ابزار تست و اندازه گیری برق صنعتی کدام اند؟

در سیستم های الکتریکی و انواع تابلو برق ساختمان و در اکثر محیط های صنعتی، برای مطالعه و کنترل تجهیزات الکتریکی و تجزیه و تحلیل پارامترهایی مانند جریان، ولتاژ، توان، فرکانس، ضریب توان و غیره به دستگاه های اندازه گیری الکتریکی نیاز است.

اندازه گیری قدرت

پاور متر

پاور متر برای اندازه گیری و محاسبه توان، انرژی، توان اکتیو، توان راکتیو، ضریب توان، جریان و ولتاژ طراحی و ساخته شده است. پاور سنج تابلویی یا پاور آنالایزر یک دستگاه اندازه گیری الکتریکی است که برای اندازه گیری و پایش پارامترهای مختلف در زمینه برق و انرژی در صنعت برق، کارخانه های بزرگ و کوچک، اپراتورهای برق صنعتی و تست برق تک فاز و سه فاز استفاده می شود.

توان سنج اشنایدر الکتریک با دقت بالا، قابلیت محاسبه تقاضا، پورت ارتباط سریال یا اترنت، ورودی-خروجی دیجیتال یا آنالوگ، ساعت داخلی یا RTC، قابلیت ایجاد تعرفه، محاسبه THD یا TDD، نمایش بزرگ اجزای هارمونیک به صورت جداگانه، یکی از بهترین آنالایزرهای قدرت موجود در حال حاضر برق کنتورهای سری 2000 اشنایدر الکتریک جایگزین کنتورهای سری 1000 شده است و قیمت کنتورهای برق اشنایدر الکتریک نیز با توجه به ویژگی هایی که دارد افزایش می یابد.

آمپرمتر

آمپرمتر وسیله ای برای اندازه گیری میزان جریان موثر در مدار است که به صورت سری با مصرف کننده قرار می گیرد. برای اندازه گیری جریان عبوری از بار، آمپرمتر باید به صورت سری با مصرف کننده تنظیم شود. مقاومت های موازی (Rp) به نام آمپرمتر شنت برای اندازه گیری در جریان های مستقیم و متناوب کم توان استفاده می شود.

در تابلوهای برق می توان آمپرمتر را در مدار اندازه گیری جریان هر مصرف کننده و آمپرمتر مخصوص را در مدار اندازه گیری جریان کل قرار داد.در جریان سه فاز اگر بار متعادل باشد می توان جریان یک فاز را با آمپرمتر اندازه گیری کرد و برای دو فاز دیگر می توان از آن استفاده کرد. اما از آنجایی که معمولاً روی شینه های اصلی تابلو، بارهای متعادل وجود ندارد، برای هر شین یک آمپر متر و در مجموع سه آمپر متر استفاده می شود.

آمپرمترها در دو نوع تفاوت جریان های AC و DC موجود می باشند. هنگام استفاده از آمپرمتر، جریان مدار نباید از جریان نامی یا حداکثر جریان آن تجاوز کند. برای مثال یک آمپرمتر از صفر تا 10 آمپر فقط جریان های این محدوده را اندازه گیری می کند.

در مواردی که به دلیل جریان زیاد امکان استفاده از خود آمپرمتر وجود ندارد و یا اتصال شین به آمپرمتر غیرممکن است از ترانس جریان استفاده می کنیم. گاهی اوقات جریان مصرف کننده بیشتر از این مقدار است و دامنه آمپرمترها را می توان به روش های مختلفی توسعه داد که رایج ترین آنها استفاده از ترانسفورماتورهای جریان می باشد. در CT، ترانسفورماتور اولیه از یک هادی یا شین و ثانویه از یک سیم پیچ تشکیل شده است.

توجه داشته باشید که هنگام استفاده از ترانسفورماتور جریان، ضریب تبدیل باید در مقدار عددی خوانده شده از آمپرمتر در نظر گرفته شود. لازم به ذکر است که در اکثر آمپرمترها ضریب CT برای دستگاه اندازه گیری تعریف می شود تا عددی که آمپرمتر نشان می دهد مقدار واقعی جریان باشد و نیازی به در نظر گرفتن ضریب تبدیل نباشد.

