电力电缆专业常用仪表

电缆专业

常用仪表

检验常用仪表1、万用表2、钳形电流表3、绝缘电阻表4、接地电阻测量仪5、电桥6、相位表7、指针电压、电流表8、电气测量指示仪表的误差及准确度9、数字仪表10、智能仪表第一部分万用表一、万用表的结构

万用表一般可用来测量直流电压、交流电压、电阻和直流(交流)电流等。

万用表可分为指针式和数字式两类。

指针式万用表

数字式万用表MF10指针式万用表的结构

1）表头

2）转换开关

3）接线端子

机械调零Ω调零万用表的电阻档原理原理

表头RcRRx电池U

I=U/(Rc+R+Rx)Rc:表头电阻R：表计电阻(可调)Rx：被测电阻I：（微小电流）（1）当干电池电压U保持不变时，在电路中接入某一数值的被测电阻Rx，电路中就有一相应的电流，表头的指针就会有一确定的偏转。

I=U/(Rc+R+Rx)

当被测电阻Rx改变时，电流I变化，表头指针的位置也会有相应的变化，可见，表头指针的偏转大小与被测电阻的大小是一一对应的。

I=U/(Rc+R+Rx)（2）被测电阻Rx越大，电路的工作电流I越小，表头指针偏转也小。当电阻Rx为无穷大时（相当于开路），I=0，这时表头指针指在无穷大∞（不动）。

I=U/(Rc+R+Rx)

可见，当被测电阻在0至∞之间变化时，表头指针则在零和满刻度之间变化，欧姆档的零位与电压,电流档的零位相比,在表盘上位置正好相反,所以说欧姆档的标度尺与电压,电流档标尺为反向刻度。同时由于工作电流I与被测电阻Rx不成正比关系，所以，电阻档的标度尺是不均匀的。I=U/(Rc+R+Rx)（3）欧姆档指针中心的意义欧姆表总电流；

I=U/(Rc+R+Rx)表头电流（Rx=0,欧姆档零位）；

I=U/(Rc+R)

当被测电阻Rx等于欧姆表内阻与表头电阻和时，欧姆表总电路中的电流I减少一半。由于两并联支路电流是按比例分配的。所以通过表头的电流也减小了一半，表头指针在表盘标度尺的中心。I1=U/(Rc+R+Rx)当:Rx=Rc+R

I2=U/2(Rc+R)=1/2×I1什么位置比较准？多量限

万用表多量限实现？

表头RcRc1Rc4

电池（V）

R1R2Rc2Rc3R2

*+x1x10……电平的测量——分贝（1）输入P1经过传输，输出为P2的变化。（2）S=Clogp1/p2db的意思？P1P2万用表结构1234机械调零欧姆调零二、使用

1）机械调零：万用表水平放置，如指针不指零位，用手(或改锥)调节机械调零旋钮，使指针回零。

2）检查测试棒：电阻测量连接、电压、电流测量连接。

3）熟悉刻度盘标度尺。标尺电阻测量

1）万用表外观检查。

2）调零;机械调零，调节指针位置螺丝。

3）正确估算被测电阻的阻值，选择合适档位。

4）表笔接线正确（红表笔在“Ω”位，黑表笔在“*”位）。

5）欧姆调零；将两表笔短接，检查指针是否指示欧姆“0”刻度点，否则调节欧姆调零旋钮，使指针指零（该项目在每次换档时均进行一次,15V-100K,1.5V其余档）。

6）将两表笔接到被测电阻的两个端子，如指针偏转过小或过大，应转换档位。

7）根据指针指示读数及倍率读取电阻值。

8）测量完毕，将万用表转换开关旋至交流电压最大档。

标尺档位档位；x1、x10、x100、x1K、x10K、x100K标尺；1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、···100、500、∞例如；所测电阻约几十百欧时，欧姆档位选择“×10”，指针指示读数为30则：电阻值＝30×10＝300Ω直流电压的测量

1）检查万用表外观检查。

2）检查万用表机械零位。

3）估算被测电压的大小，选择合适档位。（有名牌可参考其名牌电压）。

4）表笔接线正确（红表笔在“＋”位，黑表笔在“*”位）。

5）将红表笔接被测电源正极，黑表笔接被测电源负极（如无法判断正负，可选较高档位，将表笔很快碰一下测试点，根据指针偏转找出正负极）。

6）读取被测电压值。（记录）

如：电压档位选择“50”，指针指示读数为12则：直流电压值＝12V(当标度尺上无档位对应的满刻度时，要根据刻度进行转化，例如档位选择2.5V，刻度尺为250，则指针读数要除以系数250/2.5=100)表头标尺：250、50、10测量档位：1、2.5、10、50、100、250、50010；1、10、10050；50、500250；2.5、250记录电阻；测量值

