Токоизмерительные клещи

На раннем этапе своего существования, электроизмерительные клещи имели возможность измерять только переменный ток, что было связано с принципом работы трансформатора. Однако в результате инноваций в области электроники, вдохновленных использованием датчиков Холла, удалось преодолеть эти ограничительные меры и создать токовые клещи, способные измерять постоянный ток.

Клещи токоизмерительные

В сфере электротехники существует множество различных инструментов и приборов, среди которых особое место занимают токовые клещи. К сожалению, не все знают, как правильно ими пользоваться. Это устройство позволяет производить измерения тока без необходимости размыкания электрической цепи. Конструкция данного инструмента представлена множеством видов и моделей, что дополняет его функциональность.

С помощью токовых клещей можно проводить необходимые измерения, даже не разрывая цепь. Некоторые модели оснащены дополнительными функциями, позволяющими измерять напряжение, частоту и температуру.

Одним из основных преимуществ этих инструментов является возможность осуществлять измерения в широком диапазоне мощностей, достигающих до 1 тыс. киловатт. Стандартная комплектация включает самих магнитопроводные клещи, переключатель диапазонов и функций, дисплей, кнопки для фиксации результатов измерений и разъемы. При помощи основных функций можно проводить измерения тока и напряжения как постоянного, так и переменного, а также проверять сопротивление и тестировать диоды. Данный инструмент оборудован специальными защитными механизмами, которые исключают вероятность перегрузки.

Существует концепция трансформаторного усиления сигнала, лежащая в основе работы трансформаторных клещей. Благодаря этому принципу, все измерения проводятся достаточно простым способом. Исходный проводник помещается в систему раздвижного магнитопровода, выступая в качестве первичной обмотки трансформатора. Ток, который проходит через проводник, имеет различные характеристики, которые затем отображаются на измерительном устройстве.

Таким образом, информационно все токовые клещи можно разделить на различные типы в зависимости от возможности измерения постоянного или переменного тока. Некоторые модели, представленные в комбинированном варианте, могут измерять оба типа величин.

Токовые клещи находят широкое применение как в промышленности, так и в быту. Они являются многофункциональными устройствами, которые помогают определять фактические нагрузки электрических сетей и мощность различных приборов. Также с их помощью можно выяснить, сколько электроэнергии потребляют те или иные устройства.

Однако при работе с этим инструментом следует учитывать возможные недостатки его эксплуатации. Так, расположение прибора может значительно повлиять на полученные результаты измерений. Среди доступных моделей часто можно встретить устройства, результаты работы которых могут вызывать большие сомнения. Кроме того, точность и корректность показаний во многом зависят от умения обращаться с данным прибором.

Клещи токоизмерительные, практическое использование

Токоизмерительные клещи позволяют быстро измерить параметры электрического тока. Поэтому корректная настройка этих чудес техники имеет решающее значение для получения точных данных.

Для минимизации ошибок нужно последовательно следовать определенным инструкциям. В начале требуется выставить необходимую величину измерения. Затем клещи открываются и устанавливаются непосредственно на проводник, по которому будет производиться измерение. После этого клещи замыкаются и прикасаются к проводнику. Теперь показания индикатора отразят полученную величину. Фиксирующая кнопка особенно полезна для работы в труднодоступных местах, так как она позволяет сохранить результаты измерений на экране на определенное время.

Работа с прибором требует строгого соблюдения правил безопасности. В первую очередь, необходимо детально ознакомиться с инструкцией по эксплуатации. Запрещается производить измерения параметров, превышающих технические характеристики устройства. При проведении работ под напряжением чрезвычайно важно соблюдать осторожность и правила безопасности.

Разновидности

Существует несколько классификаций токовых клещей, обусловленных множеством параметров для их сравнения. Поскольку клещи применяются в мощных цепях с высоким напряжением, основное деление происходит по требованиям техники безопасности.

Варианты деления:

• Одноручные электроизмерительные клещи, предназначенные для работы в цепях с рабочим напряжением до 1000 В. Эти устройства снабжены клавишами, позволяющими раздвигать части магнитопровода трансформатора тока. Они имеют легкий вес и компактные размеры, что позволяет управлять ими одной рукой. Класс защиты таких устройств соответствует рабочему напряжению до 1000 В;

• Двуручные электроизмерительные клещи. Эти приборы могут работать в цепях с переменным и постоянным напряжением от 2000 В до 10 кВ. Они обладают большими размерами благодаря мощной изоляции и требуют работы двумя руками, поскольку рукоятки для управления магнитопроводом имеют длину, позволяющую это сделать.

