Как измерить постоянный ток клещами


Токовые клещи для измерения постоянного тока

При проведении измерений напряжения, вольтметр или мультиметр должен подключаться к определенному участку электрической цепи параллельным образом, а при измерении силы тока, амперметр располагают последовательно. Поэтому для замера силы тока производят искусственный разрыв цепи и подключают к нему устройство для измерений.

Чтобы упростить и ускорить процесс, используют токоизмерительные клещи, работающие по абсолютно другому методу. Они позволяют произвести замер интенсивности электромагнитного поля, которое всегда появляется вокруг любого проводника. В этом материале будут разобраны токовые клещи постоянного тока, каков принцип их работы и какие виды токовых клещей бывают.

Мультиметр с клещами Digital VC3266L

Что такое токовые клещи

Токоизмерительные клещи — это инструмент позволяющий замерять силу электротока не создавая разрывов цепи. К примеру, при использовании мультиметра при таком замере, придется всякий раз разрывать провод, что неудобно на практике.

Компактный и эргономичный прибор

Выглядят они как простой мультиметр с клещами типа «прищепка» сверху. Эту самую прищепку цепляют на провод, и прибор дает все показания на своем дисплее.

Принцип действия клещей

Первые токоизмерительные приборы подобного рода представляли собой своеобразные трансформаторы, к которым подключался обычный амперметр. Сами прищепки, являющиеся видимой частью прибора, одновременно представляют собой первичную обмотку трансформатора. При помещении в нее проводника, по которому течет ток, из-за своего электромагнитного поля он будет индуцироваться на эту обмотку. После этого электроток пойдет на вторичную обмотку. С нее и будут сниматься показатели.

Процесс измерения электротока в щитке с помощью многофункционального аппарата АКТАКОМ — АТК-4001

Важно! Первые виды этих приборов были простым дополнением к измерительным приборам и помогали удобнее фиксировать измеряемый провод.

Значения, которые показывал амперметр, приходилось рассчитывать дополнительно, поскольку требовалось учесть коэффициент трансформации. Еще один нюанс: работа только с переменным током, так как с постоянными значениями трансформаторы не работают.

Современные токовые клещи могут работать с любыми видами электротока, но для измерения постоянных значений вместо амперметра они используют датчик Холла, позволяющий фиксировать электромагнитное поле и его напряженность.

Устройство в комплекте с инструкцией по эксплуатации

Виды токовых клещей

Разновидности клещей зависят от внешнего вида, схемы исполнения и типа вывода результатов. Обычно их подразделяют на следующие категории:

  • Аналоговые или стрелочные. Они состоят из трансформатора с одним витком и измерительным аппаратом, подсоединенным к вторичной обмотке. Такие приборы более дешевые и наглядные, но обладают повышенной чувствительностью к механическим воздействиям и колебаниям. Аналоговые измерители, как правило, рассчитаны на определенную частоту;
  • Цифровые или электронные. В них показания выводятся на цифровой дисплей с помощью расчетов микропроцессора, и может быть настроен на показ различных величин;
Пример налогового (стрелочного) прибора
  • Мультиметр. Это универсальное средство для измерения всех параметров электричества. В нем клещи могут быть встроены прямо в корпус. Функции и характеристики мультиметра определяются его ценой и моделью. Часто в них имеется тот самый датчик Холла;
  • Клещи для высоковольтных сетей. Основное их предназначение — замер параметров силы тока в сетях, напряжение которых превышает 1 кВ. Этот вид имеет повышенную защиту и изоляцию и может крепиться к диэлектрическим штангам, чтобы электрик не приближался к сети слишком близко.

 

Схема подключения мультиметра для замера электротока

Для постоянного и переменного тока

Есть еще одна разновидность этого прибора, которую стоит вынести в отдельный раздел. В зависимости от специфики применения, токовые клещи бывают для постоянного и переменного тока. Действие первых основано на эффекте Холла. Из-за этого они сильно дороже, но качественней и надежней. Практически все модели для постоянного тока включают в себя измерители переменного напряжения.

MASTECH MS2138 для постоянного тока

Переменный электроток измеряется по принципу трансформатора, поэтому соответствующие модели дешевые. Также они не могут производить замер постоянного напряжения.

