電力電纜專業(yè)常用儀表

電纜專業(yè)

常用儀表

檢驗(yàn)常用儀表1、萬用表2、鉗形電流表3、絕緣電阻表4、接地電阻測量儀5、電橋6、相位表7、指針電壓、電流表8、電氣測量指示儀表的誤差及準(zhǔn)確度9、數(shù)字儀表10、智能儀表第一部分萬用表一、萬用表的結(jié)構(gòu)

萬用表一般可用來測量直流電壓、交流電壓、電阻和直流(交流)電流等。

萬用表可分為指針式和數(shù)字式兩類。

指針式萬用表

數(shù)字式萬用表MF10指針式萬用表的結(jié)構(gòu)

1）表頭

2）轉(zhuǎn)換開關(guān)

3）接線端子

機(jī)械調(diào)零Ω調(diào)零萬用表的電阻檔原理原理

表頭RcRRx電池U

I=U/(Rc+R+Rx)Rc:表頭電阻R：表計(jì)電阻(可調(diào))Rx：被測電阻I：（微小電流）（1）當(dāng)干電池電壓U保持不變時(shí)，在電路中接入某一數(shù)值的被測電阻Rx，電路中就有一相應(yīng)的電流，表頭的指針就會有一確定的偏轉(zhuǎn)。

I=U/(Rc+R+Rx)

當(dāng)被測電阻Rx改變時(shí)，電流I變化，表頭指針的位置也會有相應(yīng)的變化，可見，表頭指針的偏轉(zhuǎn)大小與被測電阻的大小是一一對應(yīng)的。

I=U/(Rc+R+Rx)（2）被測電阻Rx越大，電路的工作電流I越小，表頭指針偏轉(zhuǎn)也小。當(dāng)電阻Rx為無窮大時(shí)（相當(dāng)于開路），I=0，這時(shí)表頭指針指在無窮大∞（不動）。

I=U/(Rc+R+Rx)

可見，當(dāng)被測電阻在0至∞之間變化時(shí)，表頭指針則在零和滿刻度之間變化，歐姆檔的零位與電壓,電流檔的零位相比,在表盤上位置正好相反,所以說歐姆檔的標(biāo)度尺與電壓,電流檔標(biāo)尺為反向刻度。同時(shí)由于工作電流I與被測電阻Rx不成正比關(guān)系，所以，電阻檔的標(biāo)度尺是不均勻的。I=U/(Rc+R+Rx)（3）歐姆檔指針中心的意義歐姆表總電流；

I=U/(Rc+R+Rx)表頭電流（Rx=0,歐姆檔零位）；

I=U/(Rc+R)

當(dāng)被測電阻Rx等于歐姆表內(nèi)阻與表頭電阻和時(shí)，歐姆表總電路中的電流I減少一半。由于兩并聯(lián)支路電流是按比例分配的。所以通過表頭的電流也減小了一半，表頭指針在表盤標(biāo)度尺的中心。I1=U/(Rc+R+Rx)當(dāng):Rx=Rc+R

I2=U/2(Rc+R)=1/2×I1什么位置比較準(zhǔn)？多量限

萬用表多量限實(shí)現(xiàn)？

表頭RcRc1Rc4

電池（V）

R1R2Rc2Rc3R2

*+x1x10……電平的測量——分貝（1）輸入P1經(jīng)過傳輸，輸出為P2的變化。（2）S=Clogp1/p2db的意思？P1P2萬用表結(jié)構(gòu)1234機(jī)械調(diào)零歐姆調(diào)零二、使用

1）機(jī)械調(diào)零：萬用表水平放置，如指針不指零位，用手(或改錐)調(diào)節(jié)機(jī)械調(diào)零旋鈕，使指針回零。

2）檢查測試棒：電阻測量連接、電壓、電流測量連接。

3）熟悉刻度盤標(biāo)度尺。標(biāo)尺電阻測量

1）萬用表外觀檢查。

2）調(diào)零;機(jī)械調(diào)零，調(diào)節(jié)指針位置螺絲。

3）正確估算被測電阻的阻值，選擇合適檔位。

4）表筆接線正確（紅表筆在“Ω”位，黑表筆在“*”位）。

5）歐姆調(diào)零；將兩表筆短接，檢查指針是否指示歐姆“0”刻度點(diǎn)，否則調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指零（該項(xiàng)目在每次換檔時(shí)均進(jìn)行一次,15V-100K,1.5V其余檔）。

