Jak správně provádět měření pomocí klešťového měřiče proudu?

Naučte se správně používat klešťový metr. Postup měření a bezpečnostní opatření při práci s nástrojem.

• Princip činnosti
• Výstavba
• Pravidla bezpečnosti práce
• Pořadí měření
• Užitečný „trik“
• Příklad použití

Princip činnosti

Jak název napovídá, kleště TK nebo Dietze jsou určeny k měření střídavého proudu v obvodu bez jeho přerušení. Činnost přístroje pro měření proudu je založena na principu jednoduchého proudového transformátoru. Primárním vinutím je v tomto případě sběrnice nebo kabel s měřeným proudem a roli sekundárního vinutí hraje svorka svorky, uvnitř které je druhé víceotáčkové vinutí navinuté na magnetickém jádru vyrobeném z feromagnetického materiálu. Střídavý proud v drátu (primární cívce) vytváří střídavý magnetický krtek, jehož siločáry procházejí sekundárním vinutím a budí v něm EMF, úměrné velikosti proudu v první cívce. Měřením vznikajícího EMF tedy můžete zjistit sílu proudu v první cívce (drát).

Výstavba

Moderní klešťové měřiče proudu, bez ohledu na výrobce a modifikaci, obsahují tyto prvky: magnetické obvody s pohyblivou konzolou-pákou, přepínač měřicích rozsahů, stínítko, výstupní konektory pro sondy (v tomto případě lze kleště použít jako běžný multimetr) a tlačítko pro fixaci měření proudu (foto níže).

Obrázek 1 – TK S-line DT 266 FT

Většina moderních měřičů proudu obsahuje také interní diodový můstkový transformátor. V tomto případě jsou svorky sekundárního vinutí připojeny přes bočník. Podle rozsahu měřených proudů mohou být proudové kleště jednoruční (pro napětí do 1000 V) nebo obouruční s přídavnými izolovanými rukojeťmi (pro napětí od 2 do 10 kV včetně). Současná měřící zařízení určená pro měření více než 1 kV mají délku izolátoru menší než 38 cm a rukojeti minimálně 13 cm.

Na těle přístroje je zpravidla uvedena bezpečnostní kategorie a maximální měřený proud. Například:

• CAT III 600 V – to znamená, že zařízení je chráněno před krátkodobými napěťovými rázy uvnitř zařízení při provozu v pevných sítích s napětím do 600 V.
• CATIV 300 V – to znamená, že zařízení je chráněno před napěťovými rázy uvnitř primárního napájecího zařízení s napětím do 300 V. Příkladem takového zařízení je klasický elektroměr.

Pravidla bezpečnosti práce

Klešťové měřiče lze používat pouze uvnitř nebo venku za suchého počasí. Proud lze měřit jak na kabelech pokrytých izolací, tak na holých. Před použitím si člověk musí vzít ochranné rukavice, pod nohy umístit dielektrickou základnu a nosit speciální boty.

Pořadí měření

Použití klešťových měřičů zpravidla nezpůsobuje žádné zvláštní potíže. Před použitím nástroje byste měli věnovat velkou pozornost bezpečnostním opatřením, jak již bylo zmíněno dříve.

Jak správně používat klešťové měřiče:

1. Na přepínači nastavte požadovaný rozsah.
2. Stiskněte tlačítko otevření magnetického obvodu.
3. Obklopte jeden vodič v AC nebo DC síti (pokud takovou možnost zařízení podporuje).
4. Umístěte proudové svorky kolmo ke směru drátu.
5. Odečtěte údaje z displeje.

Obtížnost použití klešťového měřiče často spočívá v izolaci jednoho vodiče: když se pokusíte odečíst údaje z běžného kabelu přicházejícího ze zásuvky, na obrazovce by se měla objevit nula. To se děje proto, že proudy fázového vodiče a nulového vodiče jsou stejné velikosti a opačného směru. V důsledku toho se jimi vytvářené magnetické toky vzájemně kompenzují. Pokud se hodnoty proudu liší od nuly, znamená to přítomnost úniku proudu v obvodu, jehož velikost se rovná získané hodnotě. Proto pro měření musíte najít místo, kde jsou vodiče odděleny, a izolovat jedno jádro. Jako takové místo můžete použít rozvodnou desku nebo místo, kde je fázový vodič připojen k jističi. To však nelze vždy provést, což omezuje rozsah aplikací klešťových měřičů.