برای نصب در بردهای سه فاز آمپرهای کم (کمتر از 100 آمپر) مستقیم (کاملاً بدون مبدل) و برای آمپرهای بالا توسط ترانس جریان بسته می شوند. سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور جریان فقط گذرگاه جریان است.آمپرمتر با توجه به جریان عبوری از مدار با اضافه جریان حدود 20 درصد انتخاب می شود به طوری که جریان 60 آمپری در شبکه فشار ضعیف آمپرمتر مستقیماً در جهت جریان مصرفی قرار می گیرد و جریان بالاتر از این مقدار اندازه گیری می شود.

ارزیابی این نوع آمپر متر باید بر اساس شدت جریان اولیه مدار انجام شود و ضریب تبدیل ترانسفورماتور جریان در مشخصات آمپرمتر لحاظ شود. دستگاه های اندازه گیری تابلویی معمولا با کلاس دقت 1.5 ساخته می شوند.

دستگاه هایی برای اندازه گیری الکتریسیته وجود دارد که به اشکال مختلف وجود دارد. برای سفارش آمپرمتر به نکات زیر توجه کنید:

- اندازه آمپرمتر (48 * 48، 72 * 72، 96 * 96، 144 * 144، 96 * 48)
- روش نصب (Flush mounted: مناسب برای نصب روی درب – Surface mounted: مناسب برای نصب روی سطح). مدل توکار اغلب در صنعت تخته استفاده می شود.
- کلاس دقت 0.5، 1 یا 1.5، هر چه عدد کمتر باشد، دقت ابزار اندازه گیری بیشتر می شود.
- نحوه درج صفحه آمپرمتر: برای تعیین این ویژگی باید دو ویژگی فرعی ثبت شود.

1- نسبت تبدیل ترانسفورماتور جریان تامین کننده آمپرمتر.
2- حداکثر جریانی که می تواند بدون ضربه ناگهانی به عقربه از آمپرمتر عبور کند.
این مشخصه در زبان انگلیسی Graduation نامیده می شود و عددی که این مقدار را تعیین می کند می تواند 1، 1، 2، 2، 5 یا 6 باشد. در کاربردهای موتوری به دلیل جریان اولیه که 5 تا 6 برابر بیشتر از جریان نامی است In Graduation=(5 or 6) لازم است، بنابراین در کاربردهای غیر موتوری این عدد می تواند 1.2 یا 2 باشد. حداکثر زاویه ای که بازو از آن عبور می کند می تواند 90 درجه یا 180 درجه یا 240 درجه باشد.

توجه: برخی از آمپرمترها ممکن است مجهز به نشانگری باشند که فقط از اعداد کوچک به بزرگتر قابل جابجایی هستند.به عبارت دیگر، پشت این بازوی خاص فنری وجود ندارد که با کاهش جریان، اشاره گر نیز به اعداد پایین تر برمی گردد. به این نوع آمپرمتر که مجهز به نشانگر ثانویه با این مشخصه است، آمپرمتر مجهز به Max.Demand گفته می شود.

ولت متر

یک ولت متر برای اندازه گیری ولتاژ مدار استفاده می شود و به موازات آن قرار می گیرد. ولت مترها نیز مانند آمپرمترها در دو نوع AC و DC ساخته می شوند. برای توسعه اندازه گیری های DC و AC فشار کم، از مقاومت های سری (Rs) برای افزایش مقاومت داخلی استفاده می شود. اگر بخواهیم ولتاژ شبکه را در پنل اندازه گیری کنیم باید دو سر ولت متر را مستقیماً به شین مورد نظر مثلاً سیم فاز R و MP یا دو فاز R, S وصل کنیم.

