《常用电工仪表》PPT课件.ppt

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1、常用电工仪表,胡 国 宝,一电工仪表的分类 1.按工作原理分（1）磁电式 只能测直流电（2）电磁式 交直流两用（3）电动式（4）整流式(5)感应式(6)数字式 按照工作原理来确定仪表，是选择仪表的主要 依 据。,2.按测量对象分类(1)电压表 V(2)电流表 A(3)电阻表(4)万用表(5)功率因数表(6)电能表 3.按电流性质分类（1）直流表（2）交流表（3）交直流两用表,4.按安装方式分(1)开关板式又称固定式(2)便携式 5.按使用方式分类(1)垂直安装(2)水平使用 6.按精度分类 共七个等级0.1 0.2 0.5 1.0 1.5 2.5 5.0,常用电工仪表的分类与符号,二、电工仪表

2、基本知识,磁电系仪表由固定的永久磁铁、可转动的线圈及转轴、游丝、指针、机械调零机构等组成。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、转轴克服游丝的反作用力而偏转。当电磁作用力与反作用力平衡时，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。磁电系仪表的灵敏度和精确度较高、刻度盘分度均匀。磁电系仪表必须加上整流器才能用于交流测量，而且过载能力较小。磁电系仪表多用来制作携带式电压表、电流表等表计。,1-永久磁铁；2-极掌；3-圆柱形铁心；4-可动线圈；5-游丝；6-指针；7-转轴；8-平衡捶,按照工作

3、原理，电工仪表分为磁电系、电磁系、电动系、感应系等仪表。,1.磁电系仪表,电磁系仪表由固定的线圈、可转动的铁片及转轴、游丝、指针、机械调零机构等组成。当线圈中流过电流时，线圈产生的磁场使铁心磁化。铁心磁化后受到磁场力的作用并带动指针偏转。,2.电磁系仪表,电磁系仪表过载能力强，可直接用于直流和交流测量。电磁系仪表的精确度较低；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。电磁系仪表常用来制作配电柜用电压表、电流表等表计。,3.电动系仪表,1-固定线圈；2-可动线圈；3-指针；4-阻尼片；5-游丝；6-阻尼盒,电动系仪表由固定线圈、可转动线圈及转轴、游丝、指针、机械调零机构等组成。当

4、两个线圈中都流过电流时，可转动线圈受力并带动指针偏转。电动系仪表可直接用于交、直流测量；精确度较高。电动系仪表制作电压表或电流表时，刻度盘分度不均匀(制作功率表时，刻度盘分度均匀)；结构上也应有抗干扰设计。电动系仪表常用来制作功率表、功率因数表等表计。,感应系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。感应系仪表主要用于计量交流电能。,4.感应系仪表,按精确度等级，电工仪表分为0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0等七级。仪表

5、精确度用引用相对误差K%表示，即,式中，m和Am分别为最大绝对误差和仪表量程。例如，0.5级仪表满量程时的相对误差为0.5。,按读数方式可分为指针式、光标式、数字式等仪表；按安装方式可分为携带式和固定安装式仪表等。,三.电压表电流表的使用 1.测量电压用的仪表称为电压表；2.电压表应该并联接在被测的电路两端；（表内阻较大）3.测量电流用的仪表称为电流表；4.电流表应该串联接在被测负载回之中；（电流表内阻很小）5.在测量直流时应考虑仪表的正负极；6.合理选用量程：（仪表的测量范围称量程）仪表量程应大于被测值，一般在测量时使指针指在 满刻度的三分之二左右为宜。,A,V,R,电压表电流表的接线,四.

