第2章 农村变配电常用工具及测量仪表
2.1 农村供用电常用工具
2.1.1 电工绝缘安全用具
变电所的安全操作离不开安全用具。电工绝缘安全用具分为基本安全用具、辅助安全用具和带电作业安全用具。
1.基本安全用具
绝缘拉杆，又称为令克棒。这是一种基本安全用具。主要用来操作35kV及35kV以下的高压跌落式熔断器和高压隔离开关等。
绝缘拉杆的绝缘强度能长时间承受电气设备的工作电压，直接用来操作带电设备。
（1）绝缘拉杆的组成。
绝缘拉杆主要有工作部分、绝缘部分和握手部分组成。
① 工作部分。一般由金属材料制成，主要完成操作功能，安装在绝缘部分的上面，其形状因功能而异。绝缘拉杆顶端有金属钩，以便操作时套入熔芯管或隔离开关的操作环内。金属钩的长度，在满足工作需要的情况下，不宜超过5～8cm，以免操作时造成相间短路或接地短路。
② 绝缘部分。主要起到绝缘隔离作用，一般用电木、胶木、环氧玻璃布管等绝缘材料制成。护环的作用是使绝缘部分与握手部分有明显的隔离点。
③ 握手部分。供操作人员手抓的部分。为了保证人体与带电体之间有足够的绝缘距离，操作人员在操作时手不得超过护环。
（2）绝缘杆的使用与保养注意事项。
① 无特殊防护装置的高压绝缘拉杆不得在下雨或下雪时进行室外操作。雨雪天对倒闸操作来说是一种特殊气候，必须采取针对性的措施。绝缘拉杆的绝缘部分应加装喇叭口形的防雨罩。使用时应注意，防雨罩的上口必须和绝缘部分紧密接触无渗漏，使其有效地把绝缘拉杆上流下来的雨雪水阻断而保持一定的安全距离，不至于形成对地闪路。增加了防雨罩，还可以保证绝缘拉杆不被雨雪水淋湿，以提高绝缘拉杆的湿闪电压。
② 绝缘拉杆每年应定期做预防性试验并合格，加盖合格章。到期未进行试验的绝缘拉杆严禁使用。
③ 不得在超过绝缘拉杆电压等级的线路、设备上进行工作。
④ 使用时操作人员要戴绝缘手套，穿绝缘靴，手拿握手部分，并注意手不得超出护环。
⑤ 高压绝缘拉杆应垂直存放在支架上，或吊挂在室内，但不得贴墙放置。
2.辅助安全用具
不直接接触带电部位，而是通过绝缘杆或传动装置操作带电设备以防止工作人员遭受泄漏电流或接触电压、跨步电压的伤害所使用的绝缘工具。它的绝缘强度不足以承受电气设备的工作电压，只能加强基本安全用具的保安作用。
常用的辅助安全用具有绝缘手套、绝缘靴、绝缘垫和绝缘站台等。
（1）绝缘手套和绝缘靴。
绝缘手套和绝缘靴用橡胶制成。二者都作为辅助安全用具，但绝缘手套可作为低压工作的基本安全用具，绝缘靴可作为防止跨步电压的基本安全用具。绝缘手套的长度至少应超过手腕10cm。
（2）绝缘垫和绝缘站台。
绝缘垫和绝缘站台只作为辅助安全用具，绝缘垫用厚度5mm以上、表面有防滑条纹的橡胶制成，最小尺寸不宜小于0.8m×0.8m。绝缘站台用木板或木条制成。相邻板条之间的距离不得大于2.5cm，以免鞋跟陷入；站台不得有金属零件；台面板用支持绝缘子与地面绝缘，支持绝缘子高度不得小于10cm；台面板边缘不得伸出绝缘子之外，以免站台翻倾，人员摔倒。绝缘站台最小尺寸不宜小于0.8m×0.8m，但为了便于移动和检查，最大尺寸也不宜超过1.5m×1.0m。
（3）辅助安全用具的使用与保养。
绝缘手套、绝缘靴是在电气设备上操作时的辅助安全用具，也是在低压电气设备上工作时的基本安全用具。其使用注意事项如下：
① 使用前应进行基本性能检查，检查时可将手套朝手指方向卷曲，检查有无漏气或裂口等；
② 戴手套时应将外衣袖口放入手套的伸长部分：
③ 绝缘手套、绝缘靴使用后必须擦干净，存放在封闭的专用柜内，上面不得堆压任何物件，更不能接触酸碱物质或在太阳下曝晒。
④ 绝缘手套、绝缘靴应定期进行预防性耐压试验。
3.带电作业安全用具
进行带电作业时，间接地从事设备带电检修所使用的绝缘工具。
2.1.2 农村供用电验电操作
农村供用电验电操作是用来检查高压网络变配电设备、架空线、电缆头等电气设备是否带电的工具，是变电站值班人员经常用到的一种防护工具。主要根据轮盘指针转动，声响来发出有电信号，以防出现带电装设接地线或带电合接地刀闸等恶性事故的发生。
1.常用验电仪器35kV
（1）高压验电器。
验电器根据电压等级的不同分为高压验电器和低压验电器。
用于6kV以上电压的高压验电器，在结构上可分为指示器与支持器两部分。指示器是一个用绝缘材料做成的空心管，管内装有一个氖灯和一组电容，管的一端有一个金属触点。支持器是各种形式的绝缘杆或绝缘棒。
低压验电器又称验电笔或试电笔，笔管中有氖灯和一个固定电阻。当笔尖触及低压带电部分时，氖灯即发光。
（2）声光式验电器。
① 声光式验电器的组成。声光式验电器由验电触点、测试电路、电源、报警信号、试验开关等组成。
② 声光式验电器的工作原理。当验电器触点接触到被试部位后，被测试部分的电信号传送到测试电路，被测试部分有电的验电器发出音响和灯光闪烁信号报警，无电时没有任何信号指示。
声光式验电器可用于6～l0kV及以上交流系统验电。
图2-1为YDQ-2型声光式验电器，综合了多种传统验电器的优点。其线路及功能先进实用。现场操作具备声光警示，安全可靠。电源用4粒1.5V纽扣式碱性电池，寿命长。伸缩拉杆绝缘体使用方便。
1—触点；2—元件及电池；3—自检按钮；4—显示灯；5—伸缩杆总成
图2-1 YDQ-2型声光式验电器
