一、电工仪表基本知识(一)电工仪表种类按照工作原理,电工仪表分为磁电式、电磁式、电动式,感应式等仪表。 磁电式仪表由固定的永久磁铁、可转动的线圈及转轴、游丝、指针、机械调零汛构等织成。线圈位于永久磁铁的极靴之间。当线圈中流过直流电流时,线圈在永久磁铁的磁场中受力,并带动指针、指针停留在某一确定位置,刻度盘上给出一相应的读数。机械调零机构用于校正零位误差,在没有测量讯号时借以将仪表指针调到指向零位。磁电式仪表的灵敏度和精确度较高,刻度盘分度均勾。磁由式仪表必须加上整流器才能用于交流测量,而过载能力较小。磁电式仪表多用来制作搀带式电压表、电流表等表计。 电磁式仪表由固定的线圈、可转动的铁芯及转轴、游丝、指针、机械调零机构等组成。铁芯位于线圈的空腔内。当线圈中流过电流时,线圈产生的磁场使铁芯磁化。铁芯磁化后受到磁场力的作用并带动指针偏转。电磁式仪表过载能力强,可直接用于直流和交流测量。电磁式仪表的精度较低;刻度盘分度不均匀;容易受外磁场干扰,结构上应有抗干扰设计。 电动式仪表由固定的线圈、可转动线圈及转轴、游丝、指针、机械调零机构等组成。当两个线圈都流过电流时,可转动线圈受力并带动指针偏转。电动式仪表可直接用于交、直流测量;精度较高。电动式仪表制作电压表或电流表时,刻度盘分度不均匀,结构上也应有抗干扰设计。电动式仪表常用来制作功率表、功率因数表等表计。 感应式仪表由固定的开口电磁铁、永久磁铁、可转动铝盘及转轴、计数器等组成。当电磁铁线圈中流过电流时,铝盘里产生涡流,涡流与磁场相互作用使铝盘受力转动,计数器计数。铝盘转动时切割永久磁铁的磁场产生反作用力矩。感应式仪表用于计量交流电能。按精确度等级,电工仪表分为0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、4.0等七级。仪表精确度K%用引用相对误差表示,例如,0.5级仪表的引用相对误差为0.5%。 按照测量方法,电工仪表主要分为直读式仪表和比较式仪表。前者根据仪表指针所指位置从刻度盘上直接读数,如电流表、万用电表、兆欧表等。后者是将被测量与已知的标准量进行比较来测量,如电桥、接地电阻测量仪等。 另外,按读数方式,电工仪表可分为指针式、数子式等仪农。按安装方式,电工仪表可分为携带式仪表和固定式仪表。(二)电工仪表常用符号 为了便于了解仪表的性能和使用范围,在仪表的刻度盘上标有一些符号。电工仪表的常用符号见表2-1。表2-1 电工仪表的常用符号
二、电流和电压测量电流和电压测量分别用电流表和电压表作为测量仪表。(一)电流的测量1.直流电流的测量 测量直流电流时,电流表应与负载串联在电路中,并注意仪表的极性和量程,如图2-19所示。测量直流大电流应配用分流器,如图2-20所示。在带有分流器的仪表测量时,应将分流器的电流端钮(外侧两个端钮)串接入电路中,表头由外附定值导线接在分流器的电位端钮上(外附定值导线与仪表、分流器应配套)。图2-19 电流表直接接人法
图2-20 带有分流器的接入法
测量过程中需要注意的是: (1)极性不能接错,要满足电流从电流表的“+”端流入,“-”端流出的要求。如果极性接反,会使电流表的指针反向偏转。 (2)要根据被测电流的大小来选择适当的仪表,例如安培表、毫安表或微安表,使被测的电流处于该电表的量程之内;如被测的电流大于所选电流表的最大量程,则电流表会因过载而被烧坏。因此,在测量前应估计电流的大小,当不知被测电流的大致数值时,先使用较大量程的电流表试测,然后根据指针偏转的情况,再转换适当量程的仪表。2. 交流电流的测量 测量交流电流时,电流表应与负荷串联在电路中。 如果测量高压电路的电流时,电流表应串接在被测电路中的低电位端,如图2-21所示。若测量的电流值较大,如大于5A时,一般需要配合电流互感器进行测量,如图2-22所示。图2-21 电流表直接接人法
