Как пользоваться токоизмерительными клещами: видео с инструкцией
Назначение большинства электроприборов известно многим людям: практически все знают, что измеряют вольтметром, а что амперметром. Мало у кого возникнет вопрос: «Для чего нужен паяльник?» Однако, даже не у каждого электрика в инструментарии есть токовые клещи. Этот инструмент является очень полезным и способен сильно сократить время электротехнических работ. Дополнительно этот прибор можно использовать для измерения напряжения и частоты тока в цепи. С его помощью также можно измерить мощность в цепи, фактическую нагрузку в сети и даже осуществить проверку электросчетчиков, например, сверку показаний с фактическим потреблением. В этой статье описывается принцип работы инструмента и рассказывается как пользоваться токоизмерительными клещами (ТК) на примере моделей DT 266 FT и Fluke. Эта инструкция будет применима практически ко всем подобным устройствам.
Принцип работы
Как следует из названия ТК или клещи Дитце предназначены для измерения силы переменного тока в цепи без ее разрыва. В основе работы токоизмерительного инструмента лежит принцип простейшего трансформатора тока. В этом случае первичной обмоткой является шина или кабель с измеряемым током, а роль вторичной играет захват клещей, внутри которого расположена вторая многовитковая обмотка, намотанная на магнитопровод из ферромагнитного материала. Переменный ток в проводе (первичной катушке) создает переменное магнитное моле, силовые линии которого проходят через вторичную обмотку, возбуждая в ней ЭДС, пропорционально величине тока в первой катушке. Таким образом, измеряя возникающую ЭДС, можно найти силу тока в первой катушке (проводе).
Конструкция
Современные токоизмерительные клещи вне зависимости от производителя и модификации содержат следующие элементы: магнитопроводы с подвижной скобой-рычагом, переключатель диапазонов измерений, экран, выходные разъемы для щупов (в этом случае клещи могут быть использованы как обычный мультиметр) и кнопку фиксации токовых измерений (фото ниже).
Рисунок 1 – ТК S-line DT 266 FT
Большинство современных токовых измерителей также включают в себя внутренний трансформатор с диодным мостом. В этом случае выводы вторичной обмотки подключаются через шунт. В зависимости от диапазона измеряемых сил токов, токовые клещи могут быть одноручными (для напряжений до 1000 В) и двуручными с дополнительными изолированными ручками (для напряжений от 2 до 10 кВ включительно). Токоизмерительные устройства, предназначенные для измерений более 1 кВ, имеют длину изолятора на менее 38 см, а рукояток – не менее 13 см.
Как правило, на корпусе прибора указывается категория безопасности и максимальный измеряемый ток. Например:
- CAT III 600 V – это означает, что прибор защищен от кратковременных бросков напряжения внутри оборудования при эксплуатации в стационарных сетях с напряжением до 600 В.
- CATIV 300 V – это означает, что прибор защищен от бросков напряжения внутри оборудования первичного уровня электроснабжения напряжением до 300 В. Примером такого оборудования может служить обычный электрический счетчик.
Правила безопасности при работе
Токоизмерительные клещи разрешается использовать только в закрытых помещениях или на открытых пространствах в сухую погоду. Измерять силу тока можно как на кабелях, покрытых изоляцией, так и на оголенных. Перед использованием человеку необходимо надеть защитные перчатки, а под ноги подложить диэлектрическое основание и надеть специальные ботинки.
Порядок измерений
Как правило, использование токоизмерительных клещей не вызывает особых трудностей. Перед тем, как пользоваться инструментом, стоит уделить большое внимание технике безопасности, о чем было сказано ранее.
Как правильно пользоваться токоизмерительными клещами:
- Установить требуемый диапазон на переключателе.
- Нажать на кнопку раскрытия магнитопровода.
- Обхватить одиночный проводник в сети переменного или постоянного тока (если такая возможность поддерживается прибором).
- Расположить токовые клещи перпендикулярно направлению провода.
- Снять показания с дисплея.
Часто трудность использования токоизмерительных клещей заключается в выделении одиночного проводника: при попытке снять показания с обычного кабеля, идущего из розетки, на экране должен высветиться ноль. Это происходит потому, что токи фазного провода и нулевого проводника равны по величине и противоположны по направлению. Следовательно, магнитные потоки, создаваемые ими взаимно компенсируются. Если же токовые показания отличны от нуля, то это свидетельствует о наличии утечки тока в цепи, величина которой равна полученному значению. Поэтому для измерений нужно найти место, где провода разделяются и выделить одиночную жилу. В качестве такого места можно использовать распределительный щит или место подключения фазового провода к автоматическому выключателю. Тем не менее это не всегда можно сделать, что ограничивает область применения токоизмерительных клещей.
Если в процессе измерений на экране высвечивается единица, то это говорит о том, что значение силы тока в проводе находится за пределами диапазона измерений. В этом случае необходимо увеличить диапазон токовых измерений с помощью переключателя. При проведении измерений в труднодоступных местах можно использовать кнопку Hold. С ее помощью можно зафиксировать результат последнего измерения и посмотреть его, убрав клещи. Нажав на Hold второй раз, можно сбросить значение.
Наглядно увидеть, как работать токоизмерительными клещами, Вы можете на видео инструкции ниже:
Правильное использование инструмента
Полезная «хитрость»
Если требуется измерить малое значение силы тока, то необходимо сделать несколько витков провода на разомкнутом магнитопроводе, а переключатель диапазонов установить на минимум. После этого необходимо снять показания, а для определения фактического значения разделить полученное число на количество намотанных витков.
Пример использования
Приведем пример того, как пользоваться токоизмерительными клещами при измерении нагрузки в сети 220 В, например в квартире. В этом случае переключатель необходимо установить в положение AC 200. Далее необходимо токовыми клещами обхватить изолированный проводник и снять показания. После этого полученную величину силы тока нужно умножить на напряжение в сети 220 В. Например, если прибор показывает 5 А, то потребляемая мощность в сети составит P = U * I = 5 * 220 = 1100 Вт или 1.1 кВт. Полученное значение можно использовать для проверки работы приборов учета электроэнергии.
Напоследок предлагаем просмотреть видео, на котором наглядно показывается, как пользоваться токовыми клещами DT-266 и Fluke 302+, достаточно популярными на сегодняшний день:
DT-266
Fluke 302+
Вот и вся инструкция о том, как самому пользоваться токоизмерительными клещами. Как Вы видите, ничего сложного нет. Главное — соблюдать меры безопасности и внимательно подходить к измерениям. Надеемся, что наши советы и наглядная видео инструкция доступно объяснили Вам порядок действий!
Будет интересно прочитать:
samelectrik.ru
Электроизмерительные клещи предназначены для измерения электрических величин – тока, напряжения, мощности, фазового угла и др. – без разрыва токовой цепи и без нарушения ее работы. Соответственно измеряемым величинам существуют клещевые амперметры, ампервольтметры, ваттметры и фазометры. Наибольшее распространение получили клещевые амперметры переменного тока, которые обычно называют токоизмерительными клещами. Они служат для быстрого измерения тока в проводнике без разрыва и без вывода его из работы. Электроизмерительные клещи применяются в установках до 10 кВ включительно. Назначение того или иного прибора известно каждому; о том, как работать перфоратором или паяльником знает любой обыватель. Но далеко не в каждом доме, и даже не в каждом предприятии, имеются токоизмерительные клещи (КТ). Неужели этот прибор относится к разряду тех, которые предназначены только для пользования узким кругом специалистов, либо же обыватель просто не догадывается об их ценности и не умеет ими пользоваться? Ниже перечислены только несколько способов применения токоизмерительных клещей, с которыми может столкнуться как бытовой потребитель, так и субъект предпринимательской деятельности.
