Электроизмерительные клещи

Электроизмерительные клещи в основном используются для замера показателей силы тока в проводнике. Именно силы тока в проводнике, а не кабеле. Эта особенность обусловлена принципом функционирования этого прибора. На этом остановимся немного позже, а сейчас рассмотрим функционал измерительных клещей.

Функционал данного прибора в значительной мере похож на мультитестер, но здесь есть одно отличие, которое заключается в измерении именно показателей электрического тока:

1.Для измерения величины электротока используются клещи, а не щупы как в тестере. Благодаря такой особенности для замера не нужно разрывать электрическую цепь.

2.Пределы измерений – до 1000 Ампер.

В остальном использование электроизмерительных щипцы идентично применению тестера.

Основные элементы измерительных клещей:

  • разъемный измерительный трансформатор – клещи;
  • рукоятка для размыкания щипцов;
  • корпус прибора;
  • переключатель функций и диапазонов;
  • выходные разъемы;
  • кнопка для фиксации замеров.

Переключатель устройства имеет несколько режимов измерений:

  • переменный ток – ACA;
  • постоянный ток – DCA;
  • переменное напряжение – ACV;
  • постоянное напряжение – DCV;
  • прозвонка – значок сигнала;
  • проверка диодов – значок диода;
  • сопротивление – греческая буква омега.

Принцип подключения проводов к разъемам:

  • разъем «VΩ» — красный провод;
  • разъем «COM» — черный провод;
  • разъем «EXT» — измеритель изоляции.

С этим вопросом вроде разобрались, можем переходить к следующему.

Принцип действия

Для чего предназначены токоизмерительные клещи

Они представляют собой разновидность электрического тестера с широкими губками, которые могут зажимать электрический проводник. Первоначально они разрабатывались как универсальный инструмент для измерения переменного тока. Однако по мере совершенствования своей конструкции в составе клещей появились входы для приёма измерительных проводов и другие датчики, которые поддерживают широкий диапазон измеряемых величин. Незаменимые в качестве контрольного инструмента, зажимы измерителя облегчают работу в ограниченных пространствах и позволяют работать с проводниками под напряжением без прерывания цепи. Являясь высокоточным измерителем, клещи не могут быть изготовлены в неспециализированных мастерских или своими руками.

В измерительных клещах реализуется принцип магнитной индукции, который позволяет определить значение тока бесконтактным способом. Электрический ток, протекающий через проводник, наводит вокруг него магнитное поле. Поскольку полярность часто меняется, то при этом происходят динамические колебания магнитного поля, которые пропорциональны силе тока.

Все типоразмеры токоизмерительных клещей работают с использованием эффекта Холла — наличия поперечного напряжения, возникающего при помещении проводника в магнитное поле. Внутри корпуса находится трансформатор, который определяет интенсивность магнитных колебаний, преобразуя их значение в показание силы переменного или постоянного тока. Поэтому, даже при небольшом значении возникшей разности потенциалов, датчик обнаружит магнитное поле. Это напряжение, которое пропорционально току, затем усиливается и измеряется (смотреть рисунок 1). Таким образом измеряются очень мощные токи.

Как измерить ток, используя трансформатор

При пропускании проводника через зажимы прибора, ток проходит через эти зажимы, выполняя роль железного сердечника силового трансформатора. Далее ток поступает во вторичную обмотку, которая подключена через шунт входа измерителя. Из-за соотношения количества вторичных обмоток к числу первичных обмоток, намотанных вокруг сердечника, ток, поступающий на вход, намного меньше. Обычно первичную обмотку представляет один проводник, вокруг которого зажаты губки. Если вторичная обмотка будет, например, иметь 1000 витков, то ток вторичной обмотки будет в 1000 раз меньше того, что протекает по первичной обмотке. Таким образом, 1 ампер в измеряемом проводнике будет производить только 1 миллиампер на входе прибора. Увеличив число витков во вторичной обмотке, можно легко измерить мощные токи.

Как измерить постоянный ток, ведь он протекает через проводники с фиксированной полярностью? Здесь магнитное поле вокруг проводника не изменяется, и обычным способом зарегистрировать соответствующие показания невозможно. Поэтому клещи вокруг такого проводника замыкают с некоторым зазором (смотреть рисунок 2).

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.

Конструктивные элементы токоизмерительных клещей

Электроизмерительные клещи в своем составе имеют следующие основные элементы:

  • разъемы, в которые подключаются соответствующие щупы;
  • дисплей, на котором отображается результат измерения;
  • переключатель режимов;
  • кнопку разжатия инструмента;
  • магнитопровод (сами клещи).

При измерении постоянного тока схема прибора включает:

  • трансформатор электротока;
  • мост выпрямления.

