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文档简介
1、常德技师学院电气工程系常用电工工具及仪表运用常用电工工具及仪表的运用1、常用电工工具内容提要:1、熟习电气平安器具的根本知识及其运用。2、熟习电气平安器具的实验周期及其规范。绝缘平安器具普通防护平安器具: 验电器也称验电笔,俗称电笔,它是用来检测导线、电器和电气设备的金属外壳能否带电的一种电工工具。 根据外形来分测电笔有钢笔式和螺丝刀式两种。 根据丈量电压高低来分低压验电器和高压验电器上一页下一页1、常用电工工具1.1 验电器1、低压验电器 低压验电电器组成工作原原理使用方法方法低压验电器也成验电笔,其丈量范围在50V-250V之间。上一页下一页1、常用电工工具1组成1、笔尖金属体2、氖泡3、
2、高压电阻4、弹簧5、笔尾金属体上一页下一页1、常用电工工具2原理1、欧姆定律:I=U/R; 2、串联电路的总电阻关系式:R=R1+R2; 详细阐明如下: A、当测电笔去检测某一导体是火线还是零线时,经过测电笔的电流(也就是经过人体的电流)I加在测电笔和人体两端的总电压U,除以(/相当于分数线)测电笔和人体两端的总电阻R. B、测火线时,照明电路,火线与地之间有电压U=220V左右,人体电阻普通很小,通常只需几百到几千欧姆,而测电笔内部的电阻通常有几兆欧左右,经过测电笔的电流(也就是经过人体的电流)很小,通常不到1毫安,这样小的电流经过人体时,对人没有损伤,而这样小的电流经过测电笔的氖泡时,氖泡
3、会发光. C、测零线时,U=0,I=0,也就是没有电流经过测电笔的氖泡,氖泡当然不发光。这样我们可以根据氖泡能否发光判别火线还是零线. 上一页下一页1、常用电工工具3运用方法 运用试电笔时,以中指和拇指持测电笔笔身,食指接触笔尾金属体或笔挂。当带电体与接地之间电位差大于60V时,氖泡产生辉光,证明有电。 留意:人手接触电笔部位一定要在试电笔的金属笔盖或者笔挂,绝对不能接触试电笔的笔尖金属体,以免发生触电。上一页下一页1、常用电工工具4本卷须知 1、运用测电笔之前应先检查测电笔内有否平安电阻,然后检查测电笔有否损坏,有否受潮或进水景象。检查合格后方可运用。 3、在亮堂的光线下运用测电笔丈量带电体
4、时,应留意避光,以免因光线太强而不易察看氖管能否发光,呵斥误判。 2、在运用测电笔丈量电气设备能否带电之前,先要将试电笔在有电源的部位检查一下氖管能否正常发光,如能正常发光,方可运用。 4、螺丝刀式测电笔前端金属体较长,应加装绝缘套管,防止测试时候造 成短路或触电事故。5、运用终了后,要坚持测电笔清洁,并放置在枯燥处,严防碰摔。上一页下一页1、常用电工工具5测电笔的其他用途 1、可用来判别直流能否接地。在对地绝缘的直流系统中,可站在地上用测电笔接触直流系统中的正极或负极,假设测电笔氖泡不亮,那么没有接地景象。假设氖泡发亮,那么阐明有接地景象,其发亮如在笔尖端,那么阐明为正极接地。如发亮在手指端
5、,那么为负极接地。但是必需指出的是在带有接地监察继电器的直流系统中,不可采用此方法判别直流系统能否发生接地。 3、用于判别电压的高低。普通低压测电笔的电压丈量范围大致在60-500V。有阅历的电工可根据经常运用的测电笔氖管发光的强弱来估测电压的大致数值,氖管越亮,阐明电压越高。4、区分交流电同相或者异相。 2、可以用来判别交流电和直流电。在用测电笔进展测试时,假设测电笔氖泡中的两个极都发光,就是交流电;假设两个极中只需一个极发光,那么是直流电。 5、检查相线能否碰壳。用测电笔接触电气设备的壳体,假设氖管发光,那么有因相 线碰壳而漏电的景象。 上一页下一页1、常用电工工具数字感应测电笔的简单引见
6、 (1)按钮阐明: A键直接丈量按键离液晶屏较远,也就是用批头直接去接触线路时,请按此按钮; B键感应丈量按键离液晶屏较近,也就是用批头感应接触线路时,请按此按钮。 注:不论电笔上如何印字,请认明离液晶屏较远的为直接丈量健;离液晶较近的为感应键即可(2)数显感应测电笔适用于直接检测12-250v的交直流电和间接检测交流电的零线、相线和断点。还可丈量不带电导体的通断。 数字感应测电笔是近年来出现的一种新型电工工具。它经过在绝缘皮外侧利用电磁感应探测,并将探测到的信号放大后利用LCD显示来判别物体能否带电。其具有平安,方便,快捷等优点。上一页下一页1、常用电工工具数字感应测电笔运用 (1)间接丈量
7、:按住B键,将批头接近电源线,假设电源线带电的话,数显电笔的显示器上将显示高压符号。可用于隔着绝缘层分辨零/相线、确定电路断点位置。 2直接丈量:按住A键,将批头接触带电体,数显电笔的显示器上将分段显示电压,最后显示数字为所测电路电压等级。上一页下一页1、常用电工工具1、常用电工工具1.1 验电器2、高压验电器 手握部位不得超越护环。必需戴上符合要求的绝缘手套。 测试时必需有人在旁监护。小心操作,以防发生相间或对地短路事故。与带电体坚持足够的平安间距10kV高压的平安间隔应 大于0.7m。室外操作时,必需天气良好,在雨、雪、雾及 湿度较大的 天气时,不宜进展操作,以免发生危险 。1、常用电工工