1、

2、

3、电池；名牌电压测量电压

1、

2、

3、

万用表使用注意事项：

1）转换开关位置应选择正确，选择量程时，最好使表针在（量程的“Ω档”

½附近，其他在1/3以上的范围内）1/2到2/3的范围内。

2）端钮或插孔应选择正确，黑表笔在“*”位，测量电阻时，红表笔在“Ω”位，测量电压、电流时，红表笔在“＋”位。

3）不能带电测量电阻。4）测量电路连接，测量电压时，表笔与被测电路并联，测量电流时，表笔与电路串联。5）根据测量对象选择刻度尺读数。数字万用表的使用：

POWER:电源开关BLIGHT:被光电源开关HOLD:显示锁存转换开关：ACV:交流电压测量DCV:直流电压测量ACA:交流电流测量DCA:直流电流测量CAP：电容测量Ω：电阻测量数字万用表的使用：

测量接线：COM:公共端（黑表笔）VΩHZ:电压电阻频率测量A:电流测量端子20A:大电流测量端子

有些万用表还有导通测试、三极管测试、频率测试等功能。钳形电流表二、钳形电流表

钳形电流表根据电流互感器的原理制成，可在不切断电路的情况下进行电流测量，使用方便。实际最大电流；I=100A

10KVK=100/5；一次侧100A，二次侧5A。电流一次侧10KV，二次侧?

V电压

?V------

K=U1/U2=I2/I1

-------

U1I1=I2U2

工作状态；短路运行表头档位钳口钳柄转换开关表头锁表1表2

用钳形电流表测量电流

1）外观检查：外观完好无损、表针动作灵活、钳口清洁、接触良好，检查钳形电流表的使用合格证，应在合格期内。

2）估计被测电流大小，选择合适量程，如无法确定可先将转换开关置于最高档位处。

3）打开钳口，将被测导线钳入钳口中央位置。

4）读取钳形表读数。（锁定数据记录）

5）测量完毕后，应将量程开关置于最高档处。量程：6、15、60、150、300

表头标尺：6、15、60、150、300

钳形电流表使用注意事项：

1）钳形表不得测量高压线路和裸导体电流，被测线路电压不得超过钳形表的额定电压。（600V以下）

2）测量时应选择合适量程，不可用小量程档测大电流，在测量过程中不得切换量程档位，以免产生高压伤人和损坏设备。

3）测量电缆中的电流时，每次只能钳入一相导线，尽量远离其它导线及带电设备。

4）测量5A以下电流时，把导线向同一方向缠绕几圈钳入钳口，实际值等于实测值除以导线匝数。

5）测量时注意与带电部分的安全距离，以免发生触电事故。

6）测量时注意钳口应夹紧，防止钳口不紧造成读数不准。

7）每年检验一次，不合格不得使用。

数字钳形电流表图一4电气符号5端子6显示符号10维护三、绝缘电阻表

绝缘电阻表又称绝缘摇表，是用来测量大电阻和绝缘电阻的专用仪器。组成：手摇发电机，磁电式比率表。接线端子：L：用于接被测设备的端子。E：用于接被测设备的外壳或地的端子。G：用于接被测设备需要屏蔽的端子。型号：ZC-7

1000V

2000MΩ

0----∞示意图：1、动圈2、指针3、磁铁4、极掌5、铁心6、指针原理电路；1、动圈2、动圈F；发电机Ru；附加电阻Rc；附加电阻Rj；待测绝缘电阻摇表1摇表2摇表3摇表4摇表5摇表6测量电压互感器高、低压绕组的绝缘电阻

1．绝缘电阻表的选择：

1)100V以下的电气设备和回路，采用250V的兆欧表。

2)500V以下至100V的电气设备和回路，采用500V的兆欧表。

3)3000V以下至500V的电气设备和回路，采用1000V的兆欧表。

4)10000V以下至3000V的电气设备和回路，采用2500V的兆欧表。

5)10000V及以上的电气设备和回路，采用2500V或5000V的兆欧表。

互感器１互感器２2．仪表使用前的检查：

检查绝缘电阻表是否合格，外观上有无损坏；开路试验：将绝缘电阻表水平放置，“L”、“E”两端子开路，摇动手柄至发电机的额定转速（120r/min），指针应指在“∞”。短路试验：将“L”、“E”两端子短路，轻摇发电机，指针应指在“0”位置上。

3．对电压互感器进行检查：

检查电压互感器是否带电，将电压互感器高低压绕组分别对地短接放电。（停、验、放、挂、拆）4．绝缘电阻表接线：（如高压对低压及地）

将电压互感器高压绕组用裸线短接，低压绕组用裸线短接后接至箱壳的接地螺栓处，并再与摇表的‘E’端子相接。线长小于5米,线径2.5平方毫米以上,多股软线，不能是绞线。