图2-22配合电流互感器接入法
(二) 电压的测量 1. 直流电压的测量 如图2-23所示,电压表应并联在线路中测量。测量时应根据被测电压的大小选用电压表的量程,量程要大于被测线路的电压,否则有可能损坏仪表。测量直流电压时,还应注意仪表的极性标记,将表的“+”端接电路的高电位点、“-”端接电路的低电位点,以免指针反转而损坏仪表。
图2-23 直流电压的测量2. 交流电压的测量 测量交流电压时,电压表应并联在线路中测量,接线如图2-24所示。若测量较高的交流电压如600 V以上时,一般都要配合电压互感器来进行测量,接线如图2-25所示。测量中要注意的是不能将电压表串联入电路中,因为电压表的电阻非常大,串入电路将使电路呈开路状态。
图2—24 电压表直接入法
图2—25 电压互感器连接三、常用电工仪表(一)万用电表 万用表又称多用表、三用表、是电工经常使用的多用途仪表,它实质上是一个带有整流器的磁电式仪表。万用表是一种多功能、多量程的测量仪表,一般可以测量直流电压、直流电流、交流电压和电阻,有的还可以测量交流电流、电感、电容、音频电平等。万用表由于具有用途广泛、操作简单以及携带方便等优点,因而是电工最常用的电工测量仪表。1. 万用表的结构与原理 (1)万用表的构造 万用表由表头、测量电路及转换开关等3个主要部分组成。①表头 表头是一只磁电式仪表,用以指示被测量的数值。万用表性能很大程度取决于表头的灵敏度,灵敏度越高,其内阻也越大,万用表性能就越好。②测量电路 测量电路用来把各种被测量转换成适合表头测量的微小直流电流,它由内阻、半导体元件及电池组成。测量电路将不同被测电量经过处理(如整流、分流)后送人表头进行测量。③转换开关 转换开关用来选择各种不同的测量电路,以满足不同量程的测量要求。当转换开关处在不同位置时,其相应的固定触点就闭合,万用表就可执行各种不同的量程来测量。图2-26是某型万用表的外形图。万用表的面板上装有标度尺、转换开关旋钮、调零旋钮及端钮(或插孔)等。(2)万用表的工作原理 万用表的简单测量原理见图2-27。图中S,是一个具有12个分接头的转换开关,用来选择测量种类和量程。S2是一个单刀双掷开关,测量电阻时,S2拨至“2”位,进行其他测量时S2拨至“1”位。
图2—26 某型万用表外形图
图2—27 万用表原理电路图①直流电流的测量 测量直流电流时,S1可拨至4、5、6三个位置,S2拨在1位置。被测电流从万用表的“+”端流入,从“-”端流出。R1、R2、R3、R4为并联分流电阻,拨动S1可改变并联分流电阻的阻值以改变测量电流的量程。②直流电压的测量 测量直流电压时,S1可拨至10、11、12三个位置,S2拨在1位置。被测电压加在万用表“+”“-"两端。R5、 R6、R7为串联附加电阻,拨动S1就可以改变串联附加电阻的阻值以改变测量电压的量程。③交流电压的测量 测量交流电压时,S1可拨至1、2、3三个位置,S2拨在1位置。由于磁电式仪表只能测量直流,因此在测量交流电压时,需要把交流变成直流后进行测量。图2-27中的两个二极管为整流器,,使交流电压正半波通过表头,而负半波不通过表头,通过表头的电流为单相脉动电流。R11、R12、R13为串联附加电阻,拨动S1就可以改变串联附加电阻的阻值以改变测量电压的量程。④电阻的测量 测量电阻时,S1可拨至7、8、9三个位置,S2拨在2位置。被测电阻接在万用表的“+”、“-"两端,表头内就有电流通过,拨动S1时,就可以得到不同的量程。如果被测电阻未接入,则输入端开路,表内无电流通过,所以欧姆档标度的左侧是“+”符号;如果输人端短路,则被测电阻为零,此时指针偏转角最大,所以标度尺右侧是“O”。2.万用表使用方法及注意事项 万用表的种类较多,不同型号的万用表面板布詈有所不同,但基本原理是相同的。下面以工业上最常用的MF47型和MF500刑万用表为例,对其使用作一阐述。MF47型和 MF500型万用表外形如图2-28所示。