Важно! Разновидности этой категории не отличаются внешне. Для практичности и надежности рекомендуется брать прибор, имеющий делать измерение для электротока постоянной и переменной величины

Токовые клещи Uni-T UT201 для переменного тока

Конструкция токовых клещей

Конструкция токовых клещей предполагает наличие:

  • Разъемного магнитного провода, который сделан из ферримагнитной электростали. На него одета катушка, и представляющая собой вторичную обмотку;
  • Устройство отсчета, которое может быть выполнено в аналоговом или цифровом стиле, зависимо от модели и типа;
Строение электронной модели
  • Переключатель диапазона электротока, замер которого производится;
  • Специальные ручки и изоляция, за которые человек держит клещи при проведении измерений. Она актуальна для работы с высоковольтными сетями. При низковольтных показателях диэлектрические свойства выполняет сам корпус.
Правильное и неправильное измерение

Как правильно измерять ток с помощью токовых клещей для переменного и постоянного тока

Для измерения параметров постоянного тока первым делом нужно выставить диапазон его работы. Дальнейшая пошаговая инструкция имеет следующий вид:

  • Изолировать аппарат от проводов и других устройств дабы избежать ложных наводок;
Включение и сброс значений
  • Нажать кнопку обнуления. Часто ее обозначают как «Sel»;
Проверка сброса
  • Начать замер с учетом того, что нужно захватывать только один провод;
  • Ухватить провод так, чтобы он оказался в полости прищепки, и расположить его так, чтобы он оказался по центру;
Замер электротока при постоянном напряжении
  • Зафиксировать показания.

Значение может получиться с отрицательным знаком. Это определяется направлением течения тока. На губках прибора могут быть стрелки, которые показывают направление движения электротока. Следовательно, если прибор перевернуть, то будет показано значение без минуса.

Стрелка на клещах показывает направление движения сил тока

Для замера переменного электротока можно взять простую лампочку и подключить ее к сети на 220 Вольт. Дальнейший порядок таков:

  • Установить мультиметр в сектор измерения переменного тока ~А и зафиксировать показания;
Проверка показаний мультиметром
  • Произвести эти же измерения с помощью щупов и получить аналогичные значения. Цепь не должна быть разорвана.
Проверка показаний токоизмерительными клещами

Меры безопасности

При работе с подобным оборудованием следует придерживаться общих правил безопасности по эксплуатации электроизмерительных приборов, несмотря на то, что использование токоизмерительных клещей — процедура безопасная. Запрещается превышать величину выбранного диапазона электротока и менять диапазон в процессе замера. Нельзя также держаться незащищенными руками за оголенные щупы, которые не защищены диэлектриком.

Лампа — пример устройства, работающего при переменном токе от 220 В

Перед началом пользоваться любым прибором следует тщательно изучить пособие по эксплуатации и все инструкции. Это помогает не только не подвергать себя опасности, но и продлить срок службы устройства. Это очень важно, поскольку в пособии описывается настройка прибора, режимы его работы, принципы его безопасного использования. Более того, в таких мануалах рассказывается, в течение какого срока и каким образом нужно делать калибровку устройства. Делается она в специализированных центрах, а нужна для повышения точности измеряемых параметров.

Токоизмерительный прибор с защитными ручками для высоковольтных сетей

Таким образом, токоизмерительные клещи для постоянного тока — это удобный и практичный инструмент для определения силы электротока без размыкания проводов, как это делается в случае с амперметром или мультиметром. С его помощью можно в любой момент измерить электроток в автомобиле и его проводке, дома и на объектах прокладки, монтажа или обслуживания электрической сети.

Как использовать токоизмерительные клещи? Полное руководство для начинающих

Итак, вы встретили токоизмерительные клещи, суперзвезду всех мультиметров, о которых все говорят? И теперь ищете руководство, которое поможет вам правильно использовать его для измерения силы переменного и постоянного тока? Вы хотите владеть им, но имеет смысл сначала увидеть, как он работает, верно?

Что ж, вы попали в нужное место. Это полное руководство по , как использовать токоизмерительные клещи , структурированное с учетом потребностей начинающих пользователей и новичков.

Научиться работать с токоизмерительными клещами легко и просто. Вы уже на полпути, если знаете, как работать с универсальным мультиметром. Но важно знать небольшие различия между ними, что поможет вам принимать обоснованные решения при тестировании и устранении неполадок.

Профессиональный техник знает, как работают токоизмерительные клещи, и , как лучше всего использовать их в рабочей среде.

Дополнительные инструкции по использованию мультиметра:

Что такое клещи?

Токоизмерительные клещи - это усовершенствованный вариант обычного мультиметра с основным отличием в виде зажимной конструкции наверху, которая позволяет бесконтактно измерять ток и напряжение.

