Jak korzystać z cęgów pomiarowych prądu

Oceniając stan istniejących instalacji elektrycznych lub wykonując prace naprawcze pod napięciem, elektrycy muszą mierzyć i porównywać wartości prądów przepływających przez różne obwody. Pozwala to przeanalizować schemat operacyjny, w odpowiednim czasie wyeliminować powstałe awarie.

Dość często wszystko to należy robić bez przerywania obwodów elektrycznych, aby nie zakłócać procesu technologicznego zasilania odbiorców.

Istnieją dwa sposoby pomiaru prądów obciążenia bez przerywania zasilania:

1. zwykłe amperomierze, tworząc przez nie najpierw obejścia łańcuchów bocznikowych i uruchamiając z powodu sztucznego przerwania prądu w uprzednio przygotowanym miejscu. Na koniec pomiarów konieczne jest przywrócenie obwodu elektrycznego, aby wykonać w odwrotnej kolejności wszystkie poprzednie operacje technologiczne;

2. Używając specjalnie zaprojektowanego do tego celu narzędzia - cęgi prądowe.

Pierwsza metoda pomiaru jest złożona, czasochłonna, niebezpieczna, wymaga wysoko wykwalifikowanych pracowników, dobrego szkolenia wstępnego. Dlatego starają się go używać tylko w ekstremalnych przypadkach, a w codziennej praktyce pomiary są wykonywane za pomocą cęgów prądowych.

Jakie typy mierników cęgowych istnieją

Najczęściej w praktyce występują one ze stałym (rektyfikowanym) lub przemiennym prądem sinusoidalnym. Dla obu tych gatunków stworzono różne projekty roztoczy, za pomocą których można zmierzyć wielkość, a nawet kierunek przepływu mocy, bez przerywania obwodu zasilania odbiorców w istniejącej instalacji elektrycznej.

Poniższe zdjęcie pokazuje pomiar odchylenia kąta wektora prądu od kierunku napięcia podstawowego w obwodach pomiarowych urządzeń ochronnych.

Na zdjęciu pokazano metodę pomiaru prądów upływowych poprzez zerwaną izolację wyposażenia elektrycznego samochodu za pomocą cęgów DC i amperomierza.

Zastosowany obwód pomiarowy jest zmontowany w taki sposób, że same cęgi pokazują prąd przepływający przez drut podłączony do cęga amperomierza. Oba urządzenia wykazują tę samą wartość, chociaż działają w różnych zakresach czułości.

Ten przykład wyraźnie pokazuje wygodę i dokładność pomiaru za pomocą różnych instrumentów. Cęgi prądowe do pomiaru prądu stałego są mniej powszechne niż konstrukcje dla prądu przemiennego, ale ostatnio ich produkcja znacznie wzrosła.

Należy również pamiętać, że producenci urządzeń pomiarowych rozpoczęli teraz produkcję kleszczy do użytku kombinowanego, które można stosować w obwodach prądu stałego i przemiennego. Taka konstrukcja jest na przykład zawarta w modelu Fluke 376 i tym podobnych.

Cęgi prądowe pokazane na pierwszych trzech zdjęciach mają wyświetlacz cyfrowy, który natychmiast wyświetla podstawowe wartości zmierzonych parametrów obwodu elektrycznego. Ale w arsenale narzędzi pomiarowych dla elektryków nadal istnieje duża liczba urządzeń ze wskaźnikami strzałek i skalą składającą się z kilku podpasm.

Podczas korzystania z takich projektów należy ostrożnie liczyć, a czasem wprowadzić współczynniki korekcyjne.

W zależności od wielkości przyłożonego napięcia cęgi prądowe dzielą się na urządzenia działające:

• do 1000 woltów;

• lub powyżej 1 kV.

Różnią się klasą ochrony zastosowanej izolacji i wymagają innej zgodności z zasadami bezpieczeństwa.

Aby właściwie korzystać z takich urządzeń, musisz znać zasadę ich pracy i projektowania.

Jak działają cęgi pomiarowe?

