Как включают в цепь добавочный резистор

Добавочный токоограничивающий резистор в цепь пуска С2000-АСПТ

Нужно или не нужно ставить дополнительный резистор в пусковую цепь модулей пожаротушения? Вопрос интересный, но ответ на него непросто найти.

Проделанный случайно эксперимент по запуску модулей пожаротушения от одного блока пожаротушения Рубеж МПТ-1 R3 показал, что ток в момент пуска возрастает до аварийной отсечки пускового выхода.

В том числе и поэтому, подключение нескольких модулей пожаротушения на один выход под большим вопросом.

Вот неправильная схема, в которой в момент пуска через отрезок кабеля после модуля подключения нагрузки (МПН) происходит КЗ:

Причем прибор «С2000-АСПТ» не отслеживает что в момент пуска происходит КЗ и сгорает.

Эти случаи свидетельствуют, что вопрос про использование добавочных резисторов, включаемых в цепь пуска для ограничения тока, остается актуальным.

На написание статьи сподвигла вот такая схема соединения модулей порошкового пожаротушения в проекте, который отдали в работу:

Что говорят специалисты.

Добрый день! Подскажите все ли инженеры ставят на АСПТ ограничивающий резистор на пуск тушения? И как делаете расчет номинала резистора.

. очень много слов .

Коллеги ворвусь в разговор. Так поясните дорогие инженеры. Никто не ставит ограничивающие резисторы? И считаете что 12ампер на выходе это нормально? Зачем тогда расчеты данных резисторов в тех. документации?

Что говорит руководство по эксплуатации С2000-АСПТ и С2000-КПБ.

Руководство по эксплуатации С2000-АСПТ ничего не говорит о добавочных сопротивлениях в цепи пуска содержит такое:

К клеммам «П» подключается цепь управления запуском АУП. Параметры выхода для подключения цепи управления запуском АУП приведены в таблице 2.1. Если элемент электропуска АУП требует дополнительного ограничения по току, то последовательно с ним должен быть включён ограничительный резистор.
Расчетное значение номинала ограничительного резистора Rогр определяется по формуле:

Iср требуемый ток срабатывания, [А]
Rпровод – сопротивление проводов между блоком С2000-АСПТ и АУП, [Ом];
RАУП – среднее эквивалентное сопротивление пиропатрона (мостика накаливания), [Ом].
Окончательно, номиналом токоограничивающего резистора выбирается ближайший меньший номинал из ряда E24.
Расчетное значение выделяемой мощности Wогр определяется по формуле:

Ничего не сказано сказано следующее о случае, когда все модули пожаротушения подключаются к ведомому «С2000-КПБ» (подключенному к «С2000-АСПТ по «RS485-2) и подключение к пусковой цепи «С2000-АСПТ» не требуется.

ПРИ ПУСКОНАЛАДОЧНЫХ РАБОТАХ, А ТАКЖЕ, ЕСЛИ КАКОЙ-ЛИБО ИЗ ВЫХОДОВ НЕ ИСПОЛЬЗУЕТСЯ, К ЕГО КЛЕММАМ ДОЛЖЕН БЫТЬ ПОДКЛЮЧЕН РЕЗИСТОР:
1,0 кОм — 1 Вт.

Но как-то загрубить пусковую цепь же надо, чтобы прибор не переходил в режим неисправности.

Так что загрублять неиспользуемый пусковой выход «С2000-АСПТ» надо, по крайней мере, так:

В этом случае, правда, будет авария по контролю пускового тока после пуска и для полной имитации необходим токоограничивающий резистор, чтобы совсем не вводить в путаницу эксплуатирующий персонал.

Руководство по эксплуатации С2000-КПБ содержит следующую схему подключения с добавочными резисторами:

Монтажнику предлагается рассчитать сопротивление добавочного токоограничивающего резистора самостоятельно (ну не проектировщику же это делать).

И это не просто.

