Измерение количества электричества, прошедшего за единицу времени через сечение проводника (сила тока — I), традиционно осуществляется при разрыве цепи с подключением в этот момент к нему специального устройства, производящего измерение. Токоизмерительные клещи применяются для определения интенсивности электромагнитного поля, возникающего рядом с проводником. Их использование ускоряет и упрощает процесс измерений.
Что это такое
Непосредственно электроклещи служат специалистам для оперативного и достоверного измерения различных параметров электрического тока: его напряжения, мощности и других. При этом разрывать цепь или нарушать ее работу нет никакой необходимости. В зависимости от того, какие величины необходимо измерить, выделяют следующие клещи:
- Амперметр;
- Ампервольтметр;
- Ваттметр;
- Фазометр.
Токовые клещи
Этот измерительный прибор в любой комплектации — от самой простейшей до самой профессиональной — состоит из магнитопровода, кнопки, фиксирующей данные измерений, переключателя (для выбора диапазона измерений и необходимых дополнительных функций девайса), различных разъемов для дополнительного подключения щупов и небольшого встроенного монитора/дисплея.
Клещи токоизмерительные
Самыми популярными, а также легко применимыми являются клещи-амперметры, используемые для получения параметров и характеристик переменного тока, их также еще окрестили токоизмерительными. Давайте разберемся, для чего нужны токовые клещи.
Электроизмерительные клещи без труда позволяют:
- Определять и контролировать фактические нагрузки в электросетях;
- Измерять мощности всевозможных электроприборов;
- Контролировать работу приборов учета электроэнергии и ее потребления (например, для сверки показаний электрических счетчиков).
Такие токовые клещи можно применять при напряжении до 10 киловольт.
Конструкция
В токоизмерительных клещах можно указать два основных рабочих узла:
Конструкция клещей
- В захватах находятся обмотки трансформатора.
- В ручке имеется амперметр или другой измерительный прибор.
В обмотках трансформатора наводится электрический ток, характеристики которого определяет встроенный измерительный прибор. Нужно учитывать, что наведённый ток имеет другую величину по сравнению с первоначальным. Для получения точной величины требуется выполнить пересчёт.
Что измеряют токоизмерительными клещами?
Перед приобретением этого прибора нужно определиться, для каких целей предназначены электроизмерительные клещи.
Они представляют собой трансформатор с подключенным амперметром. Непосредственно устройство — первичная обмотка трансформатора. Размещение внутри нее проводника способствует индуцированию электротока на обмотку из-за возникающего электромагнитного поля. Затем он попадает на вторичную обмотку катушки, показания с которой считываются амперметром. Показания этого прибора пересчитывают с поправкой на коэффициент трансформации, указываемый на нем. Трансформатор с постоянным током не работает, поэтому описанные токовые клещи — для переменного тока.
Электроизмерительные клещи, изготовляемые сегодня, используются для значений, измеряемых при постоянном токе. На место амперметра помещается датчик Холла, улавливающий наличие и напряжение электромагнитного поля.
Используя эти приборы, производят следующие замеры:
- нагрузку сети, имеющуюся в наличии по факту;
- точность показаний различного оборудования, предназначенного для учета электроэнергии, сравнивая показания на них с показаниями, полученными при измерении клещами;
- мощности бытовых и использующихся в профессиональной деятельности электроприборов.
Токовые клещи для постоянного тока дороже своих аналогов для переменного вида, но более точные и имеют повышенные показатели качества. Инструмент, использующийся совместно с цифровым мультиметром, позволяет избавить пользователя от вычислений искомой величины, поскольку прибор имеет встроенный калькулятор.
Определение
Токоизмерительные клещи – позволяют узнать силу тока или другие характеристики без разрыва в электрической цепи. Этот инструмент работает по другому принципу – он определяет характеристики электрического тока на основании параметров магнитного поля.
Область применения: DT-3353 Клещи электроизмерительные, ваттметр
• ЖКХ, в быту; • Обслуживании и диагностика энергетического оборудования ; • радиоэлектроника и диагностика электрических приборов
Токовые клещи с функциямимультиметра и измерителя мощности DT-3353
Токовые клещи DT-3353 предназначены для измерения параметров одно-фазных и сбалансированных трехфазных электросетей. Прибор поз во ляет осуществлять бесконтактные измерения силы тока и контактные измерения электрических параметров (напряжения, активной, полной и реактивной мощностей, коэффициента мощности cosθ, угла фазы и активной энергии).
