常用仪表与安全知识

1、常用仪表与平安知识常用仪表与平安知识在电气装置安装、调试、运行、检查和维修中经常要测量电流、电压、 电能、电阻等运行参数和性能参数，以判断其平安状态。因此，专业电工应 掌握基本电气测量原理和技能。一、电工仪表的种类1.按工作原理分类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。线圈位于永久磁铁的极掌之间。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、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

2、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。（2）电磁系仪表由固定的线圈、可转动的铁芯及转轴、游丝、指针、机 械调零机构等组成。铁心位于线圈的空腔内。当线圈中流过电流时，线圈产 生的磁场使铁心磁化。铁心磁化后受到磁场力的作用并带动指针偏转。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、3）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。（4）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（4）测量小于5A以下的电流时，为获得准确的读数，可将导线多绕几 圈放进钳口进行测量，但实际的电流数值应为读数除以放进钳口内导线根

4、 数。（5）不可用钳形电流表测量高压电路中的电流，以免发生事故。十、平安标识（一）平安色平安色是表达平安信息含义的颜色，表示禁止、警告、指令、提示等。 国家规定的平安色有红、蓝、黄、绿四种颜色。红色表示禁止、停止;蓝色表 示指令、必须遵守的规定;黄色表示警告、注意;绿色表示指示、平安状态、 通行。为使平安色更加醒目的反衬色叫比照色，国家规定的比照色是黑白两种 颜色。平安色与其对应的比照色是：红一白、黄一黑、蓝一白、绿一白。黑色用于平安标志的文字、图形符号和警告标志的几何图形。白色作为 平安标志红、蓝、绿色的背景色，也可用于平安标志的文字和图形符号。在电气上涂成红色的电器外壳是表示其外壳有电;灰

5、色的电器外壳是表示 其外壳接地或接零;线路上黑色代表工作零线；明敷接地扁钢或圆钢涂黑色。 用黄绿双色绝缘导线代表保护零线。直流电中红色代表正极，蓝色代表负 极，信号和警告回路用白色。（二）平安标志平安标志是提醒人员注意或按标志上注明的要求去执行，保障人身和设 施平安的重要措施。平安标志一般设置在光线充足、醒目、稍高于视线的地 方。对于隐蔽工程（如埋地电缆）在地面上要有标志桩或依靠永久性建筑挂 标志牌，注明工程位置。对于容易被人忽视的电气部位，如封闭的架线槽、设备上的电气盒，要 用红漆画上电气箭头。另外在电气工作中还常用标志牌，以提醒工作人员不得接近带电局部、 不得随意改变刀闸的位置等。移动使用

6、的标志牌要用硬质绝缘材料制成，上面有明显标志，均应根据 规定使用。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。.按精确度等级分类电工仪表分为0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、4.0共七级。仪表精确 度用引用相对误差K%表示，即式中Am一最大绝对误差；Am仪表量程。例如，0.5级仪表满量程时的相对误差为0.5%。.按测量方法分类电工仪表主要分为直读式仪表和比拟式仪表。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 量与的标准量进行比拟来测量，如电桥、接地电阻测量仪等。二

7、、电路物理量的测量（一）电流的测量.直流电流的测量测量直流电流时，电流表应与负载中联在电路中，并注意仪表的极性和 量程，如图6-3所示。测量直流大电流应配用分流器，如图6-4所示。在用 带有分流器的仪表测量时，应将分流器的电流端钮（外侧二个端钮）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）。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，”一端流出的 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、亳安表或 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

8、所选电流 表的最大量程，那么电流表会因过载而被烧坏。因此，在测量前应对电流的大 小作估计，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。.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6-5所示。假设测量的电流值较大时，如大于5A时，一般需要配合电流互 感器进行测量，如图6-6所示。（二）电压的测量.直流电压的测量电压表应并联在线路中进行测量。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，否那么有可能损坏仪表。测量直流 电压时，还应

9、注意仪表的极性标记，将表的+端接电路的高电位点，一端 接电路的低电位点，以免指针反转而损坏仪表。.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6-7所示。假设 测量较高的交流电压，如600v以上时，一般都要配合电压互感器来进行测 量，接线如图6-8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。三、万用电表万用表是电工测量中常用的多用途、多量程的可携式仪表。它可以测量 直流电流、直流电压、交流电压、电阻等电量，比拟好的万用表还可以测量 交流电流、电功率、电感量、电容量等。万用表是电工必备的仪表之一。万用表的结构主要由表头

