Merjenje količine električne energije, ki je prešla v časovni enoti skozi prečni prerez prevodnika (tokovna jakost - I), se tradicionalno izvaja, ko je tokokrog prekinjen s posebno napravo, ki je v tem trenutku priključena, ki opravi meritev. Tokovne klešče se uporabljajo za določanje jakosti elektromagnetnega polja, ki se pojavi v bližini prevodnika. Njihova uporaba pospeši in poenostavi postopek merjenja.
Vsebina
Kaj merijo klešče?
Preden kupite to napravo, se morate odločiti, za kakšen namen so merilne klešče namenjene.
So transformator s priključenim ampermetrom. Sama naprava je primarno navitje transformatorja. Namestitev prevodnika v notranjost pomaga inducirati električni tok na navitje zaradi nastalega elektromagnetnega polja. Nato vstopi v sekundarno navitje tuljave, ki ga odčita ampermeter. Odčitki te naprave se ponovno izračunajo s popravkom transformacijskega razmerja, navedenega na njem. Transformator ne deluje z enosmernim tokom, zato so opisane tokovne klešče za izmenični tok.
Za vrednosti, merjene pri enosmernem toku, se uporabljajo danes izdelane elektromerilne klešče.Namesto ampermetra je postavljen Hallov senzor za zaznavanje prisotnosti in napetosti elektromagnetnega polja.
Z uporabo teh instrumentov se opravijo naslednje meritve:
- Obremenitev omrežja, ki je na voljo pri dejanski obremenitvi;
- Natančnost odčitkov različne opreme, namenjene merjenju električne energije, s primerjavo odčitkov na njih z odčitki, pridobljenimi z merjenjem s kleščami;
- Moč gospodinjskih in profesionalnih električnih aparatov.
Klešče za enosmerni tok so dražje od svojih kolegov izmeničnega toka, vendar so natančnejše in imajo boljše kazalnike kakovosti.
Orodje, ki se uporablja v povezavi z digitalnim multimetrom, uporabniku prihrani težave pri izračunu želene vrednosti, saj ima naprava vgrajen kalkulator.
Načelo delovanja klešč
Pri kateri koli metodi je osnovno načelo merjenje. Enako je, ali se multimeter uporablja za vsakodnevno uporabo (do 1000 V) ali za profesionalno uporabo (nad 1000 V). Gospodinjska klešča so enoročna, profesionalna pa večinoma dvoročna. Pri delu z visokonapetostnimi omrežji je smiselno kupiti profesionalne instrumente.
Električne klešče, priključene na multimeter, vam omogočajo merjenje v naslednjem zaporedju
- zaznana je žica za merjenje električnega toka (obseg orodja okoli več žic med meritvijo prispeva k napačnemu rezultatu);
- izberite obseg in način testerja - če vrednost I ni znana, se meritve začnejo z največjim merilom;
- v tokovne klešče postavite vodnik, v katerem želite meriti I (za natančno meritev je žica nameščena pravokotno na sredino glede na telo naprave).
Način merjenja je samodejen, številke so prikazane na zaslonu.
S preprostim primerom lahko pokažemo, kako preveriti obremenitev v omrežju 220 V.Položaj stikala na sponkah za merjenje toka je AC 200, sponke objamejo vodnik in nato odčitajo. Najdemo produkt izmerjene vrednosti in napetosti. Izračunano vrednost lahko primerjamo z vrednostmi iz števca električne energije.
Sestavni deli merilnih klešč
Električne klešče imajo naslednje osnovne elemente:
- konektorji, v katere so priključene ustrezne sonde;
- Zaslon, ki prikazuje rezultat meritve;
- stikalo za način delovanja;
- gumb za sprostitev orodja;
- magnetna žica (klešče same).
Pri merjenju enosmernega toka instrumentna shema vključuje:
- transformator električnega toka;
- usmerjevalni most.
Sekundarno navitje je s ključi povezano s sklopom shuntov.
Tokovne klešče so razdeljene na eno- in dvoročne. Enoročne klešče združujejo ročaj in izolacijski del. Odpiranje se izvede s potisno ročico. Delo poteka z eno roko.
Dvoročne naprave imajo ročaje večje od 13 cm, izolacijski del pa 38 cm ali več. Oblikovalska značilnost je njihova uporaba z 2 rokama.
