14.1.5 Приборы для измерения мощности и энергии

Ваттметр, прибор для измерении мощности электрического тока в ваттах.

Наиболее распространены электродинамические ваттметры, механизм которых состоит из неподвижной катушки, включенной последовательно с нагрузкой (цепь тока), и подвижной катушки, включенной через большое добавочное сопротивление R, параллельно нагрузки (цепь напряжения).

Работа ваттметра такого типа основана на взаимодействии магнитных полей подвижной и неподвижной катушек при прохождении по ним электрического тока. При этом вращающий момент, вызывающий отклонение подвижной части прибора и соединенный с ней стрелки указателя, при постоянном токе пропорционален произведению силы тока на напряжение, а при переменном токе – также косинусу угла сдвига фаз между током и напряжением.

Применяются также ферродинамические ваттметры, реже индукционные, термоэлектрические и электростатические.

Выпускаются переносные электродинамические ваттметры классов точности 0,2 и 0,5, предназначенные для измерений в цепях постоянного и переменного тока (с частотой до 5 кГц).

Измерение мощности при частоте переменного тока свыше 5 кГц осуществляют термоэлектрические ваттметры.

Для измерения мощности в энергетических установках применяют щитовые ваттметры, обычные ферродинамические и реже индукционные.

Мощность в трехфазных цепях измеряют трехфазными ваттметрами, которые представляют собой конструктивное объединение трех (двух) механизмов однофазных ваттметров.

Подвижные катушки трехфазных ваттметров укрепляют на общей оси, чем достигаются суммированием создаваемых ими вращающих моментов.

В цепи высокого напряжения ваттметры включают через измерительные трансформаторы (тока и напряжения).

14.1.6 Комплект к505

Комплект измерительный К505 (в дальнейшем – комплект) переносный, предназначен для измерения силы тока, напряжения и мощности в однофазных и трехфазных трехпроводных и четырехпроводных цепях переменного тока при равномерной и неравномерной нагрузках фаз.

Область применения: промышленные предприятия, монтажно-наладочные организации, энергосистемы, измерительные лаборатории.

Комплект выпускается двух исполнений:

-К505-для эксплуатации в закрытых сухих отапливаемых помещениях в условиях умеренного климата при температуре окружающего воздуха от 10 до 35 С и относительной влажности до 80% (при 25 С);

-К505 Т4.1-тропическое исполнение – для эксплуатации в закрытых помещениях при температуре от 1 до 15 С и относительной влажности до 80% (при 25 С) в условиях сухого и влажного тропического климата.

Допускается эксплуатация комплекта в условиях сухого тропического климата – исполнение ТС, категории 4.2 по ОСТ 15150-69.

Технические параметры:

-Встроенные в комплект приборы соответствуют классу точности 0,5.

-Отдельный трансформатор тока УТТ-5М, предназначенный для расширения диапазонов измерения по току, соответствует классу точности 0,2

-Основные параметры комплекта приведены в таблице14.1.

-Нормальная область частот 40-65Hz.

-Рабочая область частот при токах до 10 А 65-400Hz (для 75V);64-500 Hz (для 150-600V).

-Значения номинальных активных сопротивлений и индуктивностей амперметра и последовательной цепи ваттметра, измеренные между входными и входными зажимами комплекта для той фаз, в которую включены измерительные приборы , не превышают значений , приведенных в таблице14.2.

Таблица 14.1- Основные параметры комплекта К505

Номинальный ток, А	Измеряемая мощность при номинальном напряжении, кW						Примечание
	30V	75V	150V	300V	450V	600V
0.5 1 2.5 5 10	0.015 0.03 0.075 0.15 0.3	0.0375 0.075 0.1875 0.375 0.75	0.075 0.15 0.375 0.75 1.5	0.15 0.3 0.75 1.5 3	0.225 0.45 1.125 2.25 4.5	0.3 0.6 1.5 3 6	Без трансформатора тока УТТ-5М
15 50 100 150 200 300 600	0.45 1.5 3 4.5 6 9 18	1.125 3.75 7.5 11.25 15 22.5 45	2.25 7.5 15 22.5 30 45 90	4.5 15 30 45 60 90 180	6.75 22.5 45 67.5 90 135 270	9 30 60 90 120 180 360	С трансформаторм тока УТТ-5М

Таблица 14.2- Номинальные значения

Номинальный ток, А	Номинальное активное сопротивление,Ω	Номинальная индуктивность, mH
0,5 1 2,5 5 10	10 3 0,6 0,12 0,05	2,4 0,7 0,14 0,04 0,02

-Номинальный ток параллельных цепей комплекта между зажимом нулевого провода и зажимом любой из фаз при свободном положении кнопки фазоуказателя (фазоуказатель не включен) 10,5мА.

