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1、项目二、电流表及电流互感器的使用,电路中之所以有电流，才能使用电设备工作，所以说电流是电路测量的基本物理量，它也是一个有大小有方向的物理量。电流表、电流互感器、钳形电流表就是测量电流的基本工具，它们是用来测量电力、电信、电子设备电路中电流的主要仪表，它们功能类似，却用途不同。,任务一、电流表的使用,技能知识一、电流表的认识二、电流表的使用,一、电流表的认识,1、直流电流表直流电流表是电路中用来测量直流电流的仪表，目前常用的一般是三个接线柱两个量程的。如图2-1所示为直流毫安表表头。直流电流表按照量程分微安表、毫安表。在测量时，指针应对准刻度“0”，若未对准，则应用小改锥调整机械调零旋钮使其调零
2、。刻度盘满刻度为100mA，每一大格20mA，每一小格4mA。接线柱端子标有“+”“-”极，或单标“-”极。,一、电流表的认识,2、交流电流表的认识交流电流表与直流电流表表头类似，交流电流表是交流电路中测量交流电流的仪表。如图所示为交流毫安表表头，表头刻度盘满刻度为500mA,每一大格为100mA，每一小格为20mA。背面接线柱端子标有“+”“-”极或单标“-”极。,一、电流表的认识,3、安装式安培表的认识 安装式安培表分为磁电系和电磁系两种，适用于安装在各控制系统和配电系统的显示面板和大型开关板指示相关电流参数，如：交直流电流、和过载电流等。如图所示，其表头满偏刻度为5A，每一大格为1A，每
3、一小格为0.2A。,一、电流表的认识,4、多程式微安表 多程式微安表设有多个量程，一个“、+”接线柱，设有50、100、250、500、1000五个量程。表盘的镜子可以反射指针的像。视线垂直于刻度盘，看到指针与镜中的像重合时读数，就可以减少由视差引起的误差，如图所示。,二、电流表的使用,1、电流表的使用,（1）零点调整 测量前，先检查电表指针是否指零，当仪表的指针偏离刻度尺上的零位刻度线，用旋具轻轻旋转调零螺丝即可。（2）选择量程 电流表测量电流时，要选择合适的量程，若选量程小，则有可能使仪表过载，而造成仪表烧坏。若选量程过大，使测量结果不准确。因此应根据待测电流的大小选择合适量程的电流表进行
4、测量。电流表的量限应为被测电流的1.5-2倍。在不知道测量范围时要选用大量程电表进行试测，再根据测量值的大小，选用合适的量程，尽量使指针在满刻度的三分之二以上。（3）电流表的连接 电流表主要是用来测量电路中电流的一种仪表。当要测量电路中的电流时，应将电流表串联在待测电路中。（4）电流表的极性 直流电流表必须让电流从电表的“+”极流向电表的“”极，不可接错。否则可能致使电表损坏。交流电流表则不分正负。（5）电流表的安放 应按电流表表面指示符号正确放置电表，否则，指示数据不准。（6）电流读数 电流表读数时，要根据所选定的量程与该电流表的最大刻度值，计算出每一小格代表多少安培（或毫安）电流。例如：如
5、图2-5所示，有0.6A、3A两个量程，最大刻度为30格。若选量程为3A时，每小格代表3A/30格=0.1A/格。如图的读数就是1.8A。,任务一、电流表的使用,理论知识一、电流表的结构二、电流表的工作原理,一、电流表的结构,电流表是测量电路中电流大小的工具。在电路图中,电流表的符号为A。直流电流表的构造主要包括：三个接线柱（一个+,两种-接线柱,如(+,-0.6,-3)或(-,0.6,3)）、指针、刻度等(交流电流表无正负接线柱)。,二、电流表的工作原理,电流表是根据通电导体在磁场中受磁场力的作用而制成的。当线圈里通入很小的电流时，这个电流受到磁场的作用力，将会发生偏转，而游丝同时又是一个弹