Каждая из вышеуказанных категорий может быть оснащена различными системами индикации измеряемых параметров:

• Аналоговые (стрелочные) измерительные клещи. Это более старая разновидность, которая не утратила своей актуальности благодаря целому ряду преимуществ: небольшой инерционный момент стрелочного указателя, что позволяет контролировать и измерять короткие всплески тока, и отсутствие необходимости в дополнительном питании. Однако, есть и заметные недостатки: чувствительность к ударам и тряске, необходимость соотносить показания стрелочного индикатора с масштабным коэффициентом переключателя пределов измерения;
• Цифровые электроизмерительные клещи. Главным преимуществом этой категории является то, что индикатор показывает реальное значение измеряемого параметра, устраняя необходимость преобразования величин. Переключатель пределов измерения только корректирует показания для удобства считывания. Однако, самый значимый недостаток цифровых индикаторов заключается в зависимости от источника питания, поскольку они содержат сложную электронику. Временная задержка установления показаний не позволяет измерять параметры коротких импульсов, а недорогие модели проявляют слабую защиту от электромагнитных полей, что может приводить к погрешностям в измерениях.

Работа в электрических цепях не ограничивается лишь измерением тока; важно также учитывать остальные параметры сети, что привело к появлению целого класса комбинированного инструмента на базе токовых клещей:

• Фазометры – они предназначены для определения фазировки проводов в многофазных цепях;
• Ваттметры – приборы, которые измеряют потребляемую мощность;
• Вольтметры – устройства, применяемые для определения значений напряжения на элементах цепи;
• Мегаомметры – приборы, которые контролируют сопротивление изоляции, особенно важное в цепях высокого напряжения.

Наличие такого комбинированного инструмента не снижает его надежности, поскольку исключительно устройство индикации остается единым, а для измерения дополнительных параметров используются дополнительные входные клеммы и схемотехнические элементы. Комбинированные клещи мультиметры значительно повышают удобство эксплуатации, исключая необходимость носить с собой набор различных измерительных приборов.

Как пользоваться токовыми клещами

Электроизмерительные клещи, подобно любому измерительному инструменту, требуют соблюдения определенных правил, которые разделяются на две основные группы:

• Правила техники безопасности, действующие в электроустановках. Эти правила независимы от типа инструмента и основываются на нормативной документации. Игнорирование правил безопасности может привести к травмам, гибели людей, повреждению оборудования и авариям. Последствия за нарушения могут привести как к дисциплинарной, административной, так и уголовной ответственности;
• Инструкция по эксплуатации, относящаяся к соответствующему прибору или инструменту.

Независимо от конструкции, процесс измерений обычно включает следующие шаги:

• Сначала необходимо использовать кнопку или рукоятки для раздвижения губок клещей;
• Затем нужно завести проводник, в котором измеряется ток, между губками и сжать их;
• По показаниям прибора нужно отсчитывать значение тока.

Корректные инструкции по использованию токовых клещей, выборе диапазонов измерений и применению встроенного тестера подробно описаны в руководстве пользователя для каждой конкретной модели инструмента.

Важно! Клещами следует охватывать только один проводник. Если одновременно измеряются несколько проводников с различными фазами или нулем и фазой, то магнитные поля этих проводников будут взаимно компенсироваться. В случае одновременного охвата нуля и фазы в однофазной цепи магнитные поля разных проводников могут полностью скомпенсироваться, что в свою очередь даст показания о том, что ток отсутствует.

Внимание! Все работы с электрическим оборудованием должны проводиться с соблюдением правил безопасности. Измеряя параметры силовой цепи в работающих электроустановках, необходимо использовать приборы с исправной изоляцией, а на руках должны быть одеты диэлектрические перчатки.

Переключатель может находиться в одном из следующих режимов измерений:

1. DCV — измерение постоянного напряжения;
2. ACV — измерение переменного напряжения;
3. DCA — измерение постоянного тока;
4. ACA — измерение переменного тока;
5. ? — измерение сопротивления;
6. значок диода — проверка диодов;
7. значок сигнала — прозвонка с использованием зуммера.

Прибор имеет три входных разъема, которые защищены от перегрузки. При подключении черный провод щупов соединяется с разъемом COM, а красный — с разъемом V?. Третий разъем, обозначенный как EXT, предназначается для подключения измерителя изоляции.

Порядок измерения напряжения

Красный провод щупа подключается к разъему V?, черный — к COM. Переключатель пределов необходимо установить в положение, соответствующее измеряемому диапазону.

Затем щупы подсоединяются к измеряемой нагрузке или источнику напряжения. На экране прибора должно отобразиться значение измеряемого напряжения и его полярность. Если же на экране появится только значение 1, это значит, что необходимо переключить переключатель на более высокое значение, поскольку возникла перегрузка.

Как выбрать токоизмерительные клещи

На современном рынке представлен широкий ассортимент токоизмерительных клещей, разбросанных по разным ценовым категориям: от бюджетных моделей стоимостью 300-500 рублей до дорогих с хорошим функционалом, цена которых может достигать нескольких десятков тысяч рублей.

