电气仪表基本知识

辽宁省电力有限公司低压用电检查人员培训班电气仪表基本知识辽电锦州培训中心电网培训部用电营业教研室张宏凯2006年11月一、常用电工仪表的用途和使用（一）万用表1、用途万用表是一种多用途携带式仪表，分为电磁式和电子式，其测量值前者用仪表指示，后者由显示屏以数字显示。

一般可测量交流电压、电流，直流电压、电流，电阻、电感、电容等，有的还可测量温度、频率、电池和电路通断测试及晶体管静态电流放大倍数hFE值等。

万用表是由表头、测量线路、转换开关、电源及外壳等组成。

2、万用表的使用注意事项（1）接线要正确。

万用表面板上的插孔都有极性标记，用来测直流时，要注意正负极性。

测电流时，仪表应和电路串联，测电压时，仪表应和电路并联。

（2）使用之前要调零。

如不指零位，应先转动调零旋钮，把指针调到零位。

如要测量电阻，应先把两表笔短接在一起，然后再旋转电阻调零钮，使指针指零。

若电阻调零钮无法达到零位，则说明电池电压太低，应更换新的电池。

（3）测量档位要正确。

使用万用表前特别要注意看选择按钮在什么档位上，是否是测量所要用的，不可弄错档。

选择量程时，应事先估计一下要测的数值，选一个适当的量程。

若事先无法估测，先用大量程测试，再逐步往小量程调整，直至取得满意的分辨力。

当旋钮指在电流档时，切不可把电表接在电源两端去测电压，否则会很快烧坏仪表。

读数时要正确选择刻度，并且眼睛要正视表盘，以减少视觉误差。

万用表在使用完毕后，应把转换开关旋至“0”档(空档)或交流电压的最高档，防止下次测量时由于粗心而发生事故。

（4）严禁在被测电阻带电的情况下，进行电阻的测量。

否则由于被测电阻上的电压的串入，不仅会歪曲测量结果，甚至可能烧毁表头。

同时不要将此外电流和电压量程的切换，也不要在带电的情况下进行，以免烧伤损坏转换开关的触头。

例1用万用表测量某一电路的电阻时，必须切断被测电路的电源，不能带电测量。

（）例2 用万用表测量回路通断时，用电阻档小量程。

( )例3 指针式万用表在不用时，应将档位打在交流电流档。

( )例用万用表进行测量时，不得带电切换量程，以免损伤切换开关。

( )（二）钳形电流表1、用途在不断开电源(不影响电路工作)的情况下，测量电路的电流。

有的钳形电流表还能测量电压、电阻。

测量时只要将被测载流导线夹于钳口中，便可读数。

测量交流的钳形表实质上是由一个电流互感器和一个整流式仪表所组成。

电流互感器的铁芯带弹簧并可以开合，铁芯上绕有二次绕组，被测导线通过张开的铁芯置于铁芯孔时便成为一次线圈，弹簧用以将开口的铁芯紧密闭合构成导磁回路。

2、使用时的注意事项（1）使用前先注意测量档位，使其指针正确指示。

被测电流大小难以估计时，可将量程开关放在最大位置上进行粗测，然后再根据粗测结果，将量程开关放在合适的量程上，避免使指针过头或过小。

转换量程时要将被测导线移出铁芯，不要在测量中直接切换。

