Электроизмерительные клещи. Для чего предназначены электроизмерительные клещи?

Перед использованием устройства убедитесь, что на него не влияют внешние источники напряжения.

Электроизмерительные клещи

В сегодняшней статье мы познакомим вас с таким электроизмерительным прибором, как клеммметр. Вы, вероятно, уже видели мультиметр или тестер. Клеммный измеритель — более простой, но эффективный инструмент в наборе электрика.

Клеммный измеритель в основном используется для измерения тока в проводнике. Это ток в проводнике, а не в проводе. Эта особенность обусловлена принципом работы данного устройства. Мы рассмотрим это позже, а пока давайте рассмотрим функции клеммметра.

Работа этого прибора очень похожа на работу мультиметра, но есть одно отличие, а именно измерение электрического тока:

1. для измерения электрического тока используется зажим, а не штырь, как в тестере. Благодаря этой функции нет необходимости размыкать цепь для проведения измерения.

2. диапазон измерения — до 1000 ампер.

В остальном использование клеммметра идентично использованию тестера.

Основные компоненты клеммного измерительного прибора:

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

Переключатель прибора имеет несколько режимов измерения:

• 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 кабелей к штекерам:

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

Решив эту проблему, мы можем перейти к следующей.

Принцип работы измерительных клещей

Принцип работы клеммного счетчика очень похож на принцип работы подстанции — есть преобразователь и устройство для измерения электрических параметров: Ток, напряжение и т.д. Как известно, каждый трансформатор, в том числе и измерительный, состоит из двух или более обмоток.

В случае электроизмерительного зажима первой обмоткой является проводник, ток которого измеряется. Вторая обмотка с большим количеством витков находится в самом зажиме. Прибор анализирует ток во вторичной обмотке и рассчитывает значение электрического тока в проводнике с учетом известного коэффициента трансформации.

На следующем рисунке показано, как работает это измерительное устройство.

Следует отметить, что измерение тока с помощью пары плоскогубцев является простым и очень удобным. Все, что вам нужно сделать, это установить нужное значение на ручке, открыть ручки, пропустить проводник через клещи и отпустить одну ручку.

В чем разница между мультиметром и электроизмерительными клещами?

Самым важным и, возможно, самым фундаментальным различием между этими приборами является возможность измерения тока в проводнике без контакта, в случае с клещами. В целом, функциональность обоих приборов схожа, конечно, мультиметр в этом отношении богаче, но для нужд электрика, а особенно для новичка или любителя, клещей вполне достаточно.

Смотрите также:

Где применяются электроизмерительные клещи?

Плоскогубцы могут стать незаменимым инструментом как для частных потребителей, так и для предприятий различного масштаба. С их помощью можно:

• — определять фактическую нагрузку в сети. Чтобы определить нагрузку однофазной сети, осуществляется замер на вводном кабеле, полученное значение тока в амперах умножается на напряжение в сети и косинус угла между фазами (cos φ). Если отсутствует реактивная нагрузка (мощные индуктивные элементы, дроссели, двигатели), то последнее значение принимается равным единице (cos φ = 1).
• — для измерения мощности различных приборов. В случае возникновения необходимости измеряется сила тока участка цепи с подключенным потребителем. Мощность определяется по вышеописанной формуле.
• — для проверки функционирования приборов учета потребления электроэнергии, например, сверки показаний счетчиков с фактическим потреблением.

Конструкция и обозначения

Все версии клещей содержат следующие основные компоненты: Магнитный удерживающий провод, переключатели диапазона и режима работы, дисплей, выходные клеммы и измерительная кнопка. В этой статье представлены токовые клещи mastech M266.

Переключатель может быть установлен в одно из положений режима измерения:

1. — DCV – постоянное напряжение;
2. — ACV – переменное напряжение;
3. — DCA – постоянный ток;
4. — ACA – переменный ток;
5. — Ω — сопротивление;
6. — значок диода – проверка диодов;
7. — значок сигнала – прозвонка с зуммером.