Особенности DT-3353: • Анализ однофазных и сбалансированных трехфазных систем • True RMS (напряжение и ток) • Большой 4-х разрядный ЖК-дисплей с подсветкой • USB, ПО • Отображение минимальной или максимальной измеренной величины • Активная мощность/полная мощность/коэффициент мощности • Удержание показаний на дисплее • Автовыбор диапазона • Индикация выхода за пределы диапазона • Автовыключение при простое • Сохранение данных в памяти вручную и их чтение (99 значений)
Технические характеристики DT-3353:
Диапазон измерения напряжения переменного тока | до…750В |
Дискретность измерения напряжения переменного тока | 1 |
Точность измерения напряжения переменного тока | ±(1,2% +5 е. м. р.) |
Диапазон измерения переменного тока | до…1000А |
Дискретность измерения переменного тока | 1 |
Точность измерения переменного тока | ±(2% +5 е. м. р.) |
Диапазон измерения активной мощности | 0,01…750,00 кВт |
Дискретность измерения активной мощности | >1000кВт: 1 <1000кВт: 0,1 <100кВт: 0,01 |
Точность измерения активной мощности | ±(3% +5 е. м. р.) |
Диапазон измерения полной мощности | 0,01…750,0 кВА |
Дискретность измерения полной мощности | >1000кВт: 1 <1000кВт: 0,1 <100кВт: 0,01 |
Точность измерения активной мощности | ±(3% +5 е. м. р.) |
Диапазон измерения реактивной мощности | 0,01…750,0 кВАр |
Дискретность измерения реактивной мощности | >1000кВт: 1 <1000кВт: 0,1 <100кВт: 0,01 |
Точность измерения реактивной мощности | ±(4% +5 е. м. р.) |
Коэффициент мощности | 0,300…1 |
Дискретность измерения коэффициента мощности | 1 |
Точность измерения коэффициента мощности | ±(0,022% +2 е. м. р.) |
Диапазон измерения угла фазы | 0°…90° |
Дискретность измерения угла фазы | 1° |
Точность измерения угла фазы | ±2° |
Диапазон измерения частоты тока | 50…200 Гц |
Дискретность измерения частоты тока | 1 Гц |
Точность измерения частоты тока | ±(0,5% +5 е. м. р.) |
Диапазон измерения активной энергии | 0,001…9999 кВт/ч |
Дискретность измерения активной энергии | >1000кВт/ч: 1 <1000кВт/ч: 0,1 <100кВт/ч: 0,01 <10кВт/ч: 0,001 |
Диаметр захвата клещей | 52 мм |
Дисплей | 2 индикатора: 5- и 4х-значный, с подсветкой |
Скорость измерений | 2 изм./с |
Допустимая входная сила тока | 1000А |
Допустимое входное напряжение | 750В |
Отклик переменного тока | True RMS |
Автоматическое отключение | Через 30 с простоя |
Батарея | 9В батарея типа «Крона» |
Условия работы | +5…+40°С, ≤ 80%RH, ≤ 7000 м над ур. моря |
Условия хранения | –20…+60°С, ≤ 80%RH |
Размеры | 294×105×47 мм |
Вес | 536 г |
Точность измерения активной энергии | ±(3% +2 е. м. р.) |
Комплектация токовых клещей DT-3353:
наименование | Количество |
1. Прибор | 1 шт. |
2. Тестировочный провод (черный) | 1 шт. |
3. Тестировочный провод (красный) | 3 шт. |
4. Зажим типа «Крокодил» | 4 шт. |
5. Тестировочный щуп (черный) | 1 шт. |
6. Тестировочный щуп (красный) | 1 шт. |
7. Провод USB | 1 шт. |
8. CD-диск с ПО | 1 шт. |
9. Сумка-чехол | 1 шт. |
10. Батарейка типа «Крона» (внутри прибора) | 1 шт. |
11. Руководство по эксплуатации | 1 шт. |
Свидетельство об утверждении типа СИ РФ на Токовые клещи фирмы CEM.
