电气测量的基础

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注)AC专用的钳形电流表是无法测试直流的!
钳形电流表的测量原理
钳形电流表分为几个大类。分别用于负载电流、泄漏电流、直流、宽频带。 如果要测试负载电流的话,钳住1根线是最基本的。 钳形电流表不是钳住2根线,而是单根线的。
如果复习一下安培的法则的话就会明白了。 往返2根线的电流的流向是相反的。 也就是说同样大小的磁场其朝向是相反的。 所以这两个磁场会相互抵消,合计的话磁场就会变为零 钳住两根线的话电流显示就会变为零。
测量仪器的必要性
在大家身边也有许多「测量仪器」,这些测量仪器 都是测量些什么的呢? 大家一起想一想吧!
1.长度[ m]
2.重量 [ ㎏]
3.时间 [ s ]
使用测量仪器的目的
为什么需要用测量仪器去测量呢?
・为了确认安全性 ・为了确认品质 ・为了根据测量值进行预测 ・为了解决问题 ・为了确认适用性 ・・・etc.
0.02~10 试
用于电话线路设备的绝
-
50
20
0.1~50 缘测试
控制设备的绝缘测试 100V級以下的低压电路以及
125
20
0.1~50
设备等的维护管理
控制设备的绝缘测试 200V級以下的低压电路以及
250
50
0.1~50
设备等的维护管理
300V以下的电路、机器 400V級以下的低压电路以及
设备的绝缘测试
只是,在1345节-2的注4中写到「新建房屋的绝缘电阻值理想是在1MΩ以上」
绝缘电阻测试
测试原理
在发生电路中用开关控制变压器升压,施加高电压后 进行电流的测试然后再换算成电阻值
测试端子电压特性(IR4000s)
接地电阻测试
目的 接地工程是指把电路连接到大地上去的工程 大地的电位是很稳定的,把大地和电路连接的话就能让电位稳定。 为了确保电气设备的外壳,电气电路的中性点、电子设备或通讯设备类的基准电位等, 接地有着很多的功效。
水位和电位的关系
电气、是和水流比较相似的
高电位
电电流流


电位差
低电位
V 电压
电流
欧姆的定律
I
R
电压=电流×电阻
什么是直流
是指电压、电流 DC(Direct Current)方向不变
直流波形的图例
平直的直流
脉动直流
脉动直流
什么是交流
交流(Alternating Current, AC)是指, 电压、电流在方向和大小上都会按照 周期发生变化 交流的代表波形是正弦波 (sin波),商用电源用的就是正弦波交流电。
主要功效 ・起到增强通讯设备或电子设备对电磁波或干扰的抗性,防止通讯故障 ・建筑物里的电气设备相关,防止触电 ・雷击对策 ・电位的均等化
接地电阻值越低效果越大
接地电阻测试
电气设备技术基准
是按照4个种类来规定的 接地工程的种类 A类接地工程
B类接地工程
C类接地工程 D类接地工程
接地电阻值 10Ω
除去变压器的高压或者是特别高的电压电路的1线接地电流为150(有条件) 后与之相等的欧姆数。 10Ω 100Ω
<摘要> 1.测量仪器的必要性 2.直流和交流(整流方式) 3.过电压等级和安全测量 4.测量电圧・电压 5.测量电阻(低电阻・绝缘电阻・接地电阻) 6.校准和精度
测量电阻
在测量电阻时必须要进行「调零」 (机械性质的零位,电气性质的零位) 在施加电压的状态下进行测试是很危险的!所以要马上切断!
