电气检测专业知识

电气检测专业知识培训讲义一、安全1、安全电压按国家规定， 正常条件下， 36V 以下为安全电压， 但在金属容器内或在潮湿地方作业时，电压等级应降至 24V 以下为安全电压，所谓安全电压即人体直接接触时，对人体不能造成伤害的电压等级。2、保护接地电阻、重复接地电阻、工作接地电阻、防雷接地电阻值有何规定工作接地电阻值和保护接地电阻值不大于 4 欧姆，重复接地电阻值不大于10 欧姆，防雷接地电脑阻值不大于 30 欧姆。3、验电A、高压验电高压验电中必须用专用高压验电电笔， 并特别注意用相应电压等级的验电笔。并严格按验电笔上的使用说明使用。高压电气设备检修前， 所有停电工作做完后， 应再进行一次验电之后还要挂接地线或合接地开关，确认电源已停电后才能进行设备检修。高压开关分断后， 必须挂警示牌 （有人检修， 严禁送电） 有锁死机构的要启用锁死机构，并由检修人员带走钥匙。没有的要派专人看守。B、低压验电检修部位已停电后， 应先找一处确实有点的部分进行试验电笔， 验电笔前端金属头应接触到带电体， 手触到电笔尾端的金属圈， 氖管亮说明有电， 不亮则认为已停电， 或用电压表测量， 但不要立即用手去抓检测物， 应用手指背轻触检修体金属部分，无电击现象再进行检修。附近无验电笔及相应仪器时， 万不得已的情况也可采用手指背触电方式确定线路是否带电（但注意线路或开关必须确认是低压设备或线路） 。同样，低压电气设备检修时，也应在开关上挂上“有人检修，禁止合闸”之类的标示语。有必要时派专人看守。设备检修前验电工作相当重要，这项工作直接关系到作业人员的人身安全，绝对不可忽视。4、漏电断路器与空气开关的区别A、空气开关是我们平常的熟称，它正确的名称叫做空气断路器。空气断路器一般为低压的，即额定工作电压为 1Kv。空气断路器是具有多种保护功能的、能够在额定电压和额定工作电流状况下切断和接通电路的开关装置。 它的保护功能的类型及保护方式由用户根据需要选定。 如短路保护、 过电流保护、 分励控制、欠压保护等。 其中前两种保护为空气断路器的基本配置， 后两种为选配功能。 所以讲空气断路器还能在故障状态 （负载短路、 负载过电流、 低电压等） 下切断电气回路。B、漏电开关的正确称呼为剩余电流保护装置 以下简称 RCD，是一种具有特殊保护功能 （漏电保护） 的空气断路器。 它所检测的是剩余电流， 即被保护回路内相线和中性线电流瞬时值的代数和 其中包括中性线中的三相不平衡电流和谐波电流 。为此， RCD 的整定值，也即其额动作电流 IΔ n，只需躲开正常泄漏电流值即可， 此值以 mA 计， 所以 RCD 能十分灵敏地切断保护回路的接地故障，还可用作防直接接触电击的后备保护。漏电保护器是一种利用检测被保护电网内所发生的相线对地漏电或触电电流的大小， 而作为发出动作跳闸信号， 并完成动作跳闸任务的保护电器。 在装设漏电保护器的低压电网中， 正常情况下， 电网相线对地泄漏电流 （对于三相电网中则是不平衡泄漏电流） 较小， 达不到漏电保护器的动作电流值， 因此漏电保护器不动作。 当被保护电网内发生漏电或人身触电等故障后， 通过漏电保护器检测元件的电流达到其漏电或触电动作电流值时， 则漏电保护器就会发生动作跳闸的指令，使其所控制的主电路开关动作跳闸， 切断电源， 从而完成漏电或触电保护的任务。它除了空气断路器的基本功能外， 还能在负载回路出现漏电 （其泄漏电流达到设定值） 时能迅速分断开关， 以避免在负载回路出现漏电时对人员的伤害和对电气设备的不利影响。C、漏电开关不能代替空气开关。虽然漏电开关比空气开关多了一项保护功能， 但在运行过程中因漏电的可能性经常存在而会出现经常跳闸的现象， 导致负载会经常出现停电， 影响电气设备的持续、 正常的运行。所以， 一般只在施工现场临时用电或工业与民用建筑的插座回路中采用。漏电开关也可以说是空气开关的一种， 机械动作、 灭弧方式都类似。 但由于漏电开关保护的主要是人身，一般动作值都是毫安级。另外， 动作检测方式不同 漏电开关用的是剩余电流保护装置， 它所检测的是剩余电流，即被保护回路内相线和中性线电流瞬时值的代数和 其中包括中性线中的三相不平衡电流和谐波电流 。为此其额动作电流只需躲开正常泄漏电流值即可 （毫安级） ， 所以能十分灵敏地切断接地故障， 和防直接接触电击。 