Как измерять нагрузку клещами

Как замерить нагрузку клещами

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.

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

Электроизмерительные клещи

Здравствуйте, уважаемые читатели и гости сайта «Заметки электрика».

В прошлых статьях мы с Вами познакомились с изолирующими клещами. Сегодня я подробно расскажу Вам про электроизмерительные клещи.

Прошу не путать эти два словосочетания, потому что это не одно и тоже. Впрочем, Вы сами сейчас убедитесь в этом.

Электроизмерительные клещи применяются для измерения величины тока в электроустановках напряжением до 10 (кВ), а также для измерения величины напряжения в электроустановках до 1000 (В) без разрыва контролируемой цепи.

Электроизмерительные клещи относятся ТОЛЬКО к основным средствам защиты в электроустановках до и выше 1000 (В).

Конструкция электроизмерительных клещей

Как выглядят электроизмерительные клещи, наверное, представляет практически каждый электрик.

Электроизмерительные клещи имеют встроенный трансформатор тока. У трансформатора тока магнитопровод является разъемным.

В качестве первичной обмотки служит проводник с измеряемым током. В качестве вторичной обмотки используется электроизмерительный прибор.

В настоящее время существуют большое количество электроизмерительных клещей различных типов и моделей. В зависимости от типа и модели клещей, электроизмерительный прибор бывает, как аналоговый (стрелочный), так и цифровой.

В данной статье в качестве примера я привожу электроизмерительные клещи М266 из своего перечня инструмента. Они мне нравятся своей простотой и надежностью.

Электроизмерительные клещи до 1000 (В) состоят из рабочей части и корпуса. В качестве рабочей части используется:

В качестве изолирующей части клещей используется сам корпус с упором и рукояткой.

Электроизмерительные клещи выше 1000 (В) состоят из:

• рабочей части
• изолирующей части
• рукоятки

В качестве рабочей части клещей используется магнитопровод, обмотка и электроизмерительный прибор, который бывает, либо съемным, либо встроенным в электроизоляционном корпусе.

Изолирующая часть электроизмерительных клещей выше 1000 (В) должна иметь длину не менее 38 (см), а рукоятка — не менее 13 (см).

Если честно, то мне ни разу не приходилось применять электроизмерительные клещи выше 1000 (В) в живую.

Испытания электроизмерительных клещей

Во время эксплуатации электроизмерительных клещей необходимо проводить им электрические испытания. Согласно Инструкции по применению и испытанию средств защиты, используемых в электроустановках (ИПИСЗ), Приложение 8, периодичность испытаний электроизмерительных клещей составляет — 1 раз в 2 года (24 месяца), а продолжительность испытаний — 5 минут.

Испытательное напряжение 40 (кВ) подается между магнитопроводом и временным электродом, который установлен около ограничительного упора со стороны изолирующей части. Это относится к электроизмерительным клещам до 10 (кВ).

Для клещей до 1000 (В) испытательное напряжение 2 (кВ) подается между магнитопроводом и основанием рукоятки.

Как пользоваться?

Основное правило. Пользоваться электроизмерительными клещами до 10 (кВ) допускается ТОЛЬКО в диэлектрических перчатках.

При проведении замеров параметров цепи, электроизмерительные клещи требуется держать на весу. Запрещено наклоняться к электроизмерительному прибору клещей для снятия показаний.

В электроустановке до 10 (кВ) запрещается использовать выносные приборы, а также переключать пределы измерения. Чтобы переключить предел, необходимо снять клещи с токоведущей части.

Запрещено работать электроизмерительными клещами на опорах воздушных линий до 1000 (В), если клещи специально не предназначены для этого.

Ниже я покажу Вам как пользоваться электроизмерительными клещами.

Приведу наглядный пример. Допустим, что нам необходимо произвести замер величины переменного тока. Для этого нужно переключить предел клещей на «АСА», развести магнитопровод и обхватить проводник (провод), идущий на интересующую нас нагрузку. Электроизмерительный прибор клещей покажет нам величину тока в этом проводнике.

В своем примере я сделал немного иначе. На испытательном стенде для проверки релейной защиты, с помощью источника тока я навел в проводнике около 5 (А). Это видно по амперметру.

А теперь проверим с помощью электроизмерительных клещей ток в этом проводнике.

Измеренный ток с помощью электроизмерительных клещей составил 5 (А), что соответствует величине заранее наведенного тока.

Вместо электроизмерительных клещей можно применять мультиметр, или «тестер», как многие его называют. Для этого я Вам приготовил целый курс, состоящий из 3 частей:

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.

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.

Как правило, использование токоизмерительных клещей не вызывает особых трудностей. Перед тем, как пользоваться инструментом, стоит уделить большое внимание технике безопасности, о чем было сказано ранее.

Как правильно пользоваться токоизмерительными клещами:

1. Установить требуемый диапазон на переключателе.
2. Нажать на кнопку раскрытия магнитопровода.
3. Обхватить одиночный проводник в сети переменного или постоянного тока (если такая возможность поддерживается прибором).
4. Расположить токовые клещи перпендикулярно направлению провода.
5. Снять показания с дисплея.

Часто трудность использования токоизмерительных клещей заключается в выделении одиночного проводника: при попытке снять показания с обычного кабеля, идущего из розетки, на экране должен высветиться ноль. Это происходит потому, что токи фазного провода и нулевого проводника равны по величине и противоположны по направлению. Следовательно, магнитные потоки, создаваемые ими взаимно компенсируются. Если же токовые показания отличны от нуля, то это свидетельствует о наличии утечки тока в цепи, величина которой равна полученному значению. Поэтому для измерений нужно найти место, где провода разделяются и выделить одиночную жилу. В качестве такого места можно использовать распределительный щит или место подключения фазового провода к автоматическому выключателю. Тем не менее это не всегда можно сделать, что ограничивает область применения токоизмерительных клещей.

