Меню

Токовые клещи для измерения переменного тока как пользоваться

Что такое токовые клещи, для чего они нужны и как ими пользоваться

Токовые клещи

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.

Клещи отдельно от измерительного прибора

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.

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.

Универсальные токовые клещи

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.

Датчик температуры для клещей с мультиметром

  • 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.

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.

Гарантию на такой прибор вряд ли дадут

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.

Аналоговые стрелочные токовые клещи

  • 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.

Высоковольтные клещи

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.

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.

Клещи отображают результат измерения

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.

Кнопка Hold фиксирует на экране результаты измерений

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.

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.

Эти клещи могут измерять частоту

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.

Источник

Измерительные клещи тока

30 октября 2019

Время на чтение:

При проведении измерений напряжения, вольтметр или мультиметр должен подключаться к определенному участку электрической цепи параллельным образом, а при измерении силы тока, амперметр располагают последовательно. Поэтому для замера силы тока производят искусственный разрыв цепи и подключают к нему устройство для измерений.

Читайте также:  Принципы самовозбуждения генераторов постоянного тока

Чтобы упростить и ускорить процесс, используют токоизмерительные клещи, работающие по абсолютно другому методу. Они позволяют произвести замер интенсивности электромагнитного поля, которое всегда появляется вокруг любого проводника. В этом материале будут разобраны токовые клещи постоянного тока, каков принцип их работы и какие виды токовых клещей бывают.

Мультиметр с клещами Digital VC3266L

Что такое токовые клещи

Токоизмерительные клещи — это инструмент позволяющий замерять силу электротока не создавая разрывов цепи. К примеру, при использовании мультиметра при таком замере, придется всякий раз разрывать провод, что неудобно на практике.

Компактный и эргономичный прибор

Выглядят они как простой мультиметр с клещами типа «прищепка» сверху. Эту самую прищепку цепляют на провод, и прибор дает все показания на своем дисплее.

Принцип действия клещей

Первые токоизмерительные приборы подобного рода представляли собой своеобразные трансформаторы, к которым подключался обычный амперметр. Сами прищепки, являющиеся видимой частью прибора, одновременно представляют собой первичную обмотку трансформатора. При помещении в нее проводника, по которому течет ток, из-за своего электромагнитного поля он будет индуцироваться на эту обмотку. После этого электроток пойдет на вторичную обмотку. С нее и будут сниматься показатели.

Процесс измерения электротока в щитке с помощью многофункционального аппарата АКТАКОМ — АТК-4001

Важно! Первые виды этих приборов были простым дополнением к измерительным приборам и помогали удобнее фиксировать измеряемый провод.

Значения, которые показывал амперметр, приходилось рассчитывать дополнительно, поскольку требовалось учесть коэффициент трансформации. Еще один нюанс: работа только с переменным током, так как с постоянными значениями трансформаторы не работают.

Современные токовые клещи могут работать с любыми видами электротока, но для измерения постоянных значений вместо амперметра они используют датчик Холла, позволяющий фиксировать электромагнитное поле и его напряженность.

Устройство в комплекте с инструкцией по эксплуатации

Виды токовых клещей

Разновидности клещей зависят от внешнего вида, схемы исполнения и типа вывода результатов. Обычно их подразделяют на следующие категории:

  • Аналоговые или стрелочные. Они состоят из трансформатора с одним витком и измерительным аппаратом, подсоединенным к вторичной обмотке. Такие приборы более дешевые и наглядные, но обладают повышенной чувствительностью к механическим воздействиям и колебаниям. Аналоговые измерители, как правило, рассчитаны на определенную частоту;
  • Цифровые или электронные. В них показания выводятся на цифровой дисплей с помощью расчетов микропроцессора, и может быть настроен на показ различных величин;

Пример налогового (стрелочного) прибора

  • Мультиметр. Это универсальное средство для измерения всех параметров электричества. В нем клещи могут быть встроены прямо в корпус. Функции и характеристики мультиметра определяются его ценой и моделью. Часто в них имеется тот самый датчик Холла;
  • Клещи для высоковольтных сетей. Основное их предназначение — замер параметров силы тока в сетях, напряжение которых превышает 1 кВ. Этот вид имеет повышенную защиту и изоляцию и может крепиться к диэлектрическим штангам, чтобы электрик не приближался к сети слишком близко.

