Примеры применения токовых клещей на практике

Для диагностики неисправностей в электрооборудовании или электроустановок часто необходимо провести измерение токов. Есть два варианта: воспользоваться амперметром или с помощью токовых клещей.

Первый вариант можно сделать с помощью обычного мультиметра, но он плох тем что нужно делать разрыв цепи, а это не всегда возможно и не всегда удобно для проведения корректных измерений.

Второй способ, токоизмерительные клещи, позволяет узнать ток в цепи не разъединяя её.

Примеры применения токовых клещей на практике

Принцип работы токовых клещей основан на явлении электромагнитной индукции. Проводник, в котором измеряется ток, вводится в магнит провод, на котором намотана вторичная обмотка. Измеряемый ток в этом случае называется первичным, а ток в измерительной катушке (вторичной обмотке) — вторичным. При этом его величина пропорциональна первичному току и его можно рассчитать.

Ранее токоизмерительные клещи, в большинстве своем, могли измерять только переменный ток, поскольку ЭДС на обмотке может возникать только при условии переменного магнитного потока, создаваемого переменным электрическим током. Большинство же современных, даже самых дешевых моделей, способно измерять как постоянный, так и переменный токи. Измерение постоянного тока стало возможным благодаря использованию датчика Холла.

Более подробно устройство, принцип действия, а также общие подходы к проведению измерений токовых клещами был рассмотрен на сайте ранее — Как пользоваться токовыми измерительными клещами. В этой же статье мы рассмотрим несколько примеров из реальной жизни и поделимся рядом полезных моментов, которые далеко не все знают и используют.

Технология измерений

Для определения тока в цепи нужно ввести в раствор магнитопровода ОДНУ жилу проводника или токопроводящую шину. Чтобы раскрыть магнитопровод выжмите рычаг на торце клещей.

Примеры применения токовых клещей на практике

После введения проводника отпустите рычаг и магнитопровод закроется. На измерительном приборе должен быть выбран соответствующий предел измерения и режим, для переменного тока он обозначается так «I~», а для постоянного «I=».

Вопрос: «Почему нельзя измерять клещами ток в нескольких проводах или на кабеле с фазой и нулем?»

При протекании тока через проводник вокруг него формируется магнитное поле, а это значит, что магнитные потоки несколько рядом расположенных проводников суммируются, образуя результирующий поток. Поэтому нельзя измерять несколько проводов в которых протекают разные токи или один и тот же ток в разных направлениях. Это наглядно проиллюстрировано на рисунке ниже.

Примеры применения токовых клещей на практике

То есть для измерения токов потребления прибора, который подключен к сети переменного тока с одной или несколькими фазами ток измеряется только в жиле конкретной фазы. Если сеть однофазная, то и измерения можно проводить по фазному или нулевому проводнику, но не вместе. То же самое касается измерения тока клещами в сети постоянного тока.

ВАЖНО:

При измерении клещами захватывается тот проводник или группу проводников, которые относятся к одному полюсу (фазу) и питают один потребитель или одну измеряемую группу!

Такое требование вызывает некоторые неудобства при измерении токов большинства потребителей, как однофазных, так и трёхфазных. Например, чтобы измерить мощность утюга нужно вскрывать кабель, и разделять жилы.

Поэтому электрики пользуются специальными переходниками. В сущности, такой переходник представляет собой маленький удлинитель из вилки и одной розетки соединённых либо отдельными жилами из провода, либо проводами типа ПВ3 или другими.

Или специальное устройство, как на рисунке ниже – это адаптер «АС-16».

Примеры применения токовых клещей на практике

Примеры измерений

Давайте рассмотрим несколько типовых примеров, когда нужно измерить ток для диагностики электроцепей и рассмотрим небольшую хитрость.

Случай первый. Вы заметили, что стали больше платить за электроэнергию, при этом режим работы электрообрудования остался прежним. Возможно несанкционированного подключения к вашей сети. Если по счетчику вы не можете определить точно — воспользуйтесь клещами.

Примеры применения токовых клещей на практике

Для этого в электрощите квартиры или дома нужно найти удобное место для проведения измерений, нужно найти отдельно идущий фазный или нулевой проводник, если вам повезет — вы сможете влезть клещами в месте подключения автоматического выключателя. Отключите все потребители в вашем жилье и измерьте ток, если на его дисплее вы видите число отличное от нуля — стоит искать место несанкционированного подключения.