③YDQ-2型声光式验电器参数表如表2-1所示。
表2-1 YDQ-2型声光式验电器参数表
④ YDQ-2型声光式验电器使用和维护。
a. 在使用前必须进行自检，方法是用手指按动自检按钮。指示灯应有间断闪光，它散发出间断报警声。说明该仪器正常。
b. 进行10kV以上验电作业时，必须执行《电业安全工作规程》工作人员戴绝缘手套、穿绝缘鞋并保证对带电设备的安全距离。
c. 工作人员在使用时，要手握绝缘杆最下边部分，以确保绝缘杆的有效长度，并根据《电业安全工作规程》的规定，先在有电设施上进行检验，验证验电器确实性能完好，方能使用。
d. 验电器应定期做绝缘耐压试验、启动试验。潮湿地方三个月，干燥地方半年。如发现该产品不可靠应停止使用。
e. 雨天、雾天不得使用。
f. 验电器应存放在干燥、通风无腐蚀气体的场所。
2.验电操作注意事项
（1）高压设备验电注意事项。
① 验电器必须是通过检验的合格产品，并按规定定期进行检验的合格产品。
② 验电前应首先在有电设备上进行试验，确保验电器良好。
③ 验电时应在检修设备进出线两侧各相分别验电，对不接地线不能指示者，如在木杆、木梯或木架构上验电，经值班负责人同意后可在验电器上接地线。
④ 高压验电必须戴绝缘手套。330kV及以上的电气设备，在没有相应电压等级的专用验电器情况下，可用绝缘拉杆代替，根据绝缘拉杆有无火花或放电“啪啪”声来判断有无电压。
⑤ 验电后因故使操作中断了一段时间，接续操作时必须重新验电。
（2）声光式验电器的使用注意事项。
① 使用前，先检查验电器工作是否正常，此时按下试验按钮，观察验电器的声光指示是否正常。
② 进行线路（或设备）验电时，一定要确认该线路（或设备）的电压等级，从而选择与之电压相适应的验电器，禁止使用低电压等级的验电器去检验高电压等级的线路（或设备）。
③ 要戴好绝缘手套。
④ 触及带电点时，要尽量使验电器垂直，不可斜向触及，防止连接邻近带电设备。
⑤ 存放处固定、干燥，按电压等级不同进行分类摆放。存放处要牢固，不可造成掉落而造成损坏。
⑥ 高压验电器应定期校验并合格。
（3）验电操作。
① 要态度认真，克服可有可无的思想，避免因走过场而流于形式。
② 要掌握正确的判断方法和要领。验电操作是一项要求很高且很重要的工作，切不可疏忽大意。
③ 在现场检验验电器时，不必将验电器直接接触带电体。通常验电器清晰发光电压不大于额定电压的25%。因此，完好的验电器只要靠近带电体（6kV、l0kV、35kV系统的靠近距离分别约为150mm、250mm、500mm）就会发光（或有声光报警）。
④ 用绝缘杆验电时，使绝缘杆与带电体保持虚接或在导体表面来回蹭，如设备有电，则通过放电间隙就会产生火花和放电声。
（4）正确掌握区分有无电压是验电的关键。
在验电过程中，应注意区分是真正有电、还是静电或者是感应电。区分的方法是：
① 真正有电。验电器靠近导体一定距离就发光（或有声光报警），显示设备有工作电压：验电器离带电体越近，亮度（或声音）就越强；用绝缘杆验电，有“啪啪”放电声。这说明设备带电。
② 静电。对地电位不高，电场强度微弱，验电时验电器不亮。与导体接触后，有时发光；但随着导体上静电荷通过验电器→人体→大地放电，验电器亮度由强变弱，最后熄灭。
③ 感应电。与静电差不多，电位较低，一般情况验电时验电器不亮。在低压回路验电，如验电笔亮，可借助万用表来区别是哪种性质的电压。万用表的电压挡放在不同量程上，测得的对地电压为同一数值，可能是工作电压；量程越大（内阻越高），测得的电压越高，可能是静电或感应电压。
2.2 接地线的装设和拆除
2.2.1 接地线的作用及技术条件
1.接地线的作用
挂接接地线是安全作业的必要条件。不能用短路线或单相接线替代三相短路接地线。这是由实际故障在防护上的特点决定的。
挂拆接地线操作必须使用操作票。挂接一组地线的操作项目有两项：①即在××设备上验电应无电；②在××设备上挂接地线。拆接地线的操作项目为一项：即拆除××设备的接地线。挂拆接地线操作是一项重要而慎重的操作，特别是挂接地线的操作，如发生错误，就会发生带电挂接地线，造成操作人触电或烧伤及电气设备的损坏事故。
2.接地线的技术条件
接地线应符合以下技术条件：
（1）截面积。接地线的作用是保持工作设备的等地电位。考虑到短路电流和接地线所产生的压降，应选择截面积足够大的导电性能良好的金属材料，按部颁标准规定，接地线应符合短路电流的要求，应选用不小于25mm2的裸铜软线制成。
（2）满足短路电流热容量的要求。发生短路时，通过接地线的电流应迅速作用于断路器跳闸。在断路器因故未跳闸或保护拒绝动作时，短路电流在接地线中产生的热量应不至于将它熔断。否则，工作区域将失去保护而使事故扩大。
（3）接地线必须具有足够的柔韧性和机械耐拉强度，耐磨且不易锈蚀。电力生产和电力工程上一般都选用多股软裸红铜线来制作接地。
2.2.2 装设接地线的要求和注意事项
装、拆接地线的操作是电气操作中危险性较大的操作，一旦发生事故，影响大、后果严重。因此确保装拆接地线必须按照有关要求进行。
1.停电设备装设、拆除接地线的要求
（1）操作人员在挂接地线时必须戴绝缘手套，穿绝缘靴，以免受到感应电压的伤害。
（2）必须验电，确保无电，防止带电挂接地线。
当验证所要检修的电气设备确无电压并将其放电后，应立即将该设备接地，并注意将三相短接。