Вы можете «зажать» эту конструкцию вокруг проводников (например, провода), чтобы определить ток, проходящий через нее.

Токоизмерительные клещи Fluke 325

Исходя из этого основного принципа, современные токоизмерительные клещи имеют функции, позволяющие измерять несколько величин, функции, упрощающие поиск и устранение неисправностей и анализ, и, в конечном итоге, дополнительные меры безопасности.

Так как вам не нужно вручную подключать измерительные щупы / провода к цепям под напряжением, а также не нужно отключать систему для измерения, токоизмерительные клещи быстро стали одним из самых важных инструментов в жизни электрика .

Основные различия между токоизмерительными клещами и цифровым мультиметром

Ниже приведены отличия токоизмерительных клещей от цифрового мультиметра:

  • В основном используются для измерения силы постоянного и переменного тока
  • Бесконтактное измерение количества
  • Более низкое разрешение (только до сотых долей) единицы)

Токоизмерительные клещи и цифровой мультиметр (DMM) обычно идут рука об руку, поскольку вы не можете использовать их взаимозаменяемо для некоторых приложений тестирования.

См. Также: Обзоры лучших цифровых мультиметров

Основные компоненты и структура токоизмерительных клещей

Прежде чем мы перейдем к использованию токоизмерительных клещей, целесообразно сначала изучить его основные компоненты.

Ниже показано изображение токоизмерительных клещей Fluke 376. Мы рассмотрим каждый компонент один за другим, как описано Fluke в одном из сообщений блога.

Это значительно упростит обучение тому, как измерять ток с помощью токоизмерительных клещей .

Основные компоненты токоизмерительных клещей. Источник: Fluke Corporation Основные компоненты токоизмерительных клещей. Источник: Fluke Corporation

Что касается изображения выше, то вот список основных компонентов токоизмерительных клещей. Мы упомянули детали, которые являются эксклюзивными для этой модели.

  1. Зажим - конструкция в виде челюсти, которая наматывается на проводники для обнаружения и измерения тока (и других величин)
  2. Тактильный барьер - Защищает пальцы и руки от ударов
  3. Удержание - Замораживает показания дисплея до повторного нажатия
  4. Наберите - Измените количество и разрешение
  5. Экран дисплея - Обычно ЖК-дисплей
  6. Кнопка подсветки (дополнительно)
  7. Кнопка Мин-макс - Для измерения максимальной, наименьшей и средней величины величин (доступно в большинстве моделей)
  8. Кнопка пускового тока - Отключает пусковой ток от вашего измерения (опция)
  9. Кнопка переключения - Для выбора дополнительных функций на шкале
  10. Рычаг - Используется для освобождения зажима
  11. Метки совмещения - В идеале проводник должен находиться между этими двумя метками
  12. Это, 1 3 и 14 - все входные гнезда.

Ясно, что губка - это самая большая разница в токоизмерительных клещах.В зависимости от модели, которую вы решите купить (обратитесь за помощью к нашему руководству по лучшим токоизмерительным клещам ), эти компоненты и функции могут отличаться.

Как токоизмерительные клещи измеряют ток?

Как было сказано выше, токоизмерительные клещи работают по принципу трансформаторного действия.

.

Как измерить ток с помощью мультиметра »Электроника

Мультиметр обеспечивает один из самых простых способов измерения переменного и постоянного тока (AC и DC). Мы даем некоторые из основных рекомендаций. . .


Учебное пособие по мультиметру Включает:
Основы работы с измерителем Аналоговый мультиметр Как работает аналоговый мультиметр Цифровой мультиметр DMM Как работает цифровой мультиметр Точность и разрешение цифрового мультиметра Как купить лучший цифровой мультиметр Как пользоваться мультиметром Измерение напряжения Текущие измерения Измерения сопротивления Тест диодов и транзисторов Диагностика транзисторных цепей


Часто бывает необходимо знать, как измерить ток с помощью мультиметра.Измерения тока выполнить легко, но они выполняются несколько иначе, чем измерения напряжения и другие измерения. Однако измерения тока часто необходимо проводить, чтобы выяснить, правильно ли работает цепь, или чтобы обнаружить другие факты, связанные с ее потреблением тока.

Ток - один из основных электрических / электронных параметров, поэтому часто необходимо измерить ток, протекающий в цепи, чтобы проверить ее работу.

... как цифровые, так и аналоговые мультиметры могут очень легко измерять ток ....

Измерения тока можно выполнять с помощью различных измерительных приборов, но наиболее широко используемым измерительным оборудованием для измерения тока является цифровой мультиметр. Это испытательное оборудование широко доступно по очень разумным ценам.

