고전압 저항계

이전 섹션에 표시된 설계의 대부분의 저항계는 일반적으로 9볼트 이하인 비교적 낮은 전압의 배터리를 사용합니다. 이것은 수 메가 옴(MΩ) 미만의 저항을 측정하는 데 완벽하게 적합하지만, 극도로 높은 저항을 측정해야 하는 경우 9볼트 배터리는 전기 기계식 미터 움직임을 작동시키기에 충분한 전류를 생성하기에 충분하지 않습니다.

또한 이전 장에서 논의한 것처럼 저항이 항상 안정적인(선형) 양은 아닙니다. 이것은 특히 비금속에 해당됩니다. 작은 공극(1인치 미만)에 대한 현재 과전압 그래프를 상기하십시오.

이것은 비선형 전도의 극단적인 예이지만 다른 물질은 고전압에 노출될 때 유사한 절연/전도 특성을 나타냅니다. 분명히 저전압 배터리를 전원으로 사용하는 저항계는 가스의 이온화 전위 또는 절연체의 항복 전압에서 저항을 측정할 수 없습니다. 이러한 저항 값을 측정해야 하는 경우 고전압 저항계만 있으면 충분합니다.

간단한 고전압 저항계

고전압 저항 측정의 가장 직접적인 방법은 앞서 조사한 저항계의 기본 설계와 동일한 고전압 배터리를 단순히 교체하는 것입니다.

그러나 일부 재료의 저항은 적용된 전압에 따라 변하는 경향이 있다는 것을 알고 있으므로 이 저항계의 전압을 조정하여 다양한 조건에서 저항 측정값을 얻을 수 있는 것이 유리할 것입니다.

불행히도 이것은 미터에 대한 교정 문제를 일으킬 것입니다. 미터 이동이 일정량의 전류로 전체 스케일을 편향시키면 소스 전압이 변경됨에 따라 옴 단위 미터의 전체 스케일 범위가 변경됩니다. 소스 전압을 변경하면서 이 저항계의 테스트 리드 양단에 안정적인 저항을 연결한다고 상상해 보십시오. 전압이 증가하면 미터 이동을 통해 더 많은 전류가 흐르고 따라서 더 많은 양의 편향이 발생합니다. 우리에게 정말로 필요한 것은 적용된 전압에 관계없이 측정된 안정적인 저항 값에 대해 일관되고 안정적인 편향을 생성하는 미터 이동입니다.

메거 미터

이 설계 목표를 달성하려면 megohmmeters 특유의 특별한 미터 이동이 필요합니다. , 또는 메거 , 이러한 악기로 알려져 있습니다.

위 그림에서 번호가 매겨진 직사각형 블록은 와이어 코일의 단면도입니다. 이 3개의 코일은 모두 바늘 메커니즘으로 움직입니다. 바늘을 설정 위치로 되돌리는 스프링 메커니즘이 없습니다. 무브먼트에 전원이 공급되지 않으면 바늘이 무작위로 "뜨게" 됩니다. 코일은 다음과 같이 전기적으로 연결됩니다.

테스트 리드 사이에 무한 저항(개방 회로)이 있으면 코일 1을 통한 전류는 없고 코일 2와 3만 통과합니다. 전원이 공급되면 이 코일은 두 자극 사이의 간격에 중심을 맞추려고 시도하여 바늘을 완전히 구동합니다. "무한대"를 가리키는 눈금의 오른쪽에 있습니다.

코일 1을 통한 전류(테스트 리드 사이에 연결된 측정된 저항을 통해)는 바늘을 눈금의 왼쪽으로, 다시 0으로 돌리는 경향이 있습니다. 미터 이동의 내부 저항 값은 테스트 리드가 함께 단락될 때 바늘이 정확히 0Ω 위치로 편향되도록 보정됩니다.

배터리 전압의 변화는 둘 다에서 생성된 토크에 영향을 미치기 때문에 코일 세트(바늘을 오른쪽으로 움직이는 코일 2와 3, 바늘을 왼쪽으로 움직이는 코일 1)의 경우 이러한 변형은 무브먼트 보정에 영향을 미치지 않습니다. 다시 말해, 이 저항계 움직임의 정확도는 배터리 전압의 영향을 받지 않습니다. 배터리 전압이 얼마나 많든 적든 관계없이 측정된 저항의 주어진 양은 특정 바늘 편향을 생성합니다.

전압 변화가 계기 표시에 미치는 유일한 영향은 인가된 전압에 따라 측정된 저항이 변하는 정도입니다. 따라서 메거를 사용하여 가스 방전 램프의 저항을 측정하면 저전압 및 낮은 저항(바늘이 왼쪽으로 이동)에 대해 매우 높은 저항(눈금이 눈금의 맨 오른쪽에 있음)이 표시됩니다. 스케일) 고전압용. 이것이 바로 우리가 우수한 고전압 저항계에서 기대하는 것입니다. 다양한 상황에서 대상 저항의 정확한 표시를 제공하는 것입니다.