Простейшие токоизмерительные клещи переменного тока работают на принципе одновиткового трансформатора тока, первичной обмоткой которого является шина или провод с измеряемым током, а вторичная многовитковая обмотка, к которой подключен амперметр, намотана на разъемный магнитопровод (рис. 1, а). Рис. 1. Схемы токоизмерительных клещей переменного тока: а – схема простейших клещей с использованием принципа одновиткового трансформатора тока, б – схема, сочетающая одновитковый трансформатор тока с выпрямительным устройством, 1 – проводник с измеряемым током, 2 – разъемный магнитопровод, 3 – вторичная обмотка, 4 – выпрямительный мостик, 5 – рамка измерительного прибора, 6 – шунтирующий резистор, 7 – переключатель пределов измерений, 8 – рычаг Для охвата шины магнитопровод раскрывается подобно обычным клещам при воздействии оператора на изолирующие рукоятки или рычаги клещей. Переменный ток, проходя по токоведущей части, охваченной магнитопроводом, создает в магнитопроводе переменный магнитный поток, индуктирующий электродвижущей силой (ЭДС) во вторичной обмотке клещей. В замкнутой вторичной обмотке ЭДС создает ток, который измеряется амперметром, укрепленным на клещах. В современных конструкциях токоизмерительных клещей применяется схема, сочетающая трансформатор тока с выпрямительным прибором. В этом случае выводы вторичной обмотки присоединяются к электроизмерительному прибору не непосредственно, а через набор шунтов (рис. 1, б). Электроизмерительные клещи бывают двух типов: одноручные для установок до 1000 В и двуручные для установок от 2 до 10 кВ включительно. Совет Электроизмерительные клещи имеют три основные части: рабочую, включающую магнитопровод, обмотки и измерительный прибор, изолирующую – от рабочей части до упора, рукоятки – от упора до конца клещей. У одноручных клещей изолирующая часть служит одновременно рукояткой. Раскрытие магнитопровода осуществляется с помощью нажимного рычага. Электроизмерительные клещи для установок 2 – 10 кВ имеют длину изолирующей части не менее 38 см, а рукояток – не менее 13 см. Размеры клещей до 1000 В не нормируются. Токоизмерительными клещами можно определить силу тока бесконтактно, т.е. не прикасаясь к частям электроустановок, находящихся под напряжением. Это стало возможно благодаря так называемому эффекту Холла – возникновению разности потенциалов в поле вокруг проводника с током. Раскрытыми клещами охватывают часть провода или шины, по которой протекает электроток, после чего клещи должны быть сомкнуты. Не важно – изолированный это провод или же неизолированный, главное – охватывать нужно только одну шину или провод, то есть либо фазу, либо ноль. После этого на дисплее прибора отображается токовая величина в измеряемой цепи. Для работы в труднодоступных местах современные токоизмерительные клещи оснащают фиксирующей показания кнопкой; то есть, охватив проводник, можно нажатием сохранить отображаемые на дисплее цифры, после чего разомкнуть токопровод клещей и извлечь их.
Согласно п.7.6 Правил безопасной эксплуатации электроустановок потребителя (ПБЭЭП), проводить работы с измерительными клещами должны люди, прошедшие специальное обучение и имеющие группу по электробезопасности. В электроустановках до тысячи вольт таких лиц должно быть двое – минимум с четвёртой группой и с третьей квалификационной группой.Человек, производящий измерение, должен пользоваться диэлектрическими перчатками и стоять на изолирующем основании. Второй человек должен стоять сзади и несколько сбоку оператора и читать показания приборов электроизмерительных клещей. Прибор должен регулярно проходить испытание повышенным напряжением (раз в 2 года) и проверен на правильность работы в лабораторных условиях. Конечно же, используемый в домашних условиях прибор вряд ли будет поверяться и испытываться, но можно приобрести уже готовые к применению клещи, на корпусе которых в таких случаях стоят соответствующие штампы. Советы по выбору токоизмерительных клещей. Обратите внимание Не стоит стремиться к приобретению излишне дорогого измерительного прибора, наделённого массой функций, значение которых вы не понимаете. Для использования в домашних условиях достаточно купить недорогой мультиметр, который помимо определения силы тока «умеет» прозванивать цепи, измеряет вольтаж и сопротивление. В то же время не нужно чересчур экономить – вместо нормальных токоизмерительных клещей вы можете приобрести низкокачественный китайский прибор, который вам будет демонстрировать на дисплее далёкие от истины величины. Такие «измерители» можно отличить по низкопробному качеству пластмассы, издающей резкий неприятный запах, по корпусу, детали которого не подогнаны друг к другу (щели), и, конечно же, по низкой стоимости. Практикум: измеряем нагрузку на сеть в квартире. Включаем токоизмерительные клещи поворотом рукоятки на отметку АСА-200. Раскрываем клещи и охватываем ими изолированный провод на вводе в квартиру, после чего фиксируем показания на табло прибора.
Исходя из этого, можно осуществить проверку работы прибора учёта электроэнергии, проверить соответствие вводного кабеля фактической нагрузке и многое другое |
| Чтобы обеспечить работу в труднодоступных местах, современные токовые клещи обычно оснащаются кнопкой, фиксирующей показания. |
Таким образом, если охватить проводник и нажать кнопку, то после размыкания магнитокопровода на экране прибора сохранится зафиксированное измеренное показание прибора.
По токоведущей части, которая охвачена магнитопроводом, проходит переменный ток. В магнитопроводе создается переменный магнитный поток, в результате которого во вторичной обмотке возникает электромагнитная индукция – по ней (вторичной обмотке) начинает протекать ток, который измеряется амперметром.
Современные токоизмерительные клещи выполняются по схеме, в которой сочетается трансформатор тока и выпрямительный прибор. Она позволяет выводы вторичной обмотки присоединять к измерительному прибору через набор шунтов, а не напрямую.
Как пользоваться токоизмерительными клещами
Как измерить нагрузку сети в квартире?
Переключатель диапазонов устанавливается в положение АСА 200. Раскрыв токовые клещи, на вводе в квартиру охватить ними изолированный провод, зафиксировать показания, которые появились на экране прибора.
Полученная величина умножается на напряжение сети 220 В, косинус берется равным единице.
Пример. Допустим, прибор показывает 6А. Это значит, что нагрузка сети квартиры составляет:
Совет
Р = 6 · 220= 1320 Вт = 1.32 кВт.
По этим данным можно проверить правильность работы счетчика потребляемой электроэнергии, соответствие фактической нагрузке вводного кабеля и др.
Маленькая хитрость при измерениях
Как можно измерить небольшой ток с помощью электроизмерительных клещей?
Для того, чтобы измерить токоизмерительными клещами небольшую силу тока, необходимо провод, на котором нужно узнать ток, намотать несколько раз на разомкнутый магнитопровод. Предел измерений установить на минимальное значение.
Для того, чтобы определить фактическое значение тока, необходимо показания прибора разделить на количество витков провода, намотанного на магнитопровод.
| Необходимо понимать, что так можно делать, если провод изолирован. При этом наматывать нужно аккуратно не перегибая сам провод. |
Фото подсказки по нашей теме
Источник: http://kakdigita.blogspot.com/2014/10/blog-post_594.html
Работа с токоизмерительными клещами
При выполнении ремонтных работ зачастую приходится замерять ток в действующих электрических сетях под напряжением. Это делает возможным диагностировать оперативную схему и вовремя ликвидировать возникшие недостатки.
Иногда анализ электрических цепей приходится делать, не отключая токоведущую линию. На этот случай существует специальный прибор – токоизмерительные клещи. В отличие от остальных измерительных инструментов, данный прибор отличается своим удобством в применении и точностью показаний.
Кроме этого, такие клещи применяются для измерения электрических линий, имеющих большую силу тока, в этом случае мультиметры не справятся ввиду своего малого сечения.
Разновидности токовых клещей
Существуют несколько видов токоизмерительных клещей. Различают аналоговые, цифровые и устройства высоковольтного типа.