Urządzenia różnych modeli mogą się znacznie różnić w zależności od czasu ich produkcji i złożoności obwodu wewnętrznego. Ale zasady pomiaru i kontroli są prawie wszędzie identyczne. Dlatego weźmiemy model Fluke 376 jako podstawę badania, który ma ogromne możliwości, a zatem ma zwiększoną liczbę funkcji i kontroli.

Zasady pracy uwzględnione w projekcie

W obudowie dielektrycznej dowolnego urządzenia umieszczone są:

• przekładnik prądowy z (a) odłączanym napędem magnetycznym i układem dźwigni do jego sterowania, (b) uzwojeniem wtórnym;

• system pomiarowy z tablicą informacyjną;

• tryby sterowania i przełączania;

• gniazda kontaktowe.

Do zasilania cęgów prądowych można użyć energii elektrycznej mierzonego obwodu lub zestawu autonomicznych źródeł napięcia, na przykład dwóch baterii AA.

Podstawą pracy jest zwykły przekładnik prądowy z odłączalnym obwodem magnetycznym i uzwojeniem wtórnym, którego zwoje przecinają strumień magnetyczny, który indukuje w nich prąd wtórny. Jego wartość, w poszczególnych konstrukcjach i kierunkach, jest określana przez układ pomiarowy, który wyświetla wynik końcowy na wyświetlaczu, biorąc pod uwagę współczynnik transformacji w amperach pierwotnych.

Aby wykonać pomiar, konieczne jest umieszczenie przewodu prądowego w obwodzie magnetycznym. Aby to zrobić:

• po naciśnięciu przycisku ruchome elementy obwodu magnetycznego są hodowane;

• drut z prądem wprowadza się do szczeliny;

• zwolnij klawisz i śledź pełny kontakt ruchomych kontaktów.

Podczas pracy w ciasnych szafach z dużą ilością sprzętu elektrycznego czasami trudno jest przeciągnąć końcówkę przesuwanego rdzenia magnetycznego przez przewodnik prądowy. Aby uprościć tę operację, Fluke 376 ma opcjonalny czujnik pomiarowy. Jest częścią zestawu przyrządów i, jeśli to konieczne, można go łatwo przygotować do pomiaru.

Szczypce są wyposażone w końcówki pomiarowe z końcówkami izolacyjnymi i nasadkami do bezpiecznej pracy pod napięciem. Po zainstalowaniu w obudowie urządzenia są zagłębione w swojej konstrukcji. W połączeniu z dobrze izolowanymi występami pozwala to ograniczyć ewentualne błędy w działaniu, wyeliminować nieuprawnione tworzenie przypadkowych zwarć i obrażenia elektryczne.

Bieżące kontrolki zaznaczania

Pozycje przełącznika trybu obrotowego są pokazane przez wstawki Tex na trzecim zdjęciu z góry. Ich pracę uzupełniają przyciski kontrolne umieszczone na obudowie.

Przycisk ZERO służy do przełączania trybów zacisku ustawianych przez środkowy przełącznik kołowy, a MIN / MAX pozwala określić limit pomiaru.

Przycisk INRUSH służy do oceny prądu rozruchowego. Wygoda korzystania z urządzenia w zaciemnionym miejscu pracy jest znacząco zapewniona dzięki wbudowanemu podświetleniu, które włącza się do pracy, naciskając prawy przycisk poniżej z obrazem oświetlenia.

Aby naprawić bieżące odczyty na wyświetlaczu, przycisk HOLD jest zainstalowany na bocznej powierzchni kleszczy.

W niektórych modelach cęgów prądowych niektóre z tych funkcji mogą być nieobecne lub być realizowane w inny sposób, ale ogólne zasady pomiaru są zachowane dla wszystkich takich urządzeń.

Jak mierzyć za pomocą cęgów prądowych

Operacje przygotowawcze

Przed każdym pomiarem należy sprawdzić wpływ zewnętrznych źródeł napięcia i wytwarzanych przez nie zakłóceń na dokładność urządzenia.