Измерение тока: основы

Измерения тока выполняются иначе, чем измерения напряжения и других измерений.Ток состоит из потока электронов вокруг цепи, и необходимо иметь возможность контролировать общий поток электронов. В очень простой схеме показана ниже. В нем есть батарейка, лампочка, которую можно использовать как индикатор, и резистор. Чтобы изменить уровень тока, протекающего в цепи, можно изменить сопротивление, а количество протекающего тока можно измерить по яркости лампы.

Простая схема для измерения тока

При использовании мультиметра для измерения тока единственный способ, который можно использовать для определения уровня протекающего тока, - это разрыв цепи, чтобы ток проходил через измеритель.Хотя временами это может быть сложно, это лучший вариант. Типичное измерение тока можно выполнить, как показано ниже. Из этого видно, что цепь, в которой протекает ток, должна быть разорвана, а мультиметр вставлен в цепь. В некоторых схемах, где часто может потребоваться измерение тока, могут быть добавлены клеммы с перемычкой для облегчения измерения тока.

Как измерить ток с помощью мультиметра

Чтобы мультиметр не влиял на работу цепи, когда он используется для измерения тока, сопротивление счетчика должно быть как можно меньшим.Для измерений около ампера сопротивление метра должно быть намного меньше ома. Например, если измеритель имел сопротивление в один Ом и протекал ток в один ампер, то на нем возникло бы напряжение в один вольт. Для большинства измерений это было бы неприемлемо высоким. Поэтому сопротивление счетчиков, используемых для измерения тока, обычно очень низкое.

Как измерить ток аналоговым мультиметром

Использовать аналоговый измеритель для измерения электрического тока довольно просто.Есть несколько незначительных отличий в способах измерения тока, но используются те же основные принципы.

... аналоговые мультиметры также могут легко и точно измерять ток ....

При использовании аналогового мультиметра можно выполнить несколько простых шагов:

  1. Вставьте датчики в правильные соединения - это необходимо, потому что может быть несколько различных соединений, которые можно использовать.Убедитесь, что вы выбрали правильные соединения, так как могут быть отдельные соединения для диапазонов очень низкого или очень высокого тока.
  2. Установите переключатель на правильный тип измерения (т. Е. Для измерения тока) и диапазон, в котором будет проводиться измерение. При выборе диапазона убедитесь, что максимум для конкретного выбранного диапазона выше ожидаемого. При необходимости диапазон мультиметра может быть позже уменьшен. Однако выбор слишком большого диапазона предотвращает перегрузку измерителя и любое возможное повреждение движения самого измерителя.
  3. При снятии показаний оптимизируйте диапазон для наилучшего считывания. Если возможно, отрегулируйте его так, чтобы можно было добиться максимального отклонения счетчика. Таким образом будет получено наиболее точное показание.
  4. После завершения считывания рекомендуется поместить щупы в гнезда для измерения напряжения и установить диапазон в положение максимального напряжения. Таким образом, если счетчик случайно подключен, не задумываясь о диапазоне, который будет использоваться, вероятность повреждения счетчика мала.Это может быть неверно, если он оставлен на текущее показание, и счетчик случайно подключен к точке высокого напряжения!

Как измерить ток цифровым мультиметром

Чтобы измерить ток цифровым мультиметром, можно выполнить несколько простых шагов:

  1. Включите счетчик
  2. Вставьте зонды в правильные соединения - на многих счетчиках есть несколько различных соединений для зондов. Часто один помечен как обычный, в который обычно помещается черный зонд.Другой датчик должен быть вставлен в правильное гнездо для измерения тока. Иногда используется специальное соединение для измерения тока, а иногда - отдельное соединение для измерений низкого или высокого тока. Выберите правильный вариант для текущего измерения.
  3. Установите главный селекторный переключатель на переключателе измерителя на правильный тип измерения (т. Е. Ток) и диапазон, в котором будет производиться измерение. При выборе диапазона убедитесь, что максимальный диапазон превышает ожидаемое значение.При необходимости диапазон цифрового мультиметра можно уменьшить. Однако выбор слишком большого диапазона предотвращает перегрузку счетчика.
  4. При измерении тока оптимизируйте диапазон для наилучшего считывания. Если возможно, разрешите всем ведущим цифрам не читать ноль, и таким образом можно будет прочитать наибольшее количество значащих цифр.
  5. Как только считывание будет завершено, рекомендуется поместить щупы в гнезда для измерения напряжения и установить диапазон на максимальное напряжение.Таким образом, если счетчик случайно подключен без учета используемого диапазона, вероятность его повреждения мала. Это может быть неверно, если он оставлен на текущее показание, и счетчик случайно подключен к точке высокого напряжения!