Аналоговые токоизмерительные инструменты имеют табло со стрелкой и шкалой. Они реагируют на любое изменение напряжения, но показатели, полученные во время замеров не достаточно точны. Преимущество его состоит в том, что для его работы не требуется источник питания.
Цифровые – более удобная модель, работает от дополнительного источника питания. Показания моментально можно увидеть на табло.
Третий тип создан для измерения более высокого напряжения.
Кроме того токоизмерительные клещи бывают одноручные и двуручные. Отличительной особенностью друг от друга является количеством ручек и высотой измеряемого напряжения. В первом случае — применяются в сетях с напряжением до 1кВ, а второй тип – эксплуатируются в электрических сетях напряжением от 2кВ до 10кВ.
Критерии выбора
При покупке данного прибора нужно доверять только специализированным магазинам. Во-первых, в них продаются более качественные инструменты, а во-вторых, выбор помогут сделать специально обученные люди. При выборе данного устройства следует соблюдать ряд правил.
Необходимо определиться для каких токоведущих линий приобретается прибор. В этом случае нужно обратить внимание на маркировку: AC – замеры переменного тока, DC – постоянного, а ACDC – для измерения обоих типов.
Вид выбираемого прибора будет зависеть от диаметра провода.
Качество материала, из которого произведен прибор, должен защищать от поражения электрическим током и быть крепким в случае падения.
Также нужно обратить внимание, в каких величинах прибор выдает результат: мА, А, АС.
Специалисты рекомендуют не покупать приборы, имеющие множество функций.
Перед применением необходимо произвести пробный замер и определить правильность показаний.
Кроме того, для применения тестера в быту лучше приобрести прибор, умеющий измерить сопротивление, напряжение, а также прозвонить электрическую сеть.
Вдобавок следует тщательно изучить технические характеристики приобретаемого прибора.
Правила безопасности при работе
Замеры электроизмерительными клещами в токоведущих линиях свыше 1000В должны производиться двумя лицами, первое из которых имеют группу допуска не ниже четвертой, а второй – третьей. В электросетях до 1000В измерительный процесс разрешается проводить одному человеку, который имеет третью группу допуска.
Также измерять необходимо в диэлектрических калошах, с использованием резиновых диэлектрических перчаток.
Запрещается прикасаться к токоведущим элементам голыми руками. Нужно помнить, что высокое напряжение опасно для жизни и может привести к тяжелым последствиям.
Обратите внимание
Если данная работа приводит в замешательство, то лучше всего обратиться за помощью к специалисту.
Данный измерительный инструмент должен проходить периодическую аттестацию в специальной лаборатории. После такой процедуры на приборе ставится штамп, который имеет срок использования тестера.
Использование токоизмерительных клещей
Настоящий инструмент быстро и просто позволяет производить замеры тока в электролинии. Для этого необходимо переключатель перевести в положение, соответствующее величине тока. Для правильного надевания клещи следует раздвинуть и одеть на провод. Тестер приходит в замкнутое состояние путем опускания ручки. Результат фиксируется, и прибор убирается таким же образом.
Процесс измерения допускается производить даже на неизолированных участках электроцепи. Кроме того важно знать, что измерения происходят только на одном проводе или шине по очереди. На табло появляется полученный результат. При работе в труднодоступных местах включается кнопка фиксации и результат можно посмотреть позже.
В случае если прибор показывает некорректные показатели, необходимо переключатель поставить на соответствующий диапазон.
Токоизмерительные клещи можно использовать в качестве вольтметра. Чтобы замерить напряжения нужно концы проводов вставить в гнезда клещей. Переключатель при этом перевести в режим замера напряжения.
Вторую пару концов присоединить к клеммам и снять показание. Для измерения сопротивления в системе измерительный прибор используют как простой мультиметр.
Также данным прибором, возможно, косвенно измерить мощность потребляемой энергии. Для этой цели требуется узнать силу тока и существующее в цепи напряжение. Умножение этих двух показателей это и будет мощностью.
Кроме этого такими клещами можно узнать наличие либо отсутствие посторонних потребителей. На вводном кабеле присоединить прибор в режиме измерения нагрузки, предварительно отключив все имеющиеся электроприборы. Если результат будет равен нулю, то утечки тока не происходит.
Преимущества и недостатки
Плюсы данного измерительного инструмента:
- позволяет производить замеры в малодоступных местах;
- наличие фиксирования результатов;
- малогабаритные размеры прибора;
- измерения высоковольтных линий;
- точность показателей.
При наличии преимуществ у токоизмерительных клещей имеются и недостатки:
- приборы плохого качества будут показывать ложные показания;
- для более точных результатов необходимо правильно расположить тестер;
- устройство должно использоваться в строгом соответствии с инструкцией.
Источник: https://uzotoka.ru/instrumenty/rabota-s-tokoizmeritelnymi-kleshhami.html
Как пользоваться токовыми клещами »
Основная задача электроизмерительных клещей измерение тока без разрыва проводника, современные приборы обладают функциями измерения напряжения, емкости, температуры, мощности и т.д. Принцип измерения основан на токовом трансформаторе или эффекте Холла.
Токовые клещи, работающие на принципе трансформатора тока, измеряют только переменный ток, т.к. трансформатор не пропускает через себя постоянный ток. Первичная обмотка это провод, обхватываемый токовыми клещами, а вторичная внутри токовых клещей с токовым датчиком.
Обхватить несколько витков одного проводника, то на вторичной обмотке ток во столько же раз увеличится. Это удобно для измерения небольших переменных токов, при этом нужно разделить полученное значение тока на количество витков.
Важно
Внешне токовые клещи, работающие на трансформаторе тока, отличаются отсутствием насечек на губках и диапазона постоянного тока.
Токовые клещи, работающие на эффекте Холла, измеряют и постоянный и переменный ток. Принцип работы на эффекте Холла основан на измерении напряжения на гранях полупроводниковой пластины, через которую протекает постоянный ток, помещенной в магнитное поле перпендикулярно к ней. Магнитное поле образуется вокруг проводника, который обхватили токовыми клещами.
Изменение тока в проводнике, вызывает изменение магнитного поля вокруг проводника, что вызывает изменение напряжения на чувствительном элементе Холла. Напряжение чувствительном элементе преобразуется и выводится на экран в виде значения тока. Для токовых клещей, работающих на эффекте холла, важно располагать проводник перпендикулярно к губкам токовых клещей.
Измерение тока
Для работы на нашем приборе APPA 133 выберем режим переменного тока А~ обхватим один провод. Выбор диапазона измерения в APPA 133 автоматический, в других приборах возможно необходимо выбрать диапазон. Если размещать проводник не перпендикулярно или не по рискам, то погрешность показаний увеличивается до 3 %.
Для измерения броскового переменного тока необходимо выбирать режим “inrush current”, например в случае измерения пускового тока электродвигателя. Для измерения макс мин тока выбираем соответствующий режим.При включенной печке максимальный ток 8,47 А.
Если обхватить сразу два провода, то токовые клещи покажут ноль, т.к. сумма токов двух проводников с разной полярностью равна нулю.
Если показания прибора не ноль, то имеется ток утечки или значение находится в пределах погрешности прибора. При измерении нескольких проводов одновременно значение тока будет суммой токов всех проводов.
Утечка тока может проявиться например, если вода из крана бьет током, нужно проверить ток утечки электрического бойлера.
Измерение напряжения
Для измерения постоянного и переменного напряжения выставим переключатель на V. Наш прибор имеет автоматический выбор диапазона, а так же позволяет измерять частоту. Переключать между режимами необходимо при отсоединенных проводах. У APPA 133 имеется защита от высокого напряжения более 1000 В.
Видим напряжение 221,1 В, частота 49,97 Гц.
При включенной печке видим что напряжение упало до 211,1 В, частота не изменилась. Произошло это из-за того что сечения проводов не хватает на мощность печки, что вызывает перегрузку и нагрев проводов. Необходимо поменять провода на более толстого сечения.