Pri nakupu se odločite, kako izbrati pravo orodje. V maloprodajnih mestih je na voljo velik izbor teh naprav z različnimi funkcionalnostmi, od katerih je odvisna cena. Pri nakupu se mora potrošnik odločiti za potrebne funkcionalnosti, od katerih so nekatere morda nepotrebne.
V osnovi je orodje zasnovano za opravljanje naslednjih nalog:
- izmeri omrežno napetost in daj ampere;
- določi frekvenco električnega toka;
- testne žice.
Načini merjenja
Obstajata 2 načina za določanje amperaže:
- neposredno;
- Posredna (induktivna) meritev.
Prva metoda se izvede s priključitvijo ampermetra na odprto vezje. Skozi napravo teče električni tok, na zaslonu se prikaže informacija o vrednosti I.
Prednosti te metode so:
- Natančnost merjenja, odvisno od razreda opreme;
- enostavnost in dostopnost meritev.
Slabosti:
- zaradi konstrukcijskih značilnosti ni mogoče izmeriti velikih vrednosti električnega toka;
- Nemogoče je izmeriti parametre vezja brez prekinitve;
- meritve se izvajajo samo v tokokrogu, ki je priključen na napravo.
Če klešče deluje kot tokovni transformator v vlogi sekundarne tuljave, potem se uporablja induktivna metoda.
Njegove prednosti so:
- varnost;
- Izmeriti je mogoče velike vrednosti električne energije;
- Za meritve ni treba prekiniti tokokroga;
- mobilnost izvedenih meritev.
Ni pa brez slabosti:
- meritev ni mogoče opraviti na težko dostopnih mestih;
- pri majhnih vrednostih določenih parametrov - velika napaka.
Pri uporabi tega orodja za električarja je koristno poznati nekatere nianse, ki izboljšajo kakovost operacij.
Če razmišljate o uporabi klešč za merjenje toka, ko je vrednost I v prevodniku premajhna, ki jo preizkuševalec ne določi natančno, morate uporabiti navitje prevodnika na enem od delovnih delov naprave. Na zaslonu je prikazana skupna vrednost, točna vrednost je določena z razmerjem dobljene vrednosti glede na število obratov.
Če je vrednost električnega toka višja od največje možne vrednosti za tester, se na zaslonu prikaže "1". Obseg meritev, ki jih je treba opraviti, se poveča, te se ponavljajo.
Uhajajoči tok se zazna tako, da se poišče na ozemljitveni žici, pa tudi, ko se za merjenje ničelnega in faznega toka uporablja merilna sponka. Če se na zaslonu prikaže številka, ki ni "0", je prišlo do puščanja, okvaro izolacije je treba iskati na ohišju.
Z gumbom "Hold" lahko model tokovnih klešč meri električni tok na težko dostopnih mestih.Pri takem dejanju tokovna sponka prekrije žico, nato se pritisne ta gumb, kar povzroči, da se vrednost fiksira na zaslonu, nato pa se prikaže na katerem koli dostopnem mestu.
Stikalo za način merjenja je lahko v različnih položajih, odvisno od vrednosti, ki se meri. Tako se pri določanju enosmernega toka postavi v položaj "DCA" in napetost - "DCV", za izmenične vrste - "ACA" oziroma "ACV". Prav tako stikalo omogoča izvedbo testa, preverjanje diod in upora.
Sonde so povezane prek konektorjev različnih barv, ki imajo različne oznake alfa simbolov. Rdeča žica je priključena na isti konektor z oznako "VΩ". Za priključitev merilnika izolacije se uporablja konektor iste barve "EXT". Nevtralna žica je priključena na konektor iste barve z oznako "COM".
Varnostni ukrepi med delovanjem
Interakcija z vsemi napravami, ki pridejo v stik z elektriko, zahteva upoštevanje določenih varnostnih ukrepov. Zadevne klešče niso izjema. Med aktivnimi operacijami, ki jih izvajajo, je prepovedano:
- ko so priključeni na tokovne elemente, da se dotikajo odprtih konektorjev;
- merjenje upora pri delu pod napetostjo;
- preklopna območja, ko je vodnik v orodju;
- presega največjo preobremenitveno zmogljivost orodja za določeno območje.
Delo s profesionalnim orodjem v električnih inštalacijah z napetostjo nad 1000 V opravljata 2 delavca: 1 s III skupino in 1 s IV skupino.
