Bir Yüksek Gerilim Laboratuvarının Ölçüm Belirsizliğinin Belirlenmesi

Abstract

Yüksek alternatif gerilimler ve darbe gerilimleri bilinen geleneksel ölçme sistemleri ile ölçülemezler. Bir yüksek gerilim ölçme sistemi, gerilim bölücü veya ölçü transformatörü gibi dönüştürücü elemanlardan, ölçü kabloları gibi iletim elemanlarından ve dijital kaydediciler ve tepe değer ölçü aletleri gibi kaydedici cihazlardan oluşur. Yüksek gerilim ölçmelerindeki ölçüm belirsizliğine etki eden birçok bileşen bulunmaktadır. Bunlar gerilim bölücü ve ölçüm kablosundan oluşan sistemin gerilim çevirme oranından kaynaklanan belirsizlik, sıcaklıktan kaynaklanan belirsizlik, tepe değer voltmetresi ve dijital kaydedicilerinden kaynaklanan belirsizlik bileşenleridir. Bu çalışmada, bir yüksek gerilim laboratuvarının ölçüm belirsizliği belirlenmiştir. Bu amaçla, ölçümün belirsizliğinin nedenleri ortaya konulmuş, belirsizlik tipleri ve belirsizlik hesaplama yöntemleri incelenmiştir. Daha sonra, alternatif gerilim, yıldırım darbe gerilimi ve anahtarlama darbe gerilimleri tanımlanmıştır. Ölçümlerin yapıldığı yüksek gerilim laboratuvarı ölçüm sistemi tanıtılmıştır. Yüksek gerilim laboratuvarının ölçüm belirsizliğinin belirlenmesi amacıyla UME referans ölçüm sistemi ile eş zamanlı ölçümler yapılmıştır. Belirsizlik bileşenleri kullanılarak alternatif gerilim ölçüm sistemi ve darbe gerilimi ölçüm sistemi için belirsizlik bütçeleri oluşturulmuştur. Son olarak, yüksek gerilim laboratuvarı alternatif gerilim ölçüm sisteminin genişletilmiş belirsizliği ve darbe gerilimi ölçüm sisteminin genlik büyüklüğü ve zaman büyüklüğü genişletilmiş belirsizlikleri %95 güvenilirlik düzeyi (k = 2) için belirlenmiştir.

The measurement of high level alternating voltages and impulse voltages can not be measured directly with conventional measuring systems. A high voltage measuring system consists of converting devices such as voltage divider or measuring transformer, transmission device like measuring cable and a peak voltmeter or a digital recording device. The uncertainty of the high voltage measurements is influenced by many factors. These are the uncertainty caused by the voltage ratio defined by the voltage divider and measuring cable, the uncertainty caused by the temperature, the uncertainty caused by the resolution of the peak voltmeter and digital recording device. In this study, the measurement uncertainty of a high voltage laboratory has been determined. For this aim, sources of measurement uncertainty types of uncertainty and calculation methods of uncertainty have been examined. Then, alternating voltage, lightning impulse and switching impulse voltages have been defined. The high voltage laboratory, which the measurements were performed, has been described. In order to determine the uncertainty of the high voltage laboratory measurements have been performed simultaneously with UME reference measuring system. The uncertainty budgets of alternating measuring system and impulse voltage measuring system have been formed by using the uncertainty components. Finally the expanded uncertainty of the alternating voltage measurement system and the expanded uncertainties for the voltage and time parameters of impulse measuring system of the high voltage laboratory have been determined with the confidence level of 95% (k = 2).