第2章 常用电工仪表工具

【应知】

2.1 常用电工工具

1.活扳手

1)活扳手的结构

活扳手是用来拧动和旋松螺母或螺杆的工具,由动扳唇、扳口、定扳唇、蜗轮、手柄和轴销组成。如图2-1所示,旋动蜗轮可调节扳口大小。其规格以长度×最大开口宽度来表示,常用的规格有150mm(6in)、200mm(8in)、250mm(10in)、 300mm(12in)4种。

图2-1 活扳手

(a) 活扳手的结构;(b)扳较大螺母时的握法;(c) 扳较小螺母时的握法;(d)错误的握法

1—动扳唇;2—扳口;3—定扳唇;4—蜗轮;5—手柄;6—轴销

2)使用方法

使用活扳手时,使活扳手紧密地卡住螺母,不可太松,否则会损坏螺母外缘。扳拧较大螺母时,手应握在近手柄尾处,如图2-1(b)所示;扳拧较小螺母时,可按如图2-1(c)所示的方法握住手柄。另外活扳手不可反用,以免损坏动扳唇,如图2-1(d)所示。动扳唇不可作为重力点使用,也不可用钢管接长柄来施加较大的扳拧力矩,更不得把活扳手当撬杠和锤子使用。

2.钢丝钳

1)钢丝钳的结构

钢丝钳由钳头和钳柄两部分组成,是剪切、弯绞和钳夹导线和钢丝等的工具,如图2-2 (a)所示。常用的规格有150mm、175mm、200mm等3种。钳口用来弯绞或钳夹导线线头;齿口是用来紧固或松开螺母;刀口是用来剪切导线或剥离软导线绝缘层;铡口用于切断钢丝或电线较硬金属。

2)使用方法

钢丝钳的使用方法如图2-2(b)~(h)所示。在使用钢丝钳的过程中应注意:

图2-2 钢丝钳

(a) 钢丝钳的结构;(b)握法;(c) 紧固螺母;(d) 钳夹导线头;(e)剪切导线;(f)铡切钢丝;(g)拧钢丝;(h) 除导线绝缘层

1—钳头;2—钳口;3—齿口;4—刀口;5—铡口;6—绝缘管;7—钳柄

(1)使用前,一定要检查外表绝缘套是否完好。

(2)剪切导线时,不可同时剪切相线和零线,或同时剪切两根相线,以防短路。

3.螺钉旋具

1)螺钉旋具的结构

螺钉旋具是一种紧固或拆卸螺钉的专用工具,通常有一字形和十字形两种。如图2-3所示。

图2-3 螺钉旋具

(a)一字形螺钉旋具;(b)十字形螺钉旋具

一字形螺钉旋具常用的规格有50mm、100mm、150mm和200mm等,电工必备的是50mm和150mm。十字形螺钉旋具常用的规格有4种,Ⅰ号适用于直径为2~2.5mm的螺钉,Ⅱ号适用于直径为3~5mm的螺钉,Ⅲ号适用于直径为6~8mm的螺钉,Ⅳ号适用于直径为10~12mm的螺钉。

2)使用方法

一般螺钉的螺纹是正螺纹,顺时针为拧入,逆时针为拧出。螺钉旋具用法如图2-4所示,使用时应注意以下几点。

图2-4 螺钉旋具的使用方法

(a)大螺钉旋具的用法;(b)小螺钉旋具的用法

(1)在旋具的金属杆上要套上绝缘管,以免发生触电事故。

(2)螺钉旋具头部厚度应与螺钉尾部槽形相配合,使头部的厚度正好卡入螺母上的槽,否则易损伤螺钉槽。

4.电烙铁

1)电烙铁的结构

电烙铁是锡焊的主要工具,由手柄、电热元件和烙铁头组成,分内热式和外热式两种,如图2-5所示。常用电烙铁的规格有25W、35W、45W和75W。焊接弱电元件时,宜采用25W和35W两种规格;焊接强电元件时,通常使用75W及以上规格的电烙铁。