6、仪用互感器 1.仪用互感器是一种特殊的变压器，是供测量和继电保护用的电气设备。2.根椐用途分为两类（1）电流互感器 CT（2）电压互感器 PT,3.电流互感器(1)英文缩写为 CT(2)符号：字母 TA 图形 L1 K1 K2 L2 L1为一次线圈的首端 L2为一次线圈的尾端 K1为二次线圈的首端 K2为一次线圈的尾端,(3)单相电流互感器接线图,4.电流互感器的作用（1）电流变换装置，将高电压回路 电流或低电压回路大电流变换为低电压小电流。（2）二次电流为5安，使配套仪表标准化。（3）与高压电路隔开，工作安全方便，简化设备工艺降低成本。,5.主要技术数据（1）变流比 一次绕组的额定电流与二次

7、绕组额定电流之比。用分数形式表示例 50/5，75/5，500/5等。（2）误差和准确度级次（3）容量（4）保护用电流互感器的10%倍数（5）热稳定及动稳定倍数 6.型号 LQG-0.5 L电流互感器 Q线圈式 G改进式 0.5千伏 LMZ-0.5 L电流互感器 M母线式 Z浇注绝缘 0.5千伏 LMK-0.5 L电流互感器 M母线式 K塑料外壳,LQG0.5 LMK-0.5,7.三相接线原理图：,8.电流互感器在运行中严禁开路 正常运行的电流互感器，由于二次绕组负载阻抗很小,因此相当于一个短路运行的变压器，其二次电流产生的磁通和一 次电流产生的磁通是去磁关系，使铁芯的磁通密度维持在较低的水平

8、。（0.1T左右）当二次绕组开路时，二次电流为零，二次去磁磁通消失，使得铁芯达到磁饱和状态（磁通密度可达）。产生下列后果：（1）二次侧产生很高的尖峰电压（可达几千伏），危胁设备绝缘和人身安全；（2）铁芯损耗增加，发热严重，有烧毁绝缘的可能；（3）铁芯中产生剩磁，误差增大，影响计量准确；（4）由于电流表指示异常，失去监视作用，继电保护失灵。,二次开路可能会有的现象（1）铁芯发热，有异常气味。（2）有异常噪声；（3）有关表计指示摇摆不定或为零；（4）开路点出现放电火花和放电声响。二次绕组开路的处理：（1）尽可能停电处理。（2）如不能停电的应设法转移和降低一次负荷电流，待渡过高峰负荷后，再停电处理。

9、（3）如果开路点在二次回路仪表侧或端子排侧，在降低负荷电流和安全措施有保证的前提下，可不停电处理。（4）如果是高压电流互感器二次出囗端处开路，限于安全距离不够，必须停电后处理。,开关板式电压/电流表的应用,传统低压配电系统中最基本的模式.刀开关断路器电流互感器电流表电压表转换开关电压回路熔断保护,五.钳形电流表 1.用途：不断开被测导线的情况下，测量低压（500V)以下电流。2.结构：是由一个电流表与一个铁芯会开合的电流互感器组成。3.使用：按动手把使铁芯张开，将被测导线置于钳口内再闭合钳囗，电流表就会显示被测电流数值。4.有指针式和数字式,交流电流交流电压 电阻,。,。,T301 T302,

10、钳形表的结构与工作原理,1-电流表 2-电流互感器-铁芯-手柄-二次线圈-被测导线 被测导线中的电流通过互感器的一次线圈，在二次线圈上便产生了感应电流.与之相连接的电流表，指针发生偏转，偏转角度与一次电流成正比.便指示出被测导线中电流的数值。,互感器式钳形电流表的内部结构,5正确的测量方法和步骤：（）根据被测电流的大小，选择适当的量程档位，平端钳形表，做好表针的机械调零；（）戴绝缘手套或干净的线手套、按动手把，张开钳口将被测相导线置于钳口中心后闭合；（）测量值过于偏向表盘两端时应将表退出，更换量程档位后，再重新钳入导线测量；（）正确读数：1)当档位指示数与刻度盘的满刻度值相同时，指针指示数即为