6、簧，线圈偏转时，游丝会产生一个反方向的扭矩，最后会使线圈停在一个位置。可以证明，线圈的转动角度与线圈中的电流成正比。,任务二 电流互感器的使用,技能知识一、电流互感器的认识二、电流互感器的使用,一、电流互感器的认识,1、电流互感器的铭牌（1）型号 电流互感器的型号由字母符号及数字组成，通常表示电流互感器绕组类型、绝缘种类、适用场所及电压等级等。如表,（2）电路符号如图所示。（3）额定电流比：一次额定电流与二次额定电流之比。（4）GB1208-7、GB1208-86等：在互感器铭牌上的这种标志是指制造互感器符合的国家标准编号。（5）额定电压：一次绕组长期对地能够承受的最大电压（有效值以KV为单位
7、），应不低于所接线路的额定相电压。电流互感器的额定电压分为0.5,3.6,10,35,110,220,330,500等几种电压等级。（6）额定容量：额定二次电流通过二次额定负荷时所消耗的视在功率。额定容量可以用视在功率V*A表示，也可以用二次额定负荷阻抗表示。（7）一次额定电流：允许通过电流互感器一次绕组的用电负荷电流。用于电力系统的电流互感器一次额定电流为，用于实验设备的精密电流互感器为。电流互感器可在一次额定电流下长期运行，负荷电流超过额定电流值时叫做过负荷，电流互感器长期过负荷运行，会烧坏绕组或减少使用寿命。,2、电流互感器的分类,根据电流互感器的用途可分为测量用电流互感器和保护用电流互
8、感器。如图所示。在测量交变电流的大电流时，为便于二次仪表测量需要转换为统一的电流（我国规定电流互感器的二次额定为5A或1A），在测量高压电路时，常用电流互感器起到变流和电气隔离的作用。它是电力系统中测量仪表、继电保护等二次设备获取电气一次回路电流信息的传感器。保护用电流传感器主要与继电装置配合，在线路发生短路过载等故障时，向继电装置提供信号切断故障电路，以保护供电系统的安全。（a）测量用电流互感器（b）保护用电流互感器,二、电流互感器的使用,1、电流互感器的使用 电流互感器的接线应遵守串联原则：即一次绕组应与被测电路串联，而二次绕组则与所有仪表负载串联。使用过程中，不论在任何情况下，都不允许电
9、流互感器的二次侧绕组开路。为此，电流互感器的副边常备有短接开关S，以便在更换电表时短接电流互感器的二次侧绕组，避免其开路。因为当电流互感器的二次侧绕组开路时，在其二次侧绕组上就会产生很高的电压，可达到几百甚至几千伏，同时会使铁心过热，极易造成人员的伤亡和设备的损失。故电流互感器二次侧绕组绝对不允许开路。为安全起见，电流互感器的铁壳及二次侧绕组的一端必须接地。,2、电流互感器的选择,（1）额定电压的选择 电流互感器的额定电压必须满足以下条件：UXUN 式中 UX电流互感器安装处的工作电压 UN电流互感器的额定电压 电流互感器的额定电压是指一次绕组对地或对二次绕组长期能承受的最大绝缘电压值，而不是
10、指一次绕组两端所加的电压。（2）额定变比的选择 电流互感器二次电流都以标准化（5A），故选择额定变比，实际上就是选择一次额定电流。电流互感器一次额定电流一般按长期通过电流互感器的最大工作电流来选择。为保证电流互感器有良好的电流特性，不应是其工作在一次额定电流的1/3以下，应该尽量使其在额定电流的2/3以上运行。3）准确等级的选择 依据电流互感器在额定工作条件下产生的比差限值，规定了准确等级。我国颁发的SD1091983电能计量装置检验规程规定：对类电能计量装置，应选用0.2级的电流互感器。对、类电能计量装置应选用0.5级的电流互感器。（4）额定容量的选择 电流互感器的额定容量选择，其额定容量应
