Перейти к содержанию

Измерение тока при высоком напряжении


removefire

Рекомендуемые сообщения

Задача стоит не простая и хочется сделать удобно не пересчитывая( используя делитель), дабы узнать ток.

Вкратце: 

Есть оборудование выдающее максимально ~1700 Вольт, максимальный ток при этом 30 mA (может быть выше при пробитии через воздух), но в основном ток скачет на уровне больше 100 мкА.

Показание тока нужно видеть напрямую(так скажем в реальном времени не пересчитывая ручками). Поэтому пришла мысль воспользоваться мультиметром, но меня постигла неудача, учитывая, что я измерял ток, сгорел в мультиметре резистор.

Задача стоит в итоге такая: 

Измерять ток от 0 мкА до 20-30 mA, при этом напряжение с данным током будет 1700 В. 

 

P.S. пожалуйста, можно без вопросов зачем мне это нужно и т.п.. Просто вот нужно и все.

P.S.S. пробитие имелось в виду от ионизирующего воздуха рядом и в определенный момент пробивает и ток зашкаливает.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Незнаю как теперишние мультики, но обычный стрелочный прибор думаю легко это измерит. Как работает амперметр? Он включается в разрыв провода. В самом приборе при этом будет падение напряжения пол вольта наверное. То есть на клеммах прибора будет разность напряжение пол вольта- вольт. Это примерно то же самое, как мерить одну батарейку, сколько в ней вольт. 

Единственная опасность будет- это чтоб воздух был сухой и комнатной температуры. 

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Сравнительное тестирование аккумуляторов EVE Energy и Samsung типоразмера 18650

Инженеры КОМПЭЛ провели сравнительное тестирование аккумуляторов EVE и Samsung популярного для бытовых и индустриальных применений типоразмера 18650. 

Для теста были выбраны аккумуляторы литий-никельмарганцевой системы: по два образца одного наименования каждого производителя – и протестированы на двух значениях тока разряда: 0,5 А и 2,5 А. Испытания проводились в нормальных условиях на электронной нагрузке EBD-USB от ZKEtech, а зарядка осуществлялась от лабораторного источника питания в режиме CC+CV в соответствии с рекомендациями в даташите на определенную модель. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

  • 10 месяцев спустя...

Новый аккумулятор EVE серии PLM для GSM-трекеров, работающих в жёстких условиях (до -40°С)

Компания EVE выпустила новый аккумулятор серии PLM, сочетающий в себе высокую безопасность, длительный срок службы, широкий температурный диапазон и высокую токоотдачу даже при отрицательной температуре. 

Эти аккумуляторы поддерживают заряд при температуре от -40/-20°С (сниженным значением тока), безопасны (не воспламеняются и не взрываются) при механическом повреждении (протыкание и сдавливание), устойчивы к вибрации. Они могут применяться как для автотранспорта (трекеры, маячки, сигнализация), так и для промышленных устройств мониторинга, IoT-устройств. Подробнее параметры и результаты тестов новой серии PLM по ссылке.

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

Приветствую всех, я очередной изобретатель велосипеда.

Требуется измерять постоянный и переменный ток и напряжение в диапазоне от 0 В до 14 кВ при токе до 0,24 А.  С измерением напряжения всё вроде как понятно - делитель напряжения. Но вот как измерить ток? Трансформатор тока - не плохой вариант, на крайний случай годится. Но для включения в цепь с таким напряжением он будет иметь не малые размеры и вес. Использовать шинный трансформатор тока на меньшее напряжение, при условии что вместо шины через него будет пропущен провод с высоким напряжением - было бы хорошо. Но совершенно не понятно можно ли так делать. Например в РЭ на трансформатор ТШП-0,66 есть такая фраза:

Цитата

"Допускается использование трансформаторов тока ТШП-0,66 и ТШП-0,66-I в электрических цепях на номинальное напряжения выше 0,66 кВ, при условии, что главная изоляция между шиной или токопроводящими жилами кабеля и вторичной обмоткой трансформаторов обеспечивается собственной изоляцией шины или кабеля."

Непонятно на сколько выше напряжение допускается. 1 кВ, 10 кВ или можно даже 750 кВ... Использовать датчик тока на основе эффекта Холла - та же проблема что и с трансформатором тока на низкое напряжение. Нигде не нашёл информацию о максимально допустимом напряжении. А как быть с постоянным током? Сюда даже трансформатор тока не подключиш.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Литиевые батарейки и аккумуляторы от мирового лидера  EVE в Компэл

Компания Компэл, официальный дистрибьютор EVE Energy, бренда №1 по производству химических источников тока (ХИТ) в мире, предлагает продукцию EVE как со склада, так и под заказ. Компания EVE широко известна в странах Европы, Америки и Юго-Восточной Азии уже более 20 лет. Недавно EVE была объявлена поставщиком новых аккумуляторных элементов круглого формата для электрических моделей «нового класса» компании BMW.

