电力常见工具及仪器仪表

一、电工测量基本知识二、万用表三、钳形电流表四、兆欧表五、接地电阻测试仪六、高压核相仪七、相序表八、其他工器具1、电工仪表的分类比较仪器：测量过程中，被测物需要和相应的标准量进行比较而测出被测物的数值。如惠斯登电桥、凯尔文电桥、测量电阻、电容电感的万用电桥等都是比较仪器。指示仪表：测量时，通过指针或光点的偏转，直接读出被测量的数值。如电压表、电流表、功率表等。其他分类：根据被测量对象，可分为电压表、电流表、功率表、电度表、功率因数表等。根据仪表的测量原理课分为磁电式、电磁式、电动式、感应式、静电式及势电式等。根据使用方法可分为便携式仪表和开关板式仪表灯。根据工作电流表的种类又可分为直流仪表、交流仪表和交直流仪表。2、仪表的误差电气测量中的误差有三种表示方法：绝对误差：测量指示值X与被测量值Xо之差ΔX叫绝对误差。ΔX=X-Xо相对误差：绝对误差ΔX与实际值Xо之比叫相对误差，以γ表示。γ=ΔX/Xо%基本误差：是指仪器或仪表的绝对误差ΔX与其测量上限值（满刻度值）Xn的比值。rn=ΔX/Xn数字万用表磁电式万用表一、万用表的结构万用表主要由磁电系表头、转换开关和测量线路组成。1表头表头是万用表的关键部件，万用表的许多性能都是由表头决定的，表头的作用用以指示被测量的数值。万用表的表头都是采用高灵敏度的磁电系测量机构，表头的满偏电流常为几十微安，满偏电流越小，灵敏度越高，测量电压时仪表的内阻就越大。一般的万用表，直流电压档内阻（即万用表测量每伏电压所具有的内阻）可达20KΩ∽100KΩ/V，交流电压档内阻一般要低一些。2转换开关万用表中的转换开关是重要部件，它的作用是选择测量线路、改变测量范围。3测量线路测量线路作用是用来把各种被测量转换到适合表头测量的直流的微小电流。测量线路中使用的电阻元件主要是线绕电阻和金属膜（早期的万用表用碳膜，如本次修的MF30）电阻。低阻值电阻用锰铜材料制成线绕电阻，较高阻值用金属膜电阻。线路中的可调电阻一般都采用线绕电位器。由于万用表的测量对象多，测量量程范围宽，所以要比普通仪表的测量线路复杂，但其测量原理与普通仪表仍是一致的。例如：测量电流依靠分流电阻扩大量程；测量电压采用分压电阻扩大量程等。2.1表头2.1.1表头参数的测定万用表表头满偏时允许通过的电流，用Ig表示，表头内阻用Rg表示，其等效电路如图1所示。图1表头等效电路图2测表头满偏电流和内阻（一）测Ig1）将直流恒流源置于2mA档，并将输出细调调到最小，然后按图2所示接好电路图，R为十进制可调电阻箱，注意极性！2）开关S断开，慢慢调节输出细调旋钮，观察表头指针偏转，直到满偏，记下恒流源的输出电流，即为Ig（约46）（二）测Rg：采用半偏法在图2中，保持电流源输出电流不变，闭合开关S，调节电阻箱R的阻值，使表头的指针指在1/2满偏位置做法:先将原表头的灵敏度扩展成最接近的简单的整数⑶测量直流电压原理电路分压电阻计算流过被测电阻的电流XRRUIXR当=0时，电流表偏转最大，为使不同档的电阻在短路时都能满偏，RW3调零电位器，称为欧姆调零当=R时，电流表偏转为满偏时的一半，此时R值称为欧姆中心值。XRXRXR⑴欧姆电路图及工作原理3.测量交流电压原理电路交流电压灵敏度5000Ω/V交流调整电位器三、如何正确使用万用表使用万用表时，必须注意下几点：1要正确选择被测量对象及其量限的档位万用表的测量对象多、量限多，使用时一定要注意调准转换开关的测量档位，否则会损坏仪表。如果不知道被测量是交流还是直流，可先用交流档试测。如果不知道被电压和电流的大小范围，应从大量限试起，然后逐渐减小量限。使用万用表测量电压、电流时，应尽可能选择量限使仪表的指示值超过所用仪表标尺的一半。测量电阻时，应使被测量电阻尽量接近标尺的中心。测量完毕后，应将转换开关置于交流电压最高档或空档上，这样，可以防止在下次测量时由于粗心而发生事故。