-Предел допускаемой основной погрешности приборов комплекта в нормальной области частот от 40 до 65Hz при измерении токов до 10 А включительно (без отдельного трансформатора тока) , напряжений от 75 до 600 V и мощностей , соответствующих указанным величинам токов и напряжений , непосредственно после включения и в режиме длительной нагрузки , равен ±0,5% от конечного значения измерений.

-На пределе 30 V предел допускаемой основной погрешности приборов комплекта в нормальной области частот равен ± 1,0 % от конечного значения диапазона измерений.

-Предел допускаемой дополнительной погрешности приборов комплекта , вызванной изменение частоты от верхней границы нормальной области до любого значения в рабочей области частот , равен пределу допускаемой основной погрешности.

-Время установления показаний приборов комплекта не более 4С.

-Габаритные размеры комплекта не более 505х330х190mm.

-Масса комплекта (с УТТ-5М) не более 15 кг.

-Мощность, потребляемая в последовательной цепи комплекта при частоте 40-65 Hz и номинальных токах 1 и 5А, не превышает 4VA.

-Номинальный коэффициент мощности ваттметра 1.

Состав изделия:

-Комплект измерительный К505…………………………………………………1шт.

-Трансформатор тока УТТ-5М

(находящийся в ячейке дна корпуса)……………………………………………1шт.

-Соединительные проводники……………………………………………………2 шт.

Устройство и принцип действия:

-В комплект встроены: амперметр и вольтметр электромагнитной системы, ваттметр ферродинамической системы, фазоуказатель, отдельный трансформатор тока, установленный в специальную ячейку.

-Противодействующий момент подвижной части вольтметра создается растяжками Г 0,560-100 ГОСТ 9444-74 или Г 0,710-100 ГОСТ 9444-74,ваттметра- Г 1,100-100 ГОСТ 9444-74 или Г 1,250-100 ГОСТ 9444-74 и амперметра Г 0,900-100 ГОСТ 9444-74 или Г 1,00-100 ГОСТ 9444-74.

-Натяжение растяжек 0,75 N для амперметра и вольтметра и 1,0N-для ваттметра.

-Вторичная обмотка трансформатора УТТ-5М подключается при помощи отдельных проводников, поставляемых с комплектом, к зажимам фаз комплекта. --Первичная обмотка создается при помощи навивки через центральное отверстие трансформатора УТТ-5М витков провода, соединяющего зажимы комплекта ГЕНЕРЕТОР и НАГРУЗКА(для токов 15;50А подключение производится к зажимам трансформатора УТТ-5М)

-Для измерения в трехпроводных цепях трехфазного тока схема комплекта имеет искусственный нуль. Две ветви образуются специальными сопротивлениями, третья ветвь образуется параллельными цепями вольтметра и ваттметра.

-Амперметр и последовательная цепь ваттметра подключены ко вторичной обмотке встроенного трансформатора тока с номинальным током вторичной обмотки 5 А.

-Комплект имеет два зажима "2" и "3" с перемычкой "В5" для возможности подключения переменного тока к амперметру и ваттметру для проверки их без внутреннего трансформатора тока, для чего необходимо снять лицевую панель с обозначениями.

-На лицевой панели комплекта помещены таблицы с ценами делений приборов по току, напряжению и мощности в соответствии с принятыми номинальными величинами и с учетом коэффициентов трансформации измерительного трансформатора тока УТТ-5М.

-Успокоение подвижной части ваттметров - жидкостное, амперметров и вольтметров - воздушное.

-Длина шкалы приборов (110±10)mm

-Отсчет показаний приборов производится по стрелочным указателям.

-Схема электрическая принципиальная комплекта приведена на Рис.14.10.

Примечание:

-При выполнении измерений комплектом и ремонте его обслуживающий персонал должен соблюдать общие требования по технической эксплуатации и технике безопасности при эксплуатации электроизмерительных приборов, установленные ГОСТ 12.3. 019-80