电工技术基础与技能
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3.2.2 钳形电流表

钳形电流表的外形与钳子相似,是电气工作者常用的一种电流表,使用时将导线穿过钳形铁芯。用普通电流表测量电路的电流时,需要切断电路,接入电流表。而钳形电流表可在不切断电路的情况下进行电流测量,这是钳形电流表的最大特点与优势。由于测量电流方便,被广泛使用。其结构如图3-18所示。

图3-18 钳形电流表的结构

1—电流表;2—铁芯;3—电流互感器;4—手柄;5—二次绕组;6—被测导线;7—量程选择开关

常用钳形电流表有指针式和数字式两种。指针式钳形电流表测量的准确度较低,通常为2.5级或5级。数字式钳形电流表测量的准确度较高,用外接表笔和挡位转换开关相配合,还具有测量交直流电压、直流电阻值和工频电压频率的功能。

(1)基本结构

指针式钳形电流表主要由铁芯2、电流互感器3、电流表1及胶壳钳形手柄4等组成。钳形电流表在不切断电路的情况下可进行电流的测量,是因为它具有一个特殊的结构,即可张开和闭合的活动铁芯2,捏紧钳形电流表手柄4,铁芯2张开,将被测电路穿入铁芯2;放松手柄4,铁芯2闭合,被测电路作为铁芯的一组线圈。

数字式钳形电流表测量机构主要由具有钳形铁芯的互感器(固定钳口、活动钳口、活动钳把及二次绕组)、测量功能转换开关(或量程转换开关)、数字显示屏等组成。图3-19为某数字式钳形电流表的面板示意图。

图3-19 数字式钳形电流表的面板

(2)工作原理

钳形交流电流表可看作是由一只特殊的变压器和一只整流系电流表组成的。被测电路相当于变压器的一次线圈,铁芯上设有变压器的二次线圈,并与电流表相接。这样,被测电路通过的电流使二次线圈产生感应电流,经整流送到电流表,使指针发生偏转,从而指示出被测电流的数值。钳形交流电流表线路原理如图3-20所示。

图3-20 钳形交流电流表线路原理

钳形交直流电流表是一个电磁式仪表,穿入钳口铁芯中的被测电路作为励磁线圈,磁通通过铁芯形成回路。仪表的测量机构受磁场作用发生偏转,指示出测量数值。因电磁式仪表不受测量电流种类的限制,所以可以测量交流和直流电流。

(3)使用方法

①根据被测电流的种类、线路的电压,选择合适型号的钳形电流表,测量前必须首先调零(机械调零),测量人员应站在绝缘台上。

②检查钳口表面应清洁无污物、无锈;绝缘没有破损,手柄应清洁、干燥;当钳口闭合时应密合,无缝隙。

③若已知被测电流的粗略值,则按此值选择合适的量程。若无法估算被测量电流值,则应先放到最大量程,然后逐步减小量程,直到指针偏转不少于满偏的1/4为止。

④如果被测电流较小,为了使该数较准确,在条件允许的情况下,可将被测载流导线在铁芯上绕几匝后再放进钳口进行测量,实际电流数值应为钳形电流表读数除以放进钳口内的导线根数,如图3-21(a)所示。

⑤每次测量只能钳入一根导线,测量时应尽可能使被测导线置于钳口内中心垂直位置,使钳口紧闭,以减小测量误差,如图3-21(b)所示。

⑥测量完毕后,应将量限转换开关置于交流电压最大位置,避免下次使用时误测大电流而损坏仪表。

图3-21 钳形电流表的使用

(4)注意事项

①测高压电流时,要戴绝缘手套,穿绝缘靴。

②转换量程挡位时应在不带电的情况下进行,以免损坏仪表或发生触电危险。

③进行测量时要注意保持与带电部分的安全距离,以免发生触电事故。

④禁止用钳形电流表去测量高压电路中的电流及裸线电流,被测线路的电压不能超过钳形电流表所规定的使用电压,否则会引起触电,容易发生事故。

⑤钳口的结合面应保持接触良好,若有明显噪声或表针振动厉害,可将钳口重新开合几次或转动手柄。

⑥在测量较大电流后,为减小剩磁对测量结果的影响,应立即测量较小电流,并把钳口开合数次。

⑦在较小空间内测量时,要防止因钳口张开而引起相间短路。