Trong hoạt động sản xuất và vận hành hệ thống điện, kiểm tra định kỳ là cơ sở để theo dõi tình trạng thiết bị. Máy đo điện trở một chiều được dùng để đo giá trị điện trở của các bộ phận như cuộn dây máy biến áp, tiếp điểm đóng cắt, cáp, thanh cái và cuộn dây động cơ. Kết quả đo là một dữ liệu quan trọng để nhận biết thay đổi bất thường tại vị trí dẫn điện hoặc liên kết bên trong thiết bị, so sánh giữa các lần kiểm tra hoặc đánh giá sự thay đổi của thiết bị theo thời gian.
Máy đo điện trở một chiều dùng để làm gì ?
Điện trở một chiều là thông số phản ánh đặc tính dẫn điện của phần tử được kiểm tra trong điều kiện đo xác định. Khi giá trị thay đổi bất thường so với dữ liệu lịch sử hoặc giữa các vị trí tương đương, người vận hành có thêm cơ sở để xem xét tình trạng mối nối, dây dẫn và cuộn dây.
Thiết bị đo điện trở DC thường được áp dụng cho các công việc sau:
Kiểm tra điện trở cuộn dây của máy biến áp.
Đánh giá điện trở tại tiếp điểm của thiết bị đóng cắt.
Kiểm tra các đầu nối, đầu cáp và vị trí ép chặt trên cáp.
Đo điện trở của thanh cái hoặc cuộn dây động cơ khi phù hợp với yêu cầu kiểm tra.
Đo điện trở thấp: vị trí dây đo quyết định kết quả
Ở vùng điện trở thấp, điện trở của dây dẫn và điểm tiếp xúc có thể trở thành một phần đáng kể trong tổng giá trị đo. Cấu hình bốn dây Kelvin được sử dụng để tách đường cấp dòng và đường lấy điện áp, giúp hạn chế ảnh hưởng của dây dẫn đến phép đo.
Vị trí đặt dây Sense cũng cần được quan tâm. Điện áp phải được lấy càng gần phần tử cần xác định điện trở càng tốt. Nếu điểm lấy điện áp đặt xa đối tượng, điện trở của đoạn dẫn nằm giữa hai vị trí này có thể được đưa vào kết quả.
Đặc biệt với thanh dẫn, đầu nối hoặc tiếp điểm có điện trở rất thấp, chỉ một thay đổi nhỏ trong vị trí đấu dây cũng có thể tạo ra sự khác biệt đáng kể giữa hai phép đo.
Điện áp nhiệt điện và tiếp xúc kim loại
Khi mức điện áp cần đo chỉ còn ở vùng microvolt hoặc miliVolt, các điện áp ký sinh trong mạch đo bắt đầu trở nên đáng chú ý. Một nguồn thường gặp là sức điện động nhiệt sinh ra tại các mối nối giữa những vật liệu kim loại khác nhau khi tồn tại chênh lệch nhiệt độ.
Bản thân điểm tiếp xúc cũng không có diện tích dẫn điện lý tưởng. Dòng điện tập trung qua những vùng tiếp xúc thực tế trên bề mặt kim loại, trong khi lớp ôxít hoặc màng bề mặt có thể làm thay đổi đặc tính tiếp xúc.
Vì vậy, một phép đo điện trở thấp cần xem xét cả đường đi của dòng điện và vị trí hình thành điện áp đo, thay vì chỉ quan tâm đến giá trị hiển thị cuối cùng.
Cuộn dây cần thời gian để đạt trạng thái ổn định
Cuộn dây của máy biến áp, động cơ hoặc cuộn cảm không phản ứng giống một điện trở thuần. Khi cấp dòng DC, năng lượng từ trường được hình thành trong cuộn dây và dòng điện cần một khoảng thời gian để đạt trạng thái ổn định.
Nếu ghi kết quả quá sớm, giá trị có thể chưa đại diện cho trạng thái xác lập của cuộn dây. Với cuộn dây có độ tự cảm lớn, thời gian ổn định có thể kéo dài đáng kể.
Đặc điểm này cũng ảnh hưởng đến khả năng lặp lại của phép đo. Hai lần kiểm tra cùng một cuộn dây nhưng ghi số liệu tại các thời điểm khác nhau có thể cho kết quả khác nhau dù tình trạng điện của cuộn dây không thay đổi.
Dòng thử liên quan trực tiếp đến nhiệt độ cuộn dây
Tăng dòng đo giúp tạo ra điện áp lớn hơn trên điện trở cần kiểm tra, nhưng đồng thời làm tăng công suất tiêu tán:
P = I²R
Khi dòng điện tăng, nhiệt lượng sinh ra trên cuộn dây tăng theo bình phương dòng điện. Điện trở của dây dẫn lại phụ thuộc vào nhiệt độ, nên quá trình đo có thể làm chính đối tượng thử thay đổi trạng thái.
Đây là lý do việc lựa chọn dòng thử cần phù hợp với kích thước, điện trở và đặc tính nhiệt của đối tượng. Khi theo dõi thiết bị qua nhiều lần kiểm tra, duy trì điều kiện dòng đo tương đương cũng giúp dữ liệu có tính so sánh tốt hơn.
Đo cuộn dây máy biến áp cần lưu ý từ dư
Máy đo điện trở máy biến áp có dòng điện một chiều chạy qua cuộn dây máy biến áp có thể làm lõi từ xuất hiện từ dư. Trạng thái này có thể tồn tại sau khi kết thúc phép đo và ảnh hưởng đến đặc tính từ của máy trong lần đóng điện tiếp theo.
Vì vậy, Máy đo điện trở một chiều trên máy biến áp không chỉ kết thúc khi giá trị điện trở đã được ghi nhận. Quá trình ngắt dòng, xả năng lượng và khử từ cần được xử lý phù hợp với thiết bị.
Đây là một điểm khác biệt đáng chú ý giữa phép đo điện trở của một linh kiện thông thường và phép đo trên hệ thống có phần tử cảm lớn.
Giá trị đo cần đi cùng điều kiện kiểm tra
Một hệ thống quản lý dữ liệu tốt nên lưu kết quả cùng các thông tin liên quan như vị trí đo, nhiệt độ, dòng thử, thời gian đo và điều kiện vận hành. Khi các thông số được duy trì nhất quán, sự thay đổi của điện trở qua nhiều chu kỳ có thể cung cấp thông tin hữu ích về tình trạng của đường dẫn dòng và cuộn dây.
Cấu hình bốn dây, dòng thử, khả năng xử lý tải cảm, thời gian ổn định, khả năng bù điện áp lệch và phương thức ghi dữ liệu đều ảnh hưởng đến giá trị sử dụng của thiết bị.
Với đường dẫn dòng lớn, tiếp điểm, thanh dẫn hoặc cuộn dây có độ tự cảm cao, một máy đo điện trở thấp sẽ phù hợp hơn thiết bị đo điện trở thông thường.
Nhiệt độ tăng có thể làm điện trở của vật dẫn tăng, trong khi nhiệt độ giảm có thể làm điện trở giảm. Ghi nhận và quy đổi nhiệt độ khi cần thiết giúp việc so sánh dữ liệu có ý nghĩa hơn.
Khi lựa chọn Máy đo điện trở thấp, nên xác định trước mức điện trở cần đo, đặc tính cảm của tải, dòng thử yêu cầu và cách sử dụng dữ liệu sau phép đo.