Если в процессе измерений на экране высвечивается единица, то это говорит о том, что значение силы тока в проводе находится за пределами диапазона измерений. В этом случае необходимо увеличить диапазон токовых измерений с помощью переключателя. При проведении измерений в труднодоступных местах можно использовать кнопку Hold. С ее помощью можно зафиксировать результат последнего измерения и посмотреть его, убрав клещи. Нажав на Hold второй раз, можно сбросить значение.

Наглядно увидеть, как работать токоизмерительными клещами, Вы можете на видео инструкции ниже:

Правильное использование инструмента

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.

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

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:

1. Постановка ручки переключателя в необходимое положение.
2. Ввод проводника в пространство магнитопровода.
3. 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.

Как пользоваться токовыми клещами?

Чаще всего люди связанные с электроникой для своих измерений используют обычный мультиметр. С помощью него можно измерить такие значения как, напряжение, силу тока, сопротивление. Некоторые приборы так же меряют частоту и емкость конденсаторов. Однако пользоваться обычными щупами не всегда удобно, а иногда и невозможно, на помощь приходят токовые клещи.

Преимущества токовых клещей

• Ток измеряется без необходимости разрыва цепи.
• Возможны измерения в цепях, с напряжением до 10 кВ.
• Возможно измерять ток в достаточно больших пределах.
• Не большой прибор.

Недостатки токовых клещей

• Точность измерения не 100-процентная.
• Значения зависят от того как расположить прибор относительно провода.

Как измерить токовыми клещами ток в цепи?

Относительно обычного мультиметра разница совсем небольшая. Разница только в принципе измерений. Однако всегда можно подключить обычные щупы и пользоваться прибором как обычно.

Для измерения тока клещами необходимо:

1. Выставить диапазон измерений.
2. Нажать на клипсу сбоку, тем самым открыв клещи.
3. Обхватить ОДИН провод.
4. Расположить прибор боком относительно провода.
5. На дисплее появится значение.

Как измерить нагрузку сети?

Для этого необходимо:

1. Помереть напряжение в сети (обычно от 210 до 240 вольт).
2. Произвести замер тока на участке цепи.
3. Умножить показания друг на друга. Например в сети 220В и нагрузка 3А, 220 * 3 = 660Вт.

Что делать если ток в цепи незначительный для токоизмерительных клещей?

Если в цепи протекает слишком малый ток и его сложно уловить, то существует небольшая хитрость. Провод нужно сделать несколько витков на клещах, тем проводом на котором собираетесь производить измерения. После измерения необходимо полученное значение поделить на количество витков.

Почему так происходит? Принцип работы токовых клещей

В основе токовых клещей лежит принцип одновиткового трансформатора. Первичная обмотка это и есть наш провод ток в котором мы измеряем.А вторичная обмотка намотана внутри на магнитопроводе, который можно размыкать.

По проводу идет ток, он создает магнитное поле, это поле ловится вторичной обмоткой, а далее с нее идут все замеры. Если необходимо, сигнал усиливается.

Вопрос-ответ

Вопрос: Можно ли пустить через клещи сразу 2 провода, фазу и ноль?

Ответ: Нет, так как в таком случае вектора магнитных полей взаимоисключают друг друга и прибор покажет 0.

Вопрос: При перемещении клещей вдоль провода во время измерений, прибор показывает разные значения.

Ответ: При перемещениях прибора вдоль провода, вы изменяете магнитный поток в магнитопроводе. Поэтому на вторичной обмотке клещей меняются значения.

Вопрос: На экране загорелась надпись HV или значение замерло на значении 1.

Ответ: Это означает, что выбран не верный диапазон измерений. Необходимо выбрать больший диапазон.

Вопрос: Что означает клавиша «RAN» на клещах?

Ответ: Эта кнопка нужна для переключения режима автоматического или ручного предела измерения.

Как измерить малый ток — полезная «хитрость»

На корпусе прибора показаны пределы измерений, ниже которых он не реагирует. Можно ли все-таки измерить эти малые токи? В принципе, да. Для этого необходимо увеличить мощность электромагнитного поля.

Если по проводнику идет мощность с 1 зарядом, то два таких провода дадут уже 2 заряда и так далее. Добиться этого можно простым способом. Клещи раздвигают, вокруг одной клешни обвивают провод столько раз, во сколько хотят увеличить его мощность.

Затем клещи закрывают и производят замер. Чтобы получить исконный результат, полученное число делят на число витков.

Этим же способом можно примерно замерить утечку тока, только в этом случае используют не один провод, а весь кабель. Как уже выше было рассмотрено, в этом случае происходит измерение не протекающего тока, а расхождение между током в фазном проводе и в нулевом.

При нормальных условиях эти токи должны быть равны, но если где-то плохая изоляция и часть тока «уходит» в землю, то в фазном проводнике ток будет больше, а в нулевом меньше. Эту разницу прибор заметит.

Для того чтобы измерить ток небольшой величины, необходимо несколько раз намотать провод на зажим. Чтобы узнать протекаемый по проводу ток нужно полученное значение разделить на количество намотанных витков. Чем больше витков, тем будет выше точность измерений.

Правила безопасности при работе

Токоизмерительными клещами можно работать только на том напряжении, на которое они рассчитаны. Если измерение производится на оголенных проводниках, находящихся под напряжением, то необходимо использовать средства индивидуальной защиты: диэлектрические перчатки, резиновые коврики и так далее.

Рядом должен присутствовать человек, знающий, как можно обесточить этот участок или как освободить потерпевшего от влияния электрического тока. Соблюдение этих правил может стоить кому-нибудь жизни.

Источник