измерительного прибора, 6 - шунтирующий резистор, 7 - переключатель пределов измерений, 8 – рычаг

 

 

                                        Измерение сопротивления 

Мегомметры и омметры применяют в непосредственном измерении электрического сопротивления. Их принцип работы одинаков. Можно рассмотреть это на примере типичного омметра. В омметре в качестве измерительного прибора применяют миллиамперметр магнитоэлектрической системы. Источником тока применяется гальванический сухой элемент. Силу тока в цепи при замкнутых накоротко между собой зажимах определяют по формуле: 

I – ток в цепи, А, 

U – напряжение источника  тока, В; 

Rп – сопротивление  миллиамперметра, Ом, 

Rд— сопротивление добавочного  резистора, Ом. 

При подключении к зажимам проводника, сопротивление которого Rн нужно измерить, ток в цепи определяют по формуле: 

Из вышеприведённой формулы мы видим, что о значении замеряемого сопротивления можно судить по значениям силы тока, показываемого миллиамперметром. 

Вследствие этого у омметра нулевая отметка шкалы находится не слева, как у амперметра, а справа: ведь как мы понимаем при наименьшем сопротивлении сила тока будет наибольшей. Шкалу миллиамперметра вмонтированного в корпус омметра для измерения сопротивления, градуируют непосредственно в омах или мегомах. 

Омметры выпускают различных типов. Нередко электромонтёру приходится пользоваться и карманным омметром. Такой омметр работает при помощи батареи, помещённой внутри прибора. Для того чтобы в камеру установить батарею необходимо снять крышку с лицевой панели прибора (прежде на задней панели отвернуть винт). Затем после установки батареи в прибор крышку закрывают и закрепляют винтом. 

Для того чтобы произвести замеры сопротивления омметром, нужно выполнить следующее действия: 

1. Нажав на кнопку, убедиться, что омметр функционирует – указательная стрелка прибора, как правило, должна отклониться вправо, на нулевую отметку;
2. Вновь нажав на кнопку, при помощи магнитного шунта, который находится на задней панели прибора, и винта корректора выставить стрелку на нулевую отметку шкалы. После отпустить кнопку;
3. К зажимам прибора присоединить необходимый проводник, сопротивление которого необходимо измерить. Стрелка прибора укажет значение сопротивления в омах.

Для замера электрического сопротивления используют также омметры типа М371, М372, М4125 и др. При необходимости каких-то действий с ними можно воспользоваться инструкцией по эксплуатации этих приборов. 

Электрическое сопротивление в лабораторных условиях измеряют при помощи более сложных приборов, например магазинов сопротивлений и измерительных мостов. Также электрическое сопротивление можно замерить при помощи вольтметра и амперметра. В вычислении сопротивления какого-либо участка цепи согласно закону Ома следует найти отношение показания вольтметра к показанию амперметра, подключенных к этому участку. Такой метод применяют в проверки сопротивления заземляющего устройства. 

Для замеров больших значений электрического сопротивления используют мегомметры. Они, как правило, предназначены для измерения сопротивления изоляции проводов, то есть в проверке обмоток электрических аппаратов и машин или состояния изоляции проводов электрической сети. В мегомметре вместо гальванического элемента, используемого в омметре, установлен генератор постоянного тока с ручным приводом. 

Для примера рассмотрим, как при помощи мегомметра производят замер сопротивления изоляции проводов электрической сети. Вначале в сети полностью снимают напряжение, то есть отключают все источники тока. Далее к зажимам мегомметра подсоединяют жилы проводов сети и вращают его рукоятку: если же мегомметр показывает сопротивление, близкое к нулю, то, это значит между проводами есть короткое замыкание; а если мегомметр показывает сопротивление очень большое, то это свидетельствует об обрыве провода; при нормальном состоянии проводов мегомметр покажет сопротивление подсоединенных к сети электроприемников. 

Таким же образом проверяют на короткое замыкание и обрыв обмотки электрических аппаратов и машин. Руководствуются при этом паспортными данными о допустимых и нормальных значениях проверяемых величин, например, сопротивления проводника обмотки относительно корпуса электродвигателя. Частотомеры применяют в измерении частоты переменного тока. 

Частотомеры бывают вибрационной, электродинамической, электромагнитной и других систем. Широко используются стрелочные частотомеры и частотомеры вибрационного типа. Частотомер подключают в цепь параллельно. 

Комбинированный прибор специализирован в измерении ряда различных электрических величин. Нередко такими приборами пользуются рабочие и специалисты радиотехнических и электротехнических профессий. Имеется немало разнообразных комбинированных приборов, например: вольтамперметр, ампервольтомметр, ампервольтваттметр. Ампервольтомметр сокращенно называют авометром. Комбинированные приборы типа Ц220, Ц4340, Ц4312, АВ05М1, Ц434 и др. часто применяют в электротехнике и особенно в радиоэлектронике. Способы действий с этими приборами в главном образе одинаковы. Как правило, они четко изложены в инструкции по эксплуатации комбинированного прибора. При случае необходимости всегда пользуйтесь прилагаемой к прибору инструкцией по его эксплуатации. 

