для чего предназначены токоизмерительные клещи до 1000 в
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).
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.
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.
Электроизмерительные клещи типа Ц20 с раздвижным магнитопроводом и выпрямитель цыц прибором относятся к измерительным трансформаторам тока. Эти клещи позволяют при охвате магнитопроводом проводника с переменным током частоты 50 Гц измерять ток ток в пределах от 0 до 600 А. Здесь первичной обмоткой является сам проводник с током, возбуждающим в замкнутом ферромагнитном магнитопроводе переменный магнитный поток, который наводит во вторичной обмотке ЭДС, где включен электроизмерительный прибор.
Ток, измеряемый прибором, прямо пропорционален току в охваченном клещами проводнике и отсчитывается по шкале с делениями от 0 до 15, если рычажный переключатель клещей установлен в положение 15, 30 или 75 А, либо по нижней шкале с делениями от 0 до 300, когда этот переключатель находится в положении 300 (300 А).
Электроизмерительные клещи типа Ц20 позволяют также измерять переменное напряжение до 600 В частоты 50 Гц, для чего их зажимы присоединяют проводниками к тем точкам электрической цепи, между которыми измеряется напряжение, а рычажный переключатель ставится в положение 600 В, при котором вторичная обмотка трансформатора тока замыкается накоротко.
Электроизмерительные клещи типа Д90 с раздвижным ферримагнитным магнитопроводом и ферродинамическим прибором дают возможность измерять активную мощность без разрыва цепи тока путем охвата ими проводника с током и присоединения прибора двумя проводниками со штепсельными вилками к напряжению сети.
Переключение пределов измерения по току производится рычажным переключателем, который устанавливают в одно из шести положений, отвечающих величинам номинального напряжения сети и номинального значения измеряемой активной мощности.
Электроизмерительными клещами типа Д90 можно измерять активную мощность в трехфазных цепях, для чего необходимо магнитопроводом охватить линейный провод, а обмотку напряжения подключить на соответствующее линейное или фазное напряжение. При симметричном режиме достаточно измерить мощность одной фазы и результат измерения умножить на три, а при несимметричном режиме выполнить поочередное измерение соответствующих мощностей согласно схемам двух или трех приборов и полученные результаты алгебраически сложить.
Погрешность измерения при пользовании электроизмерительными клещами типов Ц20 и Д90 не превышает 4% данного предела измерения при любом положении самих клещей, так и проводника в окне магнитопровода.
Токоизмерительные клещи: описание и область применения
Для замера параметров напряжения на фазном кабеле или проводе, необходимо получить доступ к его оголенной части (клемме, зачищенном от изоляции участке) и нулевому проводу. В случае, когда необходимо узнать напряжение цельного провода в изоляции, находящимся в распределительном щитке при большом количестве контактов, используют токоизмерительные клещи. Как они работают, какие режимы поддерживают и где используются, рассмотрим ниже.
ЧТО ТАКОЕ ТОКОИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ КЛЕЩИ
Клещи для измерения тока представляют собой прямоугольный корпус с LCD-дисплеем и рабочей частью. Последняя имеет неподвижную сторону и открывающуюся. В закрытом состоянии образуется кольцо, куда требуется поместить кабель. Для этого пользователь нажимает на рычаг/курок, раздвигая зажим. Отпустив его, кольцо закрывается. В зависимости от ширины раскрытия рабочей части получится вести работу с проводами разного диаметра (2-20 мм или 2-40 мм и т. д.).
На корпусе есть регулятор параметров электрического тока, позволяющий задать необходимый режим для измерения. Кабель в обмотке, по жилам которого протекает ток, образует вокруг себя электромагнитное поле. Именно его улавливают клещи, обрабатывают характеристики и выводят данные на экран. Прямого контакта с оголенными проводами не требуется. Также отсутствует необходимость в подключении нулевого провода для определения напряжения фазы. Замеры можно выполнить на любом участке кабеля, а не только рядом с клеммами, автоматом, разъемами.
ЧТО ИЗМЕРЯЮТ
Токоизмерительные клещи способны замерить следующие характеристики тока:
В зависимости от класса прибора, он способен выполнять такие замеры с напряжением до 600, 1000 и свыше 1000 V. Выбирая аппарат, важно знать максимальные параметры сети, чтобы смело пользоваться измерительным прибором.