Продукция EVE предназначена для самого широкого спектра применений – от бытового до промышленного. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

Имеется в виду, при напряжении в измеряемой цепи выше 0,66 кВ, собственная изоляция трансформатора уже не учитывается и проводник (шина) этой цепи должен иметь соответствующую изоляцию, выдерживающую это самое напряжение (как для прямого прикосновения к ней).
Аналогично и с датчиком Холла - обеспечьте качественную, выдерживающую ваши 14 кВ, изоляцию корпуса и вторичных цепей датчика от измеряемой цепи и измеряйте на здоровье.

зы. При постройке делителя для измерения напряжения обратите внимание на максимально допустимое напряжение на выводах резисторов - этот параметр тоже надо учитывать - набирать длинные "гирлянды" либо использовать высоковольтные резисторы.

Изменено пользователем Dr. West

"Я не знаю какой там коэффициент, я просто паять умею. "

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

В 08.02.2019 в 11:53, NV64 сказал:

Сюда даже трансформатор тока не подключишь.

Измерение тока при напряжениях выше 2...5 кВ совсем не тривиальная задача. Тем более, что ток всего 240 мА и, наверное, нужна какая то адекватная точность, а не показометр плюс-минус 50%.

Сам измеритель ничего особенного из себя не представляет - обычное измерение падения на шунте.

Датчик Холла при таком токе не обеспечит той самой вменяемой точности, поскольку самый чувствительный из широко распространенных имеет чувствительность 10 Ампер на полную шкалу. Двухполярные - 5 А на полшкалы, что тоже самое... А кроме того, изоляция этих датчиков не рассчитана на 14 кВ, значит его применение НИЧЕГО НЕ РЕШАЕТ.

Из всего этого следует, что ОСНОВНОЙ ЗАДАЧЕЙ является создание изолированного источника питания с допустимым напряжением между сторонами порядка 20 кВ. На изолированной стороне делают обычный  ЦИФРОВОЙ измеритель тока на МК с АЦП для измерения падения напряжения на токовом шунте и передаче данных на холодную сторону по оптоволокну или просто по открытому оптоканалу (ИК светодиод - ИК фототранзистор). Причем конструкция оптоканала так же должна выдерживать оные 20 кВ.

Вот собственно и все....

Есть готовые оптоизоляторы для цифровых шин на 7,5 кВ. Они стоят как самолет. Так что за готовыми интегральными решениями даже не рыпайтесь...

 

В 08.02.2019 в 11:53, NV64 сказал:

Нигде не нашёл информацию о максимально допустимом напряжении.

Даладна!!! :crazy: Один из ОСНОВНЫХ параметров даташита на подобные устройства - допустимое напряжение изоляции.

戦う前に相手のベルトの色に注目

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

В 09.02.2019 в 08:21, Dr. West сказал:

обеспечьте качественную, выдерживающую ваши 14 кВ, изоляцию корпуса и вторичных цепей датчика от измеряемой цепи и измеряйте на здоровье.

Спасибо что подтвердили мою мысль, я так и думал. Но всё таки почему производители не пишут конкретно об этом. Что нибудь типа такого "при соблюдении соответствующей изоляции токоведущей жилы максимальное напряжение не ограничено"

В 09.02.2019 в 08:21, Dr. West сказал:

обратите внимание на максимально допустимое напряжение на выводах резисторов

С делителем проблем не должно быть т.к. планируется использовать готовое решение. Но если придётся делать самому, обязательно учту. В книге "Измерения на высоком напряжении"  рекомендуется гирлянду резисторов в масло поместить даже)

В 10.02.2019 в 08:57, my504 сказал:

Измерение тока при напряжениях выше 2...5 кВ совсем не тривиальная задача. Тем более, что ток всего 240 мА и, наверное, нужна какая то адекватная точность, а не показометр плюс-минус 50%.

Именно так

В 10.02.2019 в 08:57, my504 сказал:

А кроме того, изоляция этих датчиков не рассчитана на 14 кВ

Изоляция будет обеспечена токоведущей жилой. Заявлено 25 кВ.

В 10.02.2019 в 08:57, my504 сказал:

ОСНОВНОЙ ЗАДАЧЕЙ является создание изолированного источника питания с допустимым напряжением между сторонами порядка 20 кВ

Т.е. можно взять блок питания сетвой 220 V AC - 12 V DC (для питания амперметра и опторазвязки), какой нибудь амперметр с RS485, шунт и опторазвязку. Шунт включить последовательно в высоковольтную цепь. Всё это дело изолировать от остальной части и с помощью опторазвязки получать данные?