10、（测量机构）、测量线路、转换开关、电池、 面板以及表壳等组成。由于万用表是多量程的，它的结构型式又是多样的，不同型号的万用 表，其面板上的布置也有所不同。因此要做到熟练和正确使用，不但要了解 各个调节旋钮的用途和使用方法，而且要熟悉各刻度标尺的用途，才能准确 地读出所需测量的数据。.识别测量表的正、负两极测量前应认真检查表笔位置，红色表笔应接在标有+号的接线柱上（内 部电池为负极），黑色表笔应接在标有-号的接线柱上（内部电池为正 极）。在测量电压时，应并联接入被测电路;在测量电流时应串联接入被测电 路。在测量直流电流、电压时，红色表笔应接被测电路正极，黑色表笔应接 被测电路负极，以防止因极性接

11、反而造成仪表损坏。有的万用表有交、直流 2500V测量端钮专门用来测量较高电压，使用时黑笔仍接在接线柱上，红 笔接在2500V的接线柱上。.根据测量对象，将转换开关拨到相应档位有的万用表有两个转换开关，一个选择测量种类，另一个改变量程，在 使用时应先选择测量种类，然后选择量程。测量种类一定要选择准确，如果 误用电流或电阻档去测电压，就有可能损坏表头，甚至造成测量线路短路。 选择量程时，应尽可能使被测量值到达表头量程的1/2或2/3以上，以减小 测量误差，假设事先不知道被测量的大小，应先选用最大量程试测，再逐步换 用适当的量程。.读数时，要根据测量的对象在相应的标尺读取数据标尺端标有 DC 或-

12、标记为测量直流电流和直流电压时用；标尺端标有 AC或标记是测量交流电压时用；标有。的标尺是测量电阻专用的。.测量电阻时应注意以下事项（1）选择适当的倍率档，使指针尽量接近标度尺的中心局部，以确保读 数比拟准确。在测量时，指针在标度尺上的指示值乘以倍率，即为被测电阻 的阻值。（2）测量电阻之前，或调换不同倍率档后，都应将两表笔短接，用调零 旋钮调零，调不到零位时应更换电池。测量完毕，应将转换开关拨到交流电 压最高档上或空档上，以防止表笔短接，造成电池短路放电。同时也防止下 次测量时忘记拨档，去测量电压，烧坏表头。（3）不能带电测量电阻，否那么不仅得不到正确的读数，还有可能损坏表 头。（4）用万用

13、表测量半导体元件的正、反向电阻时，应用RX 100档，不 能用高阻档，以免损坏半导体元件。（5）严禁用万用表的电阻档直接测量微安表、检流计、标准电池等类仪 器仪表的内阻。5.测量电压、电流时考前须知（1）要有人监护，如测量人不懂测量技术，监护人有权制止测量工作。（2）测量时人身不得触及表笔的金属局部，以保证测量的准确性和安 全。（3）测量高电压或大电流时，在测量中不得拨动转换开关，假设不知被测 量有多大时，应将量限置于最高档，然后逐步向低量限档转换。（4）注意被测量的极性，以免损坏。四、直流电桥直流单臂电桥乂称惠斯登电桥，直流单臂电桥适用于测量电阻，用它可 以测量各种电机、变压器及各种其他电器

14、的直流电阻。直流双臂电桥又称凯 文电桥，直流双臂电桥可以消除接线电阻和接触电阻的影响，是一种测量小 阻值电阻的电桥。电桥是比拟精密的测量仪器，如果使用不当，不但不会得到准确的测量 结果，而且还很容易损坏仪器。因此，在使用前，首先应仔细阅读使用说明 书，熟悉一下电桥的结构、各端钮和开关的功能，然后才能测量。1.直流电桥的使用方法(1)使用前.，应首先将仪器置于水平位置，把检流计锁扣翻开，观察指 针是否准确地指在零刻度上，如有偏差，应用零位调节器把指针调至0位。(2)用较粗较短的连接导线，将被测电阻接入，并将接头拧紧。接头接 触不良时，将使电桥难以平衡，甚至可能损坏检流计。(3)估计被测电阻大致的