ГДЕ ИСПОЛЬЗУЮТСЯ
Сейчас токоизмерительные клещи стали одними из самых распространенных приборов у электриков и используются для:
Поскольку для выполнения замера не требуется оголять токонесущую часть кабеля, снимать показания можно практически на любом участке. Например, на производстве требуется подключить новый станок, но поблизости нет щитовой или коробки, зато пролегает целая связка кабелей. Последовательно обхватив каждый из них получится узнать силу тока и напряжение, что поможет выбрать подходящий провод для запитывания агрегата и сэкономить на прокладывании новой линии.
При ремонте автомобиля клещи с токоизмерительной функцией помогут вычислить силу тока и выбрать оптимальную линию для подключения дополнительного клапана и прочих устанавливаемых узлов.
При работе в щитовой и при большом объеме замеров, использование клещей ускоряет процесс и повышает производительность. Действие происходит в одно касание, и не требуется искать, куда приходит определенный провод на шину, чтобы произвести замер.
Еще токосъемные клещи используются для поиска утечки тока. Если выявлено, что в сети нет номинальных значений, значит напряжение куда-то уходит. Обхватив нулевой провод и увидев любое значение выше 0, можно легко найти причину падения мощности.
УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ
Клещи для измерения тока работают по принципу электромагнитной индукции, реагируя на электромагнитное поле, всегда образующееся вокруг проводника. По его характеристикам происходит автоматическое вычисление параметров тока и готовые значения выдаются на экран.
Внутри клещей используется трансформатор с первичной и вторичной обмоткой. Первичная обмотка выведена на обхватывающую рабочую часть и непосредственно взаимодействует с электромагнитным полем кабеля. Далее напряжение уходит на вторичную обмотку и датчик Холла, измеряющий значения. Анализ данных происходит по заложенным формулам и коэффициентам трансформации, при которых рассчитывается величина электрического тока в проводе.
КАК ПОЛЬЗОВАТЬСЯ ТОКОИЗМЕРИТЕЛЬНЫМИ КЛЕЩАМИ
Для съема показаний с провода необходимо разжать клещи и обхватить выделенный проводник. Держать прибор требуется перпендикулярно кабелю. Замер произойдет автоматически и на экране высветится значение.
В зависимости от того, что требуется узнать о проводнике, предварительно выставляется соответствующий режим (сила тока, напряжение, тип тока — постоянный или переменный). Если напряжение не известно, то начинают с максимальных значений на тестере, чтобы избежать порчи прибора. Но во многих современных моделях стоит защита от перегрузки, спасающая электронную часть клещей от ошибок пользователя.
Замер сопротивления кабеля можно проводить только на обесточенных сетях, иначе отобразится неверное значение. Проводник в этот момент должен быть без нагрузки.
Если до нужного кабеля дотянуться клещами можно, но при этом оператор не видит значения на экране, предусмотрена кнопка Hold. Она «замораживает» показания на дисплее и, когда Вы уберет прибор от кабеля, сохранит их для Вас.
В случае работы с низковольтными сетями тестер может не улавливать слабое электромагнитное поле. Тогда применяют проверенную хитрость — наматывают несколько витков провода на токоизмерительную часть. Такая обмотка повышает электромагнитную индукцию и клещи отобразят суммарные параметры тока. Для получения точного значения цифры потребуется разделить на количество витков. Например, прибор показал напряжение 9 V, но использовалось три витка обмотки, чтобы тестер заработал. Значит настоящее напряжение в цепи 3 V.
ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ
К плюсам токоизмерительных клещей относят:
Из минусов можно выделить погрешность, возникающую при неправильном удержании клещей в момент съема показаний. Если рабочую часть держать не перпендикулярно, то выдаваемые значения могут отклоняться от фактических на 3-5%. Еще клещи реагируют на соседние электромагнитные поля от кабелей, пролегающих рядом. Поэтому нужный проводник требуется немного отодвигать от остальных, иначе будут помехи от наводки.
РЕЖИМЫ ИЗМЕРЕНИЙ
Кроме выбора измеряемых параметров токосъемные клещи могут отличаться и по способу замера. Основной — это косвенный или непрямой, когда нет непосредственного контакта с токоведущими оголенными частями и задействована электромагнитная индукция. Это безопасно, позволяет работать с разными диапазонами напряжения и силы тока, а также очень просто даже для новичков. За короткий промежуток времени можно выполнить большее число замеров. Но если величина тока мала, то большинство токоизмерительных индукционных приборов выдают большую погрешность.
Прямой режим измерения подразумевает наличие в корпусе клещей дополнительных разъемов, куда подсоединяются штекеры с проводами и щупами на конце. Для выполнения замера понадобится прислонить один щуп к оголенной части проводника, а второй к нулю. Такой метод дает результаты с повышенной точностью, поскольку исключается погрешность от наводки или неправильного удержания. Но работа ведется гораздо медленнее и проверить можно только участок, расположенный между электродами. Ввиду коротких проводов добираться до удаленных клемм в щитке неудобно, ведь нужно поддерживать и сам прибор с дисплеем.
