Токовые клещи — диагностический прибор для измерения напряжения или силы тока. Электрики используют его для замеров электросетей, микросхем и устройств. Измерение можно проводить даже при высоком напряжении. Токовые клещи — не только средство для измерения: с их помощью выполняют ремонтные и электромонтажные работы, а также определяют цельность электроцепи и диодных мостов.
Конструктивные особенности инструмента
Прибор позволяет измерять силу постоянного или переменного тока без разрыва цепи. Это большое преимущество, поскольку не нужно останавливать работающее оборудование.
Токовые клещи состоят из нескольких элементов:
- Трансформатор с размыкающимся магнитопроводом. С его помощью можно измерить силу электротока без разрыва цепи;
- Пульт управления в виде регулятора. Позволяет устанавливать интервал измерений. В некоторых моделях токовых клещей есть функция мультиметра;
- Дисплей. Необходим для отображения результатов измерения;
- Гнезда для подключения щупов. Ими оснащены мультифункциональные приборы. С их помощью можно измерить сопротивление, напряжение и другие величины.
Особое внимание в устройстве токоизмерительного прибора уделено размыкающемуся трансформатору.
В конструкции токовых клещей есть особая клавиша, которая отводит часть магнитопровода для размещения кабеля электроустройства, чтобы измерить величину силы тока. В обмотке трансформатора образуются ЭДС и ток, величину которого фиксирует прибор.
Сфера применения
Токовые клещи особенно востребованы у электриков. Тем не менее это измерительное устройство будет полезно при проведении следующих работ:
- Ремонт электроприборов для диагностики неисправностей и причин поломки;
- Измерение нагрузки в цепи;
- Определение мощности прибора;
- Контроль домашней электросети для выявления подключения чужих электроприборов;
- Выявление утечки тока на корпус устройства;
- Производство оборудования;
- Вычисление потребления электроэнергии для общей нагрузки по дому или квартире.
Принцип работы
Токовые клещи имеют особый зажим в верхней части конструкции, который позволяет бесконтактно измерять силу тока. Это более быстрый и безопасный способ измерения, поскольку электрик не трогает провода. Прибор работает по такому алгоритму:
- Проводник внутри магнитопровода создает электродвижущую силу;
- От ЭДС на вторичной обмотке наводится электроток, величину которого измеряет устройство;
- Этот ток имеет незначительную величину, поэтому микропроцессор устройства пересчитывает показания;
- Для пересчета применяется коэффициент трансформации с заданным значением, которое зависит от количества витков.
Полученные данные силы тока максимально близки к реальным величинам. Все токовые клещи имеют погрешность, величина которой зависит от модели прибора.
Как пользоваться токоизмерительными клещами
На первый взгляд, использовать токовые клещи не сложнее мультиметра. Тем не менее при работе с ними необходимо учитывать некоторые нюансы. Чтобы правильно использовать прибор, необходимо предварительно изучить инструкцию. Работа устройства зависит от нескольких особенностей:
- Если несколько проводников трехфазной цепи разместить внутри магнитопровода, устройство покажет суммарную силу тока;
- Определять значение силы тока в однофазной цепи нужно для одного провода. При размещении внутри магнитопровода сразу фазного и нулевого проводов прибор покажет нулевое значение. Например, так произойдет при попытке измерения силы тока в проводах бытовых электроприборов;
- При размещении сразу трех проводов трехфазной цепи внутри магнитопровода прибор покажет нулевой результат.
После выявления всех особенностей работы токовых клещей можно приступать к их эксплуатации. Как это происходит:
- Один из проводов, который запитывает электроприбор, нужно поместить внутрь кольца магнитопровода. Крайне важно расположить именно один провод однофазной цепи, иначе измерение нельзя будет провести;
- Затем нужно замкнуть кольцо магнитопровода;
- Поворотный указатель на приборе в зависимости от типа цепи устанавливают в положение АСА или DCA.
Как определить, какое значение нужно выбирать на указателе? Это наиболее сложный вопрос для новичков. Обычно на устройстве есть несколько величин тока для измерений: до 20А, 200А или 1000А. Перед тем как установить указатель на нужное значение, необходимо узнать мощность прибора. Если это бытовой электроприбор на 2 кВт, нужно 2000 Вт/ 220В, т.е. 9А.
Следовательно, на измерительном устройстве нужно установить указатель на отметку до 20А. Это гарантирует наиболее точный результат. Без расчетов указатель нужно ставить на максимальное значение, а затем измерять. После получения результата необходимо перевести указатель в меньший диапазон.
Поверка токовых клещей
Поверку токоизмерительных клещей нужно проводить раз в год, при условии, что устройство включено в Госреестр СИ и его применяют в сфере ГРОЕИ. Поверка определяет правильность работы устройства, а также соответствие его класса точности тем данным, которые указал производитель.
Этапы метрологической поверки токоизмерительного оборудования любого типа:
- Внешний осмотр для обнаружения повреждений и дефектов;
- Испытание на функционирование для проверки исправности и правильности работы прибора;
- Анализ безопасности прибора;
- Контроль фактических метрологических показаний прибора.
Метрологические характеристики прибора определяют методом сличения. Для этого применяют калибратор с токовой шиной и токоизмерительной катушкой. Калибратор обеспечивает высокую точность тестового параметра.
Поверка токоизмерительного оборудования всех видов и способов измерения проходит в лаборатории. Для этого применяют специальное тестовое оборудование, образцовые измерители и измерительные щупы прибора, который проверяют.
Процедуру поверки проводят согласно ГОСТам 8.497-83, МИ 2159-91, МИ 1202-86 и методикам, которые описаны в инструкции к оборудованию.