（3）条件允许时，应尽量使用装有绝缘手柄的接地线，或以接地刀闸代替接地线，尽量减少操作人员与一次系统直接接触的机会，以防触电。
（4）拆接地线的部位如装有接地刀闸，应先合入，待拆、挂接地线的操作完毕再拉开，以保证操作人员的自身安全。
（5）必须使用合格的接地线，严禁将接地线缠绕在设备上。
（6）不得用三组单相接地线代替一组三相短路接地线。必要时单相接地线可用于重复接地。
（7）地线的接地端必须接在接地网的接头上。不允许将地线的接地端接在设备架构上或断路器、隔离开关的传动杆上。
（8）挂接地线的操作。
装设接地线一般应由两人操作。当单人值班时，只允许使用接地刀闸接地，而且必须用绝缘拉杆操作。接地线的装设顺序是先接接地端，后接导体端：在多层线路上挂接地线时，应先挂低压后挂高压，先挂“地”后挂“相”，先挂下层后挂上层。而拆除的顺序则与之相反。为了确保安全，操作人员必须使用安全用具，且应注意保持安全距离，人体任何部位都不得与电气设备接触。
（9）在停电导线上挂接地线，应采用专用线夹进行连接，不得缠绕。
2.接地点和接地数量要求
（1）母线接地线数量的确定。
当L≤10m长度的母线检修时，包括连接在该母线上的电源联络线的隔离开关，为防止误合闸和感应电压，可以只装设一组接地线；在门型架构上装设接地线，而在架构外侧线路上与接地线距离不超过10m的地点工作，也可以不再装设接地线；当母线长度超过10m时，应在保证可靠安全的前提下，结合现场实际，综合考虑母线的布置结构及母线上电源进出线多少，确定接地线的数量。
（2）接地线装设地点。
为了保证接地电阻合格和便于对接地装置进行维护管理，接地线应在规定地点装设。所有规定的接地点的接地极上均应刮去油漆，减小接触电阻，并涂上黑色记号，作为接地极的统一标识。
（3）分段母线。
如果检修对象为分段母线，则各段应分别验电和接地短路。如果配电装置全部停电，可只将可能来电的各侧接地短路，不必每段都装接地线。
用断路器或隔离开关分段的母线，装设接地线时应注意以下几种情况。
① 长度不超过l0m的各母线段（两侧均用隔离开关明显间隔开），其上分别挂一组接地线。在此范围内的设备直接连接，母线隔离开关可不再挂接地线。
② 对用隔离开关分段的母线，带电母线与检修母线之间，应在该检修侧隔离开关处施以接地，泄放感应电荷。
③ 为保证接地线在突然来电时能可靠地在短路处接地，接地线与检修部分之间不能装设熔断器，以防止发生断路时使检修部分被孤立，失去保护。
（4）线路检修时接地线的装设。
检修线路时，验证线路无电后，应立即在作业地段两端挂接地线；对可能送电到停电线路的分支线要挂接地线；如果停电设备可能产生感应电，则停电线路应加挂接地线。停电线路与带电线路交叉跨越时，在下列地点应挂接地线。
① 停电线路在带电线路上方交叉，检修时又不松动导线，在交叉挡内挂一组。
② 停电线路在带电线路上方交叉，需要松动导线检修时，在交叉挡两侧各挂一组。
③ 停电线路在带电线路下方交叉，检修时需要松动导线，在交叉挡内挂一组。
④ 由于作业需要，必须将邻近的其他线路也停电时，该线路也应挂接地线。
3.装设接地线的注意事项
为了保证装设接地线的规范、合格、正确，装设接地线时应注意以下几个问题：
（1）装设接地线前，应先根据设备接地处的位置选择合适的接地线，提前进行检查，保证接地线合格待用。
（2）准备好所使用的工器具和安全防护用具。
（3）现场应先理顺放好接地线。当验明确无电压后，操作人员应先将接地极装好。然后选择合适的站立位置，接好导体端。在接通导体端的整个过程中，操作人员身体不得挨靠接地线金属部分。
（4）在条件许可的情况下，应尽量使用接地隔离开关（刀闸）接地。尤其是对同杆架设的双回线、双母线、旁路母线等电气设备，停一回另一回运行及其他产生感应电压突出明显的设备，应尽量使用接地隔离开关（刀闸）接地。在无接地隔离开关的设备上所挂的地线，均应为带有长绝缘操作杆的地线，以减小操作人员的风险。
（5）挂设导体端时，应缓慢接近导电部分，待即将接触上的瞬间将线夹挂入，并应检查是否接触良好。
（6）高压回路上因特殊工作要求，需要拆除接地安全措施时，必须取得值班负责人或调度的许可，在保障安全的前提下进行。值班人员必须根据现场实际，在更动后的工作期间采取积极的反事故对策和措施，予以安全把关，保证该工作任务的顺利完成。特殊工作完毕后，应立即恢复接地设施。
4.防止带电挂接地线或合接地刀闸的措施
为了严防带电挂接地线或合接地刀闸，在操作中应采取以下措施：
（1）验电和装设接地线应由两人进行。操作前要认真仔细地核对设备，防止走错间隔，在操作中要严格执行安全操作规程，监护人要认真负责。
（2）严格执行防误装置安装、维护、管理的规定，排除一切客观上可能引起的误操作。对运行中未达到防带电挂地线功能的隔离开关，应尽快完善或重新装置功能齐全的防误装置。运行中发现其失灵、失去闭锁的应按管理规定，设法检修消除缺陷，尽快投入运行。
（3）对已分断的断路器和隔离开关的实际位置应予实地检查、证实，从而使漏停、错停断路器能被及时发现，避免事故发生。
（4）在验电和挂接地线操作中必须按规定使用安全用具。
（5）应正确判断正常带电与感应电的区别，防止误把带电当静电。
