我們在日常的(de)電氣工作中,常常需要測量用(yòng)電設備、電力導線的(de)負荷電流值。通(tōng)常在測量電流時(shí),需将被測電路斷開,将電流表或電流互感器的(de)原邊串接到電路中進行測量。爲了(le)在不斷開電路的(de)情況下(xià)測量電流,就需要使用(yòng)鉗形電流表。
鉗形電流表俗稱鉗表、卡表,它的(de)最大(dà)特點是無需斷開被測電路,就能夠實現對(duì)被測導體中電流的(de)測量。所以,特别适合于不便于斷開線路或不允許停電的(de)測量場(chǎng)合。同時(shí)該表結構簡單、攜帶方便,因此,在電氣工作中得(de)到廣泛應用(yòng)。但要在工作中做(zuò)到正确使用(yòng)鉗形電流表,還(hái)應注意一些事項。
一、鉗形電流表概述
鉗形電流表按結構和(hé)工作原理(lǐ)的(de)不同,分(fēn)爲整流系和(hé)電磁系兩類;根據測量結果顯示形式的(de)不同又可(kě)分(fēn)爲指針式和(hé)數字式兩類。整流系鉗形電流表隻能用(yòng)于交流電流的(de)測量,而電磁系鉗形電流表可(kě)以實現交、直流兩用(yòng)測量。電磁系鉗形電流表主要由電流互感器、整流電路、磁電系電流表、量程轉換開關及測量電路組成。電流互感器的(de)鐵芯爲鉗形結構,它分(fēn)爲固定部分(fēn)和(hé)活動部分(fēn),且置于電流互感器的(de)前端,其中的(de)活動部分(fēn)與扳手聯動;當握緊扳手時(shí),電流互感器的(de)鐵芯便可(kě)以張開,這(zhè)樣被測電流的(de)導線不必切斷就可(kě)以穿過鐵芯的(de)缺口,然後放松手使鐵芯閉合,這(zhè)時(shí)通(tōng)過電流的(de)導線相當于電流互感器的(de)一次線圈,則二次線圈中便将出現感應電流,和(hé)二次線圈相連的(de)電流表指針就發生偏轉,從而指示被測電流的(de)數值。量程轉換開關及切換電路可(kě)實現鉗形電流表的(de)多(duō)量程電流測量。
二、鉗形電流表的(de)選用(yòng)
1、鉗形電流表的(de)選型
(1)首先應當明(míng)确被測量電流是交流還(hái)是直流。整流系鉗形電流表隻适于測量波形失真較低、頻(pín)率變化(huà)不大(dà)的(de)工頻(pín)電流,否則,将産生較大(dà)的(de)測量誤差。對(duì)于電磁系鉗形電流表來(lái)說,由于其測量機構可(kě)動部分(fēn)的(de)偏轉性質與電流的(de)極性無關,因此,它既可(kě)用(yòng)于測量交流電流,也(yě)可(kě)用(yòng)于測量直流電流,但準确度通(tōng)常都比較低。鉗形電流表的(de)準确度主要有2.5級、3級、5級等幾種,應當根據測量技術要求和(hé)實際情況選用(yòng)。
(2)對(duì)于數字式鉗形電流表而言,其測量結果的(de)讀數直觀而方便,并且測量功能也(yě)擴充了(le)許多(duō),如擴展到能測量電阻、二極管、電壓、有功功率、無功功率、功率因數、頻(pín)率等參數。然而,數字式鉗形電流表并不是十全十美(měi)的(de),當測量場(chǎng)合的(de)電磁幹擾比較嚴重時(shí),顯示出的(de)測量結果可(kě)能發生離散性跳變,從而難以确認實際電流值;若使用(yòng)指針式鉗形電流表,由于磁電系機械表頭本身所具有的(de)阻尼作用(yòng),使得(de)其本身對(duì)較強電磁場(chǎng)幹擾的(de)反應比較遲鈍,充其量也(yě)就是表針産生小幅度的(de)擺動,其示值範圍比較直觀,相對(duì)而言讀數不太困難。
2、鉗形電流表使用(yòng)前的(de)檢查
重點檢查鉗口上的(de)絕緣材料(橡膠或塑料)有無脫落、破裂等現象;包括表頭玻璃在内的(de)整個(gè)外殼的(de)完好與否,這(zhè)些都直接關系著(zhe)測量安全并涉及儀表的(de)性能問題;還(hái)要檢查零點是否正确,若表針不在零點時(shí)可(kě)通(tōng)過調節機構調準;對(duì)于多(duō)用(yòng)型鉗形電流表,還(hái)應檢查測試線和(hé)表棒有無損壞,要求導電良好、絕緣完好;對(duì)于數字式鉗形電流表,還(hái)需檢查表内電池的(de)電量是否充足,不足時(shí)必須更新。
三、鉗形電流表測量操作中的(de)技術要點
1、安全性要求
(1)我們在實際工作中常常要對(duì)低壓導線或設備進行電流值的(de)測量。在對(duì)配電裝置中低壓母線及其電氣元件電流的(de)測量中,一般低壓母線排布的(de)線間距離不夠大(dà),有的(de)鉗形電流表體形尺寸較大(dà),測量時(shí)張開鉗口就有可(kě)能引起相間短路或接地,倘若測量人(rén)員(yuán)的(de)姿勢不穩或胳膊發生晃動,就更容易發生事故。所以,必須根據現場(chǎng)實際條件,在測量之前,采用(yòng)合格的(de)絕緣材料将母線及電氣元件加以相間隔離,同時(shí)應注意不得(de)觸及其他(tā)帶電部分(fēn)。
