Непривычные токовые клещи

С измерением больших значений переменных токов в быту мы практически не сталкиваемся, соответственно многие из нас не только не видели, а может и не слышали про токовые клещи и этому есть ряд аргументированных причин:

  1. В квартире, офисе проводка практически всегда "запрятана" в стене и извлекается только во время ремонта или аварии (короткого замыкания, обрыва и др.).
  2. Если электрик проложил провода достаточного сечения и рассчитал максимальный ток автомата аварийного отключения, а потребитель не подключает нагрузку большей мощности чем запланировано, а значит не превышает допустимый ток, проблем не будет годами и на электрощиток придется заглядывать раз в месяц, только чтобы снять показания счетчика.
  3. В отличие от измерения напряжения, для чего достаточно в розетку вставить 2 щупа мультиметра и мгновенно получить результат, для токоизмерительных клещей нужен участок фазного провода, под напряжением. А это непосредственно связано с безопасностью, поэтому без специальных знаний, и допуска вряд ли кто рискнет иметь дело с опасным электричеством.

Хотя с другой стороны суть бесконтактных измерений клещами как раз и заключается в получении значений тока безопасным образом. Чтобы не прошлось зачищать кабель специальными инструментами, разрывать цепь и вообще идея состоит в том, чтобы с минимальными подготовительными операциями получить быстро и точно желаемое значение силы тока.

Таким образом прибор гальванически развязан от тестируемого участка цепи. В свою очередь, это избавлять от необходимости отключать электрооборудование, прерывать технологический процесс и т.д.

 

Традиционно клещи переменного тока состоят из магнитопровода из металла или сплава, внутрь которого помещается проводник и путем наведения напряжения во вторичной обмотке и преобразования в цифру, получаем искомое значение.

Но существует ряд интересных, специальных разновидностей измерителей тока, которые ощутимо различаются по конструкции при сохранении общего базового принципа, о которых мы сегодня и поговорим.

Гибкая токовая петля

Размах клешней наиболее часто используемых в электротехнической практике токовых клещей составляет от 25 до 55 мм. Что в пересчете на сечение кабеля и протекающий ток, позволяет измерять силу тока до 400-1000 ампер.

Это немало и в большинстве случаев достаточно. Но не всегда.

Обычные клещи в этом случае "сдадутся". Не смогут захватить в силу ограниченных геометрических параметров.

И тогда на помощи приходит токовая петля. Это специализированный датчик для измерения токов, достигающих 3000 А.

Другое название – пояс или тороидальная катушка Роговского.

Это датчик тока, основное отличие которого от измерительных трансформаторов в "обычных" токовых клещах заключается в отсутствии ферромагнитного сердечника.

Это проводник, намотанный га немагнитную основу. В некоторых гибких измерительных клещах витки выполняются печатным образом.

 

Как измерять ?

Ведь петля замкнута. Но она размыкается, для чего предусмотрена защелка. Проволока размыкается, внутрь помещается провод с током и опять смыкается.

Да, придется потратить несколько секунд лишних, но для больших токов и вариантов других нет.

 

Клещи - приставка

Мы уже говорили о том, что практически не существует универсальных измерительных приборов, способных измерять токи не то что в сотни, а даже не десятки ампер. Тот же мультиметр измеряет до 10, максимум до 20 ампер.

Но здесь следует разграничить функции непосредственного измерения и индикации результатов.

То есть сами токовые клещи это всего лишь трансформатор, формирующий электрический сигнал, пропорциональный силе тока.

А значит если разделить функции измерения и отображения, даже наш слабенький мультиметр может показывать (но не измерять !) токи в сотни ампер.

Таким образом были разработаны клещи-приставки к приборам. Кстати не только к цифровым мультиметрам, но и например к осциллографам, что ощутимо расширяет возможности по визуализации формы сигналов и их параметров.

Другое название этой разновидности клещей – преобразователь тока. И на корпусе прибора и в технических характеристиках можно прочитать переводные коэффициенты, позволяют пересчитать по пропорции одну электрическую величину в другую.

Дело в том, что токи измеряются большие, а подавать на вход устройства необходимо величины, меньшие на несколько порядков.

Пример. Читаем коэффициент: 1мВ/А.

Это значит, что при измеряемом токе в 700 ампер, это значение будет преобразовано в 700 мВ или 0,7 В, а такую величину уже без проблем можно подать на вход и измерить мультиметром или вольтметром. И вообще любым цифровым тестером. Главное, чтобы разъемы щупов совпадали.

Особенно большой ассортимент преобразователей тока представлен, например в линейке токоизмерительных клещей APPA.

 

Клещи – вилка

Такой измерительный инструмент конечно ничего не накалывает. А название возникло из-за формы измерительных клешней. Здесь магнитопровод физически не замыкается. Просто внутрь вводится кабель и сразу наблюдаем результат на дисплее.

Быстро и удобно. По скорости измерения токов эта модель токовых клещей быстрее всех остальных – и токовой петли и традиционных с рычагом. Последний здесь вообще отсутствует по понятной причине.

 

Комбинированные

В зависимости от решаемых задач разработаны и всевозможные модификации клещей:

  1. Токовая петля + приставка. Здесь присутствует измерительная петля, но нет дисплея.
  2. Обычные клещи + подключаемая петля.