Подключение АУП рекомендуется проводить согласно схеме:

Длина соединительных проводов, используемых для подключения АУП и сопротивление добавочного резистора должны быть такими, чтобы обеспечивался требуемый ток срабатывания электроактиватора.

Номинал добавочного резистора R_д рассчитывается по следующей формуле:

, где:

UИП_min – минимальное напряжение источника питания (10 В для РИП-12 и 20 В для

I – требуемый ток срабатывания, [А];

R₁ – сопротивление проводов между источником питания и блоком, [Ом];

R₂ — сопротивление проводов между С2000-КПБ и АУП, [Ом];

R_ауп – среднее эквивалентное сопротивление пиропатрона (мостика накаливания), [Ом].

Например, при питании от источника 24В, сопротивлении соединительных проводов менее 0,3 Ом, сопротивлении пиропатрона 6 Ом и расчетном токе срабатывания пиропатрона 0.1А, сопротивление добавочного резистора равно 160 Ом. Где его взять хз.

МПН представляет собой сборку из двух диодов с торчащими проводами входа и выхода.

Устройство маленькое и плоское. Этот МПН вместе со скрутками монтажники прячут за табло или в гофру.

Если проектировщих запроектировал огнестойкие коробки распределительные «Гефест» и кабель сечением более 1, то дело совсем дрянь — это все некуда спрятать, не говоря уже о добавочных сопротивлениях.

Поэтому считаю, что тема подключения модулей пожаротушения не проработана производителями совсем.

Подключение модулей пожаротушения к Сигнал-20М.

Есть конечно интересная возможность, описанная в статье Пожаротушение на основе С2000М и С2000-КДЛ.

Запуск выходов прибора «Сигнал-20М» ничем не отличается от запуска выходов адресных устройств «С2000-СП2 ИСП2» и интерфейсных «С2000-КПБ» под управлением «С2000М» (не путать с подключением «С2000-КПБ» в качестве ведомого к «С2000-АСПТ»).

Но это скользкий путь и рассматриваю его здесь в качестве примера.

Новый прибор «Сигнал-20М» имеет целых 4 выхода, которые позволяют подключить модули пожаротушения.

Схема подключения исполнительного устройства цепи запуска АУП:

Схема позволяет подключить к выходу прибора одно исполнительное устройство цепи запуска АУП: пиропатрон, запорное устройство или иное устройство, имеющее малое сопротивление (единицы_… десятки Ом).
Элементы контроля исправности линии (резистор 4,7 кОм и диод типа 1N5400 или аналогичный) следует размещать в корпусе исполнительного устройства либо в монтажном отсеке прибора.
Схема обеспечивает контроль исправности устройства и линии связи как во включенном, так и в выключенном состоянии.
В выключенном состоянии контролируется наличие оконечного элемента (резистора 4,7_кОм) при помощи малого тока обратной полярности.
Во включенном состоянии контроль исправности линии связи и исполнительного устройства осуществляется путем контроля тока потребления цепи выхода (прямой полярности).

Никаких добавочных сопротивлений не предусмотрено.

Как же подключать модули пожаротушения в системе пожаротушения Болид?

Думаю что лучше всего всегда использовать ведомый «С2000-КПБ» (это не сложно, поскольку редко когда используется одно пусковое устройство) и подключать модули пожаротушения к выходам «С2000-КПБ» без токоограничивающих резисторов, поскольку «С2000-КПБ» защищает свои выходы.

Но это не точно.

Чтобы распределить во времени моменты срабатывания модулей пожаротушения при настройке в pprog необходимо указать время смещения между запусками выходов и длительность импульса запуска. Например, 7 сек и 4 сек. Тогда модули пожаротушения будут запущены по очереди. Это позволит каждый момент времени использовать канал питания только для запуска одного модуля пожаротушения.

Для пущей надежности при использовании нескольких «С2000-КПБ» можно распределить питание по ним при помощи специального устройства безопасной коммутации питания.

Для чего нужно добавочное сопротивление

Очень часто ток или напряжение в цепи намного выше, чем допустимое значение, которое может измерить измерительный прибор (вольтметр, амперметр или другой).