6）將兩表筆接到被測電阻的兩個(gè)端子，如指針偏轉(zhuǎn)過小或過大，應(yīng)轉(zhuǎn)換檔位。

7）根據(jù)指針指示讀數(shù)及倍率讀取電阻值。

8）測量完畢，將萬用表轉(zhuǎn)換開關(guān)旋至交流電壓最大檔。

標(biāo)尺檔位檔位；x1、x10、x100、x1K、x10K、x100K標(biāo)尺；1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、···100、500、∞例如；所測電阻約幾十百歐時(shí)，歐姆檔位選擇“×10”，指針指示讀數(shù)為30則：電阻值＝30×10＝300Ω直流電壓的測量

1）檢查萬用表外觀檢查。

2）檢查萬用表機(jī)械零位。

3）估算被測電壓的大小，選擇合適檔位。（有名牌可參考其名牌電壓）。

4）表筆接線正確（紅表筆在“＋”位，黑表筆在“*”位）。

5）將紅表筆接被測電源正極，黑表筆接被測電源負(fù)極（如無法判斷正負(fù)，可選較高檔位，將表筆很快碰一下測試點(diǎn)，根據(jù)指針偏轉(zhuǎn)找出正負(fù)極）。

6）讀取被測電壓值。（記錄）

如：電壓檔位選擇“50”，指針指示讀數(shù)為12則：直流電壓值＝12V(當(dāng)標(biāo)度尺上無檔位對應(yīng)的滿刻度時(shí)，要根據(jù)刻度進(jìn)行轉(zhuǎn)化，例如檔位選擇2.5V，刻度尺為250，則指針讀數(shù)要除以系數(shù)250/2.5=100)表頭標(biāo)尺：250、50、10測量檔位：1、2.5、10、50、100、250、50010；1、10、10050；50、500250；2.5、250記錄電阻；測量值

1、

2、

3、電池；名牌電壓測量電壓

1、

2、

3、

萬用表使用注意事項(xiàng)：

1）轉(zhuǎn)換開關(guān)位置應(yīng)選擇正確，選擇量程時(shí)，最好使表針在（量程的“Ω檔”

?附近，其他在1/3以上的范圍內(nèi)）1/2到2/3的范圍內(nèi)。

2）端鈕或插孔應(yīng)選擇正確，黑表筆在“*”位，測量電阻時(shí)，紅表筆在“Ω”位，測量電壓、電流時(shí)，紅表筆在“＋”位。

3）不能帶電測量電阻。4）測量電路連接，測量電壓時(shí)，表筆與被測電路并聯(lián)，測量電流時(shí)，表筆與電路串聯(lián)。5）根據(jù)測量對象選擇刻度尺讀數(shù)。數(shù)字萬用表的使用：

POWER:電源開關(guān)BLIGHT:被光電源開關(guān)HOLD:顯示鎖存轉(zhuǎn)換開關(guān)：ACV:交流電壓測量DCV:直流電壓測量ACA:交流電流測量DCA:直流電流測量CAP：電容測量Ω：電阻測量數(shù)字萬用表的使用：

測量接線：COM:公共端（黑表筆）VΩHZ:電壓電阻頻率測量A:電流測量端子20A:大電流測量端子

有些萬用表還有導(dǎo)通測試、三極管測試、頻率測試等功能。鉗形電流表二、鉗形電流表

鉗形電流表根據(jù)電流互感器的原理制成，可在不切斷電路的情況下進(jìn)行電流測量，使用方便。實(shí)際最大電流；I=100A

10KVK=100/5；一次側(cè)100A，二次側(cè)5A。電流一次側(cè)10KV，二次側(cè)?

