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電力檢測技術

鉗形電流表的選用和測量操作中的技術要點

時間：2011-05-31

我們在日常的電氣工作中，常常需要測量用電設備、電力導線的負荷電流值。通常在測量電流時，需將被測電路斷開，將電流表或電流互感器的原邊串接到電路中進行測量。為了在不斷開電路的情況下測量電流，就需要使用鉗形電流表。
        鉗形電流表俗稱鉗表、卡表，它的最大特點是無需斷開被測電路，就能夠實現對被測導體中電流的測量。所以，特別適合于不便于斷開線路或不允許停電的測量場合。同時該表結構簡單、攜帶方便，因此，在電氣工作中得到廣泛應用。但要在工作中做到正確使用鉗形電流表，還應注意一些事項。
        一、鉗形電流表概述
        鉗形電流表按結構和工作原理的不同，分為整流系和電磁系兩類；根據測量結果顯示形式的不同又可分為指針式和數字式兩類。整流系鉗形電流表只能用于交流電流的測量，而電磁系鉗形電流表可以實現交、直流兩用測量。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。電流互感器的鐵芯為鉗形結構，它分為固定部分和活動部分，且置于電流互感器的前端，其中的活動部分與扳手聯動；當握緊扳手時，電流互感器的鐵芯便可以張開，這樣被測電流的導線不必切斷就可以穿過鐵芯的缺口，然后放松手使鐵芯閉合，這時通過電流的導線相當于電流互感器的一次線圈，則二次線圈中便將出現感應電流，和二次線圈相連的電流表指針就發生偏轉，從而指示被測電流的數值。量程轉換開關及切換電路可實現鉗形電流表的多量程電流測量。
        二、鉗形電流表的選用
        1、鉗形電流表的選型
        (1)首先應當明確被測量電流是交流還是直流。整流系鉗形電流表只適于測量波形失真較低、頻率變化不大的工頻電流，否則，將產生較大的測量誤差。對于電磁系鉗形電流表來說，由于其測量機構可動部分的偏轉性質與電流的極性無關，因此，它既可用于測量交流電流，也可用于測量直流電流，但準確度通常都比較低。鉗形電流表的準確度主要有2.5級、3級、5級等幾種，應當根據測量技術要求和實際情況選用。
        (2)對于數字式鉗形電流表而言，其測量結果的讀數直觀而方便，并且測量功能也擴充了許多，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、頻率等參數。然而，數字式鉗形電流表并不是十全十美的，當測量場合的電磁干擾比較嚴重時，顯示出的測量結果可能發生離散性跳變，從而難以確認實際電流值；若使用指針式鉗形電流表，由于磁電系機械表頭本身所具有的阻尼作用，使得其本身對較強電磁場干擾的反應比較遲鈍，充其量也就是表針產生小幅度的擺動，其示值范圍比較直觀，相對而言讀數不太困難。
        2、ETCR2000鉗形電流表使用前的檢查
        重點檢查鉗口上的絕緣材料（橡膠或塑料）有無脫落、破裂等現象；包括表頭玻璃在內的整個外殼的完好與否，這些都直接關系著測量安全并涉及儀表的性能問題；還要檢查零點是否正確，若表針不在零點時可通過調節機構調準；對于多用型鉗形電流表，還應檢查測試線和表棒有無損壞，要求導電良好、絕緣完好；對于數字式鉗形電流表，還需檢查表內電池的電量是否充足，不足時必須更新。
        三、鉗形電流表測量操作中的技術要點
        1、安全性要求
        (1)我們在實際工作中常常要對低壓導線或設備進行電流值的測量。在對配電裝置中低壓母線及其電氣元件電流的測量中，一般低壓母線排布的線間距離不夠大，有的鉗形電流表體形尺寸較大，測量時張開鉗口就有可能引起相間短路或接地，倘若測量人員的姿勢不穩或胳膊發生晃動，就更容易發生事故。所以，必須根據現場實際條件，在測量之前，采用合格的絕緣材料將母線及電氣元件加以相間隔離，同時應注意不得觸及其他帶電部分。
