3.4.3. Делители напряжения (дн)
ДН позволяют не только измерять напряжение, но и зафиксировать форму воздействующего сигнала при помощи электронного осциллографа (рис 3.10).
Рис. 3.10. Схема измерения высокого напряжения посредством делителя напряжения
Применяются делители: омические, емкостные и смешанные омическо-емкостные.
Делитель характеризуется коэффициентом деления КД — отношение величины полного сопротивления делителя к величине сопротивления низковольтного плеча с учетом передающего кабеля Zk и измерительного устройства.
Требования, предъявляемые к делителям напряжения:
Коэффициент деления не должен зависеть от амплитуды, полярности, длительности измеряемого напряжения.
Коэффициент деления не должен зависеть от внешних электрических полей.
Делитель должен быть удобным в эксплуатации и относительно дешевым.
У каждого типа делителя есть свои достоинства и недостатки. Наиболее универсальным является третий тип делителя — емкостно-омический, правда, он и наиболее сложный.
3.4.3.1. Омический делитель (R1>>R2)
Схема омического делителя приведена на рис. 3.11.
В качестве сопротивления высоковольтного плеча R1 используют жидкостные или проволочные малоиндуктивные резисторы.
Жидкостные резисторы изготавливают, например, из раствора CuSO4 в дистиллированной воде.
Рис. 3.11. Схема замещения омического делителя
Недостатки жидкостных омических делителей: КД зависит от температуры, от загрязнения посторонними ионами.
Проволочные резисторы изготавливают из высокоомной проволоки - нихрома, константана. Применяется малоиндуктивная бифилярная намотка с малым шагом. Индуктивность проволочных резисторов больше, чем жидкостных. Это приводит к искажению формы импульсов при коротких временах воздействия.
3.4.3.2. Емкостный делитель (C2 >>C1)
Схема емкостного делителя рис. 3.12.
Рис. 3.12. Схема замещения емкостного делителя напряжения
Основной недостаток емкостного делителя: невозможно точно согласовать с передающим кабелем, что приводит к наличию отраженного сигнала и искажению основного. При коротких временах воздействия лучше, чем омический ДН. Сложности при расчете КД.
3.4.3.3. Смешанный делитель напряжения
Схема смешанного делителя напряжения приведена на рис. 3.13.
Pиc. 3.73. Схема замещения смешанного делителя напряжения
Сложность в настройке смешанного делителя напряжения, т.к. КД по С и R должны быть одинаковы. КД с = КДR. Сложно рассчитать КД. Имеет достоинства омического и емкостного делителей, т.е. можно измерять короткие и длинные сигналы. Недостатки: сложность изготовления и дороговизна.
Делитель должен присоединяться непосредственно к объекту испытаний, а не через длинные подводящие шины (рис. 3.14).
Рис. 3.74. Схема присоединения высоковольтного делителя к объекту, на котором производится измерение высокого напряжения
Вопросы для самоконтроля:
1. Незамкнутыми (открытыми, разомкнутыми) называют сети, линии которых:
А) образуют замкнутые контуры
*Б) не образуют замкнутых контуров
В) образуют радиальные линии
2. Незамкнутые сети имеют основной источник питания:
А) два
*Б) один
В) три источника
3. Радиальными называют линии:
А) имеющие ответвления
*Б) не имеющие ответвлений
В) имеющие последовательные линии
4. Магистральными (распределительными) называют линии:
А) не имеющие ответвлений
*Б) имеющие по своей длине ответвления
В) имеющие параллельные линии
5. Радиальные линии обычно выполняются:
*А) проводами и кабелями
Б) шинопроводами
В) токопроводами
6. Магистральные линии в сетях НН обычно выполняются:
А) проводами
Б) кабелями
*В) шинопроводами
7. Магистральные линии в сетях ВН обычно выполняются:
А) проводами
Б) токопроводами
*В) кабелями или шинопроводами
8. Радиальной сетью называют сеть, целиком состоящую из:
А) магистральных линий
*Б) радиальных линий
В) радиальных и магистральных линий
9. Числом ступеней радиальной сети называют:
*А) максимальное число последовательно включенных линий от ИП до какого-либо ЭП
*Б) максимальное число последовательно включенных защитных устройств
В) число распределительных линий
10. Магистральной сетью называют:
*А) целиком состоящую из магистральных линий
Б) из радиальных линий
В) из ВЛ
11. Число последовательно включенных магистральных линий составляет:
А) 1
*Б) 2
В) 3
12. Магистральные сети могут быть:
*А) одноступенчатыми
*Б) многоступенчатыми
В) не иметь ступеней
13. Число потребителей радиальных линий составляет:
А) более 10
*Б) менее 10
В) более 20
14. Число потребителей магистральной линии составляет:
А) 3
*Б) более 3
В) 1 - 2
15. Диапазон расчетных мощностей отдельных потребителей при применении радиальных линий составляет:
А) 3:1
Б) 10:1
*В) любой
16. Диапазон расчетных мощностей отдельных потребителей магистральных линий участка сети составляет:
А) более 4:1
*Б) менее 3:1
В) более 10:1
17. Отношение результирующей расчетной нагрузки к сумме расчетных мощностей потребителей радиальных линий участка сети составляет:
А) 0,1 - 0,3
*Б) более 0,7
В) 0,8 - 0,9
18. Отношение результирующей расчетной нагрузки к сумме расчетных мощностей потребителей магистральных линий участка сети составляет:
А) 0,8 - 0,9
Б) 0,01 - 0,09
*В) менее 0,8
19. Отношение расстояния центра нагрузок от центра питания к расстоянию между крайними потребителями при радиальных линиях участка сети составляет:
А) более 1
*Б) менее 1
В) более 10
20. Отношение расстояния центра нагрузок от центра питания к расстоянию между крайними потребителями при магистральных линиях участка сети:
А) менее 0,5
Б) менее 0,1
*В) более 0,5
Литература
Попов В.П. Основы теории цепей : учебник для вузов / В.П.Попов .— 5-е изд.,стер. — М. : Высш.шк., 2005 .— 575с.
Башарин С.А. Теоретические основы электротехники.Теория электрических цепей и электромагнитного поля : учебное пособие для вузов / С.А.Башарин,В.В.Федоров .— М. : Академия, 2004 .— 304с.
Бодрухина С.С. Московский энергетический университет (технический университет) Тульский государственный университет Автоматизация и диспетчеризация систем электроснабжения промышленных предприятий : учеб.пособие для вузов / С.С.Бодрухина [и др.];Моск.энергет.ун-т,ТулГУ .— М.;Тула, 2006 .— 112с.
Кудрин Б. И. Электрооборудование промышленности : учебник для вузов / Б. И. Кудрин, А. Р. Минеев .— М. : Академия, 2008 .— 425 с.