1.5 兆欧表测量电阻（课件）-《电气测量技术》同步精品课堂（高等教育出版社）

1.5 兆欧表测量电阻 电气测量技术 高教版 同步精品课堂 1 学习目标 认识兆欧表 探究指针式兆欧表测电阻的工作原理 掌握并学会使用指针式兆欧表测量电阻 掌握并把控指针式兆欧表的维护与保养 知识目标 能力目标 新知学习 一 、识——认识兆欧表 电气测量 而电气设备实际的工作条件是几百伏或几千 伏，此时绝缘电阻不再是无穷大，可能会变得很小 避免发生触电伤亡及设备损坏等事 故。使用万用表的电阻挡测量电阻，是在低压条件下进行的，如果使用万用表测量电 气设备的绝缘电阻，其阻值可能是无穷大 电气测量中，常常需要检查电气设备、家用电器或电气线路对地及相间的绝缘电 阻，以保证这些设备、电器和线路工作在正常状态 01 02 03 新知学习 一 、识——认识兆欧表 电气测量 常见的兆欧表有指针式和数字式两大类。 兆欧表大多采用手摇发电机供电，故又称摇表，也称绝缘电阻测试仪。 因此，测量电气设备的绝缘电阻要 根据电气设备的额定电压等级来选择仪表，通常使用兆欧表来进行绝缘电阻的测量。 04 05 06 新知学习 一 、识——认识兆欧表 要求 常见的兆欧表如图所示，以小组为单位，仔细观察兆欧表，认识指针式和 数字式兆欧表的外形与结构。 新知学习 一 、识——认识兆欧表 1 . 结构 指针式兆欧表虽然造型各异，但结构大致相似。以ZC11D-7 型指针式兆欧表 为例，如图所示。 新知学习 一 、识——认识兆欧表 2.表盘与刻度 ZC11D-7 型指针式兆欧表的表盘与刻度如图所示。 新知学习 一 、识——认识兆欧表 3.参数及选用 兆欧表主要参数有额定电压、测量范围、准确度等级等，选用兆欧表时，主要选 择它的额定电压及测量范围，部分国产兆欧表参数见表。 型号 规格 型号 规格 型号 规格 ZC25B-1 100 V/100 M0   ZC11E 250 V/250 M0 ZC44-1 50 V/50 MΩ ZC25B-2 250 V/250 MO 500 V/500 MQ ZC44-2 100 V/100 MQ ZC25B-3 500V/500 MO 1000 V/1000MQ ZC44-3 250V/250 MO ZC25B-4 1000 V/1000 MQ 0101T 100 V/100 M0 ZC44-4 500 V/500 MQ ZC11D-1 100 V/500 M0 2525T 250 V/250 M0 ZC48-1 2500 V/50000 MO ZC11D-2 250 V/1000 MO 5050T 500 V/500 MO ZC48-2 5.000 V/100000 MO ZC11D-3 500V/2000 MQ 1010T 1000 V/1000 MQ   ZC52-2 250 V/250 MO ZC11D-4 1000 V/5000 MQ   ZC42A-1 100 V/100 MO 500 V/500 M0 ZC11D-5 2500 V/10000 MΩ 250 V/200 M0 1000 V/1000 MO ZC11D-6 100 V/20 MO ZC42A-2 500 V/500 M0   ZC58 250 V/250 M0 ZC11D-7 250 V/50 MO 1000 V/1000 MO 500 V/1000 MQ ZC11D-8 500 V/100 MQ   ZC42A-3 500 V/500 MO 1000 V/2000 MO ZC11D-9 50V/200 MQ 1000 V/1000 MQ PC58 500 V/2000 M0 ZC11D-10 2500 V/2500 MO ZC37 2500 V/1000 MO   新知学习 一 、识——认识兆欧表 对于低电压的电力设备，其内部绝缘所能承受的电压不高，为了设备安全，此时 应选用额定电压较低的兆欧表。 通常在各种电器和电力设备的测量检修规程中，都对应使用何种额定电压等级 的兆欧表有所规定，具体可参考表。 