I. การตีความมิเตอร์กระแสสลับ

เครื่องมือวัดไฟฟ้าส่วนใหญ่เป็นอุปกรณ์แม่เหล็กไฟฟ้าที่ใช้สนามแม่เหล็กซึ่งเกิดจากขดลวดที่มีกระแสไฟฟ้าเพื่อทำให้แผ่นเหล็กเป็นแม่เหล็ก ซึ่งจะทำให้เกิดแรงแม่เหล็กไฟฟ้า เมื่อวัดปริมาณไฟฟ้าสูง อาจใช้ร่วมกับหม้อแปลงไฟฟ้าหม้อแปลงเครื่องมือหมายถึงอุปกรณ์แปลงสัญญาณที่ออกแบบมาเพื่อใช้กับเครื่องมือวัด ซึ่งรวมถึงหม้อแปลงแรงดันไฟฟ้าและหม้อแปลงกระแสไฟฟ้า หม้อแปลงเหล่านี้ใช้หลักการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงแรงดัน/กระแสไฟฟ้าในอัตราส่วนที่เท่ากัน โดยแปลงแรงดัน/กระแสไฟฟ้าสูงให้เป็นระดับแรงดัน/กระแสไฟฟ้าต่ำที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานเครื่องมือวัด

II. การตีความการต่อสายไฟของมิเตอร์วัดกำลัง

มิเตอร์วัดกำลังไฟฟ้าส่วนใหญ่เป็นชนิดอิเล็กโตรไดนามิก ซึ่งสามารถวัดกำลังไฟฟ้าในวงจรกระแสตรง รวมถึงวงจรกระแสสลับแบบไซน์และแบบไม่สม่ำเสมอได้ด้วยความแม่นยำสูง โดยจะแสดงผลเป็นผลคูณของแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้า และโดยทั่วไปผลิตขึ้นหลายช่วงการวัด

(1) การวัดกำลังไฟฟ้า

1. วิธีการวัดกำลังไฟฟ้า:ดูตารางที่ 13-1

ชื่อ	สำรวจเส้นทาง		คำแนะนำและข้อควรระวัง
กระแสตรง กำลังของถนน การวัด			เมื่อเชื่อมต่อสายไฟ “ขั้วกำเนิดไฟฟ้า” (สัญลักษณ์) ต้องเชื่อมต่อขั้วเดียวกันกับขั้วของแหล่งจ่ายไฟ
การวัดกำลังไฟฟ้าในวงจรกระแสสลับเฟสเดียว	(ก) (b)		(1) ขั้วแรงดันไฟฟ้าที่มีเครื่องหมาย “·” สามารถเชื่อมต่อกับขั้วใดก็ได้ของขั้วกระแสไฟฟ้า รูป (b) แสดงขดลวดแรงดันไฟฟ้าด้านหลัง เชื่อมต่อเมื่อ R₁ เข้าใกล้ R_y (2) ขั้วปัจจุบันที่ระบุด้วยสัญลักษณ์ “·” ต้องเชื่อมต่อกับปลายด้านหนึ่งของแหล่งจ่ายไฟ โดยขั้วปัจจุบันอีกขั้วหนึ่งเชื่อมต่อกับขั้วโหลด
กระแสสลับสามเฟส การวัดกำลังไฟฟ้าของวงจร	สามเฟสสามสาย แผงวงจรพิมพ์ การเดินสายไฟ		กำลังไฟฟ้าทั้งหมดของวงจรเท่ากับผลรวมเชิงพีชคณิตของค่าที่อ่านได้จากวัตต์มิเตอร์ทั้งสองตัว เมื่อค่ากำลังมุม φ ของโหลด < 0.5 หนึ่งในเครื่องวัดกำลังไฟฟ้าจะแสดงค่าเป็นลบ กล่าวคือ เครื่องวัดกำลังไฟฟ้าจะแสดงค่าย้อนกลับ

