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钳形电流表的结构及使用方法

2015-1-11 11:30| 编辑:电工学习网| 查看: 37334| 评论: 0

摘要: 当我们电工需要在不断开电路的情况下测量电流的场合,便需要使用到钳形电流表(有时简称钳形表、钳表)。钳形电流表就是一种用于测量正在运行的电气线路中电流大小的仪表,是电工们很常用的测量工具。钳形电流表分为 ...

当我们电工需要在不断开电路的情况下测量电流的场合,便需要使用到钳形电流表(有时简称钳形表、钳表)。钳形电流表就是一种用于测量正在运行的电气线路中电流大小的仪表,是电工们很常用的测量工具。钳形电流表分为钳形交流电流表和钳形交直流表两大类,有的还可以测量交流电压。

结构


钳形表通常作为交流电流表使用,在其表头上有一个钳形头,在测量电流时,钳形表不需要与待测电路连接,只需将供电导线(只一条)穿过钳口,便可直接进行电流的测量。
钳形表主要是由钳头、钳头扳机、保持按钮、功能旋钮、液晶显示屏、表笔插孔以及红、黑两支表笔等部分构成的。钳头用来钳住导线测量电流,红表笔和黑表笔主要用来连接钳形表测量电阻和电压。
钳形表的钳头主要用于在测量交流电流时钳住被测导线,利用电流互感器原理感应导线电流。
钳形表的钳头扳机主要用于开闭钳头,按下时钳头张开,松开时钳头闭合。
钳形表的保持按钮主要用于检测电子电路时保持所测量的数据,以方便读取记录数据。
钳形表的功能旋钮主要针对钳形表一表多用的特点,为不同的检测设置相对应的量程。
钳形表的液晶显示屏主要用于显示检测数据、数据单位、选择量程等信息。
表笔插孔主要用于连接表笔的引线插头和绝缘测试附件。红表笔连接VΩ插孔,黑表笔连接接地端。

钳形交流电流表实质上是由一只电流互感器和一只整流系仪表所组成,被测量的载流导线相当于电流互感器的原绕组,在铁芯上的是电流互感器的副边绕组,副边绕组与整流系仪表接通。根据电流互感器原、副边绕组间一定的变化比例关系,整流系仪表的便可以显示出被测量线路的电流值。

钳形交直流表是一个电磁系仪表,放置在钳口中的被测量载流导线作为励磁线圈,磁通在铁芯中形成回路,电磁式测量机构位于铁芯的缺口中间,受磁场的作用而偏转,获得读数。因其偏转不受测量电流的影响,所以可测量交直流电流。

钳形表的工作原理:

钳形电流表的工作原理是:建立在电流互感器工作原理的基础上的,当握紧钳形电流表扳手时,电流互感器的铁心可以张开,被测电流的导线进入钳口内部作为电流互感器的一次绕组。当放松扳手铁心闭合后,根据互感器的原理而在其二次绕组上产生感应电流,电流表指针偏转,从而指示出被测电流的数值。
值得注意的是:由于其原理是利用互感器的原理,所以铁心是否闭合紧密,是否有大量剩磁,对测量结果影响很大,当测量较小电流时,会使得测量误差增大。这时,可将被测导线在铁心上多绕几圈来改变互感器的电流比,以增大电流量程。

使用方法

钳形电流表使用方法

钳形电流表的使用方法简单,如上右图所示,测量电流时只需要将正在运行的待测导线夹入钳形电流表的钳形铁芯内,然后读取数显屏或指示盘上的读数即可。使用很简单吧,夹住测量导线就行了。不过现在数字钳形电流表的广泛使用,给钳形表增加了很多万用表的功能,比如电压、温度、电阻等(有时称这类多功能钳形表为钳形万用表,如右图所示,仪表上有两个表笔插孔),可通过旋钮选择不同功能,使用方法与一般数字万用表相差无几。对于一些特有功能按钮的含义,则应参考对应的说明书。此外使用钳形电流表时应注意以下几个问题:

  1. 选择合适的量程挡,不可以用小量程挡测量大电流,如果被测电流较小,可将载流导线多绕几个圈放入钳口进行测量,但是应将读数除以绕线圈数后才是实际的电流值。测量完毕后要将调解开关放在最大量程挡位置(或关闭位置),以便下次安全使用。
  2. 不要在测量过程中切换量程挡。
  3. 注意电路上的电压要低于钳形表额定值,不可用钳形电流表去测量高压电路的电流,否则,容易造成事故或引起触电危险。
  4. 在住宅应用中使用钳形表:

    对于住宅设施电工来说,钳形表是用于在配电盘处对各个分支电路上的负载进行测量的必备工具。虽然对电流进行抽查常常已经足够,但有时这种检查不会随着负载的接通与断开以及经历若干个周期等而提供完整画面。电气系统中的电压应该是稳定的,但电流却变化很大。
    为了检查某个电路上的峰值或最差情况负载,请使用一个具有最小值/最大值功能的钳形表,该功能是针对测量存在时间长于 100 ms 或大约 8 个周期的高电流而设计的。这些电流会导致可引起断路器的恼人脱扣的间歇过载状况。
    在断路器或熔断器的负载侧进行测量。断路器将在意外事故短路时将电路断开。这对于任何类型的直接接触电压测量来说都尤为重要。即使钳形表的夹钳具有绝缘,因而具有一种直接接触电压测量所没有的保护等级,小心谨慎仍然是必要的。
    住宅设施中电气工作中的一个常见问题是要将电气插座与断路器对应起来。在识别一个特定插座位于哪个电路方面,钳形表十分有用。首先要在配电盘上获得电路的现有电流的基准读数。然后,将钳形表置于最小值/最大值模式。来到有关插座处,插入一个负载(一个电吹风较为理想),接通其电源一两分钟。检查钳形表的最大电流读数是否改变。一个电吹风通常会吸入 10-13 A 电流,因此,应该有可察觉的差别。如果读数相同,则说明使用的断路器不正确。

    在商业应用中使用钳形表:

    钳形表用于在配电盘处对馈线以及分支电路上的电路负载进行测量。分支电路上的测量总应在断路器或熔断器的负载侧进行。
    1.应对馈线电缆的平衡状况和负载状况进行检查:所有三相上的电流应该大约相同,以将返回中线的电流降到最低。
    2.还应检查中线是否过载。在带有谐波负载时,即使馈线各相平衡,中线也有可能携带大于馈线的电流。
    3.还应该检查每个分支电路是否可能发生过载。
    4.最后,应该对接地回路进行检查。应具有极小的对地电流。

     

    钳形表的测量:

    测试泄漏电流:

    要检查分支电路上是否有泄漏电流,将火线和中线放在钳形表的夹爪中。测量到任何电流均为泄漏电流,即返回到接地回路的电流。供应电流(黑线)和返回电流(白线)生成相对的磁场。电流应该相等(并且方向相反),相对的磁场应该相互抵消。如果没有抵消,则意味着一些电流(称为泄漏电流)正在从另一条通路返回,唯一的其它通路就是接地回路。如果您在供应电流和返回电流之间检测到一个净电流,则需要考虑负载和电路的性质。一个接线错误的电路可能使高达总负载电流一半大小的电流流过接地系统。如果测量到的电流非常高,则很可能存在接线问题。泄漏电流也可能由负载泄漏或绝缘不良而引起。
    电机中的绕组发生磨损或夹持机构中存在湿气是常见的罪魁祸首。如果您怀疑存在泄漏,则使用一个兆欧表进行断电测试将有助于评估电路绝缘的完整性,并帮助确定是否存在问题以及哪里出现了问题。

    测量各个负载:

    要测量各个负载,可以在插座处使用一条引出线。它只不过是一条延长的电缆,其外部绝缘已被剥除以使黑色、白色和绿色导线露出。这比将插座撤出而接触到导线要容易得多。将负载插到电缆上,并将电缆插到插座中。要测量负载电流,夹住黑色导线。直接在绿色导线上或在黑色导线连同白色导线上进行接地电流检查。

    电机和驱动器测量:

    加载:以三相的平均值测量的电机吸入电流不应超过电机的满负载电流额定值(乘以容许过载系数)。另一方面,负载电流低于满负载电流的 60% 的电机(多数是这样)效率越来越低,功率因数也会下降。
    电流平衡:电流不平衡可能表明电机绕组出现问题(例如,因内部短路而在磁场绕组上产生不同电阻)。一般来说,不平衡应该低于 10 %。(为了计算不平衡,首先要计算三相读数的平均值;然后找到与平均值的最大偏差并除以平均值。)当三相中有一相没有电流时,极高的电流不平衡为单相不平衡。这通常由断开的熔断器引起。
    浪涌电流 直接加压起动(通过机械起动器)的电机具有一个冲击电流)。冲击电流在老式电机上可达到大约 500 %,而在节能型电机上高达 1200 %。冲击电流如果过高,常常会引起电压突降和恼人的脱扣。高级钳形表具有一个“突波”功能,可在突波电流上触发,并捕获其真实值。
    峰值负载(冲击负载):一些电机会经受冲击负载,它们可以引起足够的电流浪涌以使电机控制器中的过载电路脱扣。想象一下运行中遇到一个硬结的电锯。可以使用最小值/最大功能来记录由冲击负载吸收的最差情况电流。

     

    钳形表的使用步骤:

    1.根据被测电流的种类电压等级正确选择钳形电流表。一般交流500V以下的线路,选用T301型。测量高压线路的电流时,应选用与其电压等级相符的高压钳形电流表。
    2.正确检查钳形电流表的外观情况,钳口闭合情况及表头情况等是否正常。若指针没在零位,应进行机械调零。
    3.根据被测电流大小来选择合适的钳型电流表的量程。选择的量程应稍大于被测电流数值。若不知道被测电流的大小,应先选用最大量程估测。
    4.正确测量。测量时,应按紧扳手,使钳口张开。将被测导线放入钳口中央,松开扳手并使钳口闭合紧密。
    5.读数后,将钳口张开,将被测导线退出,将档位置于电流最高档或OFF档。
    测量实例:测量运行中笼型异步电动机工作电流。根据电流大小,可以检查判断电动机工作情况是否正常,以保证电动机安全运行,延长使用寿命。首先正确选择钳型电流表的电压等级,检查其外观绝缘是否良好,有无破损,指针是否摆动灵活,钳口有无锈蚀等。根据电动机功率估计额定电流,以选择表的量程。测量时,可以每相测一次,也可以三相测一次,此时表上数字应为零,(因三相电流相量和为零),当钳口内有两根相线时,表上显示数值为第三相的电流值,通过测量各相电流可以判断电动机是否有过载现象(所测电流超过额定电流值),电动机内部或电源电压是否有问题,即三相电流不平衡是否超过10%的限度。

     

    钳形表的使用注意:

    1.由于钳形电流表要接触被测线路,所以测量前一定检查表的绝缘性能是否良好。即外壳无破损,手柄应清洁干燥。
    2.测量时,应带绝缘手套或干净的线手套。
    3.测量时,应注意身体各部分与带电体保持安全距离(低压系统安全距离为0.1~0.3 m)。
    4.钳形电流表不能测量裸导体的电流。
    5.严格按电压等级选用钳形电流表:低电压等级的钳形电流表只能测低压系统中的电流,不能测量高压系统中的电流。
    6.严禁在测量进行过程中切换钳形电流表的档位;若需要换档时,应先将被测导线从钳口退出再更换档位。

     

    钳形表的的选择要点:

    1.检测对象:
    根据不同的检测对象,交流电流,直流电流,还是漏电电流来选择机种;
    2.可检测的最大导体规格配合检测场所,有从 21mm 直径到 53mm 直径不同规格。
    3.真效值检测是否必要使用平均值方式的钳形电流表不能正确检测电机等非正弦波的电路和变压器的电路。检测这种电路应该使用真有效值方式的钳形电流表。
    4.其他功能:
    不仅能检测电流,还有检测功能与记录输出于一体的机种。

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