Второй вариант с двумя режимами измерения универсален по использованию. Это самый функциональный тип токовых клещей.
В ЧЕМ ОТЛИЧИЕ ОТ МУЛЬТИМЕТРА
Мультиметры в отдельном исполнении работают только прямым методом, требующим непосредственного контакта с оголенными проводами. Поэтому для частой пайки микросхем и ремонта бытовой техники мастера-электрики выбирают их. Токовые клещи подходят больше для работы с открытой проводкой агрегатов, зданий, электрических механизмов, щитовых, авторемонта. Но если купить токоизмерительные клещи со встроенным мультиметром, то такая модель заменит оба прибора.
ВИДЫ КЛЕЩЕЙ
Токосъемные измерительные клещи разделяются по форм-фактору и возможностям, а также внутреннему наполнению на следующие виды:
Совмещенные клещи с мультиметром, о которых мы писали выше, являются еще одной разновидностью токоизмерительного прибора, но называются наоборот — мультиметр с клещами.
Еще токовые клещи бывают одноручные и двуручные. Первые имеют открывающуюся часть сбоку, приводимую в движение рычагом/курком. Для этого задействуют большой или указательный палец, а все действия выполняются одной рукой. Инструмент удобен для работы на высоте, но ввиду размеров подходит для кабелей с сечением 20-36 мм.
Двуручные клещи открываются посередине и имеют две одинаковые рукоятки с изоляционным покрытием. Использование происходит обеими руками. Они крупнее одноручных аналогов, но позволяют обхватывать более толстые провода с сечением до 40-60 мм.
МЕРЫ ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ ПРИ РАБОТЕ
Любое оборудование, контактирующее с проводниками, потенциально может нести угрозу здоровью. Это относится и к токовым клещам, а также работе с маломощными сетями. Согласно Технике Безопасности, использовать измерительные приборы в профессиональной отрасли с напряжением свыше 1000 В должны только два человека (для наблюдения и помощи в экстренной ситуации). Обязательно применяются средства индивидуальной защиты в виде диэлектрических перчаток и очков на глаза, а также электроизолирующей каски. Электроустановки III и IV групп могут обслуживаться одним мастером.
При задействовании токоизмерительных ручных клещей запрещено:
Поскольку токоизмерительные электронные клещи имеют жидкокристаллический дисплей, его нужно беречь от механических повреждений, иначе прибор станет бесполезен (разливается черное пятно по экрану и цифр не видно). Приобретите специальный кейс для ношения и хранения. При долгой работе в мороз, кристаллы могут замерзать и показывать цифры не полностью, поэтому длительная эксплуатация на холоде не допускается.
Как пользоваться токоизмерительными клещами: конструкция, назначение виды
Ремонт или эксплуатация электрического оборудования приводит к необходимости определения силы электрического тока. Для измерения этой величины требуется специальным прибор, который называется амперметром. Чтобы провести соответствующие манипуляции, амперметр следует включить в электрическую цепь последовательно, после чего получить результат. Однако такие действия требуют необходимости разрыва цепи, но на это уходит время, и в большинстве случаев приводит в последующем к снижению качества соединения. Именно поэтому для упрощения этой задачи, были разработаны токоизмерительные клещи. По какому принципу они работают, и как правильно пользоваться, узнаете из материала.
Что называется токоизмерительными клещами
Одним из главных инструментов электрика являются токоизмерительные клещи (их также называют токовыми клещами или токоизмерителями). Это специальный прибор, предназначенный для бесконтактного измерения силы тока в цепи. Внешне такие устройства похожи на мультиметр, но имеется у них одно значительное отличие.
Токоизмерительные клещи менее популярны, чем мультиметры, однако их использование также очень важно. Знать силу тока также необходимо, как и напряжение при выходе из строя электрооборудования. Хотя в конструкции мультиметра также имеется опция измерения силы тока, но провести измерения при помощи токоизмерительных клещей не только проще, но еще и быстрее.
Конструктивные особенности инструмента
Из названия становится понятно о предназначении прибора. Благодаря специфической его конструкции, можно осуществлять измерения силы электрического тока без разрыва цепи. И это огромное преимущество, ведь в таком случае, не требуется останавливать работающее оборудование.
Составными элементами прибора — это такие устройства:
Особое внимание в конструкции токоизмерительных клещей уделяется размыкающемуся трансформатору. Для этого предусмотрена специальная клавиша, которая отводит одну часть магнитопровода для расположения кабеля электрооборудования с целью определения величины силы тока. В обмотке трансформатора формируется ЭДС и ток, величина которого определяется прибором.