กระแสสลับสามเฟส การวัดกำลังไฟฟ้าของวงจร	สามเฟสสี่สาย ไฟฟ้าที่ใช้สายไฟ ทางแยก 线		กำลังไฟฟ้าของแต่ละเฟสถูกวัดโดยใช้เครื่องวัดกำลังไฟฟ้าแบบเฟสเดียวสามเครื่อง กำลังไฟฟ้าทั้งหมดของวงจรคือผลรวมของการอ่านค่าจากเครื่องวัดกำลังไฟฟ้าทั้งสามเครื่อง
	การวัดมิเตอร์ไฟฟ้าสามเฟส การเดินสายไฟสำหรับวัดเวลา	(ก) (ข)	รูป (a) แสดงการกำหนดค่าการเดินสายสำหรับวงจรการเข้าถึงโดยตรง; รูป (ข) แสดงวิธีการเชื่อมต่อที่รวมตัวแปลงกระแสไฟฟ้าเข้ากับวงจร

2. วิธีการใช้วัตต์มิเตอร์:เมื่อเดินสายไฟ ให้เชื่อมต่อขดลวดคงที่ (ขดลวดกระแส) แบบอนุกรม และขดลวดเคลื่อนที่ (ขดลวดแรงดัน) แบบขนาน

(2) การคำนวณค่าการอ่านของมิเตอร์กำลัง: P = CNค่าคงที่ของมิเตอร์วัดกำลัง C = UN · IN / αm.

(3) การเดินสายไฟมิเตอร์วัดกำลัง:สังเกตหลักการ “ขั้วต่อชื่อเดียวกัน” (ขั้วต่อไฟฟ้าที่มีเครื่องหมาย “·” หรือ “±”) โดยให้แน่ใจว่ากระแสไฟฟ้าไหลเข้าสู่ขั้วต่อที่มีชื่อเดียวกัน

รูปที่ 13-5 แผนผังการเดินสายไฟสำหรับมิเตอร์ไฟฟ้าแบบแม่เหล็กไฟฟ้าเฟสเดียว

(2) การวัดพลังงานไฟฟ้า

1. มิเตอร์ไฟฟ้าเฟสเดียว

(1) มิเตอร์ไฟฟ้าเฟสเดียวแม่เหล็กไฟฟ้า:การใช้กระแสไฟฟ้าวนที่เกิดจากขดลวดแรงดัน/กระแสไฟฟ้าที่โต้ตอบกับฟลักซ์แม่เหล็กเพื่อสร้างแรงบิด ซึ่งจะทำให้จานอลูมิเนียมหมุน แม่เหล็กเบรกจะช่วยให้ความเร็วในการหมุนคงที่ตามกำลังที่ส่งออก

รูปที่ 13-4 มิเตอร์ไฟฟ้าแบบกระแสสลับคลื่นเดียว

การเดินสายของมันประกอบด้วยขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าแบบขดต่อเนื่อง ขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าแบบขดขนาน เฟืองแสดงผล และแผงขั้วต่อ

รูปที่ 13-5 แผนผังการเดินสายไฟสำหรับมิเตอร์ไฟฟ้าแบบแม่เหล็กไฟฟ้าเฟสเดียว

รูปที่ 13-6 การอ่านมิเตอร์ไฟฟ้าแบบกระแสสลับหนึ่งเฟส

(2) มิเตอร์ไฟฟ้าแบบเฟสเดียวอิเล็กทรอนิกส์:โดยการรวบรวมสัญญาณและสะสมการคำนวณเวลา: W = (N₂ - N₁)K, โดยที่ N₂ และ N₁ แทนค่าการอ่านของมิเตอร์ไฟฟ้าสองค่าตามลำดับ มิเตอร์ไฟฟ้าแบบเฟสเดียวอิเล็กทรอนิกส์รับประกันความแม่นยำในการอ่าน วิธีการที่กำหนดใช้การนับสะสม ทำให้สามารถวัดได้แม้มีการเดินสายไฟไม่ถูกต้อง

 

รูปที่ 13-7 แผนผังการเดินสายไฟสำหรับมิเตอร์ไฟฟ้าแบบเฟสเดียวอิเล็กทรอนิกส์

วิธีการอ่าน:หากเชื่อมต่อผ่านหม้อแปลงกระแสไฟฟ้า กำลังไฟฟ้าจริง W = (N₂ - N₁)K (โดยที่ K คืออัตราส่วนการแปลง)

2. มิเตอร์ไฟฟ้าสามเฟส

(1) วิธีเข้าถึงโดยตรง:สำหรับใช้กับกระแสโหลด < 100A

รูปที่ 13-8 แผนผังการเดินสายไฟโดยตรงสำหรับมิเตอร์ไฟฟ้าสามเฟส

(2) การเชื่อมต่อผ่านหม้อแปลงเครื่องมือ:เมื่อกระแสไฟฟ้าเกิน 100A ให้เปลี่ยนกระแสไฟฟ้าสูงเป็น 5A ขั้ว K₂ ทางด้านทุติยภูมิของ CT จะต้องต่อลงดิน