图2-5 电烙铁的外形

(a)外热式电烙铁;(b)内热式电烙铁

2)使用方法

电烙铁的选用应按焊接对象来选择,选择过大容易烧坏元件,过小影响焊接质量,使用时应注意以下几点。

(1)在导电地面,电烙铁的金属外壳必须接地,以防漏电时触电。

(2)使用完毕时,应拔去电源插头,以延迟电烙铁的使用寿命,节约电能。

5.验电笔

1)验电笔的结构

验电笔是检查 60~500V低压电器是否有电的安全用具,由氖管、电阻、弹簧和笔身等组成,分笔式和螺丝刀式两种,如图2-6所示。

图2-6 验电笔结构

(a)笔式验电笔;(b)螺钉旋具验电笔

1—笔尖;2—电阻;3—氖管;4—笔身;5—弹簧;6—小窗

其作用是:区别相线与零线;区别电压高低;区别直流电与交流电,交流电通过验电笔时,氖管里的两个极同时发亮。直流电通过验电笔时,氖管里的两个极只有一个发亮,发亮的一极是直流电的负极。

2)使用方法

(1)使用前,先把验电笔在已带电的插座上试一下,验证验电笔完好才可用。

(2)使用时的正确握法如图2-7 所示,注意一定要用手指或手掌压在验电笔的铜笔夹或铜铆钉上,使电流经过带电体、电笔、人体和大地形成回路,当带电体与大地之间的电位差超过60V时,氖管发亮。

图2-7 验电笔的使用方法

(a),(b)验电笔的正确握法;(c),(d)验电笔的错误握法

6.电工刀

电工刀是用来剥电线绝缘层、切割木台缺口、削制木桩以及软金属的工具,如图2-8 (a)所示。使用电工刀时注意以下几点。

(1)电工刀的刀柄无绝缘保护,不能在带电导线或器材上使用,以防触电。

(2)切削导线时,刀口应朝外剖削,以防伤人。

(3)剖削导线绝缘层时,应将刀面与导线呈较小的锐角,以免割伤导线。

(4)不能用锤子敲击电工刀刀背,如图2-8(b)所示。

图2-8 电工刀

(a)电工刀;(b)错误用法

(5)使用完毕后,应及时将刀身折进刀柄。

7.剥线钳

如图2-9所示。用来剥削6mm2以下塑料或橡胶导线的绝缘层。由钳头和手柄两部分组成,钳头部分由压线口和切口构成,分别有直径为0.5~3mm 的多个切口,以适用不同规格的芯线。使用时,电线必须放在大于其芯线直径的切口上切剥,否则会切伤线芯。

图2-9 剥线钳

1—压线口;2—刀口;3—钳柄

8.导线压接钳

导线的连接方法很多,但专用工具只有导线压接钳。

(1)户内线路使用的铝导线压接钳如图2-10(a)所示。该类压接钳由钳头和钳柄两部分组成,钳头由阳、阴模和定位螺钉等构成。阴模随不同规格的导线而选配。使用时,拉开钳柄,嵌入线头,然后两手夹紧钳柄用适当的力进行压接。

(2)户外线路使用的铝导线压接钳如图2-10(b)所示,其结构和使用方法与户内线路使用的压接钳类似。

(3)钢芯铝导线压接钳如图2-10(c)所示,该压接钳由钳头、压模、螺杆和摇柄等组成,压接时用摇柄旋压。

图2-10 导线压接钳

(a)户内线路用;(b)户外线路用;(c)钢芯铝导线用;(d)液压导线压接钳

1—钳柄;2—阳模;3—阴模;4—定位螺钉;5—钳头;6—压模;7—螺杆;8—摇柄

(4)液压导线压接钳依靠液压传动机构产生压力达到压接导线的目的,如图2-10(d) 所示。压接铝芯导线截面积为16~240mm2,压接铜芯导线截面积为16~150mm2,压接形式为六边形围压截面。

9.冲击钻

冲击钻是一种旋转带冲击的电钻,如图2-11所示。冲击钻具有两种功能:一种可作为普通电钻使用,使用时应把调节开关调到标记为“钻”的位置;另一种可用来冲打砌块和砖墙等建筑材料,这时应把调节开关调到标记为“锤”的位置。有的冲击钻可调节转速,分双速和三速的。在调速或调档(“钻”或“锤”)时,均应停转进行。

图2-11 冲击钻

1—锤、钻调节开关;2—电源开关

10.紧线器

紧线器是用来收紧户内瓷瓶线路和户外架空线路的导线的专用工具,由夹线钳头、定位钩、收紧齿轮和手柄等组成,如图2-12所示。使用时,位钩必须钩住架线支架或横担,夹线钳头夹住需收紧导线的端部,反复搬动手柄,逐渐收紧。