Это интересно: Просадка напряжения в квартире при включении потребителей
Принцип работы измерительных клещей
Принцип работы электроизмерительных клещей во многом похож на работу подстанции – имеется измерительный трансформатор и прибор для замера электрических параметров: тока, напряжения и т.п. Как вы знаете, любой, в том числе и измерительный, трансформатор состоит из двух и более обмоток.
В электроизмерительных щипцах первой обмоткой является проводник, измерение силы тока которого мы производим. Вторая обмотка с большим количеством витков находится в самих щипцах. Прибор анализирует ток во вторичной обмотке и с учетом известного коэффициента трансформации высчитывает величину электротока в проводнике.
На рисунке ниже можно наглядно посмотреть принцип работы этого измерительного устройства.
Стоит отметить, что измерения тока электроизмерительными щипцами не сложное и очень удобное занятие. Нужно всего лишь установить на рукоятке необходимую величину, разомкнуть рукоятки, пропустить в клещи проводник и отпустить одну рукоятку.
Теги
измерения тока визмерения тока визмерения тока визмерения тока визмерения тока визмерения тока визмерение. Токоизмерительные клещиработы токоизмерительных клещейэлементы токоизмерительных клещейпостоянным током неТокоизмерительные клещи применяютсятокоизмерительных клещей токоизмерительных клещей электроизмерительные клещи.Токовые клещи длятокоизмерительных клещей токовые клещи тотпереключателя клещей длятокоизмерительных клещей Для измерения токаДля измерения токаДля измерения напряжениячего проводится государственнаяи приборы
кабелирабочемболееправомиспытаниеномером
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;
- 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
Режимы измерений
Применяют 2 метода определения силы тока:
- прямое;
- непрямое (индуктивное) измерение.
Первый способ производится при подсоединении амперметра к разрыву электрической цепи. Электроток проходит через прибор, на дисплее появляется информация о значении величины I.
Достоинства этого метода:
- точность измерения, зависящая от класса оборудования;
- легкость и доступность выполнения замеров.
Недостатки:
- невозможно измерять из-за особенностей конструкции большие величины электротоков;
- без разрыва нельзя замерить параметры цепи;
- замеры выполняются только в той цепи, которая подключена к прибору.
Вопрос цены
Опять же, различия по ценовому признаку особенно ярков прослеживаются при сравнении российской и зарубежной продукции. В линейках бюджетных решений отечественных компаний можно найти модели за 1-2 тыс. руб. Более качественная аппаратура, которую можно использовать в решении профессиональных задач, оценивается в 3-4 тыс. руб. К слову, в этом же диапазоне находятся бюджетные иностранные измерительные клещи. Цена профессиональных приборов от Fluke или Sturm может достигать 6-7 тыс. Это уровень той же беспроводной техники, которая отличается и высокой точностью замеров, и долговечностью.
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).
Принцип действия
Клещи на основе трансформатора тока
Принцип действия токоизмерительных клещей — трансформаторов тока основан на том, что ток, протекающий в проводе создаёт вихревое магнитное поле, силовые линии которого окружают проводник. На разъемном для возможности ввода проводника в окно магнитопровода, изготовленного из магнитомягкого ферромагнитного материала намотана вторичная обмотка, подключенная ко вторичному электроизмерительному прибору, шкала которого проградуирована в единицах тока. Таким образом, этот трансформатор тока имеет две обмотки, первичная — один виток это провод с измеряемым током и многовитковую вторичную обмотку.
В соответствии с законом электромагнитной индукции Фарадея во вторичной обмотке наводится ЭДС, величина которой прямо пропорциональна скорости изменения магнитного потока, охватываемого вторичной обмоткой. Так как величина этого потока прямо пропорциональна измеряемому току, то по измерениям этой ЭДС косвенно измеряют скорость изменения тока в проводе (производной по времени), а проинтегрировав эту ЭДС по времени можно получить истинное мгновенное значение тока в проводе.
Так как такие клещи применяются обычно для измерения токов промышленной частоты, частота которой отклоняется незначительно от номинальной (50 или 60 Гц), и форма тока близка к синусоидальной, с достаточной для практических измерений точностью можно считать, что среднеквадратическое значение этой ЭДС прямо пропорциональна среднеквадратическому значению измеряемого тока. Таким образом, измерив напряжение на вторичной обмотке, возможно определить действующее значение измеряемого тока.