Схема подключения мультиметра для замера электротока

Для постоянного и переменного тока

Есть еще одна разновидность этого прибора, которую стоит вынести в отдельный раздел. В зависимости от специфики применения, токовые клещи бывают для постоянного и переменного тока. Действие первых основано на эффекте Холла. Из-за этого они сильно дороже, но качественней и надежней. Практически все модели для постоянного тока включают в себя измерители переменного напряжения.

MASTECH MS2138 для постоянного тока

Переменный электроток измеряется по принципу трансформатора, поэтому соответствующие модели дешевые. Также они не могут производить замер постоянного напряжения.

Важно! Разновидности этой категории не отличаются внешне. Для практичности и надежности рекомендуется брать прибор, имеющий делать измерение для электротока постоянной и переменной величины

Токовые клещи Uni-T UT201 для переменного тока

Конструкция токовых клещей

Конструкция токовых клещей предполагает наличие:

  • Разъемного магнитного провода, который сделан из ферримагнитной электростали. На него одета катушка, и представляющая собой вторичную обмотку;
  • Устройство отсчета, которое может быть выполнено в аналоговом или цифровом стиле, зависимо от модели и типа;

Строение электронной модели

  • Переключатель диапазона электротока, замер которого производится;
  • Специальные ручки и изоляция, за которые человек держит клещи при проведении измерений. Она актуальна для работы с высоковольтными сетями. При низковольтных показателях диэлектрические свойства выполняет сам корпус.

Правильное и неправильное измерение

Как правильно измерять ток с помощью токовых клещей для переменного и постоянного тока

Для измерения параметров постоянного тока первым делом нужно выставить диапазон его работы. Дальнейшая пошаговая инструкция имеет следующий вид:

  • Изолировать аппарат от проводов и других устройств дабы избежать ложных наводок;

Включение и сброс значений

  • Нажать кнопку обнуления. Часто ее обозначают как «Sel»;

Проверка сброса

  • Начать замер с учетом того, что нужно захватывать только один провод;
  • Ухватить провод так, чтобы он оказался в полости прищепки, и расположить его так, чтобы он оказался по центру;

Замер электротока при постоянном напряжении

  • Зафиксировать показания.

Значение может получиться с отрицательным знаком. Это определяется направлением течения тока. На губках прибора могут быть стрелки, которые показывают направление движения электротока. Следовательно, если прибор перевернуть, то будет показано значение без минуса.

Стрелка на клещах показывает направление движения сил тока

Для замера переменного электротока можно взять простую лампочку и подключить ее к сети на 220 Вольт. Дальнейший порядок таков:

    Установить мультиметр в сектор измерения переменного тока

А и зафиксировать показания;

Проверка показаний мультиметром

  • Произвести эти же измерения с помощью щупов и получить аналогичные значения. Цепь не должна быть разорвана.

Проверка показаний токоизмерительными клещами

Меры безопасности

При работе с подобным оборудованием следует придерживаться общих правил безопасности по эксплуатации электроизмерительных приборов, несмотря на то, что использование токоизмерительных клещей — процедура безопасная. Запрещается превышать величину выбранного диапазона электротока и менять диапазон в процессе замера. Нельзя также держаться незащищенными руками за оголенные щупы, которые не защищены диэлектриком.

Лампа — пример устройства, работающего при переменном токе от 220 В

Перед началом пользоваться любым прибором следует тщательно изучить пособие по эксплуатации и все инструкции. Это помогает не только не подвергать себя опасности, но и продлить срок службы устройства. Это очень важно, поскольку в пособии описывается настройка прибора, режимы его работы, принципы его безопасного использования. Более того, в таких мануалах рассказывается, в течение какого срока и каким образом нужно делать калибровку устройства. Делается она в специализированных центрах, а нужна для повышения точности измеряемых параметров.

Токоизмерительный прибор с защитными ручками для высоковольтных сетей

Таким образом, токоизмерительные клещи для постоянного тока — это удобный и практичный инструмент для определения силы электротока без размыкания проводов, как это делается в случае с амперметром или мультиметром. С его помощью можно в любой момент измерить электроток в автомобиле и его проводке, дома и на объектах прокладки, монтажа или обслуживания электрической сети.

