Elektrik devrelerinin güvenli ve verimli bir şekilde çalışabilmesi, arızalı elemanların tespit edilmesi ve tüketilen enerjinin ücretlendirilebilmesi için elektriksel büyüklüklerin doğru ölçülmesi hayati önem taşır. Akım ölçümü için kullanılan ampermetreler devreye seri olarak bağlanır. Ampermetrelerin iç dirençleri çok küçük olduğu için devreye paralel bağlanmaları durumunda üzerlerinden aşırı yüksek akım geçerek cihazın zarar görmesine yol açar. Kabloların kesilerek araya ampermetre bağlanması pratik olmadığından, alternatif akım (AC) ölçümlerinde kabloyu kesmeden ölçüm yapabilen pens ampermetreler tercih edilir. Pens ampermetre, kablodan geçen akımın oluşturduğu manyetik alandan yararlanarak ölçüm yapar.
Gerilim ölçümü ise voltmetreler ile gerçekleştirilir. Voltmetreler, gerilimi ölçülmek istenen noktalar arasına paralel olarak bağlanır. İç dirençleri çok yüksek olduğundan devreye seri bağlanmazlar. Temasın riskli olduğu veya yalıtkan kaplı iletkenlerdeki gerilimin ölçülmesi gereken durumlarda ise temassız voltmetreler kullanılır. Bu cihazlar, elektrik potansiyelinin oluşturduğu elektrostatik alana bağlı olarak çalışır. Ancak elektrostatik kalkanlamaya sahip kablolarda gerçek gerilim seviyesini gösteremez, sadece gerilim olup olmadığını belirtebilirler.
Direnç ölçümü için ohmmetreler kullanılır. Direnç ölçümü yapılırken devre üzerinde kesinlikle gerilim olmaması gerekir. Bu nedenle ölçüm öncesinde devrenin enerjisi kesilmeli ve ölçülecek direncin en az bir ucu devreden ayrılmalıdır. Aksi takdirde, bağlı olduğu diğer elemanlarla birlikte eş değer direnç ölçülür veya cihaz zarar görebilir. Benzer şekilde, kapasite ölçümü için kapasitemetre, indüktans ölçümü için indüktansmetre kullanılır. Kondansatörler enerji depolayabildiği için, ölçüm öncesinde tamamen deşarj edildiklerinden emin olunmalıdır.
Akım, gerilim ve direnç ölçümlerinin tamamını yapabilen çok fonksiyonlu ölçü aletlerine AVO metre denir. İndüktans, kapasitans ve direnç ölçebilen aletler ise LCR metre olarak adlandırılır. Günümüzde tüm bu fonksiyonları, sıcaklık ölçümünü ve elektronik eleman testlerini bir arada sunan cihazlara ise multimetre adı verilir. Güç ölçümü için wattmetreler kullanılır; bu cihazlarda akım bobini devreye seri, gerilim bobini ise paralel bağlanır. Tüketilen elektrik enerjisini kilowattsaat (KWh) cinsinden ölçen cihazlara ise elektrik sayaçları denir.
Yüksek gerilim ve akım taşıyan sistemlerde, ölçü aletlerinin ve kullanıcıların zarar görmeden güvenli bir şekilde ölçüm yapabilmesi için akım ve gerilim değerlerinin ölçülebilir seviyelere düşürülmesi gerekir. Bu amaçla kullanılan transformatörlere ölçü transformatörleri denir. Ölçü transformatörleri, yüksek değerli primer büyüklükleri standartlaştırılmış düşük değerli sekonder büyüklüklere dönüştürür ve ölçü aletlerini yüksek gerilimden izole eder.
Akım transformatörleri, yüksek akımları ölçü aletlerinin güvenle ölçebileceği seviyelere düşürür. Bu transformatörlerin primer sargıları kalın kesitli ve az sarımlı iken, sekonder sargıları ince kesitli ve çok sarımlıdır. Akım transformatörlerinin sekonder anma akımı genellikle 5 Amperdir. En kritik güvenlik kurallarından biri, akım transformatörlerinin sekonder uçlarının kesinlikle boşta bırakılmaması, yani açık devre yapılmamasıdır. Eğer sekonder ucuna bir ölçü aleti veya koruma rölesi bağlanmayacaksa, bu uçlar mutlaka kısa devre edilmelidir. Aksi takdirde sekonder uçlarında ölümcül yüksek gerilimler indüklenebilir.
Gerilim transformatörleri ise orta ve yüksek gerilimleri ölçü aletlerinin bobinleri için uygun olan 100 V - 120 V seviyelerine düşürür. Bu transformatörlerin primer sargıları ince kesitli ve çok sarımlı, sekonder sargıları ise kalın kesitli ve az sarımlıdır. Gerilim transformatörlerinde, akım transformatörlerinin aksine, primer uçları enerjiliyken sekonder uçları kesinlikle kısa devre edilmemelidir. Kısa devre edilmesi durumunda transformatör aşırı akımdan dolayı yanabilir ve tehlikeli kazalara yol açabilir.
Elektrik şebekelerinde güvenli bakım ve onarım işlemleri için enerjinin kesilmesi ve tekrar verilmesi süreçlerinde kesiciler ve ayırıcılar kullanılır. Yüksek gerilim ve büyük akım altındaki hatlarda açma-kapama yapıldığında çok şiddetli ve yüksek sıcaklıkta arklar oluşur. Kesiciler, yük altında ve kısa devre anında oluşan bu arkları söndürebilme yeteneğine sahip, çok hızlı hareket eden özel şalterlerdir. Ark söndürme işleminde yağ, basınçlı hava, SF6 gazı, vakum veya manyetik üfleme gibi yöntemler kullanılır.
Ayırıcılar ise sadece devrede akım yokken, yani sistem yüksüz ve gerilimsizken açma ve kapama yapabilen cihazlardır. Ayırıcıların en büyük avantajı, açık konumdayken gözle görülür bir fiziksel ayırma aralığı sunarak çalışanlara güven vermesidir. Ayırıcılar ark söndürme hücresine sahip olmadıkları için kesinlikle yük altında açılmamalıdır. Yük altında açılmaları durumunda oluşacak ark, hem ekipmana hem de manevrayı yapan operatöre ölümcül zararlar verebilir.
Sistemde enerjiyi güvenli bir şekilde kesmek ve tekrar vermek için belirli bir manevra sırasına uyulması zorunludur. Enerji kesilirken: İlk önce kesici açılarak devrenin akımı kesilir. Ardından kesicinin giriş ve çıkışındaki ayırıcılar açılır. En son varsa toprak ayırıcısı kapatılarak hat topraklanır. Enerji verilirken ise bu işlemin tam tersi uygulanır: Önce toprak ayırıcısı açılır, sonra giriş-çıkış ayırıcıları kapatılır ve en son kesici kapatılarak sisteme enerji verilir.
Elektrik enerjisinin iletimi ve dağıtımı iletken kablolar vasıtasıyla gerçekleştirilir. Kablolar temel olarak iletken iç kısım ve bunu çevreleyen yalıtkan dış kısımdan oluşur. İletken kısımda genellikle bakır veya alüminyum kullanılır. Bakırın direnci alüminyuma göre daha düşüktür ve daha az kayıp oluşturur. Ancak alüminyum kablolar bakıra göre daha hafif ve ucuzdur. Alüminyum telin bakır tel ile aynı dirence sahip olması için kesitinin bakırın 1.6 katı olması gerekir; bu da rüzgar ve buz yükünü artırarak direk boylarının daha yüksek tutulmasını gerektirir.
Yüksek gerilimli havai hatlarda mekanik dayanımı artırmak amacıyla Aldrey (alüminyum, magnezyum, silisyum ve demir alaşımı) kablolar veya çelik özlü alüminyum kablolar (St-Al) kullanılır. St-Al kabloların merkezinde galvanizli çelik damar bulunur ve bu damar kabloya yüksek gerilme mukavemeti kazandırır. Bu kablolar bakır kablolara göre 2.5 kat daha hafiftir.
Kablolar kullanım yerlerine göre N, Y, F ve H tipi olarak sınıflandırılır. N tipi kablolar sabit iç tesisatta sıva altı veya sıva üstü kullanılır, ancak yer altına döşenemezler. Y tipi kablolar yer altı ve havai hatlarda enerji iletiminde kullanılır. F tipi kablolar hareketli cihazlarda hafif işletme koşullarında kullanılırken, H tipi kablolar kapalı ve kuru yerlerdeki hareketli cihaz bağlantılarında tercih edilir.
Elektrik işlerinde kullanılan el aletlerinin sap kısımları genellikle yalıtkan malzemelerle kaplanmıştır. Ancak bu yalıtımın yüksek gerilimlere karşı tam koruma sağlamayacağı, zamanla aşınabileceği veya çatlayabileceği unutulmamalıdır. Bu nedenle el aletleri kullanılmadan önce mutlaka gözle kontrol edilmeli, kusurlu aletler asla kullanılmamalıdır.
Kontrol kalemleri devrede gerilim olup olmadığını anlamak için kullanılır. Lambalı kontrol kalemlerinin içerisinde bir direnç, yay ve neon lamba bulunur. Kontrol kalemi ile ölçüm yapılırken, parmak kalemin arkasındaki metal kısma temas ettirilerek vücut üzerinden çok küçük, güvenli bir akımla devre tamamlanır ve lamba yanar. Kontrol kalemleri sadece alçak gerilimlerde (220-380 V) kullanılabilir; yüksek gerilimlerde kesinlikle kullanılmamalıdır.
Kablo kesme, bükme ve tutma işlemleri için penseler, dar alanlarda çalışmak için kargaburunlar, iletkenleri kesmek için yankeskiler ve yalıtkan kısımları soymak için kablo soyma pensleri kullanılır. Elektronik kartlarda eleman montajı için lehimleme yapılır. Lehimleme işleminde havya kullanılır. Güvenli lehimleme için havya altlığı, dumanı ve artıkları temizlemek için pasta ve fazla lehimi çekmek için lehim pompası kullanılması İSG açısından büyük önem taşır.