В 10.02.2019 в 08:57, my504 сказал:

Даладна!!! :crazy: Один из ОСНОВНЫХ параметров даташита на подобные устройства - допустимое напряжение изоляции.

Я имел ввиду не напряжении изоляции, а напряжение при котором может производится измерение.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Наилучшую развязку даст радиоканал,  номенклатура готовых модулей приема/передачи достаточно обширная,  а запитать устройство можно от литиевого аккумулятора , вам же не 24/7 надо измерять.  Достаточно иметь несколько сменных батарей и контролировать их разряд. Устройство будет работать под потенциалом высоковольтной цепи, никаких связей с остальной схемой иметь не будет . Для любительского устройства вполне реальный способ, для промышленного , уже будут нюансы.  

Есть готовые решения в виде выносных токоизмерительных клещей мультиметров, но у них разрешение низкое. 

Изменено пользователем E_C_C
Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

3 минуты назад, E_C_C сказал:

Наилучшую развязку даст радиоканал

Что то мне подсказывает что при таком напряжении будут большие помехи, и радиоканал работать не будет.

8 минут назад, E_C_C сказал:

запитать устройство можно от литиевого аккумулятора , вам же не 24/7 надо измерять.

Да, хороший вариант. Правда придётся заморочиться с контролем заряда батарей при выключенном высоком напряжении. Хотя тогда пропадает смысл физической развязки... Но всё таки чем плох вариант с сетевым источником питания AC/DC? При условии что заземление источника обязательно будет.

14 минуты назад, E_C_C сказал:

для промышленного , уже будут нюансы

Задача в принципе не самая простая. Но решать как то надо)

15 минут назад, E_C_C сказал:

Есть готовые решения в виде выносных токоизмерительных клещей мультиметров, но у них разрешение низкое.

Да, насколько мне известно у них предел измерения начинается с десятков ампер.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

39 минут назад, NV64 сказал:

чем плох вариант с сетевым источником питания AC/DC?

Пробивным напряжением, обмотки трансформатора, оптрона в обратной связи, конденсаторов цепи защиты от помех. Расстоянием между проводниками на печатной плате , и пр.

 

41 минуту назад, NV64 сказал:

Что то мне подсказывает что при таком напряжении будут большие помехи, и радиоканал работать не будет.

Помехи бывают от искровых разрядов, ток и напряжения сами по себе сильных помех не дадут.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

В 08.02.2019 в 15:53, NV64 сказал:

Требуется измерять постоянный и переменный ток и напряжение в диапазоне от 0 В до 14 кВ при токе до 0,24 А.................Непонятно на сколько выше напряжение допускается. 1 кВ, 10 кВ или можно даже 750 кВ... Использовать датчик тока на основе эффекта Холла - та же проблема что и с трансформатором тока на низкое напряжение. Нигде не нашёл информацию о максимально допустимом напряжении. А как быть с постоянным током? Сюда даже трансформатор тока не подключиш.

По мне, так слишком много неопределённости. @NV64 вы бы определились в параметрах и конструктиве. Кст, еще один вопрос - это будет промышленная разработка или одиночный опытный экземпляр для себя? А бюджет?

Пока мне видится вариант раздельной конструкции со связью (в обе стороны) по оптоканалу по ИК. На высокой стороне полностью автономный блок с питанием от аккумулятора. С другой стороны, обычный ИК порт к компу. И измерения любые можно организовать и контроль аккумуляторов и тп и тд. 

Переубедить Вас мне не удастся, поэтому сразу перейдем к оскорблениям.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

33 минуты назад, DoG70 сказал:

вы бы определились в параметрах и конструктиве

На данный момент прорабатывается возможность изготовления, рассматриваются различные варианты. Отпала необходимость мерить постоянное напряжение и ток, что несколько облегчает задачу.

39 минут назад, DoG70 сказал:

еще один вопрос - это будет промышленная разработка или одиночный опытный экземпляр для себя?

Промышленная разработка.

37 минут назад, DoG70 сказал:

На высокой стороне полностью автономный блок с питанием от аккумулятора.

Требуется питание от сети. Аккумулятор не подходит.

На данный момент для измерения тока самым подходящим видится трансформатор ТОП-0,66. Можно подобрать с соотношением на первичной и вторичной обмотках 1 к 1. Т.е. при 1 А на первичной обмотке будет 1 А на вторичной обмотке.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

если высокое напряжение относительно корпуса(общего провода) то нет никаких проблем поставить измеритель тока в цепи провода, который соединяет с общим

все гениальное просто. чем проще тем надежнее.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

4 часа назад, NV64 сказал:

Изоляция будет обеспечена токоведущей жилой. Заявлено 25 кВ.