图2-12 紧线器的构造

1—定位钩;2—导线;3—夹线钳头;4—收紧齿轮;5—手柄

11.拉力器

拉力器又称捉子,主要用于拆卸带轮、联轴器和轴承等,分两爪和三爪两种,如图2-13所示。使用拉力器时注意以下几点。

图2-13 拉力器

(a)两爪拉力器;(b)三爪拉力器

(1)螺杆中心线与被拆物中心线重合,拉钩与螺杆平行,且两拉钩距离螺杆要相等。

(2)两拉钩长度要相等。

(3)拉钩应拉在被拆物的允许受力处,如轴承内圈。

(4)手柄转动时用力要均匀,拆不下来时不可硬拆,可在连接配合处涂上机油或松脱剂,如果仍拆不下来,可用火快烤轴承或联轴器,不允许受热部位,事先用蘸了冷水的石棉布包上。

12.喷灯

喷灯是利用喷射火焰对工件进行局部加热的工具,常用于拆联轴器或旧线圈、电缆封端及导线局部等热处理。喷灯的火焰温度可达900℃ 以上。喷灯有煤油喷灯和汽油喷灯两种,如图2-14 所示。操作时注意以下几点。

图2-14 喷灯

(1)使用时,先要检查喷灯是否漏气、漏油,油量不得超过油桶的3/4。

(2)选用喷灯所规定的燃料油。

(3)丝堵必须拧好,加油时要远离明火。

(4)喷灯点火时,喷嘴前严禁站人。

2.2 常用量具

1.钢直尺和钢卷尺

钢直尺是测量各种零部件的尺寸、形状和位置的普通量具,精度为0.5mm。钢直尺的一端是直边,称为工作端边,尺的另一端有悬挂用的小孔,其长度有150mm、200mm、300mm、1000mm和1500mm等,使用钢直尺时,可将钢直尺的工作端边靠紧工件的台阶,放正后读数。

钢卷尺有自卷式、制动式卷尺和摇卷式3种,自卷式、制动式常用的规格有1m、2m、5m,摇卷式有10m、20m和50m等。

2.游标卡尺

1)游标卡尺的结构

游标卡尺属于较精密、多用途的量具,一般有0.1mm、0.05mm和0.02mm等3种规格,其外形如图2-15所示。

图2-15 游标卡尺的外形

1—内测量爪;2—尺身;3—深度尺;4—游标;5—外侧量爪;6—紧固螺钉

尺身每一分度线之间的距离为1mm,从“0”线开始,每10格为10mm,在尺身上直接读出整数值,游标上每一格为0.1mm,每向右一格增加0.1mm。

2)使用方法

测量前,要做“0”标志检查,即将尺身、游标的卡爪合拢接触,使其“0”线对齐,然后按被测量的工件移动游标,卡好工件后,便可在尺身、游标上得到读数。

如图2-16所示,尺身给出52mm,再看游标的第4格与尺身刻齐,所以游标给出0.4mm,则工件总尺寸为52mm+0.4mm = 52.4mm。操作时注意以下几点。

图2-16 读数方法

1—尺身;2—游标

(1)不可使用游标卡尺测量粗糙的工件(如铸铁件等),以防磨损卡爪。

(2)读数时要防止视觉误差,要正视,不可旁视。

(3)测量爪卡住被测物体时,松紧要适当,读数前防止游标移动,要旋紧紧固螺钉。

(4)用后,把游标卡尺放在专用盒内,不可与其他工具叠放在一起。

3.外径千分尺

1)外径千分尺的结构

外径千分尺是一种精密量具,常用来测量导线线径的大小。外径千分尺的结构如图2-17所示。通过旋转微螺杆对工件进行测量,其尺寸大小可从两套管上的分度直接读出。读数时,从固定套管(主尺)上读出毫米分度,再从微分筒上读出毫米小数,然后把两个数加起来,就是工件的尺寸了,如图2-18(a)所示。