Источник

Как правильно пользоваться токоизмерительными клещами

Электроизмерительные клещи предназначены для измерения таких электрических величин как ток, фазовый угол, напряжение, мощность и прочих величин. Но главным достоинством таких приборов есть то, что для проведения электрических измерений нет необходимости разрывать цепь и нарушать нормальный режим работы электроустановки. Соответственно измеряемым величинам существуют клещевые вольтметры, ваттметры, ампервольтметры и фазометры.

Пожалуй, наибольшее распространение все же получили клещевые амперметры, измеряющие переменный ток. Довольно часто их еще называют клещами токоизмерительными. Их применяют для быстрого измерения тока, протекающего в электрической цепи, без разрыва этой цепи, как это требуют амперметры. То есть с помощью токоизмерительных клещей можно произвести замер тока без вывода из работы потребителя электрической энергии. Они применяются в сетях до 10 кВ включительно.

Токовые клещи как пользоваться

    Пользоваться токоизмерительными клещами несложно:
  • находим место, где можно свободно обхватить клещами одиночный проводник;
  • переводим ручку переключения режимов измерения в положение A

(в сети переменного тока) или на указатель A- (в сети постоянного тока);

  • нажимаем на кнопку раскрытия клещей;
  • обхватываем нужный проводник и устанавливаем клещи перпендикулярно плоскости провода;
  • отпускаем кнопку раскрытия клещей, замыкая тем самым цепь магнитопровода;
  • происходит измерение тока и полученное значение отображается на дисплее.
  • Если дисплей плохо видно, то нажатием кнопки «Hold» результаты измерения можно зафиксировать (заморозить), для просмотра в более комфортных условиях.

    Как измерить ток, если не можем найти одиночный провод

    Основная проблема при работе с токоизмерительными клещами – очень сложно найти одиночный проводник. Нельзя вот так просто обхватить токовыми клещами провод от электрочайника: прибор при этом просто ничего не покажет.

    Клещи токоизмерительные как пользоваться

    Как правило все провода электроприборов состоят из трех изолированных жил (фаза, ноль, земля) и упакованы в одну общую изоляцию. А нам нужен отдельный проводник, не будешь же ради этого резать кабель.

    Но я знаю два способа, как как обойти этот момент.

    1. Делаем простейший переходник-удлинитель из отдельных проводников, где легко можно обхватить клещами одиночный провод:

    Удлинитель

    2. Проводим измерение во входном щитке. Для этого отключаем все электроприборы в квартире, кроме того, на котором нам надо измерить потребляемый ток. Во входном щитке провода с центрального автомата выведены отдельно. Обхвтываем токоизмерительными клещами один из проводников и снимаем показания.

    Измерение во входном щитке

    Конструкция

    Главными элементами инструмента является рабочая часть, производящая измерения, обмотка и магнитопровод. Последний представляет собой рукоять, между ним и рабочим элементом находится обмотка, выступающая в качестве изоляции. Такую конструкцию имеют все агрегаты независимо от специфики работы и измеряемого напряжения. Стоит отметить, что в одноручных инструментах рукоять отсутствует, ее функции выполняет изолирующее соединение.

    Электроизмерительные и изолирующие инструменты разделяются на два вида в зависимости от того, для чего предназначены электроизмерительные клещи, то есть от мощности сети. Двуручные устройства подходят для работ с напряжением до 10 кВ, в то время как предел одноручных составляет 1 кВ. Первый вариант обеспечивает измерение без размыкания электросети, при этом показатели должны соответствовать установленным нормативам: длина ручек должна быть более 13 см, а изолирующая деталь составлять не менее 38 см. К оборудованию, используемому для маломощных сетей, не предъявляются подобные требования.



    Токовые клещи принцип работы

    Как работают токоизмерительные клещи? Работа этого токоизмерительного прибора переменного тока основана на принципе одновиткового трансформатора. Его первичная обмотка представляет провод или шину, в которой измеряется ток. Вторичная обмотка намотана на разъемный магнитопровод и находится в самих клещах.

    Токовые клещи принцип работы

    Измерив ток, который протекает во вторичной обмотке, можно получить величину тока в проводнике.

    Современные приборы могут быть использованы как для переменного, так и постоянного тока. Но в таких устройствах используется не трансформатор тока, а датчик Холла. Такие модели несколько дороже, но отличаются более высоким качеством и точностью работы.