(2) 被测导线尽量置于钳口中心，且被测导线应与铁芯窗口平面垂直，以减小测量误差。

测量时应一相一相地进行，如铁芯中穿入两相或三相导线，其读数不是算术和而是相量和。

例如在对称电路中，铁芯穿入两相的读数等于一相电流的数值，穿入三相的读数为零。

(3)测量要保持安全距离，防止发生相间短路或接地，造成设备烧坏或危及人身安全。

在水平排列的裸母线上测量时，要戴绝缘手套，站在绝缘台上，并要防止钳口铁芯同时接触两相裸导线造成两相短路，烧坏设备，同时防止电弧飞溅造成人身伤亡事故。

测量时头部要和带电体保持安全距离。

（4）钳形电流、电压两用表，不能同时测量电流、电压。

测量电压时可在接线柱上接触笔或带绝缘的线夹并触接在被测导线上。

同时一定要把指示旋钮指向电压档，否则会把表烧坏。

（5）测量时铁芯钳口的两个面要紧密闭合，如有杂声，可将钳口重新开合一次，如果声音依然存在，可检查在接合面上是否在污垢存在。

如有污垢，可用汽油擦干净。

（6）测量后要把调节开关放在最大电流量程位置，以免下次使用时由于未经选择量程而造成仪表损坏。

(7)测量小于5A的电流时，为了得到较准确的读数，若条件允许时，可把导线多绕几圈放进钳口进行测量，但实际电流值应为读数除以放进钳口内的导线圈数。

(8)测量低压母线时，应先将邻近各相用绝缘板隔离，以防止钳口张开时，可能引起相间短路。

在用钳形表测量三相三线电能表的电流时，假定三相平衡，若两根相线同时放入钳形表中，测量的读数为20A，则实际线电流为( )A。

使用钳形表测量导线电流时，应使被测导线尽量离钳口近些。

( ) （三）兆欧表（摇表）1、用途是一种简便的、常用的测量高电阻的直读式仪表，一般用来测量电路、电机绕组、电缆、电气设备的绝缘电阻。

绝缘电阻常用兆欧(MΩ)作计量单位，故将测量绝缘电阻的仪表称为兆欧表。

常用的兆欧表由一个磁电式流比计和一个供测量电源的手摇发电机（交流或直流）组成。

兆欧表的额定电压有100V、250V、500V （380/220V低压设备）、1000V（500V绝缘导线、绝缘子）、2500V （10kV高压设备）、5000V等几种。

兆欧表上有3个分别标有接地（N或E）、电路（U或L）和保护环（G）的接线柱。

测量电路绝缘电阻时，可将被测端接于“电路”的接线柱上，而以良好的地线接于“接地”的接线柱上；在作电机绝缘电阻测量时，将电机绕组接于“电路”的接线柱上，机壳接于“接地”的接线柱上；测量电缆的缆芯对缆壳的绝缘电阻时，将缆芯和缆壳分别接于“电路”和“接地”的接线柱上，再将电缆壳芯之间的内层绝缘物接“保护环”，以削除因表面漏电而引起的误差。

测量时顺时针摇动兆欧表的摇把，使转速逐渐达到120r/min，待调速器发生滑动后，即可得到稳定的数据，一般读取1min后稳定值。

2、使用兆欧表时的注意事项（1）在进行测量前要先切断电源，对具有电容性质的设备(如电缆线路、电容器等)一定要进行充分放电（约需2～3min）,以保证设备和人身安全。