В таких случаях измерить такие параметры можно с добавлением в электроцепь специальных дополнительных элементов. Статья даст подробное объяснение, что такое и для чего нужно добавочное сопротивление. Также будет дано описание и предназначение шунтирующих устройств, а так же используемые формулы для расчета параметров таких элементов.

Сопротивление

Добавочные сопротивления — это измерительные преобразователи напряжения в ток, которые состоят из 1 или нескольких нагрузочных элементов. Добавочное сопротивление для вольтметра необходимо при измерении напряжений, которые превышают максимально допустимый предел измерений данного измерительного прибора. Эти элементы по своей функциональности ничем не отличается от обычных резисторов. При измерениях в высоковольтных электроцепях и дополнение, и сам прибор обязательно подключается в электроцепь последовательно.

При последовательном подключении найдём ампераж с помощью следующей формулы:

• I — измеряемый ток.
• U — напряжение электроцепи.
• Rи — сопротивление вольтметра.
• Rд — добавочное резистивное сопротивление.

Когда необходимо в несколько раз увеличить номинальный рабочий режим прибора, то это можно будет сделать с помощью такого простого расчета:

Формула расчета самого добавочного сопротивления при этом выглядит следующим образом:

Благодаря этому выражению можно определить, что величина дополнительной нагрузки всегда будет на «n–1» больше самой измеряемой величины.

Приведенный выше расчет добавочного сопротивления позволяет значительно увеличить номинальный предел измерений, делать их как постоянного, так и переменного напряжений. Для электроцепей переменного тока используются резистивные элементы на основе бифилярных материалов. Обмотки из таких материалов применяют для того, чтобы устранить влияние реактивной составляющей.

Измерение постоянных токов производится с добавлением манганиновых резисторов. Их обмотки соответствуют основному требованию, которое заключается в том, что при увеличении нагрузки, резистор не будет нагреваться и тем самым занижать саму нагрузку.

Шунт

Шунты это так же одна из разновидностей дополнительной нагрузки. Их используют в качестве преобразователей токов в напряжение. Отличительная особенность шунтов заключается в самой конструкции таких устройств. Они состоят из:

1. 2-х входных токовых клемм, на которые подается ток.
2. 2-х выходных потенциальных клемм, с которых снимается выходное напряжение и осуществляется подключение измерительного прибора.

Сопротивление шунтов можно найти на основе закона Ома с помощью следующего выражения:

Шунтирующие элементы используются строго при параллельном подключении в электроцепь. Основное их предназначение — увеличение пределов измеряемых параметров. Чаще всего их используют в электроцепях постоянного тока. Для электроцепи с дополнительной нагрузкой и амперметром можно использовать следующую формулу:

Наличие в цепи сопротивлений от шунтирующих устройств так же помогает увеличить номинальные пороги измерений измерительного устройства. Найти сопротивление такого элемента можно, используя следующее выражение:

Существует так же коэффициент шунтирования, который находим по такой формуле

Рассчитанный коэффициент помогает определить наиболее подходящий предел измерений устройства с учетом имеющейся погрешности.

Такие устройства кроме того применяются в цепях переменного тока. При включении шунтов в такую цепь может возникнуть погрешность измерений, которая появляется из-за изменения частоты тока и его активной нагрузки.

Шунтирующие элементы используются для определения электротоков вплоть до 5 кА. Шунты и добавочное резистивное сопротивление для токов до 30 ампер встраивают внутрь измерительного прибора. В том случае, когда требуется определить очень высокие значения, используются внешние дополнительные устройства с функцией переключения рабочих режимов.

Заключение

Шунты и добавочные сопротивления применяются в различных измерительных приборах для определения значений электротоков и напряжений, которые заведомо выше стандартного предела определений. Благодаря этому не надо будет иметь несколько приборов для измерений разных по величине параметров электроцепей. Применение подобных дополнений в различных электроцепях не вызывает особых трудностей. При этом главное знать — как рассчитать такие элементы и порядок правильного их подключения.

