Современные измерители тока, изобретенные до 1-й мировой войны.

В этом году, как известно, исполняется 100-летний юбилей плана ГОЭЛРО. Собственно этот план положил начало электрификации всего Советского Союза и сейчас многие энергосистемы стран, вышедших из СССР технологически являются наследниками этого плана.

Электрификация произвела революцию как в промышленности, так и в быту, причем отрасль с начала освоения развивалась и трансформировалась неоднократно.
Достаточно посмотреть на машинный зал электростанции начала 20 века : 

И сравнить с современным машинным залом : 

Бурное развитие электроэнергетики требовало параллельного развития измерительной техники, ибо электроэнергетика - это такая отрасль, где ничего нельзя увидеть: ни ток, ни напряжение, ни сопротивление, а исключительно измерить.

И сегодня во время юбилея, мы расскажем об одном изобретении, сделанном на заре электрификации и которое начало широко применяться только сейчас. Речь о петле Роговского.

Бурное развитие генерации электроэнергии поставило перед приборостроителями задачу измерения все больших и больших токов. В стационарных условиях это не представляло особых проблем: с помощью шунтов и трансформаторов тока, однако в полевых условиях это было довольно сложно.

Выход был найден в виде токоизмерительных клещей с разъемным магнитопроводом и такие приборы постоянно выпускаются и совершенствуются, растет их точность. Существуют токовые клещи с разъемными магнитопроводами построенные на базе трансформаторов тока или датчиков Холла. Последние измеряют также и постоянный ток. В качестве примера приведем прибор UT211:

Однако, данному методу присущи некоторые недостатки: жесткая конструкция трансформатора, ограниченный размер раскрытия зева и довольно большая толщина губок магнитопровода. Это не позволяет проводить измерения там, где провода расположены слишком близко или имеют сечение большее, чем зев трансформатора.

Решение было найдено в далеком прошлом. Еще в 1887 году профессор Бристольского Университета Артур Принц Чатток проводил эксперименты с катушкой, намотанной на стержень из резины, однако, в основном он проводил измерения магнитных полей, но не силы тока.

Окончательное описание устройства для измерения токов было дано в 1912 году В. Роговски и В. Стейнхаусом и называлось оно “Тороидальная катушка для дистанционного измерения переменного тока”. Впоследствии катушка получила имя петли или пояса Роговского. Также, имя Вальтера Роговского носит электротехнический институт в Ахене, где он служил директором с 1920 года.

Устройство пояса Роговского довольно просто - на немагнитный сердечник производится намотка провода и в центр катушки помещается проводник с током. Выходное напряжение на выводах катушки будет пропорционально производной тока, то есть катушка может служить преобразователем только переменного тока.

Что немаловажно - катушка может быть изготовлена с гибким разъемным сердечником и обеспечивает безопасное измерение достаточно больших по амплитуде токов.

Данные свойства были использованы в новейших разработках приборостроителей и позволило создать достаточно доступные по затратам и простые в эксплуатации приборы серии UT281:  

Используя гибкую петлю Роговского в качестве измерительного преобразователя, стало возможным измерение гораздо больших по значениям токов (до 3000А), охват габаритных проводников до 16 см в диаметре, а также измерение в проводах, расположенных в труднодоступных и стесненных условиях.

Как видим, открытие времен первой мировой войны помогло создать очень современный и востребованный прибор, который найдет свое применение в лабораториях и цехах электроэнергетической и промышленной области.

Ознакомиться более подробно с характеристиками приборов можно на интернет портале Pribor.kz

Портал принадлежит официальному дистрибьютору компании UNI-T - ТОО Test instruments, которое поставляет промышленные приборы и инструменты для производственных предприятий Казахстана более 15 лет.