รูปที่ 13-9 แผนผังการเชื่อมต่อมิเตอร์ไฟฟ้าสามเฟสผ่านหม้อแปลงกระแส

3. ข้อควรพิจารณาและข้อควรระวังที่สำคัญสำหรับการเดินสายไฟมิเตอร์ไฟฟ้า

III. การวิเคราะห์ข้อผิดพลาดของวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ

ข้อบกพร่องสามารถจำแนกได้เป็นสองประเภท คือ มีอาการที่ชัดเจน (เช่น การปล่อยควันหรือความร้อนสูงเกินไป) หรือไม่มีตัวบ่งชี้ที่ชัดเจน (เช่น การทำงานล้มเหลวหรือการชำรุดของวงจร) การวินิจฉัยโดยทั่วไปจะดำเนินการตามกระบวนการสี่ขั้นตอน ได้แก่ การสังเกต การสอบถาม การประเมิน และการวิเคราะห์

(1) วิธีการตรวจสอบเมื่อเปิดเครื่อง

1. ข้อกำหนด:ให้แน่ใจว่ามีความปลอดภัยส่วนบุคคล หากเป็นไปได้ ให้ตัดวงจรหลักและจ่ายไฟเฉพาะวงจรควบคุมเท่านั้น; ดำเนินการมอเตอร์ภายใต้สภาวะที่ไม่มีโหลด

2. วิธีการวัด:ใช้เครื่องทดสอบแรงดันไฟฟ้า, มัลติมิเตอร์, คลิปมิเตอร์ ฯลฯ สำหรับระบบที่ซับซ้อน ให้ใช้ออสซิลโลสโคป ระวังอย่าให้เกิดการประเมินผิดพลาดเนื่องจากกระแสลูป

3. วิธีการเฉพาะสำหรับการวินิจฉัยข้อบกพร่อง

(1) วิธีใช้หลอดสอบเทียบ:สำหรับวงจร 380V ให้เลือกใช้หลอดไฟ 220V เชื่อมต่อขั้วแรงดันต่ำกับสายนิวทรัล โดยต้องมีจุดสัมผัสแยกต่างหาก

รูปที่ 13-10 วิธีทดสอบด้วยหลอดไฟทดสอบ 380V

ตารางที่ 13-2 การระบุจุดบกพร่องโดยใช้วิธีหลอดทดสอบ

(2) วิธีทดสอบแรงดันไฟฟ้า:ปลอดภัยแต่มีข้อจำกัด (เช่น การเกิดประกายไฟจากการสัมผัสอาจทำให้ผลลัพธ์คลาดเคลื่อน) วัดตามลำดับจากจุด A ถึงจุด F หากแสงไฟหรี่ลง แสดงว่ามีข้อผิดพลาดในส่วนก่อนหน้า

รูปที่ 13-11: วิธีการใช้เครื่องทดสอบไฟฟ้า

(2) วิธีการตรวจสอบเมื่อปิดเครื่อง

รูปที่ 13-12: แผนภาพวงจรสำหรับควบคุมการสตาร์ททิศทางเดียว-ล็อคตัวเองของมอเตอร์ไฟฟ้า

สำหรับความผิดพลาดจากการลัดวงจรหรือการเกิดควัน ให้ตัดวงจรหลัก (เช่น จุด A/B) และถอดสายไฟของมอเตอร์ออกเพื่อป้องกันการตรวจจับความต่อเนื่องของขดลวดที่ผิดพลาด โดยใช้ตัวอย่างวงจรควบคุมการสตาร์ทมอเตอร์แบบหมุนทิศทางเดียวที่มีระบบล็อกตัวเอง: รูปที่ 13-12

(3) วิธีการตรวจสอบแรงดันไฟฟ้า (การวัดขณะมีกระแสไฟฟ้า)

1. วิธีสเต็ปแรงดันไฟฟ้า:โพรบสีดำถูกยึดไว้ที่จุด 0 ในขณะที่โพรบสีแดงวัดจุด 2, 3, 4 และ 5 ตามลำดับ การอ่านค่า 380V ถือเป็นปกติ; การอ่านค่า 0V หมายถึงวงจรเปิดในทิศทางขาเข้า รูปที่ 13-13

