Содержание
- Конструктивные особенности инструмента
- Сфера применения
- Принцип работы
- Разновидности токовых клещей
- Как пользоваться токоизмерительными клещами
- Поверка токовых клещей
- Обзор лучших токовых клещей
Токовые клещи — диагностический прибор для измерения напряжения или силы тока. Электрики используют его для замеров электросетей, микросхем и устройств. Измерение можно проводить даже при высоком напряжении. Токовые клещи — не только средство для измерения: с их помощью выполняют ремонтные и электромонтажные работы, а также определяют цельность электроцепи и диодных мостов.
Конструктивные особенности инструмента
Прибор позволяет измерять силу постоянного или переменного тока без разрыва цепи. Это большое преимущество, поскольку не нужно останавливать работающее оборудование.
Токовые клещи состоят из нескольких элементов:
- Трансформатор с размыкающимся магнитопроводом. С его помощью можно измерить силу электротока без разрыва цепи;
- Пульт управления в виде регулятора. Позволяет устанавливать интервал измерений. В некоторых моделях токовых клещей есть функция мультиметра;
- Дисплей. Необходим для отображения результатов измерения;
- Гнезда для подключения щупов. Ими оснащены мультифункциональные приборы. С их помощью можно измерить сопротивление, напряжение и другие величины.
Особое внимание в устройстве токоизмерительного прибора уделено размыкающемуся трансформатору.
В конструкции токовых клещей есть особая клавиша, которая отводит часть магнитопровода для размещения кабеля электроустройства, чтобы измерить величину силы тока. В обмотке трансформатора образуются ЭДС и ток, величину которого фиксирует прибор.
Сфера применения
Токовые клещи особенно востребованы у электриков. Тем не менее это измерительное устройство будет полезно при проведении следующих работ:
- Ремонт электроприборов для диагностики неисправностей и причин поломки;
- Измерение нагрузки в цепи;
- Определение мощности прибора;
- Контроль домашней электросети для выявления подключения чужих электроприборов;
- Выявление утечки тока на корпус устройства;
- Производство оборудования;
- Вычисление потребления электроэнергии для общей нагрузки по дому или квартире.
Принцип работы
Токовые клещи имеют особый зажим в верхней части конструкции, который позволяет бесконтактно измерять силу тока. Это более быстрый и безопасный способ измерения, поскольку электрик не трогает провода. Прибор работает по такому алгоритму:
- Проводник внутри магнитопровода создает электродвижущую силу;
- От ЭДС на вторичной обмотке наводится электроток, величину которого измеряет устройство;
- Этот ток имеет незначительную величину, поэтому микропроцессор устройства пересчитывает показания;
- Для пересчета применяется коэффициент трансформации с заданным значением, которое зависит от количества витков.
Полученные данные силы тока максимально близки к реальным величинам. Все токовые клещи имеют погрешность, величина которой зависит от модели прибора.
Разновидности токовых клещей
Существует несколько видов токовых клещей. Самые популярные — цифровые и стрелочные. Особенности приборов:
- Стрелочные или аналоговые. В качестве указателя используется стрелка. В основе конструкции — одновитковый трансформатор, к которому подключен амперметр. Это устаревшая модель токовых клещей, поэтому их трудно найти в продаже. Преимущество данных устройств в том, что можно контролировать процесс измерения. Стрелка чувствительна к механическим колебаниям, что часто приводит к получению неверных результатов. Чтобы предотвратить это, нужно жестко фиксировать устройство. Основной недостаток прибора — необходимость перерасчета. Для получения итогового результата нужно умножить коэффициент преобразователя на показания прибора;
- Цифровые. ЖК-дисплей и отсутствие необходимости пересчитывать данные —основные отличия от предыдущей модели. После измерения на экране появляются уже готовые результаты. Большая часть цифровых моделей рассчитывает не только силу тока, но и его мощность. Автоматический расчет возможен благодаря алгоритму закона Ома, который запрограммирован в устройство;
- Высоковольтные. Это классика токоизмерительного оборудования. Они предназначены для измерения напряжения до 1000 Вольт, однако на практике их часто применяют для работы в электросетях с напряжением выше 1000 В. Высоковольтные клещи оборудованы длинными рукоятками с повышенной изоляцией. Благодаря им специалисту не нужно близко подходить к проводам. Данная модель подходит для работы в цепях только с переменным током.
Высоковольтные устройства отличаются по количеству рукояток:
- Одноручные. Оснащены рукояткой с повышенной изоляцией и рычагом для раскрытия магнитопровода. Они рассчитаны на работу с электроприборами с напряжением до 1 кВ. Их главное достоинство — возможность использования одной рукой;
- Двуручные. Предназначены для работы в сетях с напряжением 2-10 кВ. Длина рукоятки составляет 13 см, а изолированной части — 38 см. Ими можно пользоваться только двумя руками.
Как пользоваться токоизмерительными клещами
На первый взгляд, использовать токовые клещи не сложнее мультиметра. Тем не менее при работе с ними необходимо учитывать некоторые нюансы. Чтобы правильно использовать прибор, необходимо предварительно изучить инструкцию. Работа устройства зависит от нескольких особенностей:
- Если несколько проводников трехфазной цепи разместить внутри магнитопровода, устройство покажет суммарную силу тока;
- Определять значение силы тока в однофазной цепи нужно для одного провода. При размещении внутри магнитопровода сразу фазного и нулевого проводов прибор покажет нулевое значение. Например, так произойдет при попытке измерения силы тока в проводах бытовых электроприборов;
- При размещении сразу трех проводов трехфазной цепи внутри магнитопровода прибор покажет нулевой результат.