Клещи с датчиком Холла
Магнитопровод таких клещей не отличается по конструкции от такового у клещей со вторичной обмоткой, но в размыкаемом зазоре магнитопровода помещают датчик, работа которого основана на эффекте Холла. Первичный ток порождает магнитное поле в магнитопроводе, величина которого прямо пропорциональна току, а не производной тока, как у трансформаторных клещей. Так как ЭДС датчика Холла прямо пропорциональна полю, то по измерениям ЭДС Холла можно косвенно измерить ток в проводе, причём форма тока не имеет значения, например, прямоугольный, произвольной формы или постоянный. Так как ЭДС Холла меняет знак при изменении направления поля, такое устройство позволяет измерить не только величину, но и направление измеряемого тока. В некоторых моделях таких клещей предусмотрена возможность подключения внешнего пояса Роговского, что позволяет измерять большие переменные токи (до 3000А) на проводниках крупного сечения, например, на шинах распределительных устройств.
Измерение клещами постоянного и переменного тока
Для измерения разных типов тока посредством клещей используется совершенно одинаковая методика. Главное – предварительно выбрать необходимый режим работы.
Перед тем, как пользоваться устройством, необходимо убедиться в том, что на прибор не влияют никакие посторонние источники напряжения.
К примеру, результаты устройства могут исказить некоторые асинхронные электрические двигатели, определенные виды трансформатора, аппараты для сварки, а также блоки питания (импульсные). Все они могут реализовать большие поля с электромагнитными волнами, что могут индуцировать наведенную ЭДС в магнитопроводе.
Для измерения тока при помощи клещей нужно:
- Постановка ручки переключателя в необходимое положение.
- Ввод проводника в пространство магнитопровода.
- Считывание результатов из дисплея прибора.
Таким образом, никаких особых навыков или же знаний для работы с клещами не нужно. На более новых моделях есть особый датчик IFLex, что применяется для замеров в весьма стесненных условиях.
Если начать анализировать два проводника вместе, их магнитные потоки должны сложиться вместе. На дисплее будет отображен общий результат. К примеру, токи в фазе и нуле без наличия утечек являются равными по величине и противоположными по значению.
В таких ситуациях прибор должен показать нулевой результат. Если он имеет какое-то значение, можно говорить о серьезных проблемах в сети электричества.
Применение
Применяются клещи дл различных целей не только в домашних условиях, но и в масштабах производства разнообразных отраслей:
- Измерение нагрузки на сеть, производимой потребителями электроэнергии.
- Измерение потребляемой мощности приборов.
- проверка электрических счетчиков путем сравнения их данных и показаний клещей во время замера.
Вам это будет интересно Особенности трехфазного токаВажно: запрещено охватывать во время замера две шины единовременно.
Все измерения выполняются быстро и безопасно всего за несколько шагов:
- Выбрать режим измерения, поставив переключатель в соответствующее положение.
- Установить клещи на объект измерений.
- Замкнуть их на проводнике.
- Наблюдать результаты измерений на цифровом табло.
Измерение напряжения Рычаг-фиксатор отлично помогает при проведении замеров в труднодоступных областях.
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.
Рекомендации по выбору
Чтобы никто из работающих впоследствии не стал жертвой поражения током и виновником аварии на электроустановке, придерживайтесь следующих рекомендаций.
- За покупкой тококлещей обратитесь в специализированный магазин электротехники и электроники, где опытные консультанты вам подскажут, какие именно клещи подойдут для решения конкретных задач. Их опыт может предотвратить ошибки, последствия которых могут оказаться плачевными.
- В первую очередь определитесь, с каким именно током вы будете работать. Маркеры AC/DC указывают на то, что инструмент – универсальный, DC – только для постоянного тока на линии, AC – только для переменного.
- Определитесь, в каком диапазоне мощности вам предстоит работать. Возможно, ваш выбор – в цепях и на линиях с максимальной мощностью, скажем, до 25 кВт, тогда вам вряд ли понадобятся токовые клещи на мощность в 500 кВт, если в продаже есть изделие на 50-100 кВт.
- Определитесь, каков диаметр проводов, на которых замеряется мощность. Возможно, вы будете работать на проводах с сечением до 15 мм2, тогда вам ни к чему увеличенные клещи, где размер сечения достигает 50-100 мм2, если на имеющихся в продаже указан размер в 15-25 мм2.