Проект РЗА

Сайт о релейной защите и цифровых технологиях в энергетике

Home » Релейная защита и автоматика » Сети 110-220 кВ » Резисторы в цепях центральной сигнализации

Резисторы в цепях центральной сигнализации

Приветствую коллеги.

На волне прошлой статьи про резисторы в цепях привода выключателей я решил написать небольшую статью про те же элементы в цепях ЦС.

Вообще цепи центральной сигнализации не такие простые, как это может показаться на первый взгляд. Групповые шинки, участки ЦС, обеспечение повторности действия, схемы проверки целостности и другие интересные наработки заставляют поломать голову многим релейщикам.

Давайте посмотрим какие задачи в этих цепях выполняют резисторы.

Если открыть вторичную схему ячейки 6(10) кВ или комплекта РЗА с шкафу, то мы увидим следующую стандартную картину (Рис.1)

Рис. 1. Схема цепей сигнализации в ячейке 6(10) кВ

Резисторы обычно устанавливаются в шинках сигнализации (EHA, EHP) и служат для ограничения токов через эти шинки. При этом их номинал зависит от напряжения оперативного тока на подстанции. Для 220 В обычно применяют резисторы 3,9 кОм. Откуда берется это значение?

Если посмотреть на общую схему центральной сигнализации на подстанции, то упрощенно можно увидеть следующую картину (Рис.2). Здесь приведена схема организации шинки аварийной сигнализации ЕНА. ЕНP выполняется аналогично.

Рис. 2. Упрощенная схема организации шинки ЕНР

Слева мы видим множество контактов аварийной сигнализации комплектов РЗА. Обычно шинки делятся на участки. Допустим у нас второй участок (ЦС), который собирает данные от присоединений ЗРУ 10 кВ на подстанции. В этом случае цепочки слева, включающие в себя контакты реле Аварийное отключение и резисторы, это цепи аварийной сигнализации присоединений 10 кВ.

Справа указано общее реле импульсной сигнализации (РИС-3Э), которое своими контактами включает сирену (ревун), сообщая дежурному об аварийном отключении выключателя одного из присоединений 2-го участка. Далее дежурный направляется в ЗРУ 10 кВ и разбирается с конкретным повреждением.

Реле РИС по-сути является токовым (с низким сопротивлением обмотки), и резисторы R ограничивают ток через это реле. Без резистора, при замыкании контакта аварийного отключения в ячейке 10 кВ, мы бы получили короткое замыкание в цепях сигнализации.

При этом реле РИС имеет определенную чувствительность, т.е. срабатывает только при превышении током определенной уставки. Чувствительность реле и определяет номинал резистора.

Для реле РИС-3ЭМ ток срабатывания составляет 0,025-0,05 А. Найдем сопротивление резистора, дающее изменение 0,05 А. R=Un/I=220/0,05=4400 Ом. Ближайший меньший номинал стандартных резисторов 3900 Ом (создает ток 0,056 А). Эти резисторы и применяют в цепях сигнализации на напряжении опер. тока 220 В.

Реле РИС-3ЭМ замыкает свои выходные контакты всякий раз когда к шинке подключается дополнительный резистор (замыкается очередной очередной контакт защиты). Таким образом, реле импульсной сигнализации обеспечивает повторное срабатывание при увеличении тока не менее, чем на ступень (0,05 А). Это свойство применяется для обеспечения повторности действия сигнализации при возникновении новой аварии в ходе устранения предыдущей. Алгоритм работы такой:

— Срабатывает защита, ток через РИС увеличивается на одну ступень, реле срабатывает и включает звуковую сигнализацию;

— Дежурный квитирует реле РИС, чтобы снять звуковую сигнализацию на подстанции. Далее он направляется к месту установки сработавшей зашиты, чтобы провести анализ аварии. Через реле РИС протекает увеличенный ток потому, что контакт реле защиты остается замкнутым (дежурный пока не успел его квитировать)

— Если до момента квитирования реле защиты срабатывает еще одна защита (ток через РИС увеличивается еще на одну ступень), то реле снова замыкает свои контакты и еще раз активирует звуковую сигнализацию. Так дежурный не пропустит новую аварию.