Silne asynchroniczne silniki elektryczne, transformatory mocy i autotransformatory, dławiki, spawarki, przełączanie zasilaczy podczas pracy mogą wytwarzać silne pola elektromagnetyczne, które indukują indukowane pole elektromagnetyczne w obwodzie magnetycznym.Aby je uwzględnić, znaczniki są umieszczane w pozycji pomiaru prądu przemiennego, szczelnie zamykając przesuwne elementy obwodu magnetycznego i kontrolując odczyt zerowy prądów na wyświetlaczu.

Metody pomiaru prądów

Konstrukcja urządzenia pomiarowego pozwala określić bieżącą wartość za pomocą prostych czynności: poprzez ustawienie przełączników trybów w odpowiedniej pozycji i wprowadzenie przewodu w przestrzeń przesuwnego obwodu magnetycznego. Wyrażenie liczbowe mierzonej wartości jest wyświetlane automatycznie.

Ta technologia jest stosowana we wszystkich kleszczach bez wyjątku. Ale w zaawansowanych urządzeniach można użyć czujnika IFLex. Ułatwia pracę w ciasnych przestrzeniach.

Taka operacja jest zawsze wykonywana dla pojedynczego drutu, ponieważ przepływający z niego prąd wytwarza strumień magnetyczny w rdzeniu magnetycznym lub czujniku IFLex, który jest przetwarzany przez tykacze na odczyt.

Jeśli dwa przewody z prądem zostaną umieszczone w obwodzie magnetycznym, wówczas strumień magnetyczny z nich zsumuje się, a tyknięcia pokażą ogólny wynik.

Ponieważ nie ma wycieków podczas normalnej izolacji, prądy w fazie i zero będą równe pod względem wielkości i skierowane przeciwnie, jak pokazano na zdjęciu strzałkami i znakami + I i –I. Każdy z nich wytworzy strumień magnetyczny, który zsumuje i zniszczy wzajemne działanie. W rezultacie tablica wyników z normalną izolacją powinna wyświetlać wynik zerowy.

Jeśli w tej sytuacji znaczniki wskazują inną wartość, jest to poważny powód rozwiązywania problemów w istniejącym okablowaniu.

Przydatne wskazówki dotyczące pomiaru prądów

Opcjonalny kabel z wtyczką i gniazdem

Do pomiaru poboru prądu przez urządzenie elektryczne, na przykład żelazo, mogą pojawić się trudności separacja faz i zero. W kablu ciągłym nie można tego zrobić bez jego otwarcia. Problem można łatwo rozwiązać, podłączając obciążenie przez adapter z oddzielnymi rdzeniami.

Zwiększona czułość pomiaru dla niskich prądów

W przypadku zwykłych tyknięć trudno jest określić wartości małych prądów z powodu niskiej czułości urządzenia. Wyjście z tej sytuacji jest dość proste: kilkakrotnie przeprowadź przewód ze zmierzonym prądem przez cęgi magnetyczne cęgów prądowych, jak pokazano na powyższym zdjęciu. W takim przypadku całkowity strumień magnetyczny rośnie proporcjonalnie do liczby zwojów, a także zwiększa się wyświetlacz.

Pozostaje tylko podzielić wartość odniesienia przez liczbę zwojów i uzyskać dokładną wartość nawet dla małych prądów.

Należy pamiętać, że ta technika nadaje się tylko do pracy z elastycznymi, izolowanymi przewodnikami.

Metody pomiaru napięcia

Zastosowanie cęgów prądowych w trybie woltomierza zasadniczo nie różni się od podobnych pomiarów z innymi urządzeniami.

Zdejmowane końce przewodów są instalowane w gniazdach szczypiec, które są wcześniej przenoszone do trybu pomiaru napięcia za pomocą przełączników. Drugie końce izolowanych przewodów są przykładane do potencjalnych zacisków i liczą się na wyświetlaczu, jak pokazano na powyższym zdjęciu.

Cechy pomiaru rezystancji, częstotliwości. temperatura

W tych trybach kleszcze działają jak zwykły multimetr i mają do nich zastosowanie ogólne zasady pomiaru. Zobacz szczegółowe instrukcje dotyczące korzystania z multimetru.