（6）隔离开关拉开后，若一侧带电，一侧不带电，应防止将有电一侧的接地刀闸合入，造成短路。当隔离开关两侧均装有接地刀闸时，一旦隔离开关拉开，接地刀闸与主刀闸之间的机械闭锁即失去作用，此时任意一侧接地刀闸都可以自由合入。若疏忽大意，必将酿成事故。
2.3 常用测量仪表
电气测量仪表是保证电力系统安全经济运行的重要工具之一，是变电站值班人员监督电气设备运行状况的主要依据，是正确统计电力负荷、积累技术资料和计算生产指标的基本数据来源。
2.3.1 电气测量仪表的基本要求
电气测量仪表是用来监视电气设备的各种技术参数的重要仪器，为了保证测量结果的准确性和可靠性，测量仪表必须满足以下基本要求：
① 准确度应与规定的准确度相符；
② 要有足够的抗干扰能力，测量误差不应随外界因素而有很大变化；
③ 仪表本身的消耗功率应尽量低，以免在测量小功率电气设备时引起很大误差；
④ 应有足够的绝缘电阻和耐压强度，以保证使用中的安全；
⑤ 应有良好的、能直接读出的读数装置，表盘刻度应清晰明显和均匀；
⑥ 构造坚固，有一定的机械强度；
⑦ 使用、维护方便。
2.3.2 测量仪表的维护与保管
测量仪表应经常保持良好的工作状态。在维护和保管中一般应注意以下事项：
（1）按规定定期进行调整校验；
（2）经常保持清洁，定期擦拭；
（3）使指针保持在起始位置，指针需经常做零位调整；
（4）保存在干燥的柜内，仪表柜不得摆在环境温度过低或过高的场所，也不得置于潮湿污秽的地点；
（5）保存仪表的地点，不应有强磁场或腐蚀性气体；
（6）电表指针不灵活时，不可敲打仪表，而应按规定进行检修；
（7）必须指出，要使仪表工作性能稳定、使用寿命长，除了做好维修、保管工作外，最主要的是掌握正确的操作和使用方法，了解仪表的特点和性能，在使用中不损坏仪表。只有这样，才能经常保持仪表的良好工作状态。
2.3.3 手持式仪表
值班人员经常使用手持式仪表，常用的手持式仪表有钳形电流表、兆欧表（俗称摇表）、万用表、电桥等。
1.钳形电流表
钳形电流表是电动机维修中最常用的测量仪表之一，使用方便。测量时，无须断开电路。常用钳形电流表如图2-2所示。
1—载流导线；2—铁芯；3—二次绕组；4—表头；5—量程转换开关；6—胶木手柄；7—扳手
图2-2 钳形电流表
（1）钳形电流表的测量原理。
由图2-2可以看出：钳形电流表是由一个穿心式电流互感器和一只磁电式电流表组成。互感器的二次绕组与电流表串联，互感器的铁芯像一把钳子的钳头，可由手柄处控制其张开导线夹入钳口内，使钳口关闭，被测电流导线便构成了互感器的一次绕组，铁芯便形成一闭合磁路。当被测电流导线中有电流通过时。二次绕组中便产生互感电流，并由电流表测出。
有的钳形电流表还能测电压，这种电流表的手柄上带有一转换开关，可根据不同要求选择不同测量项目和量程。
（2）钳形电流表的使用注意事项。
① 将手柄擦净，测量时最好戴上绝缘手套。
② 不得将低压表用于高压带电测量。
③ 为使钳形电流表读数准确，钳口铁芯两个表面应紧密闭合。如有杂声，将钳口重新分合一次；如铁芯仍有杂声，则应将钳口铁芯两表面的污垢擦净后再进行测量。
④ 有电压测量挡的钳形表，电流与电压要分别进行测量，不得同时测量。
⑤ 测量时，尽量使导体处于钳口中央：读数时要注意安全，切勿触及其他带电部分而引起触电或短路事故：测量母线时，最好用绝缘隔板隔开，以防钳口张开时引起相间短路。
⑥ 测量电流时为防止误用小量程挡测量大电流而损坏表计，测量前应估计被测电流大小，将量程和转换开关置于合适挡或先置于最高挡，根据读数大小逐次向低挡切换。并尽可能使指针在满量程的70%左右，以得到较准确的读数；若所测导线电流过小，可将导线在钳形铁芯上绕N圈，然后将表头读出的数除以圈数N，即为被测导线中的电流。
⑦ 测量结束后，应将量程选择开关放在最大挡位上，避免再次测量时，由于未选好合适量程而损坏表头。
⑧ 测量过程中绝不能切换量程挡。
⑨ 严禁用导线从钳形电流表另接表计进行测量。
（3）用钳表测量高压电缆电流时应遵守的规定。
用钳形电流表测量高压电缆电流只能在电缆头处分相进行。测量时必须注意遵守以下规定：
① 所测电缆头相间距离必须在300mm以上，以保证钳形电流表介入时所形成的组合间距绝缘强度合格。
② 所测电缆绝缘无缺陷。要求它能够耐受中性点不接地系统出现单相接地时升高了3倍相电压的作用。当被测回路有一相接地时，严禁测量。测量中，一旦出现单相接地故障应立即停止测量，迅速退出工作。
③ 电缆头处不具备测量条件的，不得违章进行测量，可另找合适的地方进行。
（4）用钳表测量低压母线及元件电流时应注意的事项。
低压母线及元件电流的测量，虽然不像高电压测量那样存在强电场对人身的直接危害，但低压母线水平排列时线间隔距离裕度小，有的钳表外形尺寸大，测量时张开钳口就有可能引起相间短路或接地。所以必须遵守安全规定，根据现场实际条件在测量之前借助各种合格的绝缘工具，将相邻和相近或对测量有妨碍的熔断器和母线先行采取绝缘包裹、相间绝缘等隔离措施，并采取其他防止碰触带电部分的措施。
（5）使用钳表测量高压回路电流时的安全注意事项。
① 测量前仔细检查钳表型号、参数是否符合要求，确定额定工作电压不低于待测设备的电压等级，防止将低压钳表用于高压而发生事故。
② 检测人员自身应做好防护，戴绝缘手套并使用绝缘垫。为防止短路接地，人和仪表均不得接触其他人和设备。
