Средства электрических измерений и методы контроля температуры электроустановок

При эксплуатации электроустановок измеряют напряжение, силу тока, сопротивление, мощность, частоту изменения направле­ния и величину тока и расход электрической энергии с помощью различных электроизмерительных приборов.

Измерением называют определение физической величины опытным путем с помощью измерительных приборов.

Электроизмерительные приборы, как правило, имеют подвиж­ную и неподвижную части. Подвижная часть, включающая в себя катушку или стальной якорь, которые механически объединены со стрелочным указателем и возвратными пружинами.

Измерительные приборы независимо от их назначения работают следующим образом: электрический ток, проходя через катушку прибора, вызывает появление вращающего момента, под воздейст­вием которого преодолевая противодействие спиральных пружин, подвижная часть поворачивается на определенный угол. При этом стрелка, перемещаясь по шкале, указывает измеряемую величину.

Когда прибор отключают, вращающий момент исчезает и подвиж­ная часть вследствие упругости пружин возвращается в исходное положение.

Измерительные приборы различают по назначению, роду изме­ряемого тока, принципу действия, классу точности, а также форме корпуса, положению при измерениях и характеру применения: По назначению приборы подразделяют на амперметры, вольтметры, омметры, ваттметры, счетчики, частотомеры и др.

Измерительные приборы, как правило, можно применять либо в цепях переменного, либо в цепях постоянного тока, но есть приборы, которые можно применять для включения в цепи и переменного, и постоянного тока. По принципу действия электро­измерительные приборы относят к следующим системам: электро­магнитной, магнитоэлектрической, электродинамической, индук­ционной, электростатической, термоэлектрической и вибрацион­ной. В связи с тем, что абсолютно точных приборов нет, показания приборов несколько отличаются от действительного измеряемого значения. Разность между показанием прибора и действительным значением измеряемой величины называют абсолютной погрешно­стью.

Оценку точности стрелочных измерительных приборов произ­водят по их приведенной погрешности, равной отношению абсо­лютной погрешности показания ΔА к значению, соответствующему наибольшему (номинальному) показанию прибора А_н, выраженно­му в процентах, т. е.

.

Приведенную погрешность при нормальных эксплуатационных условиях (температуре 20°С, правильной установке, отсутствии внешних магнитных полей и больших ферромагнитных масс) на­зывают основной погрешностью прибора.

Измерительные приборы по степени точности делят на 8 клас­сов: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5 и 4.

Цифры указывают основную погрешность в процентах. /

Приборы классов точности 0,05 и 0,1 считают контрольными: 0,2 и 0,5 — лабораторными; 1, 1,5 и 2,5 — техническими; 4 — учебными.

Методы контроля температуры электроустановок. В процессе эксплуатации электроустановок контролируют температуру отдель­ных частей электрических машин, трансформаторов и других уста­новок, а при пусконаладочных испытаниях определяют темпе­ратуру для точного измерения сопротивления постоянному току, проверки состояния изоляции, измерения диэлектрических потерь. Наиболее распространены следующие методы измерения температуры:

Метод термометра, т. е. измерение температуры специальным прибором — термометром (ртутным, спиртовым и т. Д.), состоящим из запаянной колбы (баллончика с капилляром) и шкалы.

Для определения температуры методом термометра чувствитель­ный элемент (резервуар) термометра прикладывают к поверхности контролируемого объекта.

Термометры допускается применять в тех случаях, когда размеры аппарата настолько велики, что температура нагрева практически не изменяется от присутствия термометра. В остальных случаях применяют термопары.

При наличии в зоне измерения переменных магнитных полей, влияющих на показания ртутного термометра, использование такого термометра не допускается.

Определение температуры методом тер­мопары

Горячий спай термопары плотно прикрепляют к детали, креп­ление его не должно ослабевать во время контроля.

Должны быть приняты меры, чтобы провода термопары не соприкасались с деталью, не отводили от нее тепло, условия охлаждения этой детали не должны ухудшаться.

Провода термопары во избежание образований контуров, в которых могут индуктироваться электродвижущиеся силы, скручивают меж­ду собой и располагают по возможности вне сферы действия пере­менных магнитных полей.

Холодный спай термопары располагают в месте, не подвержен­ном воздействию тепловых излучений и посторонних воздушных течений. Холодный спай рекомендуется помещать в сосуд или термостат. Температуру среды, окружающей холодный спай термо­пары, измеряют термометром.

Определение температуры методом изме­рения сопротивления.

Метод сопротивления, заключающийся в определении превы­шения температуры по разности сопротивления в нагретом и хо­лодном состояниях, применяют для определения температуры катушек (обмоток), намотанных проводником из металла с извест­ным температурным коэффициентом сопротивления.

Перед измерением сопротивления катушек (обмоток) в холод­ном состоянии их следует выдерживать в помещении, в котором

проводят измерение, не менее 8 ч. Температура помещения должна быть зафиксирована в протоколе испытаний.

Провода для измерения малых сопротивлений присоединяют так, чтобы их сопротивление и сопротивления точек их присоеди­нения не влияли на величину измеряемого сопротивления.

При определении температуры катушек (обмоток) методом со­противления превышение температуры катушек (обмоток) над температурой окружающего воздуха определяют по формуле