11.2 Преобразователи электрических величин

11.2.1 Шунты

Шунты служат для расширения диапазона измерения тока магнитоэлектрических приборов. Шунты представляют собой четырехзажимный резистор с токовыми зажимами, предназначенными для включения в цепь измеряемого тока, и потенциальными зажимами – для подсоединения к милливольтметру.

Е сли необходимо иметь ток Ι_пр в измерительном механизме меньше в n раз измеряемого тока Ι, то сопротивление шунта

, где n = Ι / Ι_пр-

коэффициент шунтирования.

Шунты, по существу, являются преобразователями тока в напряжение. Они рассчитаны на совместное применение с магнитоэлектрическими приборами.

Шунты на сравнительно малые токи (до 1А) изготавливают в виде спиралей или катушек из манганина, а на большие токи - виде пластин или стержней, запаянных в массивные латунные или медные наконечники.

Шунты бывают внутренние (до нескольких А) и внешние (индивидуальные и взаимозаменяемые). Индивидуальные - для приборов, с которым они проградуированы. Характеристики взаимозаменяемых нормируются ГОСТ. Наиболее распространены взаимозаменяемые шунты с номинальным падением напряжения 45 и 75 мВ и токами от 0,01 до 7500А.

11.2.2 Добавочные резисторы

Применяются для расширения пределов измерения напряжения вольтметров магнитоэлектрической, электродинамической и электромагнитной систем, а также цепей напряжения электродинамических ваттметров.

если напряжение, необходимое для полного отклонения подвижной части измерительного механизма, равно , а измеряемое напряжение , то добавочное сопротивление

, где

Материалом добавочных резисторов служит обычно манганин. Наматываются резисторы на катушки или пластины из изоляционного материала. Добавочные резисторы должны быть безреактивными (если работают на переменном токе) .

Резисторы бывают внутренние и внешние. Внешние – индивидуальными и взаимозаменяемыми. Технические характеристики нормируются ГОСТ.

11.2.3 Измерительные трансформаторы

Измерительными называются трансформаторы, которые предназначены для преобразования измеряемых переменного тока или напряжения, а также для повышения безопасности работы персонала при измерениях в целях высокого напряжения.

По устройству измерительные трансформаторы тока и напряжения сходны между собой. Но отличаются режимом работы и способом включения в измерительную цепь.

Коэффициенты трансформации

По показаниям приборов, включенных во вторичные обмотки, можно определить значения измеряемых величин. Для этого необходимо их показания умножить на коэффициент трансформации:

Ι₁ = _{Ι ном} Ι₂ ; _ном

Т.к. ко вторичной обмотке ИТТ подключаются А, таковые обмотки W, J, cosφ, сопротивление которых очень мало, ИТТ работают в режиме близком и К.3.

Размыкание вторичной обмотки ИТТ – аварийный режим, т.к. намагничивание сердечника происходит всем первичным током, сердечник входит в насыщенным током, сердечник входит в насыщение, магнитное сопротивление его велико, сердечник нагревается. Изоляция портится, напряжение на вторичной обмотке может достигнуть сотен вольт, что опасно для жизни обслуживающего персонала.

Есть ИТТ стационарные, есть переносные (лабораторные, они обычно многопредельные).

Разновидностью ИТТ является токовые измерительные клещи.

Технические характеристики нормированы ГОСТ.

Режим работы ИТН приближается к режиму Х.Х., т.к. к его вторичной обмотке подключаются приборы с относительно большим сопротивлением (V, цепи напряжений W, J, cosφ и т.п.).

ИТН бывают лабораторные (часто многопредельные) и стационарные.