Schering Bridge

Schering-bryggan är en elektrisk krets, en växelströmsmätbrygga, designad för att mäta den elektriska kapacitansen och dielektriska förlusttangenten i kondensatordielektrik, såväl som i elektriska kablar.

Den är uppkallad efter den tyske ingenjören och uppfinnaren av denna enhet Herald Schering (1880-1959).

Hur det fungerar

Schering-bryggan är en enkel brygga med fyra armar, vars ena arm inkluderar ett containerförråd och ett konstant aktivt motstånd kopplat parallellt med det, testobjektet ingår i den motsatta armen, vars ekvivalenta elektriska krets består av serie- anslutna kapacitiva och aktiva motstånd, den tredje axeln slår på lagret av aktiva motstånd , i den fjärde - referenskondensatorn.

En diagonal försörjs med växelspänning till bryggan. En nollindikator för växelspänning är ansluten till den andra diagonalen . Schering-bron är i huvudsak en Wheatstone-bro , där aktiva motstånd ersätts av komplexa aktiva-kapacitiva. Ur kretssynpunkt är enkla bryggor en kombination av två spänningsdelare och en nollindikator kopplad mellan dem, och med tanke på denna krets ur denna synvinkel kan vi dra slutsatsen att om produkten av de komplexa resistanserna hos två motsatta diagonaler är lika med produkten av två andra motsatta diagonaler på nollindikatorn, blir potentialskillnaden lika med noll.

{\displaystyle Z_{1}\cdot Z_{4}=Z_{2}\cdot Z_{3))

där - - komplexa resistanser hos bryggkretsen. ${\displaystyle Z_{1))$ ${\displaystyle Z_{4))$

Detta påstående är sant om ingångsresistansen för nollindikatorn är mycket stor, idealiskt lika med oändlighet. Med en ändlig ingångsresistans för nollindikatorn kommer den senare att införa ett fel i mätkretsen, vilket måste beaktas. Att föra bryggan till ett tillstånd där nollindikatorn visar ett nollvärde kallas att balansera bryggan.

Växla scheman

Beroende på positionen för det uppmätta objektet i schemat finns det:

normal eller direkt krets;
inverterat diagram.

Med en normal krets appliceras en testspänning på mätobjektet, med en inverterad krets jordas objektet.

Normal är mer exakt, så den inverterade kretsen används endast när objektet är jordat och det är omöjligt att isolera det från "jorda" kretsarna.

Applikation

Huvudmetoden för att studera de dielektriska egenskaperna hos dielektrika i högspänningsströmförsörjningsutrustning, både fasta (isolerade bussningar, stavar, isolatorer) och flytande (transformatorolja), är mätningen av den dielektriska förlustparametern - "tan delta" tg ( δ).

En dielektrikum som är belägen i ett växlande elektriskt fält absorberar på grund av sin ofullkomlighet en viss mängd energi som frigörs i form av värme. Effekten som frigörs i form av värme är aktiv effekt, som bestämmer de dielektriska förlusterna i isoleringen. Direkt mätning av dessa förluster är mycket svårt, så det uppmätta objektet är ekvivalent med en parallell- eller seriekoppling av en idealisk förlustfri kondensator och aktivt motstånd, vilket kännetecknar förlusterna i objektet. Samtidigt bör man ta hänsyn till att stora föremål kan ha större dielektriska förluster, därför är det för praktiken nödvändigt att inte veta det absoluta värdet av förlusterna, utan i förhållande till deras dimensioner, så parametern introduceras :

{\displaystyle tg\delta =P/\omega \cdot C\cdot U^{2))

var är effekten av dielektriska förluster, är den cirkulära frekvensen - spänning $P$ $\omega$ $U$

Denna formel följer av övervägandet av en rätvinklig vektortriangel av strömmar, där ett av benen är den kapacitiva strömmen, det andra är den aktiva strömmen, hypotenusan är den totala strömmen och vinkeln δ motsatt benet av den aktiva strömmen. ström och är en extra vinkel φ (vinkeln mellan den totala strömmen och spänningen, dess värde cosφ kallas effektfaktorn ). Det följer att värdet på tgδ inte beror på utrustningens dimensioner (med en ökning av utrustningens dimensioner ökar dielektriska förluster och kapacitans ungefär lika).

Värdet på tgδ mäts i procent. Värdet på tgδ påverkas av isoleringens temperatur och storleken på den spänning som appliceras på den, därför utförs mätningar vid en viss specificerad spänning, till exempel 10 kV och i ett givet temperaturområde, vanligtvis 10–30 °C.

Ibland görs mätningar vid reducerad spänning. Mätningen av tgδ enligt PUE måste utföras:

för strömtransformatorer 110 kV och högre;
för koppling, kraftuttag och delning av kondensatorer;
vid ingångarna till omkopplare och transformatorer, såväl som bussningar med intern huvudoljebarriär, pappers-olja och bakelitisolering;
kraftolja transformatorer, autotransformatorer;
transformatoroljeprover före fyllning, under drift och innan ny utrustning slås på - oljefyllda krafttransformatorer, oljefyllda mättransformatorer, oljefyllda bussningar.

Med hjälp av Schering-bryggan görs även laboratoriemätningar av tan delta och kapacitans för isoleringsprover.

Vissa apparater med en Schering-brygga

Schering-broar tillverkade i Sovjetunionen :

MD-16;
R-5026;
R-5026M.

Tillverkarens programvara " Tochelektropribor " , Kiev .

Litteratur

Stern V. I. Provning av oljebrytare 6-35 kV M .: Energi, 1975
"Handbok för justering av elinstallationer" under. ed. A. S. Dorofeyuk, A. P. Khechumyan M.: Energi, 1976
"Regler för installation av elektriska installationer" M., "Energoatomizdat", 1985