Случай второй. У вас есть трёхфазный электродвигатель, который начал греться сильнее прежнего. Есть две основных причины повышенного нагрева.

Первая не относится к электричеству, когда подшипники изношены — они будут сильнее нагреваться и отдавать тепло металлическому корпусу. Вторая причина — межвитковое замыкание или утечка на корпус.

В этом случае можно опередить неисправность сравнив токи в фазах.

Примеры применения токовых клещей на практике

В нормальном случае токи во всех трёх фазах будут равны, а в нулевом проводе (если он есть) ток будет отсутствовать. Если делать это амперметром — придется при каждом отсоединении отсоединять жилу от электродвигателя, для чего его придется каждый раз останавливать и запускать. Это конечно не даст достоверных результатов измерений.

  • Интересно:
  • В некоторых электроустановках предусмотрена возможность измерения токов и создания разрывов цепи после шунтирования разъединителя амперметром, но это встречается редко.
  • Измерить фазные токи клещами в этом случае удобнее всего, буквально за три движения руки вы достаточно точно определите исправность электродвигателя.

Случай третий. Вы заметили, что аккумулятор вашего автомобиля стал быстрее разряжаться. Если вы не устанавливали дополнительных устройств, которые подключены напрямую к аккумулятору, типа автомагнитол (хотя это неверное подключение, такие устройства подключаются в цепи активные после включения зажигания) — значит где-то есть утечка.

Для этого амперметр устанавливают в разрыв плюсового провода аккумулятора.

Но такое измерение не всегда удобно, и, если нужно измерить токи до включения двигателя и после, — невозможно, поскольку от токов стартера ваш амперметр, скорее всего, выйдет из строя. Удобно использовать измерительные клещи для поиска утечки.

После установки клещей на плюсовой провод аккумулятора поочередно извлекают предохранители из блока предохранителей, отключая возможные потребители, до тех пор, пока не найдут цепь с утечкой тока.

Примеры применения токовых клещей на практике

Вопрос: «Если ток утечки или другой измеряемый ток низкий и клещи его не определяют, то как провести измерения с их помощью?»

Чтобы измерить токовыми клещами малые токи нужно обернуть провод несколько раз вокруг магнитопровода. Величину, которая высветится на дисплее измерительного прибора делят на количество витков провода.

Как было сказано магнитные потоки сложатся, и результирующий поток будет равен сумме каждого из них. Поэтому показания клещей будут превышать реальный ток в количество кратное количеству витков провода.

Примеры применения токовых клещей на практике

Важно: Будьте внимательны, ведь не каждые измерительные клещи поддерживают измерение постоянного тока.

Техника безопасности

Важно, чтобы измерения с помощью клещей не вызвали в цепях короткие замыкание и поражение электрическим током. Для этого магнитопровод клещей покрыт диэлектрической оболочкой. Таким образом при случайном касании клещами двух рядом расположенных токопроводящих частей замыкания не произойдет. Но учтите, что измерительный прибор должен быть сухим.

Примеры применения токовых клещей на практике

Измерения в цепях до 1000В, например, 380/220В следует проводить в диэлектрических перчатках, а под ногами должен быть постелен диэлектрический коврик или на ногах должны быть надеты диэлектрические боты. Это нужно чтобы избежать последствий случайного прикосновения к токоведущим частям.

Алексей Бартош

Выбираем лучшие токоизмерительные (токовые) клещи

В практической работе электрика нередко возникают ситуации, когда есть необходимость измерить ток, протекающего в проводнике, без разрыва цепи. Иногда это позволяет ускорить работу.

Бывает, что разорвать цепь просто невозможно (если речь идет об электроснабжении критически важного объекта).

Наконец, в ряде случаев измерение тока без разрыва цепи позволяет быстро найти неисправность, на поиск которой иначе ушло бы много времени.

Примеры применения токовых клещей на практике

Для измерения в “рабочем режиме” применяются устройства, именуемые токоизмерительными клещами. Иногда это устройство именуется просто «токовыми клещами». Простейший вариант — токовые клещи, выполненные в виде приставки к мультиметру.

Недостатком таких клещей является необходимость пересчитывать показания мультиметра умножением на определенный коэффициент.