图2-17 外径千分尺

1—尺架;2—测砧;3—测微螺杆;4—固定套管;5—测力装置;6—微分筒;7—绝热板;8—紧锁装置

2)使用方法

(1)使用前,要把被测表面擦干净,然后对准“0”线检查,如图2-18(b)所示。检查时,转动棘轮,使两个测量面接合,无间隙,使基准线对准“0”线位。

图2-18 外径千分尺使用方法

(a)外径千分尺读数(读数6.03);(b)外径千分尺对零

(2)测量时,可多测几点,取平均值。

(3)用左手拿尺架的绝热板(避免因手温影响测量误差),右手先转动微分筒接触工件再轻轻转动测力装置,当测力装置发出打滑的声音时,便可读数。

4.百分表

1)百分表的结构

百分表是用来测量转轴、集电环、换向器等外圆尺寸和形位误差一种精密量具,由测头齿轮、齿条杆、指针、表圈 和表盘组成,如图2-19所示。

图2-19 百分表

1—测头;2—齿条杆;3—指针;4—表圈;5—表盘

2)使用方法

(1)使用时,将百分表安装在磁性表架上,然后转动表圈和连在一起转动的表盘,使“0”位分度线与指针对齐。

(2)测量时,应轻轻提起测头,慢慢地放在被测工件的表面上,使测头与工件接触,表针便会指出数值。如测量转轴外圆径向跳动量时,当表针指出最大值和最小值时,两个数值之差便是转轴径向跳动量。如图2-20所示是用百分表测轴颈跳动量,如图2-21所示是用百分表测量电动机轴伸端的转轴跳动量。

图2-20 测轴颈跳动量

图2-21 测量电动机轴伸端的转轴跳动量

2.3 常用电工仪表

1.电工仪表分类

电工测量仪表种类繁多,主要可分为以下几类。

(1)按测量对象的不同可分为电流表、电压表、功率表、欧姆表以及电度表等;

(2)按被测量电源的种类可分为直流仪表、交流仪表和交直流两用仪表;

(3)根据工作原理可分为磁电式仪表、电磁式仪表、感应式仪表、静电式仪表和电动式仪表等;

(4)根据使用方法可分为便携式、配电屏式等;

(5)根据使用条件可分为A、B、C三组。A组仪表适用于温暖的室内使用,B组仪表可在不温暖的室内使用,C组仪表可在室外使用。

仪表的精度等级别一般分为七级,即0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5和5.0。等级的数字表示最大测量误差的百分数。等级数字越小,仪表越准。如用0.1等级的电流表,测出电流为50mA,而实际电流值可以是50.05mA和49.95mA 。一般工程(如电机、变压器)所使用的测量误差为±2.5%。

2.绝缘电阻表

1)绝缘电阻表的类型

绝缘电阻表俗称摇表,也称兆欧表,是专门用来测量电气设备和线路绝缘电阻的便携式仪表,由电磁系比率表、高压直流电源和测量线路等组成。常用的规格有500V、1000V、2500V等3种。

使用时,根据电气设备和线路电压等级来选择绝缘电阻表的规格。电气设备或线路在500V以下的,可选用500V绝缘电阻表;电气设备或线路电压高于500V时,可选用1000V(ZC11—4型)和2500V(ZC11—5型)的绝缘电阻表。如果绝缘电阻表电压选高,可能击穿电气设备,如电压选低,达不到测量目的。绝缘电阻表电压的选用见表2-1。

表2-1 绝缘电阻表电压的选取方法

2)使用方法

(1)使用前先要做“开路”和“短路”检查试验,检查绝缘电阻表是否正常。做“开路”试验时,将绝缘电阻表的L、E 接线端钮隔开, 如图2-22(a)所示,用右手摇动手柄,左手拿表的接线端钮,并用左手掌按住表,以防摇动手柄时仪表晃动,使测量不准。

图2-22 绝缘电阻表使用前的检查

(a)检查开路情况;(b)检查短接情况

当表的指针指向“∞”处,说明“开路”试验合格。再把表的两个接线端钮L、E合在一起(短路),如图2-22(b)所示,缓慢摇动手柄,指针应指向“0”处,如果摇几下,指针便指零,要马上停止摇动手柄,此时表明此表的“短路”试验合格,如果再继续摇下去,会损坏仪表的。

