电流表和电压表连接问题探究
2016-04-13赵晶晶北方工业学校
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电流表和电压表连接问题探究
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摘要:随着电气时代的到来,日常生活当中人们会应用到许多电力测试仪器和电力设备。电流表和电压表作为常用的电力测量设备始终备受关注。本文对电流表和电压表的连接问题加以简述,以供大家交流学习。
关键词:电流表电压表连接电路
电流表和电压表是电工仪器检测的基本装置,在电力系统中得到了广泛应用,是电力检测工作最常用的仪器。正因为其在电力检测工作中的基础地位和重要作用,与其相关的控制知识是从业人员必须掌握的,其组成材料、工作原理、连接问题和注意事项也是从业人员应该熟悉的。
一、基本工作原理
电力测量最常见的仪表就是电流表和电压表,其重要组成元件是永磁铁和永磁铁中可以转动的线圈。当其工作时,有电流从线圈中通过,转动扭矩力是线圈在磁场作用力下产生的,当电流和电压越来越高时,这种扭矩力也会越来越强,仪表的指针也就会随之变化,人们就可以通过表盘上的显示来读取相应的电流值和电压值。
二、电压表电流表的选用
交流电是我国当前最常用的电力系统,故电流表和电压表也常常主要选择交流电磁系列仪表,根据电流表和电压表在安装中的差异,将其分为直接接入型和比数接入型。在规格上,直接接入型电流表大致有0.5、1、2、3、5、10、15、20、30、50、75、100、150、200(A)等,而比数接入型电流表因为配套使用了电流互感器,其规格可高达300、400、600(A)。
选择电流表和电压表时,不但要考虑到仪表运行的特殊环境,还要控制仪表自身的准确度和误差,这样才能在仪表选择上做到科学合理。安装仪表之前,要检查仪表自身是否存在误差,并对误差进行提前校正,只有达到电力检测要求的仪表才能进行安装。由于电流表和电压表自身复杂和不完善的结构,通常情况下,其元件在安装过程中容易被磁场、摩擦力等因素影响,造成转动误差,同时如果存在实际结果与测量结果不符,也可能是错误的安装方法造成的。当前安装电流表和电压表时主要存在以下几方面的误差:
一是绝对误差。主要指通过测量所得到的实际结果与真实值进行比较,差值很大的现象,这种差值可正可负,在安装电流表、电压表之前,必须对这一误差进行测试。
二是相对误差。当绝对误差的误差值在一定范围之内时,也称绝对误差为相对误差,因此相对误差也可能是正的,也可能是负的。
三是相对额定误差。其是通过绝对误差与仪表最大量程的比值再乘以100%得到,因此这种误差值是一个百分数,通常也被称为允许误差,
在选择仪表时要充分考虑实际过程中的需要情况,要特别重视仪表的精度等级,选择满足测量要求的电流表和电压表,并将仪表的误差值用数据的形式表现出来,这种误差就是满足实际测量要求的允许误差值。在互感器的应用过程中对这种仪表有着明确的等级划分,电能表的等级通常控制在0.5级以内。
三、电流表、电压表连接中的常见错误
1.量程选择错误。我们通常所用的电压表和电流表都有两个量程和三个接线柱,因此,安装过程中要正确选择仪表的量程,避免因量程不够造成仪表损坏或量程过大使测量结果不准确情况的发生。在对电压表的量程进行选择时,应选择等于或者稍大于电源电压的量程。而对电流表的量程选择时,应以电路中的最大电流为主,即通过最小电阻时电路中所产生的电流,从而使电流表量程的选择更加科学严谨。如果在量程选择之前并不清楚电源电压,可在量程选择之前应用试触法对电源电压进行测量,在应用试触法时应先将仪表调到最大量程,然后在根据指针的偏转清楚来确定测量值。
2.“+”、“-”接线柱接反。在电路连接的过程中,应首先对串联部分进行连接,然后再从电源的正极开始按照电流流经电路元件的先后次序进行连接。再对电流表进行连接时,应从“+”接线柱,从“-”接线柱出,
3.电流表电压控制错误。当电路中的电阻趋于无限小,电阻相当于导线,而这种趋于无限小电阻与用电器是并联关系时,那么此时电流不会通过用电器,导致用电器不能正常工作,全部电流通过电流表流回到电源的负极,整个电路中存在极大的电流,超过了电源的承载能力会被损坏,此时电流表由于有大量电流通过会导致温度升高,严重的时候有可能引起火灾。
四、电压表电流表组合使用接法
在当前的电力系统中,电压表、电流表的组合使用是最常用测量的方法,这也是保障两种仪表性能的有效应用、减小误差影响的主要方法。电压表和电流表在应用中的具体接线方法,我们做如下分析。
1.两种仪表配合使用、相互协调。在电力系统中,电压表或是电流表通常不会单独应用,两种仪表在应用过程中相互配合,因此,在应用过程中我们应该对两种仪表进行整合和分析。在仪表的使用过程中受到多种因素的影响,如电阻大小、误差、环境、应用情况等,如果在连接过程中没有将这些因素考虑在内,那么仪表在使用过程中必然存在较大的误差。
2.参照待测电阻估值确定电流表的接法。电流表的节线方法分为内外两种,究竟采用哪种接线方法要先对待测电阻进行估值然后在确定,仪表自身存在的系统误差的不能避免,但电流表的具体接线方法也要正确选取,从而减少测量误差的产生。在多数情况下,应用伏安法对电阻进行测量时,必须事先确定好电流表的接线方式是内接还是外接,这样可以有效减少实验环节不够完善所造成的系统误差。
五、结束语
电压表、电流表在应用过程中究竟应该如何接线,应结合国家计量检定相关章程以及实际的应用情况来确定,重要的是要做到正确连接电路中的各个元件,然后根据测量范围合理选择电压表、电流表的量程,正确接线,减少测量过程产生的误差,确保测量结果准确。
参考文献:
[1]孔祥利,刘宾,郑茂盛,李立科,王浩西.铁心对线圈不同连接方式下电感的影响[J].理化检验(物理分册),2010(03)
[2]孔祥利,刘宾,郑茂盛,李立科,王浩西.铁心对线圈不同连接方式下电感的影响[J].理化检验(物理分册),2010(03)
[3]李国庆,彭石,张少杰,王振浩.变压器与并联电容器的铁磁谐振分析[J]. 电力系统保护与控制,2014(09)