图2—28 MF47型和 MF500型万用表(1)使用前的检查与调整。 首先进行外观检查,包括是否破损,指针摆动灵活带有阻尼方为正常,表笔与表体插孔接触是否良好,指针是否停在左边零刻度上,如不指在零刻度线上,应调整中间的机械零位调节器使指针指在零刻度线上,如图2-29所示。
图2—29 万用表调零 如果万用表需要用来测量电阻,则需要将表内的电池作为测量电源,此时还应检查表内的电池容量是否正常,方法是:将表内的开关置于R挡和RX1挡,将两表笔短接,指针向右侧偏转能到达零刻线上方为正常。如果将欧姆调零电位器旋钮向右旋尽,指针仍不能到达右侧的零刻度线上,则说明表内电池容量不足,需要更换新电池。 红色的表笔插在表休“+”的插(但在里色的表笔插在表体“-”的插孔(黑色)。(2)用转换开关正确选择测量种类和量程。 根据被测对象首先选择测量种类,严赫将转换开关置于电阻挡和电流挡去测量电压,选择好测量种类后,再选择合适的量程,尽量使指针偏转至刻度标尺的中间附近以得到较准确的读数。如果对被测数值的范围不了解,则按以下原则进行: ①电压、电流的测量;先将转换开关置于最大量程,根据指针的偏转情况逐步减至合适的挡位。 ②电阻的测量:先将转换开关置于R×100挡对电阻进行粗测、如果指针偏转很小,说明被测电阻远大于100 Q,转换开关应向R×1K方向换挡,如果指针偏转很大(接近零刻度线),说明被测电阻远小于100Q,转换开关应向R×10方向换挡。如果指针指在中间刻度陆近,说明量程合适,此时可将表笔短接,调节欧姆调零电位器使指针指向零位后分开,再对电阻进行精测和读数。 ③正确读数。( 3)MF47型 MF500型万用表的表头上通常有4条刻度线,如图2-30所示。
图2-30 万用表刻度线 ①第一条刻度线(由上至下)标有Q或R,是测量电阻用的,特点是数值呈非线性分布且左侧零刻度为最大值,测量时指针向右偏转越多,被测电阻数值越小。读数时,将指针指示的刻度值乘以转换开关的挡位数即为被测电阻的数值。例如,指针右刻度线上的指示值为10,转换开关的挡位为R×100,则此电阻的数值R=10×100=1000Q。 ②第二条刻度线标有一和VA,是测量交直流电压(10、除外)和直流电流用的。特点是刻度数值近似呈线性分布,指针向右偏转越多,被测的数值越大。测量时,指针的满刻度值等于对应挡位的数值。例如:表的转换开关置于500V挡,测量时指针刚好摆至满刻度的位置,则被测数值刚好为500 V,如果指针摆至刻度盘的中间位置,则被测电压为250 V。再例如:测量一节干电池电压的数值时,若转换开关放在2.5V挡,对应的指针摆度约为满刻度的3/5,则读出的数值约为1.5 V。 ③第三条刻度线标有10 V,测量10V以下交流电压时读此刻度线。(4)注意事项。 ①严禁用欧姆挡和电流挡去测量电压,在路测量电阻时,—定要将电路先断电,防止被测电阻两端有电而损坏仪表。 ②测量直流电压,红表笔按电源“+”极,黑表笔按电源“-”极,如果需要对电源的极性进行判断,可将其中一支表笔接触电源的其中一个电极,另一支表笔轻碰一下电源的另一个电极,根据指针的信转方向对电极进行判断。 ③用欧姆挡测量晶体管的正反向电阻或极性时,由于黑表笔接表内电池的正极,所以黑表笔相当于电源的正极,红表笔相当于电源的负极。 ④MF47和 MF500型表体上还有2个插孔,分别标注为2500 V和5A,当要对大于500 V甚至接近2500 V的电压进行测量时,可将红表笔插入2500V插孔,黑表仍插在“-”插孔不变,读数时满刻度为2500 V,当要对≤5A的电流进行测量时,将红表笔插在5A插孔上,黑表笔不变,读数时满刻度为5A。 ⑤万用表使用完毕后,要将转换开关放至空挡或变流电压的最高挡,长时间不用的表要将表内电池取出,防止旧电池漏液而腐蚀损坏电池座的触片。3. 数字式万用表 数字式万用表,也叫数字式多用表,简称DMM,这是一种新型的可以测量多种电量、具有多种量程的便携式仪表,除具有指针表的测试功能外,还可以测量交流电流、电感,电容、晶体管的hFE值、PN结的正向压降等。由于数字式万用表的测量结果是由数字显示值直接读取的,其准确度、分辨率和溯量的便捷性均优于指针式万用表,其使用更为简便。常见的数字式万用表如图2-31所示。
(二)钳形电流表 钳形电流表又叫钳表,是一种用于测量正在运行的电气线路电流大小的仪表。通常在测量电流时,需将被测电路断开,才能使电流表或互感器的一次侧串联到电路中去。而使用钳形电流表测量电流时,可以在不断开电路的情况下进行。钳形电流表是一种便携式仪表,使用方便。常见的钳形电流表外形如图2-32(a)所示。
图2—32 钳形电流表 1. 钳表的结构与原理 用来测量交流电流(如国产T301型)的钳表是利用电流互感器原理制造的。其结构由电流互感器和带整流装置的磁电式表头组成,如图2-32(b)所示。电流互感器的铁芯呈钳口形,当捏紧钳表手把时其铁芯张开,载流导线可以穿过铁芯张口放入,松开把手后铁芯闭合,被测电流的导线成为电流互感器的一次线圈。被测电流在铁芯中产生磁通,使绕在铁芯上的二次绕组中产生电动势,测量线路就有电流流过,这个电流按不同的分流比,经整流后通过表头。标尺是按一次电流 I1刻度的,所以表的指示值就是被测导线中的电流。量程的改变由转换开关改变分流器的电阻来实现。 还有一种交直流两用(如国产MG20 型、MG21型) 的钳表是用电磁式测量机构制成的,其结构如图2-33所示。卡在铁芯钳口中的被测导线相当于电磁式机构中的线圈,在铁芯中产生磁场。位于铁芯缺口中间的可动铁片受此磁场的作用而偏转,从而带动指针指示被测电流的数值。由于仪表可动部分的偏转方向与电流极性无关,因此可以交直流两用。特别是在测量运行中的绕线式异步电动机的转子电流时,因为转子电流的频率很低,若用互感式钳表则无法测出其具体数值,此时可采用电磁式钳形电流表。
图2—33 交直流两用钳表2. 钳表的使用方法及注意事项(1)钳表的使用方法 ①根据被测线路的电压等级及电流大小选择钳表,钳表的额定电压不能低于被测线路的电压,钳表的最大量程应大于被测线路的电流。 ②测量前应检查钳表的量程转换开关及钳口开合是否灵活,钳口的接合面是否紧密和干净。 ③测量前应先估计被测电流的大小,选择合适的量程,若无法估计,可先用最大量程挡试测,根据指针偏转的情况逐步调整到合适的挡位,此时一定要注意每次换挡前将钳口退出被测导线。 ④每次只能测量—根导线的电流,不能将多相导线同时钳入钳口内测量。 ⑤测量完大电流后马上要进行小电流的测量时,需把钳口开合几次(要有轻轻敲击的效果),以消除钳口铁芯内的剩磁。 ⑥读数时,每个挡位的数值即为指针满刻度所对应的数值,例如,钳表的挡位选在1000 A挡,当指针满刻度时,表示电流刚好为1000 A,若测量时指针摆动至刻度的12处,则读数约为500A(可由刻度值直接读出)。 ⑦钳表使用完毕后,应把量程开关转至最大量程的位置。(2)错表的使用注意事项 ①切忌在未退出钳表的状态下转换量程开关,因为在量程开关换挡瞬间,铁芯上的次级绕组被瞬间切断,而此时由于铁芯处于磁化状态,故在二次绕组上会产生一个很高的脉冲电压,此脉冲电压会导致钳表内的测量线路损坏,严重的甚至会危及人身安全。 ②由于钳表读数时钳口未离开测量线路,所以测量前要选择好合适的测量位置和角度,避免因读数而导致身体过于靠近或接触带电体而造成触电的危险。 ③测量高压线路时,要做好“两穿三戴”和专人监护的安防措施。(三)兆欧表 兆欧表又叫摇表,是一种简便、常用的测量高电阻的直读式仪表,如图2-34所示。一般用来测量电路、电机绕组、电缆、电气设备等的绝缘电阻。如果用万用表来测量设备的绝缘电阻,由于其电池电压最高也只有22.5 V,那么测得的只是在低电压下的绝缘电阻值,不能真正反映在高电压条件下工作时的绝缘性能。
图2-34兆欧表 兆欧表多采用手摇直流发电机提供电源,—般有250 V、500 V、1 000 V、2 500 V等几种,其中工程中最常用到的有500 V、1 000 V、2500V三种。也有采用晶体管直流变换器代替手摇发电机提供高压电源的,其测量的单位为MQ。1. 摇表的结构与原理 摇表主要由两部分组成:—部分是手摇直流发电机,另一部分是磁电式流比计测量机构及接线柱(L、E、G)。手摇发电机有离心式调速装置,摇动发电机时使发电机能以恒定的速度转动,保持输出稳定。 图2-35为具有丁字形线圈的磁电式流比计测量机构图,图中可动线圈1和线圈2呈丁字形交叉放置,并共同固定在转轴上。圆柱形铁芯4上开有缺口,且极掌3制成不均匀空气隙。电路中的电流靠不产生力矩的游丝导人可动线圈。
图2—35 磁电式流比计测量机构图 当用摇表测量绝缘电阻时,用手摇发电机使其达到额定转速。此时发电机发出的电压加在仪表可动线圈和被测电阻Rx上,如图2-36所示。可动线圈1、电阻R和被测电阻Rx串联,可动线圈2和电阻R串联,形成两个并联支路。两个可动线圈的电流分别是:
图2—36 兆欧表原理电路图1、2可动线圈;3—极掌;4—圆柱形铁芯
式中:r1为可动线圈1的电阻;r2为可动线圈2的电阻。两式相比得:
由于导入可动线圈的游丝不产生力矩,因此摇表在使用之前的指针可以停留在任意位置,这并不影响最后的测试结里,只要操作无误都可以得到正确读数。2. 摇表的使用方法及注意事项(1)摇表的使用方法 ①兆欧表应按被测电气设备或线路的电压等级选用,一般额定电压在500V以下的设备可选用500 V或1000 V的兆欧表,若选用过高电压的兆欧表可能会损坏被测设备的绝缘。高压设备或线路应选用2500V的兆欧表。特殊要求的选用5000V兆欧表。 ②在进行测量前要先切断电源,严禁带电测量设备的绝缘电阻。要将设备引出线对地短路放电(对容性设备更应充分放电),并将被测设备表面擦拭干净,以保障人身安全。测量完毕也应将设备充分放电,放电前切勿用手触及测量部分和兆欧表的接线柱。 ③兆欧表的引线必须使用绝缘良好的单根多股软线,两根引线不能绞缠,应分开单独连接,以免影响测量结果。 ④测试前先将兆欧表进行一次开路试验和短路试验,检查兆欧表是否良好。若将两连接线(L,E)开路,摇动手柄,指针应指在“ αo ”处。将两连接线(LE)短接,缓慢摇动手柄,指针应指在“O”处,说明兆欧表是良好的,否则兆欧表有故障,应检修后再用。 ⑤接线时,“接地”(E)接线柱应接在电气设备外壳或地线上,“线路”(L)接线柱接在被测电机绕组或导体上,如图2-37所示。若测电缆的绝缘电阻时,还应将“屏蔽”(G)接线柱接到电缆的绝缘层上,以消除绝缘物表面的泄漏电流对所测绝缘电阻值的影响,其接线如图2-38所示。
