Работа с устройством для измерения сопротивления постоянному току электрооборудования и электрических цепей

Автор: Астахов С.м

Журнал: Агротехника и энергообеспечение @agrotech-orel

Рубрика: Энергообеспечение, энергосбережение и автоматизация

Статья в выпуске: 1 (1), 2014 года.

Бесплатный доступ

В статье рассматривается процесс работы с устройством для измерения сопротивления изоляции постоянному току электрооборудования методом амперметра-вольтметра

Сопротивление, постоянный ток, метод амперметра-вольтметра, выпрямитель, электрооборудование

Короткий адрес: https://sciup.org/14769950

IDR: 14769950

Текст научной статьи Работа с устройством для измерения сопротивления постоянному току электрооборудования и электрических цепей

Summary. This article discusses the process of working with a device for measuring the insulation resistance of electrical DC voltmeter-ammeter method, shown in [1].

Измерение сопротивления изоляции постоянному току электрооборудования и электрических цепей является неотъемлемой частью электрических измерений [2], т.к. является самым важным и основным показателем состояния изоляции. Если сопротивление изоляции меньше, чем установлено в нормативной документации, то это может привести к негативным последствиям – выходу из строя электрооборудования, пожару и электрическим травмам [3].

Цель проведения измерений сопротивления постоянному току - выявление дефектов (некачественных соединений, витковых замыканий), ошибок в схеме соединений, а также уточнение параметров, используемых при расчетах и наладке режимов, регуляторов и др.

Для измерения сопротивления постоянному току необходимо выполнить следующие операции.

Соединить зажимы I 1 , U 1 , I 2 , (рис. 2 [1]) с измеряемым сопротивлением R специальным кабелем.

Включить последовательно с измеряемым сопротивлением образцовое (ориентировочно близкое к искомому R Х ), соединить точки 6, 7, 26 и 27 (рис. 2 [1]) с потенциальными и токовыми гнездами выбранного образцового сопротивления.

Установить переключатель П11 в положение «UО».

Установить переключатель пределов вольтметра V4 в наибольшее положение и подсоединить к точкам 28, 30 (рис. 2 [1]). При использовании образцового сопротивления RО=100 Ом вольтметр подсоединить к точкам 28, 29 (рис. 2 [1]).

Установить ключ П10 (рис. 1 [1]) в положение: «В» - при работе от выпрямителя; «А» - при работе от аккумулятора автомобиля. При проведении измерений от выпрямителя точность измерений повышается.

Включить рубильник РВР Р1 в положение «сеть», при этом должна загореться сигнальная лампа «напряжение в схеме».

Рукояткой регулятора РН4 (при работе от выпрямителя) или реостата R11 (при работе от аккумулятора) подать постоянное напряжение в измерительную схему. Величина напряжения контролируется вольтметром.

Переключая предел измерения вольтметра V4 от больших значений к меньшим, найти предел, при котором стрелка вольтметра выйдет на половину шкалы. Затем соответствующей рукояткой (РН4 или R11) вывести стрелку вольтметра на количество делений по таблицам 1 и 2.

Установить переключатель пределов вольтметра V 4 в наибольшее положение.

Установить переключатель П11 в положение «U х ».

Переключая предел измерения вольтметра V 4 от больших значений к меньшим, вернуться к пределу измерения, на котором было произведено измерение U о . При этом:

а) если U х / U о ≤ 3,16 – образцовое сопротивление выбрано

правильно;

б) если U_х / U_о< 3,16 – в схему нужно включить большее

сопротивление;

в) если U_х / U_о > 3,16 – в схему нужно включить меньшее

сопротивление.

Произвести корректировку Uо. Снова измерить Uх и установить П11 в положение «Uо».

Вычислить сопротивление R х по формуле:

R = • R ,

x 100 o где αх – количество делений шкалы вольтметра при измерении Rх.

Если Uо не удалось вывести на сто делений шкалы, то Rх вычисляется по формуле:

R, = Ux- • R ^,

^xU ^o o

После окончания измерений установить переключатель пределов V 4 в наибольшее положение, вывести рукоятку регулятора на нуль, отключить ключ П10 и рубильник Р1, отсоединить V 4 .

Оценим наибольшую возможную погрешность измерения Rх. В общем случае:

Y = Y + Y ,

max м с где y - максимальная возможная погрешность; max

Y_m - методическая погрешность;

Y_с - случайная погрешность.

Случайная погрешность определяется как сумма случайных погрешностей при измерении U х и U о :

Uo Ux

Yc = Yc + Yc , (4)

Наибольшая случайная погрешность возникает при соотношении U х / U о или U о / U х , равном 3,16.

В общем случае случайная погрешность определяется по формуле:

α γс =γд ⋅ н , α

где γ – класс точности прибора;

α н – конечное число делений шкалы прибора;
α – число делений при измерении.

Случайные погрешности, подсчитанные по формулам 4 и 5 приведены в таблице 1 при работе от выпрямителя, в таблице 2 при работе от аккумулятора.