③ 测量过程及读取表计时，监护人应特别注意及时提醒测量人始终保持头部与带电部分的安全距离。
【例2.1】钳形电流表测量电流和电压时一挡或数挡无指示，其他挡指示正常的原因是什么？怎样排除？
（1）紧固螺钉的螺栓松动，应拧紧螺栓。
（2）分线开关上的连线被扭断，应拆开盖将线接好。
【例2.2】钳形电流表各挡均无指示的原因是什么？怎样排除？
（1）表内整流二极管、表头、开关损坏。应更换损坏元件。
（2）线路接线断路，应接好断线。
2.兆欧表（俗称摇表）
兆欧表俗称摇表，是一种测量电路和电气设备绝缘电阻的常用仪表。
（1）兆欧表的选择。
兆欧表的选择主要考虑它的输出电压及测量范围，兆欧表的常用规格有100V、250V、500V、1000V、2500V和5000V等几种等级。选用时要使兆欧表的输出电压高于被测设备的额定电压，但不能高得太多，否则，在测试中可能损坏被测电气设备的绝缘。其电压等级一般可参照表2-2选用。
表2-2 兆欧表电压推荐值（V）
注意：测量带有电子元件（二极管、三极管、晶闸管、集成电路、电脑及其终端）或电子成套设备回路的绝缘电阻时，应先将这些元件及设备从回路中断开或短接，再用兆欧表对线路或连接回路进行测量。
至于兆欧表的测量范围的选择，要注意不使其测量范围过多的超出所需测定的绝缘电阻值，以免读数产生较大误差。
（2）兆欧表的使用。
测量时，先将被测设备电源切断，并进行短路放电。然后将被测绝缘物体接在兆欧表（如图2-3所示）“L”、“E”之间，以120r/min转速均匀摇动手柄（切忌忽快忽慢，影响测量准确度），待指针稳定后，从表头读出的数值，即为被测物体的绝缘电阻值。
图2-3 兆欧表使用前的检查
但当被测绝缘体表面严重漏电时，必须将被测物的屏蔽端或不需测量的部分与“G”端相连接。这样漏电流经由屏蔽端“G”直接流回发电机的负端形成回路，而不再流过兆欧表的测量机构，从根本上消除了表面漏电流的影响。特别应该注意的是测量电缆线心和外表之间的绝缘电阻时，一定要接好屏蔽端“G”。
（3）使用兆欧表测量绝缘电阻时的注意事项。
① 使用前，先检查兆欧表是否良好，方法是：将兆欧表两线端分开，摇动手柄，指针应在无穷大处，如图2-3（a）所示；再将两线端短接一下，指针应指在零处，如图2-3（b）所示。这说明兆欧表是良好的。
② 测量时，应使兆欧表保持120r/min的转速，当被试品容量较大时，可适当提高转速，并延长测量时间；测量结束前，把兆欧表从测量回路断开再停兆欧表。
③ 测量高压设备绝缘电阻，应由两人进行。
④ 被测回路如果受到附近线路感应而带电，且电压又在12V以上，必须将另一回路停电，方可进行；雷电时，严禁测量线路绝缘。
⑤ 测量电容较大的设备时，如电容器、电缆、大型变压器等，要有一定的充电时间。通常，容量越大，充电时间应越长，一般以转动一分钟后的读数为准。绝缘电阻测量结束后，应将被测设备对地放电。
⑥ 被测对象的表面应保持清洁，不应有污物，以免漏电影响测量的准确性。
⑦ 兆欧表的引线不得使用双股绞线，或把引线随便放在地上，以免因引线绝缘不良引起错误结果。兆欧表测试导线应尽量避免互相缠绕，以免测试导线本身影响测试精度。屏蔽端子应与所测设备的金属屏端相接。
⑧ 测量绝缘电阻时，兆欧表及人员应与带电设备保持安全距离；同时，采取措施，防止兆欧表的引线反弹至带电设备上，引起短路或人身触电。
⑨ 兆欧表应定期校验，方法为直接测量有确定值的标准电阻，检查其测量误差。
（4）使用兆欧表测量电容器的绝缘电阻的方法和注意事项。
测量低压电容器的绝缘电阻，应选用500V兆欧表；测量高压电容器的绝缘电阻，应选用2500V兆欧表。电容器的绝缘电阻分为两极间的绝缘电阻和两极对外壳的绝缘电阻。由于电容器的两极间及两极对外壳间均存在电容，如果使用不当，容易损坏兆欧表绝缘。测量时应按下列步骤进行。
① 摇测前应将电容器外壳及时充放电。
② 兆欧表先不接电容器端子，待摇至额定转速后才将其与电容器端子触碰，并同时记录，分别读取15s和60s时的绝缘电阻值。然后在继续保持额定转速的情况下，从电容器端子上取下兆欧表线，不得在接线未取下前就停止兆欧表，以免电容器放电烧坏兆欧表。
③ 摇测时指针开始因充电而下降，然后上升趋于平稳，此时的读数即为绝缘电阻值。
④ 测完后，应将电容器充分放电，以保证人身安全。
（5）使用兆欧表测量电缆绝缘电阻的方法和注意事项。
选用与电缆额定电压相适应的兆欧表。对额定电压为500V以下的电缆，选用500V兆欧表：对额定电压为500～1000V的电缆，选用1000V兆欧表；对额定电压为1000V以上的电缆，选用2500V兆欧表；对额定电压35kV及以上的电缆选用5000V兆欧表。
① 测量前应对兆欧表进行检查。
② 将电缆对地放电。
③ 擦净电缆头，并正确接线。将兆欧表的“L”端接电缆一相的线芯；“E”端接电缆外皮地线和另外两相线芯。根据需要可去除电缆表面漏电的影响，将“G”端接在电缆的外绝缘上。注意使与“L”端相连接的单根导线与大地绝缘，可将“L”导线吊在空中。
④ 按规定转速120r/min摇测1min，表针稳定后读数。
⑤ 在不停止摇动的情况下，戴手套断开“L”连接线，再慢慢停止摇动，然后拆下“E”端和“G”端。
⑥ 将电缆相线芯对地放电。