8、具1.2 电工刀不得用于带电作业,以免触电。应将刀口朝外剖削,并留意防止伤及手指。 剖削导线绝缘层时,应使刀面与导线成较小的锐角,以免割伤导线。运用终了,随即将刀身折进刀柄。 1、常用电工工具1.3螺丝刀与扳手 1.螺丝刀带电作业时,手不可触及螺丝刀的金属杆,以免发生触电事故。作为电工,不应运用金属杆直通握柄顶部的螺丝刀。为防止金属杆触到人体或临近带电体,金属杆应套上绝缘管。 1、常用电工工具1.3螺丝刀与扳手 2.扳手活络板手不可反用,以免损坏活络板唇。不可用加力杆接长手柄以加大扳拧力矩。不得当作撬棒和手锤运用。1、常用电工工具1.4 钢丝钳、绝缘夹钳、尖嘴钳、斜口钳、剥线钳 1.钢丝钳运用
9、前,使检查钢丝钳绝缘能否良好,以免带电作业时呵斥触电事故。在带电剪切导线时,不得用刀口同时剪切不同电位的两根线如相线与零 线、相线与相线等,以免发生短路事故。构造弯绞导线扳旋螺母剪切导线铡切钢丝上一页下一页1、常用电工工具1.4 钢丝钳、绝缘夹钳、尖嘴钳、斜口钳、剥线钳 1.钢丝钳运用前,使检查钢丝钳绝缘能否良好,以免带电作业时呵斥触电事故。在带电剪切导线时,不得用刀口同时剪切不同电位的两根线如相线与零 线、相线与相线等,以免发生短路事故。2、绝缘夹钳 绝缘夹钳主要用于在35KV及以下的电气设备伤装拆熔断器等任务时运用。绝缘夹钳由任务钳口、绝缘和握把三部分组成,钳口要保证夹紧熔断器,各部分所运
10、用的资料与绝缘棒一样。 绝缘夹钳运用本卷须知:操作前,夹钳外表运用清洁的干布擦净;操作时戴绝缘手套、穿绝缘靴及戴护目镜,并必需在切断负载的情况下进展操作;雨雪或潮湿天气操作应运用专门防雨夹钳;按规定进展定期实验。 头部很尖,适用于狭小的空间操作。钳柄有铁柄和绝缘柄两种。绝缘柄主要用于切断和弯曲细小的导线、金属丝;夹持小螺钉、垫圈及导线等元件;还能将导线端头弯曲成所需的各种外形。上一页下一页1、常用电工工具3.尖嘴钳1.4 钢丝钳、绝缘夹钳、尖嘴钳、斜口钳、剥线钳用途:主要用于剪断较粗的电线、金属丝及导线电缆。钳柄有铁柄、管柄和绝缘柄三种。电工用带绝缘柄的短线钳。如下图上一页下一页1、常用电工工
11、具4.斜口钳1.4 钢丝钳、绝缘夹钳、尖嘴钳、斜口钳、剥线钳用途:剥削小直径导线绝缘层的公用工具运用方法:运用时,将要剥削的绝缘层长度用标尺定好后,即可把导线放入相应的刃口中比导线直径稍大,用手将柄一握紧,导线的绝缘层即被割破。上一页下一页1、常用电工工具5.剥线钳 1.4 钢丝钳、绝缘夹钳、尖嘴钳、斜口钳、剥线钳 压接钳是衔接导线与端头的常用工具。采用压接的电衔接施工方便,接触电阻比较小,结实可靠。根据压接导线和压接套管的截面积不同来选择不同规格的压接钳。各种压接钳的外形构造如下图。运用范围见下表。名 称型 号使 用 范 围多股导线压接钳1.06mm2多股导线单股导线压接钳2.510mm2
12、单股导线手动油压钳SLP124016240mm2 多股铜铝导线各种压接钳的运用范围压接钳 手动液压接线钳主要依托液压传动机构产生的压力到达压接导线的目的。适用于压接多股铝、铜芯导线,作中间衔接和封端,它运用方便,用途广泛。手动液压钳液压钳压模多为六角形,运用方法如下:1压接前,选好相应模具。2压接时,关紧回油螺丝,然后摇动手柄作往复运动,待压模略微接触,即已符合压接尺寸,假设继续加压, 那么会损坏零件。3压成一模后,放松回油螺丝(只需松开0.5 1圈即可,不宜放开太多),待活塞复位后,再关紧回油螺丝,然后压接第二模。4如压接铜套时,因铜套外径小于铝套外径,选择模具的六角对角线尺寸应比铜套外径尺
13、寸小0.5毫米,并先将铜套作退火处置。以确保压接质量。 1、常用电工工具1.5 电烙铁运用前应检查电源线能否良好, 有无被烫伤。焊接电子类元件特别是集成块时, 应采用防漏电等平安措施。当焊头因氧化而不“吃锡时,不可硬烧。当焊头上锡较多不便焊接时,不可甩锡, 不可敲击。焊接较小元件时,时间不宜过长,以免 因热损坏元件或绝缘。焊接终了,应拨去电源插头,将电烙铁 置于金属支架上,防止烫伤或火灾的发生。 1、常用电工工具1.6 手电钻、冲击钻、射钉枪 1.手电钻2.冲击钻较长时间未用的手枪钻在运用前运用摇表丈量其 绝缘电阻,普通不应小于0.5M。运用220V的手枪钻时,应戴绝缘手套;潮湿环境 应运用3
14、6V的平安电压。 根据所钻孔的大小,合理选择钻头尺寸;钻头装 夹要合理、可靠。钻孔时,不要用力过猛;当转速较低时,应放松 压力,以防电钻过热或堵转。被钻孔的构件应固定可靠,以防随钻头一并旋转, 呵斥构件的飞甩。1.要戴护目镜,防止眼睛溅人砂石灰尘;钻孔时;要双手握电钻2.身体坚持略向前倾的姿态,确保电钻的电源线不被挤、压、砸、缠.3.长期搁置不用的冲击钻,运用前必需用500V绝缘电阻表测定对地绝缘电阻,其值应不小于05MD4.在钻孔时遇到巩固物体不能加过大压力,以防钻头退火或冲击钻因过载而损坏。冲击钻因故忽然堵转时,应立刻切断电源。在钻孔过程中应经常把钻头从钻孔中抽出以便排除钻屑 1、常用电工
15、工具1)射钉枪必需由经培训考核合格的人员运用,按规定程序操作,不准乱射。2)要制定发放、保管、运用、维修等管理制度,并由专人担任。 3)在薄墙、轻质墙上射钉时,对面不得有人停留和经过,要设专人监护,防止射穿墙体伤人。 1、常用电工工具3.射钉枪4)发射后,钉帽不应留在被紧固件的外面,如遇到此种情况时,可以装上威力小一级的射钉弹,不装射钉。再进展一次补射。5)每次用完后,必需将枪机用煤油浸泡后,擦油存放,以防锈蚀。 6)发现射钉枪缺点时,不能随意拆修。如发生卡弹等缺点时,应停顿运用,采取平安措施后由专业人员进展检查修缮。7)射钉弹属于危险爆炸物品,每次应限定领取数量,并设专人保管。8)运用射钉枪
