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電圧の測定(でんあつのそくてい)

◆直流電圧の測定

倍率器を電圧計と直列に接続して測定する。

◆交流電圧の測定

計器用変圧器(VT)で変圧し交流電圧計で測定する。

◆高電圧の測定

計器用変圧器(VT)で変圧し交流電圧計で測定するほか、静電型電圧計により直流および交流の電圧を測定することができる。

◆三相交流電圧の測定

計器用変圧器(VT)を2個使用して交流電圧計で測定する。

各相の相間電圧を測定する。

◆微小電圧の測定

電位差計で既知の電圧と比較する。

◆火花間隙による高電圧測定

電極の形状、間隔および周囲の空気の状態(気圧、気温、湿度など)が一定であれば電極間の火花放電電圧が一定であることに基づいてなされる。正弦波であれば実効値が求められる。実用化されたものは、針状間隙および球状間隙の2種類である。針状間隙は縫い針2本の間に火花を飛ばして電圧の値を知るものである。AIEEの規定では火花間隙と実効電圧との関係は次の通りである。

実効電圧(kV) - 火花間隙(mm)は、10 - 11.9、15 - 18.4、20 - 25.4、25 - 33、30 - 41、35 - 51、40 - 62、45 - 75、50 - 90、60 - 118、70 - 149、80 - 180

ただしこれは湿度、電極の形状などによる影響が大きく、火花の遅れが大きいから、精密な測定には不適で、使用範囲は10V〜50Vである。

球状間隙は針状間隙よりも断然安定し、ピーク(F.W.Peak)の研究では、間隙と火花との間には次の関係がある。

E=δ.27.21(1+(0.54/(δr)))×r×((s/r)×(1/f))

:ただしEは火花電圧(実効値)(V)、δは空気密度の比=(0.932×b)/(273+t)、tは摂氏温度、bは気圧(mm)、rは球の半径(cm)、sは間隙の距離(cm)、fはs/rなる比のみに関する係数

両球絶縁ならびに一球接地の場合のfの値をそれぞれfiおよびf0とすれば、s/r、fiおよびf0の関係は、

0.1 - 1.03 - 1.03、0.2 - 1.06 - 1.06、0.4 - 1.14 - 1.14、0.6 - 1.215 - 1.22、0.8 - 1.29 - 1.31、1.0 - 1.366 - 1.41、1.2 - 1.44 - 1.51、1.4 - 1.52 - 1.62、1.6 - 1.61 - 1.73、1.8 - 1.69 - 1.85、2.0 - 1.78 - 1.97、3.0 - 2.23 - 2.59、4.0 - 2.69 - 3.21

◆関連項目

・電流の測定

・電力の測定

・抵抗の測定

・指示電気計器

・電気計測工学

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