در مواردی که می خواهند ولتاژ فازهای مختلف را نسبت به سیم نول یا ولتاژ بین دو فاز اندازه گیری کنند، از کلید ولتاژ استفاده می کنند.از آنجایی که ولت مترهای مورد استفاده در بردهای معمولی معمولاً برای اندازه گیری یک ولتاژ معین هستند و دامنه تغییرات آن ولتاژ کم است (مثلاً ولتاژ بین دو فاز شبکه 400 ولت است)، این ولت مترها دارای یک برد مدرج هستند که در ابتدا فشرده و درجه بندی شده است. دارای درجه وسیع تری در اطراف اندازه گیری مورد نظر هستند. امروزه استفاده از ولت مترهای دیجیتال رایج شده است که مقدار ولتاژ به صورت یک عدد بر روی صفحه نمایش ظاهر می شود.

برای اندازه گیری ولتاژهای بالا (متوسط و فشار قوی) از ترانسفورماتورهای ولتاژ استفاده می شود که معمولاً در نسبت 20 کیلو ولت به 200 ولت طراحی و ساخته می شوند. در پانل های سه فاز با استفاده از کلید مخصوص (کلید ولت متر، کلید خط) ولتاژ هر فاز T, N-S, N-R, N و همچنین ولتاژ شبکه T, R-S, T-R, S به راحتی در هر زمان قابل اندازه گیری است. فقط با یک ولت متر ،این دستگاه اندازه گیری شبیه آمپرمتر است با این تفاوت که باید به جای نسبت تبدیل جریان، تبدیل ولتاژ مشخص می‌شود.

تفاوت دیگر بین ولت متر و آمپرمتر این است که درجه بندی عقربه هرگز نمی تواند 5 یا 6 برابر ولتاژ نامی سیستم باشد. زیرا ولتاژ شبکه 5 یا 6 برابر ولتاژ نامی نیست. برابر با 1.2 اغلب کافی است.

در شبکه های ولتاژ پایین، ولت متر نصب شده بر روی برد دارای امتیاز صفر تا 500 ولت است. در تابلوهای کنترل برق شبکه فشار قوی، ولت متر بر اساس ولتاژ شبکه رتبه بندی می شود. در این نوع ولت متر ضریب تبدیل P.T یا C.T در نظر گرفته شده و ولتاژهای اولیه و ثانویه به ولت متر اعمال می شود.

فرکانس سنج

یکی از وسایل اندازه گیری الکتریکی فرکانس متر است. نسبت های الکترودینامیک، القایی و آهن را می توان با افزودن برخی از اجزای الکتریکی مانند سلف، خازن و مقاومت الکتریکی به عنوان فرکانس متر استفاده کرد. فرکانس مترها عموماً در جهت عقربه های ساعت هستند و می توانند فرکانس را در محدوده وسیعی اندازه گیری کنند.

برای اندازه گیری فرکانس از سه نوع فرکانس متر زبانه ای (ارتعاشی)، عقربه ای و دیجیتال استفاده می شود. به دلیل دقت و مقاومت فرکانس بالای ارتعاش سنج ها در برابر ضربه های مکانیکی، بیشتر این نوع در صفحات اندازه گیری فرکانس پایین و متوسط مورد استفاده قرار می گیرد.

فرکانس سنج های دیجیتال به دلیل دقت بالا در اندازه گیری فرکانس بسیار مورد استفاده قرار می گیرند. فرکانس متر به صورت موازی به شبکه برق متصل می شود. فرکانس متر عمدتاً در تابلوهای برق برای همگام سازی (موازی سازی) دو ژنراتور با شبکه برق استفاده می شود.

از دستگاه های ارتعاشی برای اندازه گیری فرکانس در نیروگاه ها و توزیع کننده های برق کارخانه استفاده می شود زیرا محدودیت های فرکانس مشخص است.محدوده اندازه گیری این دستگاه ها بسیار کم است. اما به دلیل ساخت ساده، قیمت ارزان و استحکام بالا، کاربرد فراوانی دارند.