16、时要特别留意平安,枪管内不可有杂物,装弹后假设暂时不用,必需及时退出,不许拿下前护罩操作,枪管前方严禁有人。 1、常用电工工具 绝缘手套和绝缘靴,均由特种橡胶制成,普通作为辅助平安器具。但绝缘手套可以作为在低压带电设备或线路等任务的根本平安器具,而绝缘靴在任何电压等级下可以作为防护跨步电压的根本平安器具。 1、常用电工工具1.7绝缘手套和绝缘靴绝缘手套可以使人的两手与带电体绝缘,是用特种橡胶或乳胶制成的,分12kV实验电压和5kV两种。绝缘手套是不能用医疗手套或化工手套替代运用的。绝缘手套普通作为辅助平安器具,在1kV以下电气设备上运用时可以作为根本平安器具对待。按规定进展定期实验。绝缘手套:
17、绝缘靴:采用特种橡胶制成,作用是使人体与大地绝缘,防止跨步电压,分20kV实验电压和6kV两种。它的高度不小于15厘米,而且上部另加高边5厘米。必需按规定进展定期实验。绝缘鞋:有高低腰两种,多为5kV,在明显处标有“绝缘和耐压等级,作为1kV以下辅助绝缘器具, 1kV以上制止运用。运用中,不能用防雨胶靴替代; 1、常用电工工具绝缘靴 绝缘台、绝缘垫和绝缘毯均系辅助平安器具。绝缘台用枯燥的木板或木条制成,其站台的最小尺寸是0.8mx0.8m,四角用绝缘子作台脚,其高度不得小于10cm。绝缘垫和绝缘毯由特种橡胶制成,其外表有防滑槽纹,厚度不小于5mm。绝缘垫的最小尺寸为0.8mx0.8m,绝缘毯最
18、小宽度为0.8m,长度依需求而定,它们普通用于铺设在高、低压开关柜前,作固定的辅助平安器具。 绝缘垫 1、常用电工工具1.8 绝缘台、绝缘垫、绝缘毯 携带型接地线由短路各相和接地用的多股软铜线、将多股软铜裸线固定在各相导电部分和接地极上的公用线夹组成。普通要求多股软铜线的截面积部小于25mm2. 1、常用电工工具 1.9 携带型接地线接地线必需运用公用的线夹固定在导体上,严禁用缠绕的方法进展接地或短路。接地线在每次装设以前应经过详细检查。损坏的接地线应及时修缮或改换。制止运用不符合规定的导线作接地或短路之用。对于能够送电至停电设备的各方面或停电设备能够产生感应电压的都要装设接地线,所装接地线与
19、带电部分应符合平安间隔的规定。检修部分假设分为几个在电气上不相衔接的部分如分段母线以隔分开关(刀闸)或断路器(开关)隔开分成几段,那么各段应分别验电接地短路。接地线与检修部分之间不得连有断路器(开关)或熔断器(保险)。 1、常用电工工具接地线的运用本卷须知:装设接地线必需由两人进展。装设接地线必需先接接地端,后接导体端,且必需接触良好。拆接地线的顺序与此相反。装、拆接地线均应运用绝缘棒和戴绝缘手套。在室内配电安装上,接地线应装在该安装导电部分的规定地点,这些地点的油漆应刮去,并划下黑色记号。每组接地线均应编号,并存放在固定地点。存放位置亦应编号,接地线号码与存放位置号码必需一致。 装、拆接地线
20、,应做好记录,交接班时应交待清楚; 1、常用电工工具 标示牌是由枯燥的木材或其他绝缘资料制成,不得用金属资料制成,其悬挂处所,也应根据规定要求而定。 标示牌的用途分为警告、允许、提示和制止等类型。警告类如“止步,高压危险!;允许类如“在此任务!、“由此上下!;提示类如“以接地!;制止类如“制止合闸,有人任务!、“制止合闸,线路有人任务!、“制止攀爬,高压危险!等。 常用的标示牌式样:见下页: 遮拦:用来防护任务人员不测触碰或过分接近带电部分或作检修部位间隔带电体不够平安时的隔离措施。遮拦分普通遮拦、绝缘挡板和绝缘罩三种。遮拦均由枯燥的木材或其他绝缘资料制成。 1、常用电工工具1.10 标示牌和
21、遮拦平安色: 传送平安信息含义的颜色,包括红、蓝、黄、绿四种颜色。 红色表示制止、停顿、危险以及消防设备的意思;蓝色表示指令,要求人们必需遵守的规定;黄色表示警告、提示人们留意; 绿色表示给人们提供允许、平安的信息。 对比色:使平安色更加醒目的反衬色,包括黑、白两种颜色。 1、常用电工工具由平安色、几何图形和图形符号构成的、用以表达特定平安信息的标志称为平安标志。平安标志的作用是引起人们对不平安要素的留意,预防发惹事故。平安标志分为制止标志、警告标志、指令标志和提示标志四类。 1、常用电工工具1.11 平安标志 国家规范 GB289482 对平安标志的尺寸、衬底色、制造、设置位置、检查、维修以
22、及各类平安标志的几何图形、标志数目、图形颜色及其补充标志等都作了详细规定。 平安标志的文字阐明必需与平安标志同时运用。补充标志应位于平安标志几何图形的下方,文字有横写、竖写两种式,设置在光线充足、醒目稍高于人视野处。 1、常用电工工具制止标志的几何图形是带斜杠的圆环,图形背景为白色,圆环和斜杠为红色,图形符号为黑色。制止标志有制止烟火、制止吸烟、制止用水灭火、制止通行、禁放易燃物、禁带火种、制止启动、修缮时制止转动、运转时制止加油、制止跨越、制止乘车、制止攀爬、制止饮用、制止架梯、制止入内、制止停留等 16个。 1、常用电工工具 警告标志的几何图形是三角形,图形背景是黄色,三角形边框及图形符号