如果上面两个检验不合格,则说明绝缘电阻表异常,需修理好之后再使用。

(2) 绝缘电阻表上有3个接线端钮,其中L表示“线”,接在线路导体上, E表示“地”,接在地线或设备的外壳上, G 表示“保护环”(即屏蔽接线端钮)。

测量线路对地的绝缘电阻时,绝缘电阻表接线端钮L接线路的导线,接线端钮E接地,如图2-23(a)所示。

图2-23 绝缘电阻表操作方法

(a)测量线路对地的绝缘电阻;(b)测量电动机绕组对地的绝缘电阻;(c)测量电动机相间的绝缘电阻;(d)测量电缆对地的绝缘电阻

测量电动机绕组对地(外壳)的绝缘电阻时,绝缘电阻表接线端钮L与绕组接线端子连接,端钮E接电动机外壳,如图2-23(b)所示。

测量电动机或电器的相间绝缘电阻时,L端钮和E 端钮分别与两部分接线端子相接,如图2-23(c)所示。

测量电缆对地(表皮)的绝缘电阻时,L接电缆芯线,E接电缆表皮,G接绝缘层,如图2-23(d)所示。其他电气设备的接线,可参照这些设备的接线方法。

3)使用注意事项

(1)在进行测量前,应先切断被测线路或电气设备的电源,并进行充分放电,以保证设备及人身安全。

(2)绝缘电阻表与被测物之间的连接导线必须使用绝缘良好的单根导线,不能使用双股绞线,且与L端连接的导线一定要有良好的绝缘,因为这一根导线的绝缘电阻与被测物的绝缘电阻相并联,对测量结果影响很大。

(3)绝缘电阻表要放在平稳的地方,摇动手柄时,要用另一只手扶住绝缘电阻表,以防表身摆动而影响读数。

(4)摇动手柄时应先慢后渐快,控制在120r/min左右的转速,当表针指示稳定时,切忌摇动的速度忽快忽慢,以避免指针摆动。一般摇动1min时作为读数标准。

(5)测量电容器及较长电缆等设备的绝缘电阻时,一旦测量完毕,应立即将“L”端钮的连线断开,以免绝缘电阻表向被测设备放电而损坏被测设备。

(6)测量完毕后,在手柄未完全停止转动及被测对象没有放电前,切不可用手触及被测对象的测量部分及拆线,以免触电。

3.钳形电流表

1)钳形电流表的结构

钳形电流表又称卡表,是由“穿心式”电流互感器和电流表组成,在不需断开电路就可直接测量线路电流,其结构如图2-24所示。

图2-24 钳形电流表

1—载流导线;2—钳形铁芯;3—二次绕组;4—表头; 5—量程转换开关;6—胶木手柄;7—扳手

2)使用方法

使用时,只要握紧铁芯开关(扳手),使钳形铁芯张口(图2-24中虚线所示),让被测的载流导线卡在钳口中间,然后放开扳手,使钳形铁芯闭合,则钳形电流表的表头指针便会指出导线中的电流值。