模拟万用表的电阻测量电路 调零
钳形电流表的测量原理
钳形电流表的构造
钳形电流表由组成线圈的绕线,提升磁场感应度的磁力铁芯, 探查感应电流的分流电阻组成。通过测试分流电阻两端的电压, 在钳表的内部电路中换算成在导体内部流通的电流之后显示出来。
要测试直流电流的话,需要用到霍尔元件进行测试。 感应电流会因磁场发生的变化而产生,其磁场的大小 和想要测试的电流成比例。
短路对策
测试电力线路时的短路事故
输入过大使内部绝缘被破坏, 短路后烧毁
电压等级的记载
CATⅣ600V CATⅢ1000V
DT4280系列是 带端子保护的构造
一般电气测量的基础
目的:在使用电气测量仪器前,确认学习有关电气测量的 安全性和基础知识对以后的测量工作起到帮助作用
<摘要> 1.测量仪器的必要性 2.直流和交流(整流方式) 3.过电压等级和安全测量 4.测量电圧・电压 5.测量电阻(低电阻・绝缘电阻・接地电阻) 6.校准和精度
交流的图例
表现交流大小的方法
瞬时值:在一瞬间发生的大小 最大值・最小值:最大的值和最小的值 峰峰(peak to peak)值:最大值和最小值的差 平均值:在半周期上瞬间值的平均值 有效值(RMS、True RMS、真有效值): 把能量换算成直流的水平后算出的值
商用电源100V的测量图例
整流平均值方式和有效值方式
整流平均值方式和有效值方式
在使用整流平均值方式的测量仪器时,需要注意测量的波形。
有效值方式由于是通过内部电路来测量有效值的 即使是失真波形也能表示出正确的有效值。
整流平均值方式是通过内部电路来测量平均值 然后用这个平均值乘以正弦波的波形率1.1后得到的值作为有效值来表示
3280-10F 平均值整流型
冲击耐压的推荐值[V]
CATⅡ
CATⅢ
500
800
800
1500
1500
2500
2500
4000
4000
6000
6000
8000
CATⅣ 1500 2500 4000 6000 8000
12000
过电压等级
■ 电磁阀的开关所产生的电压例
电磁阀OFF时
AC 100V 电路
■ 因测量仪器的操作失误导致的烧毁
测量电阻
为了减小配线电阻和接触电阻的干扰,需要 2端子测试方法 → 4端子测试方法
2端子测试法
恒电流电源 电压计
4端子测试法
恒电流电源 电压计
低电阻测量
铜制线材会因周围温度的变化其阻值也会发生变化
Rt=Rt0×{1+αt0×(t-t0)}
Rt :测试后得到的阻值[Ω]
Rt0:补偿电阻值
[Ω]
t0:标准温度
[℃]
t:现在周围的温度 [℃]
αt0:t0时的温度系数
使用带温度补偿功能的电阻计的话, 就能自动换算温度后测试出电阻值。
绝缘电阻测试
绝缘测试的目的
为了验证电气设备・零件以及电气设施等的安全需要进行绝缘阻抗的测试。 1.充电部位和非充电部位间的绝缘 → 发生绝缘破坏时接地状态・触电的危险 2.2个以上的充电部位间的绝缘 → 发生绝缘破坏时短路的危险·漏电危险
钳形电流表的测量原理
泄漏电流测量 测量泄漏电流时会同时钳住两根线。 泄漏电流是指通过负载的绝缘电阻流向大地的电流,正常的话在数微安程度以下 如果接了很多负载的话就会变为数十微安 使用泄漏电流用钳形电流表钳住往返两根线时,这种微小的电流成分不会被抵消, 可以进行测量。
一般电气测量的基础
目的:在使用电气测量仪器前,确认学习有关电气测量的 安全性和基础知识对以后的测量工作起到帮助作用
如果持有自动电路切断装置的话,在C类、D类上都有别的附加条件
柱上变压器 家用
变电所
分电盘
配电柜
接地电阻测试
接地工程的主要内容 接地工程的种类
主要内容 通过变压器和特别高压电路耦合的高压电路放电装置
A类接地工程
高压用的机械设备的铁质台架以及金属外箱 设置在高压电路上的避雷器
其他
一般电气测量的基础
目的:在使用电气测量仪器前、确认学习有关电气测量的 安全性和基础知识对以后的测量工作起到帮助作用
<摘要> 1.测量仪器的必要性 2.直流和交流(整流方式) 3.过电压等级和安全测量 4.测量电圧・电压 5.测量电阻(低电阻・绝缘电阻・接地电阻) 6.校准和精度
过电压等级
• 测量等级Ⅱ:从机器连接在插座上的插头到机器的电源线路为止。 • 测量等级Ⅲ:直接连接到配电盘的大型设备(固定设备等)的电源线路及配电盘后面的接线端子到插
卡片万用表 在电阻档位,直接输入了400伏电压, 导致损坏。 电阻档位带有250V电路保护功能。
电磁阀开关的时候,往往会伴有较大 的尖峰电压的。 上面的例子是在AC100V的电线中, 产中了近1000V的尖峰电压。
在电流测量电路上输入的电压
例)mA量程(模拟万用表)