23、均为黑色。警告标志有:留意平安、留意火灾、留意爆炸、留意腐蚀、留意有毒、留意触电、留意机械伤人、留意伤手、留意吊物、留意扎脚、留意落物、留意坠落、留意车辆、留意弧光、留意冒顶、留意瓦斯、留意塌方、留意坑洞、留意电高辐射、留意裂变物质、留意激光。留意微波、留意滑跌等23个。 1、常用电工工具 指令标志是提示人们必需求遵守的一种标志。几何图形是圆形,背景为蓝色,图形符号为白色。指令标志有:必需戴防护眼镜、必需戴防毒面具、必需戴平安帽、必需戴护耳器、必需戴防护手套、必需穿防护靴、必需系平安带、必需穿防护服等8个 1、常用电工工具提示标志是指示目的方向的平安标志。几何图形是长方形,按长短边的比例不同,
24、分普通提示标志和消防设备提示标志两类。提示标志图形背景为绿色,图形符号及文字为白色。普通提示标志有太平门、紧急出口、平安通道等,消防提示标志有消防警铃、火警、地下消火栓、地上消火栓、消防水带、灭火器、消防水泵接合器等7个。 1、常用电工工具标示牌:序号名称悬挂处所式样尺 寸(mm)颜色字样1 禁止合闸,有人工作! 一经合闸即可送电到施工设备的断路器(开关)和隔离开关(刀闸)操作把手上200100和8050白 底红 字2 禁止合闸,线路有人工作! 线路断路器(开关)和隔离开关(刀闸)把手上200100和8050红 底白 字3在此工作! 室外和室内工作地点或施工设备上250250 绿底,中有直径2
25、10mm白圆圈 黑字,写于白圆圈中 4 止步,高压危险! 施工地点临近带电设备的遮栏上;室外工作地点的围栏上;禁止通行的过道上;高压试验地点;室外构架上;工作地点临近带电设备的横梁上250200白底红边 黑字,有红色箭头 5 从此上下! 工作人员上下的铁架、梯子上250250 绿底,中有直径210mm白圆圈 黑字,写于白圆圈中 6 禁止攀登,高压危险! 工作人员上下的铁架临近可能上下的另外铁架上,运行中变压器的梯子上250200白底红边黑字绝缘遮拦分为固定遮拦和活动遮拦两大类。多用枯燥木材制造,高度普通不小于1.7m下部离地面小于10cm,上面设有“止步,高压危险警告标志。新型绝缘遮拦采用高强
26、度、强绝缘的环氧绝缘资料制造,具有绝缘性能好、机械强度高、不腐蚀,耐老化的优秀特点,用于电力系统各电压等级变电站中防止任务人员走错间隔,误入带电区域。 1、常用电工工具1.12 遮拦平安帽是一种重要的平安防护用品,凡有能够会发生物体坠落的任务场所,或有能够发生头部碰撞、劳动者本身有坠落危险的场所,都要求佩戴平安帽。是电气作业人员的必备用品。用于防止任务人员误登带电杆塔用的无源近电报警平安帽,属于音响提示型辅助平安器具。当任务人员佩戴此平安帽登杆任务中误登带电杆塔,人员对高压设备间隔小于规定的平安间隔时,平安帽内部的近电报警安装立刻发出报警音响,提示任务人员留意,防止误触带电设备呵斥人员伤亡事故
27、。带平安帽时必需系好带子 。 1、常用电工工具1.13 平安帽平安带多采用锦纶、维纶、涤沦等根据人体特点设计而成防止高空坠落的平安器具。中规定凡在离地面2m以上的地点进展任务为高处作业,高处作业时,应运用平安带。每次运用平安带时,必需作一次外观检查,在运用过程中,也留意查看,在半至一年内要实验一次,以主部件不损坏为要求。如发现有破损蜕变情况及时反映并停顿运用,以保操作平安。 1、常用电工工具1.14平安带1、日常检查:1检查的平安绝缘工器具应在有效实验周期内,且合格;2检查验电器的绝缘杆能否完好,有无裂纹、断裂、脱节情况,按实验钮检查验电器发光及声响能否完好,电池电量能否充足,电池接触能否完好
28、,如有时断时续的情况,应立刻查明缘由,不能修复的应立刻改换,严禁运用不合格的验电器进展验电;3检查接地线接地端、导体端能否完好,接地线能否有断裂,螺栓能否紧固,带有绝缘杆的接地线,检查绝缘杆有无裂纹、断裂等情况;4检查绝缘手套有无裂纹、漏气、外表应清洁、无发粘等景象;5检查绝缘靴靴底部无断裂,靴面无裂纹,并清洁;6检查绝缘棒无裂纹、断裂景象;7检查平安帽无裂纹,系带完好无损; 1、常用电工工具 1.15电气平安器具检验、保管和实验平安器具应存放在枯燥通风处,并符合以下要求:绝缘杆悬挂或放置在支架上,不得与墙接触;绝缘手套存放在密闭橱内,与其他工具仪表分别存放;绝缘靴放在橱内,不得用作它处;验电
29、器存放在防潮匣或套内。 1、常用电工工具1.16平安器具的管理和存放序号名称电压等级(kV)周期交流耐压(kV)时间(min)泄漏电流(mA) 附 注1绝缘棒610每年一次4435154四倍相电压220三倍线电压2绝缘挡板610每年一次30535(2044)8053绝缘罩35(2044)每年一次8054绝缘夹钳35及以下每年一次三倍线电压51102602204405绝缘笔610每六个月一次405 发光电压不高于额定电压的20%20351056绝缘手套高压每六个月一次819低压2.512.57橡胶绝缘靴高压每六个月一次1517.58核相器电阻管6每六个月一次611.72.410101.41.79
30、绝缘绳高压每六个月一次105/0.5m5 1、常用电工工具1.17 平安器具的实验周期2 电工丈量2.4 电压的丈量2.1 电工丈量仪表的分类2.2 电工丈量仪表的型式2.3 电流的丈量2.6 功率的丈量2.7 兆欧表2.5 万用表2.8 用电桥丈量电阻、电容与电感2.9 非电量的电测法本章要求:1. 了解常用电工丈量仪表的构造和任务原理。2. 掌握常用电工丈量仪表的运用方法。3. 了解电桥丈量电阻、电容和电感的方法。4. 了解常用非电量的电测法。2 电工丈量 电路中的各个物理量如电压、电流、功率、电能及电路参数等的大小,除用分析与计算的方法外,常用电工丈量仪表去丈量。 电工丈量技术的运用主要