Повторность действия — это отличительная особенность настоящей центральной сигнализации. Вот почему сложно сделать полноценную ЦС на устройствах, имеющих в своем составе только дискретные входы. Например, модулях SACO (ABB), которые часто пытаются использовать для этих целей.

Естественно реле РИС имеет ограничение по величине тока, что ограничивает количество одновременно подключенных к нему резисторов. Такая схема возможна при большой аварии, когда отключаются несколько присоединений (например, от УРОВ). Проектировщик обязан проверить режимы работы схемы, чтобы определить максимально возможное количество одновременно замкнутых контактов, подключенных к одной шинке групповой сигнализации.

Например, у реле РИС-3ЭМ максимально допустимый ток составляет 0,5 А. Таким образом, при использовании резисторов 3,9 кОм, мы получаем максимальное количество одновременно подключенных резисторов 0,5/0,056 = 9 шт.

Схемы ЦС с использованием микропроцессорных устройств релейной защиты и автоматики организуются аналогичным способом. На Рис.3 показана схема с применением блока центральной сигнализации БМЦС-40 пр-ва НТЦ «Механотроника»

Рис. 3. Организация ЦС на блоках БМЦС-40

Вместо реле РИС используются специальные каналы импульсной сигнализации (КИС), повторяющие принципы работы электромеханических реле.

Среди преимуществ можно выделить возможность большего подключения аварийных цепочек (до 30), а также возможность контроля целостности шинок сигнализации.

Для этого используются дополнительные резисторы (на схеме R7, R8), которые постоянно включены в цепь и создают в ней ток контроля. Данный ток считывается терминалом и сигнализирует о нормальном режиме работы ЦС (без обрыва). Резистор нужно включать в конец шинки, чтобы охватить всю ее длину. На схеме резистор R7 установлен в типовом шкафу ЦС для того, чтобы не возникала ошибка при контроле целостности шинки, когда резистор в конце участка забыли установить. После монтажа R7 можно отключить.

Также подобный резистор устанавливается в цепь ручной (от кнопки) проверки целостности шинки. Это резисторы R1 и R2, которые подключаются ко входу БМЦС-40 нажатием кнопки, что приводит к срабатыванию ЦС.

Добавочные резисторы

Добавочные резисторы применяются для расширения диапазона измерения напряжения электромеханических приборов: вольтметров, обмоток ваттметров, фазометров, счетчиков, измеряющих напряжение. Добавочные резисторы присоединяются последовательно к вольтметру (обмотке напряжения других приборов). Схемы включения добавочных резисторов приведены на рис 5.3.

Если измерительный механизм (миллиамперметр или вольтметр) характеризуются напряжением полного отклонения U₀, током полного отклонения I₀ и сопротивлением R₀, то сопротивление добавочного резистора R_д при измерении напряжения не более U должно быть равно:

Сопротивление R_д1 и R_д2 двухпредельного вольтметра (рис. 5.3, б) можно рассчитать по формулам

или

Для определения значения напряжения U_i по показаниям N_i измерительного механизма, например, милливольтметра с ценой деления C_mV можно использовать коэффициент расширения диапазона измерения K_д = U / U₀ по формуле:

Делители напряжения

Делители напряжения используются для расширения диапазона измерения электронных и цифровых приборов, измеряющих напряжения (вольтметры, частотомеры, фазометры и др.) в цепях постоянного и переменного токов.

Схема двухкаскадного делителя показана на рис. 5.4.

Если не учитывать собственное сопротивление R_v вольтметра, то соотношение между измеряемым напряжением U и показанием U_v вольтметра равно:

,

здесь D – коэффициент деления делителя.