    Меры безопасности при работе

    Работа с токоизмерительными клещами по сути своей безопасна, но необходимо учитывать некоторые особенности процедуры замеров. При использовании данного прибора запрещается превышать величину выбранного измерительного диапазона. Электроизмерительные клещи запрещают производить смену диапазона измерений в процессе производства замеров. И, конечно же, запрещено прикасаться к не изолированным частям прибора в процессе работы. Всегда, прежде чем пользоваться прибором, необходимо изучить информацию из раздела как правильно производить замеры токоизмерительными клещами. В этом случае прибор может служить очень долго.

    В эксплуатационной документации размещается информация как производится настройка прибора, указан срок, периодичность и параметры когда необходимо калибровку делать. В процессе использования даже в качестве вольтметра, прибору необходима поверка. Поверкой занимаются в специализированной лаборатории.



    Как повысить точность измерения

    При измерении небольшой силы тока, намотайте проводник (в котором измеряется ток) несколько раз на магнитопровод. В этом случае суммарный магнитный поток увеличивается пропорционально количеству витков и также возрастает показание на дисплее. Величину отсчета разделите на количество витков и получите точное значение даже для маленьких токов.

    Как повысить точность измерения

    Правильное токовое измерение в двужильном проводе

    Однако в ходе измерения тока надо учитывать конструкцию провода. Например, вилки, а соответственно все бытовые электрические приборы и прочая электрическая фурнитура с проводами присоединяются к электросети двухжильным проводом. В нем получается встречное движение электрических зарядов в соседних жилах, и по этой причине общее электромагнитное поле получается существенно ослабленным. Охватываться обмоткой с большим числом витков должна одна токопроводящая жила. Тогда вокруг нее получится электромагнитное поле максимальной силы.

    Электроизмерительные клещи снабжены раздвижными частями, и это конструктивная разновидность обмотки с большим количеством витков, охватывающих контролируемый провод. Их конструкция позволяет надеть обмотку на провода и кабели различных диаметров. Но охватывается всегда только одна жила. Поэтому удобство «челюстей» не всегда оправданно. Все равно приходится принимать меры для того, чтобы, например, в двухжильном кабеле охватить только одну из жил. По этой причине надо заранее решить, что целесообразнее сделать — использовать для измерения электротока щупы или токовые клещи.

    Ведь для точного измерения электротока в штепсельном шнуре его придется дотачивать. А при этом можно применить щупы и вовсе не использовать клещи для измерения. В принципе, токовые клещи хороши при измерении большой силы тока. Минимальный диапазон измеряемых токов поэтому установлен обычно в 10–20 ампер. Например, используя токовые клещи для измерения силы тока, потребляемого лампой накаливания, придется применить дополнительный шнур с вилкой с одного конца и с зажимами типа «крокодил» с другой стороны. Или розеткой, подключенной двумя проводами так, чтобы каждый из них могли бы охватить электроизмерительные клещи.

    Измерительные клещи Измеряем ток Пример измерения «челюстями» тока в шнуре с вилкой от светильника или иного бытового электроприбора

    Пример использования токовых клещей

    Приведем пример того, как пользоваться токоизмерительными клещами при измерении нагрузки в сети 220 В.

      Например, мы хотим измерить потребляемую мощность электрического чайника;
      устанавливаем переключатель в положение A

    ;

  • токовыми клещами обхватываем одиночный проводник;
  • снимаем показания;
  • полученную величину силы тока умножаем на напряжение в сети 220 В.
  • Пример использования токовых клещей

    Так, если прибор показывает 7,16 А, то потребляемая мощность составит:

    P = U * I = 7,16 * 220 = 1575 Вт или 1,6 кВт.

    Что нужно знать

    В процессе измерения клещи электроизмерительные необходимо держать на вытянутых или согнутых руках, при этом они не должны касаться заземленных и токоведущих кабелей. Это необходимо для обеспечения безопасности и предотвращения случайного соприкосновения рук оператора с токоведущими частями.

    клещи электроизмерительные цена

    Для изготовления изолирующей детали и рукояти используются специальные материалы. Рабочая часть может иметь металлическую основу или же производиться из изоляционного материала. Если для изготовления губок использовалась сталь, то на них должны быть закреплены накладки, предотвращающие повреждение патрона предохранителя в процессе проведения манипуляций.