V電壓

?V------

K=U1/U2=I2/I1

-------

U1I1=I2U2

工作狀態(tài)；短路運(yùn)行表頭檔位鉗口鉗柄轉(zhuǎn)換開關(guān)表頭鎖表1表2

用鉗形電流表測量電流

1）外觀檢查：外觀完好無損、表針動作靈活、鉗口清潔、接觸良好，檢查鉗形電流表的使用合格證，應(yīng)在合格期內(nèi)。

2）估計(jì)被測電流大小，選擇合適量程，如無法確定可先將轉(zhuǎn)換開關(guān)置于最高檔位處。

3）打開鉗口，將被測導(dǎo)線鉗入鉗口中央位置。

4）讀取鉗形表讀數(shù)。（鎖定數(shù)據(jù)記錄）

5）測量完畢后，應(yīng)將量程開關(guān)置于最高檔處。量程：6、15、60、150、300

表頭標(biāo)尺：6、15、60、150、300

鉗形電流表使用注意事項(xiàng)：

1）鉗形表不得測量高壓線路和裸導(dǎo)體電流，被測線路電壓不得超過鉗形表的額定電壓。（600V以下）

2）測量時(shí)應(yīng)選擇合適量程，不可用小量程檔測大電流，在測量過程中不得切換量程檔位，以免產(chǎn)生高壓傷人和損壞設(shè)備。

3）測量電纜中的電流時(shí)，每次只能鉗入一相導(dǎo)線，盡量遠(yuǎn)離其它導(dǎo)線及帶電設(shè)備。

4）測量5A以下電流時(shí)，把導(dǎo)線向同一方向纏繞幾圈鉗入鉗口，實(shí)際值等于實(shí)測值除以導(dǎo)線匝數(shù)。

5）測量時(shí)注意與帶電部分的安全距離，以免發(fā)生觸電事故。

6）測量時(shí)注意鉗口應(yīng)夾緊，防止鉗口不緊造成讀數(shù)不準(zhǔn)。

7）每年檢驗(yàn)一次，不合格不得使用。

數(shù)字鉗形電流表圖一4電氣符號5端子6顯示符號10維護(hù)三、絕緣電阻表

絕緣電阻表又稱絕緣搖表，是用來測量大電阻和絕緣電阻的專用儀器。組成：手搖發(fā)電機(jī)，磁電式比率表。接線端子：L：用于接被測設(shè)備的端子。E：用于接被測設(shè)備的外殼或地的端子。G：用于接被測設(shè)備需要屏蔽的端子。型號：ZC-7

1000V

2000MΩ

0----∞示意圖：1、動圈2、指針3、磁鐵4、極掌5、鐵心6、指針原理電路；1、動圈2、動圈F；發(fā)電機(jī)Ru；附加電阻Rc；附加電阻Rj；待測絕緣電阻搖表1搖表2搖表3搖表4搖表5搖表6測量電壓互感器高、低壓繞組的絕緣電阻

1．絕緣電阻表的選擇：

1)100V以下的電氣設(shè)備和回路，采用250V的兆歐表。

2)500V以下至100V的電氣設(shè)備和回路，采用500V的兆歐表。

3)3000V以下至500V的電氣設(shè)備和回路，采用1000V的兆歐表。

4)10000V以下至3000V的電氣設(shè)備和回路，采用2500V的兆歐表。

5)10000V及以上的電氣設(shè)備和回路，采用2500V或5000V的兆歐表。

互感器１互感器２2．儀表使用前的檢查：

檢查絕緣電阻表是否合格，外觀上有無損壞；開路試驗(yàn)：將絕緣電阻表水平放置，“L”、“E”兩端子開路，搖動手柄至發(fā)電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速（120r/min），指針應(yīng)指在“∞”。短路試驗(yàn)：將“L”、“E”兩端子短路，輕搖發(fā)電機(jī)，指針應(yīng)指在“0”位置上。

3．對電壓互感器進(jìn)行檢查：

檢查電壓互感器是否帶電，將電壓互感器高低壓繞組分別對地短接放電。（停、驗(yàn)、放、掛、拆）4．絕緣電阻表接線：（如高壓對低壓及地）

將電壓互感器高壓繞組用裸線短接，低壓繞組用裸線短接后接至箱殼的接地螺栓處，并再與搖表的‘E’端子相接。線長小于5米,線徑2.5平方毫米以上,多股軟線，不能是絞線。

5．絕緣電阻測量

搖動絕緣電阻表手柄，轉(zhuǎn)速從低速慢慢增高到120r/min左右，用絕緣棒將懸空的“L”端引線與高壓繞組連接，待指針穩(wěn)定后（一般為1min），讀取并記錄電阻值。測量結(jié)束后先斷開“L”端的引線，再停止搖動手柄。（先搖后測，先撤后停）6．放電

用放電棒將電壓互感器高、低壓繞組分別對地短接放電。

7．結(jié)果判斷

讀取結(jié)果即為高壓繞組對低壓繞組及對地的絕緣電阻。20度300MΩ

（不應(yīng)低于出廠值的60%。北京地區(qū)電氣規(guī)程匯編，電磁式電壓互感器）

8．安全生產(chǎn)測試完畢，清理現(xiàn)場，撤出安全措施。9.G端子屏蔽端子，接于被測試品的屏蔽層。

數(shù)顯搖表EARTH:EACV:COM/G:GLINE:L電橋電橋電路圖儀表的基本知識1儀表工作原理電氣指示儀表的表面標(biāo)記圖形符號；1儀表工作原理電氣指示儀表的表面標(biāo)記圖形符號；2儀表工作原理電氣指示儀表的表面標(biāo)記圖形符號；36、電氣測量指示儀表的誤差及準(zhǔn)確度一、儀表誤差的分類1、基本誤差——指儀表在規(guī)定的正常條件下進(jìn)行測量時(shí)具有的誤差，它是儀表本身所固有的，是由于結(jié)構(gòu)上和制作上的不完善而產(chǎn)生的。指針零位、位置放置、溫度、電磁場、頻率等。2、附加誤差——當(dāng)儀表不是在正常條件下工作時(shí)，還會出現(xiàn)附加誤差。四、儀表準(zhǔn)確度的有關(guān)規(guī)定1、儀表準(zhǔn)確度分為七級：

0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.02、基本誤差儀表準(zhǔn)確度等級0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0基本誤差％±0.13、各等級準(zhǔn)確度的指示儀表在不是規(guī)定條件下工作時(shí)，附加誤差也有相應(yīng)規(guī)定。五、應(yīng)用儀表的準(zhǔn)確度估計(jì)測量誤差

Δm=±K％×AmK:準(zhǔn)確度等級Δm：最大絕對誤差A(yù)m：儀表測量上限。γ=（Δm

/Ax）×100％

=±(K％×Am)/Ax×100％γ：最大相對誤差例：用準(zhǔn)確度為0.5級，量限為5A的電流表，在規(guī)定條件下測量某一電流，讀數(shù)為2.5A，求測量結(jié)果的準(zhǔn)確度。解：Δm=±K％×Am=（0.005）×5=±0.025A

γ=（Δm

/Ax）×100％

=（±0.025/2.5）×100％

=±1％

通過上例我們可以看到，儀表的準(zhǔn)確度對測量結(jié)果的準(zhǔn)確度影響很大。但一般說來，儀表的準(zhǔn)確度并不就是測量結(jié)果的準(zhǔn)確度，后者還與被測量的大小有關(guān)，只有儀表運(yùn)用在滿刻度偏轉(zhuǎn)時(shí)，測量結(jié)果的準(zhǔn)確度才等于儀表的準(zhǔn)確度。因此，決不要把儀表的準(zhǔn)確度與測量結(jié)果的準(zhǔn)確度混為一談，這一點(diǎn)應(yīng)當(dāng)特別注意。多功能測試儀（智能儀表）1、性能要求：2、功能特性：測量三相電壓、電流有效值、角度、分相功率、三相功率、功率因數(shù)、頻率、電能、正序、負(fù)序、零序電壓、電流大屏幕液晶顯示，全方位顯示所有測量值配置數(shù)據(jù)在線修改完善的電壓、電流、模擬量輸入保護(hù)功能4~20mA或0~5V模擬量輸出CAN、RS485、以太網(wǎng)總線通訊強(qiáng)大的自診斷功能、故障指示3、技術(shù)參數(shù)：額定工作電源AC85~265V