Зачем нужно измерять силу тока
Как уже говорилось выше, токоизмерительные клещи менее популярны, чем мультиметры. Связано это не только с их стоимость (стоят они дороже мультиметров), но еще и функционалом. Измерить величину электрического тока можно обычным тестером, но для этого понадобится разорвать цепь, и включить в нее последовательно прибор. Однако такая необходимость в быту возникает крайне редко, поэтому электрические токоизмерительные клещи менее популярны.
Когда же они могут быть полезны? Если вы домашний мастер, и умеете ставить розетки, но не занимаетесь ремонтом электроприборов, то в покупке токоизмерительных клещей нет никакой необходимости. Вам вполне будет достаточно иметь мультиметр.
Востребованными токоизмерительные клещи являются среди электриков. Однако если вы не электрик, то необходимость воспользоваться таким инструментом возникает в следующих случаях:
Если возникла необходимость измерить значение электрического тока, тогда вы всегда можете воспользоваться мультиметром. В приборе имеется соответствующая опция. Если же измерять силу тока приходится часто, регулярно или от случая к случаю, то рекомендуется приобрести токоизмерительные клещи. О том, как выбрать инструмент, а также научится им пользоваться, вы узнаете из этого материала.
Принцип функционирования устройства
Главная особенность токоизмерительных клещей в наличии специального зажима, который расположен в верхней части. Именно этот зажим и позволяет осуществлять измерения силы тока бесконтактным путем. Кстати такой способ является не только быстрым, но еще и безопасным, так как электрику не нужно прикасаться к проводам.
Чтобы понимать принцип работы электроизмерительных клещей, необходимы начальные познания электротехники. Если же таковые отсутствуют, тогда рассмотрим подробно, как происходит измерение силы тока, и насколько эффективен такой инструмент для реализации соответствующей задачи.
Что же представляют собой токоизмерительные клещи внутри? Понять это можно с помощью следующего эскиза.
На фото изображен размыкаемый магнитный провод, состоящий из стальных пластин, которые в приборе закрыты пластиковой оболочкой. На магнитопроводе присутствует обмотка, концы которой соединены с модулем управления прибора. Если говорить проще, то к обмотке подключен амперметр, который фиксирует величину тока в проводнике. Теперь подробнее о принципе работы прибора:
В итоге мы получаем величину силы тока, значение которой максимально близко к реальному значению. Величина погрешности зависит от модели токоизмерительных клещей, но стоит отметить, что все приборы подобного рода имеют отклонения.
Если на приборе отсутствует соответствующая надпись DCA, значит, он не предназначен для работы с постоянным током. Этот момент следует обязательно учитывать, когда выбирается такой инструмент для работы.
Разновидности токовых клещей: определяемся что лучше
Токоизмерительные клещи выпускаются разных видов. Наиболее популярными являются цифровые модели, но встречаются также стрелочные устройства. Какие особенности имеют эти инструменты, выясним далее.
Нужно отметить, что высоковольтные приборы классифицируют на виды по количеству рукояток. Они бывают:
Разновидности электроизмерительных клещей
Стоит понимать, что клещи можно использовать не только для снятия показаний силы тока. В зависимости от конструкции, они классифицируются на такие виды:
Использование тех или иных измерительных инструментов зависит от поставленных задач. Однако применение клещей позволяет произвести измерительные работы быстро, безопасно и с высокой точностью.
Принцип работы токоизмерительных клещей для постоянного тока
Как уже упоминалось, токовые клещи могут измерять не только переменный ток, но и постоянный. Такой способностью обладают далеко не все модели приборов, поэтому при их выборе важно обратить на это внимание. В токовых клещах для измерения постоянного тока принцип работы основан на эффекте Холла. Для этого в конструкции магнитопровода используется датчик Холла (или несколько датчиков). Принцип работы в этом случае выглядит следующим образом:
Схема работы токоизмерительных клещей с датчиком Холла представлена ниже.
Такая конструкция позволяет использовать инструмент не только для работы с постоянным током, но и переменным. К тому же, измеряемые значения получаются более точными, чем при работе с устройствами, не имеющие встроенного датчика Холла.
