任务三
绝缘拆装工具与检测设备使用

学习目标

知识目标

1.能够描述绝缘拆装工具的种类、性能及使用方法。

2.能够描述新能源汽车检测仪表的种类、性能及使用方法。

3.能够描述新能源汽车故障诊断仪器的种类、性能及使用方法。

技能目标

1.能够正确使用绝缘拆装工具。

2.能够正确使用新能源汽车检测仪表。

3.能够正确使用新能源汽车故障诊断仪器。

一、任务导入

你所在的维修站需要组建新能源汽车专业维修车间，你的主管让你做一份新能源汽车维修工具及检测设备配置清单，并且对采购的工具设备进行检查和测试，你能完成这个任务吗？

二、获取信息

引导问题1

新能源汽车维修需要哪些拆装工具及检测设备呢？

除了传统的维修工具和检测设备外，新能源汽车因为存在高压电路，需要专用的维修工具及检测设备。常用的新能源汽车维修工具及检测设备见表1-3-1。

引导问题2

新能源汽车拆装的绝缘工具有哪些类型和要求？应该如何使用？

1.绝缘和绝缘材料

（1）绝缘的概念

绝缘是指用不导电的物质（绝缘材料）将带电体隔离或包裹起来，以对触电起防护作用的一种安全措施。

（2）绝缘的必要性

良好的绝缘是保证设备和线路运行的必要条件，也是防止触电事故、漏电、短路的重要措施。

（3）绝缘材料的作用

绝缘材料除了上述作用外，还起着其他作用：散热冷却、机械支撑和固定、储能、灭弧、防潮、防霉以及保护导体等。

2.绝缘工具

（1）绝缘工具的特点

绝缘工具是采用绝缘材料进行加工并适用于电气系统拆装等操作的工具。使用绝缘工具可以有效防止意外触电事故的发生。新能源汽车涉及高电压的部分零部件拆装必须使用绝缘拆装工具。绝缘拆装工具必须装有耐电压1000V以上的绝缘柄。绝缘拆装工具包括常用的套筒、开口扳手、螺钉旋具、钳子、电工刀等，如图1-3-1所示。

（2）绝缘工具的类型

我国的绝缘工具分为3种类型：

1）I类工具是指采用普通基本绝缘的工具。在防触电保护方面不仅依靠基本绝缘，而且还应附加一个安全预防措施，即对正常情况下不带电，而在其基本绝缘损坏时变为带电体的外露可导电部分作保护接零。为了可靠，保护接零应不少于两处，并且还要附加漏电保护，同时要求操作者使用绝缘防护用品。

2）Ⅱ类工具是指采用双重绝缘或加强绝缘的工具。在防触电保护方面不仅依靠其基本绝缘，而且有将其正常情况下的带电部分与可触及的不带电的可导电部分作双重绝缘或加强绝缘隔离措施，相当于将操作者个人绝缘防护用品以可靠有效的方式设计制作在工具上。

3）Ⅲ类工具是指采用安全特低电压供电的工具。在防触电保护方面，依靠安全隔离变压器供电。

在高电压新能源汽车维修时，要求配备Ⅱ类以上的工具。

（3）绝缘工具的使用

绝缘工具的使用方法与普通工具相同，但是有以下注意事项：

1）应有专门的工具室存放，室内应通风良好，清洁、干燥。

2）如发现绝缘工具损伤或受潮，应及时进行检修和干燥处理，试验合格后方可使用。

3）绝缘工具必须按规定定期进行绝缘性能的试验，不符合试验要求的，禁止使用。

引导问题3

新能源汽车检测仪表有哪些类型和要求？应该如何使用？

新能源汽车在维修中使用的检测仪表有数字式万用表、绝缘电阻测试仪（如兆欧表、高压绝缘测试仪）和钳形电流表等类型。

1.数字式万用表

新能源汽车使用的数字式万用表与普通车辆上使用的一样，但应该确保该型号的数字式万用表符合CATⅢ安全级别的要求。图1-3-2是FLUKE 87型数字式万用表。

万用表通常具备以下检测功能：

1）交流/直流（AC/DC）电压、电流。

2）电阻。

3）频率。

4）温度。

5）二极管。

6）连通性。

7）电容。

8）绝缘测试（低压）。

有些汽车专用的万用表，还具有转速、百分比（占空比）、脉冲宽度以及其他功能（如利用蜂鸣器等读取故障码）。

2.绝缘测试仪

新能源汽车在运行过程中难免会出现部件间的相互碰撞、摩擦、挤压，导致高压电路与车辆底盘之间的绝缘性能下降，电源正负极引线将通过绝缘层和底盘构成漏电流回路。当高压电路和底盘之间发生多点绝缘性能下降时，还会导致漏电回路的热积累效应，可能造成车辆的电气火灾。因此，高压电气系统相对于车辆底盘的电气绝缘性能实时检测是电动汽车电气安全技术的核心内容。电气绝缘性能检测时，需要使用专用的绝缘测试仪器，测量高压电缆及零部件对车身绝缘电阻是否位于规定值范围内。