    Смена предохранителей без снятия напряжения выполняется в защитных очках. Перед применением клещи осматривают для проверки их исправности и целостности лакового покрытия изолирующих частей.

    Виды токоизмерительных клещей

    В первую очередь, как и мультиметры, токоизмерительные клещи можно разделить по принципу отображения измеряемых величин:

    • Аналоговые (стрелочные) эти приборы были первыми в применении методики измерения тока трансформаторным принципом, количеством витков в катушках вторичной обмотки менялись пределы измеряемых величин.

    Внешний вид токоизмерительных клещей со стрелочной шкалой
    Достоинства таких приборов, высокая точность измерений в настроенном диапазоне частот, чаще всего 50Гц стандарт в сети промышленного питания.

    Недостатком можно считать узкую полосу частот для измерений и чувствительность стрелочного механизма к механическим воздействиям.

    • Приборы с цифровой индикацией

    Эти модели отображают величины измеряемых параметров в цифровом значении на жидкокристаллических мониторах. Электронная схема обрабатывает сигналы снимаемых параметров, может автоматически изменять пределы измерений, калибровать прибор и записывать показания в памяти.

    Цифровые токоизмерительные клещи

    Самым главным достоинством этих моделей считается простота процесса измерений и возможность подключать их к другому электронному оборудованию, компьютерам, осциллографам, частотомерам. В большинстве случаев на таких конструкциях отсутствует дисплей, отображающий показания, подключаемые приборы расширяют возможности измерительных клещей и показывают измеряемые величины. Как недостаток можно отметить низкую точность показаний по сравнению со стрелочными аналогами.

    • Токоизмерительные клещи высокого напряжения

    Конструктивное исполнение таких клещей предусматривает длинные диэлектрические ручки для безопасности обслуживающего персонала. Этот инструмент применяется на электрических понижающих подстанциях выше 1000В, 6000кВ/380/220В; 10000кВ/380/220В.

    Такими клещами можно измерять только переменный ток высокого напряжения.

    Такими клещами можно измерять только переменный ток высокого напряжения.

    Обозначения, органы управления режимов и пределов измерения

    Рассмотрим модель токоизмерительных клещей, наиболее востребованную у потребителей, когда в одном корпусе с мультиметром совмещаются функции бесконтактного измерения величины тока.


    Обозначение режимов на модели Fluke 376

    Основные органы управления, которыми выставляются режимы, и пределы измерений являются, переключатель режимов и пределов, разъемы в которые вставляются щупы для измерения. Обозначения на корпусе указывают положение переключателя для необходимого режима.

    • Сектор DCV – для измерения постоянного напряжения (обозначение V — );
    • Сектор ACV – измерение переменного напряжения ( V

    );

  • DCA – измерение постоянного тока (A — );
  • ACA – для измерения переменного тока (A

    );

  • Ω — знак Ома указывает на положение переключателя для измерения сопротивления;
  • Знак диода или зуммера обозначает режим прозвонки диодов и целостности проводов или отдельных участков цепи;
  • Кнопка HOLD для фиксации измеряемых значений
  • Разъемы для подключения щупов используются для измерений мультиметром напряжения, постоянного тока малых величин, сопротивления. Обозначенный знаком «СОМ» для подключения черного провода отрицательной полярности, красный щуп подключают в разъем с обозначением «VΩ». Бывают модели с тремя разъемами для измерения постоянного тока в пределах 10 –20А по методике последовательного подключения в цепи. Разъем со знаком «EXT» используют для подключения режима проверки изоляции.

  • Токоизмерительные клещи марки Mastech
    На фото изображен бесконтактный процесс измерения постоянного тока потребляемого лампой накаливания от аккумулятора.

    Основные характеристики токоизмерительных клещей Mastech M 266

    Расположение органов управления и места установки режимов на различных моделях могут отличаться, но обозначения на корпусе делаются стандартные.

    Характеристики токоизмерительных клещей METRAclip 86

    Источник

    

    Как пользоваться токовыми измерительными 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.

    Как пользоваться токовыми измерительными 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.

    Измерения угла отклонения вектора тока

    Способ замера токов утечек через нарушенную изоляцию электрооборудования автомобиля с помощью клещей постоянного тока и амперметра показан на фотографии.