11、实测电流值。2)当选用不同的倍率时，指针指示数乘或除以一定的倍数，即为实测值。（）当被测量的电流值小于钳形电流表的最低档位的最大指示数时，可将被测的相线在钳口处绕几圈，处理后的满刻度值等于原满刻度值除以钳入钳口导线的匝数。,6在测量中应注意哪些安全问题？（）钳形表外观检查应完好，绝缘无破损，手把应清洁、干燥；（）测量时应戴绝缘手套或干净的线手套，并注意身体各部位与带电体保持安全距离，测量时防止短路；（）若所选量程不合适时，应将钳形电流表退出，改换量程后再钳入测量；（）只能测量低压线路中的电流，不宜测量裸导线中的电流（如硬母线等）。,六电能表 1.用途：测量和记录电能。2.感应式、积算式；3.单

12、位：千瓦小时（IUT）度 1KWh=3.6X106 焦耳 4.型号含义 第一个字母D-电度表 第二个字母D-单相 S-三相三线 T-三相四线 X-无功例 DT-862 三相四线有功电度表,5.基本结构(单相)（1）电磁机构：内有两个固定铁芯线圈（一个称电流线圈，一个称电压线圈合称一元件）。(2)传动机构（3）制动机构（4）计数器（5）其它：支架、接线端子。等 6 原理：当两个线圈通过电流时，在铝盘上感应产生涡流，涡流与交变磁通相互作用产生电磁力，使铝盘开始转。（其转速正比于负载功率）从而引起传动部分转动，以字轮显示电能的消耗。,单相电度表接线 1画图（1）跳入式 L N,（2）顺入式,（3）经

13、电流互感器接线 电度表必须是5A,2接线要求：（1）电度表外观应完好，规格型号相符，电度表额定电流应略大于负荷电流。（2）应使用绝缘铜导线，直入式接线其截面积按负荷电流选取，但最小不小于2.5平方毫米。经CT接线时电流回路不小于2.5平方亳米，电压回路不小于1.5平方毫米。（3）相线、零线不能接错。（4)直入式电度表,零线必须从电度表的一个端子引入由另一个端子引出。（）经接线：要用型，精度不低于级 一次额定电流应略大于负荷电流。电度表额定电流应为5A。（6）开关.熔断器应装在电度表的负荷侧。（7）表外线不得有接头。,三相四线有功电能表,三相三线有功电能表,七.兆欧表 1.兆欧表又称绝缘电阻摇表

14、。2,用途：测量电气设备和电气线路绝缘电阻值。3.表盘刻度以兆欧为单位。4.兆欧表是由一台手摇直流发电机和测量机构组成。发电机的电压有500v、1000v、2500v几种。5.选用：根据不同电压等级的用电设备及不同的对象，要选用相应电压等级和测量范围合适的兆欧表。（1）低压 380v电机 新安装选1000v 兆欧表；运行过选500v 兆欧表。（2）低压电缆 选1000v兆欧表。（3）低压并联电容器 交接试验选1000v有2000兆欧刻度的兆欧表。预防试验选 500v或1000v有1000兆欧刻度的兆欧表。,兆欧表的结构和工作原理,常用的兆欧表，主要由磁电式流比计和手摇直流发电机两个部分组成的。

15、RC-附加电阻RV-附加电阻 RX-被测电阻,6.使用（1）被测试备必须停电，与电源断开，容性负载停电后还要放电。（2）正确选表，外观检查。做开路试验表针指在无穷大，做短路试验表针应指在零位。（3）测试线应采用绝缘强度高的两根单芯多股软线。（4）兆欧表有三个接线端子，分别标为L（线路）、E(地)和G屏蔽）。(5)兆欧表平放，顺时针摇动手把，速度每分钟120转左右，先摇表后搭仪表的L测试线，摇一分钟后读数。（6）读数后，应先撤开仪表的L测试线，再停止摇表。（7）容性负载摇测后还要放电。兆欧表平时不用指针停留在任意位置,兆欧表的表盘及读数,摇测三相异步电动机定子绕组的绝缘电阻,1.根据给定电动机正