- Если речь идёт о цифровых клещах или о модели устройства для постоянного тока, определитесь, как вам удобнее считать измеряемый ток: по показанию в миллиамперах, милливольтах или вольтах.
- Убедитесь, что материалы изолирующих ручек, покрытия клещей не проводят ток. Это должен быть высококачественный пластик, резина или композит.
- Проверьте гарантийный срок службы клещей, убедитесь, что в инструкции производитель указал параметры, диапазоны значений которых включают те, что вам нужны для безопасной и безаварийной работы.
- Воздержитесь от приобретения клещей по слишком высокой цене – не все их функции вам могут пригодиться.
- Если работа в основном производится в гаражно-бытовых условиях, а не на производстве, то отдайте предпочтение недорогим клещам, от которых требуется лишь успешное решение ваших конкретных задач. Клещи невысокого ценового диапазона оснащены функцией прозвонки линий и участков цепей.
- Избегайте дешёвых китайских подделок, в которых пластик сильно «запашит». В некоторых участках таких же клещей могут быть лишние щели и трещины в диэлектрическом покрытии.
- Если продавец имеет возможность протестировать прибор с токовыми клещами – убедитесь, что тот не превышает заявленную погрешность замеряемого тока, напряжения и сопротивления в тестовой линии.
- Если вам предстоит производить замеры и испытания в электроустановках, вокруг которых присутствует излишняя влажность, повышенная или излишне заниженная температура, выберите изделие, которое соответствует конкретным запросам.
- Ориентируйтесь на отзывы от реальных покупателей. Если вы подозреваете, что положительные отзывы могли быть написаны по заказу самого производителя с целью накрутить рейтинг изделия, ищите отзывы от других пользователей на похожих сайтах. Даже маркетплейс, на котором вы закажете такие клещи, не даст 100%-ю гарантию защиты от нереальных отзывов.
- Для тонких проводов применяются облегчённые клещи. Если ваша работа не предполагает контакт прибора с напряжением более чем 220 вольт, а потребляемые токи едва ли превышают 20 А, то воспользуйтесь облегчёнными клещами, по сечению провода припаянного к клешням, равным шунту амперметра в обычном мультиметре.
- Убедитесь, что в цифровом приборе батарейки (для питания мультитестера) заменяются легко и быстро.
Разновидности
По видам и разновидностям токоизмеряющие клещи классифицируются следующим образом.
Тококлещи со стрелочным индикатором. Исторически это первый измеритель, где применяется трансформатор для переменного напряжения. В состав такой системы входит меняющееся число витков, включённых во вторичную часть схемы.
По принципу работы тококлещи подразделяются на клещи для постоянного и для переменного тока. Постояннотоковые клещи не подходят для замеров на цепях и линиях с переменным напряжением. У «переменных» клещей всё наоборот – они одинаково хорошо подходят для постоянного и переменного тока.
Например, тококлещи, относящиеся к разряду профессиональных, позволяют работать не только с высоким напряжением до 1 кВ, но и оснащены функциями мегаомметра, позволяющего замерить сопротивление изоляции проводов. Омметр обладает внушительным диапазоном измерений – от 20 МОм. Мультиметр помещён в прорезиненный корпус с противоударными вставками, предохраняющими его от повреждения при случайном падении с высоты до 10 м, что позволяет быстро вернуться к работе с того места, на котором произошёл этот инцидент. Такова, к примеру, модель DT-360.
Высокомощные токовые клещи рассчитаны на значительные токи – до сотен и даже тысяч ампер. Они, например, способны выдержать мощный импульс пускового тока в момент запуска трёхфазного двигателя лифта в подъезде, а функция автоматического удержания (режим «Hold») в момент резких скачков тока и напряжения покажет «пик» такого импульса в амперах (и напряжение, в этот момент «просевшее» по вольтажу). Некоторые модели комплектуются также функцией ватт/варметра, частично заменяющего счётчик потребляемого электричества при бесконтактном мониторинге подходящей к зданию ЛЭП.