Следуя этим шагам, очень легко измерить ток с помощью любого цифрового мультиметра.

Альтернативные методы измерения силы тока

Самый очевидный метод измерения тока с помощью мультиметра - разорвать цепь и быстро измерить измеритель внутри цепи.Однако это не единственный метод, который можно использовать.

Есть несколько методов, которые могут быть реализованы, которые не требуют разрыва цепи и последовательного подключения счетчика.

Эти методы часто используются там, где важно не разорвать цепь, и используются методы, которые тем или иным образом определяют ток.

Точность часто может быть почти такой же хорошей, как при включении измерителя в цепь, но для этого могут потребоваться уже установленные компоненты или использование датчиков других типов.

Использование последовательного резистора для измерения тока

Этот метод измерения тока может дать некоторые преимущества при некоторых обстоятельствах, когда предполагается, что ток может потребоваться регулярно измерять в цепи.

Этот метод измерения тока предполагает включение в схему небольшого резистора подходящего номинала. Обычно один конец резистора находится под потенциалом земли, чтобы избежать риска случайного замыкания на землю высокого напряжения при проведении теста.

Метод измерения тока путем вставки в цепь последовательного резистора.

Путем измерения напряжения на резисторе можно легко рассчитать ток.

Например, резистор 10 Ом вставлен в цепь и на нем обнаружено значение 100 мВ, тогда, используя закон Ома, можно сделать вывод, что ток составляет V / R = 0,1 / 10 = 10 мА.

При использовании этого метода измерения тока значение резистора должно быть достаточно точным для проведения измерений.Любой допуск на резистор e даст аналогичный допуск, но не при измерении. К счастью, многие измерения в этой ситуации не требуют предельной точности, и поэтому даже 10% резисторов будут достаточно точными - 2% также может быть адекватным в зависимости от необходимых допусков.

В показанном случае последовательный резистор, используемый для измерения тока, помещен рядом с землей, а также в обход конденсатора для обхода любого сигнала на землю. Это особенно важно, если схема используется на радиочастотах, РЧ, поскольку это поможет предотвратить распространение любого сигнала по выводам измерительного прибора.

Метод измерения тока с использованием датчика тока / катушки

Если невозможно каким-либо образом прорваться в цепь, можно использовать датчик тока.

Датчики тока обычно бывают в виде датчика, который размещается вокруг проводника с током. Он может обнаруживать ток, протекающий в проводнике, и таким образом давать показания.

Эти датчики часто входят в состав законченного измерителя, поэтому часто невозможно использовать стандартный мультиметр для этого типа теста.

Существует несколько различных типов датчиков / измерителей, которые можно использовать в этом методе измерения тока.

  • Трансформатор тока: Одна из наиболее распространенных форм датчика тока называется токовыми клещами. Он состоит из разрезного кольца из феррита или мягкого железа, на которое намотана катушка - по одной на каждую половину. Сердечник пропускается по проводнику, в котором необходимо измерить ток, и две половины сердечника зажимаются на месте. Таким образом, сборка действует как трансформатор, а катушки зажима улавливают магнитное поле от тока, протекающего в проводнике.Поскольку вся сборка фактически представляет собой трансформатор, этот метод измерения тока работает только для переменного тока. Также расходомеры, использующие это, обычно поставляются как отдельные «клещи».
  • Датчик Холла: Датчик Холла, использующий другую технологию. Он может измерять как переменный, так и постоянный ток, протекающий в проводнике. Он часто используется вместе с осциллографами и цифровыми мультиметрами высокого класса, хотя их использование становится все более распространенным.

Существуют и другие аналогичные методы измерения тока с использованием датчиков, но токовые клещи и датчики на эффекте Холла являются наиболее распространенными.

Как измерить переменный ток мультиметром

Часто бывает необходимо измерить переменный ток. Хотя для измерения переменного тока используются те же основные шаги, что и при нормальном измерении постоянного тока, есть несколько дополнительных моментов, на которые следует обратить внимание.

