Pogosto se pojavi potreba brez prekinitve električnega tokokroga. Za izvedbo te operacije so posebej zasnovane tokovne klešče DC in podobno orodje za AC. Tako se izvaja nadzor nad tokom, ki ga porabijo različne naprave in instalacije, vendar vsa oprema še naprej deluje brez ustavljanja. Zato so tokovne klešče, skupaj z multimetrom, najbolj priljubljeno orodje, ki ga uporablja vsak profesionalec.
Zasnova in glavne vrste tokovnih klešč
Glavni elementi tokovnih klešč so: magnetno vezje določene oblike (1); gumb za upravljanje magnetnega vezja (2); stikalo za način merjenja (3); zaslon (4); priključne vtičnice za sondo (5); gumb, ki beleži rezultate meritev v pomnilnik naprave (6).
Tokovno občutljivi del naprave je izdelan iz visoko občutljivih elementov na osnovi. Druge izvedbe lahko uporabljajo poseben transformator. Določen tip analizatorja, ki je nameščen v napravi, omogoča merjenje izmeničnega in enosmernega toka ali samo izmeničnega toka.
AC sponke je postala najbolj razširjena, predvsem zaradi enostavne zasnove in nizke cene. Načelo delovanja takšnih sponk temelji na ojačanju signala transformatorja. Postopek merjenja je zelo preprost. Prevodnik, na katerem bomo merili tok, je vstavljen v raztezni magnetni tokokrog. Pri tuljavi, naviti na magnetno jedro, bo ta prevodnik deloval kot primarno navitje transformatorja. Količina izmeničnega toka, ki teče skozi vodnik, vpliva na vrednost izhodne napetosti merilnega elementa. To pomeni, da se bo napetost spremenila z ustreznimi spremembami trenutne vrednosti.
DC sponka začeli uporabljati po odkritju Hallovega učinka. V vodniku, po katerem teče tok, se spremeni jakost magnetnega polja. Zaradi tega se na merilnem mestu potenciala oblikuje ustrezen magnetni tok. To je privedlo do razvoja posebnega senzorja, občutljivega na konstantne in spremenljive magnetna polja. Ta senzor zagotavlja dodatno prednost tokovnih klešč v obliki hitrega odziva. To omogoča natančno nastavitev tudi kratkih tokovnih sunkov.
Metode za merjenje tokovnih klešč
Izmerite lahko tok, ki teče v prevodniku na različne načine. Najbolj razširjena meritev je električni tok teče skozi en vodnik. Prevodnik, ki ga želite izmeriti, je treba vstaviti v sponke, ki se nahajajo pravokotno glede na ravnino prevodnika. Nato morate na napravi nastaviti ustrezno merilno območje. Prikaže se dobljena trenutna vrednost.
Druga možnost je možnost hkratnega merjenja toka, ki teče skozi več žic hkrati. V tem primeru se meri razlika v velikosti tokov, ki tečejo skozi njih.
Če je treba izmeriti majhne tokovne vrednosti, je v tem primeru mogoče ojačati signal, ki se dovaja senzorju. V ta namen je na magnetno jedro merilne naprave navit prevodnik. Opredelitev prava vrednost tok se določi tako, da se vrednost toka, prikazana na zaslonu, deli s številom ovojev vodnika.
Konstrukcijske značilnosti tokovnih klešč
Glede na izvedbo in namen ločimo več vrst tokovnih klešč.
- Naprave z indikatorji na številčnici. Te naprave so bile med prvimi opremljene s transformatorskimi merilnimi sistemi, ki uporabljajo različno število ovojev v sekundarno vezje. Prednost takih krempljev je njihova nizki stroški, kot tudi razpon delovnih frekvenc, ki omogoča doseganje natančnih rezultatov meritev efektivne vrednosti toka. Pomanjkljivost je, da je frekvenčno območje preozko. Indikator na številčnici je zelo občutljiv na udarce, kar lahko zmanjša natančnost meritev.
- Naprave z digitalnimi indikatorji. Večina sodobnih merilnih naprav ima mikrokrmilniške sisteme, namenjene obdelavi signalov. To zelo poenostavi odčitavanje prejetih podatkov in omogoča uporabo samodejne kalibracije merilnih območij. Vse izmerjene trenutne vrednosti se lahko zapišejo v pomnilnik naprave. Te naprave so zelo enostavne za uporabo, vendar meritve tokov, ki se po obliki razlikujejo od sinusoide, niso dovolj natančne.
- Zasnova tokovnih klešč z možnostjo povezave z osciloskopom in multimetrom. Zaradi tega so zmogljivosti teh naprav znatno razširjene. Te sponke nimajo zaslona na ohišju za prikaz izmerjenih signalov. Kombinacija dveh naprav vam omogoča, da dobite zelo natančne rezultate meritev. Pomanjkljivost je potreba po uporabi med delom dodatno napravo za indikacijo.
V mnogih primerih so sodobne enosmerne tokovne klešče univerzalne naprave, s katerimi lahko merite upornost in druge parametre električnega tokokroga.
Potreba po merjenju električne energije se pojavi ne le med delavci v ustreznem profilu, ampak tudi med navadni ljudje. V tem primeru postanejo električne sponke nepogrešljive, saj so priročne in enostavne za uporabo.
Sorte
To orodje vam omogoča meritve skoraj vseh električni parametri, na primer napetost ali tok. V tem primeru se delovanje omrežja med postopkom ne spremeni in se ne prekine. Naprave delimo na več tipov glede na merjene količine:
- amper-voltmeter;
- vatmeter;
- ampermeter;
- fazni meter;
- ohmmeter
Najbolj priljubljene so tokovne klešče, ki so potrebne za določanje izmeničnega toka v prevodniku. Upoštevajo fizikalne procese, ki imajo dve navitji. Prvi je vodilo z izmerjenimi parametri, drugi pa je povezan s posebnim magnetnim krogom.
Za kaj se uporabljajo merilne klešče?
Uporabljajo se predvsem za izračun obremenitve omrežja. V enofazni različici se delo izvaja v naslednjem zaporedju: meritve se opravijo na dovodnem vodniku, dobljeni parametri se pomnožijo z omrežno napetostjo in kosinusom faznega kota (v odsotnosti reaktivne obremenitve se je enaka enoti).
Tudi s pomočjo takšnega orodja lahko določite moč električne opreme oz gospodinjska naprava. Rezultat se izračuna po formuli, ki mora upoštevati vrednost toka v določenem odseku vezja.
Poleg tega so tokovne klešče primerne za preverjanje električnih merilnih naprav, zlasti za ugotavljanje pravilnosti njihovega delovanja. Tako lahko ugotovite, ali obstajajo neskladja med odčitki števca in dejansko porabo energije.
Oblikovanje
Glavni elementi instrumenta so delovni del, ki izvaja meritve, navitje in magnetno vezje. Slednji je ročaj, med njim in delovnim elementom je navitje, ki deluje kot izolacija. Vse enote imajo to zasnovo, ne glede na specifiko delovanja in izmerjeno napetost. Omeniti velja, da v enoročnih orodjih ni ročaja, njegove funkcije opravlja izolacijska povezava.
Električne merilne in izolacijske instrumente delimo na dve vrsti glede na to, čemu so električne sponke namenjene, to je glede na moč omrežja. Dvoročne naprave so primerne za delo z napetostmi do 10 kV, pri enoročnih pa je meja 1 kV. Prva možnost omogoča merjenje brez odklopa napajanja, indikatorji pa morajo ustrezati uveljavljenih standardov: dolžina ročajev mora biti večja od 13 cm, izolacijski del pa mora biti najmanj 38 cm. Podobne zahteve niso naložene za opremo, ki se uporablja za omrežja nizke moči.
Pogoji uporabe
Najprej morate odpreti orodje in vzeti en kabel, ki ima lahko katero koli fazo. Po zaprtju se na zaslonu prikažejo parametri vrednosti, ki se ugotavlja. Če morate opraviti meritve na težko dostopnem mestu, lahko uporabite poseben gumb za beleženje odčitkov. To pomeni, da bodo vrednosti prikazane na zaslonu tudi po odklopu od vodnika. Uporaba je možna v vseh vrstah inštalacij, tako zaprtih kot odprtih. Meritve vklopljene na prostem izvajati le pod ustreznimi pogoji vremenske razmere in pomanjkanje padavin.
Delo z električnimi sponkami se izvaja samo, če so opremljeni s posebnimi dielektrične rokavice. Prav tako mora biti oseba, ki izvaja meritve, na površini, ki ima izolacijske funkcije. Orodje je predmet sistematičnega testiranja v primeru intenzivne uporabe, to temelji na visoki ravni napetosti in se izvaja enkrat na dve leti. Pri nakupu naprave za delo na domu morate biti pozorni na razpoložljivost pregleda s strani proizvajalca, kar je navedeno na posebnem žigu. Kljub temu, da so električne sponke dostopne vsem, je pri uporabi tega orodja potrebna previdnost in upoštevanje uveljavljena pravila. Priporočljivo je, da meritve izvajata dve osebi - ena se ukvarja z odvzemom parametrov, druga pa bere in zapisuje končne vrednosti.
Kako izbrati
Glavni parameter izbire so visokokakovostni materiali, uporabljeni za izdelavo. Vklopljeno sodobni trg Na Kitajskem je veliko proračunskih orodij, ki pa so običajno izdelana iz nizko kakovostne gume in plastike ter imajo značilen oster vonj.
Stroški takšnih izdelkov so nizki, prav tako njihova življenjska doba. Hkrati, če potrebujete digitalne električne sponke za uporabo v gospodinjstvu, ne bi smeli izbrati naprav z obsežnim seznamom funkcij in možnosti uporabe, saj bo večina od njih ostala nezahtevana, njihova cena pa je precej visoka. Najboljša možnost bo naprava, ki meri napetost, upor in tok.
Priprava za uporabo
Dela na tokovnih elementih se lahko izvajajo tako z izolacijo kot brez nje. Pred uporabo je treba električne sponke skrbno pregledati glede morebitnih okvar, nato pa ročaj in izolacijski element obrisati s čisto in suho krpo. Med pregledom morate biti pozorni tudi na spoje delov magnetnega vezja: ne smejo kazati znakov korozije ali kontaminacije, izolacijski del pa mora imeti enakomeren premaz brez vidnih poškodb. Omeniti velja, da bodo delci rje na magnetnem vezju zmanjšali tesnost njegovih elementov, posledično pa bodo rezultati meritev napačni. Kot že rečeno, so sestavni dodatek k orodju
Kaj morate vedeti
Med postopkom merjenja je treba električne sponke držati z iztegnjenimi ali upognjenimi rokami in se ne smejo dotikati ozemljenih kablov ali kablov pod napetostjo. To je potrebno za zagotovitev varnosti in preprečevanje nenamernega stika rok operaterja z deli pod napetostjo.
Za izdelavo izolacijskega dela in ročaja so uporabljeni posebni materiali. Delovni del ima lahko kovinsko podlago ali je izdelan iz nje izolacijski material. Če je bilo za izdelavo čeljusti uporabljeno jeklo, je treba nanje pritrditi blazinice, da preprečite poškodbe držala varovalke med manipulacijo.
Zamenjava varovalk brez odstranitve napetosti poteka z uporabo zaščitnih očal. Klešče pred uporabo pregledamo, da preverimo njihovo uporabnost in celovitost lakirane prevleke izolacijskih delov.
Posebnosti
Pri električnih sponkah se cena lahko razlikuje glede na kakovost izdelave, razpoložljive funkcije in obliko. V povprečju bo takšno orodje stalo med 3000-4000 rubljev.
Na strani ročajev je omejevalnik na izolacijskem elementu v obliki omejevalnika ali obroča, katerega premer je 10-15 mm večji od velikosti ročaja. Delovni del mora imeti ergonomsko obliko, ki zagotavlja tesno stiskanje električna zaščitna oprema in nosilec varovalke. ki jih določa enostavnost uporabe.
Pri presoji stanja obstoječih elektroinštalacij ali izvedbi popravljalna dela Pod napetostjo morajo električarji meriti in primerjati vrednosti tokov, ki tečejo skozi različna vezja. To vam omogoča analizo sheme delovanja in takojšnje odpravljanje nastajajočih napak.
Pogosto je treba vse to narediti brez zloma električna vezja da ne bi motil postopek oskrbo potrošnikov z električno energijo.
Obstajata dva načina za merjenje bremenskih tokov brez prekinitve napajanja:
1. navadni ampermetri, ki skozi njih najprej ustvarijo obvodna vezja in jih zaženejo z umetnim prekinitvijo toka na predhodno pripravljenem mestu. Po zaključku meritev je potrebno obnoviti električni tokokrog in izvesti vse prejšnje tehnološke operacije v obratnem vrstnem redu;
2. z uporabo za ta namen izdelanega orodja - tokovnih klešč.
Prva merilna metoda je zapletena, delovno intenzivna, nevarna, zahteva visoko usposobljene delavce, dobra predhodna priprava. Zato ga poskušajo uporabiti le v skrajnih primerih, v vsakdanji praksi pa se izvajajo meritve tokovne klešče.
Katere vrste tokovnih klešč obstajajo?
Najpogosteje se v praksi srečujejo z enosmernim (uspravljenim) ali izmeničnim sinusnim tokom. Ustvarjen za obe vrsti različne oblike sponke, s katerimi lahko merimo velikost in enakomerno smer pretoka moči brez prekinitve napajalnega tokokroga porabnikov obstoječe električne napeljave.
Spodnja fotografija prikazuje merjenje odstopanja vektorskega kota toka od smeri bazne napetosti v merilnih tokokrogih zaščitnih naprav.
Na fotografiji je prikazana metoda za merjenje tokov uhajanja skozi poškodovano izolacijo električne opreme avtomobila z uporabo enosmernih sponk in ampermetra.
Uporabljeno merilno vezje je sestavljeno tako, da sponke same prikazujejo tok, ki teče skozi žico, priključeno na priključek ampermetra. Obe napravi prikazujeta enako vrednost, čeprav delujeta na različnih območjih občutljivosti.
Ta primer jasno dokazuje priročnost in natančnost meritev z različnimi instrumenti. Objemke za enosmerni tok so manj pogoste kot zasnove z izmeničnim tokom, vendar v zadnjem času njihova proizvodnja se je močno povečala.
Upoštevati je treba tudi, da proizvajalci merilna oprema Začeli smo proizvodnjo klešč za kombinirano uporabo, ki se lahko uporabljajo v tokokrogih DC in AC. Ta oblika je na primer utelešena v modelu Fluke 376 in drugih podobnih.
Tokovne klešče, prikazane na prvih treh fotografijah, imajo digitalni zaslon, ki takoj prikaže primarne vrednosti izmerjenih parametrov električnega tokokroga. Toda v arzenalu merilnih instrumentov električarjev še vedno deluje veliko število naprave z puščični indikatorji in lestvico, sestavljeno iz več podrazponov.
Pri uporabi takšnih struktur je treba skrbno odčitati in včasih vnesti korekcijske faktorje.
Glede na uporabljeno napetost so tokovne klešče razdeljene na naprave, ki delujejo:
do 1000 voltov;
ali nad 1 kV.
Razlikujejo se po razredu zaščite uporabljene izolacije in zahtevajo različno skladnost z varnostnimi predpisi.
Za pravilno uporabo takšnih naprav morate poznati načelo njihovega delovanja in zasnovo.
Kako delujejo tokovne klešče?
Naprava razni modeli se lahko bistveno razlikujejo glede na čas njihove proizvodnje in kompleksnost notranjega vezja. Toda principi merjenja in krmiljenja so skoraj povsod enaki. Zato bomo za osnovo naše študije vzeli model Fluke 376, ki ima velike priložnosti in ima zato povečano število funkcij in krmilnikov.
Načela delovanja so vgrajena v zasnovo
Dielektrično ohišje katere koli naprave vsebuje:
tokovni transformator z (a) ločljivim magnetnim jedrom in sistemom vzvodov za njegovo krmiljenje, (b) sekundarnim navitjem;
merilni sistem z informacijsko tablo;
krmiljenje in preklop načinov delovanja;
kontaktne vtičnice.
Lahko se uporablja za napajanje tokovnih klešč električna energija merjeno vezje ali komplet avtonomni viri napetosti, na primer dve AA bateriji.
Delo temelji na običajnem tokovnem transformatorju s snemljivim magnetnim jedrom in sekundarnim navitjem, katerega zavoje prečka magnetni tok, ki inducira sekundarni tok. Njegova velikost in v individualni modeli in smer, določi merilni sistem, ki na zaslonu prikaže končni rezultat, upoštevajoč transformacijsko razmerje v primarnih amperih.
Za izvedbo meritve je potrebno v magnetno vezje namestiti prevodnik, po katerem teče tok. Če želite to narediti:
s pritiskom na tipko se odprejo gibljivi elementi magnetnega vezja;
v nastalo režo se vstavi žica s tokom;
spustite ključ in spremljajte popoln stik gibljivih kontaktov.
Pri delu v tesnih omarah z veliko število Pri električni opremi je včasih težko napeljati konico drsnega magnetnega jedra skozi vodnik, po katerem teče tok. Za poenostavitev te operacije ima model Fluke 376 dodaten merilni senzor. Priložen je v kompletu naprave in ga po potrebi enostavno pripravimo za merjenje.
Za varno opravljanje del pod napetostjo so sponke opremljene z merilnimi konci z izolacijskimi konicami in kapicami. Ko so vgrajeni v ohišje naprave, so vdolbeni v njegovo strukturo. Skupaj z dobro izoliranimi konicami vam to omogoča zmanjšanje možne napake pri delu, da se izključi nepooblaščeno ustvarjanje naključnih kratkih stikov in električnih poškodb.
Kontrole tokovnih klešč
Položaji stikala krožnega načina so prikazani z besedilnimi vstavki na tretji sliki od zgoraj. Njihovo delo dopolnjujejo kontrolni gumbi, ki se nahajajo na telesu.
Gumb ZERO se uporablja za preklapljanje znotraj načinov klešč, ki jih nastavi osrednje okroglo stikalo, gumb MIN/MAX pa vam omogoča, da določite mejo meritve.
Gumb INRUSH je za oceno začetni tok. Za udobje uporabe naprave v zatemnjenem delovnem prostoru v veliki meri poskrbi vgrajena osvetlitev ozadja, ki se aktivira s pritiskom na skrajno desno tipko na dnu s sliko osvetlitve.
Za beleženje trenutnih odčitkov na zaslonu je na stranski površini sponk nameščen gumb HOLD.
Nekateri modeli tokovnih klešč morda nimajo nekaterih od teh funkcij ali pa so implementirani na druge načine, vendar splošna načela meritve se shranijo za vse podobne naprave.
Kako izvajati meritve s tokovnimi kleščami
Pripravljalne operacije
Pred vsako meritvijo je potrebno preveriti vpliv tujih virov napetosti in motenj, ki jih povzročajo, na natančnost naprave.
Močna asinhroni elektromotorji, močnostni transformatorji in avtotransformatorji, dušilke, varilni stroji, lahko med delovanjem ustvarijo močna elektromagnetna polja, ki bodo inducirala induciran emf v magnetnem krogu. Da bi jih upoštevali, so klešče postavljene v položaj za merjenje izmeničnega toka, drsni elementi magnetnega vezja so tesno zaprti in spremlja se odčitek ničelnega toka na zaslonu.
Metode za merjenje tokov
Zasnova merilne naprave vam omogoča, da določite trenutno vrednost preprosta dejanja: z nastavitvijo stikal za način delovanja v ustrezen položaj in vstavljanjem vodnika v prostor drsnega magnetnega jedra. Številski izraz izmerjene vrednosti se samodejno prikaže na zaslonu.
Ta tehnologija se uporablja na vseh tikih brez izjeme. Toda na naprednih napravah lahko uporabite senzor IFLex. Olajša delo v utesnjenih razmerah.
Ta operacija se vedno izvaja za ločena žica ker tok, ki prehaja iz njega, ustvarja magnetni tok v magnetnem krogu ali senzorju IFLex, ki ga klešče pretvorijo v odčitek.
Če sta dva prevodnika s tokom nameščena znotraj magnetnega vezja, se bodo magnetni tokovi iz njih sešteli in sponke bodo pokazale skupni rezultat.
Ker pri normalni izolaciji ni puščanja, bodo fazni in ničelni tokovi enaki po velikosti in nasprotni smeri, kot je prikazano na fotografiji s puščicami in znaki +I in -I. Vsak od njih bo ustvaril magnetni tok, ki se bo sešteval in izničeval. Posledično bi moral zaslon prikazati ničelni rezultat z normalno izolacijo.
Če kljukice v takšni situaciji pokažejo drugačen pomen, potem to resen razlog za odpravljanje težav z obstoječo električno napeljavo.
Koristni nasveti za merjenje tokov
Dodatni kabel z vtičem in vtičnico
Za merjenje trenutne porabe električne naprave, na primer likalnika, je morda težko uporabljati. To je nemogoče storiti v trdnem kablu, ne da bi ga odprli. Težavo je mogoče enostavno rešiti s priključitvijo bremena prek adapterja z ločenimi vodniki.
Povečanje merilne občutljivosti za nizke tokove
U navadni klopi Zaradi nizke občutljivosti naprave je lahko težko določiti vrednosti majhnih tokov. Izhod iz te situacije je precej preprost: vodnik z izmerjenim tokom večkrat prenesite skozi magnetno vezje tokovne sponke, kot je prikazano na zgornji fotografiji. V tem primeru skupni magnetni pretok narašča sorazmerno s številom obratov, povečuje pa se tudi odčitek na zaslonu.
Vse kar ostane je, da odčitano vrednost delimo s številom obratov in dobimo natančno vrednost tudi pri majhnih tokovih.
Upoštevajte, da je ta tehnika primerna samo za delo s prožnimi izoliranimi prevodniki.
Metode merjenja napetosti
Uporaba tokovnih klešč v voltmetrskem načinu se načeloma ne razlikuje od podobnih meritev z drugimi napravami.
Odstranljivi konci vodnikov so nameščeni v vtičnicah bakel, ki so predhodno s stikali preklopljene v način merjenja napetosti. Drugi konec izolirane žice nanesite na potencialne terminale in odčitajte na zaslonu, kot je prikazano na zgornji fotografiji.
Značilnosti merjenja upora in frekvence. temperaturo
Metode za merjenje porabe energije
Tokovne klešče nimajo neposredne metode za merjenje in odčitavanje moči, lahko pa to operacijo izvajajo posredno. Če želite to narediti, boste morali uporabiti zgoraj opisane metode za določitev:
- CAT III 600 V - to pomeni, da je naprava zaščitena pred kratkotrajnimi napetostnimi sunki znotraj opreme pri delovanju v fiksnih omrežjih z napetostjo do 600 V.
- CATIV 300 V - to pomeni, da je naprava zaščitena pred napetostnimi sunki znotraj primarne napajalne opreme z napetostjo do 300 V. Primer takšne opreme je običajni električni števec.
- Nastavite želeno območje na stikalu.
- Pritisnite gumb za odpiranje magnetnega kroga.
- Obkrožite en vodnik v omrežju AC ali DC (če naprava to možnost podpira).
- Tokovne klešče postavite pravokotno na smer žice.
- Odčitajte z zaslona.
tok obremenitve;
Sklepamo lahko, da je poraba električne energije dva kilovata.
Preverjanje odsotnosti nepooblaščenih potrošnikov
S tokovnimi kleščami lahko preverite nepooblaščene povezave porabnikov na napajalni kabel. Če želite to narediti, je dovolj, da namestite sponke na vhodno ploščo v načinu merjenja obremenitve in, ko pustite normalno napajanje, izklopite vse svetilke in sprostite vse vtičnice iz naprav, to je zagotovite prosti tek za vhodni kabel.
Če sponke v tem primeru kažejo ničelno vrednost, potem ni nepooblaščene povezave in ni tokov uhajanja. V nasprotnem primeru je treba natančno razumeti razlog za nastanek takšne obremenitve.
1. Kateri koli meter namenjeno za uporabo pod določenimi tehnične pogoje in delo s posebnimi obremenitvami. Te značilnosti je treba prebrati vnaprej in upoštevati med delovanjem.
Na primer, instrumenti Fluke so označeni s CAT III 600 V ali CAT III 300 V. To pomeni, da električni diagram Naprava je zasnovana z zaščito pred kratkotrajnimi prenapetostmi v izmerjenem omrežju do 600 oziroma 300 voltov.
Če je meja izmerjene vrednosti neznana, je na napravi nastavljen način maksimalne vrednosti.
2. Delovna izolacija na drsnem magnetnem jedru in merilnih konicah ščiti uporabnika pred ustvarjanjem nepooblaščenih kratkih stikov pri delu pod napetostjo. Potrebno je spremljati njeno stanje. Ta situacija je še posebej pomembna pri merjenju tokov na golih, neizoliranih žicah.
3. Tokovne klešče se uvrščajo med merilne instrumente. Opravljati morajo občasno meroslovno overitev v elektromerilnem laboratoriju in imeti žig na ohišju ali potrdilo o overitvi, katerega veljavnost je omejena.
4. Ker se tokovne klešče uporabljajo za delo pod napetostjo, potem predpogoj njihov varno delovanje je periodični test izolacijski sloj za trdnost v elektropreskuševalnem laboratoriju z izdelavo poročila o preskusu in z ustreznim žigom.
Brez opravljenega preizkusa in preverjanja izolacije je po pravilih prepovedana uporaba klešč, tudi tistih, ki so bile pravkar kupljene pri proizvajalcu. Če so kršeni standardi skladiščenja ali transporta, lahko pride do poškodb. Predprodajna priprava orodja v trgovini ne more zaznati nastalih napak.
5. Pred merjenjem uporov se morate prepričati, da na njih ni napetostnih potencialov. Ne morejo le vplivati na natančnost odčitkov, temveč tudi poškodovati in zažgati občutljiva merilna vezja z ustvarjanjem nevarnih tokov.
6. Delo s tokovnimi kleščami pod napetostjo je razvrščeno kot nevarno za življenje ljudi. Dostop je dovoljen le usposobljenemu in usposobljenemu osebju z najmanj tretjo skupino za električno varnost.
Za merjenje velikih tokov se praviloma uporablja brezkontaktna metoda - posebne tokovne klešče. Tokovna klešča je merilna naprava, ki ima drsni obroč, ki pokriva električno žico, količina toka, ki teče, pa je prikazana na indikatorju naprave.
Prednost te metode je nesporna - za merjenje jakosti toka ni treba prekiniti žice, kar je še posebej pomembno pri merjenju velikih tokov. Ta članek opisuje DC tokovna klešča, ki jih je povsem mogoče narediti z lastnimi rokami.
Opis zasnove domačih tokovnih klešč
Za sestavljanje naprave boste potrebovali občutljiv Hallov senzor, na primer UGN3503. Slika 1 prikazuje napravo domačih klešč. Potrebujete, kot že omenjeno, Hallov senzor, pa tudi feritni obroč s premerom 20 do 25 mm in velikega "krokodila", na primer, podobnega tistemu na žicah za zagon (prižig) avtomobila.
Feritni obroč je treba natančno in natančno razžagati ali zlomiti na dve polovici. Za to je treba feritni obroč najprej napiliti z diamantno pilo ali ampulno pilo. Nato zbrusite površine lomljenja s finim brusnim papirjem.
Na prvo polovico feritnega obroča na eni strani prilepite tesnilo iz risalnega papirja. Na drugi strani na drugo polovico obroča prilepite Hallov senzor. Najboljše za lepljenje epoksi lepilo, se morate prepričati le, da je Hallov senzor dobro ob območju zloma obroča.
Naslednji korak je, da povežemo obe polovici prstana in ga okoli njega ovijemo s krokodilčkom ter prilepimo. Zdaj, ko pritisnete krokodilske ročaje, se bo feritni obroč razšel.
Elektronsko vezje tokovnih klešč
Shema vezja nastavka za multimeter je prikazana na sliki 2. Ko tok teče skozi električno žico, se okoli nje pojavi magnetno polje, Hallov senzor pa zazna električni vodi, ki gre skozenj, in tvori nekaj konstantna napetost na poti ven.
To napetost (z močjo) poveča operacijski ojačevalnik A1 in gre do sponk multimetra. Razmerje med izhodno napetostjo in tekočim tokom: 1 amper = 1 mVolt. Upora trimera R3 in R6 sta večobratna. Za nastavitev potrebujete laboratorijsko napajanje z najmanjšim izhodnim tokom približno 3 A in vgrajen ampermeter.
Najprej priključite ta priključek na multimeter in ga nastavite na nič, tako da spremenite upor R3 in srednji položaj R2. Nato bo treba pred vsako meritvijo s potenciometrom R2 nastaviti ničlo. Napajalnik nastavite na najnižjo napetost in nanj priključite veliko breme, na primer električno svetilko, ki se uporablja v avtomobilskih žarometih. Nato zataknite "klešče" na eno od žic, povezanih s to svetilko (slika 1).
Povečujte napetost, dokler ampermeter napajalnika ne pokaže 2 ampera. Zategnite upor R6, tako da se vrednost napetosti multimetra (v milivoltih) ujema s podatki na ampermetru napajalnega ampermetra. Še nekajkrat preverite odčitke in spremenite trenutno moč. S tem nastavkom je možno meriti tok do 500A.
Namen večine električnih naprav je znan mnogim: skoraj vsi vedo, kaj se meri z voltmetrom in kaj z ampermetrom. Malo ljudi se bo vprašalo: "Za kaj je spajkalnik?" Vendar pa nima vsak električar v svoji opremi tokovnih klešč. To orodje je zelo uporabno in lahko močno skrajša čas električna dela. Poleg tega lahko to napravo uporabite za merjenje napetosti in frekvence toka v tokokrogu. Z njegovo pomočjo lahko izmerite tudi moč v tokokrogu, dejansko obremenitev omrežja in celo preverite števce električne energije, na primer preverjanje odčitkov z dejansko porabo. Ta članek opisuje, kako orodje deluje in kako ga uporabljati. tokovne klešče(TK) na primeru modelov DT 266 FT in Fluke. Ta navodila veljajo za skoraj vse tovrstne naprave.
Princip delovanja
Kot že ime pove, so sponke TK ali Dietze zasnovane za merjenje izmeničnega toka v tokokrogu, ne da bi ga prekinili. Delovanje instrumenta za merjenje toka temelji na principu preprostega tokovnega transformatorja. V tem primeru je primarno navitje vodilo ali kabel z izmerjenim tokom, vlogo sekundarnega navitja pa igra objemka objemke, znotraj katere je drugo večobratno navitje, navito na izdelanem magnetnem jedru iz feromagnetnega materiala. AC v žici (primarna tuljava) ustvarja izmenično magnetno polje, katerega napajalni vodi prehajajo skozi sekundarno navitje in v njem vzbujajo EMF, sorazmerno z velikostjo toka v prvi tuljavi. Tako lahko z merjenjem nastajajočega EMF ugotovite jakost toka v prvi tuljavi (žici).
Oblikovanje
Sodobni merilniki tokovnih klešč, ne glede na proizvajalca in modifikacijo, vsebujejo naslednje elemente: magnetna vezja s premičnim nosilcem, stikalo za merilna območja, zaslon, izhodne priključke za sonde (v tem primeru se lahko sponke uporabljajo kot običajni multimeter) in gumb za določanje trenutnih meritev (slika spodaj).
Slika 1 – TK S-line DT 266 FT
Večina sodobnih števcev toka vključuje tudi notranji diodni mostični transformator. V tem primeru so sponke sekundarnega navitja povezane preko šanta. Glede na obseg merjenih tokov so lahko tokovne klešče enoročne (za napetosti do 1000 V) ali dvoročne z dodatnimi izoliranimi ročaji (za napetosti od 2 do vključno 10 kV). Naprave za merjenje toka, namenjene meritvam nad 1 kV, imajo dolžino izolatorja manj kot 38 cm in ročaje najmanj 13 cm.
Na ohišju naprave sta praviloma navedena varnostna kategorija in največji izmerjeni tok. Na primer:
Varnostna pravila pri delu
Merilne klešče se lahko uporabljajo samo v zaprtih prostorih ali na prostem v suhem vremenu. Tok je mogoče izmeriti tako na kablih, prekritih z izolacijo, kot na golih. Pred uporabo mora oseba nositi zaščitne rokavice, pod noge postaviti dielektrično podlago in nositi posebne škornje.
Vrstni red meritev
Uporaba klešč praviloma ne povzroča posebnih težav. Pred uporabo orodja morate biti zelo pozorni na varnostne ukrepe, kot smo že omenili. 
Kako pravilno uporabljati merilne klešče:
Pogosto je težava pri uporabi merilnih sponk v izolaciji enega vodnika: ko poskušate odčitati odčitke iz običajnega kabla, ki prihaja iz vtičnice, se mora na zaslonu prikazati nič. To se zgodi, ker tokovi fazna žica in nevtralni vodnik enake velikosti in nasprotne smeri. Posledično se magnetni tokovi, ki jih ustvarijo, medsebojno kompenzirajo. Če so trenutni odčitki različni od nič, potem to kaže na prisotnost , katerega vrednost je enaka dobljeni vrednosti. Zato morate za meritve najti mesto, kjer so žice ločene, in izolirati eno jedro. Kot takšno mesto lahko uporabite stikalna plošča ali mesto, kjer je priključena fazna žica odklopnik. Vendar tega ni vedno mogoče storiti, kar omejuje obseg uporabe klešč.
Če se med postopkom merjenja na zaslonu prikaže enota, to pomeni, da je trenutna vrednost v žici izven merilnega območja. V tem primeru je treba s stikalom povečati območje merjenja toka. Pri meritvah na težko dostopnih mestih lahko uporabite gumb Zadrži. Z njegovo pomočjo lahko zabeležite rezultat zadnje meritve in si ga ogledate tako, da odstranite klešče. Če drugič pritisnete Drži, lahko ponastavite vrednost.
Kako delati s tokovnimi kleščami, si lahko jasno ogledate v spodnjih video navodilih:
Pravilna uporaba orodja
Uporaben "trik"
Če morate izmeriti majhno vrednost toka, morate narediti več obratov žice na odprtem magnetnem krogu in nastaviti stikalo za območje na minimum. Po tem je potrebno opraviti odčitke in za določitev dejanske vrednosti dobljeno število deliti s številom zavojev rane.
Primer uporabe
Navedimo primer, kako uporabljati tokovne klešče pri merjenju obremenitve v omrežju 220 V, na primer v stanovanju. V tem primeru mora biti stikalo nastavljeno na položaj AC 200. Nato morate izolirani vodnik prijeti s tokovno kleščo in odčitati. Po tem je treba dobljeno vrednost toka pomnožiti z omrežno napetostjo 220 V. Na primer, če naprava prikazuje 5 A, bo poraba energije v omrežju P = U * I = 5 * 220 = 1100 W oz. 1,1 kW. Dobljeno vrednost lahko uporabimo za preverjanje delovanja števcev električne energije.
Na koncu predlagamo ogled videoposnetka, ki nazorno prikazuje, kako uporabljati tokovne klešče DT-266 in Fluke 302+, ki sta danes zelo priljubljeni:
všeč( 0 ) ni mi všeč( 0 )