5．绝缘电阻测量

摇动绝缘电阻表手柄，转速从低速慢慢增高到120r/min左右，用绝缘棒将悬空的“L”端引线与高压绕组连接，待指针稳定后（一般为1min），读取并记录电阻值。测量结束后先断开“L”端的引线，再停止摇动手柄。（先摇后测，先撤后停）6．放电

用放电棒将电压互感器高、低压绕组分别对地短接放电。

7．结果判断

读取结果即为高压绕组对低压绕组及对地的绝缘电阻。20度300MΩ

（不应低于出厂值的60%。北京地区电气规程汇编，电磁式电压互感器）

8．安全生产测试完毕，清理现场，撤出安全措施。9.G端子屏蔽端子，接于被测试品的屏蔽层。

数显摇表EARTH:EACV:COM/G:GLINE:L电桥电桥电路图仪表的基本知识1仪表工作原理电气指示仪表的表面标记图形符号；1仪表工作原理电气指示仪表的表面标记图形符号；2仪表工作原理电气指示仪表的表面标记图形符号；36、电气测量指示仪表的误差及准确度一、仪表误差的分类1、基本误差——指仪表在规定的正常条件下进行测量时具有的误差，它是仪表本身所固有的，是由于结构上和制作上的不完善而产生的。指针零位、位置放置、温度、电磁场、频率等。2、附加误差——当仪表不是在正常条件下工作时，还会出现附加误差。四、仪表准确度的有关规定1、仪表准确度分为七级：

0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.02、基本误差仪表准确度等级0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0基本误差％±0.13、各等级准确度的指示仪表在不是规定条件下工作时，附加误差也有相应规定。五、应用仪表的准确度估计测量误差

Δm=±K％×AmK:准确度等级Δm：最大绝对误差Am：仪表测量上限。γ=（Δm

/Ax）×100％

=±(K％×Am)/Ax×100％γ：最大相对误差例：用准确度为0.5级，量限为5A的电流表，在规定条件下测量某一电流，读数为2.5A，求测量结果的准确度。解：Δm=±K％×Am=（0.005）×5=±0.025A

γ=（Δm

/Ax）×100％

=（±0.025/2.5）×100％

=±1％

通过上例我们可以看到，仪表的准确度对测量结果的准确度影响很大。但一般说来，仪表的准确度并不就是测量结果的准确度，后者还与被测量的大小有关，只有仪表运用在满刻度偏转时，测量结果的准确度才等于仪表的准确度。因此，决不要把仪表的准确度与测量结果的准确度混为一谈，这一点应当特别注意。多功能测试仪（智能仪表）1、性能要求：2、功能特性：测量三相电压、电流有效值、角度、分相功率、三相功率、功率因数、频率、电能、正序、负序、零序电压、电流大屏幕液晶显示，全方位显示所有测量值配置数据在线修改完善的电压、电流、模拟量输入保护功能4~20mA或0~5V模拟量输出CAN、RS485、以太网总线通讯强大的自诊断功能、故障指示3、技术参数：额定工作电源AC85~265V

