技(ji)術交流(liú)

經常有(you)一線的(de)工程師(shī)來與我(wǒ)們交流(liú)在市電(diàn)測量上(shàng)的一些(xiē)疑惑，大(dà)緻是以(yi)下幾個(ge)問題：

1、爲什麽(me)我用示(shì)波器測(cè)量市電(dian)總是跳(tiào)閘呢？

2、測量市(shì)電爲什(shí)麽一定(ding)要将三(san)腳插頭(tóu)的地線(xian)掰斷才(cai)能測呢(ne)？

3、爲什(shi)麽我測(cè)市電會(huì)把示波(bō)器燒了(le)呢？

好(hǎo)了，閑話(huà)少叙，上(shang)幹貨！今(jīn)天的主(zhu)題就是(shi)——如何用(yong)示波器(qi)安全測(ce)量市電(diàn)？

認知(zhi)市電

了解市(shi)電的供(gòng)電線路(lù)及原理(lǐ)，有助于(yu)安全用(yòng)電，安全(quan)測量！本(ben)文畫了(le)幾個圖(tu)，輕松助(zhu)你測量(liàng)市電！

火線、零(líng)線和地(di)線

我(wǒ)國的市(shi)電（居民(min)用電）規(gui)格爲交(jiao)流220V@50Hz，供(gong)電線路(lù)由火線(xian)、零線和(hé)地線組(zu)成，它們(men)的關系(xi)如圖1.1所示。

火線（L）：也稱相(xiàng)線，由發(fā)電站或(huò)變電站(zhàn)提供，電(diàn)壓220V，人(ren)體接觸(chù)會有危(wēi)險；

零(ling)線（N）：爲(wèi)火線提(ti)供回路(lù)，在發電(dian)站或變(biàn)電站端(duan)接地；由(yóu)于是遠(yuǎn)端接地(di)，因此在(zai)居民樓(lou)用戶端(duan)電位不(bú)一定爲(wèi)零，可能(neng)帶弱電(dian)，但相對(duì)安全；

地線（E）：零電勢(shi)參考點(dian)，在居民(min)樓用戶(hu)端接大(dà)地，零電(diàn)壓，絕對(dui)安全。

圖1 火線、零(ling)線和地(di)線的關(guan)系

使(shi)用示波(bō)器測量(liang)市電

測量量(liàng)程确認(rèn)

在進(jin)行市電(diàn)測量時(shí)，應确認(ren)探頭和(he)示波器(qì)的電壓(ya)量程是(shì)否滿足(zú)測量需(xu)求。

如(ru)廣州緻(zhi)遠電子(zǐ)的ZDS2022示(shì)波器，标(biao)配的探(tan)頭在×10檔位下(xià)具備CAT II 300Vrms安全等(deng)級；垂直(zhi)檔位最(zui)大爲10V/格，垂直(zhí)方向有(yǒu)8格，即(ji)最大電(dian)壓測量(liang)範圍爲(wei)80V峰峰(feng)值，配合(he)探頭×10檔，測量(liang)最大電(dian)壓峰峰(feng)值爲800V，可以測(cè)量220V市(shì)電。

故(gu)爲了達(dá)到測量(liang)範圍，應(ying)使用探(tan)頭×10檔(dang)位，并且(qie)垂直檔(dang)位打到(dào)10V。

錯(cuò)誤的測(cè)量方法(fa)

普通(tōng)的示波(bō)器沒有(yǒu)隔離，外(wài)殼金屬(shu)端與探(tan)頭的負(fu)端（地）均(jun)與地線(xian)相連，如(ru)圖2所(suo)示，當用(yong)示波器(qì)直接對(dui)零線和(hé)火線測(cè)量時，就(jiu)會間接(jie)地把零(líng)線或火(huo)線對地(dì)線短路(lu)（等效于(yú)圖中紅(hong)色虛線(xiàn)），非常危(wei)險。因此(cǐ)，示波器(qì)是不能(neng)直接測(ce)量市電(dian)的。

圖2 錯(cuo)誤的測(ce)量方法(fǎ)

不推(tui)薦的測(ce)量方法(fa)

這裏(lǐ)介紹的(de)方法具(ju)有一定(dìng)的危險(xiǎn)性，如若(ruo)操作不(bu)當可能(néng)引發觸(chù)電事故(gu)，禁止使(shi)用。

浮(fu)地測量(liàng)

如圖(tú)3所示(shì)，通過将(jiang)示波器(qì)的電源(yuán)地線人(rén)爲斷開(kai)（可以用(yong)兩芯電(dian)源插排(pái)供電）或(huò)使用隔(ge)離變壓(yā)器的方(fāng)法對示(shì)波器供(gòng)電，達到(dào)斷開測(cè)量回環(huan)的目的(de)，實現“浮(fu)地”測量(liang)。

圖(tú)3 浮地(dì)測量法(fa)（不推薦(jian)）

浮地(dì)測量的(de)安全隐(yin)患

浮(fú)地測量(liang)時，示波(bō)器外殼(ké)金屬端(duan)和探頭(tóu)接地端(duān)帶有同(tóng)等電平(ping)。當測量(liàng)市電時(shi)，外殼可(kě)能帶有(you)220V的電(dian)壓，人體(tǐ)一旦接(jiē)觸到示(shì)波器外(wài)殼，電流(liú)會經過(guò)人體流(liu)入大地(di)，非常危(wei)險！

圖4 浮(fú)地測量(liang)安全隐(yin)患

推(tuī)薦的測(ce)量方法(fa)

對普(pu)通示波(bo)器基于(yú)安全角(jiǎo)度考慮(lǜ)，使用“A-B”法和高(gāo)壓差分(fèn)探頭對(dui)市電測(ce)量是非(fei)常安全(quan)的，下面(miàn)分别對(duì)其進行(hang)介紹。

“A-B”僞差(cha)分測量(liang)

采用(yong)普通無(wu)源探頭(tóu)應用“A-B”法對市(shì)電進行(háng)測量時(shí)，應将兩(liang)通道探(tan)頭的負(fù)端（地）均(jun)接至電(dian)源地線(xian)，一個通(tōng)道的探(tàn)頭探針(zhēn)（正端）接(jiē)零線，另(lìng)一個通(tōng)道的探(tan)頭探針(zhēn)（正端）接(jiē)火線（如(rú)圖5左(zuǒ)所示），則(ze)兩通道(dào)的測量(liang)差值即(jí)爲市電(diàn)波形。

圖5 推薦的(de)測量方(fāng)法

高(gāo)壓差分(fen)探頭測(ce)量

應(ying)用高壓(ya)差分探(tàn)頭測量(liang)市電，火(huǒ)線和零(ling)線測試(shi)點正反(fǎn)接都沒(mei)關系，探(tàn)頭内部(bù)通過高(gao)阻的方(fāng)式将測(ce)量端的(de)地和示(shì)波器的(de)地隔離(li)開來，不(bú)會造成(chéng)短路問(wèn)題，測量(liàng)方式如(rú)圖5右(you)所示。

高壓差(cha)分探頭(tou)是最佳(jiā)的推薦(jiàn)方式，安(an)全方便(biàn)，但價格(ge)會比較(jiao)昂貴。

小結

示波器(qi)作爲一(yī)種很重(zhong)要的測(ce)量儀器(qi)，我們應(ying)該正确(que)、安全地(di)使用。尤(yóu)其在測(ce)量一些(xiē)高壓信(xin)号時，必(bi)須弄清(qīng)各種信(xìn)号線之(zhi)間的關(guan)系，才能(neng)正确地(dì)連接被(bei)測信号(hao)，保證安(an)全測量(liang)。