图2-37 兆欧表接线
图2-38 兆欧表测绝缘电阻 ⑥测量时,,兆欧表应放置平稳,避免表身晃动,摇动手柄转速由慢渐快,使转速约保持在120 r/min,至表针摆动到稳定处读出数据。读数的单位为MQ。(2)摇表使用的注意事项 ①测量前一定要将设备断开电源,对内部有储能元件(电容器)的设备还要进行放电。 ②读数完毕后,不要立即停止摇动摇把,应逐渐减速使手柄慢慢停转,以便通过被测设备的线路电阻和表内的阻尼将发出的电能消耗掉。 ③测量电容器的绝缘电阻或内部有电容器的设备时,要注意电容器的耐压必须大于摇表的电压,读数完毕后,应先取下摇表的红色(L)测试线,再停止摇动摇把防止已充电的电容器将电流反灌入摇表导致表的损坏。测完后的电容器和内部有电容器的设备要用电阻进行放电。 ④禁止在雷电或邻近有带高压导体设备的环境下使用摇表,只有在不带电又不可能受其他电源感应而带电的场合,才能使用摇表。(四)接地电阻测量仪 接地电阻测量仪又叫接地电阻表,是一种专门用于直接测量各种接地装置的接地电阻值的仪表。1. 接地电阻表的结构与原理 (1)接地电阻测量仪的结构 接地电阻测量仪主要由手摇发电机、电流互感器,电位器以及检流计组成,其附件有两根探针,分别为电位探针和电流探针,还有3根不同长度的导线(5m长的用于连接被测的接地体,20 m的用于连接电位探针,40 m的用于连接电流探针)。用120 r/min的速度摇动摇把时,表内能发出110~115 Hz,100 V左右的交流电压。常用的接地电阻测量仪如图2-39所示,接线原理如图2-40所示。图2-39 接地电阻测量仪
图2-40 接地电阻测量仪接线
(2)接地电阻测量仪的工作原理 接地电阻测量仪的工作原理如图2-41(a)所示。 手摇发电机输出的电流经互感器TA的一次侧→接地E'→大地→电流探针C'→发电机,构成闭合回路,当电流Ⅰ流入大地后,经接地体E′向四周散开。离接地体越远,电流的密度越小。一般到20 m处时,电流密度为零,电位也等于零。电流Ⅰ在流过接地电阻Rx时产生的压降为ⅠRx ,在流经Rc时产生的压降为ⅠRc。其电位分布如图2-41(b)所示。
图2—41 接地电阻测量仪工作原理 若电流互感器的变流比为K,其二次电流为KI,它流过电位器RP时产生的压降为KIR,(Rs是RP最左端与滑动触点之间的电阻)。当调节电位器RP使检流计指针为零时,则有:ⅠRx =KIRs两边除以Ⅰ,得:Rx = KRs 上式说明,被测接地电阻Rx的值,可由电流互感器的变流比K以及电位器的电阻Rs来确定,而与Rc无关,即实际测量时,只要调节到检流计指示为零时,将测量刻度盘上的指示值乘以倍率标度就是所测的接地电阻值。2.接地电阻的测量方法 (1)拆开接地干线与接地体的连接点。 (2)按图2-42所示,将一根探针插在离接地体40 m远的地下,另一根探针插在离接地体20 m的地下,两根探针与接地体之间成一直线分布,探针插入地下的深度为40 cm。 (3)将仪表平放,检查检流计指针是否指在中心线上,否则用调零器将其调整于中心线。 (4)用导线将接地体E'与仪表端钮E相连,电位探针C'与端钮C相连,如图2-42(a)所示。如果使用的是四端钮的接地电阻仪,其接成如图2-42(b)所示。如果被测接地电阻小于1Q,如测量高压线塔杆的接地电阻时,为消除接线电阻和接触电阻的影响,应使用四端钮的接地电阻表,接线如图2-42(c)所示。 (5)将仪表的“倍率标度”置于中间标位,慢慢转动发电机的手柄,同时旋动“测量刻度盘”,使检流计指针指于中心线。 (6)当检流计的指针接近中心线时,加快摇动手柄的转速,使其达到120 r/ min,微调“测量刻度盘”使指针指于中心线上,当指针停留在中心线不动,说明检流计中的电桥已平衡,可停止摇动手柄。