Измерение потребляемой мощности
Полная мощность (В*А) равна квадратному корню из суммы квадратов активной и реактивной мощностей. Реактивная мощность (Вар) равна произведению напряжения и тока, умноженному на синус угла сдвига фаз между ними. Если нет потребителей с реактивной мощностью (двигатели, трансформаторы), то полная мощность нагрузки будет равна активной.
Активная мощность вычисляется в приборе по формуле произведение напряжения на ток. Если прибор не позволяет измерять мощность, то полученный ток умножим на 220 В и получим мощность нагрузки. Для измерение активной мощности с помощью APPA 133 переводим переключатель W~. Переключать между режимами необходимо при отсоединенных проводах.
Вставляем щупы в розетку и обхватываем проводник.
Активная мощность потребления компьютера 28 Вт, а при включенной печке потребляемая мощность повысилась до 1728 Вт (~=211,1 В * 8,47 А). В APPA 133 так же можно измерить коэффициент мощности, отрицательное значение говорит о емкостном характере нагрузки (ток опережает напряжение), положительное значение говорит о индуктивном характере нагрузки (ток отстает от напряжения).
Выбрать токовые клещи можете в каталоге.
Источник: https://deomera.ru/stati/kak-polzovatsya-tokoizmeritelnyimi-kleshhami
Как пользоваться измерительными клещами
Получить значение основных электрических параметров можно с помощью определенных приборов. Одним из таких устройств являются специальные клещи, позволяющие снимать показатели без разрыва цепи.
Данные «умные» приборы очень часто используются, так как позволяют получать несколько видов параметров. Приобрести измерительные клещи можно практически в любом специализированном магазине, где также сразу можно получить консультацию к их применению.
Основные характеристики
Измерительные клещи представляют собой специальный механизм, позволяющий определить силу переменного тока без разрыва основной цепи.
Состоит данное изделие из нескольких основных компонентов:
- магнитопроводов, которые могут определенным образом открываться и смыкаться;
- переключателя диапазонов;
- дисплея;
- выходных разъемов для щупов;
- кнопки фиксации токовых измерений.
Измеряющие клещи можно также применять в качестве обычного мультиметра, что делает их конструкцию универсальной. На каждом виде устройства должно быть указано категорию безопасности и величину максимально измеряемого тока.
Существует несколько видов клещей, что позволяет использовать их в определенных сетях.
Проведение измерений
Работа с измерительными клещами не представляет особой сложности, но требует выполнения основных правил безопасности. Перед тем как приступать, обязательно следует надеть защитные перчатки и обувь, а под ноги постелить диэлектрический коврик.
Процесс измерения состоит из нескольких этапов:
- Сначала следует установить определенный диапазон измерения. Он зависит от того в какой сети вы работаете и какие параметры планируете получать. Более подробно об этом можно узнать в инструкции производителя.
- Затем, нажав специальную кнопку, открываем магнитопроводы и обхватываем ими один проводник. Выполнять замеры можно для постоянного и переменного тока (все зависит от модели устройства).
- После этого располагаем клещи перпендикулярно проводу и снимаем показатели с экрана.
Если вы попытаетесь замерять, таким образом, показания проводки от розетки, тогда вы должны увидеть 0. Этот показателя правильный, так как токи фазного и нулевого проводников аннулируют друг друга.
Если же вы увидели другое значение, то это указывает на утечку.
Измерять таким способом можно даже относительно малые показатели, что очень практично.
Нюансы использования токоизмерительных клещей можно узнать из этого видео:
Источник: http://postroyka.org/kak-polzovatsya-izmeritelnyimi-kleshhami/
orenburgelectro.ru
Токоизмерительные клещи: как пользоваться, предназначение
В практике прокладки, ремонта или замены электрических кабелей часто возникает потребность проверить предельную мощность, которая передаётся кабелем. Для этой цели можно применить мультиметр или тестер, фиксируя значение силы тока при помощи щупов, подключаемых последовательно с измеряемым участком цепи. Однако это не всегда удобно: обе руки работающего заняты, надлежащая электробезопасность измерений не соблюдается, да и подходящего места для размещения мультиметра можно не найти. Лучше воспользоваться токоизмерительными клещами.
Принцип действия
Для чего предназначены токоизмерительные клещи
Они представляют собой разновидность электрического тестера с широкими губками, которые могут зажимать электрический проводник. Первоначально они разрабатывались как универсальный инструмент для измерения переменного тока. Однако по мере совершенствования своей конструкции в составе клещей появились входы для приёма измерительных проводов и другие датчики, которые поддерживают широкий диапазон измеряемых величин. Незаменимые в качестве контрольного инструмента, зажимы измерителя облегчают работу в ограниченных пространствах и позволяют работать с проводниками под напряжением без прерывания цепи. Являясь высокоточным измерителем, клещи не могут быть изготовлены в неспециализированных мастерских или своими руками.
В измерительных клещах реализуется принцип магнитной индукции, который позволяет определить значение тока бесконтактным способом. Электрический ток, протекающий через проводник, наводит вокруг него магнитное поле. Поскольку полярность часто меняется, то при этом происходят динамические колебания магнитного поля, которые пропорциональны силе тока.
Все типоразмеры токоизмерительных клещей работают с использованием эффекта Холла — наличия поперечного напряжения, возникающего при помещении проводника в магнитное поле. Внутри корпуса находится трансформатор, который определяет интенсивность магнитных колебаний, преобразуя их значение в показание силы переменного или постоянного тока. Поэтому, даже при небольшом значении возникшей разности потенциалов, датчик обнаружит магнитное поле. Это напряжение, которое пропорционально току, затем усиливается и измеряется (смотреть рисунок 1). Таким образом измеряются очень мощные токи.
Рисунок 1. Схема измерения переменного тока
Как измерить ток, используя трансформатор
При пропускании проводника через зажимы прибора, ток проходит через эти зажимы, выполняя роль железного сердечника силового трансформатора. Далее ток поступает во вторичную обмотку, которая подключена через шунт входа измерителя. Из-за соотношения количества вторичных обмоток к числу первичных обмоток, намотанных вокруг сердечника, ток, поступающий на вход, намного меньше. Обычно первичную обмотку представляет один проводник, вокруг которого зажаты губки. Если вторичная обмотка будет, например, иметь 1000 витков, то ток вторичной обмотки будет в 1000 раз меньше того, что протекает по первичной обмотке. Таким образом, 1 ампер в измеряемом проводнике будет производить только 1 миллиампер на входе прибора. Увеличив число витков во вторичной обмотке, можно легко измерить мощные токи.
Как измерить постоянный ток, ведь он протекает через проводники с фиксированной полярностью? Здесь магнитное поле вокруг проводника не изменяется, и обычным способом зарегистрировать соответствующие показания невозможно. Поэтому клещи вокруг такого проводника замыкают с некоторым зазором (смотреть рисунок 2).
Катушка Роговского и её применение в токоизмерительных клещах
В современных конструкциях рассматриваемых приборов имеются и другие датчики — вольтметры, омметры — которые повышают универсальность прибора. В частности, конструкции измерительных клещей, использующие катушку Роговского, пригодны для определения значений переменного тока, в том случае, если измерения ведутся в стеснённых условиях.
Катушка Роговского представляет собой устройство, состоящее из гибкой спиральной катушки с проводом, который проходит через центр катушки на другую её сторону, так что обе клеммы находятся на одном конце (смотреть рисунок 3). Катушка должна быть обмотана вокруг проводника, где будет производиться замер. Протекание переменного тока в проводнике вызывает индукцию напряжения в катушке.
Рисунок 2. Схема измерения постоянного тока
Рисунок 3. Принцип работы катушки Роговского
Измерение с помощью катушки Роговского имеет несколько преимуществ:
- С её помощью можно измерять токи в увеличенном диапазоне значений — от 100 мА до 100 кА и даже более.
- Сама катушка гибкая, тонкая, легкая и прочная.