Pokud se během procesu měření na obrazovce zobrazí jednotka, znamená to, že aktuální hodnota ve vodiči je mimo rozsah měření. V tomto případě je nutné zvýšit rozsah měření proudu pomocí přepínače. Při měření na těžko dostupných místech můžete použít tlačítko Hold. S jeho pomocí můžete zaznamenat výsledek posledního měření a zobrazit jej odstraněním kleští. Druhým stisknutím tlačítka Hold můžete hodnotu resetovat.

Jak pracovat s proudovými kleštěmi můžete názorně vidět ve videu níže:

Správné používání nástroje

Užitečný „trik“

Pokud potřebujete změřit malou hodnotu proudu, musíte provést několik otočení drátu na otevřeném magnetickém obvodu a nastavit přepínač rozsahu na minimum. Poté je nutné provést odečty a pro určení skutečné hodnoty vydělit výsledné číslo počtem závitů.

Příklad použití

Uveďme si příklad, jak použít proudové kleště při měření zátěže v síti 220 V, například v bytě. V tomto případě musí být přepínač nastaven do polohy AC 200. Dále je třeba uchopit izolovaný vodič proudovou svorkou a provést měření. Poté je třeba výslednou hodnotu proudu vynásobit síťovým napětím 220 V. Pokud například zařízení ukazuje 5 A, pak bude příkon v síti P = U * I = 5 * 220 = 1100 W popř. 1.1 kW. Získanou hodnotu lze použít pro kontrolu činnosti elektroměrů.

Nakonec doporučujeme zhlédnout video, které názorně ukazuje, jak používat proudové kleště DT-266 a Fluke 302+, které jsou dnes velmi populární:

To jsou všechny pokyny, jak sami používat proudové kleště. Jak vidíte, není nic složitého. Hlavní věcí je dodržovat bezpečnostní opatření a pečlivě provádět měření. Doufáme, že naše tipy a názorné videonávody vám srozumitelně vysvětlily postup!

Bude zajímavé číst:

• Jak používat multimetr – návod pro figuríny
• Jak zkontrolovat, zda váš elektroměr funguje správně
• Seznam nářadí pro elektrikáře

Proudový klešťový měřič je stejné plnohodnotné měřicí zařízení v elektrikářském arzenálu jako multimetr, avometr nebo varmetr. Bez proudových svorek by se musela urychleně vypnout elektroinstalace například na jednotce intenzivní péče v nemocnici, kde jsou pacienti v komatu napojeni na ventilátory.

Na co jsou?

Účel proudových kleští – pomoc při měření proudu na vysokovýkonných obvodech stejnosměrného a střídavého napětí. Pomáhají také při měření odporu obvodu. Spotřeba proudu například v třífázové 220 (380) voltové síti v budově je tak vysoká, že často přesahuje stovky ampér, zejména v zimě.

Například ve vedení univerzity během polední přestávky všech 70 zaměstnanců zapnulo ve svých kancelářích rychlovarné konvice na 7 minut. Pro kontrolu spolehlivosti a odběru proudu v takovém obvodu v těchto minutách nezvládne takový proud ani jeden ampérmetr, zejména přenosný multimetr.

Nikdo nevypne elektrickou síť budovy, když komunikace funguje a data se přenášejí, poplašný systém, video dohled a hasicí zařízení musí být neustále zapnuté. Pro měření proudu na vodiči nebo společné sběrnici, kterou prochází, aniž by ji přerušil, jsou potřeba proudové kleště.

Kromě toho, když se automatický spínač čas od času spontánně vypne kvůli zjevnému periodickému přetížení, je měřen proud, aby se zátěž snížila pod špičkovou hodnotu – další spotřebič, když to není tak důležité, může být dočasně vypnuto.