16、确选择兆欧表,并确定摇测目.(1)选表:摇测新安装电动机(交接试验)选1000 V 兆欧表。摇测运行过电动机(预防性试验)选500 V 兆欧表。(2)摇测项目:摇测绕组对地(机壳)绝缘,1次。摇测绕组相间绝缘 U 对 V,V 对 W,W 对U,3次。,2.实际摇测.(1)检表:兆欧表外观应完好,做开路试验,短路试验。(2)断开电动机的电源(大型电动机应进行人工放电),拆除连接导线。(3)摇测过程：兆欧表水平放置。摇测相对地(机壳)绝缘:（不拆除三相绕组接线端子之间的连接铜片）将兆欧表的E 端(黑表笔)接在机壳上,先以 120转/分 的速度摇动手柄,再将L 端(红表笔)接在某一相绕组的接线柱上,

17、摇测时间一分钟,读数,然后先撤表笔后停止摇表。也可先将三相绕组之间的连接铜片拆除，按以上做法分别摇测各相绕组的对地绝缘。摇测相间绝缘:将兆欧表的一支表笔接在三相绕组的任意一相的接线柱上,另一支表笔待接，先以 120转/分的速度摇动手柄,再将另一支表笔接在另一相绕组的接线柱上，摇测时间一分钟,读数,然后先撤表笔后停止摇表。按以上做法再测另两次。(4)大型电动机摇测后应进行人工放电。,3.说明绝缘电阻的最低合格值,确定被测电动机能否使用.新电动机(交接试验)绝缘电阻合格值:不小于 1 兆欧。运行过电的动机(预防性试验)定子绕组绝缘电阻合格值:每伏工作电压不小于 1000 欧,实际摇测 时以不小于

18、0.5 兆欧为合格。摇测结果不小于合格值,若电动机无其他问题则本电动机可用。,电机星/角接线特点,电动机;相地相间的接线方法,摇测低压电力电缆的绝缘,兆欧表的选择和检查 摇测低压电力电缆可选用的兆 欧表。使用前应进行外观检查，并做开路试验、短路试验。,摇测方法、步骤及判断合格值的标准（）执行有关的安全技术措施和组织措施，（）断开电缆的电源及负荷，验电，并充分进行放电，挂临时接地线，将电缆从两端的设备或线路上拆下，并用清洁干燥的布擦净电缆头，设监护人，电缆的另一端，应派专人看守。（）对三相铠装电力电缆进行测量时应分三相进行，测相对、相及地（金属铠装），相对、相及地，相对、相及地的绝缘电阻值。（）

19、兆欧表端与被测相待接，另两相与地（金属铠装）连在一起接兆欧表的端，用软裸铜导线缠绕被测相的分相绝缘并连接在兆欧表的端。（）摇测，以转分的速度摇动兆欧表手柄，将端与被测相连接，摇一分钟，读数，先撤表笔，后停表。（）放电。（）按（）、（）、（）方法再测另两相，低压电缆绝缘电阻合格值为长时绝缘电阻不小于。三相绝缘电阻不平衡系数不应大于，且与上次测量电阻值对比应无明显下降。,摇测电缆示意图 待接 E L,放电棒,摇测中的安全注意事项（）对需摇测电缆应断开电源及负荷，并充分放电，时间不小于分钟。（）设监护人，电缆另一端派专人看守，勿使其他人员接近被测电缆，更不能造成反送电事故。（）测后进行人工放电，时间

20、不小于一分钟。（）先摇表后接线，先撤表笔后停止摇表。（）应记录电缆的绝缘电阻值、测量时电缆的温度及相对湿度。,摇测低压电容器的绝缘电阻并联电容的铭牌解释（例：），兆欧表的选用及检查。的代表意义如下：B 并联电容器十二烷基苯额定电压（）额定容量（）相交接试验应选用兆欧表（有刻度）预防性试验应选用500V或兆欧表（有1000M刻度）。对兆欧表应进行外观检查和开路、短路试验。开路试验时指针应指向无穷大，短路试验时指针应指向零。,摇测的方法及合格值的规定。电容器摇测只进行极对地绝缘试验，预防性试验合格值为：不小于兆欧、交接试验（新电容器 不小于兆欧。摇测：（1）将电容器组退出运行，经放电电路放电三分钟