- Поскольку магнитные материалы отсутствуют, катушки Роговского не могут насыщаться и, следовательно, обладают высокой способностью выдерживать большие нагрузки.
- Невосприимчивость к постоянному току.
- Широкая частотная полоса пропускания, достигающая нескольких МГц.
Использование в токовых клещах катушки Роговского сопряжено и с рядом ограничений, например, обязательным присутствием внешнего источника напряжения, которое должно подаваться на интегратор. Однако самым большим недостатком является наличие фазового сдвига, зависящего, в свою очередь, от положения катушки (вертикального и горизонтального). Ошибку позиционирования нельзя компенсировать с помощью датчика, поэтому приходится подключать к разъёмам клещей дополнительные измерительные провода Dewesoft.
Основные функции
Измерительные клещи доступны с рядом функций, которые облегчают получение точных показаний и обработку результирующих данных. Среди таких функций:
- Истинное среднеквадратичное значение. Поскольку переменный ток меняет направление несколько раз в секунду, он представляется синусоидальной волной. Амплитуда волны постоянно изменяется в течение периода, поэтому результаты измерений могут в разные моменты времени немного различаться. Встраиваемая функция True-RMS (среднеквадратичное значение) преобразует сигналы переменного тока в сигналы постоянного тока эквивалентного значения для более стабильных и точных показаний;
- Регистратор данных. Его назначение — хранить данные во внутренней памяти, с возможностью последующего вызова;
- Ingress Protection Rating. Функция классифицирует и оценивает степень защиты корпусов от проникновения влаги и инородных тел. Чем выше класс защиты, тем в более широком диапазоне сред могут использоваться токоизмерительные клещи;
- Последовательные порты. Они являются средством передачи данных со счетчика на компьютер, где может происходить дальнейшая обработка результатов. Общие интерфейсы включают Ethernet, USB, FireWire или RS-232;
- Пусковое устройство: функция обеспечивает пользователям точное измерение сильных скачков тока, которые имеют место в двигателях во время их запуска. Это измерение необходимо при устранении таких неполадок, как нежелательные отключения устройств защиты от перегрузки по току.
- Дисплей автоматического выбора диапазона. При этом автоматически устанавливается правильный диапазон измеряемых величин, избавляя пользователей от необходимости регулировать начальное положение переключателей.
Вид рабочей панели токоизмерительных клещей представлен на рисунке 4.
Как выбрать типоразмер токоизмерительных клещей
Большинство современных исполнений способны регистрировать также значения таких характеристик электрической цепи как напряжение, частота, мощность, ёмкость и сопротивление. Однако при помощи клещей можно определять температуру (от датчиков или термопар), а также использовать их для быстрого испытания сопротивления «выдержать/не пройти», в результате которого можно определить, замкнута или разомкнута цепь. При проведении теста на непрерывность, если цепь замкнута, прибор подаёт звуковой сигнал, поэтому смотреть на дисплей не нужно.
Позиции выбора, которые должны приниматься во внимание:
- Требующийся диапазон измерений.
- Какими должны быть размеры и конфигурация зажимов/челюстей.
- Какой класс защиты требуется.
- Какой должна быть точность измерения.
- Каким набором аксессуаров комплектуется устройство.
- Соответствуют ли клещи нормам безопасности для проведения работы.
Как замерить параметр безопасно? Вне зависимости от степени защищённости прибора от внешних опасностей, работать с клещами необходимо только в защитных рукавицах, как показано на рисунке 5.
Долговечность данного измерительного устройства зависит также от строгого соблюдения инструкций изготовителя, а также от сроков периодической поверки техники в специальных лабораториях.
Рисунок 4. Рабочая панель токоизмерительных клещей DT202
Рисунок 5. Как правильно удерживать токоизмерительные клещи во время замеров
Пример использования клещей для измерений силы тока в однофазной сети показан на рисунке 6, а процедура калибровки — на рисунке 7.
Рисунок 6. Установка клещей для измерения параметров однофазной сети
Рисунок 7. Процесс калибровки токоизмерительных клещей
При необходимости приобретения данных измерительных устройств, необходимо обращаться в организации, имеющие лицензию на данный род деятельности. Токоизмерительные клещи от сертифицированных производителей — это гарантия точности и качества прибора, возможность его своевременного ремонта или замены.
Видео по теме
profazu.ru
Токоизмерительные клещи — Википедия
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 3 февраля 2019; проверки требуют 2 правки. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 3 февраля 2019; проверки требуют 2 правки. Высоковольтные токоизмерительные клещиТокоизмери́тельные кле́щи — прибор для измерения тока без разрыва цепи в которой измеряется ток и без электрического контакта с ней.
Принцип действия основан на измерении магнитного поля, порождаемого измеряемым током.
Классические токоизмерительные клещи, часто называемые клещи Дитце, позволяют измерять только переменный ток и представляют собой по сути трансформатор тока с разъемным тороидальным или близким по форме к тороидальному ферромагнитным сердечником, окно которого при измерении охватывает провод с током. Такие клещи реагируют не на сам ток, а на скорость его изменения — производную тока по времени.
Принцип работы современных токоизмерительных клещей основан на прямом измерении магнитного поля порождаемого током в проводнике вокруг проводника с помощью датчика Холла и позволяют измерять ток произвольной формы, в том числе и постоянный ток.
Клещи на основе трансформатора тока[править | править код]
Принцип действия токоизмерительных клещей — трансформаторов тока основан на том, что ток, протекающий в проводе создаёт вихревое магнитное поле, силовые линии которого окружают проводник. На разъемном для возможности ввода проводника в окно магнитопровода, изготовленного из магнитомягкого ферромагнитного материала намотана вторичная обмотка, подключенная ко вторичному электроизмерительному прибору, шкала которого проградуирована в единицах тока. Таким образом, этот трансформатор тока имеет две обмотки, первичная — один виток это провод с измеряемым током и многовитковую вторичную обмотку.
В соответствии с законом электромагнитной индукции Фарадея во вторичной обмотке наводится ЭДС, величина которой прямо пропорциональна скорости изменения магнитного потока, охватываемого вторичной обмоткой. Так как величина этого потока прямо пропорциональна измеряемому току, то по измерениям этой ЭДС косвенно измеряют скорость изменения тока в проводе (производной по времени), а проинтегрировав эту ЭДС по времени можно получить истинное мгновенное значение тока в проводе.
Так как такие клещи применяются обычно для измерения токов промышленной частоты, частота которой отклоняется незначительно от номинальной (50 или 60 Гц), и форма тока близка к синусоидальной, с достаточной для практических измерений точностью можно считать, что среднеквадратическое значение этой ЭДС прямо пропорциональна среднеквадратическому значению измеряемого тока. Таким образом, измерив напряжение на вторичной обмотке, возможно определить действующее значение измеряемого тока.
Клещи с датчиком Холла[править | править код]
Магнитопровод таких клещей не отличается по конструкции от такового у клещей со вторичной обмоткой, но в размыкаемом зазоре магнитопровода помещают датчик, работа которого основана на эффекте Холла. Первичный ток порождает магнитное поле в магнитопроводе, величина которого прямо пропорциональна току, а не производной тока, как у трансформаторных клещей. Так как ЭДС датчика Холла прямо пропорциональна полю, то по измерениям ЭДС Холла можно косвенно измерить ток в проводе, причём форма тока не имеет значения, например, прямоугольный, произвольной формы или постоянный. Так как ЭДС Холла меняет знак при изменении направления поля, такое устройство позволяет измерить не только величину, но и направление измеряемого тока. В некоторых моделях таких клещей предусмотрена возможность подключения внешнего пояса Роговского, что позволяет измерять большие переменные токи (до 3000А) на проводниках крупного сечения, например, на шинах распределительных устройств.