11、满足下式要求：0.25SNS2SN 式中SN电流互感器的额定容量，VA S2电流互感器的实际二次总负载视在功率，VA,任务二 电流互感器的使用,理论知识一、普通型电流互感器的结构和原理二、穿心式电流互感器的结构和原理三、电流互感器准确度的校验,一、普通型电流互感器的结构和原理,普通型电流互感器的结构较为简单，由相互绝缘的一次绕组、二次绕组、铁芯以及构架、壳体、接线端子等组成。其工作原理与变压器基本相同。一次绕组的匝数（N1）较少，直接串联于电源线路中，一次负荷电流（I1）通过一次绕组时，产生的交变磁通感应产生按比例减小的二次电流（I2），二次绕组的匝数（N2）较多，与仪表、继电器、变送器等电流
12、线圈的二次负荷（Z）串联形成闭合回路。由于一次绕组与二次绕组有相等的安培匝数I1N1=I2N2，电流互感器额定电流比：I1/I2=N1/N2。电流互感器实际运行中负荷阻抗很小，二次绕组接近于短路状态，相当于一个短路运行的变压器。结构如图所示,二、穿心式电流互感器的结构和原理,穿心式电流互感器其本身机构不设一次绕组，载流（负荷电流）导线有L1至L2穿过由硅钢片擀卷制成的圆形（或其他形状）铁心起到一次绕组的作用。二次绕组直接均匀的缠绕在圆形铁心上，与仪表、继电器、变送器等电流线圈的二次负荷串联形成闭合回路 由于穿心式电流互感器不设一次绕组，其变比根据一次绕组穿过互感铁心中的匝数确定，穿心匝数越多，
13、变比越小；反之，穿心匝数越少，变比越大，额定电流比：I1/n。式中I1穿心一匝时一次额定电流 n穿心匝数,三、电流互感器准确度的校验,所谓准确度是指在规定的二次负荷范围内，一次电流为额定值时的最大误差。中国电流互感器的准确度和误差限值如下表所示，对于不同的测量仪表，应选用不同准确度的电流互感器。,准确度选择的原则：计费计量用的电流互感器其准度为0205级；用于监视各进出线回路中负荷电流大小的电流表应选用1030级电流互感器。为了保证准确度误差不超过规定值，一般还校验电流互感器二次负荷（伏安），互感器二次负荷S2不大于额定负荷S2n，所选准确度才能得到保证。,任务三 钳形电流表,技能知识一、钳形
14、电流表的认识二、钳形电流表的使用,一、钳形电流表的认识,1、钳形电流表的结构 钳形电流表是由电流互感器和电流表组合而成。钳形电流表分为指针式钳形电流表和数字式钳形电流表。（1）指针式钳形电流表 如图所示，指针式钳形电流表由电流互感器和电流表组成，互感器的铁芯制成活动开口，且成钳形，活动部分与手柄6相连。当紧握手柄时，电流互感器的铁芯张开，可将被测载流导线4置于钳口中，该载流导线成为电流互感器的一次侧线圈。关闭钳口，在电流互感器的铁芯中就有交变磁通通过，互感器的二次绕组5中产生感应电流。电流表接于二次绕组两端，它的指针所指示的电流值与钳入的载流导线的工作电流值成正比，可以直接从刻度盘上读出被测电
15、流值。指针式钳形表的刻度盘与指针式万用表的刻度盘基本相似。,（2）数字式钳形电流表的结构,数字式钳形电流表与指针式钳形电流在外形上的最大差异在于，数字式钳形电流表显示部分采用液晶显示屏，如图所示。,2、常用钳形电流表的型号、规格及技术数据,常见钳形电流表的型号、规格及技术数据见下表,二、钳形电流表的使用,1.钳形电流表的使用方法（1）测量前的准备 检查仪表的钳口上是否有杂物或油污，待清理干净后再测量。进行仪表的机械调零。（2）用钳形电流表测量 估计被测电流的大小，将转换开关调至需要的测量档。如无法估计被测电流大小，先用最高量程档测量，然后根据测量情况调到合适的量程。握紧钳柄，使钳口张开，放置被