31、有以下优点: 1.电工丈量仪表的构造简单,运用方便,并有足够的准确度。 2.电工丈量仪表可以灵敏地安装在需求进展丈量的地方,并可实现自动记录。 3.电工丈量仪表可实现远间隔的丈量问题。 4.能利用电工丈量的方法对非电量进展丈量。2 电工丈量2.1 电工丈量仪表的分类1.按照被丈量的种类分类 次 序被测量的种类 仪表名称 符 号 电流表 毫安表 电压表 千伏表 功率表 千瓦表 电度表 相位表 频率表 欧姆表 兆欧表1 电 流2 电 压3 电功率4 电 能5 相位差 6 频 率7 电 阻AmAVkVWkWfMkWh2.按照任务原理分类型 式符 号被丈量的种类磁电式整流式电磁式电动式电流的种类与频率
32、电流、电压、电阻电流、电压电流、电压电流、电压、电功率、功率因数、电能量直 流工频和较高频率的交流直流和工频交流直流及工频与较高频率的交流3. 按照电流的种类分类见上表 4.按照准确度分类最大根本误差仪表的最大量程满标值 目前我国直读式电工丈量仪表按照准确度分为0.1, 0.2, 0.5, 1.0, 1.5, 2.5, 5.0七级。 准确度是电工丈量仪表的主要特性之一。 准确度较高0.1, 0.2, 0.5的仪表常用来进展精细丈量或校正其他仪表。相对额定误差 准确度是电工丈量仪表的主要特性之一。仪表的准确度是根据仪表的相对额定误差来分级的。例:一准确度为2.5级的电压表,其最大量程为50V,
33、正常情况下, 可以为最大根本误差是不变的, 所以被丈量值比满标值愈小,那么相对丈量误差就愈大。 如用上述电压表来丈量实践值为10V的电压时,相对误差为 丈量实践值为40V的电压时,相对误差为 在选用仪表的量程时,一般应使被丈量的值超越仪表满标值的一半以上。那么能够产生的最大根本误差为电工丈量仪表上的几种符号符 号意 义3 或 2 kV 或 或 直 流交 流交直流三相交流仪表绝缘实验电压2000V仪表直立放置仪表程度放置仪表倾斜60度放置60 2.2 电工丈量仪表的型式直读式仪表丈量各种电量的根本原理 利用仪表中通入电流后产生电磁作用,使可动部分遭到转矩而发生转动。转动转矩与通入的电流之间有T
34、= f ( I )1产生转动转矩 T 的部分 使仪表可动部分遭到转矩而发生转动。3阻尼器 能产生制动力阻尼力的安装,使仪表可动部分能迅速静止在平衡位置。直读式仪表的根本组成部分2产生阻转矩TC 的部分 当阻转矩TC等于转动转矩T 时,仪表可动部分平衡在一定的位置。2.2 电工丈量仪表的型式2.2.1 磁电式仪表1. 构造螺旋弹簧IINS指针永久磁铁圆柱形铁心OO线圈(1) 固定部分 马蹄形永久磁铁、极掌NS及圆柱形铁心等。(2) 可动部分 铝框及线圈,两根半轴O和O,螺旋弹簧及指针。 极掌与铁心之间的空气隙的长度是均匀的,其中产生均匀的辐射方向的磁场。2. 任务原理(1) 转动转矩T 的产生(
35、2) 阻转矩TC的产生 在线圈和指针转动时,螺旋弹簧被扭紧而产生阻转矩TC。 线圈通入电流 I 电磁力 F线圈遭到的转矩 T = k1IFSNF 线圈通入电流 I 电磁力 F 线圈遭到转矩 T 线圈和指针转动, 弹簧的TC与指针的偏转角成正比,即 TC= k2 当弹簧的阻转矩T与线圈遭到的转矩TC到达平衡时,可动部分停顿转动,此时有T = TC 当弹簧阻转矩与转动转矩到达平衡即TC= T 时,可转动部分便停顿转动, T = k1I , TC= k2 。仪表的标度尺上作均匀刻度。3. 阻尼作用的产生 当线圈通入电流而发生偏转时,铝框切割磁通,在框内感应出电流,其电流再与磁场作用,产生与转动方向相
36、反的制动力,于是可转动部分遭到阻尼作用,快速停顿在平衡位置。 即指针的偏转角 结论: 指针偏转的角度与流经线圈的电流成正比。 4.用途 5.优点: 刻度均匀;灵敏度和准确度高;阻尼强;耗费 电能量小;受外界磁场影响小。 缺陷: 只能丈量直流;价钱较高;不能接受较大过载。 丈量直流电压、直流电流及电阻。2.2.2 电磁式仪表1. 构造 主要部分是固定的圆形线圈、线圈内部有固定的铁片、固定在转轴上的可动铁片。圆形线圈小室312450推斥式电磁式仪表固定铁片可动铁片2. 任务原理仪表的转动转矩 T = k I 弹簧的阻转矩 TC = k2 弹簧的阻转矩TC与指针的偏转角 成正比,即 当 T = TC
37、 时,可动部分停顿转动, 即指针的偏转角 结论: 指针偏转的角度与直流电流或交流电流 有效值的平方成正比。 线圈通入电流 I 磁场 线圈通入电流 I 磁场 固定和可动铁片均被磁化(同一端的极性是一样的) 可动片因受斥力而带动指针转动, 交流为有效值 因指针的偏转角度与直流电流或交流有效值平方成正比,所以仪表标度尺上的刻度是不均匀的。 与轴相联的活塞在小室中挪动产生阻尼力 空气阻尼器。3. 用途 4. 优点: 构造简单;价钱低廉;可用于交直流;能丈量较大的电流;允许较大的过载。 缺陷: 刻度不均匀;易受外界磁场及铁片中磁滞和涡流丈量交流时的影响,因此准确度不高。 丈量交流电压、交流电流。2.2.