21、，然后进行人工放电。(2)使用专用放电线和放电棒对电容器进行极对地再极间放电，反复进行，直至无放电火花，无放电声响为止。（3）拆下导线，然后用裸导线将三个接线柱封起来。（4）将兆欧表“”端测试线接在电容器外壳，将“”端测试线待接在电容器的接线柱上，先 摇表，后搭接“L”线，摇测1分钟后读数，然后先撤“L”线，再停止摇表。（5）放电。,人工放电的操作方法及安全注意事项。进行人工放电时应带绝缘手套和护目镜，身体各部位不得接触电容器各接线柱，以免触电，放电时应使用专用放电线或放电棒，手不准触摸放电线或放电棒的金属部位，放电时头部不要距放电部分过近，以免损伤眼睛或脸部，先极对地（外壳接地端）再极间放电

22、，放电时应对准放电台，要触碰多次，直至无放电火花，无放电声响为止。放电完结后应使用裸导线将电容器接线柱封起来并接地（外壳接地端）。,待接,电容绝缘摇测,八.接地电阻测量仪 1.用途：测量接地装置(保护接地、工作接地、防雷接地.)的接地电阻值和土壤电阻率。2.型号：ZC_8 ZC_29等 3.接线端子：有3个C、P、E和4个 C1、P1、P2、C2两种。3个端子只能测接地电阻值。4.内部结构：手摇交流发电机（频率在110-115赫兹）；电流互感器；滑线电阻和检流计。5.附件：两根辅助极和3根 导线5米、20米、40米。,接地电阻测试仪,测试接地电阻前的准备工作及正确接线选用型和型均可，其接线端子

23、有四个的也有三个的，测量前做机械调零，做短路试验：将接线端子全部短路，慢摇摇把，调整测量标度盘，使指针返回零位，这时指针、度盘零刻度线、表盘零刻度线重合，则说明仪表是好的。,接地电阻测试仪的接线方法,摇测方法（）选择合适的倍率；（）摇动摇把，使转速达到转分，表针将发生偏转，旋转刻度盘，使指针回到表盘中心（基线）处。（）读数；接地电阻值刻度盘读数倍率,使用接地电阻测试仪的注意事项（）两人操作；（）被测电阻与辅助接地极三点所成直线不得与地下金属管道或邻近的架空线路平行；（）在测量时被测接地极应与电气设备断开；（）接地电阻测试仪不允许做开路试验；（5）雷雨季节阴雨天气不做防雷接地试验。,九.正确使用

24、万用表 1.万用表的用途，使用前做哪些检查与调整？万用表是一种多用途测量仪表，可以测电阻、交直流电压、电流等。（还可以测L、C、hFE.db等）使用前的检查(1)外观检查，完整无破损，各挡位应接 触良好；(2)表针偏转灵活并应指在零位，否则应 进行机械调零；(3)表笔(测试线)应采用专用线，红色表 笔插在仪表+孔，黑色插在-孔内；(4)测电阻，每调换一挡，在测量前还应 进行欧姆调零(两表笔短接，调整欧姆调 零旋钮，使指针指向”0”欧)。,万用表的表盘读数,2.测量测电阻：（1）被测电阻与电源断开，并与其它元件的连线也断开；（2）根椐被测电阻值选倍率（X1、X10、X100、X1K），随即进行欧

