17

2. Измерительные устройства испытательных установок и их элементы

Исследования и испытания электрических аппаратов немыслимы без экспериментального определения различных параметров, проведения при этом различного рода измерений. Поэтому одним из ключевых элементов любой испытательной установки является измерительное устройство.

2.1 Основные понятия. Краткая характеристика измеряемых параметров

Измерительная информация – количественная информация о свойствах физических объектов (информация о значениях физических величин), получаемая в результате измерений.

Измерительный сигнал – это сигнал, несущий информацию о значении измеряемой величины. Он является в большинстве случаев некоторым физическим процессом, параметры которого являются той или иной функцией времени. Измеряемая величина – это определенный параметр этого процесса. Поэтому не следует отождествлять понятие измерительный сигнал и понятие измеряемая величина. Физический процесс может обладать многими параметрами, но в каждом конкретном случае нас интересует определенный параметр этого процесса, какая-то одна физическая величина. В общем случае измерительный сигнал не является измеряемой величиной, а несет лишь информацию об измеряемой величине. Если, например, при измерении частоты входным сигналом измерительного устройства является переменный электрический ток, то измеряемой величиной является, естественно, частота, информация о которой заложена в измерительном сигнале.

В процессе исследований и испытаний ЭА измеряемые величины весьма разнообразны. Это, в первую очередь, стандартные электрические величины:

• токи в испытательном контуре и токоведущих частях аппаратов в широком диапазоне величин: начиная от токов утечки в изоляционных промежутках (единицы микроампер) до токов к.з. (десятки килоампер); причем не только в установившемся, но и в переходном режимах, в том числе, высокочастотные и импульсные токи;

• напряжения на отдельных элементах аппаратов: начиная от падения напряжения в контактах и токоведущих частях (единицы милливольт) до испытательных и разрядных напряжений изоляции (единицы мегавольт); также, не только в установившемся, но и в переходном режимах; в том числе высокочастотны и импульсные напряжения;

• сопротивления отдельных элементов аппаратов в широком диапазоне величин: от сопротивления контактов, токоведущих частей до сопротивления изоляционных промежутков;

• мощности (энергии), выделяемые в элементах аппаратов: также в широком диапазоне величин в установившемся, переходном и импульсном режимах;

Исследования и испытания электрических аппаратов связаны также с определением ряда электрических параметров, характерных для ЭА:

• статические и динамические характеристики электродуговых разрядов и других элементов;

• восстанавливающаяся прочность остаточного ствола дуги;

• восстанавливающееся напряжение испытательного контура;

• остаточные токи в остаточном стволе дуги и т.д.

Исследования и испытания электрических аппаратов связаны также с определением неэлектрических параметров:

• магнитные величины: магнитный поток, магнитная индукция, падение магнитного потенциала;

• тепловые параметры: температура, количество теплоты;

• механические параметры: скорости, перемещения, механические силы, давление;

• временные интервалы самой различной продолжительности и ряд других величин.