Výhody a nevýhody

Současné klešťové měřiče okamžitě dobyly trh elektrických zařízení, měřičů a nástrojů, Ostatně jejich následující výhody jsou zřejmé.

• Extrémně jednoduché použití v elektrotechnice. I vedený intuicí a základními školními znalostmi z kurzu fyziky člověk, který tyto kleště používá poprvé v životě, chápe, že práci úspěšně zvládne, pokud neporuší pravidla elektrické bezpečnosti.
• Malá velikost.
• Vysoká přesnost měření.
• Pracují stejně dobře v elektrických obvodech a instalacích s vysokým napětím kilovoltů a ve vedení s nízkým výkonem s proudy mikroampérů.
• Na základě proudových kleští je možné postavit měřící zařízení s libovolnou ergonomií a designem, s řadou funkcí a schopností.
• Snadno se používají v kombinaci s jinými elektroměry. Oblíbenou sadou je například proudová kleště a multimetr: samotný multimetr dokáže měřit nejen proud, napětí a odpor, ale také teplotu. Například pokud dojde k přehřátí elektroinstalace, multimetr přibližně ukáže, jak vysoké je zatížení, a proto je pro každého elektrikáře mimořádně snadné porovnat proud naměřený kleštěmi, teplotu uvnitř rozvaděče s elektroinstalací. v místě měření a výkonový limit uvedený v dokumentaci do rovnice a provést opatření ke snížení proudového zatížení na požadovanou hodnotu.

Elektrické svorky nejsou bez svých nevýhod.

• Jsou citlivé na změny v elektromagnetickém poli. Zde je pozorován malý vztah mezi polohou drátu v primárním vinutí nebo v kroužku a výslednými měřeními. Svorky jsou umístěny pod úhlem 90 stupňů k rovině, kterou prochází drát, kterým se měří proud.
• Je lepší provádět měření na samostatných úsecích vodičů a žil – v místech, kde nejsou žádní sousedé generující indukované proudy v okolním prostoru.
• Otevřenost a jednoduchost současného schématu svorkového spoje umožňuje vydělávat na jejich výrobě nejen technicky gramotným lidem, ale i všelijakým podvodníkům.

Tak se objevují padělky proudových kleští – přesnost proudů, které měří, je vážně jiná k horšímu.

Zařízení a princip činnosti

Proudové kleště obsahovat několik komponent.

• Magnetický obvod, který se otevírá a zasouvá pomocí pružinového mechanismu s páčkami (tento mechanismus připomíná kleště).
• Pouzdro obsahuje měřicí přístroj, jehož součástí je displej (nebo ukazovátko elektrické měřicí hlavice), desku přepínání rozsahu měření s vícepolohovým přepínačem. Digitální zařízení mohou mít buď elektronickou desku s funkčností plnohodnotného multimetru nebo ampérmetru. U „pokročilejších“ zařízení je místo spínací jednotky digitální volič, který automaticky volí požadovaný limit měření. Univerzální přístroj s proudovými kleštěmi má samostatné konektory pro volbu režimu voltmetru nebo ohmmetru. Druhý režim se používá pro měření na odpojených elektrických instalacích a obvodech.
• Analogové zařízení je také vybaveno dodatečnými kalibračními proměnnými odpory – pomáhají přesněji stanovit nulu měření, pokud se ztratí. To je nezbytné pro extrémně přesná měření.
• Pokud je proud měřen v chráněných a těžko přístupných bodech obvodu, obsahuje proudové kleště měřič s vysoce citlivou a flexibilní sondou.

Nejdále se v tomto směru posunula společnost Fluke – taková sonda je součástí sady nebo je dodávána samostatně, v každém případě jsou však obě komponenty plně kompatibilní.

Princip činnosti proudových kleští je následující. Je založen na účinku elektromagnetické indukce. Do mezery magnetického obvodu se zasune drát, na kterém se měří provozní (zatěžovací) proud. Na té je sekundární vinutí. Primární proud na měřeném drátu vytváří kolem sebe střídavé magnetické pole, které je zachyceno magnetickým obvodem. Ten se ve formě magnetického toku dostane k sekundárnímu vinutí a indukuje v něm indukované emf. Velikost proudu v drátu a sekundární proud generovaný v cívce jsou přísně korelovány a primární proud lze snadno odhadnout.