而空气开关就是纯粹的过电流跳闸（安级） 。5、触电事故的分类触电是泛指人体触及带电体。触电时电流会对人体造成各种不同程度的伤害。触电事故分为两类一类叫“电击” ；另一类叫“电伤” 。1电击及其分类所谓电击，是指电流通过人体时所造成的内部伤害，它会破坏人的心脏、 呼吸及神经系统的正常工作， 甚至危及生命。 其根本原因 在低压系统通电电流不大且时间不长的情况下， 电流引导起人的心室颤动， 是电击致死的主要原因； 在通过电流虽较小， 但时间较长情况下， 电流会造成人体窒息而导致死亡。 绝大部分触电死亡事故都是电击造成的。 日常所说的触电事故， 基本上多指电击而言。电击可分为直接电击与间接电击两种。直接电击是指人体直接触及正常运行的带电体所发生的电击； 间接电击则是指电气设备发生故障后， 人体触及该意外带电部分所发生的电击。 直接电击多数发生在误触相线、 刀闸或其它设备带电部分。 间接电击大都发生在大风刮断架空线或接户线后， 搭落在金属物或广播线上， 相线和电杆拉线搭连， 电动机等用电设备的线圈绝缘损坏而引起外壳带电等情况下。2电伤及其分类电伤是指电流的热效应、化学效应或机械效应对人体造成的伤害。①电弧烧伤， 也叫电灼伤， 它是最常见也是最严重的一种电伤， 多由电流的热效应引起， 具体症状是皮肤发红、 起泡、 甚至皮肉组织被破坏或烧焦。 通常发生在 低压系统带负荷拉开裸露的刀闸开关时电弧烧伤人的手和面部； 线路发生短路或误操作引起短路； 高压系统因误操作产生强烈电弧导致严重烧伤； 人体与带电体之间的距离小于安全距离而放电。②电烙印，当载流导体较长时间接触人体时，因电流的化学效应和机械效应作用， 接触部分的皮肤会变硬并形成圆形或椭圆形的肿块痕迹， 如同烙印一般。③皮肤金属化，由于电流或电弧作用 熔化或蒸发 产生的金属微粒渗入了人体皮肤表层而引起，使皮肤变得粗糙坚硬并呈青黑色或褐色。二、常见名词1、照度照度是指单位面积上接收到的光能量。 照度符号是 E， 照度单位是勒克斯 （ lx） ，计算式为 Eφ /A 式中 φ ---- 光通量， lm； A---- 照明面积， m2； E---- 照度， lx。1 勒克斯相当于 1 m2 被照面上光通量为 1 流明（ lm）时的照度。夏季阳光强烈的中午地面照度约为 50000lx，冬天晴天时地面照度约为 2000lx，晴朗的月夜地面照度约 0.2lx。2、负荷率在一定时间内， 平均负荷与最高负荷之比的百分数。 用以衡量负荷的均衡性。3、电阻率又叫电阻系数或叫比电阻。 是衡量物质导电性能好坏的一个物理量， 以字母ρ 表示，单位为欧姆 * 毫米平方 /米。在数值 上等于用那种物质做的长 1 米 ,截面积为 1 平方毫米的导线，在温度 20℃ 时的电阻值，电阻率越大，导电性能越低。则物质的电阻率随温度而变化的物理量，其数值等于温度每升高 1℃ 时，电阻率的增加与原来的电阻电阻率的比值，通常以字母 α 表示，单位为 1/℃ 。4、电阻的温度系数表示物质的电阻率随温度而变化的物理量，其数值等于温度每升高 1℃ 时，电阻率的增加量与原来的电阻率的比值，通常以字母 α 表示，单位为 1/℃ 。5、电导率又叫电导系数， 也是衡量物质导电性能好坏的一个物理量。 大小在数值上是电阻的倒数，以字母 γ 表示，单位为米 /欧姆 * 毫米平方。6、击穿绝缘物质在电场的作用下发生剧烈放电或导电的现象叫击穿。7、介电常数又叫介质常数， 介电系数或电容率， 它是表示绝缘能力特性的一个系数， 以字母 ε 表示，单位为法 /米。三、 传感器1、传感器的分类传感器分类方法很多，常用的有 2 种 一种是按被测的参数分，另一种是按变换原理来分。 通常按被测的参数来分类， 可分为热工参数 温度、 比热、 压力、流量、液位等 ; 机械量参数 位移、力、加速度、重量等 ; 物性参数 比重、浓度、算监度等 ; 状态量参数 颜色、裂纹、磨损等。温度传感器属于热工参数。温度传感器按传感器于被测介质的接触方式可分为 2 大类 一类是接触式温度传感器， 一类是非接触式温度传感器， 接触式温度传感器的测温元件与被测对象要有良好的热接触， 通过热传导及对流原理达到热平衡， 这时的示值即为被测对象的温度。 