25、姆调零；（倍率选择是使指针尽可能指在中间位置）（不知道电阻值可先置于中等倍率挡试测）（3）表笔应与被测电阻接触良好，两手不得触及表笔金属部位；（4）正确读数：表针指示数X倍率=实测值。,交直流电压的测量：（）根据被测电压的估计值选择量程，量程应大于被测电压值，一般指针指在满刻度值左右最准确（估计不出来时，应选择最大量程）；（）测量直流电压时，除按前面正确选择档位外，应将表笔“”、“”接于被测电压的正负极。（如接反，万用表指针反打，还有可能损坏仪表）（）测量电压应将两支表笔并联在被测线路或电气设备两端；,交直流电流的测量：（）根据被测的电流估计值（或计算值）选择量程、量程应大于被测电流值。一般指

26、针指在满刻度值左右最准确；（）测量直流电流时，注意被测电源的正负极，应与万用表笔的“”、“”相对应，应将表串联在被测电路中；（）测量后应先断开被测电源，再撤离测试表笔；（）测量时，要注意安全，防止人身触电事故。不能带负荷换量程。,电源,R,测量中应注意哪些安全事项？（）测量时，防止短路和人身触电事故；（）测量时，不能使表笔与万用表接线柱或插孔脱离；（）不能在测量中，调换档位（测前正确选档）；（）测量直流电阻时，应将被测电阻或被测的电气元件断开电源；（）测量交直流电压时，将万用表并联在被测线路或电气设备两端。且测直流电压时，分清正负极；（）测量交直流电流时，将万用表串联在被测电路中。且测直流电流

27、时，分清正负极，测完后并应先断电源，后撤离表笔；（）不用时，应将万用表置于交流电压最大档位或空档位。,4.数字式万用表,数字万用表主要由数字式电压基本表、测量线路、量程转换开关组成。测量线路将被测的各种电量转换为微小的直流电压，供数字式电压基本表以数码的形式显示数值。转换开关的作用是接通不同的测量线路。,数字式字万用表通常具有自动调零和极性显示功能，测量时当被测电压、电流为负时。则在显示值前出现“-”号。当被测量大于仪表量程则显示屏左端显示“1”或“-1”。,数字式字万用使用完毕应将电源开关拨至“OFF”位以避免空耗电池。,数字式字万用通常有四个插孔，黑表笔接“COM”，红表笔应根据被测量的类

28、型选择相应的插孔。,数字式字万用表的使用方法与模拟式万用表基本相同。不同的是：数字式字万用表的红表笔接“V、”插孔，带正电；黑表笔接“COM”插孔，带负电，与模拟式万用表正好相反。,十.直流电桥,直流电桥分为直流单臂电桥和直流双臂电桥。前者只能用来测量1-1M以上的电阻；后者可用来测量1以下的电阻。测量1以下的电阻宜应用双臂电桥。,(1)电桥测量原理,RX是被测电阻，Rl、R2和R4都是电桥内的可调电阻，PA是检流计、B和G分别是电源回路和检流计回路的按钮开关。当电桥取得平衡时，,电桥在选档并经过不断的调整后,使C、D两点处于同电位.通过比率臂与比较臂的已知电阻得到了未知电阻RX值,直流单臂电桥的使用,电桥使用:,使用前打开检流计锁扣，调节调零旋钮作机械调零，使指针与中央零值线重合。接上被测电阻RX，按RX的大小大致范围选好倍率；选取倍率的原则是测量时尽量能用上4个比较臂旋钮；将4个比较臂旋钮置于预计的最终位置。先按下B钮并锁住；再按下G钮，调节4个比较臂旋钮，使电桥平衡并锁住G钮(如按下G钮时，检流计指针摆动缓慢，可先锁住G钮)。为防止自感电动势损坏检流计，必须先松开G钮，后松开B钮。按倍率旋钮和4个比较臂旋钮位置正确读数。使用完毕应将检流计锁住。应用外接电源时，其电压不可太高或太低；应用外接检流计时，其灵敏度应与原设计相适应。,敬请批评指正，谢谢。2010年12月,