  • Требуется настройка переменного тока: Различия в измерениях возникают из-за того, что мультиметр должен исправлять переменную форму волны, чтобы иметь возможность измерять переменный ток.Основное отличие цифрового мультиметра состоит в том, что переключатель типа измерения должен быть установлен на измерение переменного тока, а не постоянного.
  • Для аналоговых счетчиков требуется выпрямитель: Для аналогового мультиметра ситуация немного иная. Поскольку аналоговый мультиметр не содержит активной электроники, диодный выпрямитель, используемый для выпрямления переменного сигнала, имеет определенное напряжение включения, и это повлияет на низкое напряжение на некоторых шкалах. Некоторые измерители могут быть не в состоянии измерять переменный ток или у них будут очень ограниченные диапазоны.

Хотя измерение электрического тока не так распространено, как измерение напряжения, тем не менее, умение измерять ток является важной и важной способностью. Также важно знать, как измерять ток, чтобы получить лучшее от мультиметра.

Другие темы тестирования:
Анализатор сети передачи данных Цифровой мультиметр Частотомер Осциллограф Генераторы сигналов Анализатор спектра Измеритель LCR Дип-метр, ГДО Логический анализатор Измеритель мощности RF Генератор радиочастотных сигналов Логический зонд Тестирование и тестеры PAT Рефлектометр во временной области Векторный анализатор цепей PXI GPIB Граничное сканирование / JTAG
Вернуться в меню тестирования.. .

.

Самый простой способ измерить сопротивление заземления с помощью клещей, но будьте осторожны!

Почему токоизмерительные клещи / тестеры для заземления?

Измеритель / тестер заземляющих клещей - это эффективный и экономящий время инструмент при правильном использовании , поскольку пользователю не нужно отключать систему заземления , чтобы произвести измерение или поместить зонды в землю.

Самый простой способ измерить сопротивление заземления с помощью клещей (фото предоставлено: Linemanchannel.com через Youtube)

Метод основан на законе Ома, где:

R (сопротивление) = V (напряжение) / I (ток)

Зажим включает в себя передающую катушку, которая прикладывает напряжение, и приемную катушку, которая измеряет ток.Прибор подает известное напряжение на всю цепь, измеряет результирующий ток и вычисляет сопротивление (см. Рисунок 1).

Рисунок 1 - Метод зажима для измерения сопротивления заземления

Метод зажима требует для измерения полной электрической цепи. У оператора нет датчиков, поэтому он не может настроить желаемую испытательную схему. Оператор должен убедиться, что земля включена в обратный контур. Тестер клещей измеряет полное сопротивление пути (контура), по которому проходит сигнал.Все элементы петли измеряются последовательно.

Этот метод предполагает, что только сопротивление тестируемого заземляющего электрода дает значительный вклад в . На основе математических расчетов метода (будет рассмотрено ниже), чем больше результатов, тем меньше вклад посторонних элементов в считывание и, следовательно, тем выше точность.

Основным преимуществом метода зажима является то, что он быстрый и простой . Заземляющий электрод не нужно отключать от системы, чтобы проводить измерения, не нужно приводить в действие датчики и подключать кабели.

Кроме того, он включает в себя сопротивление соединения и общее сопротивление соединения. Хорошее заземление должно дополняться «соединением», т.е. иметь непрерывный низкоомный путь к земле. Падение потенциала измеряет только заземляющий электрод, а не соединение (для проведения теста соединения необходимо сместить провода).

Поскольку зажим использует заземляющий провод как часть обратной связи, «разомкнутая» или высокоомная перемычка будет отображаться в показаниях.

Проверка сопротивления заземления с помощью токоизмерительных клещей (на фото: токоизмерительные клещи Fluke / заземления; предоставлено Amazon)

Измерительные клещи заземления также позволяют оператору измерять ток утечки, протекающий через систему.Если электрод необходимо отсоединить, прибор покажет, течет ли ток, чтобы указать, безопасно ли продолжать.

К сожалению, тестер заземления часто неправильно используется в приложениях, где он не дает эффективных показаний . Метод зажима эффективен только в ситуациях, когда имеется несколько параллельных заземлений. Его нельзя использовать на изолированной земле , так как нет обратного пути .

Следовательно, его нельзя использовать для проверки установки или ввода в эксплуатацию новых объектов.Его также нельзя использовать, если существует альтернативный возврат с более низким сопротивлением, не связанный с почвой (например, с вышками сотовой связи) .

В отличие от случая падения потенциального тестирования, нет возможности проверить результат, то есть результаты должны приниматься «на веру». Зажимной тестер заземления выполняет роль одного из инструментов, которые технический специалист может иметь в своей «сумке», но не единственного инструмента.