50/60HZ，DC100~300V功率＜5W交流电流输入电流互感器：二次侧5A（1A可选）负荷：≤0.2VA过负荷：2倍额定电流持续工作，20倍时1秒满量程：120%精度：≤0.2%交流电压输入电压互感器：100√3V或（220V、400V可选）负荷：≤0.2VA满量程：120%精度：≤±0.1Hz输入频率频率：45~65HZ开关量输入分辨率：≤1mS光电隔离：2500VAC输入电压：15~30Vdc（内置24V电源）最大电流：10mA输入电阻：6kΩ脉冲计数最高频率：250Hz，50%占空比继电器输出开断能力：250VAC/30VDC下5A接触电阻：＜30mΩ开出方式：空接点，保持或瞬间机械寿命：100万次隔离耐压：3000V模拟量输出输出范围：4~20mA或0~5V负载能力：4~20mA最大负载电阻<250Ω0~5V最小负载电阻>10kΩ精度：≤0.2%保护定值电压动作误差：≤±2%电流动作误差：≤±2%时间动作误差：≤±30ms频率动作误差：≤±0.01Hz角度动作误差：≤±0.2°通讯通讯接口：CAN、RS485或10M/100M以太网口波特率：RS485通讯300～38400bps、CAN通讯5k~1Mbps通讯协议：Modbus-RTU协议、DMS协议、103规约测量精度参数精确度分辨率范围电压0.2%0.1%0V~1000kV电流0.2%0.1%0~9999A有功功率0.5%0.1%-9999~9999MW无功功率0.5%0.1%-9999~9999MVar视在功率0.5%0.1%-9999~9999MVA功率因数0.5%0.001-1.000~1.000相位1％0.1°－180°～＋180°频率0.2%0.01Hz45~65Hz模拟量输出0.2%无级4-20mA、0-5V有功电度1.0%0.1kWh0~99999999.9kWh无功电度1.0%0.1kVarh0~99999999.9kVarh环境要求：4.1电磁环境电快速瞬变Ⅲ级浪涌Ⅲ级脉冲群干扰Ⅲ级工频Ⅲ级4.2安装环境10kV、6kV、400V开关柜、GCS、GCK、MZS、GCT、GHK168、1/4抽屉柜4.3运输环境本装置放入泡沫包装箱内运输。4.4环境温湿度工作温度：－10℃～＋50℃存储温度：－25℃～＋70℃大气压力：86~106kＰa（相当于海拔高度2km及以下）相对湿度：≤95%，无凝露其它条件：装置周围的空气中不应含有带酸、碱、腐蚀或爆炸性的物质设计架构5.1工作原理通过电气隔离将电压、电流、开关量送入CPU，CPU通过采集计算得到正确的数据，并通过液晶接口显示在大屏幕LCD上，并可以根据用户设定的规则进行告警、跳闸输出，通过CAN、RS485、RS232同监控系统进行数据交换以及控制输出。电气结构系统采样母子板架构。母板为CPU板，板载E2PROM、时钟、人机交互界面，留有各子板的电气插针接口；3块子板分别为电源、电压隔离输入、CAN、RS485通讯接口以及挂接4-20mA子板的电路板；开入开出子板；电流隔离输入板。工作逻辑框图如下：开入电压电流Vcc开出隔离CANRS4850~5V4~20mA隔离液晶按键STM32F10xE2PROMFLASHRAM时钟隔离以太网

5.3通讯接口通讯接口采用隔离式RS485、CAN差分总线方式或10M/100M以太网通讯，传输速率高，稳定。可提供两路RS485，一路CAN总线，两路以太网，两路4-20mA输出互用。具体通讯接口需要根据用户进行定制。详情请参照上述通讯端子排定义第九章第五节电力电缆核相要求；电缆线路连接的两端设备的相位必须相同。一、核相的作用、原理1.1核相的作用；1.2核相的原理；用仪器、仪表测量1.3相位不同的危害；2010、4、22非同相合闸，电源室开关掉闸。1.3.1联络的两个电源相位不符。1.3.2电源相位不符，电机倒转。1.3.3电网无法合环并列运行。二、不带电核相2.1直流电压表法；V2.2绝缘电阻表法2.3其他方法用万用表、通灯等。核完相作标记。MΩ三、带电核相3.1低压带电核相；同相电压为零

必须做好安全措施，有监护人员。4人3.2高压专用核相器

先电源侧，后待核电源。雷、雨、风、雾等恶劣天气不进行。实操题1、电缆考题1测量电压互感器高、低压绕组的绝缘电阻1、绝缘电阻表的选择——（20)

（1）选绝缘电阻表。（2）仪表使用前的检查。（3）作开路实验、短路实验。2、测量前的准备——（20)

（1）工装、护栏。（2）停、验、放、挂、拆。示意图3、接线——（20)

（1）原边短接、副边短接。（2）按要求接线。（高压对低压及地、低压对高压及地）互感器L

兆欧表

E4、测量——（30)

（1）先摇后测。（2）先撤后停。（3）放电。（4）结果判断。5、安全生产——（10)

（1）拆线。（2）整理现场。（3）仪表、导线归位。考题2钳形电流表1、工作着装穿工作服——（5）穿绝缘鞋，戴安全帽，戴手套。(安全)2、使用前检查——（20）

(1)外观检查：外观完好无损、表针动作灵活、钳口清洁、接触良好。（2）检查钳形电流表的使用合格证，应在合格期内。3、测量操作——（30）（1）测量时应先将转换开关置于最高档位处。（2）测量电缆中的电流时，每次只能钳入一相导线，尽量远离其它相导线及带电设备。（3）测量5A以下电流时，把导线向同一方向缠绕几圈钳入钳口，实际值等于实测值除以导线匝数。（4）读数正确。4、安全注意事项——（25）（1）需要改变档位开关时，钳形表必须退出被测试导体，以防“开路”产生高电压。

（2）观测表计时，人体、头部与带电部分保持足够的安全距离。（3）测量各熔断器和低压母线电流时，相间用绝缘材料隔离，以免引起相间短路。（4）测量完毕后，应将量