这种测温方法精度比较高， 并在一定程度上还可测量物体内部的温度分布， 但对于运动的、 热容量比较小的、 或对感温元件有腐蚀作用的对象， 这种方法将会产生很大的误差。非接触测温的测温元件与被测对象互不接触。 目前最常用的是辐射热交换原理。 此种测温方法的主要特点是可测量运动状态的小目标及热容量小或变化迅速的对象，也可测温度场的温度分布，但受环境的影响比较大。2、传感器的原理及发展传统的分立式温度传感器 热电偶传感器热电偶传感器是工业测量中应用最广泛的一种温度传感器， 它与被测对象直接接触，不受中间介质的影响，具有较高的精确度 ; 测量范围广，可从 -50 ℃-1600 ℃进行连续测量，特殊的热电偶如金铁 - 镍铬，最低可测到 -269 ℃，钨 -铼最高可达 2800 ℃。热电偶传感器主要按照热电效应来工作。将两种不同的导体 A 和 B 连接起来，组成一个闭合回路，即构成感温元件，如图 1 所示。当导体 A 和 B 的两个接点 1 和 2 之间存在温差时，两者之间便产生电动势，因而在回路中形成一定大小的电流， 这种现象即称为热电效应， 也叫温差电效应。 热电偶就是利用这一效应进行工作的。热电偶的一端是将 A、 B 两种导体焊接在一起，称为工作端，置于温度为 t 的被测介质中。另一端称为参比端或自由端，放于温度为 t0 的恒定温度下。 当工作端的被测介质温度发生变化时， 热电势随之发生变化， 将热电势送入计算机进行处理，即可得到温度值。热电偶两端的热电势差可以用下式表示 EtEt-Et0 式中 Et 热电偶的热电势Et 温度为 t 时的热电势Et0 温度为 t0 时的热电势当参比端的温度 t0 恒定时，热电势只于工作端的温度有关，即 Etft 。当组成热电偶的热电极的材料均匀时， 其热电势的大小与热电极本身的长度和直径无关，只与热电极的成分及两端的温度有关。3、电流传感器电流传感器是传感器的一种分类， 其主要信号源是采集信号的电流大小 主要参数为其电流大小 检测方法一般是检测电流特性的器件， 一般有电流表之类的工作原理主要是霍尔效应原理 . 霍尔效应是磁电效应的一种，这一现象是霍尔（ A.H.Hall ， 1855 1938）于 1879 年在研究金属的导电机构时发现的。后来发现半导体、 导电流体等也有这种效应， 而半导体的霍尔效应比金属强得多， 利用这现象制成的各种霍尔元件， 广泛地应用于工业自动化技术、 检测技术及信息处理等方面。 霍尔效应是研究半导体材料性能的基本方法。 通过霍尔效应实验测定的霍尔系数， 能够判断半导体材料的导电类型、 载流子浓度及载流子迁移率等重要参数。流体中的霍尔效应是研究 “ 磁流体发电 ” 的理论基础。4、电流传感器主要特性参数A、标准额定值 IPN 和额定输出电流 ISN IPN 指电流传感器所能测试的标准额定值，用有效值表示（ A.r.m.s ） ， IPN的大小与传感器产品的型号有关。 ISN 指电流传感器额定输出电流，一般为10400mA ，当然根据某些型号具体可能会有所不同。B、 偏移电流 ISO 偏移电流也叫残余电流或剩余电流， 它主要是由霍尔元件或电子电路中运算放大器工作状态不稳造成的。 电流传感器在生产时， 在 25℃， IP0 时的情况下，偏移电流已调至最小， 但传感器在离开生产线时， 都会产生一定大小的偏移电流。产品技术文档中提到的精度已考虑了偏移电流增加的影响。C、 线性度线性度决定了传感器输出信号（副边电流 IS）与输入信号（原边电流 IP）在测量范围内成正比的程度。D、 温度漂移偏移电流 ISO 是在 25℃时计算出来的，当霍尔电极周边环境温度变化时，ISO 会产生变化。因此，考虑偏移电流 ISO 的最大变化是很重要的，其中， IOT是指电流传感器性能表中的温度漂移值。E、 过载电流传感器的过载能力是指发生电流过载时， 在测量范围之外， 原边电流仍会增加， 而且过载电流的持续时间可能很短， 而过载值有可能超过传感器的允许值，过载电流值传感器一般测量不出来，但不会对传感器造成损坏。F、 精度霍尔效应传感器的精度取决于标准额定电流 IPN。在 25℃时，传感器测量精度与原边电流有一定影响， 同时评定传感器精度时还必须考虑偏移电流、 线性度、温度漂移的影响。