(2)在測量裸導線的(de)電流時(shí),如果不同相導線之間及導線與地之間的(de)距離較小,若鉗口絕緣不良或者絕緣套已經損壞,就很容易造成相與相之間、相與地之間短路事故。因此,通(tōng)常規定不允許用(yòng)鉗形電流表測量裸導線的(de)電流,如果必須測量,應當做(zuò)好裸導線的(de)絕緣隔離的(de)安全準備工作,防止意外情況的(de)發生。
(3)對(duì)于多(duō)用(yòng)鉗形電流表,各項功能不得(de)同時(shí)使用(yòng),比如在測量電流時(shí),就不能同時(shí)測量電壓,出于安全考慮,測試線必須從鉗形電流表上拔下(xià)來(lái)。
(4)在測量現場(chǎng),各種器材均應井然有序,測量人(rén)員(yuán)身體的(de)各部分(fēn)與帶電體之間必須保持足夠大(dà)的(de)距離,至少不得(de)小于安全距離(低壓系統安全距離爲0.1m-0.3m)。讀數時(shí),往往會不由自主地低頭或探腰,這(zhè)時(shí)要特别注意肢體,尤其是頭部與帶電部分(fēn)之間的(de)安全距離。
2、準确性要求
(1)測量電流時(shí),鉗形電流表檔位高(gāo)低的(de)選擇應适當,最好使表針落到刻度尺的(de)1/3以上的(de)刻度上,因爲表針的(de)偏轉角太小,刻度值不易分(fēn)辨,影(yǐng)響測量的(de)準确度。
(2)被測導線要盡量放置在鉗口内的(de)中心位置上,如被測量導線過于偏斜,被測電流在鉗口鐵芯所産生的(de)磁感應強度将會發生較大(dà)幅度的(de)變化(huà),直接影(yǐng)響測量的(de)準确度,一般由于被測量導線在鉗口内位置不當而造成的(de)測量誤差可(kě)達2%-5%。
(3)爲使讀數準确,應使鐵芯鉗口兩個(gè)面緊密閉合。如聽(tīng)到鉗口發出的(de)電磁噪聲或把握鉗形電流表的(de)手有輕微震動的(de)感覺,說明(míng)鉗口端面結合不嚴密,此時(shí)應重新張、合一次鉗口;如果雜(zá)聲依然存在,應檢查鉗口端面有無污垢或鏽迹,若有應将其清除幹淨,直至鉗口結合良好爲止。
(4)對(duì)于數字式鉗形電流表,盡管在使用(yòng)前曾檢查過電池的(de)電量,但在測量過程中,也(yě)應當随時(shí)關注電池的(de)電量情況,若發現電池電壓不足(如出現低電壓提示符号),必須在更換電池後再繼續測量;如果測量現場(chǎng)存在電磁幹擾,就必然會幹擾測量的(de)正常進行,故應設法排除幹擾。能否正确地讀取測量數據,也(yě)直接關系到測量的(de)準确性。
(5)對(duì)于指針式鉗表的(de)表頭,首先應認準所選擇的(de)檔位,其次認準所使用(yòng)的(de)是哪條刻度尺。觀察表針所指的(de)刻度值時(shí),眼睛要正對(duì)表針和(hé)刻度以避免斜視,減小視差。數字式表頭的(de)顯示雖然比較直觀,但液晶屏的(de)有效視角是很有限的(de),眼睛過于偏斜時(shí)很容易讀錯數字,還(hái)應當注意小數點及其所在的(de)位置,這(zhè)一點千萬不能被忽視。
(6)測量場(chǎng)所的(de)溫度異常或劇烈變化(huà)都将影(yǐng)響測量的(de)準确度。因爲溫度的(de)變化(huà)會使表計的(de)誤差增大(dà),從而降低其準确度。鉗形電流表受溫度影(yǐng)響的(de)原因主要是:由于溫度變化(huà)改變了(le)構成儀表關鍵結構件材料性能的(de)結果。如環境溫度變化(huà)後常使儀表産生反作用(yòng)力矩的(de)遊絲的(de)彈性發生變化(huà),從而使儀表值随之産生變化(huà),還(hái)可(kě)以使形成磁場(chǎng)的(de)永久磁場(chǎng)的(de)磁性發生變化(huà),使儀表的(de)作用(yòng)力矩的(de)大(dà)小發生變化(huà)。此外,由于環境溫度的(de)變化(huà),構成儀表的(de)線路的(de)電阻,以及各種電子元件、半導體器件的(de)參數均會産生變化(huà),最終結果都将影(yǐng)響到測量的(de)準确度。
(7)測量過程中不能同時(shí)鉗住兩根或多(duō)根導線。測量小于5A以下(xià)的(de)電流時(shí),爲了(le)得(de)到較準确的(de)讀數,若條件允許,可(kě)把導線多(duō)繞幾圈放進鉗口進行測量,但實際電流值應爲讀數除以放進鉗口内的(de)導線圈數。
3、保管放置要求
(1)每次測量完畢後一定要把調節開關放在最大(dà)電流量程的(de)位置,以防下(xià)次使用(yòng)時(shí),由于未經選擇量程而造成儀表損壞。
(2)要有專人(rén)保管,不用(yòng)時(shí)應存放在環境幹燥、溫度适宜、通(tōng)風良好、無強烈震動、無腐蝕性和(hé)有害成分(fēn)的(de)室内貨架或櫃子内加以妥善保管。
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