Электроизмерительные приборы.

Электроизмерительные приборы служат для измерения электрических величин и подразделяются на щитовые и переносные. Щитовые приборы предназначены для стационарной установки на щитах и пультах управления, а переносные приборы предназначены для временного подключения на период наладки и испытаний электрического оборудования.

Наиболее широкое распространение получили электромагнитные измерительные приборы. Принцип действия таких приборов заключается в том, что при прохождении тока через электромагнитную катушку прибора создаётся электромагнитное поле, которое воздействует на сердечник не симметричной формы из ферромагнитного материала. При этом создаётся вращающийся момент и сердечник, укреплённый на оси подвижной части, втягивается внутрь катушки, отклоняя на некоторый угол указательную стрелку. Противодействующий момент создаётся обычно спиральной пружиной. Для уменьшения колебаний указательной стрелки при прохождении через катушку прибора в электроизмерительных приборах устанавливаются специальные успокоители.

В электрических схемах электроизмерительные приборы включаются в цепи по разному. Амперметры включаются в цепь последовательно и могут устанавливаться, как во всех трёх фазах, так и в одной фазе. При равномерной нагрузке фаз, как это имеет место на эскалаторах, в цепи трёхфазных электродвигателей, амперметры устанавливаются только в одной фазе и подключаются во вторичную обмотку трансформатора тока. Вольтметры включаются параллельно питающей сети, либо непосредственно к двум любым фазам через вольтметровый переключатель. Включение прибора через вольтметровый переключатель позволяет поочерёдно измерить напряжение между двумя любыми фазами.

При необходимости замеров величины переменного тока в цепи, без подключения электроизмерительных приборов, применяют токоизмерительные клещи, которые представляют собой трансформаторы тока с разъёмным сердечником и пристроенным к нему амперметром. Первичной обмоткой этого трансформатора служит провод, в котором требуется измерить ток. Вторичная обмотка выполнена из витков изолированного провода и укреплена на сердечнике клещей. Амперметр присоединён ко вторичной обмотке. Клещи снабжены изолированными рукоятками, позволяющими использовать их в цепях высокого напряжения.

Измерение проводится в диэлектрических перчатках, держась за изолированные ручки: раздвинуть сердечник, обхватить им провод, а затем сомкнуть сердечник. Амперметр покажет ток, который проходит через проводник. Амперметр имеет переключатель на разные величины измеряемого тока.

Сопротивление изоляции токоведущих частей электроустановки проверяют мегомметром. Сопротивлением изоляции называется величина сопротивления между токоведущими частями электроустановки и заземлёнными металлическими частями этой электроустановки.

В электросхеме привода эскалатора предусмотрена цепь для непрерывного контроля сопротивления изоляции электрических цепей эскалатора.

 

Выпрямители.

Выпрямители служат для питания аппаратов и приборов постоянного тока. В схемах электропривода эскалаторов применяются выпрямительные устройства, предназначенные для преобразования переменного тока в постоянный. Основным элементом выпрямительного устройства является диод, сопротивление которого зависит от направления тока. Для тока прямого направления диод представляет собой малое сопротивление (проводник), а для тока обратного направления большое сопротивление (изолятор). Наибольшее распространение получили кремниевые выпрямители.

Применяются однополупериодные и двухполупериодные схемы выпрямления. Однополупериодная схема выпрямления представляет собой последовательное включение выпрямительных элементов с нагрузкой. Ток в таких схемах будет протекать только в положительные полупериоды и будет представлять собой прерывистый - пульсирующий ток.

Рис.49а Схема однополупериодного выпрямления.

Рис. 49б Схема двухполупериодного выпрямления

Для более устойчивой работы приборов и аппаратов выпрямительные элементы соединяют в двух полупериодные схемы выпрямления (рис. 49б). Одной, из наиболее распространённых схем, является мостовая схема выпрямления показанная на рисунке 49в. В этой схеме к одному из плечей выпрямительного моста подключается источник переменного тока, а к другому плечу подключается нагрузка. Выпрямленный ток через нагрузку в этой схеме будет протекать в оба полупериода.

Рис.49в Мостовая схема выпрямления.

Трансформаторы.

Трансформаторы предназначены для питания пониженным напряжением цепей управления местного освещения, сигнализации и автоматики, а также для отделения первичных цепей от вторичных.

В схемах электропривода эскалаторов применяются трансформаторы однофазные сухие многоцелевого назначения серий ОСМ (рис. 50) для понижения напряжения цепи, аварийного тормоза, малого привода, автоматического включения резерва питания эскалаторов и др., а также трансформаторы токовые серии Т-0,66 (рис. 51) для понижения токов и включения в цепи нулевой токовой защиты эскалаторов приборов измерения и контроля.