Вторичная обмотка к ключам подключается комплектом шунтов.

Токовые клещи подразделяются на одно- и двуручные. Одноручные в конструкции объединяют рукоятку и изолирующую часть. Раскрытие осуществляется нажимным рычагом. Работа производится одной рукой.

У двуручных приборов размер ручек превышает 13 см, а изолирующая часть — от 38 см и более. Конструктивной особенностью является их использование 2 руками.

При покупке определяются, выбирая, как выбрать необходимый инструмент. В торговых точках присутствует большой ассортимент этих устройств с различным функционалом, от чего на них и зависит цена. При покупке потребитель должен определиться с необходимым функционалом, часть из которого может быть излишней.

В основном инструмент предназначен для решения следующих задач:

  • измерять напряжение в сети и выдавать амперы;
  • определять частоту электротока;
  • прозванивать провода.

Измерение тока

Обследование проводника электрической сети с помощью клещей производят следующим образом:

  • включают прибор с автономным питанием;
  • на интерфейсе измерительного блока с помощью переключателей устанавливают режим ожидаемого предела величины тока;
  • рычагами смыкают разъёмное кольцо магнитопровода вокруг исследуемого проводника;
  • некоторые измерительные клещи имеют кнопку, которая блокирует положение замкнутого кольца магнитопровода; с её помощью после снятия показаний магнитопроводы размыкают.

Подготовка к использованию

Работы могут производиться в токоведущих элементах как с изоляцией, так и без нее. Клещи электроизмерительные перед использованием должны быть тщательно осмотрены на наличие неисправностей, после чего рукоять и изолирующий элемент необходимо протереть чистой сухой тканью. Также во время осмотра нужно обратить внимание на стыки деталей магнитопровода: на них не должно быть следов коррозии и загрязнений, а изолирующая часть должна иметь равномерное покрытие без видимых повреждений. Стоит отметить, что частицы ржавчины на магнитопроводе снизят плотность прилегания его элементов, в итоге результаты измерений окажутся неверными. Как было указано ранее, неотъемлемым дополнением к инструменту являются диэлектрические перчатки.

Для чего предназначены электроизмерительные клещи

Токовые клещи обязательно должны быть в арсенале электрика и очень хорошо если они есть и у вас. В зависимости от модели они могут выполнять те же функции, что и обычные мультиметры. Это функции измерения постоянного и переменного напряжения, сопротивления цепи и т.д.

Читайте также  Кессонная опалубка

Токоизмерительные клещи почему то не пользуются популярностью у людей, а зря. Знать значение тока также необходимо, как и знать величину напряжения во время поиска какой-либо неисправности, например, при срабатывании автоматического выключателя. Может он срабатывает от перегрузки. Обычным мультиметром не электрик наврятли сможет померить потребляемую нагрузку.

Для чего нужны токовые клещи?

Из названия уже понятно, что токовые клещи нужны для измерения электрического тока. Их устройство позволяет произвести измерение тока без разрыва электрической цепи, т.е. на работающей электроустановке без ее остановки и производства дополнительных монтажных работ.

Как мы помним из школьной физики, что амперметр необходимо подключать в цепь последовательно, чтобы произвести измерения тока. Так работает обычный мультиметр, а вот токовые клещи работают по другому.

Они имеют магнитопровод в форме клещей, с помощью которого можно обхватить проводник и узнать величину протекающего по нему тока.

Какие бывают токовые клещи?

Они бывают со стрелочной индикацией. Это когда измеряемое значение тока фиксируются по отклонению стрелки на определенной шкале.

Еще бывают с цифровой индикацией. Это когда измеряемое значение тока выводится на дисплей, что реализовано на современных моделях.

Также эти устройства можно разделить по виду измеряемого тока. Обращайте на это внимание перед выбором модели.

Есть клещи, которые могут измерять и переменный и постоянный токи. Они немного дороже, но зато вы без проблем можете измерить утечку постоянного тока, которая разряжает аккумулятор в вашем автомобиле.

И есть модели, которые могут измерять только переменный ток. Они конечно подешевле, но зато вы тут ограничены измерениями только в сети переменного тока.

Из чего состоят токовые клещи?

Практически все такие устройства состоят из следующих элементов:

  1. Магнитопровод в форме клещей.
  2. Кнопка раскрытия клещей для обхвата проводника.
  3. Гнезда для подключения измерительных щупов.
  4. Ручка переключения режимов измерения.
  5. Электронный дисплей для вывода информации.
  6. Кнопка фиксации результатов измерения.
  7. Измерительные щупы, которые подключаются к соответствующим гнездам.

Как пользоваться токовыми клещами?

