Электроизмерительные клещи

Токоизмерительные клещи
3
22/04/2018 22:01:57
Содержание:

Невозможно представить себе электрические цепи без измерения параметров электричества. Напряжение и сила тока — это базовые физические величины, которыми пользуются для оценки параметров работающего оборудования. Среди приборов для измерения силы тока своим удобством пользования выделяются токоизмерительные клещи. О них мы и расскажем далее нашим читателям. Будут рассмотрены разные токоизмерительные клещи, а также их использование с различными проводами и другие нюансы.

Устройство

По внешнему виду этот измерительный прибор выглядит как тестер, или, как его еще называют, мультиметр.  В нем есть разъемы для присоединения щупов, которые используются для измерения силы тока, напряжения и сопротивления. Напряжение связано с потенциалами точек. По этой причине без щупов иначе никак не получится сделать его замер. Для измерения сопротивления через исследуемый объект надо пропустить электроток от эталонного источника, расположенного в приборе.

Поэтому, опять-таки, нужны щупы для соединения прибора с объектом. А вот для измерения силы тока при помощи щупов потребуется разрыв электрической цепи, который часто проблематично сделать. Но поскольку вокруг проводника с электротоком существует электромагнитное поле, на переменном электротоке для измерения величины его можно использовать явление электромагнитной индукции. На этом принципе и работают токоизмерительные клещи. По сути надо создать аналог трансформатора тока, который широко применяется для измерений в любых электросетях промышленного назначения.   

Базовые разновидности конструкции
Базовые разновидности конструкции

У трансформатора тока конструкция такова, что обычная шина охватывается многовитковой обмоткой. Шина — это первичная обмотка, а та, что ее охватывает — вторичная. Но вовсе не обязательно делать привязку к шине. Шина, используемая трансформатором тока, нужна для того, чтобы получился отдельный электроприбор, включаемый в любом необходимом месте электрической сети. Но если на любой провод намотать обмотку, то при пропускании через этот проводник переменного электротока в намотанной обмотке будет появляться переменное напряжение.

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

Измерительные нюансы

  • Рекомендуется использовать измерительные клещи для контроля электрического тока большой силы. Напряженность электромагнитного поля тем меньше, чем слабее ток. По этой причине погрешность принципа измерения, основанного на электромагнитном поле, увеличивается.
  • Перед тем как пользоваться токоизмерительными клещами, для уменьшения погрешности измерения слабого тока можно сделать несколько витков провода, в котором измеряемый ток протекает. Эти витки создадут магнитное поле заметно большей силы, и токоизмерительные клещи эффективнее на него среагируют. Но тогда амперметр покажет завышенное значение. Его показания надо делить на число витков. Причем для более точного измерения по возможности рекомендуется сделать два замера для двух и более витков.

Электроизмерительные клещи — это модернизированный мультиметр, или, как его еще называют, тестер. В зависимости от заложенных функций та или иная модель может применяться для измерений тока, напряжения, сопротивления, мощности, частоты, температуры. Однако сами токовые клещи могут обеспечить только работу амперметра. Он присоединен к обмотке с размыкаемым сердечником, который является частью конструкции «челюстей» и обуславливает их принцип работы. Для определения мощности потребуется в ходе измерения силы тока знать напряжение на выводах соответствующей электрической цепи, а такой замер токоизмерительные клещи своими «челюстями» не обеспечивают.

Конструкция и напряжение

В зависимости от напряжения электрических сетей, в которых токовые клещи применяют для замеров, конструкция этих устройств может быть адаптирована соответствующим образом. Так, в электросетях до 1000 вольт используются электроизмерительные клещи с управлением «челюстями» одной рукой.

Но в электрических сетях до 10 000 вольт применяют токоизмерительные клещи для двух рук. Это вызвано необходимостью удаления кистей рук на безопасное расстояние (начиная с 38 см и больше) от токоведущих частей, которые находятся под высоким напряжением. Такие «челюсти» — это уже не мультиметр, а просто амперметр. Причем, во многих моделях применен аналоговый стрелочный прибор. Работа с электроизмерительными клещами при высоком напряжении связана с повышенным риском поражения электрическим током.

Токоизмерительные клещи
Токоизмерительные клещи
Модель измерительных «челюстей» для электрических сетей с напряжением до 1000 В
Модель измерительных «челюстей» для электрических сетей с напряжением до 1000 В
Модель измерительных «челюстей» для электрических сетей с напряжением до 10 кВ
Модель измерительных «челюстей» для электрических сетей с напряжением до 10 кВ

По этой причине работают с этими измерителями в электросетях до 10 кВ только вдвоем, и если это происходит снаружи, то при отсутствии осадков (тумана). Один человек держит электроизмерительные клещи руками в диэлектрических перчатках, стоя на диэлектрическом коврике или иной поверхности с надежной изоляцией. Он манипулирует ими, а другой человек смотрит на амперметр, встроенный в этот прибор, стоя рядом. В ином порядке использовать высоковольтные токоизмерительные «челюсти» под напряжением 2–10 кВ запрещается.

Эпилог

Если подытожить всю информацию о том, как пользоваться токовыми клещами, становится понятно, что этот измерительный прибор скорее нужен профессиональным электрикам. Причем, работающих с электрическими цепями и токами в десятки, а то и сотни ампер. В таких случаях обычный мультиметр не эффективен. Большинство бытовых электроприборов, а также домашние электрические сети используют провода с двумя жилами. Ток в них напрямую «челюстями» не измеришь. А если и делать замер, погрешность может получиться неоправданно большой. Для этих измерений мультиметр оптимален.

Изображение пользователя Сергей Степанов
Сергей Степанов Инженер-электрик
комментарии:
Чтобы оставить отзыв, пожалуйста, авторизируйтесь используя социальные сети.
добавить комментарий:
Нажимая кнопку Отправить вы соглашаетесь с Пользовательским соглашением и Правилами размещения информации.
Мнение редакции может не совпадать с мнением автора отзыва.
Сколько денег вы тратите на ремонтные работы в год?
от 10 000 до 100 000 рублей
60% (6 ответов)
от 1 000 до 10 000 рублей
40% (4 ответа)
до 1 000 рублей
0% (0 ответов)
Всего проголосовало: 10