        (2)在測量裸導線的電流時，如果不同相導線之間及導線與地之間的距離較小，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，通常規定不允許用鉗形電流表測量裸導線的電流，如果必須測量，應當做好裸導線的絕緣隔離的安全準備工作，防止意外情況的發生。
        (3)對于多用鉗形電流表，各項功能不得同時使用，比如在測量電流時，就不能同時測量電壓，出于安全考慮，測試線必須從鉗形電流表上拔下來。
        (4)在測量現場，各種器材均應井然有序，測量人員身體的各部分與帶電體之間必須保持足夠大的距離，至少不得小于安全距離(低壓系統安全距離為0.1m-0.3m)。讀數時，往往會不由自主地低頭或探腰，這時要特別注意肢體，尤其是頭部與帶電部分之間的安全距離。
        2、準確性要求
        (1)測量電流時，鉗形電流表檔位高低的選擇應適當，最好使表針落到刻度尺的1/3以上的刻度上，因為表針的偏轉角太小，刻度值不易分辨，影響測量的準確度。
        (2)被測導線要盡量放置在鉗口內的中心位置上，如被測量導線過于偏斜，被測電流在鉗口鐵芯所產生的磁感應強度將會發生較大幅度的變化，直接影響測量的準確度，一般由于被測量導線在鉗口內位置不當而造成的測量誤差可達2%-5%。
        (3)為使讀數準確，應使鐵芯鉗口兩個面緊密閉合。如聽到鉗口發出的電磁噪聲或把握鉗形電流表的手有輕微震動的感覺，說明鉗口端面結合不嚴密，此時應重新張、合一次鉗口；如果雜聲依然存在，應檢查鉗口端面有無污垢或銹跡，若有應將其清除干凈，直至鉗口結合良好為止。
        (4)對于數字式鉗形電流表，盡管在使用前曾檢查過電池的電量，但在測量過程中，也應當隨時關注電池的電量情況，若發現電池電壓不足(如出現低電壓提示符號)，必須在更換電池后再繼續測量；如果測量現場存在電磁干擾，就必然會干擾測量的正常進行，故應設法排除干擾。能否正確地讀取測量數據，也直接關系到測量的準確性。
        (5)對于指針式鉗表的表頭，首先應認準所選擇的檔位，其次認準所使用的是哪條刻度尺。觀察表針所指的刻度值時，眼睛要正對表針和刻度以避免斜視，減小視差。數字式表頭的顯示雖然比較直觀，但液晶屏的有效視角是很有限的，眼睛過于偏斜時很容易讀錯數字，還應當注意小數點及其所在的位置，這一點千萬不能被忽視。
        (6)測量場所的溫度異常或劇烈變化都將影響測量的準確度。因為溫度的變化會使表計的誤差增大，從而降低其準確度。鉗形電流表受溫度影響的原因主要是：由于溫度變化改變了構成儀表關鍵結構件材料性能的結果。如環境溫度變化后常使儀表產生反作用力矩的游絲的彈性發生變化，從而使儀表值隨之產生變化，還可以使形成磁場的永久磁場的磁性發生變化，使儀表的作用力矩的大小發生變化。此外，由于環境溫度的變化，構成儀表的線路的電阻，以及各種電子元件、半導體器件的參數均會產生變化，最終結果都將影響到測量的準確度。
        (7)測量過程中不能同時鉗住兩根或多根導線。測量小于5A以下的電流時，為了得到較準確的讀數，若條件允許，可把導線多繞幾圈放進鉗口進行測量，但實際電流值應為讀數除以放進鉗口內的導線圈數。
        3、保管放置要求
        (1)每次測量完畢后一定要把調節開關放在最大電流量程的位置，以防下次使用時，由于未經選擇量程而造成儀表損壞。
        (2)要有專人保管，不用時應存放在環境干燥、溫度適宜、通風良好、無強烈震動、無腐蝕性和有害成分的室內貨架或柜子內加以妥善保管。