Для замера параметров напряжения на фазном кабеле или проводе, необходимо получить доступ к его оголенной части (клемме, зачищенном от изоляции участке) и нулевому проводу. В случае, когда необходимо узнать напряжение цельного провода в изоляции, находящимся в распределительном щитке при большом количестве контактов, используют токоизмерительные клещи. Как они работают, какие режимы поддерживают и где используются, рассмотрим ниже.
ЧТО ТАКОЕ ТОКОИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ КЛЕЩИ
Клещи для измерения тока представляют собой прямоугольный корпус с LCD-дисплеем и рабочей частью. Последняя имеет неподвижную сторону и открывающуюся. В закрытом состоянии образуется кольцо, куда требуется поместить кабель. Для этого пользователь нажимает на рычаг/курок, раздвигая зажим. Отпустив его, кольцо закрывается. В зависимости от ширины раскрытия рабочей части получится вести работу с проводами разного диаметра (2-20 мм или 2-40 мм и т. д.).
На корпусе есть регулятор параметров электрического тока, позволяющий задать необходимый режим для измерения. Кабель в обмотке, по жилам которого протекает ток, образует вокруг себя электромагнитное поле. Именно его улавливают клещи, обрабатывают характеристики и выводят данные на экран. Прямого контакта с оголенными проводами не требуется. Также отсутствует необходимость в подключении нулевого провода для определения напряжения фазы. Замеры можно выполнить на любом участке кабеля, а не только рядом с клеммами, автоматом, разъемами.
ЧТО ИЗМЕРЯЮТ
Токоизмерительные клещи способны замерить 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 прибора, он способен выполнять такие замеры с напряжением до 600, 1000 и свыше 1000 V. Выбирая аппарат, важно знать максимальные параметры сети, чтобы смело пользоваться измерительным прибором.
ГДЕ ИСПОЛЬЗУЮТСЯ
Сейчас токоизмерительные клещи стали одними из самых распространенных приборов у электриков и используются для:
- 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 для выполнения замера не требуется оголять токонесущую часть кабеля, снимать показания можно практически на любом участке. Например, на производстве требуется подключить новый станок, но поблизости нет щитовой или коробки, зато пролегает целая связка кабелей. Последовательно обхватив каждый из них получится узнать силу тока и напряжение, что поможет выбрать подходящий провод для запитывания агрегата и сэкономить на прокладывании новой линии.
При ремонте автомобиля клещи с токоизмерительной функцией помогут вычислить силу тока и выбрать оптимальную линию для подключения дополнительного клапана и прочих устанавливаемых узлов.
При работе в щитовой и при большом объеме замеров, использование клещей ускоряет процесс и повышает производительность. Действие происходит в одно касание, и не требуется искать, куда приходит определенный провод на шину, чтобы произвести замер.
Еще токосъемные клещи используются для поиска утечки тока. Если выявлено, что в сети нет номинальных значений, значит напряжение куда-то уходит. Обхватив нулевой провод и увидев любое значение выше 0, можно легко найти причину падения мощности.
УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ
Клещи для измерения тока работают по принципу электромагнитной индукции, реагируя на электромагнитное поле, всегда образующееся вокруг проводника. По его характеристикам происходит автоматическое вычисление параметров тока и готовые значения выдаются на экран.
Внутри клещей используется трансформатор с первичной и вторичной обмоткой. Первичная обмотка выведена на обхватывающую рабочую часть и непосредственно взаимодействует с электромагнитным полем кабеля. Далее напряжение уходит на вторичную обмотку и датчик Холла, измеряющий значения. Анализ данных происходит по заложенным формулам и коэффициентам трансформации, при которых рассчитывается величина электрического тока в проводе.
КАК ПОЛЬЗОВАТЬСЯ ТОКОИЗМЕРИТЕЛЬНЫМИ КЛЕЩАМИ
Для съема показаний с провода необходимо разжать клещи и обхватить выделенный проводник. Держать прибор требуется перпендикулярно кабелю. Замер произойдет автоматически и на экране высветится значение.
В зависимости от того, что требуется узнать о проводнике, предварительно выставляется соответствующий режим (сила тока, напряжение, тип тока — постоянный или переменный). Если напряжение не известно, то начинают с максимальных значений на тестере, чтобы избежать порчи прибора. Но во многих современных моделях стоит защита от перегрузки, спасающая электронную часть клещей от ошибок пользователя.
Замер сопротивления кабеля можно проводить только на обесточенных сетях, иначе отобразится неверное значение. Проводник в этот момент должен быть без нагрузки.
Если до нужного кабеля дотянуться клещами можно, но при этом оператор не видит значения на экране, предусмотрена кнопка Hold. Она "замораживает" показания на дисплее и, когда Вы уберет прибор от кабеля, сохранит их для Вас.
В случае работы с низковольтными сетями тестер может не улавливать слабое электромагнитное поле. Тогда применяют проверенную хитрость — наматывают несколько витков провода на токоизмерительную часть. Такая обмотка повышает электромагнитную индукцию и клещи отобразят суммарные параметры тока. Для получения точного значения цифры потребуется разделить на количество витков. Например, прибор показал напряжение 9 V, но использовалось три витка обмотки, чтобы тестер заработал. Значит настоящее напряжение в цепи 3 V.
ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ
К плюсам токоизмерительных клещей относят:
- компактные размеры тестеров;
- максимальную легкость работы — просто обхватить нужный провод;
- пригодность для эксплуатации с высоковольтными цепями и низковольтными схемами;
- интересные комплектации (возможность совмещения с мультиметром, датчиком температуры, определителем частоты тока и пр.).
Из минусов можно выделить погрешность, возникающую при неправильном удержании клещей в момент съема показаний. Если рабочую часть держать не перпендикулярно, то выдаваемые значения могут отклоняться от фактических на 3-5%. Еще клещи реагируют на соседние электромагнитные поля от кабелей, пролегающих рядом. Поэтому нужный проводник требуется немного отодвигать от остальных, иначе будут помехи от наводки.
РЕЖИМЫ ИЗМЕРЕНИЙ
Кроме выбора измеряемых параметров токосъемные клещи могут отличаться и по способу замера. Основной — это косвенный или непрямой, когда нет непосредственного контакта с токоведущими оголенными частями и задействована электромагнитная индукция. Это безопасно, позволяет работать с разными диапазонами напряжения и силы тока, а также очень просто даже для новичков. За короткий промежуток времени можно выполнить большее число замеров. Но если величина тока мала, то большинство токоизмерительных индукционных приборов выдают большую погрешность.
Прямой режим измерения подразумевает наличие в корпусе клещей дополнительных разъемов, куда подсоединяются штекеры с проводами и щупами на конце. Для выполнения замера понадобится прислонить один щуп к оголенной части проводника, а второй к нулю. Такой метод дает результаты с повышенной точностью, поскольку исключается погрешность от наводки или неправильного удержания. Но работа ведется гораздо медленнее и проверить можно только участок, расположенный между электродами. Ввиду коротких проводов добираться до удаленных клемм в щитке неудобно, ведь нужно поддерживать и сам прибор с дисплеем.
Второй вариант с двумя режимами измерения универсален по использованию. Это самый функциональный тип токовых клещей.
В ЧЕМ ОТЛИЧИЕ ОТ МУЛЬТИМЕТРА
Мультиметры в отдельном исполнении работают только прямым методом, требующим непосредственного контакта с оголенными проводами. Поэтому для частой пайки микросхем и ремонта бытовой техники мастера-электрики выбирают их. Токовые клещи подходят больше для работы с открытой проводкой агрегатов, зданий, электрических механизмов, щитовых, авторемонта. Но если купить токоизмерительные клещи со встроенным мультиметром, то такая модель заменит оба прибора.
ВИДЫ КЛЕЩЕЙ
Токосъемные измерительные клещи разделяются по форм-фактору и возможностям, а также внутреннему наполнению на следующие виды:
- Цифровые — имеют микроконтроллер, обрабатывающий данные с первичной обмотки трансформатора. Обладают компактным корпусом и выдают точные значения, независимо от расположения прибора (в руках мастера или на твердой подставке). Являются самыми распространенными для бытового ремонта и профессиональной деятельности. Стоимость зависит от фирмы-производителя и функционала.
- Аналоговые — наделены стрелочным циферблатом с разметкой под вольты и амперы. Напряжение с первичной обмотки выводится на табло, где стрелка указывает значение. Такие токовые клещи дешевле и проще, но при удержании в руках дают большую погрешность.
- Высоковольтные — специализированное оборудование для измерения тока в высоковольтных проводах, находящихся под нагрузкой. Они имеют улучшенную изоляцию и диэлектрические вставки, чтобы оператор не приближал свои руки непосредственно к токонесущим частям. Используются только для определения характеристик переменного тока.
Совмещенные клещи с мультиметром, о которых мы писали выше, являются еще одной разновидностью токоизмерительного прибора, но называются наоборот — мультиметр с клещами.
Еще токовые клещи бывают одноручные и двуручные. Первые имеют открывающуюся часть сбоку, приводимую в движение рычагом/курком. Для этого задействуют большой или указательный палец, а все действия выполняются одной рукой. Инструмент удобен для работы на высоте, но ввиду размеров подходит для кабелей с сечением 20-36 мм.
Двуручные клещи открываются посередине и имеют две одинаковые рукоятки с изоляционным покрытием. Использование происходит обеими руками. Они крупнее одноручных аналогов, но позволяют обхватывать более толстые провода с сечением до 40-60 мм.
МЕРЫ ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ ПРИ РАБОТЕ
Любое оборудование, контактирующее с проводниками, потенциально может нести угрозу здоровью. Это относится и к токовым клещам, а также работе с маломощными сетями. Согласно Технике Безопасности, использовать измерительные приборы в профессиональной отрасли с напряжением свыше 1000 В должны только два человека (для наблюдения и помощи в экстренной ситуации). Обязательно применяются средства индивидуальной защиты в виде диэлектрических перчаток и очков на глаза, а также электроизолирующей каски. Электроустановки III и IV групп могут обслуживаться одним мастером.
При задействовании токоизмерительных ручных клещей запрещено:
- выполнять проверку сопротивления на кабеле, находящемся под нагрузкой;
- дотрагиваться руками до оголенных участков проводов, клемм, зажимов;
- переключать режимы тестера, когда провод находится в обхвате клещей;
- использовать прибор там, где напряжение выше допустимых пределов конкретной модели.
Поскольку токоизмерительные электронные клещи имеют жидкокристаллический дисплей, его нужно беречь от механических повреждений, иначе прибор станет бесполезен (разливается черное пятно по экрану и цифр не видно). Приобретите специальный кейс для ношения и хранения. При долгой работе в мороз, кристаллы могут замерзать и показывать цифры не полностью, поэтому длительная эксплуатация на холоде не допускается.