（6）使用兆欧表测量线路绝缘电阻的方法和注意事项。
选用与线路额定电压相适应的兆欧表。对额定电压为500V以下的线路，选用500V兆欧表；对额定电压为500～1000V的线路，选用1000V兆欧表；对额定电压为1000V以上的线路，选用2500V兆欧表；对额定电压为35kV及以上的线路，选用5000V兆欧表。
① 测量前应对兆欧表进行检查。
② 将线路对地放电。
③ 正确接线。将兆欧表的“L”端接线路一相的线芯，“E”端接地线和另外两相线芯。
④ 按规定转速120r/rain摇测l min，表针稳定后读数。
⑤ 在不停止摇动的情况下，戴手套断开“L”连接线，再慢慢停止摇动，然后拆下“E”和“G”端。
⑥ 将线路相线对地放电。
用兆欧表测得输电线路的绝缘电阻接近零，此时不一定是输电线路有接地故障，这是因为：
① 在雷雨天，输电线路的绝缘子潮湿，严重漏电。
② 输电线路长，绝缘子多，因多个绝缘子污秽而引起的泄漏电流很大。
③ 输电线路长，电容大，测量时充电电流较大，因而使兆欧表读数接近于零；通常，兆欧表摇动时间需长达3min以上才会有正确的读数。
④ 使用兆欧表的方法不正确，因采用较长的绞合线做两根引线而使绝缘电阻大大下降。
【例2.3】兆欧表发电机摇不动或感觉很沉重是什么原因？怎样排除？
（1）发电机转子与磁极的极靴相擦。应拆下发电机，重新进行装配。
（2）转轴弯曲或与轴承间隙过小。应校直转轴或在小机盖固定螺钉填上一些胶木填片。
（3）增速齿轮啮合不良或损坏。应调整齿轮位置，使其良好啮合或更换新齿轮。
（4）发电机换向器或转子线圈短路。应对换向器进行修整或重绕转子线圈。
（5）换向器片间脏污。用汽油进行清洗。
（6）轴承脏污、润滑油失效，应清洗轴承并加适量润滑油。
【例2.4】兆欧表“∞”与“0”调好后其余各刻度点误差较大的原因是什么？怎样排除？
误差较大的原因和排除方法为：
（1）轴尖、轴座偏斜，使动圈在磁极间的相对位置发生变化。应重新进行装配。
（2）两线圈间夹角发生变化。适当调整两组线圈的角度。
（3）线圈支持架与极掌产生位移。调整它们的相对位置。
（4）指针与线圈间夹角发生变化。适当调整指针与两组线圈的角度。
（5）电流或电压回路电阻值发生变化。更换电阻。
（6）导丝变形。更换导丝。
（7）机械平衡不良。应重新调整平衡。
3.万用表
万用表又称为多用表，是一种多用途、多量程的电工仪表，可以测量电压、电流和电阻等多种参量。模拟式万用表由表头（模拟式电压表）、电路转换开关、电流/电压转换器、电阻/电压转换器、检波器等构成；数字万用表（DMM）由数字电压表表头配上上述各种转换器而构成。
（1）万用电表的构造。
万用表是由表头、测量线路和转换开关三部分构成。
① 表头。万用表的表头为一高灵敏度直流电流表，其性能可通过性能参数来确定。在表头的性能参数中，满偏电流和内阻是两项重要参数。满偏电流是指表针满刻度偏转时，流过表头的最小直流电流值，用Ig来表示。显然，满偏电流越小，表头对微小电流反应越灵敏，即灵敏度越高，因而通常用满偏电流来反映万用表的灵敏度。表头的内阻是表头线圈漆包线的直流电阻，表头的灵敏度越高，内阻越大，表的性能就越好。
② 测量线路。万用表的测量线路是为测量不同的电学参量和不同量程而设计的电路。
③ 转换开关。万用电表的转换开关是用来切换相应测量线路的，通常由两个活动触点和多个固定触点所组成。转动转换开关可使活动触点随之转动，在不同挡位上与相应的固定触点接触，使对应的测量电路接通。
（2）万用电表的使用。
这里结合MF50型万用表介绍其一般使用方法。
MF50-l型万用电表的面板结构如图2-4所示：由转换开关设置的项目可知，其测量的参量主要有交、直流电压，直流电流，电阻等。其表头结构如图2-5所示。主要标度尺有以下几条：最上面一条非均匀标度尺的右端有个Ω符号，这是欧姆挡的测量刻度尺；第二条标度尺为测量交直流电压和直流电流时的共用标度尺，该尺共有两组读数，以便于选择不同量程时进行读数；第三条为测量10V交流电压的专用标尺；还有测hFE值、负载电压、电流和音频电平的标度尺。
图2-4 MF50-1型万用电表面板结构
图2-5 MF50-1型万用表表头
① 电阻的测量。
a. 将转换开关打至Ω挡，（至于量程则可随便选一个）将两表笔短路，调节调零电位器使指针指在 Ω 标度尺的0点，如指针调不到零，则说明表内电池电量不足，需更换电池。而且每次换挡后都要重新调零后再进行测量。
b. 将待测电阻或电路元件串入两表笔之间，观察读数。
c. 选择适当的倍率，使表针尽可能指在标度尺几何中心，这样测量最精确。例如：某一被测电阻阻值在100Ω左右，若选择R×1挡，则指针偏转幅度太小（此时指针指在刻度100处）；而选择R×100挡，则指针偏转角度太大（指在标度尺l处），这样都会出现较大的测量误差；如选择R×10挡，则指针几乎指在标度尺中间，这时测量最精确。
d. 严禁进行带电测量！应将待测元件或电路与电源完全断开后再进行测量，更不允许直接测量电池的内阻。
② 电压和电流的测量。
a. 按正确的要求进行接线，测电流时，万用电表要与电路串联；而测电压时要并联在被测电路或元件两端。在测直流电压和直流电流时，注意正负极不可接错。
b. 转动转换开关，选择正确的参数挡位。即：如要测电压，必须选择电压挡，而绝不能选电流挡！不能用直流挡位测量交流参数。
c. 选择适当的量程，使表针尽可能地指在标度尺的2/3处，这样测量最精确。而且选择不同的量程要对应不同的标度尺，如要测220V交流电压，应选择交流电压250V挡，且观察0～250的标度尺。
【例2.5】万用表表头不能正常摆动的原因是什么？怎样排除？
（1）游丝脱焊或变形，应重新将其焊好或更换游丝。
（2）表头动圈被卡住，应找出原因并排除。
（3）轴尖与宝石螺钉间锈蚀或配合过紧，应去除锈蚀并加入适量干净仪表油；调整配合间隙，使之适当。
（4）表头线圈脱开或分流电阻断开，应更换表头线圈或将分流电阻重新焊好。
【例2.6】万用表表针不能调零的原因是什么？怎样排除？
万用表表针不能调零一般出在与表头并联的分流电阻上。分流电阻一般用康铜绕制，如果在绕制过程中康铜受到机械损伤，在使用时间久或损伤处受潮时，使其阻值发生变化或霉断，造成分流支路的电流变小甚至为零。这样势必使流经表头的电流增大，从而影响了表针的正常偏转角度。应在检修时用另一好表的电阻挡找出断路的电阻，并将断开处重新焊好或用相同类型阻值的电阻丝更换即可。
4.电桥
电桥是一种比较式的测量仪器，在电动机修理中主要用于精确测量绕组或线圈的电阻值。常用的电桥有直流单臂电桥（测量范围l～107Ω）和直流双臂电桥（测量范围10-6～11Ω）。
（1）直流单臂电桥。
这里按图2-6所示的QJ23型直流单臂电桥为例，介绍直流单臂电桥使用方法。
图2-6 QJ23型直流单臂电桥
① 校正零位。打开检流计开关，待稳定后，将指针校到零位。
② 线路连接。将被测电阻接到电桥面板上标有“Rx”的两个端钮上。
③ 倍率选择。先用万用表估计被测电阻值，然后选择倍率，以减少测量时间，获得准确的测量结果。
④ 电桥平衡调节。先按下按钮B接通电源，再按下按钮G接通检流计。若这时检流计指针向“+”方向偏转，应增加比较臂电阻；反之，减少比较臂电阻。这样反复调节，直至检流计指针指向零位，说明电桥已达到平衡。在平衡调节过程中，不能将按钮G锁住，只能在每次调节时短时按下，观察平衡情况。当检流计偏转不大时，才可锁住按钮G进行调节。
⑤ 测量后操作。应先松开按钮G，再松开按钮B。否则当被测电阻的阻值较大时，易损坏检流计。
⑥ 被测电阻计算。Rx=倍率×比较臂读数（Ω）。
⑦ 使用完毕后处理。先将检流计上的开关锁住，并将检流计连接线放在“内接”位置上。
（2）直流双臂电桥。
当电阻很小时，利用万用表和直流单臂电桥测量，对测量结果带来的误差较大，这时应采用直流双臂电桥进行测量。
直流双臂电桥使用方法，与直流单臂电桥基本相同，其差异在于：
①直流双臂电桥在开始测量时，应将控制检流计灵敏度的旋钮放在最低位置上。在平衡调节过程中，若灵敏度不够，可逐步提高。
②直流双臂电桥的4个接线端钮中，C1、C2为电流端钮；P1、P2为电位端钮。AB间为被测电阻，如图2-7所示。
图2-7 双臂电桥被测电阻接法
电桥所用连接线应尽量选择较粗的导线，且导线接头与接线端钮应接触良好。
【例2.7】单臂电桥检流计偏向一边，当调节臂旋到某一指示值时指针又偏向另一边的原因什么？怎样排除？
比较臂中有一电阻圈不通，虚焊或旋臂电刷接触不良，应根据指针改变偏转方向的位置，找出电阻圈故障处并进行修复。
2.3.4 固定（测量）式仪表
变电站常用的固定（测量）式仪表主要有：电流表、电压表、功率表、功率因数表、有功电度表和无功电度表等。
1.电流（压）表
从测量机构来看，电压表与电流表是完全相同的。但由于测量对象不同，其测量线路有所区别。电压表的测量对象是电压，因此它必须与负荷或被测线路并联，如图2-8所示，电流表的测量对象是电流，因此它必须串接在被测线路中，如图2-9所示。
图2-8 电压表的连接
图2-9 电流表的连接
用电压表和电流表进行测量时，应注意以下几点：
① 电压表应并联在电路中，电流表应串联在电路中。
② 被测值不应超出仪表的量程，所以测量前，应对所测电压、电流进行预估，如果无法预估，则将电压表或电流表置于最大量程，初测后，再根据具体情况改变量程。
③ 当需要测量高电压、大电流时，应选用具有一定变比的电压互感器、电流互感器，将电压、电流变换成低电压、小电流以后再接用电压表、电流表进行测量电压表。
④测量电压时要在小容量开关、熔丝的负荷侧进行。
⑤交流表和直流表在使用前一定要分清电力线路和仪表标识，不可混用（交、直流两用仪表除外）。
常见的电磁仪表有：T1型电流表和电压表，1.5级和2.5级，主要用于工业企业的设备中；T2型电流表和电压表，它们是0.5级交直流两用的便携式仪表。
【例2.8】电压表和电流表指针不能回零的原因是什么？怎样排除？
（1）游丝变形，应更换游丝。
（2）轴承裂纹或轴承内有脏物，应更换轴承或清除轴承内的脏物，除去脏物后还要进行洗并加适量的润滑油。
（3）轴承与轴尖的配合过松或过紧，应调整轴承与轴尖的配合。
（4）刻度盘不平或表面有毛刺，应将表盘粘贴压平或用镊子清除毛刺。
【例2.9】电压表和电流表指针指示误差大的原因是什么？怎样排除？
（1）测量机构中零件变形，应更换零件。
（2）电表中原有的调整位置发生变化，应仔细进行调试并加以纠正。
（3）附加电阻或分流电阻老化，阻值发生变化，应重新调整或更换电阻。