2接线要正确测量电流时，仪表应和被测支路串联，使被测电流流过万用表；测电压时，仪表应和被测电路并联，使电压加在仪表两端。并要注意极性。3操作要正确使用万用表要胆大心细，使用前做到心中有数，并且注意：⑴在测量高电压或大电流时不能在通电情况下切换转换开关。⑵严禁在被测电阻带电的情况下，进行电阻的测量。否则，由于被测电阻上电压的串入，不仅会严重歪曲测量结果，甚至可能烧毁表头。万用表的欧姆档如何正确使用，见前说明。⑶测量直流高压时要有足够的绝缘及相应的技术措施（例如操作人员应穿绝缘靴并站在绝缘垫上）。4读数要正确万用表的标尺有好几条刻度线见图MF-30型万用表的面板图。一定要认清该读的刻度线，不能交直流串用，更不能看错读错。一般万用表的准确度为2.5级或5.0级。可根据准确度以及测量所选取的量限仪表的指示值该记录几位有效数字。钳形电流表特点：钳式电流表是一种不需断开电路就可直接测量电路交流电流的便携式仪表，在电气检修中使用非常方便，此种测量方式最大的益处就是可以测量大电流而不需关闭被测电路。、钳形电流表的组成：钳形电流表简称钳形表，其工作部分主要是由一只电磁式电流表和穿心式电流互感器组成。穿心式电流互感器铁芯制成活动开口，且成钳形，故名钳形电流表。钳形电流表的分类：钳形电流表按显示方式分有指针式和数字式；按功能分主要有交流钳形电流表、多用钳形表、谐波数字钳形电流表、泄露电流钳形表和交直流钳形电流表等几种各种钳形电流表外形图附有钳形电流互感器的电流表原理图采用霍尔元件的钳式电流表原理图带电线路上测量时，要十分小心，不要去测量无绝缘的导线。测量前，应进行机械调零。测量前还应检查钳口的开合情况。测量前应先估计被测电流的大小，选择合适的量程。测量时被测载流导线应放在钳口内的中心位置，以免误差增大。当被测电路电流较小时，为使读数较准确，可将被测载流导线在钳口部分的铁心柱上缠绕几圈后进行测量，实际电流值等于仪表的读数除以放在钳口中的导线圈数。测量完毕，钳形表不用时，应将量程选择开关旋至最高量程档。兆欧表的选择电气设备绝缘电阻测试选择AVO兆欧表，该仪器测试电压可选。兆欧表的电压等级应按下列规定执行：（1）500V以下至100V的电气设备或回路，采用500V；（2）10000V以下至500V的电气设备或回路，采用2500V；（3）10000V以上的电气设备或回路，采用5000V。仪器检查由于仪器设备到达现场，经过长途运输和装卸，所以试验前必须对仪器作必要的检查工作。首先检查外观应完好无损，然后进行设备检查，将兆欧表放平稳，打开电源，按“测试”键，此时兆欧表应指示为“∞”；用导线短接“L”端和“E”端，按“测试”键，此时应指示为“0”，检查无误后方可使用。(一)使用前的准备工作1、检查兆欧表是否能正常工作将兆欧表水平放置，空摇兆欧表手柄，指针应该指到。o处，再慢慢摇动手柄，使L和E两接线桩输出线瞬时短接，指针应迅速指零。注意在摇动手柄时不得让L和E短接时间过长，否则将损坏兆欧表。，2、检查被测电气设备和电路，看是否已全部切断电源。绝对不允许设备和线路带电时用兆欧表去测量。3、测量前，应对设备和线路先行放电，以免设备或线路的电容放电危及人身安全和损坏兆欧表，这样还可以减少测量误差，同时注意将被测试点擦拭干净。(二)正确使用1、兆欧表必须水平放置于平稳牢固的地方，以免在摇动时因抖动和倾斜产生测量误差。2、接线必须正确无误，兆欧表有三个接线桩，“E”(接地)、“L”(线路)和“G”(保护环或叫屏蔽端子)。保护环的作用是消除表壳表面“L”与“E”接线桩间的漏电和被测绝缘物表面漏电的影响。在测量电气设备对地绝缘电阻时，“L”用单根导线接设备的待测部位，“E”用单根导线接设备外壳；如测电气设备内两绕组之间的绝缘电阻时，将“L”和“E”分别接两绕组的接线端；当测量电缆的绝缘电阻时，为消除因表面漏电产生的误差，“L”接线芯，“E”接外壳，“G”接线芯与外壳之间的绝缘层。