Прилад для вимірювання опору електричного, ізоляції, заземлення

Електричний опір вимірюється приладом

Розмірність електричного опору в СІ: dim R = L 2 MT ?3 I ?2. У міжнародній системі одиниць (СІ) одиницею опору вважається Ом (?, Ohm). В системі СГС як такий одиниця опору не має спеціальної назви, але в її розширеннях (СГСЕ, СГСМ і гауссова система одиниць) застосовуються [2]:

  • статом (в СГСЕ і гаусом системі, 1 stat? = (10 9 c ?2) з / см = 898 755 178 736,818 Ом (точно)? 8,98755 х 10 11 Ом, равён опору провідника, через який під напругою 1 статвольт тече струм 1 статампер);
  • Абомей (в СГСМ, 1 ab? = 1 · 10? 9 Ом = 1 нано, равён опору провідника, через який під напругою 1 абвольт тече струм 1 абампер).

Розмірність опору в СГСЕ і гаусом системі дорівнює TL ?1 (іншими словами сходиться з розмірністю зворотного швидкості, з / см), в СГСМ — LT ?1 (іншими словами сходиться з розмірністю швидкості, см / с) [3] .
Зворотною величиною по відношенню до опору вважається провідність електрики, одиницею виміру якої в системі СІ служить сіменс (1 См = 1 Ом2 1), в системі СГСЕ (і гаусом) статсіменс і в СГСМ — абсіменс [4] .

фізика явища

Висока провідність електрики металів через те, що в них є величезна кількість носіїв струму — електронів провідності, утворюються з валентних електронів атомів металу, які не належать певному атому. Змінний струм в металі з’являється під дією зовнішнього електричного поля, яке викликає впорядкований рух електронів. Рухомі під дією поля електрони розсіюються на неоднорідностях іонної решітки (на домішках, дефектах решітки, а ще порушеннях періодичної структури, яка пов’язана з тепловими коливаннями іонів). При цьому електрони втрачають імпульс, а енергія їх руху преобразовует у внутрішню енергію кристалічної решітки, що і призводить до процесу нагрівання провідника при проходженні по ньому електроструму.
В інших середовищах (напівпровідниках, діелектриках, електролітах, неполярних рідинах, газах і т. Д.) В залежності від природи носіїв заряду фізична причина опору може бути іншою. Лінійна залежність, виражена законом Ома, виконується не в будь-яких ситуаціях.

ПУЭ. Системы заземления.

Опір провідника при інших рівних умовах залежить від його геометрії і від питомої електричного опору матеріалу, з якого він складається.
Опір однорідного провідника постійного перетину залежить від властивостей речовини провідника, його довжини, перетину і обчислюється за формулою:

Прилад для вимірювання опору електричного, ізоляції, заземлення

де? — питомий опір речовини провідника, l — довжина провідника, а S — площа перерізу.
Опір однорідного провідника також залежить від температури.
Питомий опір — скалярна фізична величина, чисельно рівна опору однорідного циліндричного провідника одиничної довжини і одиничної площі.
Опір металів зменшується при зменшенні температури; при температурі близько декількох кельвінів опір більшості металів і сплавів прагне або стає рівним нулю (ефект надпровідності). Навпаки, опір напівпровідників та ізоляторів при зниженні температури зростає. Опір також змінюється в міру збільшення струму / напруги, що протікає через провідник / напівпровідник.

опір людини

  • Для розрахунку величини сили струму, що протікає через людину при потраплянні його під електричну напругу частотою 50 Гц, опір людського тіла умовно приймається рівним 1 кОм [5]. Ця величина має мале відношення до цього опору тіла людини. В реальності опір людини не вважається омічним, так як ця величина, по-перше, нелінійна по відношенню до прикладеній напрузі, друге змінюється в часі, по-третє, набагато менше у людини, яка хвилюється і, тому, потіє і т. Д.
  • Серйозні поразки тканин людини спостерігаються в більшості випадків при проходженні струму силою близько 100 мА. Абсолютно безпечним вважається струм силою до 1 мА. Питомий опір людського тіла дуже істотно (близько 15 кОм). З цієї причини небезпечні струми можуть бути досягнуті виключно при значній напрузі. Однак якщо є наявність вогкості опір людського тіла швидко знижується і безпечним вважається напруга тільки до 12 В.

метрологічні моменти

Прилади щоб провести вимірювання опору (постійного струму)

  • Прилад для вимірювання електричного (омічного) опору
  • вимірювальний міст
  • Комбіновані прилади (мультиметри, універсальні вольтметри і т. Д.)

Засоби відтворення опору

УЗО- работает без заземления!

  • Магазин опорів — набір резисторів
  • Котушки електричного опору

Національний ідеал опору

  • МЕТ 14-91 Національний первинний ідеал одиниці електричного опору. Інститут-хранитель: ВНИИМ.