รูปที่ 13-13 วิธีการวัดแรงดันไฟฟ้าแบบเป็นขั้นตอน

ตารางที่ 13-3 ค่าแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้โดยการวัดแรงดันไฟฟ้าแบบขั้นตอนต่อขั้นตอน และตำแหน่งที่เกิดข้อผิดพลาด

2. วิธีการแบ่งช่วงแรงดันไฟฟ้า:วัดจุดที่อยู่ติดกัน (1-2, 2-3, เป็นต้น) แรงดันไฟฟ้าปกติคือ 0V; หากมีข้อผิดพลาดจะแสดง 380V รูปที่ 13-14

รูปที่ 13-14 วิธีการวัดแรงดันแบบแบ่งส่วน

ตารางที่ 13-4 ค่าแรงดันไฟฟ้าและตำแหน่งความผิดพลาดที่ระบุโดยวิธีการวัดส่วนแรงดันไฟฟ้า

(4) วิธีการทดสอบความต้านทาน (การวัดเมื่อปิดเครื่อง)

⚠️ ต้องตัดไฟก่อน!

1. วิธีขั้นตอนตัวต้านทาน:วัด 0-1, 0-2… การอ่านปกติคือค่าความต้านทานของขดลวด; ∞ หมายถึงวงจรเปิด รูปที่ 13-15 [แผนภาพขั้นบันไดความต้านทาน]

รูปที่ 13-15: วิธีการวัดความต้านทานแบบลำดับขั้น

ก่อนทำการวัด ให้ตัดการจ่ายไฟหลักออกจากระบบ และเชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟของวงจรควบคุมแทน หากเมื่อกดปุ่มเริ่ม SB หรือ SB₃ แล้ว คอนแทคเตอร์ KM ไม่ทำงาน แสดงว่ามีข้อผิดพลาดในวงจรควบคุม

ระหว่างการทดสอบ แหล่งจ่ายไฟของวงจรควบคุมต้องถูกตัดการเชื่อมต่อ (ซึ่งแตกต่างจากวิธีการวัดแรงดันไฟฟ้าแบบทีละขั้นตอน) จากนั้นให้คนหนึ่งกดและกดปุ่ม SB₁ ค้างไว้ ในขณะที่อีกคนหนึ่งใช้มัลติมิเตอร์วัดค่าความต้านทานระหว่างจุด 0 และ 1, 0 และ 2, 0 และ 3, และ 0 และ 4 ตามลำดับ ตำแหน่งของข้อผิดพลาดสามารถระบุได้จากผลการวัด ดังแสดงในตาราง 13-5

ตารางที่ 13-5 ค่าความต้านทานและตำแหน่งความผิดพลาดที่หาได้จากการวัดความต้านทานแบบขั้นบันได

หมายเหตุ: R หมายถึงค่าความต้านทานของขดลวด KM

2. วิธีการแบ่งส่วนของตัวต้านทาน:ทดสอบจุดที่อยู่ติดกัน เช่น 1-2, 2-3 หาก ∞ หมายถึงวงจรเปิด โปรดสังเกตการรบกวนจากวงจรขนาน รูปที่ 13-16 [แผนภาพส่วนของตัวต้านทาน]

รูปที่ 13-16: วิธีการวัดส่วนของตัวต้านทาน

ตารางที่ 13-6  ค่าความต้านทานและตำแหน่งความผิดพลาดที่หาได้จากการวัดแบบแบ่งส่วน

(1) เมื่อตรวจสอบข้อบกพร่องโดยใช้วิธีการวัดส่วนความต้านทาน ให้แน่ใจว่าแหล่งจ่ายไฟถูกตัดการเชื่อมต่อก่อน

(2) หากวงจรที่กำลังวัดเชื่อมต่อแบบขนานกับวงจรอื่น วงจรขนานนั้นต้องถูกตัดการเชื่อมต่อ มิฉะนั้น ค่าความต้านทานที่วัดได้จะไม่ถูกต้อง

(3) เมื่อวัดชิ้นส่วนไฟฟ้าที่มีความต้านทานสูง ให้ตรวจสอบให้แน่ใจว่าช่วงการวัดความต้านทานของมัลติมิเตอร์ถูกตั้งค่าไว้ที่สเกลที่เหมาะสม