16、测导线。为减少误差，被测导线应置于钳形口的中央。钳口要紧密接触，如遇有杂音时可检查钳口清洁，或重新开口一次，再闭合。测量5A以下的小电流时，为提高测量精度，在条件允许的情况下，可将被测导线多绕几圈，再放人钳口进行测量。此时实际电流应是仪表读数除以放人钳口中的导线圈数。测量完毕，将选择量程开关拨到最大量程档位上。,2.使用钳形电流表的注意事项（1）使用前应检查外观是否良好，绝缘有无破损，手柄是否清洁、干燥。（2）测量时应戴绝缘手套或干净的线手套，并注意保持安全间距。（3）测量过程中不得切换挡位。（4）钳形电流表只能用来测量低压系统的电流，被测线路的电压不能超过钳形表所规定的使用电压。（5）每次测
17、量只能钳入一根导线。（6）若不是特别必要，一般不测量裸导线的电流。（7）测量完毕应将量程开关置于最大挡位，以防下次使用时，因疏忽大意而造成仪表的意外损坏。,任务三 钳形电流表,理论知识钳形电流表的基本工作原理,钳形电流表的基本工作原理 钳形电流表由电流互感器和电流表组成。如图2-16所示，互感器的铁心制成活动开口，且成钳形，活动部分与手柄6相连。当紧握手柄时电流互感器的铁心张开(图中点划线所示)，可将被测载流导线4置于钳口中，该载流导线成为电流互感器的一次绕组线圈。关闭钳口，在电流互感器的铁心中就有交变磁通通过，互感器的二次绕组5中产生感应电流。电流表接于二次绕组两端，它的指针所指示的电流与钳
18、入的载流导线的工作电流成正比。可直接从刻度盘上读出被测电流值。,1-电流2-电流互感器3-铁心 4-被测导线5-二次绕组 6-手柄 7-量程选择开关,项目实训,一、用电流表测电流1、实训目的：练习使用电流表测电路中的电流，研究串联电路和并联电路中的电流关系2、实训设备：两节干电池（或其他电源），一只电流表，；两只小灯泡，一个开关，导线若干,实训内容与步骤：（1）下面串联电路的电路图和实验的需要，检查器材是否完好、够用（2）分清电源正负极，将开关断开，按电路连接顺序，对照串联电路图连接好电路。用电流表的最大量程把电流表接在电路的a处。（3）接好电路后，对照电路图认真检查无误后，这时要估计一下待测
19、电流的大小情况，如果不能预先估计到，要先拿电路的一个线头迅速试触电流表的接线柱，看看指针的偏转情况，合理换用量程。（4）合上开关，测出a处的电流值，并将电流值填入表格。再把电流表先后改接在电路中的b、c处，分别测出电流，也填入表格。比较测得的数据，得出结论，写入表格中。（5）结论：理论和实验都证明：串联电路中电流处处相等。,二、直流法测互感器绕组极性实验,1、实训目的：用直流法检测电流互感器极性2、实训设备：开关、一节干电池（或其他电源），互感器，电流表3、实训内容与步骤：（1）直流法检查互感器极性的接线如图（2）开关K接通电源的瞬间，若仪表指针向正方向偏转，若I1从L1端流进，I2此时一定从
20、K1端流出，I1I2瞬时方向相对于同名端正好相反，即L1端的同名端为K1。,三、钳形电流表测电流,1、实训目的：（1）学会钳形电流表的正确使用（2）掌握用钳形电流表直接测量线路电流2、实训设备：钳形电流表1块，三相笼型电动机1台，铜芯绝缘软线适量，常用工具一套3、实训内容与步骤：（1）按电动机名牌规定，接好接线盒内的连接片（2）按规定接入三相交流电路，令其通电运行（3）利用钳形电流表检测起动瞬时启动电流和转速达到额定值后的空载电流，并记录有关测量数据。（4）导线在钳形口绕两匝后，测空载电流，并记录有关测量数据5）在电动机空载运行时，人为断开一相电源，如取下某一相熔断器，用钳形电流表检测缺相运行电源（检测时间尽量短），测量完毕后立即关断电源，并记录有关测量数据。,（6）填写实训报告,项目总结,电流表、电流互感器、钳形电流表是电工电子电路、电力系统中测量电流的常用的一种仪表。通过对本项目的学习，让我们了解电流表、电流互感器、钳形电流表的构造、分类，掌握三种表的使用方法，牢记它们使用的注意事项，规范我们的操作规程，为我们今后正确应用仪表奠定基础,结束,