（2）被测物表面应擦拭清洁，不得有污物，以免漏电影响测量的准确度。

(3)兆欧表应放在水平位置，并应远离外界磁场。

测量前先将兆欧表进行一次开路和短路试验，检查兆欧表是否完好。

在未接线前，两连接线开路，摇动手柄至额定转速，看指针是否在“∞”处。

然后缓慢摇动发电机，将L和E两接线迅速接触的瞬间，看指针是否指在“0”处。

（4）摇动手柄时应由慢渐快，当出现指针已指零时，表示绝缘已损坏，就不能再继续摇动手柄，以防表内线圈过流烧坏。

测电容器时，读数后一定要先断开接线后再停止摇动，否则电容器将通过表内的线圈放电而烧毁表计。

（5）为了防止被测设备表面泄漏电流的影响，使用时应将被测设备的中间层接于保护环（G）端。

（6）禁止在雷电或在邻近有带高压导体的设备处使用兆欧表进行测量。

只有在设备不带电又不可能受其它电源感应而带电时才能进行测量。

利用兆欧表测量绝缘电阻时，应将G端子接泄漏电流经过的表面。

用兆欧表摇测设备绝缘电阻时，在摇测前后必须对被试设备充分放电。

( )用兆欧表测量电容器等大电容设备时，读数后先停止摇动，再拆线。

( )用兆欧表进行测量时，应使摇动转速尽量接近60r/min。

( ) （四）接地电阻测量仪（接地摇表）1、用途用来直接测量接地装置的携带式仪表，也可用来测量低电阻导体的电阻值。

接地电阻测量仪由手摇发电机、电流互感器、滑线电阻及检流计等组成，全部置于一个铝合金铸成的外壳内。

它的表面有三个端钮“E”、“P”、“C”；四个端钮的，即“C1”、“P1”、“C2”、“P2”；四个端钮的仪表可以测量土壤电阻率。

2、使用注意事项（1）将仪器平放在适当位置，把被测接地装置的接地引下线解扣并与仪表的“E”接线柱相连，在距接地极Eˊ为20m处插入电位探针Pˊ，在距Pˊ20m处插入电流探针Cˊ，并使Eˊ、Pˊ、Cˊ在一条直线上，并用绝缘导线将电位探针Pˊ与P接线柱相连，电流探针Cˊ与C接线柱相连。

（2）使用前检查检流计的指针是否指于中心线上，如不在中心线上，可用零位调节器调整。

（3）将“倍率标度”置于最大倍数，慢慢转动发电机的摇把，同时旋动“测量标度盘”，使检流计的指针指于中心线上。

（4）当检流计指针接近平衡时，再加快摇动使转速达到120r/min，同时调整“测量标度盘”，使指针稳定地指于中心线上。

（5）如果“测量标度盘”的读数小于1，应将“倍率标度”置于较小的倍数，再重新调整“测量标度盘”，以便得到正确的读数。

（6）用“测量标度盘”的读数乘以“倍率标度”的倍数，即为所测的接地电阻值。

(7)当检流计的灵敏度过高时，可将电位探针插入土壤中的深度调浅一些；当灵敏度不够时，可沿电位探针和电流探针处注水湿润。

二、绝缘电阻、接地电阻的测量及标准（一）绝缘电阻电动机绕组的绝缘电阻不低于0.5 MΩ。

电容器极对地绝缘电阻用2500V兆欧表测量，其值不低于1000 MΩ。

油开关绝缘电阻用2500V兆欧表测量，其值运行中不低于300 MΩ，大修后应不低于100 MΩ。

0.4kV及以下配电装置绝缘电阻不小于0.5 MΩ；3～10kV避雷器绝缘电阻用2500V兆欧表测量，其值不低于2000 M Ω。

低压避雷器绝缘电阻用500V兆欧表测量，其值不低于500 MΩ。

绝缘子绝缘电阻用2500V兆欧表测量，其值不低于300 MΩ。

二次回路的绝缘电阻采用500V兆欧表测量，其值不低于5 MΩ。

表110kV油浸变压器的绝缘电阻的允许值（MΩ）（二）接地电阻1、接地电阻接地装置的接地电阻等于接地体与大地之间的电阻和接地线的电阻之和。

接地线电阻一般很小，可以忽略不计。

接地电阻的数值等于接地装置的对地电压与流过接地装置的电流的比值。

2、对接地装置的接地电阻的要求接地装置的接地电阻不宜过大，也不宜过小。

若接地电阻过大，当电力设备外壳带电时，外壳的对地电压较高，增加了触电的危险；若接地电阻过小，又要增加钢材的消耗量和建设投资。

根据规程规定，接地保护装置的接地电阻值一般不大于4Ω；当配电变压器容量不超过100kV A时，因阻抗较大，单相接地故障电流较小，要求其接地电阻值一般不大于10Ω；配电变压器容量超过100kV A时，接地电阻值一般不大于4Ω；重复接地装置的接地电阻值一般不大于10Ω；当配电变压器容量为100kV A及以下时，若重复接地又不少于3处，接地电阻值可不大于30Ω；电压、电流互感器二次线圈，工业电子设备、高压线路保护网、保护线的接地装置电阻值不大于10Ω；独立避雷针接地装置的接地装置不大于10Ω；配电室的接地电阻不大于4Ω；中性点非直接接地系统中，居民区无避雷线的高压线路混凝土杆、金属杆塔接地电阻不超过30Ω。

三、电流互感器（TA，CT，LH）1、用途电流互感器是一种电流变换装置，它将高电压电流或低电压大电流变成电压较低的较小电流，供给仪表和继电保护装置，并将仪表和继电保护装置与高压电路隔离。