3)使用注意事项

(1) 测量前,先估计一下被测电流值在什么范围,然后选择量程转换开关的位置。或者先用大量程测量,然后逐渐减少量程以适应实际电流大小的量程。

(2)被测载流导线应放在钳口中央,否则会产生较大误差。

(3) 保持钳口铁芯表面干净,钳口接触要严密,否则测量不准。

(4)为了测量小于5A的电流,可把导线在钳口上多绕几匝。测出的实际电流应除以穿过钳口内侧的导线匝数。

(5)测完后,调到最大电流量程上,以防下次测量时损伤仪表。

4.万用电表

万用电表又称万用表,是一种多功能、多量程便携式测量仪表,可以测量交、直流电压、直流电流、电阻、晶体管放大倍数、电感和电容。分机械式和数字式两种。

1)机械式万用表

机械式万用表的结构一般由表头、测量线路、功能与量程选择开关组成。现以500型万用表为例,介绍其使用方法和注意事项。

(1)使用方法。

①使用前,要检查指针是否在零位,如果不在零位,可用螺钉旋具调整表头上的机械调零旋钮,使指针对准零分度,如图2-25所示。

图2-25 万用表调零示意图

②万用表有两根表笔, 一红一黑,测量时将红表笔插入“+”插孔,黑表笔插入“-”插孔,测量高压时,应将红表笔插入“2500V”插孔,黑表笔仍插入“-”插孔。

③使用万用表测量电动机绕组和电阻器电阻的方法,如图2-26(a)所示;测量交流电压的方法如图2-26(b)所示;测量交、直流电流的方法如图2-26(c)所示。

图2-26 万用表的使用方法

(2)使用注意事项。

①使用前要仔细检查转换开关的位置,避免误用而损坏万用表。

②在测量直流电流时,注意接线要正确。万用表串接在被测电路中,红表笔接正极,黑表笔接负极,不能接反,否则易损坏万用表。

③不可带电转换量程。

④不可在带电情况下进行电阻测量。

⑤在选量程时,使测量表针处于满刻度线的2/3位置,以提高测量准确性。

⑥每次测量后,要将转换开关拨到交流电压最高的一挡,以防别人误用,损坏仪表。

2)数字式万用表

(1)数字式万用表的结构。数字式万用表具有准确度高、读数迅速准确、功能齐全及过载能力强等特点。如图2-27所示是常用的DT890型数字式万用表的结构。

图2-27 DT890型数字式万用表

1—显示屏;2—开关;3—电容插孔;4—电容调零器;5—插孔;6—选择开关;7—测hFE插孔

(2)使用方法。

①交、直流电压的测量。

a.将电源开关置于ON位置。

b.转动量程选择开关,置于DCV(直流电压)或ACV(交流电压)的合适量程。

c.将红色表笔插入V/Ω孔内,黑色表笔插入COM孔内。

d.将两只表笔并联在被测电路上。

e.液晶显示屏便显示出被测点的电压。

②交、直流电流的测量。

a.将电源开关置于ON位置。

b.转动选择开关,置于DCA(直流)或 ACA(交流)范围内的合适位置。

c.将红笔插入A孔(电流≤200mA)或10A孔(电流>200mA)内,黑表笔插入COM孔内。

d.将两只表笔串联在被测电路上。

e.液晶显示屏便显示出被测点的电流。

f.测试结束后,将电源开关置于OFF 位置。并将红表笔从电流插孔中拔出,插入电压插孔内,以防再次使用时误操作。

③电阻的测量。

a.将电源开关置于ON位置。

b.将量程选择开关置于欧姆挡范围内的合适量程。

c.红表笔(正极)插入V/Ω孔内,黑表笔(负极)插入COM孔中。

d.显示屏上便显示出电阻值。

e.如果被测电阻超出所选量程最大值,则显示屏上会显示出“1”,这时要重选大量程。对于大于1MΩ的电阻测量,要等待几秒钟后再读数。

④电容的测量。

a.将量程转换开关6置于CAP处,被测电容插入电容插孔3中。

b.转动电容测量调零旋钮,使初始值为零。

c.显示屏上将显示出电容量大小。

⑤晶体管hFE测量。

a.将量程转换开关置于hFE处,按NPN或PNP管正确插入插孔即可。

b.显示屏显示出hFE值。

⑥使用注意事项。

a.测量容量较大的电容时,应先将被测电容放电。

b.测量电容时,两手不得触碰电容的电极引线或表笔的金属端,否则万用表将跳数或过载。

c.测量有极性的电子元件(如晶体管、电解电容)时,要注意表笔极性。

d.更换电池或熔丝时,应切断电源开关,且注意熔丝应与原机熔丝相同。

e.测量高压时要注意避免触电。

5.电流表

1)电流表的结构

电流表通常有磁电式、电磁式、电动式等几种。如图2-28所示为电流表的外形图。它们串接在被测电路中,电流表线圈通过被测电路的电流,使电流表指针发生偏转,由指针偏转的角度来反映被测电流的大小。

图2-28 电流表外形图

当电流表串入被测电路中时,由于电流表内的电阻,会使被测电路中电流减少,引起测量误差,为了减少测量误差,电流表的内阻一般都很小。如果电流表误并接在被测电路中,则会使被测负载短路,造成短路故障。

2)使用方法

(1)电流表操作按被测的电流大小选择电流表的量程,使量程大于被测的电流值。要求电流表指针工作在满量程分度的2/3区域内。

(2)电流表与负载要串联连接,测量直流电流时,可选用磁电式电流表,灵敏度较高。在测量交流电流时,可用电磁式或电动式电流表。

(3)测量直流电流时,要注意让电流从表的“+”极性端钮流入,从“-”极流出,使电流表指针正偏。否则,指针会反偏,损伤仪表。

(4)对于多量程的电流表,使用时应先试用大量程,逐步由大到小,直到合适的量程(使读数超过刻度的2/3或1/2),且在改变量程时应停电,以防测量机构受到冲击。

(5)直流电流的测量线路如图2-29所示,接线时,要注意仪表的极性,图2-29(b)为带有分流器的仪表,用配套的定值导线连接仪表与分流器端钮。

图2-29 直流电流表的接线图

(6)单相交流电流表的测量如图2-30所示。带有互感器的测量线路,要求互感器的二次绕组和铁芯都要可靠接地,二次回路不允许开路和安装熔断器。在带负载情况下拆装仪表时,必须先将二次绕组短路后才能拆装。