최대의 안전을 위해 대부분의 메가 장치에는 높은 DC 전압(최대 1000볼트)을 생성하기 위한 수동 크랭크 발전기가 장착되어 있습니다. 계량기 작동자가 고전압으로 인한 충격을 받으면 자연적으로 발전기 크랭킹을 중지하므로 상태가 자체 수정됩니다. 때로는 "슬립 클러치"가 다양한 크랭킹 조건에서 발전기 속도를 안정화하는 데 사용되어 크랭킹이 빠르든 느리든 상당히 안정적인 전압을 제공합니다. 선택기 스위치를 설정하여 발전기의 여러 전압 출력 레벨을 사용할 수 있습니다.

이 사진에는 간단한 수동 크랭크 메거가 나와 있습니다.

일부 메가는 출력 전압에서 더 높은 정밀도를 제공하기 위해 배터리로 구동됩니다. 안전상의 이유로 이러한 메가는 순간 접촉 푸시버튼 스위치에 의해 활성화되므로 스위치를 "켜짐" 위치에 둘 수 없으며 미터 운영자에게 심각한 충격 위험을 초래할 수 있습니다.

실제 메가거즈

실제 메가에는 라인이라는 레이블이 붙은 3개의 연결 단자가 있습니다. , 지구 , 및 가드 . 회로도는 이전에 표시된 단순화된 버전과 매우 유사합니다.

저항은 전류가 코일 1을 통해 이동하는 라인과 접지 단자 사이에서 측정됩니다. "가드" 단자는 하나의 저항을 다른 저항과 분리해야 하는 특수 테스트 상황을 위해 제공됩니다. 예를 들어 절연 저항이 2선 케이블에서 테스트되어야 하는 시나리오를 가정해 보십시오.

도체에서 케이블 외부까지의 절연 저항을 측정하려면 메가의 "라인" 리드를 도체 중 하나에 연결하고 메가의 "접지" 리드를 케이블의 외피를 감싼 와이어에 연결해야 합니다. 케이블:

이 구성에서 메가는 한 도체와 외부 피복 사이의 저항을 읽어야 합니다. 아니면 그럴까요? 모든 절연 저항을 저항 기호로 보여주는 개략도를 그리면 다음과 같습니다.

외피에 대한 두 번째 도체의 저항(R_c2-s ), 실제로 측정할 것은 도체 대 도체 저항의 직렬 조합(R_c1-c2 ) 및 외피에 대한 첫 번째 도체(R_c1-s ). 이 사실에 신경 쓰지 않는다면 구성된 대로 테스트를 진행할 수 있습니다. 만 측정하려는 경우 두 번째 도체와 외장 사이의 저항(R_c2-s ), megger의 "Guard" 터미널을 사용해야 합니다.

이제 회로도는 다음과 같습니다.

"가드" 단자를 첫 번째 도체에 연결하면 두 도체가 거의 동일한 전위에 놓입니다. 그들 사이에 전압이 거의 또는 전혀 없으면 절연 저항은 거의 무한대이므로 사이에 전류가 흐르지 않습니다. 두 지휘자. 결과적으로 메거의 저항 표시는 첫 번째 도체의 절연체를 통해 누출되는 전류가 아니라 두 번째 도체의 절연체, 케이블 외피 및 감겨진 전선을 통과하는 전류에만 기반합니다.

메거는 현장 기기입니다. 즉, 휴대용으로 설계되었으며 일반 저항계만큼 쉽게 작업 현장의 기술자가 작동합니다. 젖은 절연체 또는 열화 된 절연체로 인한 와이어 사이의 고저항 "단락"고장을 확인하는 데 매우 유용합니다. 이러한 고전압을 사용하기 때문에 일반 저항계만큼 표유 전압(도체 간의 전기화학적 반응에 의해 생성되거나 인접 자기장에 의해 "유도"되는 1볼트 미만의 전압)의 영향을 받지 않습니다.

하이팟 테스터

전선 절연에 대한 보다 철저한 테스트를 위해 일반적으로 하이팟 이라고 하는 또 다른 고전압 저항계 테스터가 사용됩니다. 이러한 특수 기기는 1kV를 초과하는 전압을 생성하며 오일, 세라믹 절연체의 절연 효과 및 기타 고전압 기기의 무결성을 테스트하는 데 사용할 수 있습니다. 이러한 고전압을 생성할 수 있기 때문에 숙련된 직원만 최대한 주의하여 작동해야 합니다.

하이팟 테스터와 메가 메가(특정 조건에서)는 손상 을 일으킬 수 있다는 점에 유의해야 합니다. 잘못 사용된 경우 와이어 절연. 단열재가 고장되면 과도한 전압을 가하면 전기적으로 절연되는 능력이 손상됩니다. 다시 말하지만, 이러한 도구는 교육을 받은 직원만 사용해야 합니다.

관련 워크시트:

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기본 저항계 사용 워크시트