(v) วิธีการตรวจสอบการลัดวงจร

ย่นความยาวของจุดที่สงสัยว่าขาดด้วยสายไฟที่มีฉนวนหมายเหตุ: ห้ามเชื่อมต่อโหลดแบบลัดวงจร (เช่น ระหว่างขั้วคอยล์ 5 และ 0) อย่างเด็ดขาด ห้ามเชื่อมต่ออุปกรณ์ที่มีแรงดันตกคร่อมสูงกับวงจรลัดวงจรอย่างเด็ดขาด

รูปที่ 13-17 วิธีการตรวจสอบการลัดวงจร

เมื่อใช้วิธีลัดวงจรในการวินิจฉัยข้อบกพร่อง ต้องปฏิบัติตามข้อสังเกตต่อไปนี้:

(1) เมื่อทำการตรวจสอบโดยใช้วิธีการลัดวงจร เนื่องจากต้องทำงานกับสายไฟฟ้าที่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านโดยใช้สายไฟฟ้าที่มีฉนวนหุ้มซึ่งถือด้วยมือ ต้องระมัดระวังอย่างยิ่งเพื่อป้องกันอุบัติเหตุจากไฟฟ้าช็อต

(2) วิธีลัดวงจรสามารถใช้ได้เฉพาะในการทดสอบความผิดพลาดแบบวงจรเปิดในตัวนำและจุดสัมผัสที่มีการลดแรงดันไฟฟ้าต่ำสุดเท่านั้น สำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้าที่มีการลดแรงดันไฟฟ้าอย่างมีนัยสำคัญ เช่น ตัวต้านทาน ขดลวด หรือขดลวดที่มีจุดบกพร่องแบบวงจรเปิด ห้ามใช้วิธีลัดวงจรโดยเด็ดขาด เนื่องจากจะทำให้เกิดการลัดวงจร

(3) สำหรับส่วนประกอบที่สำคัญอย่างยิ่งของเครื่องจักรอุตสาหกรรม วิธีการบายพาสอาจใช้ได้เฉพาะเมื่อมีการรับประกันว่าอุปกรณ์ไฟฟ้าหรืออุปกรณ์กลไกจะไม่เกิดการทำงานผิดปกติ

ก่อนใช้วิธีการลัดวงจรสำหรับการตรวจสอบ ให้วัดแรงดันไฟฟ้าที่จุด 1 และ 0 ตามที่แสดงในรูปที่ 13-17 โดยใช้มัลติมิเตอร์ หากแรงดันไฟฟ้าปกติ ให้คนหนึ่งกดปุ่มเริ่ม SB₃ หรือ SB₄ ค้างไว้ ในขณะที่อีกคนหนึ่งใช้ตัวนำที่มีคุณสมบัติเป็นฉนวนที่ดีเพื่อลัดวงจรระหว่างจุดที่อยู่ติดกัน: 1 และ 2, 2 และ 3, 3 และ 4, 4 และ 5(หมายเหตุ: ห้ามเชื่อมต่อจุดที่ 5 และ 0 เข้าด้วยกันไม่ว่าในกรณีใดๆ เพราะจะทำให้เกิดการลัดวงจร) เมื่อการลัดวงจรระหว่างจุดสองจุดใดๆ ทำให้คอนแทคเตอร์ KM ทำงาน แสดงว่ามีข้อผิดพลาดวงจรเปิดอยู่ระหว่างจุดสองจุดนั้น ตามรายละเอียดในตารางที่ 13-7

ตารางที่ 13-7 วิธีการลัดวงจรเพื่อระบุจุดบกพร่อง

 

อาการของข้อบกพร่อง	การกำหนดตำแหน่งการสัมผัสวงจรลัด	การดำเนินการ KM	จุดบกพร่อง
เมื่อกด SB₃ หรือ SB₄, KM จะไม่ทำงาน	1 และ 2	หมั้นแล้ว	SB₁ ติดต่อปกติปิดมีการติดต่อไม่ดี
	2 และ 3	หมั้นแล้ว	SB₂ ติดต่อปิดปกติมีการติดต่อไม่ดี
	3 และ 4	หมั้นแล้ว	SB₃ หรือ SB₄ ติดต่อเปิดปกติชำรุด
	4 และ 5	หมั้นแล้ว	ปกติปิด (NC) ติดต่อไม่ดี