Теория и методология наземных испытаний с зажимом

Понимание того, как и почему работает метод зажима, помогает понять, где он будет и не будет работать, и как оптимизировать его использование.Как уже упоминалось, метод зажима основан на законе Ома (R = V / I).

Понимание закона Ома и его применения к последовательным и параллельным цепям - это первый шаг к пониманию того, как и почему работает тестер заземления .

На следующем графике показано и объяснено следующее:

  • Последовательная цепь,
  • Параллельная схема,
  • Параллельно-последовательная цепь и
  • Математика, используемая для определения общего тока и сопротивления

Последовательная цепь
Рисунок 2 - Определение общего тока и сопротивления в последовательной цепи

В последовательной цепи (рисунок 2) полный ток и полное сопротивление рассчитываются следующим образом:

I t = I 1 = I 2 = I 3
R t = R 1 + R 2 + R 3


Параллельная цепь
Рисунок 3 - Определение общего тока и сопротивления при параллельной схеме

В параллельной схеме цепи (рисунок 3), общий ток и полное сопротивление рассчитываются следующим образом:

I t = I 1 + I 2 + I 900 76 3
R t = 1 / (1 / R 1 + 1 / R 2 + 1 / R 3 )


Параллельно-последовательная цепь
Рисунок 4 - Определение полного тока и сопротивление при параллельной последовательной схеме

В параллельной последовательной схеме (рисунок 4) общий ток и полное сопротивление рассчитываются следующим образом:

I t = I 1 + I 2 = I 3 = I 4 + I 5
R t = 1 / (1 / R 1 + 1 / R 2 ) + 1 / (1 / R 3 + 1 / R 4 )


Методика испытания клещами

Головка тестера заземления клещами включает в себя две жилы (см. Рисунок 5).Одно ядро ​​ индуцирует испытательный ток , а другое измеряет , сколько было индуцировано . Входное или первичное напряжение сердечника, индуцирующего испытательный ток, поддерживается постоянным, поэтому ток, фактически индуцированный в испытательной цепи, прямо пропорционален сопротивлению контура.

Рис. 5 - Методология тестирования клещами

При тестировании клещами важно помнить, что тестеры заземления эффективно измеряют сопротивление контура. Измерения с помощью зажимов - это измерений петли .Чтобы метод зажима работал, должен быть последовательно-параллельный путь сопротивления ( и чем ниже, тем лучше ).

Чем больше электродов или путей заземления в системе, тем ближе результат измерения к действительному электроду при проверке истинного сопротивления .

На следующем рисунке показана конфигурация с полюсным заземлением , одно из наиболее эффективных применений тестера заземления с клещами.

Рисунок 6 - Конфигурация заземления полюса

Принципиальная схема для этой конфигурации следующая ( на основе тестера заземления с зажимами, зажатого вокруг полюса 6 ):

Рисунок 7 - Принципиальная схема для вышеуказанной конфигурации на основе тестера заземления с зажимом, зажатого вокруг полюса 6

Зажимной тестер заземления зажимается вокруг одного из электродов и затем измеряет сопротивление всего контура.Остальные заземляющие электроды все параллельны и, как группа, включены последовательно с заземляющим электродом, который измеряется. Если тестер зажимается вокруг полюса № 6 , измерение сопротивления всей петли будет рассчитываться по следующей формуле:

R петля = R 6 + (1 / (1 / R 1 + 1 / R 2 + 1 / R 3 + 1 / R 4 + 1 / R 5 ))

Для шести одинаковых заземляющих электродов с сопротивлением 10 Ом каждый измерение полного сопротивления контура будет:

R контур = 10 + (1 / (1/10 + 1/10 + 1/10 + 1/10 + 1/10))
R контур = 10 + (1 / (5/10))
R контур = 10 + 2

R контур = 12 Ом

Измерение сопротивления контура относительно близко к сопротивлению проверяемого заземляющего электрода .Если бы было 60 одинаковых заземляющих электродов с сопротивлением 10 Ом каждый , измерение полного сопротивления контура было бы:

R контур = 10 Ом + 0,17 Ом = 10,17 Ом

Чем больше заземляющих электродов параллельно, тем меньше влияние сопротивления не проверяемых электродов и тем ближе сопротивление контура к сопротивлению проверяемого электрода. Если измеряемый электрод имеет высокое сопротивление, тест покажет, что существует проблема.