Sposoby pomiaru zużycia energii

Cęgi prądowe nie mają bezpośredniej metody pomiaru i odczytu mocy, ale mogą wykonywać tę operację pośrednio. Aby to zrobić, musisz określić metody opisane powyżej:

• prąd obciążenia;

• napięcie sieciowe.

Następnie są mnożone, aby uzyskać moc. Na przykład za pomocą żelazka elektrycznego zmierzyliśmy prąd o wartości 9,2 ampera, a napięcie sieci domowej wynosi 220 woltów. Pomnóż je i uzyskaj: 9,2 x 220 = 2024 VA.

Możemy stwierdzić, że pobór mocy wynosi dwa kilowaty.

Sprawdzanie braku obcych odbiorców

Za pomocą cęgów prądowych można sprawdzić nieautoryzowane podłączenie odbiorników do kabla zasilającego. Aby to zrobić, wystarczy zainstalować zaciski na ekranie wejściowym w trybie pomiaru obciążenia i, pozostawiając zwykłe zasilanie włączone, wyłącz wszystkie światła i zwolnij wszystkie gniazda z urządzeń, to znaczy zapewnij bieg jałowy dla kabla wejściowego.

Jeśli znaczniki w tym przypadku pokazują wartość zerową, oznacza to, że nie ma nieautoryzowanych połączeń i prądów upływowych. W przeciwnym razie musisz dokładnie zrozumieć przyczynę powstania takiego ładunku.

Zalecenia dotyczące bezpieczeństwa i dokładności

1. Każde urządzenie pomiarowe jest przeznaczone do użytku w określonych warunkach technicznych i do pracy z określonymi obciążeniami. Powinieneś zapoznać się z tymi cechami z wyprzedzeniem i obserwować je podczas pracy.

Na przykład w przypadku przyrządów Fluke stosowane są oznaczenia CAT III 600 V lub CAT III 300 V. Wskazuje to, że obwód elektryczny urządzenia jest chroniony przed krótkotrwałymi przepięciami w mierzonej sieci odpowiednio do 600 lub 300 woltów.

Jeśli limit wartości mierzonej jest nieznany, wówczas tryb maksymalnej wartości jest ustawiany na urządzeniu.

2. Robocza izolacja przesuwnego rdzenia magnetycznego i końcówek pomiarowych zapobiega tworzeniu przez użytkownika nieautoryzowanych zwarć podczas pracy pod napięciem. Konieczne jest monitorowanie jego stanu. Ta sytuacja jest szczególnie istotna przy pomiarze prądów na nieizolowanych drutach.

3. Cęgi prądowe należą do przyrządów pomiarowych. Muszą przechodzić okresową weryfikację metrologiczną w laboratorium elektrycznym i posiadać stempel na ciele lub certyfikat weryfikacji, którego ważność jest ograniczona.

4. Ponieważ do pracy pod napięciem stosowane są cęgi prądowe, warunkiem ich bezpiecznego działania jest okresowe badanie wytrzymałości warstwy izolacyjnej w elektrycznym laboratorium testowym z projektem protokołu kontroli i umieszczeniem odpowiedniego stempla.

Bez przejścia testu izolacji i weryfikacji, użycie szczypiec w pracy, nawet właśnie zakupionych od producenta, jest zabronione przez przepisy. Uszkodzenie może wystąpić w przypadku naruszenia przepisów dotyczących przechowywania lub transportu. Przedsprzedaż narzędzia w sklepie nie jest w stanie zidentyfikować wad.

5. Przed pomiarem rezystancji należy upewnić się, że nie ma na nich potencjałów napięciowych. Mogą one nie tylko wpływać na dokładność odczytów, ale także uszkadzać obwody pomiarowe wrażliwe na spalanie przez tworzenie niebezpiecznych prądów.

6. Praca z cęgami prądowymi pod napięciem odnosi się do kategorii osób zagrażających życiu. Tylko wyszkolony i wyszkolony personel z grupą bezpieczeństwa elektrycznego nie niższą niż trzecia może wejść do niej.