Трансформатор тока[править | править код]
Эффект Холла[править | править код]
Катушка (пояс) Роговского[править | править код]
Конструкция клещей трансформаторного типа[править | править код]
Клещи состоят из:
- Разъёмного подпружиненного магнитопровода, выполненного из ферромагнитного шихтованного материала, на который надета многовитковая катушка, являющаяся вторичной обмоткой.
- Отсчётного устройства, в качестве которого может быть либо стрелочный прибор магнитоэлектрической системы с выпрямлением либо электронный прибор с цифровым указателем.
- Переключателя диапазонов измеряемых токов.
- Рукоятки для удержания клещей и изоляции между цепью измерения и оператором — модели для измерения в сетях выше 1000 В. Низковольтные клещи рукояток не имеют и их удержание осуществляется за диэлектрический корпус.
Разъёмный магнитопровод и измерительный элемент интегрированы в общий корпус. Часто токоизмерительные клещи конструктивно совмещаются с мультиметром: с помощью такого прибора можно измерять дополнительно постоянное и переменное напряжение, сопротивление, постоянный ток (с разрывом цепи) — для этого в приборе имеются соответствующие гнёзда для щупов, а также переключатель режимов измерения. Существуют модели приборов, с помощью которых можно измерять непосредственно потребляемую активную мощность (у таких моделей одна из шкал градуирована в единицах мощности).
Измерение тока с помощью клещей Дитце производится в следующем порядке:
- Присоединяют рукоятки к прибору (для высоковольтных клещей).
- Включают питание прибора (у электронных моделей).
- Устанавливают с помощью переключателя необходимый ожидаемый диапазон измеряемого тока;
- Нажатием на специальную кнопку или на рукоятки (для высоковольтных клещей) размыкают магнитопровод и охватывают им провод с током при измерения необходимо охватить только один провод, иначе при охвате нескольких проводов прибор покажет алгебраическую сумму токов, пронизывающих окно магнитопровода, например, при охвате обоих проводов однофазного потребителя клещи покажут близкое к нулю значение тока (дифференциального тока, так как в такой паре проводов токи текут в противоположных направлениях и равны), а затем отпускают кнопку (или прекращают разведение рукояток — у высоковольтных клещей) — под действием встроенной пружины магнитопровод защелкивается и охватывает провод.
- Производят отсчёт показаний по шкале с учётом выбранного диапазона измерения.
- При необходимости производят коррекцию показаний на влияющие факторы.
- Измерение тока без разрыва в измеряемой цепи.
- Возможность простого измерения в высоковольтных цепях (вплоть до 10 кВ).
- Возможность измерять ток очень большой силы (что физически неосуществимо для обычных амперметров, подключённых последовательно в разрыв цепи).
- Компактность прибора.
- Невысокий класс точности (обычно 2,0 — 3,0).
- Некоторая зависимость показаний от положения токонесущего проводника в окне магнитопровода клещей.
- Искажение показаний в недорогих моделях от присутствия в измеряемом токе высших гармоник и от изменения частоты измеряемого тока — прибор даёт правильные показания только при синусоидальном измеряемом токе (одна из причин этого — применение в качестве измерителя магнитоэлектрической системы с выпрямлением). В современных электронных приборах этот недостаток компенсируется схемным либо программным способом.
- Панфилов В. А. Электрические измерения: учебник для студентов среднетехнического профессионального образования. — М: Издательский центр «Академия», 1996. — 288 с. — ISBN 5-7695-3536-9.
ru.wikipedia.org
Измерение токов в 3 фазной сети клещами. Порядок измерения тока. Что измеряют токоизмерительными клещами
При оценке состояния действующих электроустановок или выполнении ремонтных работ под напряжением электрикам приходится замерять и сравнивать значения токов, протекающие по различным цепочкам. Это позволяет анализировать оперативную схему, своевременно устраненять возникающие неисправности.
Довольно часто все это необходимо выполнять без разрыва электрических цепей чтобы не нарушить технологический процесс питания потребителей электроэнергией.
Замерять токи нагрузок без прекращения электроснабжения можно двумя способами:
1. обыкновенными амперметрами, создавая через них вначале обходные шунтирующие цепочки и вводя в работу за счет искусственного разрыва тока в заранее подготовленном месте. По окончании замеров требуется восстанавливать электрическую схему, выполнить в обратном порядке все предыдущие технологические операции;
2. с помощью специально предназначенного для этого инструмента — токовых клещей.
Первый метод измерения сложен, трудоемок, опасен, требует высокой квалификации работников, хорошей предварительной подготовки. Поэтому им стараются пользоваться только в крайних случаях, а в повседневной практике измерения выполняют токовыми клещами.
Какие существуют типы токоизмерительных клещей
Чаще всего на практике встречаются с постоянным (выпрямленным) или переменным синусоидальным током. Для обоих этих видов созданы различные конструкции клещей, которыми можно измерять величину и даже направления протекания мощности без разрыва схемы питания потребителей в действующей электроустановке.
Фотография ниже демонстрирует замер отклонения угла вектора тока от направления базового напряжения в измерительных цепях защитных устройств.
Способ замера токов утечек через нарушенную изоляцию электрооборудования автомобиля с помощью клещей постоянного тока и амперметра показан на фотографии.
Используемая схема замера собрана таким способом, что сами клещи показывают ток, протекающий по проводу, подключенному к зажиму амперметра. Оба прибора демонстрируют одну и ту же величину, хоть и работают на различных диапазонах чувствительности.
Этот пример наглядно демонстрирует удобство и точность измерения различными приборами. Токовые клещи измерения постоянного тока менее распространены, чем конструкции для переменного, но в последнее время их производство значительно увеличилось.
Так же следует учитывать, что производители измерительного оборудования сейчас наладили выпуск клещей комбинированного использования, которыми можно работать в цепях постоянного и переменного тока. Такая конструкция, например, воплощена в модели Fluke 376 и ей подобных.
Приведенные на трех первых фотографиях токовые клещи обладают цифровым дисплеем, сразу отображающем первичные величины измеряемых параметров электрической схемы. Но, в арсенале измерительных средств электриков все еще работает большое количество приборов со стрелочными указателями и шкалой, состоящей из нескольких поддиапазонов.
При пользовании такими конструкциями необходимо внимательно снимать отсчет, а иногда и вводить поправочные коэффициенты.
По величине применяемого напряжения токовые клещи подразделяются на устройства, работающие:
до 1000 вольт;
или выше 1 кВ.
Они отличаются классом защиты применяемой изоляции и требуют разного соблюдения правил безопасности.
Чтобы правильно пользоваться любыми подобными приборами необходимо знать принцип их работы и конструкцию.
Как устроены токовые измерительные клещи
Устройство различных моделей может значительно отличаться в зависимости от сроков их изготовления и сложности внутренней схемы. Но принципы замера и органы управления практически везде идентичны. Поэтому за основу изучения примем модель Fluke 376, которая обладает большими возможностями и, соответственно, имеет увеличенное количество функций и органов управления ими.
Принципы работы, заложенные в конструкцию
В диэлектрическом корпусе любого прибора размещены:
трансформатор тока с (а) разъемным магнитопрводом и системой рычагов его управления, (б) вторичной обмоткой;
измерительная система с информационным табло;
органы управления и переключения режимов работы;
контактные гнезда.
Для питания токовых клещей может использоваться электрическая энергия измеряемой цепи или комплект автономных источников напряжения, например, двух батареек АА.
За основу работы принят обыкновенный трансформатор тока с разъемным магнитопроводом и вторичной обмоткой, витки которой пересекает магнитный поток, наводящий в них вторичный ток. Его величину, а в отдельных конструкциях и направление, определяет измерительная система, отображающая на дисплее конечный результат с учетом коэффициента трансформации в первичных амперах.
Чтобы выполнить замер необходимо проводник с током поместить внутрь магнитопровода. Для этого:
нажатием на клавишу разводят подвижные элементы магнитопровода;
вводят внутрь образовавшегося промежутка провод с током;
отпускают клавишу и отслеживают полное соприкосновение подвижных контактов.