图2—42 接地电阻的测量(a)三端钮表的接地;(b)四端钮表的接地;(c)测量小电阻的接线 (7)当测量刻度盘调至最小刻度时,指针仍不拉回中心线,应将“倍率标度”调小一挡,重新测量;当测量刻度盘调至最大刻度时指针仍不能推至中心线,则应将“倍率标度”调大一挡,重新测量。 (8)当平衡后用“测量刻度盘”的读数乘以“倍率标度盘”的倍数即为所测的接地电阻值。3.测量注意事项 (1)当检流计的灵敏度过高时,可将电位探测针P'插人土壤中浅一些。当检流计的灵敏度不够时,可沿电位探测针和电流探测针注水使土壤湿润些。 (2)测量时,接地线路要与被保护的设备断开,以便得到准确的测量数据。(五)电能表 电能表又叫电度表,是用来测量某一段时间内发电机发出的电能或负载消耗的电能的仪表。测量交流电路的有功电能表是一种感应式仪表,常用的有单相有功电能表、三相三线有功电能表和三相四线有功电能表。1. 单相电能表(1)单相电能表的构造与原理。 单相电能表外形如图2-43所示。单相电能表主要由一个可转动的铝盘和分别绕在不同铁芯上的一个电压线圈和一个电流线圈所组成,其结构如图2-44所示。
图2—43 单相电能表外形
图2—44 单相电能表结构1—电压组件;2—电流组件;3—铝制圆盘;4—转轴;5—计度器;6—制动磁钢 当电能表接入电路后,电压线圈与电流线圈所产生两个相位不同的磁通形成了移动磁场,这个磁场在铝盘上感应出涡流。由于涡流与磁通的作用使铝盘产生一定方向的转动力矩,因而铝盘匀速转动于阻尼永久磁铁间隙中,通讨铝盘轴上的蜗杆、涡轮带动计算机构。由于转矩正比于负载上电压、电流以及它们相差的余弦(功率因数)的乘积,因而计算读数就是电路中消耗的有功电能。(2)单相电能表的接线 单相电能表的接线如图2-45所示。表的电流线圈与负荷串联,电压线圈与负载并联。
图2-45 单相电能表的接线 2. 三相电能表 三相三线有功电能表、三相四线有功电能表的结构基本上与单相有功电能表相同,不同的是三相电能表具有两组(三线表)或三组(四线表)电压、电流线圈。三相四线有功电能表直接接线如图2-46所示。
图2—46 三相四线有功电能表直接接入时的接线图
图2—47 三相四线有功电能表经电流互感器接入时的接线图 三相四线有功电能表经电流互感器的接线如图2-47所示。3. 电能表使用的注意事项 (1)选择电能表时注意电能表的额定电压、额定电流是否合适。 (2) 电能表安装场所应选择在干燥、清洁、较明亮、不易损坏、无振动、无腐蚀性气体、不受强磁场影响及便于装拆表和抄表的地方。电能表应垂直安装,安装时表箱底部对地面的垂直距离一般为1.7~1.9 m,若上下两列布置,上列表箱对地面高度不应超过2.1 m。 (3)接线时应注意分清接线端子及其首尾端;三相电能表应按正相序接线;经电流互感器接线者极性必须正确;电压线圈连接线应采用1.5mm2铜芯绝缘导线,电流线圈连接线直接接入应采用与线路导电能力相当的铜芯绝缘导线;若经电流互感器接人应采用2.5 mm‘铜芯绝缘导线。互感器的二次线圈和外壳应当接地。 (4)凡经互感器接入的电能表,其读数要乘以互感器的变比才是实际读数值。阅读 145分享收藏赞1
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