图2-30 单相交流电流表测量线路

(a)直接测量线路;(b)带有互感器的测量线路;(c)简化的接线图

6.电压表

1)电压表的结构

电压表通常有磁电式、电磁式以及电动式等几种。如图2-31(a)所示为电压表的外形图。

图2-31 直流电压表外形图和测量接线图

2)电压表的使用方法

(1)按被测电压大小选择电压表量程,电压表量程应大于被测值。

(2)测量直流电压时,一般选用磁电式电压表,而电磁式和电动式电压表虽然可交直流两用,但没有磁电式灵敏度高。要注意表头线钮的正负极性。

(3)在改变量程时,不允许带电变换,以免使测量机构受到冲击。

(4)直流电压的测量测量线路如图2-31(b)所示,电压表一定与负载并联,接线时注意仪表的极性和量程。如图2-31(c)所示是带有分压器测量的接线图。

(5)单相交流电压表直接测量线路如图2-32所示。

图 2-32 单相交流电压表测量线路

(a)直接测量线路;(b)带电压互感器的测量线路;(c)简化接线图

3)使用注意事项

在接线时要求电压互感器的二次侧在运行中不允许短路,一、二次侧必须装熔断器保护,以防发生短路,烧毁互感器。互感器二次绕组的一端和铁芯必须可靠接地。

7.功率表

1)功率表的结构

功率表又称瓦特表,是用来测量直流电路和交流电路功率仪表。分单相功率和三相功率表,如图2-33所示,其中图2-33(a)、(b)是单相功率表的外形,图2-33(c)是三相功率表的外形。其测量机构是由固定线圈和可动线圈组成,所以功率表反映电压和电流的乘积。接线时固定线圈(电流线圈)与被测电路串联,可动线圈(电压线圈)与被测电路并联。

图2-33 功率表的外形图

2)使用方法

(1)直流电路功率的测量,如图2-34所示。图2-34(a)用于测量1A以上大电流的接线,图2-34(b)用于测量几百毫安小电流的接线,图2-34(c)用功率表测量直流线路中的功率。

图2-34 直流电路功率的测量

(2)接线时要注意仪表的同名端,通常用“· ”符号表示,接线时应使同名端接在同一极性上,以保证两个线圈的电流都能从端子流入。

(3)单相交流电路功率的测量如图2-35所示,标有“· ”号的电压线圈端钮,可以接在电流端的前边,如图2-35(a)所示, 也可接在后边,如图2-35(b)所示。接在前边适用于负载电流较小的电路,接在电流端后边适用于负载电流较大的电路。

图2-35 单相交流电路功率测量接线

(4)三相交流电路功率的测量。三相三线制电路的接线如图2-36(a)所示,采用双功率表W1、W2进行三相功率测量,电路总功率等于两个功率表读数的代数和。当负载功率因数cosφ<0.5时,则有一只功率表的读数为负值,即功率表反转。

三相四线制电路的接线如图2-36(b)所示,用3只单相功率表 W1W2W3 测得各相功率,则电路总功率等于3只功率表读数和。

图2-36 三相功率表接线图

(5)功率表量程的选择。功率表的量程选择包括电流量程的选择和电压量程的选择,选用的电压和电流量程要与负载电压和电流相适应,使电流量程能通过负载电流,使电压量程能承受负载电压,从而使功率表的功率量程大于负载总功率。