Три входные клеммы измерителя оснащены защитой от перегрузки. Когда измеритель подключен, черный кнопочный кабель подключается к гнезду «COM», а красный — к гнезду «VΩ». Третье гнездо с маркировкой «EXT» используется для подключения устройства измерения изоляции.

Порядок измерения тока

Установите концевой выключатель в положение, соответствующее желаемому диапазону измерения переменного тока. Подключите токовые клещи к измеряемому проводнику.

Если на дисплее отображается только «1», установите концевой выключатель на более высокое значение, так как произошла перегрузка.

Порядок измерения напряжения

Подключите красный кабель датчика к разъему «VΩ», а черный кабель — к разъему «COM». Установите концевой выключатель в положение, соответствующее измеряемому диапазону.

Подключите датчики к измеряемой нагрузке или к источнику напряжения. На дисплее отображается измеренное напряжение и его полярность. Если отображается только значение «1», необходимо изменить значение концевого выключателя на более высокое, так как произошла перегрузка.

Порядок измерения сопротивления

Настройка датчика единицы измерения производится так же, как и при измерении напряжения. Установите переключатель диапазонов в положение «Ω». Если прибор используется для испытаний на непрерывность, установите переключатель в соответствующее положение. Если сопротивление измеряемой части цепи меньше 50 Ом, раздается звуковой сигнал.

Электроизмерительные клещи – принципы работы

Простейший зажим переменного тока основан на принципе однокатушечного трансформатора тока.

Первичная обмотка — это не что иное, как провод или распределительный стержень, по которому измеряется ток. Вторичная обмотка, имеющая большее число витков, намотана на расщепленном магнитопроводе и находится в самом зажиме. К вторичной обмотке подключается измеритель тока.

Измерив ток, протекающий во вторичной обмотке, и приняв во внимание известный коэффициент трансформации трансформатора, можно определить величину тока, измеренного в проводнике.

Обратите внимание, что использование клеммника для измерения тока (и нагрузки) в цепи совсем не сложно и очень практично. Само измерение происходит следующим образом.

Измеряемое значение устанавливается с помощью поворотной ручки. Зажим открывается, через него пропускается проводник, ручка отпускается и зажим закрывается. Процедура использования клеммметра такая же, как и для обычного тестера.

Зажим можно подключать как к изолированным, так и к неизолированным проводникам. Самое главное — покрывать следует только один стержень. Текущее значение измеряемой цепи отображается на дисплее измерителя.

Для того чтобы иметь возможность работать в труднодоступных местах, современные зажимы обычно оснащены кнопкой для считывания.

Если протянуть руку в проводник и нажать на кнопку, то при открытии проводника на экране может отобразиться измеренное значение тока.

Переменный ток протекает через проводник, который заключен в магнитопровод. В катушке соленоида возникает переменный магнитный ток, который вызывает электромагнитную индукцию во вторичной катушке — через вторичную катушку начинает протекать ток, который измеряется амперметром.

В современных клещевых измерителях используется схема, сочетающая трансформатор тока и выпрямительное устройство. Это позволяет подключать вторичные линии к счетчику не напрямую, а через ряд ответвлений.

ЧТО ИЗМЕРЯЮТ

Токовые клещи могут измерять следующие характеристики тока:

• количество ампер постоянного тока (А DC);
• напряжение постоянного тока (V DC);
• количество ампер переменного тока (А AC);
• напряжение переменного тока (V AC);
• сопротивление кабеля.

В зависимости от класса устройства, эти измерения можно проводить при напряжении до 600 В, 1000 В и свыше 1000 В. При выборе прибора важно знать максимальные характеристики сети, чтобы можно было безопасно использовать измеритель.