Используя пример с шестью электродами, если бы электрод номер 6 имел сопротивление 100 Ом , а все остальные электроды имели сопротивление 10 Ом , измерение сопротивления контура было бы:

R петля = 100 + (1 / (1/10 + 1/10 + 1/10 + 1/10 + 1/10))
R петля = 100 + (1 / (5/10))
R петля = 100 + 2

R контур = 102 Ом

В следующем примере тестер заземления клещей покажет плохое заземление.Если бы электрод 100 Ом был одним из электродов, которые не измерялись, влияние на общее измерение было бы минимальным:

R петля = 10 + (1 / (1/10 + 1/100 + 1/10 + 1/10 + 1/10))
R петля = 10 + (1 / (41/100))
R петля = 10 + 2,44

R петля = 12,44 Ом

ПРИМЕЧАНИЕ // Обратите внимание, что измеренное сопротивление всегда будет выше, чем фактическое сопротивление проверяемого заземляющего электрода.Любая имеющаяся ошибка является безопасностью, поскольку рекомендации по сопротивлению предназначены для максимального сопротивления заземления.

Это означает, что если измеренное сопротивление ниже целевого уровня для заземляющего электрода , оператор может быть уверен, что фактическое сопротивление также будет ниже целевого.


В заключение //

Подводя итог, помните, что измерение тестером заземления с помощью клещей - это измерение сопротивления всего контура . Необходимо измерить сопротивление контура.Если петли для измерения нет, оператор может создать ее с помощью временной перемычки. Чем больше количество параллельных путей, тем ближе измеренное значение к фактическому сопротивлению заземления испытуемого электрода.

Тестер заземления может легко определить неисправный электрод , есть ли несколько параллельных цепей, последовательно соединенных с измеренным значением, или много параллельных цепей.

Помните, что для измерения сопротивления заземления земля должна входить в цепь.Это предостережение кажется очевидным, но если у вас есть металлические конструкции, связь может быть через них, а не через массу земли.


Примеры измерения сопротивления заземляющего стержня с помощью токоизмерительных клещей

Ссылка // Руководство по испытаниям заземления зажимов от MEGGER

.

Обзор токоизмерительных клещей

Цифровые токоизмерительные клещи переменного тока

Токоизмерительные клещи или просто «токоизмерительные клещи» - это прибор, который используется для измерения тока, протекающего по проводнику. Токоизмерительные клещи переменного тока в основном состоят из трансформатора тока в зажимах, обычно это стержень ТТ. Показания будут отображаться по принципу трансформатора тока.

В то время как токоизмерительные клещи постоянного тока совсем другое дело. Для измерения силы тока в нем используется датчик Холла.


Как работают токоизмерительные клещи переменного тока?

Когда инструмент «зажат» на проводнике, сам проводник действует как первичный, и магнитный поток из-за тока, протекающего через проводник, отсекает вторичную обмотку трансформатора тока.

Ток во вторичной обмотке трансформатора тока преобразуется в напряжение с помощью преобразователя тока в напряжение. Этот сигнал поступает на аналого-цифровой преобразователь. Обычно используется микроконтроллер, который управляет схемой дисплея для текущего чтения.

Блок-схема токоизмерительных клещей переменного тока

Как работают токоизмерительные клещи постоянного тока?

В отличие от переменного тока, трансформаторы тока нельзя использовать для измерения постоянного тока. Поэтому для этой цели используется датчик Холла. Используемый элемент Холла реагирует на магнитный поток из-за постоянного тока в проводнике, который создает напряжение на элементе.

Развиваемое напряжение пропорционально току в проводнике. Таким образом, измеряя напряжение, можно определить ток.

Блок-схема токоизмерительных клещей постоянного тока

Датчик на эффекте Холла и на эффекте Холла

Датчик на эффекте Холла

Эффект Холла - это создание разности потенциалов в электрическом проводнике, поперечной току в проводнике, и магнитного поля, перпендикулярного току. Этот эффект был открыт Эдвином Холлом в 1879 году.

Датчик эффекта Холла - это преобразователь, который вырабатывает напряжение, находясь под воздействием магнитного поля.Носители заряда испытывают силу, называемую силой Лоренца. Благодаря этой силе заряды распределяются по поверхности материала, оставляя равные и противоположные заряды на противоположной поверхности, что составляет разность потенциалов, существующую, пока магнитное поле является постоянным.

В токоизмерительных клещах постоянного тока датчик Холла используется в качестве магнитометра. Возникающее таким образом напряжение пропорционально магнитному полю и, следовательно, току.

Несмотря на то, что токоизмерительные клещи в основном используются для измерения тока, в эти приборы добавлена ​​функция измерения напряжения, сопротивления, частоты и т. Д.

.

Смотрите также