8.电能表

电能表俗称电度表,是用来测量用电设备的电能,可分为单相电能表和三相电能表。

1)使用方法

(1)单相电能表的接线在接线盒内完成,接线盒有4个端子,即相线(俗称火线)1进2出,零线3进4出,如图2-37所示。

图2-37 单相电能表的接线图

(a)安装图;(b)接线图

(2)直流电能表的接线如图2-38所示。

图2-38 直流电能表接线图

(a)直接接入;(b)经分压器、分流器接入

(3)带有互感器的单相交流电能表接线如图2-39所示。

图2-39 单相电能表经电流互感器接入

(4)三相交流电能表的接线通常有三相三线制和三相四线制两种接法,如图2-40所示。

图2-40 三相交流电能表的接线图

(a) 三相三线制电能表接线;(b) 三相四线制电能表接线

2)使用注意事项

(1)单相电能表应装在配电盘的左边或上方,而开关应装在配电盘的右边或下方。并且电能表与地面保持垂直,以免影响电能表计数的准确性。

(2)电能表读数时,应注意是否与互感器连接,如果电能表未经互感器直接接入线路,可以从电度表直接读数;如果电能表经电压互感器或电流互感器接入线路,实际消耗电能应为电能表的读数乘以电压互感器或电流互感器的变比值。

9.接地电阻表

1)接地电阻表的结构

接地电阻表又称接地电阻测量仪,是专门测量接地电阻大小的仪器,主要由表头、细调拨盘、粗调旋钮、连接线、测量接地棒、摇柄和接线桩组成。如图2-41所示为ZC—8型接地电阻表。

图2-41 ZC—8型接地电阻测量表及附件

(a) 外形;(b)附件;(c) 版面

1—表头;2—细调拨盘;3—粗调旋钮;4—连接线;5—测量接地棒;6—摇柄;7—接线桩

2)使用方法

ZC—8型接地电阻表为手摇发电机式,使用时需要打两个辅助接地极,如图2-42所示。

(1)分别在距被测接地体20m和40m处打入两个辅助接地极P和C,深度不小于40cm,如果场地有限,P和C距离可以减小。通常用ϕ6mm 以上钢棍作为辅助接地极。

(2)将接地电阻测量表放平,然后调零。

(3)将被测接地体与仪表的接线柱E1或P1、C1相连,如图2-42(b)所示,较远的辅助电极C与端子C1相连,较近的辅助接地极P与仪表端子P1相连。

图2-42 接地电阻摇表测量接地电阻

1—变压器;2—接地线;3—断开处;4—连接处;5—接地干线

(4)将量程开关置于最大倍数上,缓慢摇动发电机手柄,同时转动测量分度盘,使检流计指针处于中心线位置上。当检流计接近平衡时,要加快转动手柄,达120r/min 左右,同时调节测量分度盘,使检流计指针稳定在中心线位置上。此时读取被测接地电阻值。即:

接地电阻值=测量分度盘读数× 测量量程最大值

3)钳式接地电阻表

如图2-43所示为新式的CA6310 型钳式接地电阻表,使用时不需打入辅助接地极,只需用卡钳卡住接地极导线,仪表上的显示屏便呈现出电阻数据来,如图2-44所示,其操作类似钳形电流表。

图2-43 钳式接地电阻表外形图

图2-44 钳式接地电阻表使用方法

钳式接地电阻表虽然不需打辅助极,但对单点接地系统不能测量,只能检测环路接地电阻,这是钳式接地电阻表的缺点。不同场合下对接地电阻的要求见表2-2。

表2-2 不同场合下对接地电阻的要求

10.直流电桥

1)直流电桥的结构

直流电桥主要用来测量电气设备电阻的大小,可分为单臂电桥(惠斯登电桥)和双臂电桥(凯尔文电桥)。单臂电桥工作原理如图2-45所示,图中Rx为被测电阻,R4为电阻箱,R2R4为已知电阻,P为检流计。当电桥调平衡时,Rx/R2=R4/R3,即Rx=R4R2/R3

图2-45 直流单臂电桥原理图

2)使用方法

(1)打开检流计锁扣,调节调零器使指针指在零位。

(2)接入被测电阻,用较粗短线连接,将接头拧紧。

(3)估计被测电阻大小,选择适当的比例臂。

(4)调节检流计平衡时,如果指针正偏,应增加电阻,如果指针反转,则应减少电阻。如此反复调节各比较臂电阻,直至检流计指针指“0”为止。此时,被测电阻值=比例臂读数×比较臂读数。

(5)测量完毕,拆下引线,锁上检流计锁扣。

3)使用注意事项

(1)测量时,先松开检流计按钮,再松开电源按钮,以免感性负载产生感应电动势损坏仪表。

(2)双臂电桥测量时电流较大,所以操作要快,操作结束后应及时关闭电源。

(3)如果不知道电阻大小,可将比例臂放到“×1”挡进行粗略测量,然后按测量值调整到合适量程。