Покупать самые дешевые устройства не рекомендуется, так как обычно это китайские подделки низкого качества. Китайские производители часто привлекают внимание покупателей хорошими функциональными возможностями приборов, предлагая их по низкой цене. Однако такие устройства, как правило, имеют низкое качество сборки и значительные погрешности в измерениях.

Рекомендуется обратить внимание на аппараты американской компании Fluke при выборе токовых клещей. Среди их линейки можно найти высококачественные устройства по цене 3000-5000 рублей, которые позволяют измерять не только электрический ток, но и постоянное и переменное напряжение, а также сопротивление.

Например, модель Fluke 305 пользуется большой популярностью у покупателей. Прибор работает на двух пальчиковых батарейках, поставляется в мягком чехле для удобного хранения и транспортировки и включает в себя измерительные провода в комплекте.

Режимы измерений

При измерении силы тока можно использовать два метода:

• прямое измерение;
• непрямое, или индуктивное измерение.

Первый метод заключается в том, что амперметр подключается к месту разрыва электрической цепи. В этом случае электроток проходит через прибор, и информация о значении величины I отображается на дисплее.

Преимущества этого метода:

• высокая точность измерения, зависимая от класса используемого оборудования;
• простота и доступность выполнения замеров.

• невозможность измерять большие величины электрических токов из-за конструктивных особенностей;
• без разрыва цепи невозможно замерить параметры;
• замеры можно выполнить только в цепи, подключенной к прибору.

Когда электроизмерительные клещи функционируют как трансформатор тока, выполняя роль вторичной катушки, применяется индуктивный метод.

• безопасность;
• возможность осуществления измерений больших значений электрического тока;
• отсутствие необходимости разрыва цепи для проведения измерений;
• мобильность выполнения замеров.

Тем не менее, этот метод также имеет свои недостатки:

• невозможность выполнения измерений в труднодоступных местах;
• при малых значениях измеряемых параметров — значительная погрешность.

Если электроизмерительные клещи используются электриками, полезно знать некоторые особенности, которые повышают качество проводимых операций.

Если в проводнике значение I слишком маленькое, чтобы его точно зафиксировал тестер, следует обернуть проводник вокруг одной из рабочих частей прибора. На дисплей выведется суммарное значение, точное значение получится путем деления полученной величины на число витков.

Если электроток превышает максимальное, возможно указанное на тестере значение, на экране появится 1. В таком случае необходимо увеличить диапазон измерений и повторить замеры.

Для обнаружения тока утечки следует искать его на заземляющем проводе, а также измерять ток нуля и фазы. Если на дисплее появится значение, отличное от 0, это будет сигналом наличия утечки, в таком случае следует искать пробой изоляции на корпусе.

Наличие кнопки Hold позволяет измерять электроток в труднодоступных местах с помощью токовых клещей. Для этого следует охватить провод и затем нажать эту кнопку, чтобы зафиксировать значение на экране, который можно быстро проверить в любом доступном месте.

Переключатель режимов измерений может находиться в различных положениях в зависимости от того, какой именно параметр измеряется. Для измерения постоянного тока он должен быть установлен в положение DCA, а для напряжения — в DCV, для переменного — ACA и ACV соответственно. Также переключатель позволяет выполнять прозвонку, проверку диодов и измерение сопротивления.

При подключении щупов используются разноцветные разъемы с соответствующими буквенно-символьными обозначениями. Красный провод подключается к разъему VΩ, аналогичный по цвету EXT предназначен для подключения измерителя изоляции, а нейтральный провод соединяется с разъемом, имеющим обозначение СОМ.

Меры безопасности при работе

Управление любыми приборами, работающими с электричеством, требует соблюдения определённых мер безопасности. Клещи не являются исключением. Во время их использования запрещается:

• при их подключении касаться открытых разъемов;
• измерять сопротивление, работая под напряжением;
• переключать диапазоны, если проводник уже находится в инструменте;
• превышать максимальные показатели перегрузки инструмента для определенного диапазона.

Работа с профессиональными инструментами в электроустановках с напряжением свыше 1000 В должна проводиться двумя специалистами: одним с III группой допуска и другим с IV группой.

Также, следует обратить внимание на необходимость использования пресс-клещей для обжима наконечников проводов.

Интересно, что эффективно пользоваться мультиметром – это умение измерять напряжение, силу тока и сопротивление на высоком уровне.

Для тех, кто интересуется, что такое амперметр и как производить с его помощью измерения, следует ознакомиться с соответствующей тематикой.

Также важно понимать, что такое петля фаза-ноль, что дает возможность простым языком объяснить методику проведения измерений.

И не забудьте о необходимости собрать универсальный набор инструментов для электрика, чтобы он всегда был под рукой.

Наконец, стоит отметить, что штыревые втулочные изолированные наконечники, известные как НШВИ, заслуживают внимания для надежного соединения проводов.