Конструктивно трансформаторы напряжения имеют магнитопровод, на который намотаны первичная и вторичная обмотки катушки трансформаторов имеющие теплостойкую изоляцию. Трансформаторы имеют естественное воздушное охлаждение. Первичную обмотку трансформатора напряжения присоединяют к основной цепи, а ко вторичной обмотке подключаются катушки приборов и реле, соединяя их друг с другом параллельно. Для защиты вторичной цепи трансформатора, соединённой с аппаратурой, в случае повреждения изоляции между первичной и вторичной обмотками, кожух трансформатора, а также нулевую точку или один из выводов вторичной обмотки заземляют накоротко на землю.

Трансформаторы тока состоят из первичной обмотки, стального магнитопровода и вторичной обмотки из изолированного провода.

Первичная обмотка трансформатора тока включается в рассечку цепи, в которой необходимо проводить измерения тока. В цепь вторичной обмотки включены измерительные приборы и реле защиты, обмотки которых включены в цепь последовательно. Количество витков обмоток трансформатора тока рассчитывается таким образом, что при протекании по первичной обмотке номинального тока, во вторичной обмотке протекает пониженный ток. Отношение номинального тока первичной обмотки к номинальному току вторичной обмотки называется коэффициентом трансформации трансформатора тока. Для трансформаторов серии Т-0,66 коэффициент трансформации Ктт = 200/5.

В установках трёхфазного тока с равномерной нагрузкой фаз измерение тока осуществляется в одной из фаз. В случае необходимости включения обмоток токовых реле во всех трёх фазах используется схема с тремя трансформаторами тока. В этом случае в рассечку каждой фазы включается первичная обмотка трансформатора тока, при этом концы вторичных обмоток всех трёх трансформаторов соединены вместе, а начала обмоток присоединяются к измерительным приборам или катушкам токовых реле. Для защиты персонала и вторичной аппаратуры от высокого напряжения, в случае повреждения изоляции между первичной и вторичной обмотками, концы вторичной обмотки трансформатора тока заземляются.

Вторичную обмотку трансформатора тока ни в коем случае нельзя оставлять разомкнутой, т.к. это может привести к выходу из строя трансформатора тока. Кроме того в разомкнутой вторичной цепи индуцируется значительное Э.Д.С., которое представляет значительную опасность для обслуживающего персонала. Поэтому при необходимости отключения измерительных приборов или реле для ремонта или проверки, следует отключить всю установку или закоротить концы вторичной обмотки трансформатора накоротко. Во вторичную обмотку трансформатора тока можно включать несколько приборов и реле, соединяя их последовательно друг с другом.

По числу витков в первичной обмотке трансформаторы тока различают на одновитковые и многовитковые. Первичная обмотка одновиткового трансформатора тока представляет собой отрезок шины, которая с помощью болтовых соединений включается в рассечку контролируемой цепи.

 

Рис.50 Трансформатор ОСМ.

Рис.51 Трансформатор тока Т-0,66.

Конденсаторы

Конденсаторы косинусные предназначены для повышения коэффициента мощности (компенсация реактивной мощности) электроустановок переменного тока частоты 50 герц.

Во время работы электродвигателя помимо активной энергии, преобразуемой в механическую на валу электродвигателя, он потребляет реактивную энергию, которая затрачивается на намагничивание. Таким образом электродвигатель является потребителем не только активной, но и реактивной энергии, которую для него вырабатывает генератор электростанции.

Реактивная энергия, не выполняет полезную работу. В тоже время реактивная энергия загружает генераторы электростанций, трансформаторы и питающие линии, пропускная способность, которых ограничена их допустимым нагревом. Она не даёт возможности полностью использовать эти устройства для выработки и передачи активной энергии.

Для освобождения энергосистемы от передачи реактивной энергии к электродвигателям применяются конденсаторы. Конденсатор обладая электрической ёмкостью и будучи заряжен, отдаёт в сеть опережающую реактивную энергию. Исходя из этого свойства конденсаторов, их можно рассматривать как источник реактивной энергии. Конденсаторы подключаются параллельно к сети, в которую включён электродвигатель.

В цепи с индуктивностью (электродвигатель) вектор тока будет отставать от вектора напряжения на угол “y”, а в цепи с ёмкостью вектор тока опережает вектор напряжения на угол “y”. При правильном выборе ёмкости ток будет меньше тока, который был до установки конденсатора, и соответственно будет меньше угол “y” и будет больше косинус “y” (cos y - коэффициент мощности) и больше мощность электродвигателя. В идеальном случае угол “y” будет равен нулю, а коэффициент мощности cos “y” равен единице, следовательно по неразветвлённой цепи будет протекать только активный ток.