15、数值，以便选择合适的倍率，此时应充分利用 各旋钮，使每只旋钮都有数可读(单臂电桥)，使电桥易于平衡，保证被测 电阻的准确度。(4)进行测量时，应先按下电源按钮，经过一定时间后再按下检流计P 按钮，此时，检流计开始向+或，偏转。如果向+的方向偏转，表示要增 加比拟臂电阻;反之，如果指针向-方向偏转，那么应减小比拟臂电阻。反复 调节，使指针平稳准确地指在0位上，便可读取被测电阻数值，被测电阻数 值为倍率数乘以测量臂电阻数。(5)测量完毕后，应断开检流计P按钮，再断开电源按钮，并将检流计 锁扣锁上。有的检流计不装锁扣，在按钮断开后，自动将检流计短路，使可 动局部在摆动时受到强烈的阻尼作用而得到保护。

16、2.操作过程中的考前须知(1)用电桥测量电阻时，均不许带电测试，测量时必须将被测电阻与其 他所有接线断开，单独测量。(2)在进行测量时，应先接通电源按钮，然后接通检流计按钮。测量结 束后，应先断开检流计按钮，再断开电源按钮。这是为了防止被测元件具有 电感时，由于电路的通断产生很大的自感电势而给检流计造成损坏。(3)因为导体的电阻值是随温度变化的，所以在测量时，必须记录被测 导体当时所处环境的温度，所测得的结果都必须进行温度换算后才能和以前 测得的数据进行比拟。(4)为了减小测量误差，使用双臂电桥时，必须注意四根引出线C1、 Pl、C2、P2的连接方法，在测量时应v将电位接头Pi、P2靠近被测电

17、阻的 两端。如遇单独测量电阻元件时，可按图6-9 (a)接线；如被测电阻属于绕 组，由于绕组只有两个接线端子，此时应将电桥引出的两根电位接头Pl、P2 接到被测绕组的接线端子上，然后再将电流接头Cl、C2压在电位接头上面， 按图6-9 （b）接线。（5）由于双臂电桥的工作电流较大，所以测量时要迅速，以防止电池过 多消耗。五、电能表测量电能使用电能表，用电动式直流电能表测量直流电能，用感应式交 流电能表测量交流电能。交流电能表分单相、三相两种。三相电能表分为三 相两元件和三相三元件电能表。三相两元件电能表用于三相三线制线路或三 相设备电能的测量，三相三元件电能表主要用于低压三相四线制配电线路电

18、能的测量。电能表由驱动机构、制动元件和积算机构组成。驱动机构主要包括固定 的电压电磁铁、电流电磁铁和可转动的铝盘。制动元件主要指卡着铝盘装设 的永久磁铁。积算机构包括铝盘转轴上的蜗杆及蜗轮、计数器等元件。单相电能表的额定电压多为220V。三相电能表的额定电压为380v （三相 两元件）、380/220V （三相三元件）及110V （高压计量用）。电能表的额定电流有1A、2A、3A、5A、10A等很多等级。凡类似5 （10） A标志者，括号外数字表示该电能表额定电流为5A;括号内数字表示该电表改 变内部接线后其额定电流可扩大为10Ao电能表上都标志有电能表常数。电能表常数是每用电IkW - h对

19、应的铝盘 转数。电能表电流线圈的直流电阻很小，而电压线圈的直流电阻约为 10002000 Qo六、兆欧表绝缘电阻是电气设备最基本的性能指标。绝缘电阻是兆欧级的电阻，而 且要求在较高的电压下进行测量。兆欧表由作为电源的手摇发电机（或其他直流电源）和作为测量机构的 磁电系比率计组成。手摇发电机输出较高电压的直流电源。其同一转轴上装 有两个交叉的线圈。当有两股电流流过两个线圈时，两个线圈所受到的转动 力矩的方向是相反的。指针的偏转角决定于两股电流的比值，而与每个电流 的大小无关。使用兆欧表测量绝缘电阻时，应当注意以下事项：（1）被测设备必须停电。对于有较大电容的设备，停电后必须充分放电。（2）应根据