    Замер тока утечки автомобиля клещами и амперметром

    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.

    Рабочие режимы измерения клещей Fluke

    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:

    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

    Принцип работы токоизмерительных клещей

    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;

    Для питания токовых клещей может использоваться электрическая энергия измеряемой цепи или комплект автономных источников напряжения, например, двух батареек АА.

    Элементы питания токовых клещей

    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.

    Раздвижной магнитопровод

    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.

    Дополнительный измерительный датчик токовых клещей

    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.

    Съемные концы для замеров напряжений и сопротивлений

    Органы управления токовых клещей

    Положения кругового переключателя режимов показаны вставками текса на третьей сверху картинке. Их работу дополняют кнопки управления, расположенные на корпусе.

    Кнопки управления режимами токовых клещей

    Кнопка ZERO используется для переключения внутри режимов клещей, установленных центральным круглым переключателем, а MIN/MAX — позволяет уточнять предел измерения.

    Кнопка INRUSH предназначена для оценки пускового тока. Удобство пользования прибором в условиях затемненного рабочего места значительно обеспечивает встроенная подсветка, которая вводится в работу нажатием на крайнюю правую кнопку внизу с изображением освещения.

    Чтобы зафиксировать текущие показания на дисплее у боковой поверхности клещей установлена кнопка HOLD.

    Кнопка фиксации показаний клещей

    У каких-то моделей токовых клещей часть этих функций может отсутствовать или реализовываться другим способами, но общие принципы измерения сохраняются для всех подобных приборов.

    Как выполнять замеры токовыми клещами

    Подготовительные операции

    Перед каждым измерением необходимо проверять влияние посторонних источников напряжения и создаваемых ими наводок на точность работы прибора.

    Проверка клещей на отсутствие наведенного напряжения

    Мощные асинхронные электродвигатели, силовые трансформаторы и автотрансформаторы, дроссели, сварочные аппараты, импульсные блоки питания при работе могут создавать сильные электромагнитные поля, которые станут индуктировать наведенную ЭДС в магнитопроводе. Чтобы их учесть клещи ставят в положение измерения переменного тока, плотно замыкают раздвижные элементы магнитопровода и контролируют нулевое показание токов на дисплее.

    Способы измерения токов

    Конструкция измерительного прибора позволяет определить величину тока простыми действиями: установкой переключателей режима в соответствующее положение и вводом проводника в пространство раздвижного магнитопровода. Числовое выражение замеряемой величины автоматически высвечивается на дисплее.

    Замер тока клещами через раздвижной магнитопровод

    Такая технология применяется на всех клещах без исключения. Но на усовершенствованных устройствах можно пользоваться датчиком IFLex. Он облегчает работу в стесненных условиях.

    Замер тока клещами через датчик IFlex

    Подобная операция всегда выполняется для отдельного провода потому, что проходящий от него ток создает в магнитопроовде или датчике IFLex магнитный поток, который и преобразуется клещами в показание отсчета.

    Если же внутри магнитопровода окажется помещено два проводника с током, то магнитные потоки от них сложатся и клещи покажут общий результат.

    Одновременный замер тока в фазном и нулевом проводе

    Поскольку при нормальной изоляции отсутствуют утечки, то токи в фазе и нуле будут равны по величине и противоположно направлены, как показано на фотографии стрелками и знаками +I и –I. Каждый из них создаст магнитный поток, которые сложатся и уничтожат действие друг друга. В результате на табло при нормальной изоляции должен отображаться нулевой результат.

    Если же клещи показывают в такой ситуации другое значение, то это серьезная причина для поиска неисправности в действующей электропроводке.

    Полезные советы для измерения токов

    Дополнительный кабель с вилкой и розеткой

    Измерение клещами нагрузки через кабель переходник

    Для замера тока потребления электроприбора, например, утюга может возникнуть сложность с разделением цепей на фазу и ноль. В сплошном кабеле сделать это без его вскрытия невозможно. Вопрос можно легко решить подключением нагрузки через переходник с раздельными жилами.