Имеется немалое количество различных методов, установок и приборов измерения электрических величин. Со многими из них можно ознакомиться, изучая профессии поверителя измерительных приборов, слесаря-сборщика электроизмерительных приборов, слесаря по контрольно-измерительным приборам и автоматике.

Измерения сопротивления изоляции производятся для определения пригодности электроустановок и их элементов к эксплуатации. Результатом измерений является значение сопротивления между точками электроустановки, которое характеризует ток утечки, возникающий между этими точками при включении электроустановки под напряжение. Единицей измерения сопротивления изоляции является Ом и кратные ему величины: килоОм (1 кОм = 1000 Ом), мегаОм (1 МОм = 1000000 Ом).

15 Измерение сопротивления  изоляции производятся мегомметрами  различных конструкций. Принцип  действия мегомметра заключается  в измерении тока, протекающего  через испытуемую электроустановку  по действием пульсирующего постоянного  напряжения. Это следует запомнить  – мегомметр представляет собой  источник напряжения, опасного для  жизни!

Минимальное сопротивление изоляции, при котором допускается эксплуатация электрооборудования, составляет 500 кОм.

            Измерение токов и напряжений переносными приборами

Амперметр – прибор для измерения силы тока в амперах . Шкалу амперметров градуируют в микроамперах, миллиамперах, амперах или килоамперах в соответствии с пределами измерения прибора. В электрическую цепь амперметр включается последовательно с тем участком электрической цепи  , силу тока в котором измеряют; для увеличения предела измерений — с шунтом или через трансформатор.Вольтметр - измерительный прибор непосредственного отсчёта для определения напряжения или ЭДС в электрических цепях Подключается параллельно нагрузке или источнику электрической энергии .

 

  Расширение пределов измерения в стационарных электроустановках

Испытания и измерения в электроустановках проводятся перед приемкой их в эксплуатацию в сроки, определяемые периодичностью профилактических испытаний, а также при капитальном и текущем ремонтах электрооборудования. Нормы и периодичность испытаний электрооборудования и аппаратов электроустановок приведены в Правилах устройства электроустановок (ПУЭгл. 1.8), ГОСТ Р 50571.16-99, Правилах технической эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭЭП. Пр. 3; 3.1).

К проведению испытаний и измерений допускаются лица электротехнического персонала, достигшие 18-летнего возраста, прошедшие медицинское освидетельствование, специальную подготовку и проверку знаний и требований Межотраслевых правил по охране труда при эксплуатации электроустановок (МПБЭЭ) в объеме раздела 5. Указанная проверка проводится одновременно с общей проверкой знаний норм и правил работы в электроустановках и присвоением группы по электробезопасности в те же сроки и в той же комиссии с включением в ее состав специалиста по испытанию электрооборудования, имеющего V группу по электробезопасности в установках напряжением выше 1000 В и IV - в электроустановках напряжением до 1000 В. Результаты проверки оформляются в журнале учета проверки знаний норм и правил работы в электроустановках и в удостоверении в разделе «Свидетельство на право проведения специальных работ».

Испытания и измерения проводятся бригадами в составе не менее 2-х человек, требования к квалификации которых определяются конкретными проводимыми работами и изложены в приведенных методиках. В электроустановках напряжением до 1000 В, расположенных в помещениях, кроме особо опасных в отношении поражения электрическим током, работник, имеющий группу III и право быть производителем работ, может работать единолично по распоряжению. При испытаниях в электроустановках выше 1000 В и до 1000 В с подачей повышенного напряжения от постороннего источника один из работников (производитель работ) должен иметь IV группу по электробезопасности, второй (член бригады) - III группу. В остальных случаях все работники должны иметь группу не ниже III.

 

Аппараты напряжением до 1000В

В электроустановках промышленных предприятий широко распространены такие аппараты, как рубильники, переключатели, кнопки управления, ключи управления, пакетные выключатели, пусковые ящики, реостаты, контроллеры, контакторы, магнитные пускатели, предохранители и различные автоматы. С помощью этих аппаратов осуществляют управление электрооборудованием и его защиту.                  

При длительной работе аппаратов в них могут возникнуть различные неисправности, которые проявляются в виде:

• нагрева токоведущих частей сверх допустимого нормой;

• неправильной работы аппарата, например неполного включения автомата;

• отказа аппарата в работе, например невключения или неотключения автомата, контактора или магнитного пускателя и др.

Наиболее частой причиной неисправности аппаратов бывает плохое состояние контактов. Грязные, окислившиеся или оплавленные контактные поверхности не могут создавать хорошего контактного соединения, и такие контакты, а вместе с ними и токоведущие части аппарата недопустимо нагреваются. Повышенный нагрев контактов наблюдается также при ослаблении давления в них вследствие потери контактными материалами или пружинами их свойств.

Большую часть низковольтных электрических аппаратов составляют именно коммутационные устройства, наиболее подверженные износу – как механическому, так и связанному с коммутацией больших токов, тепловым воздействием, старением изоляции. Пускозащитная аппаратура подвержена ударным электрическим нагрузкам в случае замыканий, поэтому требует постоянного и пристального внимания. В частности, кроме обычного для электроаппаратов теплового и механического износа у пускозащитной аппаратуры есть такое специфическое явление, как уход рабочих уставок защиты. Это может рассматриваться как нарушение регулировок аппарата.