Умение определять ток в контролируемой цепи без ее разрыва приобретает особенное значение при пусконаладочных работах, сопряженных с огромным количеством разных измерений. При всем этом исключается ряд ненужных явлений, связанных с разрывом контролируемой цепи под нагрузкой, и ошибки при восстановлении контролируемой цепи после выполнения соответственных измерений. Для измерения тока без разрыва контролируемой цепи используют косвенные способы и особые устройства.

При определении тока в контролируемой цепи без ее разрыва обширно употребляют способ измерения напряжения на известном резисторе R1, включенном в эту цепь. К примеру, ток в анодной цепи электрической лампы YL определяют по падению напряжения Uк на резисторе R1 в цепи катода этой лампы (сопротивление смещения): Iа=Uк/R1.

Если R1= 800 Ом, а вольтметр показал напряжение Uк=2 В, то анодный ток Iа =2:800=0,0025 А. Измерение напряжения на таком резисторе (800 Ом) не составляет каких-то проблем.

Схема измерения тока анодной цепи электрической лампы

Таким же способом найти ток, проходящий по шине из алюми-ния, сечение которой q = 100×10 = 1000 мм2 либо 1×10-3 м2. Сопротивление участка шины длиной l можно найти по формуле r = rl / q. Удельное сопротивление алюминия r = 0,03×10-6 Ом×м.

Измерив падение напряжения на обозначенном участке шины, несложно найти ток, проходящий по ней. Если, к примеру, напряжение на участке шины длиной 1 м равно 0,003 В, сопротивление 1 м шины обозначенного сечения — 0,00003 Ом, а ток, проходящий по этой шине, — 100 А.

Принято замерять падение напряжения на выходах трансформаторов тока при проверке вторичных цепей под нагрузкой. Обычно понятно сопротивление (полное) токовых цепей, потому, замерив падение напряжений, можно найти ток в этих цепях, а, не считая того, убедиться в исправности их.

Электропромышленностью выпускается ряд устройств, позволяющих вводить в контролируемые цепи измерительные приборы, не нарушая их целости. К ним относят испытательные зажимы и блоки, токоизмерительные клещи и др.

Внедрение испытательных зажимов

Испытательный зажим состоит из 2-ух железных пластинок 2 и 6, контактных винтов (1 и 7 — для подключения проверяемых цепей, 3 и 5 — для подключения измерительных устройств и 4 — замыкания меж собой пластинок 2 и 6). Если требуется включить в контролируемую цепь амперметр РА4, его поначалу подсоединяют к пластинам 2 и 6 винтами 3 и 5, а потом вывертывают винт 4.

Цепь при подключении амперметра разрываться не будет (до подключения она замкнута контактным винтом 4, после подключения обмотка амперметра образует дополнительную цепь, параллельную контактному винту 4, и когда его вывертывают, ток не прерывается, а проходит через обмотку амперметра).

После измерения тока в обозначенной цепи ввертывают контактный винт 4, шунтируя тем обмотку амперметра. Если потом отключают амперметр, ток не прерывается, так как может проходить через контактный винт 4.

Испытательный зажим (а) и подключение к нему амперметра (б)

Испытательные блоки обычно монтируют на панелях релейной защиты и автоматики для подведения к подходящим устройствам цепей от измерительных трансформаторов тока.

Каждый испытательный блок состоит из основания 4 с главными контактами 2 и 7, подготовительными контактами 3 и короткозамыкателем 1, крышки 6 с контактной пластинкой 5 и контрольного штепселя 12 с контактами 8 и 9 и зажимами 10 и 11 для подключения измерительных устройств.

Несложно убедиться, что контролируемая цепь на участке меж контактными винтами испытательного блока остается замкнутой как при вставленной крышке и контрольном штепселе, так и при подмене 1-го другим. При вставленной крышке 6 ток может проходить от контактного винта через главный контакт 2 основания 4, контактную пластинку 5 крышки 6, главный контакт 7 основания 4 к контактному винту. При вынутой крышке 6 ток может проходить от контактного винта через главный контакт 2 основания 4, короткозамыкатель 1, главный контакт 7 к контактному винту.

Испытательный блок:
а — с крышкой, б — с контрольным штепселем

Если на некий момент при вытаскивании крышки нарушится цепь тока через контактную пластинку 5 крышки и еще не успеет образоваться цепь тока через короткозамыкатель 1 основания, ток может проходить по цепи от контактного винта через подготовительные контакты 3 основания и контактную пластинку 5 крышки к контактному винту. При вставленном контрольном штепселе с присоединенным к нему амперметром ток будет проходить от контрольного винта через главный контакт 2 основания 4, контакт 9 контрольного штепселя 12, амперметр РА, контакт 8 контрольного штепселя, главный контакт 7 основания 4 к контрольному винту.

Внедрение электроизмерительных клещей

Электроизмерительные клещи состоят из трансформатора тока с разъемным магнитопроводом, снабженным ручками и амперметром. Для измерения тока, проходящего по проводнику, магнитопровод разводят, обхватывают им проводник и потом сводят до смыкания обеих частей магнитопровода. Проводник с током в данном случае является и первичной обмоткой трансформатора тока.

Индустрией выпускается несколько разновидностей электроэлектроизмерительных клещей для измерений в цепях напряжением до 10 кВ и до 600 В. Для измерения тока в цепях напряжением до 10 кВ служат клещи КЭ-44 с пределами измерений 25, 50, 100, 250 и 500 А, также Ц90 с пределами измерений 15, 30, 75, 300 и 600 А. В этих клещах ручки накрепко изолированы от магнитопровода.

Для измерения тока в цепи напряжением до 600 В используют клещи Ц30 с пределами измерений 10, 25, 100, 250, 500 А, которыми можно определять и напряжение на 2-ух границах — до 300 и 600 В. Не считая того, выпускают электроизмерительные клещи, входящие в набор к другим измерительным устройствам и аппаратам, к примеру к вольтамперфазометру ВАФ-85, дозволяющие определять ток в электриче-ских цепях без их разрыва на границах измерений 1-5 и 10 А.