Кроме этого, измерение тока клещами имеет свою специфику, и, если токоизмерительные клещи не были изначально разработаны для определенного мультиметра, с которым он применяется, может возникнуть значительная инструментальная погрешность.

Вот почему мы рекомендуем использовать токовые клещи, которые представляют собой функционально законченное устройство (или функционально законченный комплект устройств). При необходимости, для удобства можно использовать и более продвинутые модели токоизмерительных клещей с функциями мультиметра.

Читайте также:  Как рассчитать и собрать трансформатор на примере паяльника «момент

Принцип работы токовых клещей

Для того, чтобы выбрать лучшие токовые клещи, нужно хотя бы на базовом уровне разбираться в принципе их работы.

Примеры применения токовых клещей на практике Главное преимущество клещей Дитце — предельная простота их конструкции

Наиболее распространенным типом токоизмерительных клещей являются клещи Дитце. Они представляют собой разъемный магнитопровод с намотанной на нем катушкой, который при измерении охватывает проводник. В итоге образуется трансформатор, одной из обмоток которого является провод, в котором осуществляются измерения, а другой — катушка, вмонтированная в клещи.

Преимуществом клещей Дитце является простота конструкции и, как следствие, дешевизна и высокая надежность. К недостаткам относятся невозможность измерения постоянного тока, зависимость точности измерения от частоты, а также относительно низкая чувствительность.

Последняя проблема, впрочем, решается простым способом — на клещи наматывается несколько витков провода с измеряемым током, а потом измеренные показания делятся на число витков.

Тем не менее, именно клещи Дитце пользуются наибольшей популярностью, так как для большинства применений их возможностей достаточно — электрики работают, как правило, с током частотой 50 Гц, а необходимость в измерении токов без разрыва цепи возникает, главным образом, там, где токи имеют большие значения.

Примеры применения токовых клещей на практике Упрощенная схема токоизмерительных клещей на основе датчика Холла

В токовых клещах более современной конструкции используются датчики Холла — полупроводниковые устройства, определяющие величину магнитного поля.

При этом провод, где проводятся измерения, охватывается не катушкой, а магнитопроводом, в разрыв которого встроен датчик Холла.

Для повышения точности измерений нередко встраивают не один, а два датчика Холла — такие измерительные приборы называются клещами с двойным датчиком Холла.

Преимуществами токоизмерительных клещей с датчиками Холла являются возможность измерения постоянного тока, высокая чувствительность, высокая точность. Но их стоимость значительно выше, чем у клещей Дитце.

Примеры применения токовых клещей на практике Конструкция катушки Роговского

Самым старым типом токовых клещей является катушка (пояс) Роговского. Она представляет собой замкнутый соленоид из немагнитного материала с равномерной намоткой, один из выводов катушки проходит по оси соленоида. Как и для клещей Дитце, можно измерять только переменный ток, результаты измерений сильно зависят от частоты.

Уровень сигнала на выходе катушки Роговского очень низкий, поэтому приходится использовать дорогостоящие усилители с высокой чувствительностью. Тем не менее, у катушки Роговского есть одно важное преимущество: результаты измерений мало зависят от того, как соленоид проходит вокруг проводника. Поэтому катушку Роговского можно наматывать на эластичный материал.

Данный прибор используют в том случае, если проводник, где проводятся измерения, находится в труднодоступном месте и его можно охватить только эластичным предметом. Токоизмерительные клещи, использующие только принцип катушки Роговского, в настоящее время уже почти не выпускаются.

Но гибкая катушка Роговского может входить в комплект поставки некоторых токоизмерительных клещей, основными для которых являются другие принципы.

Важные функции токовых клещей

При выборе токовых клещей следует обратить внимание на некоторые функции, которые могут оказаться полезными для использования прибора в ваших условиях.

В первую очередь, следует отметить функцию True RMS. Дело в том, что измерители переменного тока, в которых такой функции нет, как правило, показывают значение для идеальной ситуации, при которой ток имеет синусоидальную форму. 

Примеры применения токовых клещей на практике Клещи Greenlee GT-CM-1360 (с True RMS)

Лет 30 тому назад ассортимент электрического оборудования у потребителей был ограниченный, поэтому ток в электросети был почти идеальной синусоидальной формы. Над тем, что его отклонение от синусоиды может как-то влиять на результаты измерений, никто и не задумывался.