50/60HZ，DC100~300V功率＜5W交流電流輸入電流互感器：二次側(cè)5A（1A可選）負(fù)荷：≤0.2VA過負(fù)荷：2倍額定電流持續(xù)工作，20倍時(shí)1秒滿量程：120%精度：≤0.2%交流電壓輸入電壓互感器：100√3V或（220V、400V可選）負(fù)荷：≤0.2VA滿量程：120%精度：≤±0.1Hz輸入頻率頻率：45~65HZ開關(guān)量輸入分辨率：≤1mS光電隔離：2500VAC輸入電壓：15~30Vdc（內(nèi)置24V電源）最大電流：10mA輸入電阻：6kΩ脈沖計(jì)數(shù)最高頻率：250Hz，50%占空比繼電器輸出開斷能力：250VAC/30VDC下5A接觸電阻：＜30mΩ開出方式：空接點(diǎn)，保持或瞬間機(jī)械壽命：100萬次隔離耐壓：3000V模擬量輸出輸出范圍：4~20mA或0~5V負(fù)載能力：4~20mA最大負(fù)載電阻<250Ω0~5V最小負(fù)載電阻>10kΩ精度：≤0.2%保護(hù)定值電壓動作誤差：≤±2%電流動作誤差：≤±2%時(shí)間動作誤差：≤±30ms頻率動作誤差：≤±0.01Hz角度動作誤差：≤±0.2°通訊通訊接口：CAN、RS485或10M/100M以太網(wǎng)口波特率：RS485通訊300～38400bps、CAN通訊5k~1Mbps通訊協(xié)議：Modbus-RTU協(xié)議、DMS協(xié)議、103規(guī)約測量精度參數(shù)精確度分辨率范圍電壓0.2%0.1%0V~1000kV電流0.2%0.1%0~9999A有功功率0.5%0.1%-9999~9999MW無功功率0.5%0.1%-9999~9999MVar視在功率0.5%0.1%-9999~9999MVA功率因數(shù)0.5%0.001-1.000~1.000相位1％0.1°－180°～＋180°頻率0.2%0.01Hz45~65Hz模擬量輸出0.2%無級4-20mA、0-5V有功電度1.0%0.1kWh0~99999999.9kWh無功電度1.0%0.1kVarh0~99999999.9kVarh環(huán)境要求：4.1電磁環(huán)境電快速瞬變Ⅲ級浪涌Ⅲ級脈沖群干擾Ⅲ級工頻Ⅲ級4.2安裝環(huán)境10kV、6kV、400V開關(guān)柜、GCS、GCK、MZS、GCT、GHK168、1/4抽屜柜4.3運(yùn)輸環(huán)境本裝置放入泡沫包裝箱內(nèi)運(yùn)輸。4.4環(huán)境溫濕度工作溫度：－10℃～＋50℃存儲溫度：－25℃～＋70℃大氣壓力：86~106kＰa（相當(dāng)于海拔高度2km及以下）相對濕度：≤95%，無凝露其它條件：裝置周圍的空氣中不應(yīng)含有帶酸、堿、腐蝕或爆炸性的物質(zhì)設(shè)計(jì)架構(gòu)5.1工作原理通過電氣隔離將電壓、電流、開關(guān)量送入CPU，CPU通過采集計(jì)算得到正確的數(shù)據(jù)，并通過液晶接口顯示在大屏幕LCD上，并可以根據(jù)用戶設(shè)定的規(guī)則進(jìn)行告警、跳閘輸出，通過CAN、RS485、RS232同監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換以及控制輸出。電氣結(jié)構(gòu)系統(tǒng)采樣母子板架構(gòu)。母板為CPU板，板載E2PROM、時(shí)鐘、人機(jī)交互界面，留有各子板的電氣插針接口；3塊子板分別為電源、電壓隔離輸入、CAN、RS485通訊接口以及掛接4-20mA子板的電路板；開入開出子板；電流隔離輸入板。工作邏輯框圖如下：開入電壓電流Vcc開出隔離CANRS4850~5V4~20mA隔離液晶按鍵STM32F10xE2PROMFLASHRAM時(shí)鐘隔離以太網(wǎng)

