П2. Методические указания к л.Р.1.
Практика эксплуатации электроустановок всегда связаны с измерением электрических величин: силы тока, напряжения, мощности, расхода электроэнергии, коэффициента мощности, частоты сети и др., что позволяет контролировать режимы работы электроустановок и их элементов.
Измерение - это нахождение физической (электрической) величины опытным путем с помощью специальных технических средств - измерительных приборов.
По конструктивному исполнению электроизмерительные приборы делятся на две группы: щитовые и переносные.
Щитовые приборы устанавливаются на силовых щитах электроустановок. Они предназначены для контроля за эксплуатацией этих электроустановок. Переносные приборы используются для технических (эксплуатационных) и лабораторных измерений.
По принципу действия основных электроизмерительных приборов различают три системы устройств (магнитоэлектрическую, электромагнитную и ферродинамическую).
Результат измерения АИЗМ. физической величины всегда отличается от действительного его значения А. Точность измерения характеризуется погрешностью измерения. Различают: Абсолютную погрешность ΔА = АИЗМ - А;
Относительную погрешность δА% = (ΔА/А)*100%.
Причиной погрешности может быть несовершенство метода измерения, недостаточно точный отсчет показаний и погрешность самого прибора. Точность измерительных приборов характеризуется приведенной погрешностью
δАПР% = ΔА/АН * 100%,
где АН - конечное значение шкалы прибора, т.е. ее номинальное значение.
По допустимому значению основной приведенной погрешности (в %) все приборы подразделяются на 8 классов: 0.05, 0.1, 0.2, 0.5, 1.0, 1.5, 2.5, 4.0.
Абсолютная погрешность одинакова по всей шкале прибора, поэтому, чем меньше АИЗМ , тем больше δА%. В связи с этим для измерений следует подбирать прибор так, чтобы значение Аизм приходилось на вторую половину его шкалы.
Измерительные приборы классифицируются по целому ряду признаков: назначению, принципу действия (схеме), роду тока, классу точности, способу установки и др.. Основные классификационные признаки показаны на шкале приборов условными знаками, которые необходимо знать и различать для правильного выбора и эксплуатации приборов.
Перед измерениями часто приходится определять цену деления шкалы прибора Сшк. Для этого предел измерения необходимо поделить на число делений шкалыNШК
Перед включением прибора в электрическую цепь для измерений необходимо установить стрелку или регистрирующее устройство на нуль с помощью корректора.
Показывающие приборы на стенде ЛЭС-5 имеют зеркальную шкалу, позволяющую почти исключить ошибку паралакса.
При измерении тока и напряжения в цепях переменного тока наибольшее распространение нашли приборы электромагнитной системы типа Э.
На стенде для измерения тока используются миллиамперметры Э513 (пределы измерения 0.25, 0.5, 1.0 А) и амперметры Э514 (2.5, 5.0 А.) класса точности 0.5. Для измерения напряжения используются вольтметры Э532 (пределы измерения 7.5, 15, 30, 60В) и вольтметры Э515 (75, 150, 300, 600 В) класса точности 0.5.
Измерение тока.
Ток в электрических цепях может измеряться амперметрами, миллиамперметрами или микроамперметрами, включенными последовательно с электроприемником (рис.П2.1).
Чтобы амперметр не оказывал значительного влияния на режим работы цепи, его внутреннее сопротивление RPA должно быть в сотни раз меньше RНАГР.
Для расширения пределов измерения прибора в электрических цепях, параллельно его обмотке включают резистор – шунт (рис.П2.2). Сопротивление шунта RШ определяется (на основании законов Ома и Кирхгофа) зависимостью
Rш = Rpa/(КШ - 1),где Кш - коэффициент шунтирования (Кш = IА/IРА). На стенде изменение пределов амперметров и миллиамперметров достигается перестановкой штекеров или поворотом переключателя, размещенных на верхней панели корпуса приборов.