 |
Контрольные вопросы. Лабораторная работа 7. Измерение сопротивления на постоянном токе. Основные сведения
|
|
|
|
Контрольные вопросы
1. Определить сопротивление добавочного сопротивления для заданных условий.
2. Рассчитать параметры измерительного трансформаторанапряжения.
3. Привести схемы расширения пределов измерения вольтметра.
4. Рассчитать значение резистивного делителя напряжения?
Лабораторная работа 7
ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ НА ПОСТОЯННОМ ТОКЕ
Цель: ознакомление с методами и средствами измерения сопротивления на постоянном токе методом амперметра-вольтметра. Приобретение навыков практической работы с применяемыми средствами измерения.
Основные сведения
Для измерения сопротивления на постоянном токе применяется метод непосредственной оценки, предусматривающий использование измерительных приборов, косвенный метод и метод сравнения. К приборам непосредственной оценки относятся омметры, мегомметры, цифровые приборы и др. В схеме омметра допускается последовательное и параллельное включение магнитоэлектрического измерительного механизма с исследуемым резистором. При этом шкалы прибора будут взаимообратными, т. е. прямая для омметра с последовательной схемой (измерение больших сопротивлений) и обратная – для омметра с параллельной схемой (измерение малых сопротивлений).
Для оперативной работы в шахтах применяется шахтный омметр М4125/1, который предназначен для измерения сопротивления постоянному току, а также для поиска участков шахтной электрической сети с поврежденной изоляцией (к. з. фазы на землю) в условиях шахт, в том числе опасных по газу или пыли. Все нерегулируемые элементы омметра в целях исробезопасности залиты компаундом.
Для устранения влияния питающего напряжения используется также схема логарифмического омметра (логометра) с последовательной и параллельной схемами. Шкала такого прибора неравномерная, а в качестве источника тока используется генератор с ручным приводом, напряжение на выходе которого составляет до 1000 В. Искробезопасность достигается выполнением обмотки генератора из привода с высоким сопротивлением.
|
|
|
Согласно Правилам безопасности активное сопротивление изоляции относительно земли элементов электрических установок, работающих в шахте, должно быть не ниже 0, 5 мОм для двигателей угледобывающих и проходческих машин, 1 мОм – для двигателей других шахтных машин, осветительных трансформаторов, пусковых агрегатов, ручных сверл, пусковой и распределительной аппаратуры, бронированных и гибких кабелей любой длины на фазу. Сопротивление изоляции электрооборудования и кабелей измеряется перед их включением после монтажа и переноске, аварийного отключения защитой, а для стационарного электрооборудования периодически не реже одного раза в год. Сопротивление изоляции неудовлетворительное, если оно снижено на 50%, и более от заводского значения, указанного в паспорте, или меньше, чем указано в Правилах технической эксплуатации и Правилах безопасности. Во вторичных цепях проверяют сопротивление изоляции жил кабелей, проводов, обмоток, зажимов и контактов реле. Полупроводниковые приборы и конденсаторы при этом отключаются. Измерение сопротивления изоляции производится в электрических сетях и установках, не находящихся под напряжением. При этом обязательно должен осуществляться контроль содержания метана в шахтной атмосфере, и в случае превышения предельных допустимых значений концентрации метана, измерения должны быть немедленно прекращены и возобновлены только после уменьшения концентрации до 1%.
Перед проведением измерения проверяются показания мегомметра на начальном и конечном участках диапазона. При измерении сопротивления изоляции необходимо придерживаться следующих правил:
|
|
|
1. После проверки концентрации метана в атмосфере разрядить измеряемую цепь от емкостных токов, наложив заземление на 2-3 мин. ( перед началом и после каждого измерения ).
2. Мегомметр подключается к схеме одножильными гибкими проводами с сопротивлением изоляции не менее 100 мОм. Концы проводов должны быть оконцованы, а противоположные концы - иметь зажим типа “крокодил” или специальные щупы.
3. Для исключения поверхностных токов утечки на наружный слой изоляции проводника (оболочку кабеля) накладывают электрод, соединенный с экраном прибора.
Мегомметр подключается к схеме измерения сопротивления изоляции относительно земли путем соединения зажима “Линия” с токовым проводником, а зажима “Земля” - с корпусом аппарата или защитным заземлением. При измерении сопротивления изоляции между токоведущими частями зажимы “Земля” и “Линия” присоединяются к испытуемым цепям, а зажим “Экран” - к заземленному корпусу ( оболочке ).
4. Равномерно вращают рукоятку привода генератора с номинальной частотой 2 с‾ ¹ и, при необходимости оценки величины абсорбции, снимают показания через 15 и 60 с после начала вращения.
Общее сопротивление изоляции всей подземной электрической сети Правилами не нормируется, но ГОСТ 22929-79 устанавливает норму критического сопротивления изоляции сети, при котором должно происходить ее отключение защитой: не менее 3, 3; 10; 30 и 60 кОм/фазу при напряжении 127; 220 и 380; 660 и 1140 В. В силу специфики шахтной электрической сети с целью предупреждения поражения человека электрическим током и ее безопасной эксплуатацией в условиях скопления угольной пыли и метана требуется непрерывный электрический контроль и измерение сопротивления изоляции, что не представляется возможным сделать с помощью приборов непосредственной оценки. Поэтому в швхтных аппаратах защитного отключения электрической сети использован метод непрерывной оценки сопротивления по величине тока утечки, протекающего через изоляцию между жилами кабеля и землей.
Косвенный метод измерения сопротивления предполагает использование двух приборов: амперметра и вольтметра, класс точности которых определяет результирующую погрешность измерения. Варианты схем, реализующих метод амперметра-вольтметра, приведены на рис. 7. 1.
|
|
|
Метод амперметра-вольтметра обеспечивает меньшие погрешности при измерениях малых (рис. 7. 1, а) и больших (рис. 7. 1, б) сопротивлений. Однако высокая точность измерения не может быть достигнута, так как погрешность метода всегда больше суммы приведенных погрешностей амперметра и вольтметра, несмотря на широту диапазона измеряемых величин. Анализ погрешностей (рис. 7. 1) показывает, что при измерении малых сопротивлений (а) необходимо использовать вольтметр с высоким внутренним сопротивлением по сравнению с измеряемой величиной, а при измерении больших сопротивлений (б) - амперметр с малым внутренним сопротивлением.
Косвенный метод наряду с методом компенсации широко используется в угольной промышленности для измерения переходного сопротивления заземляющих устройств. Согласно Инструкции по устройству, осмотру измерению сопротивления шахтных заземлителей не реже одного раза в 3 месяца должен производиться наружный осмотр заземляющей сети с одновременным измерением общего сопротивления заземляющей сети у каждого заземлителя. Сопротивление главного заземлителя должно проверяться не реже, чем один раз в 6 месяцев.
Согласно действующим Правилам безопасности общее переходное сопротивление заземляющей сети, измеренное возле любого заземлителя в шахте, не должно превышать 2 Ом. Результаты осмотра и измерений заносятся в специальную книгу регистрации.
а) б)
Риснок 7. 1 – Схемы измерения сопротивления методом амперметра-вольтметра для малых (а) и больших (б) значений
|
|
|