Див. також

  • надпровідність
  • Закон Ома
  • закон Барлоу
  • Питомий електричний опір
  • електрична провідність
  • негативне опір
  • внутрішній опір
  • Імпеданс
  • хвильовий опір
  • активний опір
  • реактивний опір

Примітки

  1. ^Електричний опір — Велика Радянська Енциклопедія.
  2. ^ CRC Handbook of Chemistry and Physics, 92nd Edition. — Ed. William M. Haynes. — 2011. — ISBN 978-1-4398-5511-9
  3. ^ Б. М. Яворський, А. А. Детлаф. — Довідник з фізики для інженерів та студентів інститутів. — М .: Наука, 1968. — 939 с.
  4. ^ Часом в англійській літературі сіменс називають mho ( «перевернуте» найменування зворотного одиниці ohm), виходячи з цього для СГСЕ і СГСМ — statmho (= statsiemens) і abmho (= absiemens).
  5. ^ 1 кОм в моделі, прийнятої в стандарті IEEE Std 80

посилання

Wikimedia Foundation. 2010 .

Дивитися Що таке "електричний опір" в інших словниках:

ЕЛЕКТРИЧНИЙ ОПІР — ЕЛЕКТРИЧНИЙ ОПІР, величина, що характеризує опір електричного кола (або її ділянки) змінним струмом. (Електричним опором називається також компонент електричного кола.) Електричний опір викликано … … Сучасна енциклопедія
електричний опір — при регулярному струмі; електричний опір; статичне електричне опір Скалярная величина, що дорівнює відношенню постійної напруги на ділянці електричного кола до постійного струму в ньому, при відсутності на ділянці е.р.с … Політехнічний термінологічний тлумачний словник
ЕЛЕКТРИЧНИЙ ОПІР — (6) … Велика політехнічна енциклопедія
електричний опір — опір змінному струмі — [Я.Н.Лугінскій, М.С.Фезі Жилінський, Ю.С.Кабіров. Англо російський словник з електротехніки та електроенергетиці, Москва, 1999 г.] стилістики електротехніка, головні поняття Синоніми опір … … Довідник технічного перекладача
ЕЛЕКТРИЧНИЙ ОПІР — 1) величина, що характеризує опір провідника або електричні. ланцюга електричні. току. Е. с. ділянки ланцюга при регулярному напрузі (струмі) скалярна величина R, що дорівнює відношенню напруги U на його кінцях до сили струму I при відсутності на цьому … … Фізична енциклопедія
ЕЛЕКТРИЧНИЙ ОПІР — 1) фіз. величина, що характеризує опір провідника або електричні. ланцюга змінному струмі. Е. с. встановлюється як коеф. гармонійності R між різницею потенціалів U і силою пост. струму I в Ома законі для ділянки або замкненого кола … … Фізична енциклопедія
електричний опір — [electrical resistance] величина, що характеризує опір електричного кола (або її ділянки) змінним струмом; електричний опір викликано передачею або перетворенням електроенергії в інші види: при незворотному … … Енциклопедичний словник по металургії
електричний опір — elektrine varza statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibreztis Dydis, apibudinantis elektrines grandines priesinimasi kryptingam kruvininku judejimui (elektros srovei); grandines dalies elektrine varza, kai itampa (srove) nuolatine, … … Penkiakalbis aiskinamasis metrologijos terminu zodynas
електричний опір — elektrine varza statusas T sritis chemija apibreztis Dydis, apibudinantis laidininko pasipriesinima elektros kruvio pernasai. atitikmenys: angl. electric resistance; electrical resistance rus. електричний опір … Chemijos terminu aiskinamasis zodynas
електричний опір — elektrine varza statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. electric resistance; electrical resistance vok. elektrischer Widerstand, m rus. електричний опір, n pranc. resistance electrique, f … Fizikos terminu zodynas

Датчик опору: як називається прилад і як проводяться вимірювання?

Опір елементів електричного кола — найважливіший параметр, оскільки від нього залежить величина що протікає в ланцюзі струму. А сила струму, зі свого боку, визначає перетин проводів, номінал автоматів захисту і багато іншого. Який все таки застосовують прилад щоб провести вимірювання опору в різних життєвих ситуаціях?

Принципи вимірювання електричного опору

Розрізняють декілька видів електричного опору: активний і реактивний.

Активне або резистивное

Це опір матеріалу руху електрично заряджених частинок, що має місце при будь-якому вигляді струму.

Закон Ома на власні очі
Встановлюється із закону Ома для ділянки ланцюга: R = U / I, де:

  • R — опір ділянки кола, Ом;
  • U — падіння напруги на ділянці кола, В;
  • I — сила струму на даній ділянці, А.