Здесь ничего сложного нет. Следуйте этому алгоритму:

  • переводите ручку переключения режимов в нужное положение;
  • нажимаете на кнопку раскрытия клещей;
  • обхватываете одиночный проводник в сети переменного тока или в сети постоянного тока;
  • расположите токовые клещи перпендикулярно плоскости проводника;
  • отпускаете кнопку, таким образом, закрывая клещи и замыкая цепь магнитопровода устройства;
  • снимаете с дисплея измеренные показания тока.

Запомните! Измерять ток можно только на отдельном одиночном проводнике. Только тогда вы получите правильное значение тока. Если вы клещами обхватите весь провод (фазный + нулевой проводники), то тогда вы получите сумму токов протекающих по этим обоим проводникам. Тут в идеале у вас должен высветиться нуль. Однако если прибор покажет какое-нибудь маленькое значение тока, то это будет означать, что в вашем оборудовании есть небольшая утечка тока, равная полученному значению.

Дополнительные функции токовых клещей

Практически все модели токоизмерительных клещей снабжены дополнительными функциями. Это как я уже писал выше возможностью измерения постоянного и переменного напряжения, сопротивления цепи, температуры и т.д. Поэтому они могут заменить обычные мультиметры. Прежде чем покупать мультиметр хорошо подумайте, может стоит приобрести токоизмерительные клещи.

Надеюсь, что теперь вы поняли что такое токовые клещи и за чем они нужны.

Разработчики:
Собрать все это очень легко! Даже ваши девушки ничего не перепутают — все разъёмы разные!
Начальник с гордостью:
Они у меня умненькие, они переходники найдут.

Правила использования

В связи с тем, что такая работа выполняется без снятия напряжения, существует угроза поражения персонала электрическим током, при любых манипуляциях изолирующими клещами работники должны соблюдать определенные правила. Так, работы в устройствах с питающим напряжением более 1 кВ обязывают применять диэлектрические перчатки. Которые выступают в роли дополнительного средства, предотвращающего поражение током в случае пробоя изоляции, или других неисправностей технических средств, ошибок самих работников и т.д.

Рисунок 3: Меры безопасности при эксплуатации изолирующих клещей

Также в цепях более 1 кВ при работе изолирующими клещами обязательно необходимо осуществлять защиту органов зрения от мелких раскаленных частиц. Которые могут отлетать в результате разогрева металла при горении дуги и способны нанести травму. С этой целью персонал обязан надевать лицевые щитки или очки из негорючих материалов. При работе в устройствах до 1 кВ защита глаз не требуется, но может использоваться в разрезе требований каких-либо местных или отраслевых инструкций.

При проведении каких-либо манипуляций изолирующие клещи должны применяться только на вытянутую руку, не зависимо от класса напряжения. Касаться или браться руками выше ограничительных упоров категорически запрещается. Так как клещи в таком случае не способны обеспечивать заявленный норматив электрической прочности для данного класса напряжения, что может привести к электротравме.

Категорически запрещается использовать изолирующие клещи в случае выполнения работ под дождем, в условиях густого тумана, выпадения каких-либо осадков. То же самое касается помещений с повышенной влажностью, где на изолирующих элементах может образоваться проводящий слой влаги. В таких ситуациях переключения или другие операции должны выполняться только со снятым напряжением после обязательного заземления стационарными устройствами или переносными заземлениями при помощи оперативных штанг.

Перед началом работы ответственный работник обязательно производит осмотр изолирующих клещей на предмет каких-либо повреждений, загрязнителей и прочих факторов, снижающих защитные свойства. Обязательно проверяются сроки испытаний, ни в коем разе не допускается применять в работе клещи, с просроченной датой испытания. Также он должен осмотреть губки на целостность.

Как пользоваться токоизмерительными клещами

Если вы хотите измерить и узнать значение потребляемой электроэнергии в сетях 220 В (в квартире, доме), то можно расчитать по формуле:

Вам нужно измерить нагрузку потребляемой электроэнергии вашей квартиры, дома или какого-нибудь электроприбора. Переключатель диапазонов ставим в положение АСА 200. Раскройте клещи и охватите один провод из дух (желательно фазу). Через мгновение прибор покажет какое то значение, например, 8 А.

По формуле вычисляем потребляемую мощность:

P = 8 ⋅ 220 ⋅ 1 = 1760 Вт = 1,76 кВт

Видео о том, как пользаваться токовыми клещами:

Токоизмерительные клещи – это удобный специализированные устройства, которые позволяют быстро и легко осуществить замеры тока. На большинстве устройств имеется кнопка, которая отвечает за фиксацию полученного результата. Это упрощает работу в стесненных местах, где невозможно постоянно следить за дисплеем прибора.