3.3 钳形电流表的使用
电工常用的钳形电流表,简称钳形表,是一种用于测量正在运行的电气线路电流大小的仪表,可在不断电的情况下测量电流。
3.3.1 钳形电流表的组成与性能指标
(1)钳形电流表的种类
钳形电流表根据其不同的结构形式可分为模拟式钳形电流表和数字式钳形电流表两种;而根据其功能不同可分为通用型钳形电流表和交直流两用型钳形电流表两种;但根据其测量的范围不同又分为高压钳形电流表和漏电电流钳形电流表两种。
常用模拟式钳形电流表和数字式钳形电流表的外形如图3-31所示。
图3-31 钳形电流表的外形
(2)钳形电流表的工作原理
握紧钳形电流表的把手时,铁芯张开,将通有被测电流的导线放入钳口中。松开把手后铁芯闭合,被测载流导线相当于电流互感器的一次绕组,绕在钳形电流表铁芯上的线圈相当于电流互感器的二次绕组。于是二次绕组便感应出电流,送入整流系电流表,使指针偏转,指示出被测电流值。钳形电流表的结构示意图如图3-32所示。
图3-32 钳形电流表的结构示意图
(3)钳形电流表的按键功能
通用型钳形电流表的外形如图3-33所示。
图3-33 通用型钳形电流表的外形
①钳形电流表表头 钳形电流表表头在其内部缠有线圈,通过缠绕的线圈组成一个闭合磁路,按下表头闭合开关可以看到钳形表头的连接处缠有线圈,如图3-34所示。
图3-34 钳形电流表表头
②数值保持开关 在测量数值时,对于一直闪烁变换的数值可以按下数值保持开关,通过查看数值的不同,判断所测量的电子设备是否正常。
③功能旋钮 钳形电流表的功能旋钮位于操作面板的主体位置,在其四周都有量程刻度盘,主要包括电流、电压、电阻等,如图3-35所示。功能旋钮四周的刻度盘以“OFF”为标志,分成相对应的测量范围。
图3-35 钳形电流表的功能面板
在对电子产品进行测量时,旋动中间的功能旋钮,使其指示到相应的挡位及量程刻度,即可进行相应的测量,同时会在液晶显示屏上显示出所测的数值。
④液晶显示屏 液晶显示屏主要用来显示当前的测量状态和测量数值,如图3-36所示。如果在测量时所选择的测量功能为交流电,根据所选择交流电流挡位的不同,液晶显示屏显示也不相同,如果选择“200”,挡位,在液晶屏的下部会显示有小数点及“200”,而若选择电压挡则会在显示屏的右方显示字符“V”,表示电压测量。
图3-36 液晶显示屏
在进行检测时,若出现“-1”的显示,则表明所选择的量程不正确,需要重新调整钳形表的量程进行检测。
⑤表笔插孔 钳形表的操作面板下主要有3个插孔,用来与表笔进行连接使用。钳形表的每个表笔插孔都用文字或符号进行标识,如图3-37所示。其中,使用红色表示的为正极性表笔连接端,也标识为“VΩ”;使用黑色表示的为负极性表笔连接端,也标识为“COM”;绝缘测试附件接口端,则使用“EXT”标识。
图3-37 表笔插孔
3.3.2 钳形电流表的操作方法
在使用钳形电流表进行检测时,通过调整钳形电流表的功能旋钮调整钳形电流表的不同量程,进行电阻、电流、电压等的测量。
(1)测量电阻
①测量电阻值前,将钳形电流表的表笔分别插入表笔插孔中,如图3-38所示,将红表笔插入正极性插孔,黑表笔插入负极性插孔。
图3-38 插入钳形电流表表笔
②将钳形电流表的量程调整至测量电阻挡,如图3-39所示。
图3-39 调整钳形电流表电阻量程
③将钳形电流表的红、黑表笔分别连接在电阻器的两端,如图3-40所示,此时即可检测该电阻器的电阻值。在读取电阻值时,根据液晶显示屏的显示数值读数,所测得的电阻值为6.66kΩ。
图3-40 检测电阻器
(2)测量电流
用钳形电流表检测工作电流为10A的插座电流。
①剥开外接插座的一段电源线,使其外露出内部的零线、火线和地线,如图3-41所示。
图3-41 剥开电源线
②将外接插座与市电连接,打开插座的电源开关,如图3-42所示。
图3-42 连接市电
③使用钳形电流表检测电源线上流过的电流时,电源线的地线、零线和火线不能同时测量,只能将电源线中的火线(或零线)单独放在钳形电流表的钳口内,方可检测出电源线上流过的电流,如图3-43所示。
图3-43 钳形电流表检测方法
④在检测接线板的电流时,需要在接线板上连接正在工作的设备,按下钳形电流表的表头闭合开关,使其钳住电源线的相线(或零线),如图3-44所示,此时,即可检测出该插座的电流值为10A左右。
图3-44 检测插座电流
(3)测量电压
钳形电流表可以检测交流和直流电压,通过调整钳形电流表的功能旋钮,选择不同的电压检测范围。
1)检测交流电压
①使用钳形电流表检测交流电压时,先将表笔连接到钳形电流表的电压检测插孔,并将钳形电流表调整至交流电压检测挡,如图3-45所示。
图3-45 调整交流电压挡
②使用钳形电流表检测电压时,其方法与普通数字万用表相同,将钳形电流表并联接入被测电路中,并且在检测交流电压时,不用区分电压的正负极,如图3-46所示。
图3-46 检测交流电压
2)检测直流电压
在使用钳形电流表检测直流电压时,将钳形电流表的量程调整至直流电压挡,如图3-47所示,并且在检测时需要考虑电压的正负极之分,即红表笔(正极)连接电路中的正极端,黑表笔(负极)连接负极端。
图3-47 调整直流电压挡
(4)使用注意事项
①在高压环境中使用钳形电流表进行检测时,操作人员应佩戴绝缘手套。
②在测量时,要根据钳形表的额定工作电压进行测量,若所测量的电压超过钳形电流表的工作电压则将会使钳形表烧坏,因此,在进行检测时,要选择合适的钳形表进行测量。
③在使用钳形电流表进行测量前,要根据测量要求设置测量功能,如检测交/直流电流、交/直流电压、电阻等。
④根据设置的测量功能(如交/直流电流、电压、电阻),再进一步调整检测的量程。
⑤在使用钳形电流表检测电源线上流过的电流时,电源线的地线、零线和火线不能同时测量,只能将电源线中的火线(或零线)单独放在钳形电流表的钳口内,方可检测出电源线上流过的电流。
⑥测量完毕,钳形电流表不用时,应将量程选择开关旋至最高量程挡。
⑦严禁在测量进行过程中切换钳形电流表的挡位;若需要换挡,应先将被测导线从钳口退出再更换挡位。
⑧由于钳形电流表要接触被测线路,所以测量前一定要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。
3.3.3 钳形电流表的应用实例
在家庭电路中,配电箱主要用于电路的分配工作,若配电箱出现故障,则会出现断电,因此配电箱是家庭电路中必不可少的电气设备,如图3-48所示。
图3-48 家庭配电箱
检测配电箱时,将钳形电流表调整至交流电压挡,将红黑表笔分别插入钳形电流表的表笔插孔检测总开关的输出电压。由于室内电路为交流电,因此,在检测电压时不需要区分正负极即可检测室内电路的交流电压,如图3-49所示。若检测的电压值为220V,表明室内电源供电电路正常;若检测的电压值低于220V,则表明室内电源供电电路出现问题,需要对室内电源供电电路进行进一步的检测。
图3-49 检测配电箱