Тому, для обчислення активного опору елемента потрібно прикласти до його висновків певний відоме напруга і виміряти силу протікає в ланцюзі струму.

реактивний

Існує виключно в ланцюгах електричного струму, ділиться на 2 типу:

  1. індуктивне: Цим опором володіють котушки індуктивності, наприклад, обмотки електричних двигунів і перетворювачів електричної енергії;
  2. ємнісне: відноситься до конденсаторів і інших елементів, що володіє електричної ємністю.

Ємнісний опір в ланцюзі електричного струму
Для розрахунку реактивного опору використовуються більш непрості методики і прилади.

Конструкція самого простого приладу для вимірювання електричного (омічного) опору

Прилад для вимірювання електричного (омічного) опору — прилад щоб провести вимірювання активного опору. Спрощений варіант — аналоговий або стрілочний. Дія заснована на здатності протікає по провіднику струму створювати магнітне поле, істотно посилюється при змотуванні дроти в котушку.
Усередині аналогового приладу для вимірювання електричного (омічного) опору є такі компоненти:

  1. рухома котушка на пружинці з приєднаною до неї стрілкою;
  2. постійний магніт;
  3. блок резисторів обмежують струм R (потрібний підбирається перемикачем);
  4. джерело живлення — батарейка або акумулятор;
  5. щупи з роз’ємами для підключення до приладу.

При приєднанні щупів до висновків перевіряється елемента з опором RX, ланцюг замикається і через котушку тече струм.
Його величина залежить від RX, а резистор обмежує струм R виключає можливість короткого замикання. Від сили струму залежить індукція магнітного поля, що створюється котушкою, і, виходячи з цього, сила її взаємного дії з постійним магнітом.
Чим вище ця сила, тим більше зміщується котушка, розтягуючи пружину, і тим далі відхилиться прикріплена до неї стрілка. Підключаючи різні резистори обмежують струм, змінюють чутливість приладу — від неї залежить діапазон вимірювань.

Цифровий прилад для вимірювання електричного (омічного) опору

Цифровий прилад для вимірювання електричного (омічного) опору — сучасний варіант. Замість аналогового вимірювального механізму застосовуються датчики напруги та струму, що відсилають сигнал на процесор. Той проводить аналіз дані і виводить результат на рідкокристалічний дисплей.
Плюси перед аналоговими:

  • велика точність показань;
  • вимірювальні результати легко читаються (при застосуванні аналогового приладу для вимірювання електричного (омічного) опору доводиться вдивлятися в шкалу);
  • невеликі розміри;
  • додаткові функції: пам’ять, фіксація показань і ін.

Недолік цифрових моделей: датчики опитують ланцюг через певні часові інтервали, тому неможливо простежити зміни вимірюваного параметра в реальному часі.
Завдяки цьому професійні майстри-електронники часто віддають перевагу аналоговим моделям.

мегаомметри

Пріоритетне значення має величина опору ізоляції струмоведучих частин, оскільки вона забезпечує безпечну експлуатацію електричні установки та оберігає коротке замикання. Ізоляцію роблять з діелектриків — матеріалів з високим електричним опором, що вимірюється мегаомах.
Тому для створення струму в ланцюзі напруги джерела, струму наявного в традиційному омметра недостатньо. Мегаомметр обладнаний генератором постійного струму, що приводиться в дію обертанням рукоятки. Він може розвивати напругу до 2,5 кВ.
Замість 2-ух роз’ємів для підключення щупів, як у приладу для вимірювання електричного (омічного) опору, в Мегаомметр є три з подібною маркуванням:

  1. «З» (В більшості моделей «Rx»): земля;
  2. «Л» ( «-»): лінія;
  3. «Е»: екран.

Перші два роз’єми застосовують при вимірюванні опору ізоляції між струмоведучими частинами і землею або між різними фазами. За допомогою роз’єму «Е» нейтралізують перешкоди, які впливають на точність показань.

Вимірювання опору ізоляції трансформатора 10кВ

Мегаомметри також поділяють на аналогові і цифрові. У перші використовується такий же вимірювальний механізм, що і в звичайних Омметром.
Під час роботи з мегомметром через великої напруги потрібна обережність; після вимірів потрібно за особливою методикою розрядити наведену приладом високовольтну різниця потенціалів (заряд накопичується протяжними ділянками кабелів).

Вимірювальні мости постійного струму

Щоб провести вимірювання збирають бруківку схему з 4-х резисторів, один з яких — тестований (Rx), а три інших — зразкові регулюються (R1, R2, R3).
Одну діагональ моста під’єднують до полюсів джерела живлення, до іншої через вимикач і резистор обмежує струм підключають амперметр високої чутливості (мілі або мікроамперметр). Підлаштовуючи резистори R1, R2 і R3, перевіряючий балансує міст — домагається, щоб на амперметр відобразився «0».
Така ситуація настане за однакової кількості творів опорів на різних плечах моста, звідки визначають опір Rx тестованого елемента за формулою: Rx = (R1 * R3) / R2.