Но теперь, когда применяются энергосберегающие и светодиодные лампы, а также импульсные блоки питания, форма тока в сети весьма далека от синусоидальной, прежние подходы к измерениям дают большие погрешности.

Тем более, что к измерительным клещам часто прибегают при возникновении аварийных ситуаций, которые, в свою очередь, все чаще связаны с тем, что ток в проводах уж совсем сильно отличается от синусоиды.

Функция True RMS позволяет напрямую определить среднеквадратическое значение для переменного тока произвольной формы на основе математических операций с мгновенными значениями тока.

Настоятельно рекомендуем вам приобрести токоизмерительные клещи с функцией True RMS, если они вам требуются при проведении аварийных работ, а также в том случае, если вы заняты обслуживанием жилого сектора, где качество нагрузки на практике никем не контролируется. И, кстати, токоизмерительные клещи с функцией True RMS уже давно не являются громоздкими и дорогими приборами, пример тому — компактное устройство Greenlee GT-CM-1360.

Примеры применения токовых клещей на практике Токовые клещи Greenlee GT-CMI-2000 умеют измерять крест-фактор

С проблемой нелинейности нагрузки сопряжена и другая полезная функция, реализованная в топовых токовых клещах (в частности, Greenlee GT-CMI-2000) — вычисление крест-фактора, то есть отношения пикового значения тока к его среднеквадратическому значению.

Значение крест-фактора нагрузки критически важно для источников бесперебойного питания. В технических характеристиках многих из них указывается максимальное значение крест-фактора, выше которого они работать не будут.

Соответственно, если вы используете источники бесперебойного питания, то наличие в токоизмерительных клещах функции определения крест-фактора оказывается полезным.

Примеры применения токовых клещей на практике Клещи Greenlee GT-CM-960 могут определять ориентировочное значение напряжения в сети бесконтактным способом

Измерять без прикосновения к проводам можно не только ток, но и напряжение.

Правда, показатели будут носить оценочный характер — какое из стандартных напряжений питания может быть в сети: 20/55/110/220/400 В (либо иные значения, в зависимости от сферы применения).

Для этого нужно включить соответствующий режим измерений, соединить клещи с нулевым проводом и  поднести сомкнутые губки клещей на расстояние не более 10 см от провода.

С помощью клещей обычно измеряют токи порядка десятков — сотен ампер. Но чувствительность датчика Холла позволяет измерять и меньшие токи, начиная с 0,2 А. Для этого в некоторых клещах предусмотрен режим повышенной чувствительности.

В токовых клещах производства Greenlee применена эксклюзивная технология AmpTip.

Она заключается в том, что провод с малыми токами и малым диаметром вводится в специальное углубление в губках клещей, что обеспечивает его точное расположение при измерениях.

Примеры применения токовых клещей на практике Пример использования токоизмерительных клещей с открытым зевом

При проведении измерений в тесных электрических шкафах может быть полезна такая редкая разновидность электрических приборов как токоизмерительные клещи с открытым зевом. Очень удобными клещами такого типа являются Greenlee GT-CSJ-100.

К недостаткам клещей с открытым зевом можно отнести возможность измерения только переменного тока и более низкую точность по сравнению с другими токовыми ключами, но, подчеркнем, есть ситуации, когда можно использовать либо их, либо гибкую катушку Роговского.

Открытый зев предусматривает моноблочную конструкцию измерительного прибора, которая намного удобнее и безопаснее.

Большинство современных моделей токоизмерительных клещей имеют, помимо основной функции измерения тока без разрыва цепи, также еще и функции мультиметра. Измерение тока в режиме мультиметра производится обычным способом, с разрывом цепи. Выбирая клещи, следует учитывать разницу в параметрах измерения тока в режимах собственно клещей и мультиметра.

Токовые клещи, поддерживающие, например, измерение постоянного тока в режиме мультиметра, не всегда могут делать это в режиме собственно клещей. Набор функций мультиметра может быть дополнен функциями тестирования разнообразных электронных компонентов: диодов, конденсаторов и т. п.

