如何正确使用钳形表?
一、钳形表的概念
钳形表是大家对钳形电流表的简称,它的主要部件是一个穿心式电流互感器。测量时,将钳形表的磁铁套在被测导线上,形成1匝的一次绕组,根据电磁感应原理,二次绕组中便会产生感应电流,与二次绕组相连的电流表指针便会发生偏转,指示出电路中电流的数值。
二、测量范围及种类
众所周知,钳形表是检测运行中交流电路电流最常用的一种仪表,因为在测量时不用断开被测量电路,所以使用起来很方便。老式的钳形表只有测量交流电流和电压两种功能,新式的钳形表具有测量交、直流电压、电流、电阻,甚至于包括温度、电容量、频率、三相交流电源的相序等多种功能。市场上出售的钳形表种类很多,功能不尽相同,上图已给出其中五种示例。图中叉形电流表,由于不用将互感器的铁心闭合,所以使用比较方便,但准确度较差。
三、测量单相电流
1、在使用钳形表时,要特别注意安全问题,握表的手要佩戴手套。虽然仪表具有较高的绝缘性能(安全等级为Ⅱ类),但为了确保安全,仍要坚持不可测量无绝缘层导线的电流;另外,要注意在测量操作过程中防止造成带电元件对地或相间短路。
2、测量时,导线应尽可能地处于钳口的中心位置,如下图所示,这样的测量结果相对最准确。
3、当被测量的数值很小时,为了提高测量准确度,可将被测量的载流导线在钳口铁心上绕几圈,此时仪表显示的数值将扩大为所绕圈数的倍数(例如绕1圈,扩大1倍;绕2圈,则扩大2倍)。将仪表显示的数值除以圈数则为实际电流值,如下图所示实例,电源线只穿过钳形表铁心一次时,仪表显示值为0.5A;导线通过铁心孔的次数N=5次时,显示值为2.5A,即线路实际电流I1=2.5A/5=0.5A。
▲测量小电流的用法
4、普通钳形表不能测量交流变频器的输出电压和电流,特别是电压,几乎不能显示稳定的数值。这是因为交流变频器的输出电压是几千甚至几万赫兹的调制方波(PWM波)形式的,而普通钳形表仅能测量工频左右的正弦波的有效值。
另外,钳形表也不适测量频率很低的电流(例如绕线转子异步电动机的转子电流等),这是因为频率很低时,读数会比实际值小很多。
四、在特殊情况下测量一相或中性线电流
1、对于三相三线制供电线路,当三条相线可分开,但某一相因故不能测量时,若将另两条相线同时放入钳口内,如下图a所示,则仪表显示的将是剩余一相的电流值。这是因为对于三相三线制供电线路,不论三相电流是否平衡,每一个瞬时三相电流的相量和始终为零,而其中一相的数值是另外两相线电流的相量和。
2、在三相四线制供电线路中,若想得到中性线(零线)中的电流,但测量有困难,则可将三条相线同时放入钳口内,如上图b所示,则仪表显示的将是中性线(零线)的电流值。这是因为对于三相四线制供电线路,每一个瞬时三相线和中性线共4条线中的电流的相量和始终为零,而其中中性线的电流数值是三相线电流的相量和。
五、测量对地泄漏电流
当测量一相双芯或三相三芯(三相三线制供电)、三相四芯(三相四线制供电)电缆线时,若将所有的导线同时放入钳口内,则仪表显示的数值将是泄漏电流,如下图所示。
▲用钳形表测量对地泄漏电流
六、正确使用钳形表
1、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。
2、在使用钳形电流表前应仔细阅读说明书,弄清是交流还是交直流两用钳形表。
3、由于钳形电流表本身精度较低,在测量小电流时,可采用下述方法:先将被测电路的导线绕几圈,再放进钳形表的钳口内进行测量。此时钳形表所指示的电流值并非被测量的实际值,实际电流应当为钳形表的读数除以导线缠绕的圈数。
4、钳型表钳口在测量时闭合要紧密,闭合后如有杂音,可打开钳口重全一次,若杂音仍不能消除时,应检查磁路上各接合面是否光洁,有尘污时要擦拭干净。
5、钳形表每次只能测量一相导线的电流,被测导线应置于钳形窗口中央,不可以将多相导线都夹入窗口测量。
6、被测电路电压不能超过钳形表上所标明的数值,否则容易造成接地事故,或者引起触电危险。
7、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。
8、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(把其他形式的能转换成电能的装置叫做电源)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。
9、钳形表测量前应先估计被测电流的大小,再决定用哪一量程。若无法估计,可先用最大量程档然后适当换小些,以准确读数。不能使用小电流档去测量大电流。以防损坏仪表。