2021年4月12日,

|你真的能把所有的功能都放在一个测试仪里吗?

杰夫·乔伊特著,梅格

电子测试技术的一个重要趋势是特性和功能的整合,这一趋势正在积聚势头。在寻找新的或替代测试者时,这是值得研究的,因为你可能“一石二鸟”。你不一定要把一个绝缘测试器换成另一个绝缘测试器,但是你可以利用多功能测试器的优势。

20世纪上半叶,电气测试设备的发展相对缓慢。这些仪器对它们的功能来说还不错,但它们通常专注于一到三个功能。由高质量品牌制造的单个测试器有时会由最终的技术人员在一个板上或永久标签上签字,因为他们被期望使用无穷无尽。信不信由你,其中一些至今仍在使用。但是参考电阻、十进位开关和模拟显示器相当限制了用单一仪器所能做的事情。很多工作需要很多箱子。

创新:发明之母

本世纪中叶后,创新开始加速,大约在20世纪70年代微处理器技术的引入带来了巨大的飞跃,并一直延续到21世纪。多个功能和应用程序现在可以在一个手持测试器中协调。但是请记住,用一个平庸的测试员替换两个高质量的测试员绝对不是一件好事。促销活动可能会宣传多功能测试员可以做的许多事情,这可能令人印象深刻,但你需要知道你购买的是什么。好消息是,在电气测试中,有独立的标准和标准操作规程可以区分“真正的”和“想要的”。

知道在测试者身上寻找什么

在寻找多测试员时,一定要注意某些特性。一个测试仪应该具备的最重要的功能之一是防止电弧闪光/电弧爆炸,因为电弧闪光/电弧爆炸对操作者是致命的。像“安全”这样的口头声明毫无意义。幸运的是,有一个国际标准使用编号系统对这种保护进行评级。无论您选择什么测试人员,都必须被这样评价。您应该注意的标准是IEC 61010-1。熟悉它,并始终使用对测试环境正确评级的仪器。

请记住,随着仪器变得越来越小,制造商面临着一个设计上的挑战,要防止致命的内部电弧。IEC额定值告诉操作者仪器可以安全使用的地方。如果没有提供额定值,就不要购买该测试仪。

测量仍然是任何电子测试的核心功能,所以在选择购买仪器时,这应该是首要考虑的。许多操作人员仍然喜欢通过机械模拟结果得到的测试仪和测试项目之间的相互作用,但液晶显示器在精度和分辨率上有了巨大的飞跃。这些显示器提供了丰富的附加数据,包括单个测试中的电压、电流和电阻,以及对测试条件(如噪声干扰)进行重要检查。老前辈们最喜欢的指针旅行,也可以通过电子方式实现。但你可能会有兴趣确定你看到的是一个真正的对数弧,而不仅仅是一个曲线条形图。在后一种情况下,旅行可能会被误解并导致错误的结论。

警惕“门门通样样稀松”的人。

对于电气测试,特别是维护和故障排除,最明智的观点之一是“时间就是金钱”。测试设备主要从测量的角度来看待,这是正确的,但也要考虑易用性和速度。近几十年来,这些方面得到了显著改善。缩小尺寸可以把整个工具箱的仪器合二为一。但是,当考虑多种功能时,请注意并记住质量仍然是最重要的。小心那些能做很多事情,但没有一件做得很好的仪器。这已经没有必要了。单台仪器可以实现多种功能和高质量的测量。另外,要小心一些工具,这些工具有一些很受欢迎的功能,但却牺牲了一些更基本或有限的功能,这些功能可能会在关键问题上拖延您的测试。

这是可能的有所有在一个测试

安全、功能、准确性和测试速度都可以集中在一件测试设备上。考虑手头的任务,在许多情况下,它们可能一起包含在一个单一的测试仪器中。一个常见的任务是使电气设施免受NFPA 70的影响,通常被称为国家电气代码。这是一份广受尊重的文件,它保证了电力设施的安全。它不关注最大效率或性能;然而,它确实保证了该设施已经过测试和证明,对电刑和火灾等危险是安全的。在投入使用之前,可以对发电厂进行最后的检查。测试电路的完整性和适当的接地。单台多功能测试设备就可以做到这一点。


图1 -多功能测试机巧妙地结合了形式和功能,提供速度和准确性。

NFPA 70多功能测试仪的核心功能是绝缘测试和地面测试。为了操作人员的方便和安全,还有其他功能。测试器体积小,重量轻,大约2磅,易于操作。选择开关是操作人员的主要方便之处。膜开关属于实验室。在现场,操作人员可能会戴上安全手套,需要能够将一个开关转换到所需的功能,并准备好进行测试。需要减少或消除复杂的设置过程。如果出现停顿或注意力分散,操作者只需看看仪表板,看看他或她在测试过程中的位置。