5.3通訊接口通訊接口采用隔離式RS485、CAN差分總線方式或10M/100M以太網(wǎng)通訊，傳輸速率高，穩(wěn)定?？商峁﹥陕稲S485，一路CAN總線，兩路以太網(wǎng)，兩路4-20mA輸出互用。具體通訊接口需要根據(jù)用戶進(jìn)行定制。詳情請參照上述通訊端子排定義第九章第五節(jié)電力電纜核相要求；電纜線路連接的兩端設(shè)備的相位必須相同。一、核相的作用、原理1.1核相的作用；1.2核相的原理；用儀器、儀表測量1.3相位不同的危害；2010、4、22非同相合閘，電源室開關(guān)掉閘。1.3.1聯(lián)絡(luò)的兩個(gè)電源相位不符。1.3.2電源相位不符，電機(jī)倒轉(zhuǎn)。1.3.3電網(wǎng)無法合環(huán)并列運(yùn)行。二、不帶電核相2.1直流電壓表法；V2.2絕緣電阻表法2.3其他方法用萬用表、通燈等。核完相作標(biāo)記。MΩ三、帶電核相3.1低壓帶電核相；同相電壓為零

必須做好安全措施，有監(jiān)護(hù)人員。4人3.2高壓專用核相器

先電源側(cè)，后待核電源。雷、雨、風(fēng)、霧等惡劣天氣不進(jìn)行。實(shí)操題1、電纜考題1測量電壓互感器高、低壓繞組的絕緣電阻1、絕緣電阻表的選擇——（20)

（1）選絕緣電阻表。（2）儀表使用前的檢查。（3）作開路實(shí)驗(yàn)、短路實(shí)驗(yàn)。2、測量前的準(zhǔn)備——（20)

（1）工裝、護(hù)欄。（2）停、驗(yàn)、放、掛、拆。示意圖3、接線——（20)

（1）原邊短接、副邊短接。（2）按要求接線。（高壓對低壓及地、低壓對高壓及地）互感器L

兆歐表

E4、測量——（30)

（1）先搖后測。（2）先撤后停。（3）放電。（4）結(jié)果判斷。5、安全生產(chǎn)——（10)

（1）拆線。（2）整理現(xiàn)場。（3）儀表、導(dǎo)線歸位?？碱}2鉗形電流表1、工作著裝穿工作服——（5）穿絕緣鞋，戴安全帽，戴手套。(安全)2、使用前檢查——（20）

(1)外觀檢查：外觀完好無損、表針動作靈活、鉗口清潔、接觸良好。（2）檢查鉗形電流表的使用合格證，應(yīng)在合格期內(nèi)。3、測量操作——（30）（1）測量時(shí)應(yīng)先將轉(zhuǎn)換開關(guān)置于最高檔位處。（2）測量電纜中的電流時(shí)，每次只能鉗入一相導(dǎo)線，盡量遠(yuǎn)離其它相導(dǎo)線及帶電設(shè)備。（3）測量5A以下電流時(shí)，把導(dǎo)線向同一方向纏繞幾圈鉗入鉗口，實(shí)際值等于實(shí)測值除以導(dǎo)線匝數(shù)。（4）讀數(shù)正確。4、安全注意事項(xiàng)——（25）（1）需要改變檔位開關(guān)時(shí)，鉗形表必須退出被測試導(dǎo)體，以防“開路”產(chǎn)生高電壓。

（2）觀測表計(jì)時(shí)，人體、頭部與帶電部分保持足夠的安全距離。（3）測量各熔斷器和低壓母線電流時(shí)，相間用絕緣材料隔離，以免引起相間短路。（4）測量完畢后，應(yīng)將量