过大电压 AC:100V
(1/4W电阻) Rs=10Ω
电流
电流
钳形电流表的测量原理
「安培的右手螺旋法则」
电流流通的话就会产生同心圆形状的磁场, 磁场的大小和电流的大小成比例。 磁场的方向,为螺线管前进的方向和电流的方向组合后, 拧紧螺线管时的方向。 这个法则就叫「安培的右手螺旋法则」
电流测试的测量原理
在磁场中发生变化的话,就会有穿过线圈的电流感应 其电流的大小由磁场变化的增减来决定。 通过测试感应电流,就能知道磁场的大小。 就让测量导体中流过的电流变成了可能
电气测量的基础
网络搜集整理版
一般电气测量的基础
目的:在使用电气测量仪器前,确认学习有关电气测量的 安全性和基础知识,对以后的测量工作起到帮助作用。
<摘要> 1.测量仪器的必要性 2.直流和交流(整流方式) 3.过电压等级和安全测量 4.测量电压・电流 5.测量电阻(低电阻・绝缘电阻・接地电阻) 6.校准和精度
过电压等级
电力线路中的过渡性质的过电压(冲击电压) 工厂等会因为电磁阀和负荷等的开关,产生瞬态高电压。 诱导负荷等的话,也有产生波峰值比电源电压高10倍以上的情况。 过渡性的过电压的数值在IEC标准中也有参考数据,公称系统电压电源线电压和过电压 等级与测量等级的相关关系 。
对地电压「V]
50 100 150 300 600 1000
并联到电路中去
模拟方式
输入阻抗:较低 测试仪损耗:较大 外来干扰:不易影响
电压下降 大 电 流 大
测量电压
电压下降 小
数字方式
输入阻抗:较高 测试仪损耗:较小 外来干扰:易受影响
电 流 小
直接接线方式
串联到电路中 测试仪消耗:大 需要切断电源
测量电流
钳形方式
用钳形传感器连接电路 测试仪消耗:小 无需切断电源
设备等的维护管理
500
100
0.1~50
100V、200V、400V級竣工
300V以下的电路、机器 时的绝缘测试
500
1000
1~500 设备的绝缘测试
超过300V的电路、机器 对高圧电缆线、高压电气设备
设备的绝缘测试
、使用高压的通讯设备进行绝
1000
2000
2~1000
缘测试
绝缘电阻测试
绝缘电阻值(电气设备技术基准58条)
容许电流 :158mA
10A
约63倍的过电流
rv=5kΩ
容许电流 :50μA
20mA
约400倍的过电流
过电流而导致的 烧毁
电阻测试电路中的电压输入事故
在200V的配电柜中使用电压测试时, 使用了错误的电阻量程,导致了 配电箱的烧毁。
测试探头前端也因为 短路电流而融化了!
过电压等级和安全
测试探头前端部分的短路事故・防止
座之间的电力线路。 • 测量等级Ⅳ:引入建筑物的电力线路,从引入又到电表及到配电盘为止的电力线路
按照有关测量仪器的安全性「国际标准:IEC61010-1」
参照测量仪器的规格的话、 就会看到在此等级「CAT III 600V」 后会有标示电压的数值。 就是说在CAT III的情况下, 可以用600V为止的测量仪器 去测量。
非充电部位
绝缘阻抗的测试值越高其绝缘效果也越大
电源
充电部位 绝缘部位
电源
绝絶缘縁部部位
充电部位 充电部位
接地
绝缘电阻测试
绝缘电阻测试仪的额定测试电压和有效范围以及使用案例
额定测试电压 有效最大显示值 有效测量范围
(V)
(MΩ)
(MΩ)
一般电气设备
使用例 短期设备・电路
用安全电压进行绝缘测
-
25
20
※不同的测量目的,需要使用到不同的测量仪器。
一般电气测量的基础
目的:在使用电气测量仪器前,确认学习有关电气测量的 安全性和基础来自识对以后的测量工作起到帮助作用
<摘要> 1.测量仪器的必要性 2.直流和交流(整流方式) 3.过电压等级和安全测量 4.测量电圧・电压 5.测量电阻(低电阻・绝缘电阻・接地电阻) 6.校准和精度
【平均值方式】(显示整流平均值有效值) 把输入的波形视为没有失真的正弦波 (只限单一周波数)、 换算成有效值后表示出来。 波形失真的话测量的误差就会变大
MEAN
【真有效值方式】(显示真的有效值) 把带有高次谐波的波形, 一起换算成有效值来表示
True RMS
平 方
RMS :Root Mean Square
3280-20F 有效值型(True RMS)
什么叫波峰因数
是指波形的最大值和有效值之间的比
波峰因数在有效值型的测量仪器的规格书上有记载 这个数值表示可以被测量的波形范围
例)波峰因数为3的测量仪器中, 在这个量程中可能无法正确测量波峰因数在3以上的波形 需要改变量程,或者用持有更高波峰因数的测量仪器去 测量
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