После выявления всех особенностей работы токовых клещей можно приступать к их эксплуатации. Как это происходит:
- Один из проводов, который запитывает электроприбор, нужно поместить внутрь кольца магнитопровода. Крайне важно расположить именно один провод однофазной цепи, иначе измерение нельзя будет провести;
- Затем нужно замкнуть кольцо магнитопровода;
- Поворотный указатель на приборе в зависимости от типа цепи устанавливают в положение АСА или DCA.
Как определить, какое значение нужно выбирать на указателе? Это наиболее сложный вопрос для новичков. Обычно на устройстве есть несколько величин тока для измерений: до 20А, 200А или 1000А. Перед тем как установить указатель на нужное значение, необходимо узнать мощность прибора. Если это бытовой электроприбор на 2 кВт, нужно 2000 Вт/ 220В, т.е. 9А.
Следовательно, на измерительном устройстве нужно установить указатель на отметку до 20А. Это гарантирует наиболее точный результат. Без расчетов указатель нужно ставить на максимальное значение, а затем измерять. После получения результата необходимо перевести указатель в меньший диапазон.
Поверка токовых клещей
Поверку токоизмерительных клещей нужно проводить раз в год, при условии, что устройство включено в Госреестр СИ и его применяют в сфере ГРОЕИ. Поверка определяет правильность работы устройства, а также соответствие его класса точности тем данным, которые указал производитель.
Этапы метрологической поверки токоизмерительного оборудования любого типа:
- Внешний осмотр для обнаружения повреждений и дефектов;
- Испытание на функционирование для проверки исправности и правильности работы прибора;
- Анализ безопасности прибора;
- Контроль фактических метрологических показаний прибора.
Метрологические характеристики прибора определяют методом сличения. Для этого применяют калибратор с токовой шиной и токоизмерительной катушкой. Калибратор обеспечивает высокую точность тестового параметра.
Поверка токоизмерительного оборудования всех видов и способов измерения проходит в лаборатории. Для этого применяют специальное тестовое оборудование, образцовые измерители и измерительные щупы прибора, который проверяют.
Процедуру поверки проводят согласно ГОСТам 8.497-83, МИ 2159-91, МИ 1202-86 и методикам, которые описаны в инструкции к оборудованию.
Обзор лучших токовых клещей
FLUKE 302+
Профессиональное и бюджетное устройство с противоударным корпусом, подсветкой дисплея и функцией автовыключения. Преимущества прибора: широкое раскрытие «клещей» (до 3 см), встроенная память на 5 последних показаний и высокая точность измерений. Эта модель часто попадает в рейтинги лучших благодаря стабильности и высокой точности измерений.
Преимущества:
- высокая точность измерений;
- небольшой вес и размер;
- большой дисплей с подсветкой;
- высокая устойчивость к скачкам напряжения;
- доступная стоимость в своем классе.
Недостатки:
- не пригоден для использования при низких температурах;
- не укомплектован чехлом для хранения.
Fluke 376
Оптимальный выбор для работы с электрикой. Производитель установил запатентованные датчики, благодаря чему модель обладает широким функционалом. Эксперты отмечают яркий дисплей, высокую степень безопасности, удобство использования прибора в местах с ограниченным доступом. Эта модель позволяет проводить измерения бесконтактно, а также имеет функцию определения уровня пускового тока. К тому же у этого небольшого прибора эргономичный корпус.
Преимущества:
- высокое качество сборки;
- обширный функционал;
- эргономичный и компактный корпус;
- высокий уровень безопасности.
Недостатки:
Fluke 319
Предназначен для работы с высокими нагрузками. Наибольшее значение силы тока — 1000А, напряжения — 600 В, емкости — 0, 004 МОм. Устройство можно использовать при температуре от -10ºС до +50ºС, что позволяет проводить измерения в помещении и на улице. Модель оснащена ярким ЖК-дисплеем, функцией автоматического выключения. Эксперты отмечают наличие встроенной памяти, которая позволяет хранить результаты измерений. Прибор работает от трех ААА-батареек. Для управления клещами есть поворотный регулятор и клавиатура. Пользователи отмечают широкий функционал, высокую точность измерений и яркую подсветку дисплея. Из недостатков — китайское производство.
Преимущества:
- яркий дисплей;
- функция автоматического выключения;
- поворотный регулятор и клавиатура;
- высокая точность измерений;
- встроенная память.
DT-360
Это профессиональная модель для измерения переменного тока до 400 А. Прибор имеет компактный размер, прочный двойной корпус из качественного пластика, эргономичную форму. Модель оснащена ярким дисплеем и фонариком, что позволяет работать в местах со слабым освещением. Прибор обладает функциями удержания значений на экране и определения максимальных данных. Также на дисплее есть уровень заряда батареи, что удобно для контроля за состоянием элементов питания. Дополнительно модель оснащена функциями диодного теста, прозвонки цепей и выявления сопротивления до 20 МОм.
Особенности:
- измеряемый ток — переменный;
- разрешение по току — 1мA;
- подсветка экрана;
- функция удержания показаний DATA HOLD;
- возможность определения максимальных значений MAX;
- функция автовыключения;
- индикатор разряда батареи;
- раскрытие «клещей» — 3 см;
- функция бесконтактного измерения.
На основе этого обзора вы сможете без труда выбрать токоизмерительные клещи. Они просты в эксплуатации, однако необходимо помнить о технике безопасности во время работы с клещами.
Устройство не нужно включать в цепь, тем не менее во время измерений может случиться обрыв проводника, который можно случайно тронуть рукой. При работе в сетях с напряжением выше 220В нужно обязательно использовать защитные перчатки.