Если токовые клещи обладают мультиметром, в котором есть возможность записывать показания при колебаниях тока и напряжения, замеряемой реактивной мощности в системный журнал, то такой прибор – вклад в процесс автодиагностики возможных неисправностей линии или электросети. Такой прибор, кроме процессора, АЦП, оперативной памяти и микросхемы ПЗУ с микропрограммой, содержит чип для долговременного хранения данных – флеш-память.
Для удобства передачи данных на ПК и мобильные устройства, их обработки с помощью специальных приложений, в приборе предусмотрен интерфейс microUSB или беспроводная связь по Wi-Fi или Bluetooth. Но такой дополнительный комфорт может обойтись в 10 и более тысяч рублей за прибор. Для надёжности микросхемы на управляющей плате имеют защитную экранировку от наводок. Они все надёжно удалены, «отвязаны» от высоковольтной части схемы, через шунты которой проходит высокое напряжение в сотни вольт.
Все виды и разновидности токоизмерительных клещей, как выпускаемых в России, так и ввозимых из-за рубежа, на территории РФ попадают под ограничения ГОСТа №8.366-79 «ГСИ. Омметры цифровые. Методы и средства поверки», МИ-1202-86-ГСИ. Этот норматив и формирует основные требования, налагаемые на производство, испытания и поверку всей продукции, так или иначе сочетающей в себе цифровые омметры и токоизмерительные клещи. Для конкретных фирм, например, Fluke (США), действуют и другие ГОСТы, например, 22261-94 и 14014-91. Они распространяются на поверку и испытания мультиметров, также сочетающих в себе функции вольт- и амперметров.
Устройство
Как уже упоминалось ранее, механизм функционирования клещей базируется на принципах тока трансформатора, который состоит из первичной (как правило, шины или провода) и вторичной обмоток. Измеритель подключается ко вторичной обмотке, которая должна находиться на разъемном магнитопроводе. Провод, около которого замкнуты клещи, создает вокруг переменное магнитное поле, невидимое человеческому глазу, которое измеряет прибор.
Исходя из конструкции, существует 2 вида тококлещей: простые (а) — их функционирование базируется на принципе работы одновиткового трансформатора; сложные (б) — они имеют в своем функционале выпрямитель, и их работа также основана на одновитковом трансформаторе.
Конструкция устройства
Стоит обратить особое внимание на картинку-схему: на ней изображены и отмечены составные части тококлещей. Так, под номером 1 на ней обозначен непосредственно провод, который измеряют; номер 2 — это разъемные сердечники (клещи); под номером 3 обозначена обмотка (вторичная); номер 4 — это встроенный выпрямитель; номер 5 — это изображение измерительной рамки; номер 6 — чертёж шнурирующего сопротивления; под номером 7 обозначает тумблер/переключатель режимов; номер 8 — это скоба (рычаг).
Эта схема представила очень детальное внутреннее строение электроизмерительных клещей. Однако, можно сказать, что тококлещи фактически состоят из трех частей:
- Рабочей: непосредственно сами клещи и магнитопровод.
- Изолирующей: пространство между рукояткой и рабочей части.
- Корпуса-рукояти.
Вам это будет интересно Особенности компаратора напряжения
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.
Где используется
Благодаря широкому спектру модификаций токовых клещей на рынке и в магазинах, они стали очень популярным электроинструментом и применяются везде — от среднестатистического дома, до огромной строительной площадки.
Существует два основных вида электроклещей: для измерения переменного тока и для измерения постоянного тока. Первые, по сути, являются универсальным инструментом и отлично подходят для снятия показаний на линиях и с постоянным напряжением.
Итак, рассмотрим следующую ситуацию: Галина и Иван Петровы стали замечать, что счета за электроэнергию становятся все больше и больше каждый месяц. Они стали разбираться, как такое возможно, и пришли к выводу о том, что, возможно, кто-то из соседей подключился к их сети и ворует электричество. Иван сходил в магазин и приобрел тококлещи. Затем, предварительно отключив все электроприборы в квартире, Петровы с помощью клещей измерили ток в отдельном фазном проводнике и зафиксировали показание выше нуля. Это значит, что их подозрение оказалось верным. Теперь осталось найти место несанкционированного подключения.
Для примера можно привести еще одну ситуацию. У Ивана Петрова есть автомобиль. Но вот незадача: аккумулятор стал разряжаться очень быстро. При этом он не устанавливал никаких дополнительных устройств типа автомагнитолы. Значит, где-то происходит утечка.