（1）绝缘测试仪的类型

最常用的测试仪器就是兆欧表，但是其他类型的仪器也可以用来进行绝缘检测。这类仪器通常是多功能的，除了绝缘电阻测试外，还可以用来进行其他的测量。利用数字万用表、兆欧表、绝缘测试多用表或耐电压测试仪可以完成绝大多数的绝缘测试。

（2）兆欧表的功能及使用方法

常用的兆欧表是手摇兆欧表，俗称摇表，是用来测量大电阻和绝缘电阻的检测仪表，计量单位是兆欧（MΩ）。

1）兆欧表的功能。兆欧表的种类有很多，但其作用大致相同。图1-3-3是常见的手摇兆欧表及其接线柱的功能。兆欧表有三个接线柱，分别为“接地”（E）、“线路”（L）和“保护环”（或“屏蔽”）（G）。

①E端。接地端，接被测设备的接地部分或金属外壳。

②L端。接线端，接被测设备的导体部分。

③G端。保护环，主要用于电力电缆绝缘电阻的测量。

2）兆欧表的选用。选用兆欧表时，规定兆欧表的电压等级应高于被测物的绝缘电压等级。一般情况下，测量低压电气设备绝缘电阻时可选用0～200MΩ量程的兆欧表。测量额定电压在500V以下的设备或线路的绝缘电阻时，可选用500V或1000V兆欧表；测量额定电压在500V以上的设备或线路的绝缘电阻时，应选用1000～2500V兆欧表；测量绝缘子时，应选用2500～5000V兆欧表。

不论是500V还是2500V等额定电压的兆欧表，只要是在指针不为零的情况下，匀速摇（约120r/min），指针就会稳定在表盘的某个位置，根据表盘的显示数值，就可以正确读出所测线路的绝缘电阻。

3）兆欧表的使用注意事项。

①使用前应做开路和短路试验。使L、E两接线柱处于断开状态，摇动兆欧表，指针应指向“∞”；将L和E两个接线柱短接，慢慢地转动，指针应指向“0”处。这两项都满足要求，说明兆欧表是好的。

②测量电气设备的绝缘电阻时，必须先切断电源，然后将设备进行放电，以保证人身安全和测量准确。

③兆欧表测量时应放在水平位置，并用力按住兆欧表，防止在摇动中晃动，摇动的转速为120r/min。

④引接线应采用多股软线，且要有良好的绝缘性能，两根引线切忌绞在一起，以免导致测量数据不准确。

⑤测量完后应立即对被测物放电，在兆欧表的摇把未停止转动和被测物未放电前，不可用手去触及被测物的测量部分或拆除导线，以防触电（不能将兆欧表的L端和E端直接短接放电）。

4）绝缘电阻的测量方法。

①测量线路对地的绝缘电阻。将兆欧表的“E”接线柱可靠地接地（一般接到某一接地体上），将“L”接线柱（L接线柱）接到被测线路上，如图1-3-4a所示。连接好后，顺时针摇动兆欧表，转速逐渐加快，保持在约120 r/min匀速摇动，当兆欧表的指针稳定后，指针所指示的数值即为被测物的绝缘电阻值。

实际使用时，E、L两个接线柱也可以任意连接，但G接线柱绝不能接错。

②测量电动机的绝缘电阻。将兆欧表E接线柱接机壳（接地），L接线柱接到电动机某一相的绕组上，如图1-3-4b所示，测出的绝缘电阻值就是某一相的对地绝缘电阻值。

③测量电缆的绝缘电阻。测量电缆的导电线芯与电缆外壳的绝缘电阻时，将接线柱E与电缆外壳相连接，接线柱L与线芯连接，同时将接线柱G与电缆壳、芯之间的绝缘层相连接，不参加测量的线芯应与外壳短路连接，如图1-3-4c所示。