Также в некоторых моделях клещей (например, Greenlee GT-CMH-1000) есть функция тестирования электродвигателей. Полезной является функция AutoCheck, позволяющая автоматически устанавливать диапазоны измерений (например, у Greenlee GT-CMI-2000 – в пределах от 1,5 до 2000 В).

Правда, данная функция имеет некоторые ограничения по использованию на цепях, которые могут быть повреждены низким входным импедансом вольтметра.

Токовые клещи представляют собой настоящую «рабочую лошадку» электрика. Поэтому следует обращать внимание в первую очередь на бренды, которые предлагают наиболее широкий ассортимент токовых клещей. Из него можно выбрать лучшие токовые клещи с оптимальным для вас набором функций.

Если вам нужна профессиональная консультация по диагностике электрооборудования и выбору токовых клещей, просто отправьте нам сообщение!

Примеры применения токовых клещей на практике

Необычные токовые клещи — петля, преобразователь тока, вилка

С измерением больших значений переменных токов в быту мы практически не сталкиваемся, соответственно многие из нас не только не видели, а может и не слышали про токовые клещи и этому есть ряд аргументированных причин:

  1. В квартире, офисе проводка практически всегда «запрятана» в стене и извлекается только во время ремонта или аварии (короткого замыкания, обрыва и др.).
  2. Если электрик проложил провода достаточного сечения и рассчитал максимальный ток автомата аварийного отключения, а потребитель не подключает нагрузку большей мощности чем запланировано, а значит не превышает допустимый ток, проблем не будет годами и на электрощиток придется заглядывать раз в месяц, только чтобы снять показания счетчика.
  3. В отличие от измерения напряжения, для чего достаточно в розетку вставить 2 щупа мультиметра и мгновенно получить результат, для клещей нужен участок фазного провода, под напряжением. А это непосредственно связано с безопасностью, поэтому без специальных знаний, и допуска вряд ли кто рискнет иметь дело с опасным электричеством.
Читайте также:  Источники постоянного тока

Примеры применения токовых клещей на практике

Хотя с другой стороны суть бесконтактных измерений как раз и заключается в получении значений тока безопасным образом. Чтобы не прошлось зачищать кабель специальными инструментами, разрывать цепь и вообще идея состоит в том, чтобы с минимальными подготовительными операциями получить быстро и точно желаемое значение силы тока.

Таким образом прибор гальванически развязан от тестируемого участка цепи. В свою очередь, это избавлять от необходимости отключать электрооборудование, прерывать технологический процесс и т.д.

Традиционно клещи переменного тока состоят из магнитопровода из металла или сплава, внутрь которого помещается проводник и путем наведения напряжения во вторичной обмотке и преобразования в цифру, получаем искомое значение.

Примеры применения токовых клещей на практике

Но существует ряд интересных, специальных разновидностей измерителей тока, которые ощутимо различаются по конструкции при сохранении общего базового принципа, о которых мы сегодня и поговорим.

Гибкая токовая петля

Размах клешней наиболее часто используемых в электротехнической практике разновидностей составляет от 25 до 55 мм. Что в пересчете на сечение кабеля и протекающий ток, позволяет измерять силу тока до 400-1000 ампер.

Это немало и в большинстве случаев достаточно. Но не всегда.

  • А что делать, если силовой кабель имеет больший диаметр ?
  • Или нужно обхватить несколько проводников ?
  • Или мощная электроустановка потребляет 2000-25000 А ?

Обычные клещи в этом случае «сдадутся». Не смогут захватить в силу ограниченных геометрических параметров.

Примеры применения токовых клещей на практике

И тогда на помощи приходит токовая петля. Это специализированный датчик для измерения токов, достигающих 3000 А.

Другое название – пояс или тороидальная катушка Роговского.

Это датчик тока, основное отличие которого от измерительных трансформаторов заключается в отсутствии ферромагнитного сердечника.

Это проводник, намотанный га немагнитную основу. Иногда применяется технологическое решение — витки выполняются печатным образом.

Как измерять ?

Ведь петля замкнута. Но она размыкается, для чего предусмотрена защелка. Проволока разводится, внутрь помещается провод с током и опять смыкается.

Да, придется потратить несколько секунд лишних, но для больших токов и вариантов других нет.

Приставка

Мы уже говорили о том, что практически не существует универсальных измерительных приборов, способных измерять токи не то что в сотни, а даже не десятки ампер. Те же мультиметры измеряют до 10, максимум до 20 ампер.