При работе внутри тесных шкафов с большим количеством электрического оборудования иногда бывает сложно продеть наконечник раздвижного магнитопровода через проводник с током. Для упрощения подобной операции на модели Fluke 376 предусмотрен дополнительный измерительный датчик. Он входит в состав комплекта прибора и при необходимости легко подготавливается для проведения замера.
Для безопасного выполнения работ под напряжением клещи комплектуются измерительными концами с изолирующим наконечниками и колпачками. При установке в корпус прибора они утапливаются в его конструкции. В совокупности с хорошо изолированными наконечниками это позволяет снизить возможные ошибки в работе, исключить несанкционированное создание случайных коротких замыканий и получение электрических травм.
Органы управления токовых клещей
Положения кругового переключател
advsk.ru
Токоизмерительные клещи – что это такое и как ими пользоваться
Правила измерений гласят, что вольтметр подключается к необходимому участку электрической цепи параллельно, а амперметр – последовательно. Следовательно, чтобы замерить силу тока, надо искусственно создать разрыв цепи и подключить к нему измерительный прибор. Для упрощения и ускорения измерений используются клещи токоизмерительные, которые работают по принципиально другому методу – их устройство позволяет замерять интенсивность электромагнитного поля, что всегда возникает вокруг проводника.
Устройство токоизмерительных клещей
Изначально, электроизмерительные клещи представляли собой трансформатор, к которому подключён измерительный прибор – амперметр.
Клещи, которые являются видимой частью устройства, одновременно являются первичной обмоткой трансформатора. Если внутри неё поместить проводник, по которому протекает электрический ток, то благодаря электромагнитному полю он индуцируется на обмотку трансформатора. Далее ток переходит на вторичную обмотку, с которой уже снимаются показания амперметром.
Первые модели клещей создавались как дополнение к измерительным приборам, просто позволяющее удобнее контактировать с измеряемым участком цепи.
Показания амперметра, которые получались с их помощью, приходилось дополнительно пересчитывать, учитывая коэффициент трансформации, что указывался на приборе. Также сам принцип работы позволял измерять значения только переменного тока, так как с постоянным трансформатор не работает – чтобы его замерить нужно было пользоваться другими устройствами.
Современные приборы могут быть использованы как для переменного, так и как клещи для точного измерения постоянного тока, но в последнем случае на таких устройствах используется не амперметр, а датчик Холла, который напрямую улавливает наличие и напряженность электромагнитного поля.
Такие модели несколько дороже, но отличаются более высоким качеством и точностью работы.
Также использование измерительных клещей в паре с цифровым мультиметром избавляет оператора от необходимости вычислять измеряемое значение тока, так как калькулятор уже встроен в схему прибора.
Возможности токоизмерительных клещей
Если изначально клещи создавались как дополнение к профессиональным измерительным приборам, то дальнейшие возможности промышленности по миниатюризации и упрощении устройств сделали этот прибор относительно недорогим и доступным рядовым пользователям для бытового применения.
При этом сфера его использования постоянно растет и только стандартные задачи, которые можно выполнять с его помощью включают следующие пункты:
- Измерение силы тока в отдельно взятом проводнике, который мало того, что не отсоединен от схемы, но и находится под напряжением.
- Определение фактической мощности любого электроприбора в разные моменты времени и в зависимости от нагрузки.
- Определение фактической нагрузки на всю электросеть дома или квартиры «в реальном времени».
- Проверка электросети на предмет несанкционированного подключения.
- Проверка наличия утечки тока на корпус электроприбора.
Преимущества и недостатки
Токоизмерительные клещи получили широкое распространение благодаря ряду преимуществ, что определяют выбор в их пользу, при необходимости иметь «на подхвате» соответствующее устройство:
- Максимально возможная простота, размеры устройства и точность измерений.
- Возможность использование для замеров в высоковольтных цепях и микротоков.
- Принцип работы клещей позволяет создавать устройства различного дизайна и функционала.
- Простота интеграции с другими электроизмерительными устройствами. К примеру, очень эффективными показали себя токовые клещи, совмещенные с мультиметром – границы возможностей для бытового применения у таких устройств очень сложно себе представить, так как они могут быть укомплектованы датчиком температуры и прочими «плюшками», расширяющими функционал.
Устройство максимальное простое в использовании его освоение даже на интуитивном уровне доступно любому человеку мало-мальски знакомому с основами электротехники.
Используя электроизмерительные клещи надо учитывать некоторые присущие таким устройствам недостатки:
- Так как прибор реагирует на электромагнитное поле, то есть некоторая зависимость от положения провода внутри первичной обмотки (кольца) и его положения – желательно располагать клещи перпендикулярно измеряемому проводнику.
- Чувствительное устройство может быть очень восприимчиво к токам наводки, которые могут возникать при наличии большого количества проводников рядом с измеряемым.
- Простота схемы устройства открывает широкие возможности для изготовления некачественных клонов устройств зарекомендовавших себя производителей. Такие копии не комплектуются должными схемами защиты и точность их показаний оставляет желать лучшего.
Разновидности токовых клещей
В зависимости от используемой схемы и даже внешнего вида самого устройства, электроизмерительные клещи подразделяются на несколько типов:
- Стрелочные. Прибор аналогового типа, активной частью которого является одновитковый трансформатор переменного тока, а измерительный прибор подсоединен к его вторичной обмотке. Это одни из первых моделей токоизмерительных клещей – они отличаются невысокой стоимостью и наглядностью вывода результатов измерений в случае с переменной силой тока. Общий недостаток таких устройств – высокая чувствительность к механическим колебаниям – если прибор не находится на жесткой поверхности то результат измерения может быть показан неправильно. Также для использования таких приборов нужен определенный навык – зачастую приходится вручную переводить показания амперметра в реальные значения в соответствии с коэффициентом трансформации. Ещё такой прибор рассчитан на определённую частоту электрического тока.
- Цифровые. Вывод показаний на дисплей такого прибора определяется микроконтроллером, который автоматически производит все необходимые вычисления и (в зависимости от модели) может быть настроен на отображение непосредственно силы тока или мощности.
- Мультиметр. Универсальное устройство класса все-в-одном – измерительные клещи встроены прямо в корпус прибора, что определяет удобство его использования. Количество функций и способов измерения определяется моделью мультиметра, поэтому правильным названием устройства будет не электрические клещи с мультиметром а наоборот. Зачастую такие приборы работают с датчиком Холла, поэтому их можно использовать как токовые клещи постоянного тока.
- Высоковольтные. Основное применение – электрические цепи, с током стандартной частоты и напряжением, превышающим 1 кВ. Такие устройства обладают повышенной устойчивостью изоляции и дополнительно могут крепиться на диэлектрической штанге, чтобы оператор не приближался вплотную к проводнику, с которого берутся замеры. Это специализированное профессиональное устройство, которое предназначено только для одной единственной функции – измерение переменного тока. При необходимости замерить силу постоянного тока используются другие устройства и методы.
Порядок работы с токоизмерительными клещами
Способы измерения с помощью токоизмерительных клещей в целом ничем не отличаются при использовании бытовых мультиметров (до 1000 Вольт) или профессиональных (свыше 1000 Вольт) приборов.
Рассчитанный на домашнее использование тестер с клещами будет иметь гораздо больше функций, а специализированным устройством в бытовых условиях чаще всего будет нечего измерять.
В зависимости от цели измерений, весь процесс с помощью клещей, совмещенных с мультиметром, будет проходить следующим образом:
- Среди проводов выделяются тот, с которого надо снять показания. Если обхватить клещами сразу несколько проводников, то результат измерения будет неправильным.
- На тестере выставляется необходимый режим и диапазон. Если измеряется переменный ток, то это будут литеры AC, а когда прибор поддерживает измерение постоянного, то DC. При этом, на шкале надо выбрать значение чуть больше того, которое планируется измерить. Если предполагаемая сила тока неизвестна, то начать измерения надо с самой большой шкалы.