При учете влияния входного сопротивления R_v вольтметра:

Пренебрежение влиянием сопротивления R_v приводит к возникновению методической составляющей погрешности результата измерения:

т.е. результат измерения меньше действительного значения.

Пример 5.4. Определите сопротивление вольтметра, при котором методическая составляющая погрешности результата измерения напряжения по схеме рис. 5.4 не будет превышать δ_мт ≤ 0,05%. Сопротивление плеч делителя R₁ = 90 KΩ, R₂ = 10 KΩ.

.

Измерительные трансформаторы тока и напряжения

Измерительные трансформаторы предназначены для масштабного преобразования тока или, соответственно, напряжения, а также, для повышения безопасности при выполнении измерений в цепях высокого напряжения переменного тока.

Измерительные трансформаторы тока и напряжения характеризуются номинальными значениями первичных (I_1н и U_1н, соответственно) и вторичных (I_2н и U_2н, соответственно) величин, а также классами точности (δ_тт и δ_тн) и номинальными мощностями нагрузки вторичной цепи (S_HI и S_HU).

Коэффициенты трансформации (т.е. коэффициенты масштабного преобразования) определяют по формулам:

для трансформатора тока ;

для трансформатора напряжения .

Важным свойством измерительных трансформаторов являются зависимость их погрешностей (масштабного и углового преобразования) от нагрузки вторичной цепи – она соответствует классу точности только в том случае, если нагрузка не превышает номинальную.

Пример подключения измерительных приборов через измерительные трансформаторы в однофазной цепи приведен на рис. 5.5.

Существенным различием между трансформаторами тока и напряжения является их режимы работы. Для трансформаторов тока нормальным является режим, близкий к режиму короткого замыкания, а для трансформаторов напряжения – режим близкий к режиму холостого хода, что обуславливает сопротивление обмоток приборов, включаемых в их вторичные, измерительные, цепи.

Зажимы первичной обмотки трансформатора тока ТА обозначаются Л1 и Л2, а вторичной – И1 и И2. Если в первичной цепи ток направлен от Л1 к Л2, то во вторичной цепи он направлен от И1 к И2 по внешней цепи.

Начала и концы обмоток трансформаторов напряжения TV обозначаются первичных- А, (В, С), а вторичных – а, (b, c), и соответственно концы первичных X, (Y, Z) и вторичных – x, (y,z).

Обязательным является заземление одного из выводов вторичных обмоток и корпуса трансформатора (для большинства схем включения).

Рекомендации по выбору измерительных трансформаторов.

При выборе измерительных трансформаторов необходимо исходить из максимальных значений тока I и напряжения U исследуемой цепи, учитывая при этом основные характеристики (в том числе и потребляемую мощность!) приборов или обмоток приборов, используемых для включения во вторичную цепь.

• Первичный номинальный ток I_1н (или напряжение U_1н) выбирают из стандартного дискретного ряда от 1 до 35000 А (или от 0,38 до 35 KV) номинальных значений, учитывая допускаемую трансформаторами перегрузку по условию: I=(1,2…0,8)I_1н или U = (1,2 … 0,8)U_1н
• Выбор вторичных номинальных значений – для трансформаторов тока 1 или 5 А (для трансформаторов напряжения , 100 или 150V) определяется номинальными значениями используемых для измерения приборов приводов.
• Номинальная мощность трансформатора должна быть не меньше суммарной мощности нагрузки во вторичной цепи, включая сопротивление соединительных проводов (а для трансформаторов тока и сопротивления соединительных контактов).
• Класс точности трансформаторов выбирается в зависимости от класса точности (см. табл. 5) применяемых приборов (или в соответствии с нормами, установленными ПУЭ).