（3）绝缘多用表的功能及使用方法

下面以应用广泛的FLUKE 1587型数字式绝缘测试仪，也称绝缘多用表（图1-3-5）为例，介绍其功能和使用方法。

为了避免触电或人身伤害，应根据以下指南操作：

1）严格按仪表使用手册操作，否则可能会破坏仪表提供的保护措施。

2）如果仪表及其测试导线已经损坏或仪表无法正常操作，则请勿使用。若有疑问，请将仪表送修。

3）在将仪表与被测电路连接之前，始终记住选用正确的端子、开关位置和量程档。

4）用仪表测量已知电压来验证仪表操作是否正常。

5）端子之间或任何一个端子与接地点之间施加的电压不能超过仪表上标明的额定值。

6）电压在交流有效值30V，交流峰值42V或直流60V以上时应格外小心。这些电压有造成触电的危险。

7）出现电池低电量指示符时，应尽快更换电池。

8）测试电阻、连通性、二极管或电容以前，必须先切断电源，并将所有的电容器放电。

9）切勿在爆炸性气体或蒸汽附近使用仪表。

10）使用测试导线时，手指应保持在保护装置后面。

11）打开机壳或电池门以前，必须先把测试导线从仪表上拆下。不能在未安装好仪表顶盖或电池门打开的情况下使用仪表。

12）在危险的处所工作时，必须遵循当地及国家主管部门的安全要求。

13）在危险的区域工作时，应依照当地或国家主管部门的要求，使用适当的保护设备。

14）不要单独工作，维修时必须设专职监护人。

15）仅使用指定的替换熔丝来更换熔断的熔丝，否则仪表可能会遭到破坏。

16）使用前先检查测试导线的连通性。如果读数高或有噪声，则不要使用。

仪表以及使用手册上涉及的符号见表1-3-2。其中“警告”代表可能导致人身伤害或死亡的危险情况和行为；“小心”代表可能会损坏仪表、被测设备，或导致数据永久性丢失的情况和行为。

仪表的功能及使用方法如下：

1）旋转开关。选择任意测量功能档即可启动仪表。仪表为该功能档提供了一个标准显示屏（量程、测量单位、组合键等）。用蓝色按钮选择其他任何旋转开关功能档（用蓝色字母标记）。旋转开关的选择功能如图1-3-6所示，对应的功能介绍见表1-3-3。

2）按钮。使用仪表按钮来激活可扩充旋转开关所选功能的特性。按钮如图1-3-7所示，对应的功能介绍见表1-3-4。

3）显示屏。仪表的显示屏指示符如图1-3-8所示，对应的信息介绍见表1-3-5。

4）仪表插孔。仪表的插孔如图1-3-9所示，对应的插孔功能介绍见表1-3-6。

5）测量操作步骤。在将测试导线与电路或设备连接时，在连接带电导线之前，先连接公共（COM）测试导线；当拆下测试导线时，要先断开带电的测试导线，再断开公共测试导线。以下只介绍绝缘测试步骤，其他测试参照仪表的使用说明书。

绝缘测试只能在不通电的电路上进行。测试之前先检查熔丝。绝缘测试步骤如下：

①将测试探头插入“+”和“-”插孔。

②将旋钮转至“INSULATION（绝缘）”位置。当开关调至该位置时，仪表将启动电池负载检查。如果电池未通过测试，显示屏下部将出现电池符号，在更换电池前不能进行绝缘测试。

③按“RANGE”选择电压。

④将探头与待测的电路连接。仪表会自动检查电路是否通电。

⑤主显示位置显示“----”直到按下“INSULATION TEST”按键，此时将获取一个有效的绝缘电阻读数。

⑥如果电路电源超过30V（交流或直流），主显示区显示超过30V以上警告的同时，显示高压符号，测试被禁止，必须立即关闭电源。

绝缘测试方法如图1-3-10所示。

3.钳形电流表

在新能源汽车诊断与维修时，经常会需要测量导线中的电流。由于驱动系统的导线（如逆变器与电动机之间）存在较大的交变电流，必须使用钳型电流表（也称数字电流钳）进行间接测量。

FLUKE 317型钳形电流表，如图1-3-11所示。

其工作部分主要由电流表和穿心式电流互感器组成。穿心式电流互感器铁心制成活动开口，且成钳形，故名钳形电流表，是一种不需断开电路就可直接测电路交流电流的携带式仪表。

钳形电流表是建立在电流互感器工作原理的一种不用断开电路就可直接测电路交流电流的基础上的，当放松扳手铁心闭合后，根据互感器的原理而在其二次绕组上产生感应电流，从而指示出被测电流的数值。当握紧钳形电流表扳手时，电流互感器的铁心可以张开，被测电流的导线进入钳口内部作为电流互感器的一次绕组。

（1）钳形电流表的产品特性

FLUKE 317钳形电流表产品特性如下：

1）独特的40A小量程、高准确度电流测试，达到0.01A高分辨率以及1.6%高精度测量。

2）钳头纤薄，体型轻便，更适合于在狭窄空间内使用。

3）大型的背光显示，便于在黑暗的环境下使用。

4）启动电流功能，可以测量诸如电动机和照明等设备的启动电流。

5）电流频率测量。

6）精确度达到0.01A和0.1V。

7）交流/直流电流测量。

8）交流/直流电压测量。

9）电阻测量。

（2）钳形电流表的电流测量方法

以FLUKE 317电流钳为例，在测量电流时，可以按以下步骤进行（图1-3-12）：

1）估算电流大小，选择正确档位与电流类型。例如，如果需要测量三相电动机的一相电流，选择交流电流档。

2）打开电流钳，将被测量线路放入电流钳口之中。注意：测量时电流钳应该保持钳口闭合，否则将测量出不正确的电流。3）起动被测量装置。4）如需测量一个变化的电流，应在上步的基础上按下“INRUSH”键后再启动电流钳。5）读取电流值。