测试对象 被测设备的额定电压/V 所选兆欧表的额定电压/V   一般电气设备线圈的绝缘电阻 <500 >500 >500 1000 发电机线圈的绝缘电阻 <380 1000 电力变压器线圈的绝缘电阻 >500 1000~2500   电气设备绝缘 <500 500~1000 >500 2500 瓷瓶 一 2500~5000 母线、刀闸 2500~5000 新知学习 一 、识——认识兆欧表 选用兆欧表时，针对不同电气设备要选用符合电压等级的兆欧表。一般 情况下，额定电压在500V 以下的设备，应选用500 V 或 1 0 0 0V 的兆欧表；额定 电压在500V 以上的设备，选用1000~2500V 的兆欧表。 要注意不要使测量范围超出被测绝缘电阻阻值过多，否则读数将产生较 大误差。 01 02 新知学习 二 、探——探究指针式兆欧表测电阻的工作原理 1. 内部结构 兆欧表的基本结构是一台手摇式发电机和一只磁电系比率表。 手摇式发电机的容量很小，但输出电压很高 兆欧表就是根据手摇式发电机发出的电压高低来进 行分类的，如500V 、1000V 等。 磁电系比率表是一种特殊形式的磁电系测量机构 02 01 03 新知学习 二 、探——探究指针式兆欧表测电阻的工作原理 磁电系比率表是一种特殊形式的磁电系测量机构，其基本结构如图所示，它有两个动圈，动圈内的电流是通过导流丝引入的，两个动圈彼此间成α角交 叉，并连同指针固定于同一转轴上。此外，动圈内的圆柱形铁心开有一个缺口，所以 磁路系统的气隙内的磁场是不均匀的。 新知学习 二 、探——探究指针式兆欧表测电阻的工作原理 01 02 03 偏转角α 偏转角α的大小由两个动圈 电流之比决定，α与测量电路中的电源电压无关。 力矩平衡 当两个力矩平衡 时，指针将停留在某一个位置上，相应的偏转角为α。 测量 磁电系比率表两个动圈中的电流(I、I₂)方向相反，产生两个方向相反 的转动力矩，若I₁ 产生的为转动力矩，则I₂ 产生的为反作用力矩。 新知学习 二 、探——探究指针式兆欧表测电阻的工作原理 2.工作原理 兆欧表的测量线路如图所示，动圈1、内附电阻R。与被测电阻R 串联， 动圈2和内附电阻R、串联，它们都接到手摇式发电机的两端，承受相同的电压U。 设两动圈电阻分别为R、R₂,当兆欧表结构一定时，R₁、R₂、Re、R、均为定值。此 时，兆欧表可动部分的偏转角α与被测电阻R 有关，且兆欧表标度尺的刻度是不均匀的。 新知学习 二 、探——探究指针式兆欧表测电阻的工作原理 2.工作原理 当被测电阻R 为零时，I₁ 为最大，指针偏转至最大位置，即指针指零；当被测电 阻 R 非常大时，I 为零，此时转动力矩也为零，在I₂ 所产生的反作用力矩的作用下，指针偏转到刻度“o”的位置。 在这两种情况下，由于动圈2正好转到铁心缺口处，所产生的磁场与缺口处由 永久磁铁产生的恒定磁场方向一致，这时不再产生反作用力矩，线圈停止转动，测量 范围为0~0。另外，由于兆欧表没有产生反作用力的游丝，所以使用前其指针可以 停留在标度尺的任意位置上。 01 02 工作原理 新知学习 二 、探——探究指针式兆欧表测电阻的工作原理 2.工作原理 ② 有些兆欧表内部装有手摇式发电机的离心调整装置，使转子以恒定速度 转动，以保持其输出电压稳定。 ① 兆欧表的手摇式发电机发出的电压是不稳定的，它与手摇速度有关。当 电压太低时，将引起两个动圈的力矩都减小，会使测量结果的误差增大。同时，在 电压太低的情况下测量出的绝缘电阻也不能作为在规定电压值下的绝缘电阻， 因此在使用兆欧表时，发电机转速不宜太慢或太快。 新知学习 三 、做 — — 使用指针式兆欧表测量电阻 在兆欧表未接通被测电阻之前，摇动手 柄使发电机的转速为120 r/min,观察指针是 否指在标度尺“”的位 置。符合上述条件者即 良好，否则不能使用 新知学习 三 、做 — — 使用指针式兆欧表测量电阻 将端钮L和E短接，缓慢摇动手柄，观察指 针是否指在标度尺的“0”位置。符合上述条 件者即良好，否则不能 使用 新知学习 三 、做 — — 使用指针式兆欧表测量电阻 将兆欧表的接线柱“L”接被测相绕组一 端，接线柱“E”接电动 机机座上没有油漆的部 位或连到接线盒内的接 地螺钉，分别测量三相 绕组的对地绝缘电阻 新知学习 三 、做 — — 使用指针式兆欧表测量电阻 将兆欧表的接线柱“L”和接线柱“E”分别 接在不同的两相绕组出 线端，可多次测量 新知学习 三 、做 — — 使用指针式兆欧表测量电阻 线路接好后，可按顺时针方向摇 动摇柄，摇动的速度由慢而快，当 转速达到120 r/min左右时，保持 匀速摇动，指针稳定约1 min后读 数，但是要边摇边读数，不能停下 来读数。 