Таблица 5

Средство измерения	Класс точности (не ниже)
Измерительный прибор	0,1	0,2	0,5	1,0	1,5	2,5
Шунт или добавочный резистор	0,05	0,1	0,2	0,5		0,5
Измерительный трансформатор	—	0,2	0,2	0,5		1,0

Примеры решения задач Пример 5.5. Для измерения напряжения U и тока I в цепи постоянного тока с помощью прибора класса точности γ с номинальным током I_он (или номинальным напряжением U_он) и внутренним сопротивлением R₀ необходимо:

• рассчитать сопротивление добавочного резистора R_д и шунта R_ш и привести схемы их включения для измерения U и I;
• выбрать стандартный шунт и привести его метрологические характеристики, используя которые установить класс точности и цену деления созданного амперметра;
• выбрать тип и метрологические характеристики моста постоянного тока, с помощью которого можно измерить сопротивления рассчитанных R_д и R_ш так, чтобы погрешность измерителей U и I не превышала ± 2,5%; привести упрощенные схемы измерения сопротивлений R_ш и R_д мостом постоянного тока;
• присвоить класс точности созданным вольтметру и амперметру, оценить погрешность результата измерений U и I.

Исходные данные: I = 90 A; U = 130 V; γ = 1,0 %; I_он = 3 mA; R_o = 25 Ω; число делений прибора N_н = 100 div Решение: Схемы включения добавочного резистора и шунта при измерении U и I приведены на рис. 5.6, а) и б) а) б)Рис. 5.6

1. Рассчитаем сопротивления измерительных преобразователей, создавая приборы с верхними пределами измерения U_н = 150 и I_н = 100 А а) добавочного резистора б) шунта
2. По табл. 1.3 [9], учитывая требования табл. 5, выберем шунт 75 ШСМ с номинальным током I_нш = 100 А, номинальным падением напряжения U_нш = 75 mV, класса точности δ_ш = 0,5 %. Цену деления амперметра со стандартным шунтом найдем (см. пример 5.2) по формуле: гдеИсходя из класса точности прибора примем
3. Погрешность измерения R_д и R_ш, выполняемых при изготовлении преобразователей не должна превышать δ_Rш ≤ 2,5 – γ = (2,5 – 1,0)% = 1,5 % δ_Rд ≤ 2,5 – γ = (2,5 – 1,0)% = 1,5 % Для измерения сопротивления R_д = 49975 Ω выберем [10, табл. 1.3] мост Р369, схема измерений М0-2, поддиапазон измерений от 100 до 10 6 Ω, класса точности δ_осн = 0,005 %. Для измерения сопротивления R_ш = 0,00075 Ω выберем мост Р369, схема измерений М0-4, поддиапазон измерений от 10 -4 до 10 -3 Ω, класса точности δ_осн = 1,0 %. Схемы измерений R_д и R_ш приведены на рис. 5.7. а) двухзажимная б) четырехзажимная

Рис. 5.7.Схема измерения сопротивлений R_да) и R_шб)

1. Прибор совместно с измерительным преобразователем является составным средством измерения, погрешность δ которого оценивается как сумма погрешностей его составляющих, т.е. δ = δ_R + γ Тогда для вольтметра δ_V = γ + δ_Rд = (1,0 + 0,005)% = 1,005 % а для амперметра δ_A = γ + δ_Rш = (1,0 + 1,0)% = 2,0 % Присвоим приборам классы точности, как ближайшее большее значение их погрешности из стандартного ряда значений классов точности [3, с.59] для вольтметра γ_V = 1,5 %; для амперметра γ_A = 2,5 %. Пределы абсолютных погрешностей этих приборов равны: для вольтметра для амперметраРезультаты измерения: напряжения U = (U_V ± Δ_U) = (130,0 ± 2,3) V тока I = (I_A ± Δ_A) = (90,0 ± 2,5) A

Задача 5.6. Для измерения активной энергии W_a, напряжения U и тока I в однофазной цепи частотой 50 Hz с коэффициентом мощности cosφ необходимо:

• выбрать измерительные трансформаторы тока (ТА) и напряжения (TV), амперметр, вольтметр и индукционный счетчик;
• проанализировать нагрузку вторичных цепей TA и TV, используя ориентировочные значения мощностей собственного потребления обмотками приборов [9, табл. 3.5]. При необходимости выбрать другие приборы;
• оценить погрешности измерения U, I, W_a при нормальных условиях эксплуатации и представить результаты измерений в установленной стандартом форме, если продолжительность измерения энергии составляет Δt часов;
• привести схему измерений.