38、3 电动式仪表1. 构造 有两个线圈:固定线圈和可动线圈。可动线圈与指针及空气阻尼器的活塞都固定在轴上。 螺旋弹簧固定线圈可动线圈空气阻尼器 产生阻尼力 2. 任务原理FF可动线圈固定线圈 固定线圈中的电流 I1 ( i1 ) 磁场 可动线圈中的电流 I2 ( i2 )与磁场相互作用电磁力 F 线圈遭到转矩 T 线圈和指针转动, 仪表的转动转矩通入直流时,T=k1I1I2通入交流时, T=k1I1I2cos i1和i2的有效值i1和i2之间的相位差弹簧的阻转矩 TC = k2 弹簧的阻转矩TC与指针的偏转角 成正比,即 当 T = TC 时,可动部分停顿转动, 即指针的偏转角 结论: 指针偏转
39、的角度与两个电流(对交流为有效值)的乘积成正比。 仪表的转动转矩 通入直流时,T=k1I1I2通入交流时,T=k1I1I2cos = kI1I2 直流 = kI1I2 cos 交流i1和i2之间的相位差4. 优点:可用于交直流;准确度较高。 缺陷:受外界磁场影响大;不能接受较大过载。3. 用途 丈量交直流电压、电流及功率。2.3 电流的丈量 电流表的内阻要很小。 丈量直流电流通常用磁电式电流表, 假设要扩展电流表的量程,可在丈量机构上并联一个分流电阻 RA 。 电流表应串联在电路中,I负载AI负载RAR0I0式中:R0 丈量机构的电阻 RA 分流器的电阻 丈量直流电流通常用磁电式电流表,丈量交
40、流电流通常用电磁式电流表。由可得,分流电阻 可知,需扩展的量程愈大,那么分流电阻应愈小。例: 有一磁电式电流表,当无分流器时,表头的满标值电流为5mA,表头电阻为20 。今欲使其量程满标值为1A,问分流器的电阻应为多大?2.4 电压的丈量表的内阻要很高。 丈量直流电压通常用磁电式电压表, 假设要扩展电压表的量程,可在丈量机构上串联一个倍压电阻 RV 。 电压表应并联在被测电路两端,式中:R0 丈量机构的电阻 RV 倍压器的电阻U负载V+U负载+R0RV+U0 丈量直流电压通常用磁电式电压表,丈量交流电流通常用电磁式电压表。由可得,串联电阻可知,需扩展的量程愈大,那么串联电阻应愈大。例: 有一电
41、压表,其量程为50V,内阻为2000 。今欲使其量程扩展到300V,问还需串联多大电阻的倍压器?2.5.1 磁电式万用表用来丈量直流电流、直流电压、交流电压和电阻等1.直流电流的丈量 丈量直流电流的原理电路RA1RRA2RA3RA4RA5500mA50mA5mA0.5mA50AA+-+- RA1 RA5是分流器电阻,改动转换开关的位置,就改动了分流器的电阻,从而改动了电流的量程。量程愈大,分流器电阻愈小。2.5 万用表直流调整电位器2.5 万用表2.5.1磁电式万用表用来丈量直流电流、直流电压、交流电压和电阻等2. 直流电压的丈量RV1 RV3构成倍压器电阻,改动转换开关的位置,就改动了倍压器
42、的电阻,从而改动了电压的量程。量程愈大,倍压器电阻愈大。 丈量直流电压的原理电路RARRV2RV1RV325V5V1VA+-+-3.交流电压的丈量 磁电式仪表只能丈量直流,假设要丈量交流,需加整流元件,如图中D1和D2。 丈量交流电压的原理电路R100VA+-+-10VD1D2RV1RV2600正半周时,电流流经D1和部分电流流经微安表流出。负半周时,电流直接流经D2从“+端流出。可见,经过微安表的是半波电流,读数应为该电流的平均值。可见,经过微安表的是半波电流,读数应为该电流的平均值。为此,加一交流调整电位器图中600,用来改动表盘刻度;指示读数被折换为正弦电压有效值。可见,经过微安表的是半
43、波电流,读数应为该电流的平均值。为此,加一交流调整电位器图中600,用来改动表盘刻度;指示读数被折换为正弦电压有效值。普通万用表只适宜丈量频率为451000Hz的电压。4. 电阻的丈量 丈量电阻时,需接入电池,被测电阻愈小,电流愈大,那么指针偏转的角度愈大。 丈量电阻的原理电路RA+-+1.7k-+1.5V10100调零留意:(1) 丈量前应先将“+、“-两端短接,看指针能否指在零,否那么应调理调零电位器图中 1.7k电阻进展校正。 (2) 绝对不能在带电线路上丈量电阻。用毕应将转换开关转到高电压档。 MF-30型万用表的面板图2.5 万用表零欧姆调整机械零位调整200100504030201
44、050100200300400500246810101522A-V-010V-dB-10V.mA10V+dB+50010100500255110k1k10010150550500500100VAmAV转换开关2.5.2数字式万用表 今以DT-830型数字万用表为例来阐明它的丈量范围和运用方法。1. 丈量范围1直流电压分为五档: 200mV,2V,20V,200V,1000V。2交流电压分为五档: 200mV,2V,20V,200V,750V。3直流电流分为五档: 200V,2 mA,20mA,200mA,10A。4交流电流分为五档: 200V,2 mA,20mA,200mA,10A。5电阻分为
45、六档: 200,2k ,20k ,200k,2M ,20M 2.5.2数字式万用表 DT-830型万用表的面板图POWEROFFONBEChFE晶体管插孔显示器电源开关转换开关输入插座hFEDCAVACACADCV10AmACOMV2.面板阐明(2)电源开关:运用时将开关置于“ON位置;运用终了置于“OFF位置。(3)转换开关:用以选择功能和量程。根据被测的电量(电压、电流、电阻等)选择相应的功能位;按被丈量程的大小性选择适宜的量程。(4)输入插座:将黑色测试笔插入“COM的插座。红色测试笔有如下三种插法,丈量电压和电阻时插入“V插座;丈量小于200mA的电流时插入“mA插座;丈量大于200m
46、A的电流时插入“10A插座。 (1) 显示器:显示四位数字,最高位只能显示1或不显 示数字,算半位,故称三位半 。最大指示为 1999或-1999。当被丈量超越最大指示值时,显示“1 或“-1。2.6 功率的丈量2.6.1 单相交流和直流功率的丈量通常用电动式仪表来丈量功率功率表的接线图 电压线圈电流线圈ui2 i1=i+*负载固定线圈:匝数少,导线粗,与负载串联,作为电流线圈。可动线圈:匝数多,导线细,与负载并联,作为电压线圈。任务原理:I2正比U,且可以为i2与u同相所以:2.6 功率的丈量2.6.2 三相功率的丈量 在三相三线制中,广泛采用两功率表来丈量三相功率。iAW1W2*iBiCA
47、BC两功率表丈量三相功率任务原理:三相瞬时功率:所以, p = uA iA + uB iB + uC(iA iB) iC = (uA uC ) iA + ( uB uC ) iB = uAC iA + uBC iB = p1+ p2p = pA+ pB+ pC = uA iA + uB iB + uC iC由于,iA+ iB+ iC= 0可见,三相功率可用两个功率表来丈量。式中 为uAC和iA之间的相位差。iAW1W2*iBiCABCW1 的读数为W2 的读数为式中 为uBC和iB之间的相位差。两功率表读数之和为 P = P1+ P2 = UAC IA cos + UBC IB cos 30当
48、负载对称时, P1 = UAC IA cos = Ul Il cos (30 ) P2 = UBC IB cos = Ul Il cos (30+ ) 由相量图可知,两功率表的读数为两功率表读数之和为 P = P1+ P2 = Ul Il cos (30 )+ Ul Il cos (30+ )可见,采用两表法可丈量三相功率。当 60时,P1为正值,P2为负值,P = P1 P2 三相功率应是两个功率表读数的代数和,其中恣意一个功率表的读数是无意义的。*ABC 三相功率表的衔接图 适用中,常用一个三相功率表二元功率表替代两个单相功率表来丈量功率,2.7 兆欧表 兆欧表(摇表):用于检查电机、电器
49、及线路的绝缘情况和丈量高值电阻。1. 构造兆欧表构造表示图 两个线圈固定在同一轴上且相互垂直。一个线圈与电阻R串联,另一个线圈与被测电阻Rx串联,两者并联接于直流电源。100050020010030100F2NSUI2RxRI1+-MF2IF1F1永久磁铁线圈手摇直流发电机磁场是不均匀的2. 任务原理在丈量时,经过线圈的电流线圈电阻 线圈遭到磁场的作用,产生两个方向相反的转矩, f1 ()和 f2 ()分别为两个线圈所在处的磁感应强度与偏转角之间的函数关系。100050020010030100F2NSUI2RxRI1+-MF2IF1F1 T1 = k1 I1 f1 () T2 = k2 I2
50、f2 () 仪表的可动部分在转矩的作用下发生偏转,直到两个线圈产生的转矩平衡。2. 任务原理当两个线圈产生的转矩平衡时,有 T1 = T2 即 k1 I1 f1 () = k2 I2 f2 () 上式阐明,偏转角 与两线圈中电流之比有关, 故称为流比计。 因所以结论:1. 偏转角与被测电阻Rx有一定的函数关系,所以角可以反映出被测电阻的大小。 2. 仪表的偏转角与电源电压U无关,所以手摇发电机转动的快慢不影响读数。3兆欧表的选用 选用兆欧表主要思索它的输出电压及丈量范围。 被 测 对 象 被测设备或线路额定电压(V) 选用的摇表(V) 线圈的绝缘电阻 500V以下 500 500V以上 100
51、0 电机绕组绝缘电阻500V以下 1000 变压器、电机绕组 绝缘电阻500V以上 10002500 电器设备和电路绝缘 500V以下 5001000 500V以上 25005000 用钳形电流表可直接丈量交流电路的电流,不需断开电路。构造和任务原理 外形构造如下图。丈量部分主要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心做成活动开口,且成钳形,。 2.8 钳形电流表钳形电流表原理:当被测载流导线中有交变电流经过时,交流电流的磁通在互感器副绕组中感应出电流,使电磁式电流表的指针发生偏转,在表盘上可读出被测电流值。 运用方法1丈量前,应检查指针能否在零位,否那么,应进展机械调零
52、。 2丈量时,量程选择旋钮应置于适当位置,以便丈量时指针处于刻度盘中间区域,减少丈量误差。 3. 假设被测电路电流太小,可将被测载流导线在钳口部分的铁心上缠绕几圈再丈量,然后将读数除以穿入钳口内导线的根数即为实践电流值。4. 丈量时,将被测导线置于钳口内中心位置,可减小丈量误差。5. 钳形表用完后,应将量程选择旋钮放至最高档. 又称接地摇表,主要用于丈量电气系统、避雷系统等接地安装的接地电阻和土壤电阻率。 以ZC-8型接地电阻测定仪为例引见其构造、任务原理、运用方法.外形及附件如下图。2.9 接地电阻测定仪构造和任务原理 构造:ZC-8型接地电阻测定仪由高灵敏度的检流计G、交流发电机M、电流互