Применение электроклещей в автомобиле
Для этого клещами обхватывают плюсовой провод, идущий от аккумулятора. После этого последовательно нужно начать извлекать предохранители и отключать всевозможные потребители электроэнергии до тех пор, пока причина утечки не будет найдена.
Популярные модели
Разница в цене может быть обусловлена как использованием раскрученного бренда, так и материалами, применяемыми для изготовления прибора. Рассмотрим самые востребованные токоизмерительные клещи из представленных на рынке РФ.
Mastech 266
Mastech модель M266
Существует три модификации этих токовых клещей M266
,
M266C
и
M266F
. Дополнительные буквы С и F в названии моделей говорят о возможности измерения температуры и частоты. По форме, цвету и иным параметрам модели не отличаются.
Страна – производитель – Гонконг. Все токоизмерительные клещи серии М266
измеряют:
- Переменный ток — до 1000 Ампер;
- Переменное и постоянное напряжение — до 1000 Вольт;
- Сопротивление – до 2 Мом;
- Проверка диодов
Ко всем моделям поставляются качественные электрощупы с хорошим контактом в приборе. Удобная кнопка «Hold» для фиксирования показаний на экране под большим пальцем. Стоимость моделей:
M266 – 30$
;
М266С (с термометром) – 31,50$
;
М266F (с измерением частоты) – 31,50$
.
Ресанта DT 266
Клещи Ресанта DT 266
Китайские токоизмерительные клещи низкого качества, имещие ряд функциональных недостатков:
- Щупы быстро ломаются в местах соединения кабеля и штекера.
- Слабая пылезащита прибора приводит к загрязнению изнутри экрана. Если прибор используется в условиях повышенной запыленности – экран со временем становится нечитаемым.
- Люфт при раскрытии клещей со временем приводит к неточному соединению губок, а это приводит к неточностям в измерениях.
- Отсутствует подсветка экрана. Невозможно работать в помещении со слабым освещением.
- Погрешность прибора не соответствует заявленной и составляет около 5%, что недопустимо для такого мультиметра.
- Скорость реагирования очень низкая по сравнению с аналогами. Замер напряжения длится 2-5 секунд, замер силы тока – 6-8 секунд.
- Мелкие обозначения на передней панели прибора. Сложно разобрать что именно написано. Краска, с помощью которой нанесены обозначения легко стирается и через полгода работы переключать можно только по памяти или глядя на инструкцию
В целом, прибор предназначен для использования только в условиях высоких напряжений, где нет необходимости в высокой точности измерений:
- Напряжение постоянное/переменное – 1000/750 вольт;
- Прозвонка соединений;
- Сопротивление – до 2Мом
Неоспоримым плюсом этой модели является цена 10,50$
, но учитывая, что срок службы такого прибора не превысит одного года активной эксплуатации, а за это время вам придется пару раз покупать к нему дополнительные щупы – удовольствия от его использования вы не получите.
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:
P = A ⋅ V ⋅ cosφ
где, cosφ = 1
Пример: 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
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.
Как замерить ток
Измерять ток в цепи несложно: нажав на рычаг, нужно открыть клещи и пропустить в них измеряемый провод, а затем зафиксировать измерение, появившееся на экране.
Прежде всего нужно помнить о технике безопасности. Важно, чтобы во время проведения измерения не возникло короткое замыкание и человека не поразило электрическим током. Конечно, с этой целью сами клещи покрыты изолирующей оболочкой. Поэтому бояться поражения током не стоит, но также не нужно забывать о том, что устройство должно быть полностью сухое.
Выше разобрано для чего же предназначены электроизмерительные клещи. Эти девайсы применяются, чтобы максимально быстро и точно измерить, как правило, переменный ток. В зависимости от конструкции, это нехитрое устройство может служить также термометром, использоваться как датчик напряжения или частоты. В надежных руках этот прибор может стать настоящим и незаменимым оружием.
Классификация
Такие клещи можно классифицировать по используемому в них электроизмерительному прибору. В этом качестве может применяться:
- мегаомметры;
- амперметры;
- ваттметры;
- фазометры;
- ампервольтметры;
- мультиметры.