Токовые клещи являются одними из наиболее часто используемых устройств для электриков сегодня и применяются для следующих целей:

• измерения параметров тока в проводнике, находящемся под напряжением;
• определения общей нагрузки на ввод от всех подключенных приборов в квартире/доме;
• вычисления мощности бытового электрооборудования в моменты пиковых нагрузок или периода ожидания;
• поиска скрытых несанкционированных подключений.

Поскольку заделка кабеля не должна быть открытой, измерения можно проводить практически в любом месте. Пример: на заводе необходимо подключить новый станок, но поблизости нет распределительного щита или распределительной коробки, зато есть целый пучок кабелей. Вы можете узнать силу тока и напряжение каждого кабеля, изучив их по отдельности. Это поможет вам выбрать подходящий кабель для питания машины и сэкономить расходы на прокладку новой линии.

При ремонте автомобиля зажимы с функцией амперметра помогут рассчитать силу тока и выбрать оптимальный провод для подключения дополнительного клапана и других аксессуаров, которые необходимо установить.

При работе над панелью и проведении обширных измерений использование струбцины ускоряет процесс и повышает производительность. Процесс выполняется одним касанием, и нет необходимости искать местоположение конкретного кабеля на линии передачи для проведения измерения.

Клеммметр также используется для определения тока утечки. Если обнаружится, что сеть не соответствует номиналу, это означает, что где-то протекает напряжение. Отсоединив нейтральный проводник и обнаружив значение выше 0, можно легко найти причину падения мощности.

УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ

Токовые клещи работают по принципу электромагнитной индукции и реагируют на электромагнитное поле, которое всегда создается вокруг проводника. На основе его свойств автоматически рассчитывается ток, а готовые значения отображаются на экране.

Внутри терминала используется трансформатор с первичной и вторичной обмоткой. Первичная обмотка расположена на краю рабочей части и взаимодействует непосредственно с электромагнитным полем кабеля. Затем напряжение подается на вторичную обмотку и на датчик Холла, который измеряет значения. Данные анализируются с помощью формул и коэффициентов трансформации, которые рассчитывают электрический ток в кабеле.

Преимущества и недостатки

Клеммный измеритель широко используется благодаря ряду преимуществ, которые определяют выбор в его пользу, когда необходимо иметь «под рукой» соответствующий прибор:

• Максимально возможная простота, размеры устройства и точность измерений.
• Возможность использование для замеров в высоковольтных цепях и микротоков.
• Принцип работы клещей позволяет создавать устройства различного дизайна и функционала.

• Простота интеграции с другими электроизмерительными устройствами. К примеру, очень эффективными показали себя токовые клещи, совмещенные с мультиметром – границы возможностей для бытового применения у таких устройств очень сложно себе представить, так как они могут быть укомплектованы датчиком температуры и прочими «плюшками», расширяющими функционал.

Прибор чрезвычайно прост в использовании и может быть интуитивно использован любым человеком, который в некоторой степени знаком с основами электротехники.

При использовании клеммного измерителя необходимо учитывать некоторые недостатки:

• Так как прибор реагирует на электромагнитное поле, то есть некоторая зависимость от положения провода внутри первичной обмотки (кольца) и его положения – желательно располагать клещи перпендикулярно измеряемому проводнику.
• Чувствительное устройство может быть очень восприимчиво к токам наводки, которые могут возникать при наличии большого количества проводников рядом с измеряемым.
• Простота схемы устройства открывает широкие возможности для изготовления некачественных клонов устройств зарекомендовавших себя производителей. Такие копии не комплектуются должными схемами защиты и точность их показаний оставляет желать лучшего.