Но здесь следует разграничить функции непосредственного измерения и индикации результатов.

То есть сами клещи это всего лишь трансформатор, формирующий электрический сигнал, пропорциональный силе тока.

А значит если разделить функции измерения и отображения, даже наш слабенький мультиметр может показывать (но не измерять !) токи в сотни ампер.

Таким образом были разработаны приставки к приборам. Кстати не только к цифровым тестерам, но и например к осциллографам, что ощутимо расширяет возможности по визуализации формы сигналов и их параметров.

Примеры применения токовых клещей на практике

Другое название этой разновидности – преобразователь тока. И на корпусе прибора и в технических характеристиках можно прочитать переводные коэффициенты, позволяют пересчитать по пропорции одну электрическую величину в другую.

Дело в том, что токи измеряются большие, а подавать на вход устройства необходимо величины, меньшие на несколько порядков.

Пример. Читаем коэффициент: 1мВ/А.

Это значит, что при измеряемом токе в 700 ампер, это значение будет преобразовано в 700 мВ или 0,7 В, а такую величину уже без проблем можно подать на вход и измерить вольтметром, точнее милливольтметром. И вообще любым цифровым измерительным приборов. Главное, чтобы разъемы щупов совпадали.

Примеры применения токовых клещей на практике

Особенно большой ассортимент преобразователей тока представлен, например в линейке APPA.

Вилка

Такой измерительный инструмент конечно ничего не накалывает. А название возникло из-за формы измерительных губок. Здесь магнитопровод физически не замыкается. Просто внутрь вводится кабель и сразу наблюдаем результат на дисплее.

Примеры применения токовых клещей на практике

Быстро и удобно. По скорости измерения токов эта модель быстрее всех остальных – и токовой петли и традиционных с рычагом. Последний здесь вообще отсутствует по понятной причине.

Комбинированные

В зависимости от решаемых задач разработаны и всевозможные модификации:

  1. Токовая петля + приставка. Здесь присутствует измерительная петля, но нет дисплея.
  2. Обычные клещи + подключаемая петля.

Примеры применения токовых клещей на практике
Примеры применения токовых клещей на практике

Клещи токоизмерительные — для чего нужны электроклещи?

Токоизмерительные клещи – это прибор, основной функцией которого является измерение электрического тока без разрыва в измеряемой цепи. По величине напряжения цепей, в которых выполняются измерения, токоизмерительные клещи делятся на приборы до 1000В и выше 1000В.

Примеры применения токовых клещей на практике

Токоизмерительные клещи могут быть одноручными (обычного типа для измерений в сетях до 1000В) и двуручные (высоковольтные, для сетей напряжением до 10кВ). Высоковольтные клещи должны периодически проходить высоковольтные испытания.

На практике чаще всего встречаются токоизмерительные клещи для измерения переменного тока в сетях 220В/380В, но в последнее время пользуются клещами и для измерения постоянного тока, а также комбинированными клещами.

Токоизмерительные клещи бывают аналоговые (стрелочные) и цифровые (с жидкокристаллическим дисплеем).

Аналоговые токоизмерительные клещи

Примеры применения токовых клещей на практике

Несмотря на большую популярность цифровых клещей (да и других цифровых приборов) находится место и для использования стрелочных приборов. Для электрических измерений стрелочным клещам не нужен дополнительный источник питания в виде батареек.

Для измерений пусковых токов удобнее пользоваться стрелочным прибором, т.к. он мгновенно реагирует на резкое изменение величины электрического тока. А вот в плане удобства отображения измеряемой величины стрелочные клещи значительно уступают цифровым, т.к. измеряемое значение приходится определять по дуговой шкале.

Цифровые электроклещи

Примеры применения токовых клещей на практике

Цифровые клещи очень удобны в пользовании, т.к. результаты измерений отображаются на дисплее в виде обычных чисел. В отличие от стрелочных клещей для работы цифровых необходим дополнительный источник питания. Одним из недостатков использования цифровых клещей является неточность измерений при разряженной батарейке, а также при различных электромагнитных помехах.