（4）电表的磁铁退磁，应进行充磁。
（5）指针与可动体的夹角或可动体与线圈的相对位置发生变化，应调整夹角和位置，经逐步试调后，根据标准表进行校正。
（6）轴尖损坏或错位，应研磨或更换轴尖，如果错位可进行调整。
（7）刻度盘位置发生变动，应调整刻度盘使之复位。
2.功率表
功率表又称为瓦特计，主要用于电路中功率的测量。功率表有两套线圈，固定线圈用粗导线绕成，匝数少，与被测电流的负载串联，用来反映负载电流，也称为电流线圈。转动线圈用细导线，匝数多，串联一个倍压器，测量时与负载并联，用来反映负载电压，也称为电压线圈，如图2-10所示。
图2-10 单相功率表的接线图
功率表接线应特别注意电压线圈和电流线圈的极性。电流线圈的电源端有“*”号，应接在电源端，另一端接在负载端；电压线圈标有“*”号的一端可与电流线圈的任一端连接，而另一端跨接到被测负载的另一端，如图2-10所示。
（1）单相有功功率的测量。
① 前接法。电压线圈有“*”号的一端与电流线圈有“*”号的一端连接。如果负载电阻比功率表电流线圈电阻大得多，则采用前接法，如图2-11（a）所示。
图2-11 单相功率表的接法
② 后接法。电压线圈有“*”号的一端与电流线圈无“*”号的一端连接。如果负载电阻比功率表电流线圈电阻小得多，则采用后接法，如图2-11（b）所示。
在实际测量中，接线方法正确，但指针反向，这表明功率输送的方向与预期的相反，此时只要将电流线圈端钮换接即可。
（2）三相有功功率的测量。
① 三相四线制电路。若三相负载和三相电源对称，可用一个单相功率表进行测量（接在任一相线回路上均可），如图2-12（a）所示，然后将功率表的读数乘以3，即得出三相功率；若三相负载不对称，则可用三个单相功率表进行测量，如图2-12（b）所示，这时三相总功率为三表读数之和。
图2-12 三相四线制功率测量线路的连接
② 三相三线制电路。这时可用两个单相功率表来测量三相功率，应用两瓦特计法测量三相电路功率时，两个电流线圈可以串联接入任意两相，此时线圈通过的是线电流，其“*”号端接电源；两个电压线圈的“*”号接该功率表电流线圈所在线上，另一端接到第三线上，其接线如图2-13所示。
图2-13 两瓦特计法测量三相功率
也可用三相功率表进行测量，其接线如图2-14所示。
图2-14 三相功率表的接线
（3）三相无功功率的测量。
① 用单相功率表测量。测量电路如图2-15（a）所示。其实质是将单相功率表中电压U与电流I之间的相位差接成（90°-φ），这时该功率表的读数即为无功功率。功率表电压线圈接线电压UVW，与相电压UU之间有90°的相位差，其读数乘以3，即为三相电路无功功率的数值。
图2-15 用单相功率表测量三相无功功率的接线图
② 用两个单相功率表测量。测量原理同①，其电路接线如图2-15（b）所示。用两表读数差（W1-W2）的绝对值乘以
，即为三相电路无功功率的数值。
③ 用三个单相功率表测量。接线图如图2-15（c）所示。将三个功率表的读数之和除以3，即为三相电路无功功率的数值。
3.电度表
电度表又称为电能表，交流电能的测量一般均采用感应式电度表。其功能是用来累计某段时间内电能的消耗量。电能测量接线与功率测量基本相同，当接入仪用互感器时，要注意使其电压线圈和电流线圈内的电流方向，和不用互感器接入电路时相同。
（1）单相有功电能的计量。在单相电路中，用单相电能表直接在电路上计量有功电能，电度表的接线方式有两种，即“顺入式”和“跳入式”，如图2-16（a）、（b）所示。一般国产电度表多采用“跳入式”接线。单相电能表直接接入电路，要特别注意，其相线与零线绝不能对调，否则会造成触电和漏计电能。如果负载电流超过电能表的额定电流时，电能表电流线圈须经电流互感器后接入电路。此时要注意，电能表的读数乘以电流互感器的电流比后才是实际消耗的电能数，其接线如图2-16（c）所示。
图2-16 用单相电能表测量有功电能的接线
（2）三相三线电路电能的计量。
三相三线电路中，无论三相电压、电流是否对称，一般多采用三相两元件电能表计量有功电能，其接线如图2-17（a）所示。电能表第一、第二元件的电流线圈分别流过电流IU、IW，第一、第二元件的电压线圈分别接入电压UUV、UWV。作用于电能表圆盘上的有功功率为第一元件有功功率和第二元件有功功率之和。
图2-17 三相电路中电能表测量有功电能的接线
（3）三相四线电路有功电能的计量。
采用三相三元件电能表计量电能比较方便，其接线如图2-17（b）、（c）所示。
（4）有功电能表与无功电能表的联合测量。
如图2-18所示的是DS8（D表示电能表，S表示三相三线制）型和DX8（X表示无功）型电能表经仪用互感器接入三相电路的接线图。
图2-18 有功电能表与无功电能表的联合测量接线图
电能表的电压线圈或电流线圈有一个接反时，铝圆盘就会反转。电能表本身附有接线盒，只要按盒盖上说明图进行接线，就不会出现反转现象。
思考题与习题
1.农村供用电验电操作的作用？
2.接地线的作用及技术条件是什么？
3.兆欧表“∞”与“0”调好后其余各刻度点误差较大的原因是什么？怎样排除？
4.钳形电流表各挡均无指示的原因是什么？怎样排除？
5.万用表表针不能调零的原因是什么？怎样排除？
6.电压表和电流表指针指示误差大的原因是什么？怎样排除？