ПринципиальнаЯ схема и устройство высоковольтного измерительного моста

Измерение емкости и тангенса угла диэлектрических потерь производится с помощью моста переменного тока (моста Шеринга),принципиальная схема которого изображена на рис.4.5. Мост уравновешивается путем подбора параметров плеч Y₃ и Y₄ при включении в первое плечо Y₁ исследуемого изолирующего устройства (С_x) и во второе плечо Y₂ - образцового воздушного конденсатора (С_n ) без потерь. Из условия равновесия моста

или

можно найти аналитические выражения для определения численных значений емкости С_x и тангенса tg исследуемого изоляционного устройства по данным настройки моста R и С и его постоянным параметрам:

tg = R₄C₄ =314*3184*C₄  10⁶*C₄(Ф) = С₄ (мкФ).

Величина R₄ выбирается равной 3184 Ом для упрощения расчета величины tg.

Измерительные мосты, выпускаемые промышленностью, имеют пределы измерения емкостей от 31 - 40пФ до 0,002 - 0,4мкФ, тангенса угла диэлект-рических потерь от 0,0001 - 0,001 до 0,6 - 1,0.

В зависимости от расположения места заземления различают нормальную и перевернутую схемы измерений.

Если заземлена точка D на стороне измерительной части моста ( рис.4.5,а ), то такая схема называется нормальной или прямой. Она применяется тогда, когда оба электрода исследуемого образца изолированы от земли. Нормальная схема не может применяться, если испытуемый образец имеет один жестко заземленный электрод, например, кабель со свинцовой заземленной оболочкой. В таких случаях приходится применять схему с заземлением точки С (рис.4.5,б).

Схема моста при заземлении со стороны испытуемого объекта называется обратной или перевернутой. Нужно заметить, что величина измеренной емкости при перевернутой схеме будет больше, а величина тангенса угла потерь будет меньше, чем при нормальной схеме, так как измеряется не только емкость внутреннего поля между электродами, но и емкость внешнего поля между электродом образца, присоединенным к диагонали моста и землей.

Рис. 4.5. Принципиальная схема лабораторной установки с высоковольтным измерительным мостом:

а - прямая (основная) схема;

б - обратная (перевёрнутая) схема

ПорЯдок работы с высоковольтным измерительным

МОСТОМ

1. В учебной лаборатории кафедры ТВН для проведения данной работы используется либо переносной эксплутационный мост, либо физический - повышенной точности. По схеме и инструкции, имеющимися на установке, необходимо ознакомиться с особенностями устройства моста предложенного типа, расположением и параметрами его элементов.

2. Проверить, приведены ли все переключатели и регуляторы моста в нуле-

вое положение.

3.Включить освещение шкалы гальванометра.

4.После сборки и подготовки к работе основной схемы включить питание высоковольтного трансформатора Т (см.рис.4.5) и регулятором напряжения (РН) установить требуемую величину напряжения.

5.Уравновесить мост поочередным регулированием R₃ и С₄.

6.Записать значения величин R₃ и С₄ , а затем привести все регуляторы и переключатели в нулевое положение и положение “Отключено”.

Отсчет величины tg производится непосредственно по положению лимбов магазина емкостей С₄ . Емкость испытуемого объекта вычисляется по приближенной формуле С_х  С_n *3184/R₃ , где С_n - емкость эталонного конденсатора, а R₃ - сопротивление, величина которого определяется по результатам баланса моста. При работе на мостах, у которых сопротивление R₃ имеет шунт, расчет емкости объекта испытаний ведется по формуле, приводимой в инструкции к мосту данного типа с учетом значения показателя шунта.