    Повышение чувствительности измерения для малых токов

    Способ повышения точности измерения малых токов

    У обычных клещей бывает сложно определить значения маленьких токов из-за низкой очувствленности прибора. Выход из этого положения довольно простой: пропустить проводник с измеряемым током через магнитопровод токовых клещей несколько раз, как показано на фотографии выше. В этом случае суммарный магнитный поток увеличивается пропорционально количеству витков и так же возрастает показание на дисплее.

    Остается только величину отсчета разделить на количество витков и получить точное значение даже для маленьких токов.

    Следует учитывать, что этот прием подходит только для работы с гибкими, изолированными проводниками.

    Способы измерения напряжения

    Использование токовых клещей в режиме вольтметра в принципе ничем не отличается от подобных измерений другими приборами.

    Измерения токовыми клещами междуфазного напряжения

    Съёмные концы проводников устанавливают в гнезда клешей, которые предварительно переведены в режим измерения напряжения переключателями. Вторые концы изолированных проводов прикладывают к потенциальным клеммам и снимают отсчет на дисплее, как показано на фото выше.

    Особенности измерения сопротивления, частоты. температуры

    В этих режимах клещи работают как обыкновенный мультиметр и для них действуют общие правила измерения. Смотрите подробную инструкцию о том, как правильно пользоваться мультиметром.

    Способы измерения мощности потребления

    Прямого метода замера и отсчета мощности у токовых клещей нет, но ими можно выполнить эту операцию косвенно. Для этого потребуется описанными выше приемами определить:

    рабочее напряжение сети.

    Далее их перемножают для получения мощности. Например, у электрического утюга мы измерили ток, равный 9,2 ампера, а напряжение бытовой сети составляет 220 вольт. Перемножаем их и получаем: 9,2х220=2024 ВА.

    Можем сделать вывод, что мощность потребления составляет два киловатта.

    Проверка отсутствия посторонних потребителей

    С помощью токовых клещей можно проверить несанкционированное подключение потребителей к кабелю питания. Для этого достаточно на вводном щите установить клещи в режиме измерения нагрузки и, оставив обычное питание включенным, отключить все светильники и освободить все розетки от приборов, то есть обеспечить холостой ход для вводного кабеля.

    Если клещи в этом случае покажут нулевое значение, то несанкционированного подключения и токов утечек нет. В противном случае необходимо внимательно разбираться с причиной образования подобной нагрузки.

    Рекомендации по обеспечению безопасности и точности измерений

    1. Любой измерительный прибор предназначен для использования при определенных технических условиях и работах с конкретными нагрузками. С этими характеристиками следует ознакомится заранее и соблюдать их при эксплуатации.

    Например, для приборов компании Fluke применяется маркировка CAT III 600 V или CAT III 300 V. Она указывает, что электрическая схема прибора выполнена с защитой от кратковременных перенапряжений в измеряемой сети до 600 или 300 вольт соответственно.

    Если предел измеряемой величины неизвестен, то на приборе выставляют режим максимальной величины.

    2. Рабочая изоляция на раздвижном магнитопроводе и измерительных кончиках предохраняет пользователя от создания несанкционированных коротких замыканий при работе под напряжением. Необходимо следить за ее состоянием. Особенно актуально это положение при замере токов на оголенных, неизолированных проводах.

    3. Токовые клещи относятся к средствам измерения. Они должны проходить периодическую метрологическую поверку в электроизмерительной лаборатории и иметь ее штамп на корпусе или свидетельство о поверке, срок действия которых ограничен.

    4. Поскольку токовые клещи используются для работ под напряжением, то обязательным условием их безопасной эксплуатации является периодическое испытание слоя изоляции на прочность в электроиспытательной лаборатории с оформлением протокола проверки и проставлением соответствующего штампа.

    Без прохождения испытания изоляции и поверки использовать клещи в работе, даже только что приобретенные у производителя, запрещено правилами. Повреждения могут возникнуть при нарушении нормативов хранения или транспортировки. Предпродажная подготовка инструмента в магазине не способна выявить возникшие дефекты.

    5. Перед измерениями сопротивлений необходимо убедиться в отсутствии на них потенциалов напряжений. Они могут не только влиять на точность показаний, но и повредить, сжечь чувствительные цепи измерения образованием опасных токов.

    6. Работа с токовыми клещами под напряжением относится к разряду опасной для жизни человека. К ней допускается только обученный и подготовленный персонал с группой по электробезопасности не ниже третьей.

    Источник