53、感器LH及调理电位器RP、丈量用接地极E、电压辅助电极P、电流辅助电极C等组成。 原理:交流发电机M以120r/min 的速度转动时,产生90HZ98HZ 的交变电流i,经过互感器LH的 原边、接地极E、电流辅助电极 C构成回路。在接地电阻RX上产 生电压降i RX,其电位分布如图 317中EP段曲线所示。经过PC 之间地电阻RC产生的电压降i RC 的电位分布如图中曲线PC 所示。 接地电阻丈量 设电流互感器比率为k,那么副绕组中电流为k i,在调理电位器RP上产生电压k i RP。由图317 可看出,检流计G所测电压实践是k i RP和i Rx之间的电位差。调理RP,使检流计指示为零,那么
54、有 k i RP=i RX RX=k RP 可见,所测得的接地电阻值,就是互感器比率与调理电位器RP阻值的乘积。运用方法 ZC-8型接地电阻测定仪丈量衔接如下图。 接地电阻丈量丈量方法:1 将仪表程度放置,对指针机械调零,使其指在标度尺红线上。2 将量程倍率选择开关置于最大量程位置,缓慢摇动发电机摇柄,同时调整“丈量标度盘,使检流计指针一直指在红线上,这时,仪表内部电路任务在平衡形状。当指针接近红线时,加快发电机摇柄转速,使其到达额定转速120r/min,再次调理“丈量标度盘,使指针稳定在红线上,所测接地电阻值即为“丈量标度盘读数RP乘以倍率标度。 假设“丈量标度盘读数小于1,应将量程选择开关
55、置于较小一档,重新丈量。3 可用ZC-8型接地电阻测定仪丈量导体电阻:先用导线将P1、C1接线桩短接,再将被测导体接于E或P2、C2短接的公共点与P1之间,其他步骤与丈量接地电阻一样。 4. 用ZC-8型接地电阻测定仪还可测土壤电阻率,详细操作见仪器阐明书。 2.10 用电桥丈量电阻、电容和电感2.10.1直流电桥2. 任务原理1. 电路E+GR3R4R1R2IG 最常用的单臂直流电桥( 惠斯登电桥用来丈量约 1 到0.1M电阻。 当检流计G中无电流流过时,电桥到达平衡。 电桥平衡的条件为R1 R4 =R2 R3设R1= Rx 为被测电阻,那么式中称为电桥的比臂,称为较臂。 丈量时,先将比臂调
56、到一定比值,然后再调理较臂直到电桥平衡为止。2.10.2 交流电桥1. 电路交流电桥用来丈量电容和电感。交流电桥平衡的条件为GZ3Z4Z1Z2IG2. 任务原理Z1 Z4 =Z2 Z3即 |Z1| | Z4 | = |Z2 | | Z3 |1+ 4= 2+ 3为使平衡容易调理,常将两个桥臂设计为纯电阻。 1中选Z2和Z4为纯电阻时,那么Z1和Z3必需同为电感性或电容性。 2中选Z2和Z3为纯电阻时,那么Z1和Z4必需一个为电感性,而另一个为电容性。2.10.2 交流电桥(1) 电容的丈量GR0R4RxR2IGC0Cx丈量电容的电桥电路电桥平衡时,有可得被测电容器无损耗的规范电容器和规范电阻2.
57、10.2 交流电桥(2) 电感的丈量电桥平衡时,有可得被测电感元件无损耗的规范电容器和规范电阻丈量电感的电桥电路GR3R0RxR2IGC0Lx2.11 非电量的电测法 非电量的电测法就是将各种非电量如温度、压力、速度、位移、应变、流量、液位等变换为电量,而后进展丈量的方法。非电量的电测仪器,主要由以下几个主要部分组成传感器丈量电路测录安装 (1) 传感器:将被测非电量变换为与其成一定比例关系的电量。 (2) 丈量电路:将传感器输出的电信号进展处置,使之适宜于显示、记录及和微型计算机的联接。(3) 测录安装:各种电工丈量仪表、示波器、自动记录仪、数据处置器及控制电机等。 2.11.1 应变电阻传
58、感器电阻丝特殊胶水薄纸片被测试件 1. 金属电阻丝应变片 电阻丝由直径为0.020.04mm 的康铜或镍铬合金绕成。2. 任务原理 试件发生的应变经过胶层和纸片传给电阻丝,将电阻丝拉长或缩短,从而改动了它的电阻。就将机械应变变换为电阻的变化。电阻丝电阻的相对变化和试件的轴向应变成正比。 k为电阻丝应片的灵敏系数,其值约为2。交流电桥丈量电路+R3R4R1R2+输出电压设丈量前电桥平衡,即 R1 R4 =R2 R3应变电阻丈量时应变电阻变化了R1,那么如选R1= R2,R3= R4,并忽略分母中的R1,那么有 常用电桥电路大多采用不平衡电桥,把电阻的相对变化转换为电压或电流变化。2.11.2 电
59、感传感器 电感传感器能将非电量的变化变换为线圈电感的变化,再由丈量电路转换为电压或电流信号。线圈铁心衔铁L2L1rr1. 差动电感传感器 两只线圈完全一样,且上下对称陈列。 当衔铁在中间位置时,两线圈的电感一样, 当衔铁在中间位置时,两线圈的电感一样,当衔铁受非电量的作用上下挪动时,两个线圈的电感一增一减,发生变化,此即为差动。 衔铁处于中间位置,电桥平衡,输出电压 电感传感器常用来丈量压力、位移、液位、外表光洁度等。2. 任务原理 当衔铁偏离中间位置上下挪动时,电桥不平衡,输出电压的大小与衔铁位移的大小成正比,其相位与衔铁挪动的方向有关。交流电桥丈量电路+R0R0+r+jL1r+jL2线圈规
60、范电阻线圈铁心衔铁L2L1rr2.11.3 电容传感器 电容传感器能将非电量的变化变换为电容器电容的变化。 平板电容传感器d 可见,只需改动,S,d 三者之一,都可使电容改动。 将上极板固定,下极板与被测物体相接触,当运动物体上、下位移改动d或左、右位移改动S时,将引起电容的改动。1. 平板电容传感器 初始时C1= C2,电桥平衡,输出电压 交流电桥丈量电路 当C1变化时,电桥不平衡,输出电压的大小与电容的变化成正比。可得带条厚度为 ,其介电常数为 滚轮带条极板电容传感器丈量绝缘带条的厚度例:2. 任务原理+R0R0C1C22.11.4 热电传感器 热电传感器能将温度的变化变换为电动势或电阻的
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