Причем тут токоведущая жила с ее изоляцией, когда для датчика тока на Холле есть допустимое напряжение между шиной через которую течет измеряемый ток и электронной частью, которая будет иметь потенциал близкий к нулевому?

Для подобных датчиков тока изоляция рассчитана примерно на 5 кВ. То есть такой датчик не решает ни задачу изоляции, ни задачу измерения тока с определенной точностью.

戦う前に相手のベルトの色に注目

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

4 часа назад, NV64 сказал:

Т.е. можно взять блок питания сетвой 220 V AC - 12 V DC

Нельзя. Напряжение на измеряемом проводе будет приложено к изоляции этого БП. Таких стандартных БП нет. Его и нужно разработать. Основная проблема - разнос первичной и вторичной обмоток. Это потребует намотки первички и вторички на разных кернах магнитопровода с одновременной изоляцией самого магнитопровода. 20 кВ - это очень серьезное напряжение, особенно если речь идет об обсуждаемом токе. Это соответствует мощности источника измеряемого тока порядка 3,5 кВт минимум. Пробой будет с фейерверком.

戦う前に相手のベルトの色に注目

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Её нет ещё. Планируется что то типа такого:

1) Высоковольтный блок. В нём трасформатор повышающий + ЛАТР.

2) Низковольтный блок. Управление ЛАТРом + вольтметр и амперметр.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

54 минуты назад, NV64 сказал:

Планируется что то типа такого:

так вы нарисуйте сначала

1 час назад, v1ct0r сказал:

схему(можно упрощенную) вашего устройства

а потом можно о чем то говорить

все гениальное просто. чем проще тем надежнее.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

2 часа назад, v1ct0r сказал:

если высокое напряжение относительно корпуса(общего провода) то нет никаких проблем поставить измеритель тока в цепи провода, который соединяет с общим

5c615ec1a3abc_.JPG.de0aa9b44a30d0e3ef04ecd2a5c28521.JPG

все гениальное просто. чем проще тем надежнее.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

3 часа назад, NV64 сказал:

В нём трасформатор повышающий + ЛАТР.

ЛАТР на 3,5 кВт? :lol:

Вы элементарный расчет по мощности делали?

Обычный ЛАТР имеет габаритную мощность порядка 150...200 Ватт. То есть даже без учета КПД ток высоковольтного выхода будет не более 200 Вт/14000 В=14 мА

戦う前に相手のベルトの色に注目

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

ну вы малость "преувеличиваете"

Обычный ЛАТР (0-250в) на 2 ампера даст ток до 35 ма, а 9 амперный  до 160 ма

но я сильно сомневаюсь, что @NV64 действительно нужны такие токи на 14000 вольт

я думаю на порядок точно меньше, а может и на два

все гениальное просто. чем проще тем надежнее.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

5 минут назад, v1ct0r сказал:

Обычный ЛАТР (0-250в) на 2 ампера

Обычный ЛАТР при токе нагрузки 2 ампера просаживается так, что при входном 220 на выходе и 200 не получить при самом высоком выходном. Такшта эти 2 ампера - чиста для не сгореть синим пламенем, а не для нагрузки.

Что касается автора темы, то нужно еще выяснить что является таргетом - ток 240 мА или что то другое. А то человек потратит время почем зря...

戦う前に相手のベルトの色に注目

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

В былинные времена кинескопных телевизоров накал высоковольтного кенотрона делали довольно просто: через ферритовый сердечник трансформатора ТВС продевали 1 виток провода в высоковольтной изоляции.
Накал там прямой,  так что виток под полным анодным напряжением кинескопа. 
Вроде ничего не должно помешать это повторить сегодня - сердечник ТВС довольно здоровенный, обмотки по нему разнесутся далеко.
А обмен информацией с амперметром на МК, как тут уже писали - по оптике. Шикарная идея на самом деле.
Я знаю лазерный аппарат, который при работе использует разряд от батареи конденсаторов в 40 кВ - так в нём всё внутреннее управление оптическими линиями выполнено.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.
Примечание: Ваш пост будет проверен модератором, прежде чем станет видимым.

Гость
Unfortunately, your content contains terms that we do not allow. Please edit your content to remove the highlighted words below.
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Восстановить форматирование

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

Загрузка...
  • Последние посетители   0 пользователей онлайн

    • Ни одного зарегистрированного пользователя не просматривает данную страницу
×
×
  • Создать...