Исходные данные: U = 5,8 KV; cosφ = 0,93; I = 100 A; Δt = 0,5h Решение: Выберем измерительные трансформаторы: напряжения: тип И50; класс точности δ_тн = 0,2 номинальное первичное напряжение U_1н = 6000 V номинальное вторичное напряжение U_2н = 100 V номинальная нагрузка S_нтн = 15 V•A тока: тип И56М класс точности δ_тт = 0,1 номинальный первичный ток I_1н = 100 A номинальный вторичный ток I_2н = 5 A номинальная перегрузка S_нтт = 15 V•A Определим значения напряжения и тока во вторичных цепях трансформаторов, рассчитав номинальные коэффициенты трансформации K_нU и K_нI, соответственно: для напряжения коэффициент трансформации ; напряжение во вторичной цепи для тока коэффициент трансформации ; ток во вторичной цепи. Выберем вольтметр, амперметр и индукционный счетчик для включения их во вторичные цепи измерительных трансформаторов, определим их метрологические характеристики [9, табл. 2.3, 2.4 и табл. 3.5] и примем ориентировочные значения потребляемых мощностей приборами по табл. 3.4.[9]

Название и тип прибора	Амперметр Э377	Вольтметр Э377	Счетчик СО-И445
Верхний предел диапазона измерения	5 V	100 V	—
Номинальные значения напряжения и тока (табл. 3.5)	—	—	Uн = 110 V Iн = 5 A
Частотный диапазон	50 Hz	50 Hz	50 Hz
Класс точности	1,0	1,5	2,0
Ориентировочное потребление мощности: — обмоткой напряжения -обмоткой тока	SA = 4 VA	SV = 3 VA	SнWh = 4 VA STWh = 1 VA

Погрешность масштабного преобразования измерительных трансформаторов соответствует их классу точности, если мощность всех приборов, включенных в их вторичные цепи, не больше номинальной нагрузки трансформатора. Так во вторичную цепь трансформатора тока включен амперметр и токовая обмотка счетчика. Их суммарная мощность S_A + S_IWh = (4 + 1) V•A= 5 V•A, что меньше номинальной мощности трансформатора тока (S_Нтт = 15 V•A). Для трансформатора напряжения: Мощность вторичной цепи трансформатора S_HTH = 15 V•A, а суммарная мощность, потребляемая вольтметром и параллельной обмоткой счетчика, составляет всего S_V + Su_Wh = 3 + 4 = 7 V•A. Оценим погрешности измерения напряжения U, тока I и энергии W_a, учитывая, что погрешности вносятся как измерительным прибором так и измерительными трансформаторами. Погрешность δ_U измерения напряжения равна δ_U = δ_V + δ_тн; тока δ_I = δ_A + δ_тт; энергии δ_w = δ_wh + δ_тт + δ_тн, где δ_V – относительная погрешность измерения напряжения вольтметром δ_A – относительная погрешность измерения тока амперметром δ_wh – класс точности счетчика. При измерении напряжения U₂ = 96,7 V выбранным вольтметром и трансформатором напряжения получим при измерении тока I₂ = 5 A при измерении энергии Значения погрешностей в абсолютной форме, соответственно равны напряжения тока энергии Результаты измерения величин U, I, W_a U = K_HU(U₂ ± Δ_U) = 60(96,7 ± 1,7) = (5800 ± 100)V I = K_HI(I₂ ± Δ_I) = 20(5 ± 0,055) = (100,0 ± 1,1)A W_a = K_HU•K_HI(I₂U₂cosφΔh ± Δ_W) = 60•20(96,7•5•0,93•1800 ± 18616)= =(269,8 ± 6,2)KWh = (270 ± 6)KWh