О недостатках и преимуществах: что нужно знать каждому мастеру
Как и любой вид инструмента, токоизмерительные клещи имеют определенные преимущества и недостатки. К достоинствам измерительных электроприборов принадлежат:
Некоторые модели имеют также подсветку дисплея, что исключает вероятность получения неправильных значений. Работают цифровые токоизмерительные клещи от батарейки, и это является первым и основным недостатком. При ее разряде, прибор является бесполезным. К дополнительным недостаткам измерительного инструмента относятся:
Недостатки на фоне большого количества преимуществ, практически незаметны. Чтобы показания были точными, необходимо научиться пользоваться токоизмерительными клещами. Как это сделать, рассмотрим в следующем разделе.
Токоизмерительные клещи: как пользоваться
Если умеете пользоваться мультиметром, то, казалось бы, что может быть трудного при работе с токовыми клещами. Однако некоторые сложности все-таки есть, как оказывается. И если вы один из тех, кто только что купил клещи, и при попытке воспользоваться ими, получаете нулевое значение на экране, тогда присоединяйтесь к инструкции, которая поможет вам правильно научиться пользоваться инструментом. Для начала рассмотрим некоторые особенности, от которых зависит правильность эксплуатации:
Выяснив особенности применения токоизмерительных клещей, можно прибегнуть к их эксплуатации. Делается это следующим способом:
Чтобы не возникало никаких трудностей, научимся пользоваться токоизмерительными клещами на примере.
Вот такими простыми действиями получилось вычислить величину силы тока, которую потребляет бойлер. Убеждаемся в том, что эти значения правильные. Для этого мощность бойлера 1500 Ватт нужно разделить на напряжение сети 220 Вольт. Получаем значение 6,8 Ампер. Незначительная погрешность в десятых долях Ампер — это перепады напряжения. Чтобы получить более точные результаты, следует еще измерить напряжение в цепи при включенном бойлере.
Вот таким вот способом можно определить величину силы тока для любого бытового электроприбора или строительного инструмента. При эксплуатации токоизмерительных клещей важно учитывать следующие особенности:
Ниже на видео представлена простейшая видеоинструкция, как научиться пользоваться токовыми клещами.
Стоит также отметить, что чем меньше величина силы тока в проводнике, тем выше степень погрешности. Если при измерении на дисплее прибора отображается значение «1», то это говорит о том, что сила тока в проводнике выше, чем установленный на инструменте диапазон. Для этого необходимо перевести переключатель на следующую границу измерения.
Как правильно выбрать токоизмерительные клещи и что для этого необходимо знать
Современный рынок электроинструментов предлагает большое количество разнообразных моделей. Нужно отметить один очень важный фактор — большинство моделей токоизмерительных клещей выпускается в Китае. Многие не приемлют такую продукцию, но по качеству она не уступает аналогам из Европы, поэтому можете смело покупать измерительный инструмент китайского производства, который в дополнение ко всему имеет доступную цену.
Чтобы выбрать подходящий инструмент, нужно обратить внимание на следующие моменты:
Производители мало что говорят для покупателя, поэтому если затрудняетесь самостоятельно выбрать токоизмерительные клещи, тогда обратитесь за помощью к опытному электрику. В этом случае вероятность приобрести некачественный инструмент сводится к нулю.
Ремонт и настройка токоизмерительных клещей
Прежде всего, нужно отметить, что возможность починить токоизмерительные клещи имеется в случае не только наличия необходимых навыков работы с паяльником, но и познаний в электронике. Выйти из строя измерительный инструмент может по различным причинам:
Ремонт токоизмерительных клещей зависит от характера неисправности. Если из строя вышел конденсатор или резистор, то их можно заменить, используя паяльник или фен. Определить неисправный элемент можно визуально или путем проверки мультиметром. Если же из строя выходит микроконтроллер, то ремонтировать прибор не имеет смысла. В этом случае будет проще купить новые токоизмерительные клещи.
Относительно токоизмерительных клещей нужно отметить, что к каждой модели прилагается инструкция и соответствующее техническое описание. Между строк должны указываться значения погрешности. Их необходимо учитывать, чтобы получить точные показания. Иногда величина погрешности может быть больше, что также допустимо. В таком случае необходимо самостоятельно отрегулировать прибор, для этого на плате имеются соответствующие регуляторы. Ниже на фото показано, как они выглядят.
Ниже на видео подробный рассказ о том, нужно ли покупать токоизмерительные клещи, или можно обойтись мультиметром.
Подводя итог, нужно отметить, что научиться пользоваться токоизмерительными клещами не трудно, но при работе с инструментом обязательно соблюдайте технику безопасности. Хотя прибор исключает необходимость его включения в цепь, но в ходе измерений не исключена вероятность обрыва проводника, к которому можно коснуться рукой. Если работаете в сетях с высоким напряжением более 220В, то обязательно рекомендуется пользоваться диэлектрическими перчатками.