Vzhledem k tomu, že nepřerušený prstenec magnetického obvodu by vyžadoval vložení části drátu přeloženého napůl, na kterém se měří proud, a měření by byla velmi nepřesná, je magnetický obvod vyroben ve formě kulatých kleští – zlom se v něm tvoří při stlačení rukojetí a pouze tehdy, když je třeba tento drát nasadit na nástroj.

Například transformátorová ocel může být použita jako magnetické jádro – pokud mluvíme o průmyslové frekvenci 50-60 hertzů. Rozdíl mezi svorkami a proudovým transformátorem je v tom, že proudový transformátor má nepřerušený prstenec nebo obdélníkový obrys.

Ale zvláštního průlomu v této oblasti bylo dosaženo díky objevu a zavedení Hallova senzoru do používání elektrikáři a energetiky. Umožňuje měřit nejen střídavý proud, ale i stejnosměrný proud – pomocí stejné metody proudových kleští.

Moderní proudové kleště se o pár let dříve proměnily v plnohodnotné klešťové multimetry, kombinující dokonce funkce testeru spojitosti a nízkofrekvenčního frekvenčního měřiče.

Odrůdy

Podle typů a odrůd jsou proudové kleště klasifikovány následovně.

• Proudové kleště s úchylkoměrem. Historicky jde o první měřič, který používá transformátor pro střídavé napětí. Takový systém zahrnuje různý počet závitů zahrnutých v sekundární části obvodu.

• Digitální proudové kleště. Kromě upínací části obsahují digitální rozhraní s ADC, které převádí analogový elektrický signál na digitální „paket“. Významným rozdílem od analogového obvodu je schopnost vést protokol měření. Výhodou tohoto řešení je snadná obsluha, nevýhodou nedostatečná přesnost měření.

• Proudové kleště s multimetrem. Doplňují digitální ampérmetr, ale umožňují měřit napětí na vedení, odpor vedení a frekvenci napájecího proudu. Jejich přesnost je velmi vysoká, ale existuje nevýhoda – potřeba multimetru.

• Vysokonapěťové proudové kleště – práce s napětím nad 1000 V. Pro přístup k elektroinstalacím s napětím do 1 kV musíte mít oprávnění řemeslníků v kvalifikační skupině IV. Zesílená izolace ušetří pracovníka před náhodným kontaktem s živými svorkami a přípojnicemi. Použití proudových kleští s tímto napětím je vyžadováno u trafostanic a rozvodných instalací.

Takový nástroj je však nevhodný pro měření stejnosměrného proudu (například na tratích příměstských elektrických vlaků, kde je na sběrnici proudu dodáváno +3000 V).

Podle principu činnosti se proudové kleště dělí na kleště pro stejnosměrný a střídavý proud. DC kleště nejsou vhodné pro měření na obvodech a vedeních se střídavým napětím. U „variabilních“ kleští je tomu naopak – jsou stejně vhodné pro stejnosměrný i střídavý proud.

Například proudové kleště, klasifikované jako profesionální, umožňují pracovat nejen s vysokým napětím do 1 kV, ale jsou vybaveny také funkcemi megaohmmetru, který umožňuje měřit izolační odpor vodičů. Ohmmetr má působivý rozsah měření – od 20 MOhm. Multimetr je umístěn v pogumovaném pouzdře s nárazuvzdornými vložkami, které jej chrání před poškozením při náhodném pádu z výšky až 10 m, což umožňuje rychlý návrat do práce z místa, kde k incidentu došlo. Jedná se například o model DT-360.

Vysoce výkonné proudové kleště jsou určeny pro významné proudy – až stovky a dokonce tisíce ampér. Jsou například schopny odolat silnému impulsu startovacího proudu v okamžiku spuštění třífázového výtahového motoru ve vjezdu a funkci automatického přidržení (režim „Hold“) v okamžiku náhlých rázů proudu a napětí bude ukazovat „vrchol“ takového impulsu v ampérech (a napětí, v tuto chvíli „klesající“ napětí). Některé modely jsou vybaveny i funkcí watt/varmetr, která částečně nahrazuje měřič spotřeby elektrické energie pro bezkontaktní sledování elektrického vedení blížícího se k objektu.