مدل ارتعاشی معمولاً برای نصب بر روی پانل های کارخانه صنعتی استفاده می شود که ممکن است نسبت به مدل های عقربه ای در برابر عوامل خارجی مقاومت بیشتری داشته باشد.فرکانس سنج ارتعاش شامل یک سری تیغه های فلزی است که در داخل سیم پیچ در کنار یکدیگر قرار گرفته اند. هر کدام از این تیغه ها فرکانس ارتعاش خاصی دارند. هنگامی که سیم پیچ به جریان متناوب متصل می شود، یک میدان مغناطیسی متناوب در داخل آن ایجاد می شود. در اثر عمل میدان مغناطیسی، تیغه ای که فرکانس ارتعاش دو برابر فرکانس جریان متناوب دارد، با تغییرات میدان رزونانس ایجاد می کند و ارتعاش می کند و در نتیجه فرکانس جریان عبوری از سیم پیچ را نشان می دهد.

در زیر قسمت منحنی سر تیغه لحیم کاری وجود دارد که فرکانس ارتعاش تیغه را با افزایش و کاهش وزن آن به طور دقیق تنظیم می کند. فرکانس سنج ولت متر مانند به صورت موازی در مدار قرار می گیرد و در سه نوع ارتعاشی عقربه ای و دیجیتال ساخته می شود که رایج ترین نوع ارتعاش است. فرکانس کنتور تک فاز با ولتاژ 230 ولت و فرکانس کنتور سه فاز با ولتاژ 400 ولت کار می کند.

در نیروگاه ها و مراکز توزیع بیشتر از مدل های عقربه ای استفاده می کنند و در مواقعی که لازم باشد تغییرات فرکانس در یک بازه زمانی ثبت شود، از مدل های پایداری نیز استفاده می شود.
مهم ترین زمان برای استفاده از فرکانس متر زمانی است که می خواهید دو دینام را به صورت موازی (تغییر دهید) یا یک ژنراتور را در شبکه برق وارد کنید. به این فرآیند همگام سازی می گویند و دستگاهی که خود دارای دو فرکانس متر است سنکروسکوپ می گویند.

وات متر

وات متر یکی دیگر از دستگاه های اندازه گیری الکتریکی است که از وات متر برای اندازه گیری توان واقعی مصرف کننده استفاده می کند. وات متر دارای سیم پیچ جریان و ولتاژ است.سیم پیچ جریان به صورت سری و ولتاژ به صورت موازی با مصرف کننده متصل می شود و بنابراین این دو سیم پیچ دو مدار مجزا را تشکیل می دهند و روی بدنه دستگاه هد این دو سیم پیچ با سیگنال های جریان و ولتاژ مشخص می شوند. هنگام اتصال باید مراقب بود که اشتباه نکنید.

یک وات متر توان فعال و یک وات متر توان راکتیو مدار را اندازه گیری می کند. این نوع دستگاه ها با هم، جریان و ولتاژ را اندازه گیری می کنند زیرا برای اندازه گیری توان هم ولتاژ و هم جریان مورد نیاز است. مجموعه ای از وات متر از دو عنصر، یک گالوانومتر و یک مبدل تشکیل شده است.

مشخصات کنتور

ولتاژ نامی، جریان نامی، فرکانس نامی، تعداد دور در هر کیلووات ساعت، نوع توان اندازه گیری شده (اکتیو و راکتیو).
• اگر از ترانسفورماتور ولتاژ یا جریان برای تغذیه دستگاه های اندازه گیری استفاده می شود، مطمئن شوید که VA دستگاه تغذیه شده از VA مورد نظر ترانسفورماتور تجاوز نکند.
• هرگز از فیوز در C.T استفاده نکنید. ترانسفورماتور جریان
• برای محاسبه تجهیزات پانل،هر یک از خطوط تامین شده از برد باید به طور مستقل تست شوند.
• داده های اولیه مورد نیاز برای محاسبات عبارتند از: توان مصرف کننده، ولتاژ نامی، جریان نامی، فرکانس نامی،ضریب توان،بازده.

کلام آخر

تجهیزات اندازه گیری برق برای اندازه گیری پارامترهای مختلف مانند ولتاژ، جریان، توان اکتیو، توان راکتیو و ... استفاده می شود. تجهیزات اندازه گیری شامل آمپرمتر، ولت متر، مبدل، وات متر و وات متر می باشد. برای کسب اطلاعات بیشتر و خرید این محصول به وبسایت آژند برق مراجعه کنید.