Прилади вимірювання опору

контуру заземлення

Застава належної роботи захисного заземлення — його невисокий опір.
Потрібно постійно перевіряти опір контуру заземлення, оскільки він може виростати через наступних причин:

  • окислення (корозія) поверхні електродів заземлювача;
  • збільшення питомої опору грунту;
  • порушення контакту між проводить струм шиною і заземлителем через корозію або пошкоджень від механічних чинників.

Вимірювання опору заземлення також обчислюють Відповідно до закону Ома для ділянки ланцюга.
Для цього на певній відстані від тестованого заземлювача, в грунт забивають ключовий і додатковий вимірювальний електроди, після об’єднують їх проводами з заземлювачем.
Отриману ланцюг під’єднують до калібровані джерела живлення і виміряють дві величини:

  1. поточний в ланцюзі струм I;
  2. падіння напруги U на ділянці між тестованим заземлителем і додатковим електродом.

Шуканий опір визначають діленням: R = U / I.

Вимірювання контуру заземлення
Описаний метод амперметра і вольтметра вважається найбільш простим, але дає суттєву похибку. З цієї причини робота сьогоднішніх приладів грунтується на більш точних методах, наприклад, компенсаційному. Опір контурів заземлення вимірюють як аналоговими пристроями (МС-08, Ф4103-М1, М4116), так і цифровими.
Дуже зручні прилади з струмовимірювальні кліщі, які володіють наступними перевагами:

  • не застосовуються обладнання додаткового характеру і електроди (потрібно двоє струмовимірювальних кліщів);
  • не буде потрібно розривати ланцюг заземлювача.

Питомого опору грунту

Деякі з приладів щоб провести вимірювання опору контуру заземлення, додатково забезпечені функцією визначення питомої опору грунту. Для цього електроди під’єднують за іншою схемою. Наприклад, нерідко застосовують метод 4-х електродів.

У ланцюгах електричного струму

У ланцюгах електричного струму крім активного опору має місце реактивне. Для його вимірювання використовуються інші прилади.

Петлі фаза-нуль

Опір ділянки електричної мережі від блоку живлення на підстанції до розетки нормується. Якщо воно внаслідок помилок при установці або невірного вибору перетину проводів виявиться завищеним, це може привести до незбалансованого режиму роботи і навіть аварії.
Ця ділянка являє собою петлю, утворену фазним і нульовим провідниками. Звідси і найменування — петля фаза-нуль.
Порядок дій при расчітиваніі опору:

  1. вольтметром виміряють напруга U1 між фазою і нулем в розетці. Досконало слід виміряти ЕРС на висновках обмотки блоку живлення, але доступу до нього в більшості випадків немає;
  2. в розетку включають навантаження і поступово з неї — амперметр. Навантаження вибирається так, щоб сила струму I в ланцюзі була стабільною і становила 10 — 20 А. При менших значеннях завищене опір петлі може себе не проявити;
  3. вольтметром встановлюється падіння напруги U2 на навантаженні.

Розрахунок роблять так:

  1. обчислюють повний опір ланцюга: R1 = U1 / I;
  2. розраховують опір навантаження: R2 = U2 / I;
  3. визначають опір петлі фаза-нуль шляхом вирахування з повного опору кола опору навантаження: R п = R1 — R2.

Традиційним мультиметром виконати вимірювання не можна — він дає велику похибку. Потрібні прилади дуже високої точності — класу 0,2. Це вимірювачі лабораторного рівня: вони часто поверяются і вимагають від оператора великої кваліфікації.
Реклама Замість амперметра і вольтметра окремо щоб провести вимірювання опору петлі фаза-нуль, застосовують спеціалізовані прилади.

Електричні вимірювання в електромережах до 1000 В, які прилади потрібні і електроінструмент, Київ

Іноді їх називають «вимірювачами струму короткого замикання», але це не дуже правильно: саме струми КЗ прилад не визначають, він лише обчислює його значення, спираючись на результати вимірювання (за традиційним закону Ома).

Прилад містить:

  • високоточний амперметр;
  • високоточний вольтметр;
  • навантажувальний резистор;
  • деталі харчування для роботи цифрового блоку обробки даних.

Користувачеві потрібно тільки вставити щупи в розетку і натиснути кнопку «пуск». Датчик сам виконає порядок дій, вищеописаний, і відобразить результат на екрані.

Відео по темі

Як правильно користуватися приладом щоб провести вимірювання опору ізоляції:

Під час експлуатації електричної мережі доводиться виміряти опір всіляких її елементів. Для цього випускають широкий список приладів, будь-який з них має своє призначення і не може бути замінений іншими.

Рекомендованные статьи

Добавить комментарий