图2 -集成的仪表和引线颜色编码使设置容易,并消除错误。

绝缘测试

绝缘测试通过在绝缘上施加测试电压,测量通过的泄漏电流,然后将其转换为电阻,从而确认线路和设备的完整性。考虑到人体通常将5毫安解释为冲击,而0.5是感知的下限,显然任何泄漏都应限制在纳米安培甚至皮安培的范围内。

因此,绝缘测试的结果应该在兆欧甚至千兆欧范围内。在新线路上,如果你一整天都在测试,得到的只是超出范围的读数,不要感到惊讶。这很好。但是,如果木匠在电线上钉一个钉子并使其短路,那就会显示为0或在khm (k ω)以下的范围内。

明智地放置鳄鱼夹,通过绝缘施加测试电压是快速或详尽测试的关键。这通常是由操作者自行决定的。例如,所有三个阶段都可以同时测试到地面。在测试器上放的东西越多,读数就越低。因此,如果达到了一个良好的、舒适的高读数,那么单独测试每个阶段的读数就会更高。没有必要做这么多。另一方面,如果作业者希望进行彻底的测试,那么每一种组合——相到相,相到地等等——都可以单独进行测试。测试器通常有测试电压选择,例如100、250、500和1千伏。500V的测试是建筑布线的通用测试,1kv的测试用于故障排除,因为在较高的电压下可能会暴露出早期的损坏或缺陷。对于比较敏感的电路,如电信/数据通信、计算机和其他此类设备,较低的测试电压可能是合适的。

地面测试

按一下绝缘选择器,操作就会移到接地测试选择器上。这将验证是否存在有效的接地棒或其他接地电极,并以足够低的电阻安全地将任何故障电流引入地球,而不是通过设备或人。测试是用长引线和金属探头在土壤中插入一段距离进行的。远端探头在土壤中建立一个明显的测试电流。与直流绝缘测试不同的是,这种测试是在交流方波下进行的,除了在土壤中传播的噪声外,还可以获得清晰可识别的信号。第二个探头从土壤电阻中感应电压降,并将两种测量结合起来产生显示在显示器上的电阻。在这方面,代码是宽容的,指定了25 ω或更少,或第二个驱动杆。这可以用于住宅接地,但对于商业和工业,建议使用更低的值,5 ω或更少。

地面测试功能通常会选择使用的终端。二极函数是地面测试的一个重要推论;也就是说,成键。从设备到母线的所有接地导体都应进行低电阻连续性测试。这可以很容易地完成选择器的位置,使一个两极测试仪,很像一个DMM,但具有长引线用于地面测试的优势。

3极位置是用于铁芯接地测试的电极、电流和电压探头。此外,测试仪还可以提供电流和电压钳。串联使用时,可以通过对地面进行夹紧测试来替代较长的引线和安装时间。但是,在你了解这个方法的局限性之前,千万不要这样做……缩短并打开……否则,它可能只是浪费时间。单独使用,电流钳可以是一个有价值的工具,在打样电气系统和故障排除问题。


图3 -典型钳接接地电阻测试原理图

连续性和电压函数也很重要

连续性和电压功能在这类测试中几乎是自动的,因为它们已经包含在更复杂的测量中。但它们给了操作人员两个额外的工具来测量、检查和打样电路,在电压表的情况下,增加了安全性。考虑一个有存储和下载功能的乐器是个好主意。它可以简单到只需按下一个按钮就可以存储结果,还可以省去日后与客户、客户、检查员、保险甚至法律案件打交道时的麻烦。

在过去,双功能或多功能的仪器有时只是两个或两个以上的盒子缝在一起,几乎没有功能集成。21世纪的技术使两全其美成为可能——一种仪器,不仅具有多种功能,而且所有功能都很好。这就节省了操作员的时间,减少或消除了错误。

杰夫·乔维特Megger的高级应用工程师,在应用和仪器方面有超过40年的经验。作为公认的行业专家,Jowett是包括NETA和NJATC在内的行业组织的频繁演讲者,为行业杂志撰写了大量文章,出席了研讨会并主持了多个行业培训课程。他是IEEE和81标准修订委员会的成员,测量地面电阻和电位梯度的推荐指南。他获得了宾州Collegeville Ursinus Collet的生物学学士学位。