Таблица 1 – Случайные погрешности при работе от выпрямителя

R о , Ом	R х , Ом	α о , дел	U о , В	α х , дел	U х , В	I о , А	γ с	γ м	γ max
0,001	0,0003	100	0,02	30	0,006	20	1,3	0,03	1,33
	0,001	100	0,02	100	0,02	20	0,6	0,03	0,63
	0,003	50	0,01	150	0,03	10	0,8	0,03	0,83
0,01	0,003	100	0,1	30	0,3	10	1,3	0,02	1,32
	0,01	100	0,1	100	0,1	10	0,6	0,02	0,62
	0,03	50	0,05	150	0,15	5	0,8	0,02	0,82
0,1	0,03	100	0,2	30	0,06	2	1,3	0,03	1,33
	0,1	100	0,2	100	0,2	2	0,6	0,02	0,62
	0,3	50	0,1	150	0,3	1	0,8	0,04	0,84
1	0,3	100	1	30	0,3	1	1,3	0,02	1,32
	1	100	1	100	1	1	0,6	0,0002	0,6
	3	50	0,5	150	1,5	0,5	0,8	0,02	0,82
10	3	100	2	30	0,6	0,2	1,3	0,14	1,44
	10	100	2	100	2	0,2	0,6	0,002	0,6
	30	50	1	150	3	0,1	0,8	0,2	1,0
100	30	100	10	30	3	0,1	1,3	0,14	1,44
	100	100	10	100	10	0,1	0,6	0	0,6
	300	50	5	150	15	0,0 5	0,8	0,2	1,0

Таблица 2 – Случайные погрешности при работе от аккумулятора

R о , Ом	R х , Ом	α о , дел	U о , В	α х , дел	U х , В	I о , А	γ с	γ м	γ max
0,001	0,0003	50	0,005	15	0,0015	5	2,6	0,1	2,7
0,001	0,001	50	0,005	50	0,005	5	1,2	0,1	1,3

	0,003	50	0,005	150	0,015	5	0,8	0,1	0,9
0,01	0,003	100	0,02	30	0,006	2	1,3	0,03	1,33
	0,01	100	0,02	100	0,02	2	0,6	0,03	0,63
	0,03	50	0,01	150	0,03	1	0,8	0,03	0,83
0,1	0,03	100	0,1	30	0,03	1	1,3	0,03	1,33
	0,1	100	0,1	100	0,1	1	0,6	0,02	0,62
	0,3	50	0,05	150	0,15	0,5	0,8	0,04	0,84
1	0,3	100	0,2	30	0,06	0,2	1,3	0,16	1,46
	1	100	0,2	100	0,2	0,2	0,6	0,02	0,62
	3	50	0,1	150	0,3	0,1	0,8	0,22	1,02
10	3	100	1	30	0,3	0,1	1,3	0,4	1,44
	10	100	1	100	1	0,1	0,6	0	0,6
	30	50	0,5	150	1,5	0,05	0,8	0,2	1,0
100	30	100	2	30	0,6	0,02	1,3	1,4	2,7
	100	100	2	100	2	0,02	0,6	0	0,6
	300	50	1	150	3	0,01	0,8	2	2,8

Методическая погрешность, приведенная в таблицах 1 и 2, была рассчитана по формуле:

(i —i R ।

Y =1 i^-i¹- + -k- 1-100, м I I - J

v где i1 – ток через вольтметр при измерении Uо;

i 2 – ток через вольтметр при измерении U х ;

I – ток через Ro и Rх;

R k – сопротивление кабеля, равно 0,1 Ом;

Rv – сопротивление вольтметра.

Как видно из таблиц 1 и 2, величины наибольших возможных погрешностей не превышают 1,5% при работе от выпрямительного устройства во всем диапазоне измерений от 0,0003 Ом до 300 Ом и при работе от аккумулятора в диапазоне измерений от 0,01 Ом до 10 Ом. Таким образом, подтверждается ранее сделанное предположение, что измерения производимые при работе устройства от выпрямительного сетевого устройства, более точны, чем при работе от аккумулятора.

Список литературы Работа с устройством для измерения сопротивления постоянному току электрооборудования и электрических цепей

Астахов С.М. Устройство для измерения сопротивления изоляции постоянному току электрооборудования./«Особенности технического и технологического оснащения современного сельскохозяйственного производства»: . Материалы к международной научно-практической конференции 04 -05 апреля 2013 г./Под редакцией к.т.н. Ревякин М.М., ст. препод. Зайцев С.А. -Орел: Изд-во Орел ГАУ, 2013. С. 368-373.
Астахов С.М., Беликов Р.П. Разработка устройства для измерения сопротивления изоляции постоянному току электрооборудования./Электрооборудование: эксплуатация и ремонт. 2013. № 3. С. 55-60.
Васильев В.Г. Повышение надежности электроснабжения сельских потребителей./В.Г. Васильев, С.М. Астахов//«Сельский механизатор», 2006, №4, С. 34-35.

Статья научная