Pokud má proudová kleště multimetr, který dokáže zaznamenávat odečty při kolísání proudu a napětí a naměřený jalový výkon do systémového deníku, pak je takové zařízení příspěvkem k procesu vlastní diagnostiky případných poruch vedení nebo elektrické sítě. Takové zařízení kromě procesoru, ADC, RAM a ROM čipu s mikroprogramem obsahuje čip pro dlouhodobé ukládání dat – flash paměť.

Pro pohodlí přenosu dat do PC a mobilních zařízení a jejich zpracování pomocí speciálních aplikací má zařízení microUSB rozhraní nebo bezdrátovou komunikaci přes Wi-Fi nebo Bluetooth. Ale takový dodatečný komfort může stát 10 tisíc rublů nebo více na zařízení. Pro spolehlivost mají mikroobvody na řídicí desce ochranné stínění proti rušení. Všechny jsou bezpečně odstraněny, „odpojeny“ od vysokonapěťové části obvodu, přes jehož bočníky prochází vysoká napětí v řádu stovek voltů.

Všechny typy a odrůdy proudových svorek, vyráběných v Rusku i dovážených ze zahraničí, na území Ruské federace spadají pod omezení GOST č. 8.366-79 „GSI. Digitální ohmmetry. Metody a prostředky ověřování“, MI-1202-86-GSI. Tato norma tvoří základní požadavky kladené na výrobu, zkoušení a ověřování všech výrobků, které tak či onak kombinují digitální ohmmetry a proudové kleště. Pro konkrétní firmy, např. Fluke (USA), platí i jiné GOST, např. 22261-94 a 14014-91. Týkají se ověřování a testování multimetrů, které navíc kombinují funkce voltmetrů a ampérmetrů.

Doporučení pro výběr

Aby se žádný z pracovníků následně nestal obětí úrazu elektrickým proudem a viníkem havárie na elektroinstalaci, Dodržujte prosím následující doporučení.