Разновидности токовых клещей

В зависимости от используемой схемы и даже от внешнего вида самого прибора, клещи-измерители делятся на различные типы:

• Стрелочные. Прибор аналогового типа, активной частью которого является одновитковый трансформатор переменного тока, а измерительный прибор подсоединен к его вторичной обмотке. Это одни из первых моделей токоизмерительных клещей – они отличаются невысокой стоимостью и наглядностью вывода результатов измерений в случае с переменной силой тока. Общий недостаток таких устройств – высокая чувствительность к механическим колебаниям – если прибор не находится на жесткой поверхности то результат измерения может быть показан неправильно. Также для использования таких приборов нужен определенный навык – зачастую приходится вручную переводить показания амперметра в реальные значения в соответствии с коэффициентом трансформации. Ещё такой прибор рассчитан на определённую частоту электрического тока.
• Цифровые. Вывод показаний на дисплей такого прибора определяется микроконтроллером, который автоматически производит все необходимые вычисления и (в зависимости от модели) может быть настроен на отображение непосредственно силы тока или мощности.

• Мультиметр. Универсальное устройство класса все-в-одном – измерительные клещи встроены прямо в корпус прибора, что определяет удобство его использования. Количество функций и способов измерения определяется моделью мультиметра, поэтому правильным названием устройства будет не электрические клещи с мультиметром а наоборот. Зачастую такие приборы работают с датчиком Холла, поэтому их можно использовать как токовые клещи постоянного тока.
• Высоковольтные. Основное применение – электрические цепи, с током стандартной частоты и напряжением, превышающим 1 кВ. Такие устройства обладают повышенной устойчивостью изоляции и дополнительно могут крепиться на диэлектрической штанге, чтобы оператор не приближался вплотную к проводнику, с которого берутся замеры. Это специализированное профессиональное устройство, которое предназначено только для одной единственной функции – измерение переменного тока. При необходимости замерить силу постоянного тока используются другие устройства и методы.

Порядок работы с токоизмерительными клещами

Измерения с помощью клеммника, как правило, не отличаются от измерений с помощью бытового мультиметра (до 1000 вольт) или профессионального прибора (свыше 1000 вольт).

Тестер зажимов, предназначенный для бытового использования, имеет гораздо больше функций, в то время как специализированный прибор обычно не имеет ничего для измерений в домашних условиях.

В зависимости от цели измерения, весь процесс использования тестера зажимов в сочетании с мультиметром выглядит следующим образом:

• Среди проводов выделяются тот, с которого надо снять показания. Если обхватить клещами сразу несколько проводников, то результат измерения будет неправильным.
• На тестере выставляется необходимый режим и диапазон. Если измеряется переменный ток, то это будут литеры AC, а когда прибор поддерживает измерение постоянного, то DC. При этом, на шкале надо выбрать значение чуть больше того, которое планируется измерить. Если предполагаемая сила тока неизвестна, то начать измерения надо с самой большой шкалы.
• Клещи раскрываются и нужные проводник помещаются внутри. Для наиболее точного измерения провод желательно расположить по центру контура, перпендикулярно корпусу прибора.
• Измерение произойдет автоматически и на дисплее отобразятся результаты.

Режимы измерений

Существует 2 метода определения силы тока:

• прямое;
• непрямое (индуктивное) измерение.

Первый метод заключается в подключении амперметра к разомкнутой цепи. Через прибор протекает ток, а на дисплее отображается значение I. Первый метод — использование амперметра разомкнутой цепи.

Преимущества этого метода:

• точность измерения, зависящая от класса оборудования;
• легкость и доступность выполнения замеров.

• 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.

Когда клеммный измеритель выступает в качестве вторичной обмотки в качестве трансформатора тока, используется индуктивный метод.

• безопасность;
• осуществляются замеры больших значений электричества;
• нет необходимости в разрыве цепи для осуществления измерений;
• мобильность выполняемых замеров.

Однако это не лишено недостатков:

• измерения нельзя выполнить в труднодоступных местах;
• при небольших значениях определяемых параметров — большая погрешность.

При использовании этого инструмента электрику полезно знать некоторые нюансы, которые повышают качество выполняемой работы.

При рассмотрении вопроса об использовании зажима, если I-значение проводника слишком мало для точного определения тестером, используйте обмотку проводника на одной из рабочих частей прибора. Общее значение отображается на дисплее, а точное значение определяется соотношением между полученным значением и количеством витков.

Если значение электрического тока превышает максимально возможное значение для контроллера, на дисплее появляется «1». Диапазон выполняемых измерений расширяется и повторяется.

Ток утечки определяется путем его поиска в заземляющем проводнике и измерения нулевого и фазного тока с помощью зажима. Если на дисплее отображается число, отличное от «0», значит, имеется ток утечки и необходимо провести поиск пробоя изоляции в корпусе.

Читайте также.

С помощью кнопки «Hold» клещи-измерители могут измерять электрический ток даже в труднодоступных местах. Для этого клеммметр охватывает кабель, и вы нажимаете кнопку, после чего значение появляется на дисплее и может быть показано в любом доступном месте.

Переключатель режима измерения может находиться в разных положениях в зависимости от измеряемой величины. Например, для измерений постоянного тока он должен быть установлен в положение «DCA», а напряжения — в положение «DCV»; для измерений переменного тока он должен быть установлен в положение «ACA» или «ACV». Переключатель также позволяет тестировать обрыв провода, диоды и сопротивление.

Зонды подключаются через разноцветные разъемы с различными обозначениями буквенными символами. Красный кабель подключается к тому же разъему с маркировкой «VΩ». Разъем такого же цвета «EXT» используется для подключения измерителя изоляции. Нейтральный проводник подключается к разъему того же цвета с маркировкой «COM».

Меры безопасности при работе

Обращение с любым оборудованием, контактирующим с электричеством, требует соблюдения определенных мер предосторожности. Рассматриваемые плоскогубцы не являются исключением. Во время активных операций, выполняемых ими, это запрещено:

• 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.

2 человека, 1 с группой III и 1 с группой IV, допускаются к работе с профессиональными инструментами на электрооборудовании с напряжением выше 1000 В.

Использование мультиметра — измерение напряжения, тока и сопротивления.

Обжимные клещи для обжима контактов

Зачем нужен осциллограф и как его использовать для измерения тока, напряжения, частоты и фазового угла

Что такое амперметр и как его использовать для измерений?

Как измерить сопротивление изоляции кабелей с помощью мегомметра?

Что такое петля фаза-земля в простых терминах — метод измерения

Преимущества и недостатки

При использовании токоизмерительных клещей учитывайте следующие преимущества:

1. Компактность используемого инструмента и простота его использования.
2. Имеется возможность использовать этот инструмент для проведения замеров в высоковольтных цепях. Для этой цели используются специализированные модели.
3. Существуют различные разновидности таких устройств.

Читайте также: Назначение силикагеля в трансформаторах.

Назначение зажимного измерителя — измерять назначение силикагеля.Назначение зажимного измерителя — определять назначение зажимного измерителя.Зажимной измеритель легко интегрируется с радиоизмерительной техникой.

При использовании могут возникнуть следующие недостатки:

1. Поскольку при измерении используются характеристики создаваемого проводом магнитного поля, то при различном положении проводника результаты измерений могут отличаться. Чтобы избегнуть такой неоднозначности рекомендуется располагать провод перпендикулярно плоскости расположения клещей.
2. Класс точности производимых измерений недостаточно высокий — второй или третий, в зависимости от конкретной модели.
3. Иногда речь может идти о дополнительной наводке магнитного поля, создаваемой другими электроприборами. Чтобы этого избегнуть, необходимо контролировать их возможное наличие.
4. Относительно простой принцип работы служит причиной изготовление некачественных вариантов таких инструментов.

Преимущества клеммных счетчиков значительно превосходят их недостатки.

Требования к клещам

Необходимо использовать прибор, обеспечивающий соответствующий тип измерения и класс точности. Если необходимы дополнительные опции, убедитесь в их наличии (например, лучше использовать дисплей большего размера). Важно убедиться в том, что покупаемое вами устройство принадлежит авторитетной компании, которая гарантирует качество.

Чтобы проверить это, просто выполните тестовое измерение с помощью измерительного блока, встроенного в терминал. Если результат совпадает с предварительными данными, устройство в порядке.

Как выбрать клещи

На рынке представлено множество типов клеммных счетчиков, из которых можно выбрать наиболее подходящий. Следует обратить внимание на следующие моменты:

1. Исходить из своих потребностей. Нет смысла приобретать дорогой прибор с разнообразными возможностями, если в них нет необходимости.
2. Учитывать, что обычно такие клещи приобретают для того, чтобы определять силу тока, его частоту или прозванивать провода.
3. Убедиться в наличии полезных опций (возможность фиксировать результаты измерения нажатием кнопки, опция выставления ноля, автоматический выбор наиболее подходящего диапазона и другие).
4. Важно учитывать качество материала, из которого сделан прибор.

Должна быть возможность использовать батареи, которые несложно достать.

Как замерить ток

Измерить силу тока в цепи несложно: Вы открываете зажим, нажимая на рычаг, пропускаете через него измеряемый кабель и получаете показания на дисплее.

Прежде всего, необходимо соблюдать меры предосторожности. Важно, чтобы зажим не был короткозамкнутым и чтобы человек не получил удар током во время измерения. Для этого сами зажимы, разумеется, снабжены изолирующей крышкой. Поэтому можно не бояться удара током, но следует также отметить, что прибор должен быть полностью сухим.

Выше было приведено краткое описание того, для чего используется клеммметр. Эти устройства используются для измерения тока, обычно переменного, с максимально возможной скоростью и точностью. В зависимости от конструкции, это простое устройство может также использоваться в качестве термометра или датчика напряжения или частоты. В умелых руках это устройство может стать настоящим и незаменимым оружием.

В чем разница между мультиметром и электроизмерительными клещами?

Самым важным и, возможно, самым фундаментальным различием между этими приборами является возможность измерения тока в проводнике без контакта, в случае с клещами. В целом, функциональность обоих приборов схожа, конечно, мультиметр в этом отношении богаче, но для нужд электрика, а особенно для новичка или любителя, клещей вполне достаточно.

Обращение с любым оборудованием, контактирующим с электричеством, требует соблюдения определенных мер предосторожности. Рассматриваемые плоскогубцы не являются исключением. Во время активных операций, выполняемых ими, это запрещено:

• 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.

2 человека, 1 с группой III и 1 с группой IV, допускаются к работе с профессиональными инструментами на электрооборудовании с напряжением выше 1000 В.

Видео: Как пользоваться токоизмерительными клещами

• https://rusenergetics.ru/instrumenty/dlya-chego-prednaznacheny-elektroizmeritelnye-kleschi
• https://odinelectric.ru/wiring/tools/dlya-chego-prednaznacheny-tokoizmeritelnye-kleshhi
• https://electrikagid.ru/instrument/elektroizmeritelnye-kleshhi.html
• https://OFaze.ru/teoriya/tokoizmeritelnye-kleshhi
• https://rusenergetics.ru/instrumenty/tokovye-kleschi-postoyannogo-toka
• https://ProFazu.ru/provodka/instruments/tokoizmeritelnye-kleshhi.html
• https://electromc.ru/tokoizmeritelnye-kleshhi/
• https://first-apartment.ru/kak-polzovatsya-tokoizmeritelnymi-kleshhami.html
• https://stroy-podskazka.ru/elektroizmeritelnye-pribory/tokoizmeritelnye-kleshchi/

Зажимы постоянного тока: Режим работы, принцип действия, способ применения

Зажимной измеритель постоянного тока

Как пользоваться тестером напряжения

Как пользоваться мультиметром

Назначение и функции трансформаторов тока