Высоковольтные токовые клещи
Конечно, в быту наиболее распространены модели тококлещей, которые способны измерять ток до 1 тысячи вольт. Однако, в промышленных условиях нередко появляется необходимость изучать параметры тока величиной выше 1000 В. Именно для таких ситуаций были сделаны высоковольтные тококлещи. По сути, их конструкция ничем не отличается от других моделей этих устройств, однако они имеют очень высокую и надежную изоляцию, чтобы защитить измеряющего человека от травм.
Токовые клещи с мультиметром
Этот девайс, пожалуй, самый современный из всех имеющихся на рынке электроприборов на данный момент. Этот как кофе 3в1, только из мира электричества! Этот небольшой прибор содержит в себе великое множество функций: он способен, помимо базового измерения тока, получать данные о напряжении, емкости, частоте, сопротивлении. В таких девайсах, как правило, минимальная погрешность измерения. Они могут измерять ток в очень широких диапазонах. Если существует необходимость наблюдения за формой сигнала, в этом устройстве предусмотрен аналоговый выход для подключения осциллографов.
Клещи-мультиметры
Цифровые токовые клещи
Данное устройство отличается высокой степенью автоматизации. Имеется в виду, что оно способно само определять необходимые режимы в зависимости от внешних условий, а также устанавливать точные пределы измерения. Как правило, они имеют бесконтактный тестер напряжения и цифровой удобный дисплей с функцией подсветки, изготавливаются в надежном прорезиненном корпусе.
Некоторые из таких девайсов способны также, как и предыдущий тип, получать данные о напряжении, емкости, частоте, сопротивлении, температуре, скважности, проверять диоды, производить «прозвонку» цепей. Имеют функцию «Data hold»: можно сохранять полученные измерения после открытия клещей, вести журнал данных. Работают от обычных батареек, имеют очень небольшой размер и вес (порядка 200-300 грамм). Прекрасно подходят для электромонтажных работ.
Тококлещи со стрелочным индикатором
Такие электроклещи можно по праву называть праотцами всех вышеописанных подвидов. В этом устройстве впервые был использован принцип трансформатора для измерения постоянного и переменного тока. В них место удобного цифрового дисплея данные отображаются на стрелочной механический панели, из-за чего они значительно проигрывают в удобстве и простоте использования. Однако, они имеют маленькую погрешность измерений, из-за чего не потеряли свою популярность и конкурентоспособность на рынке в наш век цифровых устройств.
Стрелочные тококлещи
Меры безопасности при работе
Взаимодействие с любыми приборами, контактирующими с электричеством, требует соблюдения некоторых мер безопасности. Не являются исключением и рассматриваемые клещи. Во время активных действий, проводимых ими, запрещается:
- при их подключении к токоведущим элементам дотрагиваться до открытых разъемов;
- при работе под напряжением измерять сопротивление;
- переключать диапазоны при нахождении проводника в инструменте;
- превышать максимумы перегрузочной способности инструмента для некоторого диапазона.
С профессиональным инструментом в электроустановках с напряжением выше 1000 В работу проводят 2 работника: 1 с III группой и 1 — с IV.
Подводя итоги
Токовые клещи – обязательный инструмент в арсенале любого электрика. Может они не потребуются домашним мастерам, но у профессионалов должны быть всегда под рукой.
Источники
- https://OFaze.ru/teoriya/tokoizmeritelnye-kleshhi
- https://electrikagid.ru/instrument/elektroizmeritelnye-kleshhi.html
- https://YaElectrik.ru/elektroprovodka/tokoizmeritelnye-kleshhi
- https://ProFazu.ru/provodka/instruments/tokoizmeritelnye-kleshhi.html
- https://odinelectric.ru/wiring/tools/dlya-chego-prednaznacheny-tokoizmeritelnye-kleshhi
- https://rusenergetics.ru/instrumenty/dlya-chego-prednaznacheny-elektroizmeritelnye-kleschi
- https://stroyday.ru/stroitelstvo-doma/elektroxozyajstvo/kak-vybrat-tokovye-kleshhi-top-10-luchshix-tokoizmeritelnyx-kleshhej.html
- https://zen.yandex.com/media/asutpp.ru/tokovye-klesci—samyi-poleznyi-pribor-v-elektrike-hitrosti-i-sovety-5f2420f562983b4b06067964
[свернуть]