• Pro zakoupení proudových kleští se obraťte na specializovaný obchod s elektro a elektronikou, kde vám zkušení poradci řeknou, jaké kleště jsou vhodné pro řešení konkrétních problémů. Jejich zkušenosti mohou předejít chybám, jejichž následky mohou být katastrofální.
• Nejprve se rozhodněte, s jakým proudem budete pracovat. Značky AC/DC označují, že nástroj je univerzální, DC je pouze pro stejnosměrný proud na vedení, AC je pouze pro střídavý proud.
• Rozhodněte se, v jakém výkonovém rozsahu budete pracovat. Možná je vaše volba v obvodech a linkách s maximálním výkonem, řekněme, až 25 kW, pak pravděpodobně nebudete potřebovat proudové kleště s výkonem 500 kW, pokud je v prodeji produkt pro 50-100 kW.
• Rozhodněte, jaký je průměr vodičů, na kterých se měří výkon. Možná budete pracovat na drátech o průřezu do 15 mm2, pak nepotřebujete větší kleště, kde velikost průřezu dosahuje 50-100 mm2, pokud je velikost v prodeji 15-25 mm2.
• Pokud mluvíme o digitálních kleštích nebo modelu zařízení pro stejnosměrný proud, rozhodněte se, jak je pro vás pohodlnější číst naměřený proud: čtením v miliampérech, milivoltech nebo voltech.
• Ujistěte se, že materiály izolačních rukojetí a povlak kleští nevedou proud. Mělo by jít o kvalitní plast, pryž nebo kompozit.
• Zkontrolujte záruční životnost kleští, ujistěte se, že v návodu výrobce uvádí parametry, jejichž rozsahy hodnot zahrnují ty, které potřebujete pro bezpečný a bezproblémový provoz.
• Nekupujte kleště za příliš vysokou cenu – ne všechny jejich funkce vám mohou být užitečné.
• Pokud se práce provádějí hlavně v garážích a domácích podmínkách, a ne ve výrobě, pak upřednostněte levné kleště, ze kterých stačí úspěšně vyřešit vaše konkrétní problémy. Kleště v nízké cenové relaci jsou vybaveny funkcí testování šňůr a úseků řetězů.
• Vyhněte se levným čínským padělkům, které silně zapáchají plastem. V některých oblastech stejných svorek mohou být další mezery a praskliny v dielektrickém povlaku.
• Pokud má prodejce možnost vyzkoušet zařízení proudovou kleští, ujistěte se, že nepřekračuje uvedenou chybu měřeného proudu, napětí a odporu v testovací lince.
• Pokud musíte provádět měření a testy v elektroinstalacích, v jejichž okolí je nadměrná vlhkost, vysoké nebo nadměrně nízké teploty, vyberte si výrobek, který odpovídá vašim specifickým potřebám.
• Zaměřte se na recenze od skutečných zákazníků. Pokud máte podezření, že pozitivní recenze mohly být napsány na žádost samotného výrobce za účelem zvýšení hodnocení produktu, hledejte recenze od jiných uživatelů na podobných stránkách. Ani tržiště, kde si tyto kleště objednáte, neposkytne 100% záruku ochrany před nereálnými recenzemi.
• Pro tenké dráty se používají lehké kleště. Pokud vaše práce nezahrnuje kontakt zařízení s napětím vyšším než 220 voltů a spotřebovávané proudy sotva překračují 20 A, použijte lehké svorky, průřez drátu připájeného k drápům se rovná bočníku ampérmetru v běžném multimetru.
• Ujistěte se, že baterie v digitálním zařízení (pro napájení multitesteru) lze snadno a rychle vyměnit.

Ujistěte se, že upínací zařízení poskytuje:

• měření proudových a napěťových rázů při spouštění silných motorů;
• automatické přepínání měřicích rozsahů, které šetří čas při měření;
• pokud je displej dostatečně velký a podsvícený, umožňuje to pracovat na lince i v noci.

Vyberte si přesně takové kleště, se kterými bude vaše práce produktivní a maximálně bezpečná.

Jak používat?

Pokud máte co do činění se střídavým napětím vyšším než 380 voltů, pak pro zajištění bezpečné práce používejte dielektrické rukavice a pracovní nástroje s izolovanými rukojeťmi. Použití proudových kleští není o nic obtížnější než použití běžného multimetru pro síťové napětí do 1 kV. Chcete-li měřit, proveďte následující.

• Označte nebo zvýrazněte jeden z vodičů v kabelu, který je měřen.
• Na multitesteru zapněte požadovaný režim měření (například měření proudu) a rozsah měření. Vyberte hodnotu vyšší, než kterou očekáváte, jinak bude tester naměřené hodnoty „mimo stupnici“. Pro stejnosměrný proud použijte značku „DC“, pro střídavý proud použijte označení „AC“. Pokud je zamícháte, když se pokusíte měřit střídavý proud v konstantním režimu, bude se na displeji každou sekundu střídat kladné a záporné hodnoty proudu (nebo napětí) libovolné hodnoty. Pokud je tomu naopak, zařízení k naměřeným hodnotám přidá několik procent nominální hodnoty (diodový můstek zvyšuje napětí).
• Otevřete kleště a umístěte je na požadovaný drát v kabelu. Aby byly údaje přesnější, protáhněte drát středem obvodu pod úhlem 90 stupňů.

Přístroj zobrazí naměřenou hodnotu. Pokud proud nebo napětí neznáme, použijte maximální rozsah. Kalibrace digitálního přístroje, který pracuje s proudovými kleštěmi, není nutná.

Veškeré „ladící“ práce provádí digitální jednotka ve zlomku sekundy. Maximum, co bude samotné zařízení vyžadovat, je požadovaný rozsah měření, kdy jeho výběr není automatický.

Chcete-li se dozvědět, jak správně používat klešťové měřiče, podívejte se na následující video.