- Клещи раскрываются и нужные проводник помещаются внутри. Для наиболее точного измерения провод желательно расположить по центру контура, перпендикулярно корпусу прибора.
- Измерение произойдет автоматически и на дисплее отобразятся результаты.
Полезные нюансы проведения измерений
Знание некоторых физических законов и особенностей строения прибора позволят расширить сферу его применения.
Если ток в проводнике очень маленький и тестер не может точно его определить, то можно «помочь» прибору, намотав проводник на одну из половинок клещей. В таком случае на дисплее отобразится сумма токов и чтобы узнать точное значение надо разделить полученный результат на количество витков.
Если ток больше того, что может показать тестер, то на дисплее отобразится единица. В таком случае надо выставить больший диапазон измерений и повторить замеры.
Обнаружить ток утечки получится и без поиска его наличия на заземляющем проводе (подсоединённому к корпусу прибора). Для этого можно воспользоваться способностью тестера показывать сумму токов нескольких помещенных в электроизмерительные клещи проводников. Если обхватить клещами сразу фазу и ноль, то на дисплее должен высветиться ноль, так как наведенные электромагнитные поля взаимно компенсируются (они должны быть одинаковыми по силе и различными по направлению). В случае наличия утечки, значения на дисплее будет отличным от ноля – если это так, то надо искать место пробоя изоляции на корпус.
Если на корпусе измерительного прибора есть кнопка «Hold», это поможет измерять ток в труднодоступных местах, к примеру, если тестером туда можно дотянуться, а дисплей при этом видно не будет. В таком случае надо обхватить токовыми клещами провод, нажать на эту кнопку и полученный результат зафиксируется на дисплее – теперь его можно посмотреть в удобном месте.
Что нужно учитывать при выборе устройства
На рынке представлено большое количество устройств, функционал которых заметно различается, что напрямую влияет на его стоимость. Приобретая клещи универсальные токовые, надо учитывать, что это всё-таки специализированный инструмент для определения силы тока в проводнике, находящегося под напряжением. Поэтому стоит для себя решить – нужны ли в этом приборе такие функции, к примеру, как проверка конденсаторов, диодов и транзисторов.
Все то же самое умеет делать обычный мультиметр, только его габариты и вес при этом гораздо меньше, но, это в любом случае дело вкуса.
Основные задачи, которые должен выполнять прибор:
- Измерение силы тока и напряжения (в идеальном варианте переменного и постоянного).
- Прозвонка проводов (желательно со звуковым сигналом)
- Определение частоты тока.
Желательные опции, которые в некоторых случаях облегчают работу:
- Фиксация результатов замеров – кнопка «Hold»
- Возможность выставления ноля – если соседние провода дают наводку.
- Возможность замера тока пускового броска, который в несколько раз больше номинального.
- Автоматический выбор диапазона при отображении результатов.
- Плюсом будет возможность подключения термощупа для измерения температуры.
- Большой дисплей с подсветкой.
Также в обязательном порядке надо обратить внимание на качество пластика, отсутствие на поверхности устройства металлических деталей и какие используются элементы питания (чтобы их можно было без проблем найти и заменить, в случае необходимости)
Наглядно про токовые клещи на видео:
Как итог – измерительные токовые клещи это устройство, значительно упрощающее работу профессионального электрика и домашнего мастера, который привык все делать своими руками. Использование прибора, в целом, не отличается от проведения измерений тестером или мультиметром – оно интуитивно понятно и доступно даже людям с минимальными навыками, но в ряде случаев понадобятся некоторые знания для интерпретации полученных результатов измерений.
yaelectrik.ru
Как пользоваться токовыми клещами »
Принцип работы токовых клещей
Основная задача электроизмерительных клещей измерение тока без разрыва проводника, современные приборы обладают функциями измерения напряжения, емкости, температуры, мощности и т.д. Принцип измерения основан на токовом трансформаторе или эффекте Холла.
Токовые клещи, работающие на принципе трансформатора тока, измеряют только переменный ток, т.к. трансформатор не пропускает через себя постоянный ток. Первичная обмотка это провод, обхватываемый токовыми клещами, а вторичная внутри токовых клещей с токовым датчиком. Обхватить несколько витков одного проводника, то на вторичной обмотке ток во столько же раз увеличится. Это удобно для измерения небольших переменных токов, при этом нужно разделить полученное значение тока на количество витков. Внешне токовые клещи, работающие на трансформаторе тока, отличаются отсутствием насечек на губках и диапазона постоянного тока.
Токовые клещи, работающие на эффекте Холла, измеряют и постоянный и переменный ток. Принцип работы на эффекте Холла основан на измерении напряжения на гранях полупроводниковой пластины, через которую протекает постоянный ток, помещенной в магнитное поле перпендикулярно к ней. Магнитное поле образуется вокруг проводника, который обхватили токовыми клещами. Изменение тока в проводнике, вызывает изменение магнитного поля вокруг проводника, что вызывает изменение напряжения на чувствительном элементе Холла. Напряжение чувствительном элементе преобразуется и выводится на экран в виде значения тока. Для токовых клещей, работающих на эффекте холла, важно располагать проводник перпендикулярно к губкам токовых клещей.
Измерение тока
Для работы на нашем приборе APPA 133 выберем режим переменного тока А~ обхватим один провод. Выбор диапазона измерения в APPA 133 автоматический, в других приборах возможно необходимо выбрать диапазон. Если размещать проводник не перпендикулярно или не по рискам, то погрешность показаний увеличивается до 3 %.
Для измерения броскового переменного тока необходимо выбирать режим “inrush current”, например в случае измерения пускового тока электродвигателя. Для измерения макс мин тока выбираем соответствующий режим.При включенной печке максимальный ток 8,47 А.
Если обхватить сразу два провода, то токовые клещи покажут ноль, т.к. сумма токов двух проводников с разной полярностью равна нулю. Если показания прибора не ноль, то имеется ток утечки или значение находится в пределах погрешности прибора. При измерении нескольких проводов одновременно значение тока будет суммой токов всех проводов. Утечка тока может проявиться например, если вода из крана бьет током, нужно проверить ток утечки электрического бойлера.
Измерение напряжения
Для измерения постоянного и переменного напряжения выставим переключатель на V. Наш прибор имеет автоматический выбор диапазона, а так же позволяет измерять частоту. Переключать между режимами необходимо при отсоединенных проводах. У APPA 133 имеется защита от высокого напряжения более 1000 В.
Видим напряжение 221,1 В, частота 49,97 Гц.
При включенной печке видим что напряжение упало до 211,1 В, частота не изменилась. Произошло это из-за того что сечения проводов не хватает на мощность печки, что вызывает перегрузку и нагрев проводов. Необходимо поменять провода на более толстого сечения.
Измерение потребляемой мощности
Полная мощность (В*А) равна квадратному корню из суммы квадратов активной и реактивной мощностей. Реактивная мощность (Вар) равна произведению напряжения и тока, умноженному на синус угла сдвига фаз между ними. Если нет потребителей с реактивной мощностью (двигатели, трансформаторы), то полная мощность нагрузки будет равна активной. Активная мощность вычисляется в приборе по формуле произведение напряжения на ток. Если прибор не позволяет измерять мощность, то полученный ток умножим на 220 В и получим мощность нагрузки. Для измерение активной мощности с помощью APPA 133 переводим переключатель W~. Переключать между режимами необходимо при отсоединенных проводах. Вставляем щупы в розетку и обхватываем проводник.
Активная мощность потребления компьютера 28 Вт, а при включенной печке потребляемая мощность повысилась до 1728 Вт (~=211,1 В * 8,47 А). В APPA 133 так же можно измерить коэффициент мощности, отрицательное значение говорит о емкостном характере нагрузки (ток опережает напряжение), положительное значение говорит о индуктивном характере нагрузки (ток отстает от напряжения).
Выбрать токовые клещи можете в каталоге.
deomera.ru