如图所示，测得电动机某相绕 组对地绝缘电阻约为16 MΩ 新知学习 三 、做 — — 使用指针式兆欧表测量电阻 兆欧表使用注意事项： ② 兆欧表与被测对象之间的连线应选用绝缘良好的单股线，不能用双股线 或绞线，以免影响测量结果。 ④ 兆欧表的手摇式发电机产生的电压较高，测量过程中不得触及引线的裸露部分。 ③ 测量过程中，若发现兆欧表指零，说明被测部位已被击穿，应立即停止测 量，以免损坏仪表。 ① 测量时要将兆欧表水平放稳。 01 02 03 04 新知学习 三 、做 — — 使用指针式兆欧表测量电阻 兆欧表使用注意事项： ⑥ 兆欧表停止转动之前或被测设备未放电之前，严禁用手触及。 ⑧ 测量时还应记下环境温度、湿度、被测物的有关状况，以便对测量结果进行分析。 ⑦ 测量结束，对于大电容设备要放电，放电方法是将被测物用导线对地短路放电。 ⑤ 只能在设备不带电，也没有感应电流的情况下测量。 05 06 07 08 新知学习 四 、修 — — 指针式兆欧表的维护与保养 指针式兆欧表维护与保养方法 过程 维护与保养方法 使用前 先进行开路试验与短路试验，检查兆欧表是否完好       使用中 在邻近雷电和带高压导体的设备时，禁止使用兆欧表进行测量，只有在设备不 带电，而又不可能受到其他感应电而带电时，才能进行测量 当被测物表面的影响很显著而又不易除去时(如潮湿等),需接“屏蔽”进行测量 当测量电容的介质绝缘电阻时，应按电容器耐压高低选用兆欧表，接线时使L 端与电容器正极相连接，E端与负极连接，不可接反，否则会使电容器击穿         使用后 测试完大电容电气设备时，必须先将被测物对地短路放电后，再停止手柄转 动，以防止电容器放电使兆欧表损坏 避免剧烈长期振动，使表头轴尖受损而影响刻度指示 在不使用时应放在固定的地方，环境温度不宜太热或太冷，切勿放在潮湿、污 秽的地面上，并避免置于有腐蚀作用气体的附近 要定期校验其准确度 1.兆欧表主要用于测量哪种类型的电阻？ A. 导体电阻 B. 绝缘电阻 C. 半导体电阻 D. 接触电阻 课堂练习 答案：B 解析：兆欧表设计用于测量绝缘材料的电阻，以确保电气设备具有良好的绝缘性能。 2.兆欧表的测量范围通常是多少？ A. 0到10欧姆 B. 0到10兆欧姆 C. 0到1000伏特 D. 0到1000安培 课堂练习 答案：B 解析：兆欧表的测量范围通常从0开始，可以测量到10兆欧姆或更高的绝缘电阻。 3.在使用兆欧表之前，为什么需要对设备进行放电？ A. 保护操作者 B. 保护兆欧表 C. 确保测量准确性 D. 所有以上原因 课堂练习 答案：D 解析：对设备进行放电可以保护操作者和兆欧表，同时确保测量结果的准确性。 4.兆欧表的测试电压通常是多少？ A. 4伏特 B. 100伏特 C. 500伏特 D. 1000伏特 课堂练习 答案：D 解析：兆欧表通常使用1000伏特的测试电压来测量绝缘电阻，但也可能使用其他电压级别。 5.兆欧表的哪一部分用于产生测试电压？ A. 手摇发电机 B. 内置电池 C. 外部电源 D. 被测设备本身 课堂练习 答案：A 解析：传统的兆欧表使用手摇发电机来产生测试电压，现代兆欧表可能使用内置电池。 6.在测量绝缘电阻时，兆欧表的哪一部分与被测设备接触？ A. 测试线 B. 探头 C. 表笔 D. 所有以上部分 课堂练习 答案：D 解析：兆欧表的测试线、探头和表笔都可能与被测设备接触，以便进行绝缘电阻的测量。 7.兆欧表的读数单位是什么？ A. 欧姆（Ω） B. 兆欧姆（MΩ） C. 安培（A） D. 伏特（V） 课堂练习 答案：B 解析：兆欧表的读数单位通常是兆欧姆（MΩ），用于表示绝缘电阻的大小。 8.在测量绝缘电阻时，兆欧表的指针应该指向哪个位置？ A. 最大刻度 B. 最小刻度 C. 零位 D. 中间位置 课堂练习 答案：A 解析：兆欧表的指针应该指向最大刻度，表示绝缘电阻值最高，这是理想的绝缘状态。 课堂小结 1、简述指针式兆欧表维护与保养方法。 2、简述兆欧表使用注意事项。 3、简述使用指针式兆欧表测量电阻的方法。 作业布置 感谢观看 $$