Как пользоваться токоизмерительными клещами

Чтобы правильно пользоваться токоизмерительными клещами, необходимо знать их внешнюю конструкцию и функциональные элементы. В качестве примера подойдёт прибор M266F. Он состоит из нескольких элементов:

  • магнитопровод (сердечник) с разрывом и кнопкой для разрыва;
  • многопозиционный переключатель измеряемых величин;
  • жидкокристаллический дисплей;
  • гнёзда для подключения измерительных щупов;
  • кнопка фиксации измерений.

Современные цифровые токоизмерительные клещи кроме измерения электрического тока позволяют измерять и другие электрические величины. Например, это постоянное напряжение, переменное напряжение, активное сопротивление. Также у цифровых токоизмерительных клещей может быть функция прозвонки зуммером, проверки диодов.

Для того чтобы измерить нагрузку в цепи, достаточно разомкнуть магнитопровод клещей, обхватить провод или жилу электрического кабеля и снова замкнуть магнитопровод.

Переключатель измеряемых величин должен быть установлен в режиме «V~» на пределе 200А или 1000А. Затем необходимо зафиксировать полученный результат измерений.

Фиксацию можно произвести либо визуально, либо при помощи специальной кнопки фиксации.

Замер других величин (напряжение, сопротивление и т.д.) производится так же, как и обычным мультиметром. Достаточно подсоединить щупы к нужным гнёздам, установить переключатель в соответствующий режим и произвести измерение.

Несмотря на то, что цифровые клещи достаточно точны, не всегда удаётся получить высокую точность показаний при измерении токов малого значения. Для того чтобы точно определить небольшое значение тока, достаточно обмотать (сделать несколько витков) измеряемый провод вокруг магнитопровода клещей несколько раз и измеренное значение разделить на количество витков.

Читайте также:  Как правильно рассчитать и подобрать резистор для светодиода

При снятии показаний, если высветится единица «1», то значит фактическое значение тока в цепи больше, чем установленный предел. В этом случае необходимо установить переключатель на больший предел измерения.

Примеры применения токовых клещей на практике

В процессе использования токоизмерительных клещей необходимо соблюдать технику безопасности.

Существует два способа измерения электрического тока в электрической сети (цепи). Первый способ – это прямое непосредственное измерение. Второй способ – непрямое измерение электрического тока.

Прямой метод измерения

Прямой замер электрического тока выполняется обычным амперметром путём его подключения в разрыв измеряемой цепи. При таком варианте электрический ток, протекающий в цепи, напрямую проходит через амперметр, в результате чего прибор отображает фактическое значение измеренной величины. У прямого метода измерения электрического тока есть свои достоинства и недостатки.

Преимущества прямого измерения:

  • простота измерений;
  • точность измерений (зависит лишь от класса точности амперметра).

Недостатки прямого измерения:

  •  невозможность измерять очень большие значения токов по техническим причинам;
  •  невозможность измерения без разрыва цепи для подключения амперметра;
  •  один амперметр способен измерять значение тока лишь в той цепи, к которой он подключён.

Непрямой метод измерения

Непрямой метод измерения выполняется при использовании трансформаторов тока или при помощи токоизмерительных клещей. В случае с трансформаторами тока также используются амперметры, но они в данном случае измеряют вторичный ток, протекающий во вторичной обмотке трансформатора тока.

Что касается токоизмерительных клещей, то их принцип измерения электрического тока основан на работе трансформатора тока. Т.е. первичной обмоткой является проводник (жила электрического кабеля или провода), а вторичной обмоткой являются сами клещи.

Преимущества непрямого измерения:

  • возможность измерения больших значений электрического тока;
  • возможность измерения без разрыва измеряемой величины;
  • безопасность измерений;
  • мобильность измерений.

Недостатки непрямого измерения:

  • невозможность измерять нагрузку в труднодоступных местах;
  • невысокая точность измерений при очень малых значениях электрического тока.

Как правильно работать токовыми клещами?

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).

Примеры применения токовых клещей на практике

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.Примеры применения токовых клещей на практике

Как правильно пользоваться токоизмерительными клещами:

  1. Установить требуемый диапазон на переключателе.
  2. Нажать на кнопку раскрытия магнитопровода.
  3. Обхватить одиночный проводник в сети переменного или постоянного тока (если такая возможность поддерживается прибором).
  4. Расположить токовые клещи перпендикулярно направлению провода.
  5. 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:

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:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector