Токовые клещи – многофункциональный прибор, способный измерять силу постоянного или переменного тока, сопротивление, напряжение и другие параметры. Они часто используются при выполнении монтажных видов работ под высоковольтным напряжением. Главным преимуществом клещей перед остальными приборами является простота и безопасность использования, так как измерение возможно проводить без разрыва цепи на изолированном проводнике.
Токоизмерительные клещи
Устройство и принцип работы клещей
В практической работе электрика нередко возникают ситуации, когда есть необходимость измерить ток, протекающего в проводнике, без разрыва цепи
Большая часть токовых клещей состоит из таких элементов:
- разъемный подпружиненный магнитопровод;
- кнопка раскрывания магнитопровода;
- переключатель схемы измерения, то есть диапазона токов;
- дисплей;
- гнезда для подсоединения щупов;
- ручка;
- кнопки настройки и занесения информации в память.
На заметку! Для питания токовых клещей может использоваться электрическая энергия измеряемой цепи или комплект автономных источников напряжения, например, двух батареек АА.
Рабочую часть прибора составляют магнитопровод и измеритель, соединенные в одном корпусе. Для проведения измерений достаточно раскрыть сердечник нажатием на ручки прибора. Работают токовые клещи по принципу одновиткового трансформатора. Функцию первой обмотки выполняет провод, непосредственно выполняющий измерения. Ко вторичной обмотке присоединен амперметр. Величина тока в цепи определяется после измерения тока во вторичной обмотке. При этом учитывается коэффициент трансформации прибора.
После подключения к сети в магнитопроводе создается переменный поток, он индуцирует ЭДС во вторичной обмотке. Созданный в этом узле ток измеряется амперметром и выдается на экран. В современных моделях клещей вторичная обмотка подключается через шунты.
Разновидности
По рабочему напряжению и устройству все модели токоизмерительных клещей делятся на следующие типы.
- Одноручные – в электроустановках до 1 кВт. В конструкции они объединили рукоятку с изолирующей частью. Магнитопровод в этой разновидности раскрывается с помощью нажимного рычага. Работать этим прибором можно одной рукой.
- Двуручные – в электроустановках 2-10000 вольт. Размер изолированной части у этой разновидности не менее 38 см, ручек – 13 см. Конструкция этих клещей предполагает работу двумя руками.
Существует также классификация токоизмерительных клещей по типу индикатора:
- аналоговые – со стрелочным дисплеем, на котором нанесена шкала;
- цифровые – снабжены жидкокристаллическим дисплеем.
Аналоговые приборы, несмотря на появление современных цифровых, не потеряли популярность. Их основной плюс – энергонезависимость. Стрелочные клещи удобнее в использовании, быстро реагируют на резкую смену значений силы тока.
Самым старым типом токовых клещей является катушка (пояс) Роговского
Но аналоговые устройства уступают цифровым по выдаче результата, поскольку измеряемая величина определяется только по градусной шкале.
В токовых клещах с мультиметром есть возможность записывать показания при колебаниях тока и напряжения, замеряемой реактивной мощности в системный журнал. Такой прибор, кроме процессора, АЦП, оперативной памяти и микросхемы ПЗУ с микропрограммой, содержит чип для долговременного хранения данных – флеш-память. Для удобства передачи данных на ПК и мобильные устройства, их обработки с помощью специальных приложений, в приборе предусмотрен интерфейс microUSB или беспроводная связь по Wi-Fi или Bluetooth.
Для надежности микросхемы на управляющей плате встроена защитная экранировка от наводок. Они все надежно удалены, «отвязаны» от высоковольтной части схемы, через шунты которой проходит высокое напряжение в сотни вольт.
Преимущества и недостатки токовых клещей
Достоинства:
- измерение силы тока без разрыва цепи;
- возможность безопасной работы с высоковольтными сетями;
- большой выбор моделей с разными функциями;
- удобство при проведении измерений в труднодоступных местах.
Недостатки:
- зависимость точности измерений от правильности расположения прибора во время работы;
- неточность результатов при использовании дешевых моделей.
Токовые клещи
Критерии выбора
При подборе необходимой разновидности клещей в первую очередь нужно определиться, какие минимальные и максимальные значения предполагается измерять. Второй по важности параметр – размер устройства. Его выбирают, исходя из диаметра контролируемых проводов или шин.
Как выбирать токоизмерительные клещи
Дополнительные критерии выбора выглядят так.
- Тип тока. Для работы с переменным и постоянным током нужны приборы с маркировкой AC и DC. Только для переменного – AC, постоянного – DC.
- Тип датчика. Есть приборы, которые показывают размеры силы тока в разных величинах, к примеру, в мА, А, АС.
- Материал корпуса. Он должен быть качественным, обеспечивающим защиту от поражения током. Лучшие модели выполнены из обрезиненного пластика.
- Набор функций. Не стоит переплачивать за многофункциональные приборы, многие возможности которых не применяются в бытовых условиях. Домашнему мастеру достаточно модели, позволяющей определять сопротивление цепи и ее «прозвонку», напряжение.
Качественные приборы должны иметь следующие функции.
- Возможность пускового броска, что позволяет измерить силу тока электродвигателя.
- Дисплей с возможностью автовыбора диапазона. Это позволит не тратить время на настройку при смене условий.
- Подсветка дисплей для работы в разное время суток и труднодоступных местах.
Лучшие марки токовых клещей
Выпускаемые модели токоизмерительных клещей длятся на 2 группы: бытовые (бюджетные) и профессиональные. Для домашнего использования лучше подойдут недорогие универсальные приборы – тестеры с датчиком Холла. Эти устройства способны полноценно заменить обычный мультиметр «цешку» в быту.
Мнение экспертаКузнецов Василий СтепановичДля профессионального использования необходимо рассматривать приборы в более дорогом ценовом сегменте, поверенные и зарегистрированные в Госреестре СИ. Как правило, они оснащены вспомогательными элементами, такими как выносные клещи или двойной датчик Холла. Они измеряют в более широком диапазоне и с наименьшей погрешностью. Зачастую такие устройства способны проводить расчеты без подключения к компьютеру, имеют множество других полезных функций.
Топ-5 бытовых устройств
К бюджетным относятся приборы, которые стоят не более 1000 рублей. Они имеют простую конструкцию и предназначены для выполнения базовых бытовых задач.
IEK Expert 266C. Прибор со щупами, оснащенными ферритовыми сердечниками, которые изолированы от открытых участков проводов во время измерений. Принцип работы основан на появлении колебательного контура при протекании тока, возникновении магнитной индукции и дальнейшем преобразовании полученных значений. Размер зажима – 50 мм, вес — 432 г.
Мнение экспертаЛевин Дмитрий КонстантиновичКроме силы и напряжения тока, прибор измеряет величины активного сопротивления и температуры. Облегчает управление клещами индикация полярности, перегрузки и разряда батареи.
Ресанта DT 266C. Модель обладает 3,5-разрядным ЖК-дисплеем, что облегчает считывание показаний. Три входных разъема имеют защиту от перегрузки — это обеспечивает стабильную работу и долгий срок службы прибора. В комплектацию входят батарейка типа «Крона», щупы и ремешок для переноски. Могут измерять напряжение, ток, сопротивление и проверять изоляцию. Размеры устройства 230 х 90 х 38 мм, масса — 320 г.
Stayer 59820. Компактная модель весом (всего 327 г) с низкой погрешностью измерений. Удобна для переноски в кармане и не утомляет во время продолжительной работы на весу. Крупный дисплей упрощает считывание показаний, понятная панель управления обеспечивает комфортную эксплуатацию неподготовленному мастеру. Индикатор разряда своевременно оповещает о необходимости замены батареи.
Duwi 26048 6. Модель отличается интуитивно понятным управлением и небольшими габаритами. Вес устройства 240 граммов, что делает клещи удобными в транспортировке. Размер зажима — 50 мм. Возможность фиксации последнего показания облегчает эксплуатацию измерителя.
Топ-5 профессиональных моделей
Токовые клещи премиум-класса имеют расширенный функционал, но при этом цена их на порядок выше. Такие модели имеет смысл приобретать для профессионального применения.
Fluke 376. Модель с гибким датчиком и, значительно упрощающим работу в труднодоступных местах. Диапазон измерений расширен до 2500А. Устройство имеет функцию записи минимальных, средних и максимальных значений, что позволяет отслеживать колебания показателей. Габариты модели 248х85х45 мм, размер зажима — 34 мм.
Фильтр низких частот и быстрая обработка сигналов дают возможность применять устройство в условиях сильных электрических помех, а также гарантируют получение точных показаний.
Laserliner Multi Clamp Meter XP 083.043A. Мощный прибор весом почти полкилограмма. Снабжен дисплеем с высоким разрешением, функцией отображения пиков и перепадов напряжения, режимом Hold, фиксирующим значения кратковременных скачков тока, светодиодным фонарем. Эти клещи подойдут для измерения силы тока, напряжения, сопротивления, емкости, температуры и прочих параметров в сети и проводниках, а также могут использоваться для первичного анализа полученных данных.
CEM DT-3351. Модель с крупным дисплеем, облегчающим считывание показаний. При длительном бездействии прибор автоматически отключается, что гарантирует экономичное энергопотребление. При размерах 294 х 105 Х 47 мм весит прибор 536 г. Усиленный пластиковый корпус не боится ударов и надежно лежит в руке благодаря обрезиненной поверхности. Функция Hold позволяет зафиксировать результат проведенного замера для последующего анализа. Недостаток устройства – сложные настройки и управление.
Appa A15. Прибор сочетает компактные размеры и расширенный функционал. Минимальная погрешность гарантирует получение точных данных. При необходимости расширения функциональности владелец может использовать прибор в качестве дополнения к мультиметру Appa 17/17A. Оптимальная рабочая температура для устройства — от 0 до 50 градусов.
Мегеон 70083. Модель обладает функцией автоматического определения и индикации полярности, что облегчает ее использование. Возможность зафиксировать полученные данные на экране упрощает проведение измерений в труднодоступных местах и последующий анализ. Рабочая температура находится в диапазоне 0-50 градусов. Вес модели — 410 граммов.
Клещи комплектуются щупами, батареей типа «Крона», термопарой K, что позволяет начать эксплуатацию сразу после покупки.
Сравнение характеристик различных моделей токовых клещей
Правила использования токовых клещей
Перед началом измерений нужно сначала определить место действия, подготовить прибор к работе. Для этого переведите поворотный переключатель в нужное положение. Если сила тока неизвестна, установите максимальное значение диапазона. Далее во время измерения поэтапно снижайте показатель для более точного результата.
Пример использования токоизмерительных клещей с открытым зевом
Устройства с датчиком Холла, из-за чувствительности к магнитным полям, перед измерением необходимо обнулить, нажав соответствующую кнопку «SEL» или аналогичную «REL». Чтобы выполнить замер необходимо проводник с током поместить внутрь магнитопровода.
Для этого:
- нажатием на клавишу разводите подвижные элементы магнитопровода;
- введите внутрь образовавшегося промежутка провод с током;
- отпустите клавишу и отследите полное соприкосновение подвижных контактов
- снимите показания с дисплея или шкалы.
Лучше всего силу тока мерить несколько раз для получения более точного результата.
Измерение на одном проводнике
Для более точного результата или для измерения малой силы тока, если это позволяет измеряемый проводник, сделайте несколько витков вокруг клещей. Полученный результат измерения поделите на количество витков, в результате вы получите уточненное значение измерения.
Частые вопросы
Можно ли пустить через клещи одновременно фазу и ноль?
Нельзя. В таком случае вектора магнитных полей взаимоисключают друг друга и прибор покажет ноль.
На экране загорается надпись HV или значение замирает на единице. Что это значит?
Это означает, что выбран неверный диапазон измерений. Необходимо выбрать больший.
При перемещении захвата вдоль провода при замере прибор показывает разные значения. Не говорит ли это о неисправности прибора?
Нет, прибор исправен. При перемещениях вдоль провода изменяется магнитный поток в магнитопроводе. Поэтому на вторичной обмотке клещей значения меняются.
Лучшие автомобильные аккумуляторы 2022 годаАвтомобильный генератор с приводом от ветрякаЗарядное устройство для автомобильного аккумулятора
Также смотрите: Таймер полива — особенности, разновидности, советы и рекомендации. Помимо того, вас наверняка заинтересуют бензиновые измельчители веток.