引导问题4

新能源汽车故障诊断仪器有哪些类型和要求？应该如何使用？

汽车电控系统故障诊断仪器用于对应车型的故障诊断，也称解码器、故障扫描仪等。不同车型采用的故障诊断仪器也不同。诊断仪器应能与被检测车辆的ECU通信。

1.北汽新能源诊断仪器

北汽新能源汽车采用BDS（BAIC BJEV Diagnostic System），将诊断软件安装在计算机终端上（图1-3-13），通过通信电缆与车辆的故障诊断座（OBD）连接，与车辆的ECU通信进行故障诊断（图1-3-14）。

下面介绍BDS的功能及操作步骤，软件安装、升级等其他相关信息。请参照软件使用说明书。

（1）软件功能使用说明

BDS软件功能使用说明见表1-3-7。

（2）车型诊断操作步骤。操作步骤如下：

1）连接软件系统。请将通信电缆（诊断盒子）连接到汽车的故障诊断座（OBD），连接完后，电源指示会灯亮。固定的SSID为UCANDAS，如果WIFI自动连接没有成功，请手动设置WIFI连接到UCANDAS，WIFI连接成功后，无线图标会点亮，如图1-3-15所示。

2）启动BDS软件，点击汽车诊断图标，如图1-3-16所示。

3）选择你需要的车型图标，点击软件版本，进入对应车型诊断程序，如图1-3-17所示。

4）按“确定”按钮，进入车型诊断，如图1-3-18所示。

5）进入车辆信息（品牌、车型、年份）选择界面，如图1-3-19所示。

6）点击“下一步”按钮进入系统选择，如图1-3-20所示。

7）选择检测的系统，如图1-3-21所示。

8）根据选择的系统，进行需要的功能选择，如故障码或数据流的读取，如图1-3-22～图1-3-24所示。

2.比亚迪诊断仪器

图1-3-25为比亚迪ED400诊断仪器。

汽车诊断仪器通常具备以下检测功能：

1）读取清除故障码。

2）数据流读取。

3）执行元件动作测试。

4）系统基本设定。

5）控制模块的软件升级、编程、编码。

6）其他功能：如ABS总泵排气等。

三、任务实施

1.实施要求

本任务目的是认识和使用新能源汽车绝缘拆装工具与检测设备。根据实训室的配备，分别认识绝缘拆装工具、检测仪表、故障诊断仪器的外观、型号、规格和用途，并进行实际测试，主要包括3项操作内容：

1）绝缘拆装工具的认识和使用。

2）数字万用表认识和使用。

3）故障诊断仪器的认识和使用。

2.实施准备

1）防护装备：安全防护装备。

2）车辆、台架、总成：北汽新能源、荣威e50、比亚迪e6或其他车型新能源车辆或台架。

3）专用工具、设备：绝缘拆装工具、普通数字万用表（FLUKE 87）、数字电流钳（FLUKE 317）、绝缘电阻测试仪（FLUKE 1587）、各车型（北汽新能源、比亚迪等）故障诊断仪器。

4）手工工具：无。

5）辅助材料：无。

3.实施步骤

（1）拆装工具认识和使用

1）根据实训室的配备，分别认识各种绝缘拆装工具的外观、型号、规格和用途。

2）根据实训室的条件，采用绝缘拆装工具拆装新能源汽车相关部件。

（2）数字万用表认识和使用

下面以直流及交流电压测量，介绍万用表的使用方法。其他测量请详细阅读万用表的使用说明书。

→警告：

在测量交直流电压时，请勿虚接，避免出现打火花现象、造成不必要的财产损失。在测量交流电压时，请勿用手触摸金属触点位置，避免发生触电危险。

1）测量交流电压（图1-3-26）。

①将黑表笔连接至COM插孔。

②将红表笔连接至电压、电阻测量插孔。

③将档位旋至交流电压档。

④测量交流电的电压。

⑤待读数稳定后，记录读数取下测量表笔，关闭万用表，拆下两根表笔。

2）测量直流电压（图1-3-27）。

①将黑表笔连接至COM插孔。

②将红表笔连接至电压、电阻测量插孔。

③将档位旋至直流电压档。

④将红表笔和黑表笔分别接直流电源的正极和负极，测量直流电压。

⑤待读数稳定后记录读数，取下测量表笔，关闭万用表，拆下两根表笔。

四、任务考核 L3mlJTFlNprPFO0l1Bnc829X/bsAVk/sx1Qg6O1hRGYrDedeu+igF2n/Z4F80xfz