“L”、“E”、“G”与被测物的连接线必须用单根线，绝缘良好，不得绞合，表面不得与被测物体接触。3、摇动手柄的转速要均匀，一般规定为120转／分钟，允许有±20％的变化，最多不应超过±25％。通常都要摇动一分钟后，待指针稳定下来再读数。如被测电路中有电容时，先持续摇动一段时间，让兆欧表对电容充电，指针稳定后再读数，测完后先拆去接线，再停止摇动。若测量中发现指针指零，应立即停止摇动手柄。4、测量完毕，应对设备充分放电，否则容易引起触电事故。5、禁止在雷电时或附近有高压导体的设备上测量绝缘电阻。只有在设备不带电又不可能受其他电源感应而带电的情况下才可测量。6、兆欧表未停止转动以前，切勿用手去触及设备的测量部分或兆欧表接线桩。拆线时也不可直接去触及引线的裸露部分。接地电阻测试仪的使用方法1、测量前将仪表放平，并调零，是指针指在红线上。2、首先将被测接地装置与被测设备断开，然后接线。三端是测量仪的接线如图6-7（b)所示，即使被测接地体E’、电位探测针P’和电流探测针C’成一直线各相距20m,电位探针P’在E’和C’之间。3、用导线将E’、P’、C’连接于仪表相应的E、P、C端钮上。4、将倍率标度置于最大倍率挡，缓缓摇动发电机的手柄，同时转动测量标度盘，试检流计的指数区域中心线，当检流器接近平衡时，加快发电机的转速120r/min,继续调整测量标度盘，使指针稳定在红线上，然后读测量盘的度数乘以倍率标度，即为所测的电阻值。5、如果“测量标度盘”的读书小于1时，应将“倍率快关”置于较小的倍数，再调整“测量标度盘”，然后重新测量以求得准确读数。6、“测量标度盘”的读数，乘以“倍率”即为所测得接地电阻值。7、如果检流计的灵敏度过高时，可将电位探针P’插入地中的深度减小些，如果检流计灵敏度不够时，可沿电位探针P’和电流探针C’注水使其湿润。使用注意事项1、当检流计的灵敏度过高时，可将电位探针插入土壤中浅一些；当检流计灵敏度不够时，可沿电位探测针和电流探测针注水使其湿润。2、当接地极E’和C’之间距离大于20m时，P’插入的位置距离E’C’之间直线几米以外时，其测量误差可以不计。当E’C’之间距离小于20m时，则P’必须插在E’C’的直线中间。3、为了防止其他接地装置影响结果，测量时应将待测接地极与其他接地装置临时断开，以得到更准确的测量数据，测量完毕应马上恢复。高压核相仪①先将X和Y采集器分别挂到同一高压线路上，主机显示屏应显示X、Y同相，相位差000°┉001°②在高压线核相时应分别将X和Y采集器按以下方法排列进行核相：AA′同相000°┉001°：AB′不同相120°或240°、BB′同相000°┉001°、BC′不同相120°或240°、CC′同相000°┉001°。③如果要得到精确数值，应将其中一采集器放到高压线一采集点上不动，再将另一采集器围绕高压线另一采集点前后左右移动，或将X和Y对调，以找出最精确的相位角度。④在核相时，如AA′、AB′、BB′、BC′、CC′的测试数据均为显示不同相，这是由于所测的两组供电线路接线组别不同，可能会出现30°或60°的相位差。下面介绍出现这种情况时的测量标准（以30°相位差为例）：测试方法与①和②相同，所测结果以应为：AA′不同相30°、AB′不同相120°或240°，BB′不同相30°、BC′不同相120°或240°、CC′不同相30°(注：120°和240°只表示正相序或逆相序)⑤在测量≥10KV时，X和Y可直接同时放在导线或绝缘皮上进行核相⑥在≥66KV核相时，X和Y采集器可以采取接触或非接触方法核相。（如测量110KV和220KV时，将X和Y采集器放在高压电线下方300mm至1000mm处。测量500KV时，将X和Y采集器放在高压电线下方1000mm-2000mm处，测量左右允许偏差300mm）⑦测量相序:假设某条线为A相，将X放在A相上，Y放在另一相上，如显示120°，则说明是顺相序，该相应为“B”，如显示240°，则是逆相序，该相应为“C”。⑧验