20、被测对象选用不同电压的兆欧表。测量额定电压500V以下 的线路或设备应采用500V或1000V的兆欧表;测量500V以上的线路或设备应 采用1000V或2500V的兆欧表;测量10kV ）及10kV以上的线路或设备应采用 2500V的兆欧表。测量新的和大修后的线路或设备应采用较高电压的兆欧表； 测量运行中的线路或设备应采用较低电压的兆欧表。（3）测量前应检查兆欧表，先使兆欧表的端子开路，转动摇把，观察指 针应指在8位;然后，再将E端和L端短接起来慢慢转动摇把或慢慢转动摇 把时将E端和L端短接一下，指针应迅速摆向0位。应当注意，兆欧表的转 轴上没有游丝，无须进行机械调零。（4）测量连接导线不得采

21、用双股绝缘线，而应采用绝缘良好单股线分开 连接，以免双股线绝缘不良引起测量误差。（5）摇把的转速应由慢至快，至120r/min左右时，发电机输出额定电 压。摇把转速应均匀、稳定，不要时快时慢。一般在转速120r/min左右时持 续摇动Imin,待指针稳定后读数。记录完毕后应将转速由快至慢，逐渐停止 下来。（6）在测量过程中，如果指针指向0位，说明被测绝缘已经失效。应 立即停止转动摇把，防止烧坏兆欧表。（7）对于有较大电容的线路和设备，测量终了也应进行放电。放电时间 一般不应少于23min。对于高电压、大电容的电缆线路，放电时间应适当延 长。（8）测量应尽可能在设备刚停止运转时进行，以使测量结果

22、符合运转时 的实际温度。温度对绝缘电阻有很大的影响。不同温度下的绝缘电阻可按下 式计算：0. 1 (t -t )Rti=Rt22 2 i式中tl、t2一温度;Rtl、Rl2一相应于ti和t2时的绝缘电阻。七、接地电阻测量仪各种接地装置的接地电阻应当定期测量，以检查其可靠性。一般应当在 雨季前或其他土壤最干燥的季节测量。雨天一般不应测量接地电阻;雷雨天不 得测量防雷装置的接地电阻。最常见的接地电阻测量仪是电位差计型测量仪表。这种接地电阻测量仪 本身能产生交变的接地电流，不需外加电源，电流极和电压极也是配套的， 使用简单、携带方便，而且抗干扰性能较好，应用十分广泛。使用接地电阻测量仪应当注意以下事

23、项：（1）测量前应将被测接地体与其他接地体分开，以保证测量的正确性。 应尽可能把被测接地与电力网分开。这样有利于测量的平安，也有利于消除 杂散电流引起的误差，还能防止将测量电压反应到与被测接地体连接的其他 导体上引起事故。（2）测量前应检查仪表、连接线和辅助电极是否完好，并做机械调零。 必要时做一下短路试验，以检验仪表的误差。（3）测量电极间的连线应防止与邻近的高压架空线路平行，以防止感应 电压的危险。测量电极的排列应防止与地下金属管道平行，以保证测量结果 的真实性。（4）必须正确选定测量电极的位置。如测量电极位置选择不当，会产生 很大的测量误差。而且土壤电阻率越高，测量误差越大。令电流极与被

24、测接 地体之间的距离为1c、电压极与被测接地之间过距离为。为/得到比拟准确 的测量错果。对于占地面积较大的网络接地体、可取率为接地网对角线长度 的一倍、取原=0.善.64;对于集中理设的小型复合按地催。可取4： =806 4二20叫对于单管垂直接地体，可取L=40m、4=20m:（5）接好线后、将仪表术平放置。开选择适当的倍率。以提高测量精 彭。6）测量时、摇把的转速应曲慢至快，至120r/niin左右时调节电位器;摇 把转速应均匀、稳定。不要时供时慢；调节平衡后应将转速曲快至慢，逐渐停 止下来。八、数字式仪表数字式仪表是随着电子技术的开展出现的新型仅表。数字式仪表的原理 和显示方式都与者示仪表下同、者示仪表直接指示模拟量，以连续方式用标 尺读出被测量；数字式仪表那么将被测量的模拟量转换或数字量后进行运算和计 数，并用数字的形式显示出来。数字式仪表曲模数A/D转换器、电子计数 器和数字显示器组成。模/数转换器将被测模拟量离散为脉冲量并转换为数字 量。数字量在电子计数器内运算和计数。其结果经编码后由数码管显示器或 液晶显示器显示出来。数字万用表可用于交、直流电压.交、直流电流，电阻等多种参数