Токовые клещи – как выбрать и пользоваться

Как выбрать токовые клещи

Токовые клещи могут потребоваться по разным причинам. Вне зависимости от них, каждый мастер должен четко понимать правила выбора. Это позволит исключить переплату и подобрать оптимальный вариант.

Необходимость в покупке

Прежде чем рассматривать, как выбрать токовые клещи, необходимо понимать, для чего они. Выполнить измерение протекающего по проводникам переменного либо постоянного тока, при этом, не разрывая электрическую цепь, можно исключительно с их помощью.

Благодаря этому появляется возможность контролировать потребляемый ток различным оборудованием без предварительной остановки и выполнения продолжительных монтажных работ.

Благодаря подобным особенностям, токовые клещи по праву считаются вторыми по уровню востребованности после известных мультиметров и обязательно должны быть в арсенале каждого мастера.

Среди наиболее популярных конструкций токовых клещей принято выделять:

• магнитопровод, выполненный в форме клещей;
• кнопка для раскрытия магнитного провода;
• специально разработанный переключатель варианта выполнения измерений;
• дисплей – для ознакомления с полученными результатами;
• разъемы для подключения щупов;
• кнопка, благодаря которой осуществляется фиксация результатов в памяти прибора.

Справка: в зависимости от выбранной модели конструкция может отличаться между собой.

Функциональные возможности

Стандартный набор функциональных возможностей включает в себя:

• процесс измерения тока и напряжения в частности;
• прозвон на предмет выявления обрывов;
• определение частоты тока;
• можно выставить ноль при наводке от расположенных вблизи проводов, в том числе и компенсации магнитного поля.

В качестве дополнительных функций многие мастера выделяют:

• сохранение результата в памяти устройства;
• наличие возможности измерить ток пускового броска – как правило, он превышает номинальный минимум в несколько раз;
• есть возможность с легкостью произвести расчет среднеквадратического показателя для сети переменного тока;
• отображение результатов в автоматическом режиме в соответствующем диапазоне;
• дополнительное подключение температурного датчика;
• цифровой многофункциональный монитор;
• дополнительная подсветка.

Во время выбора наиболее подходящей модели настоятельно рекомендуется обращать внимание на качество пластика и отсутствие на корпусе металлических элементов. Дополнительно стоит ознакомиться с источником питания – чтобы в будущем можно было без особой сложности произвести замену.

Способы измерения

В производстве модельного ряда может быть использовано один из нескольких видов основных элементов, среди которых:

• специализированного высокоточного датчика;
• трансформатора.

В зависимости от выбранного модельного ряда, можно работать в нескольких диапазонах:

• измерять постоянный/переменный ток;
• исключительно переменный.

Каждый из типов обладает своими особенностями.

Токовые клещи для переменного тока

Считаются наиболее востребованным видом. Во многом связано с простотой в эксплуатации и низкой себестоимостью. Принцип действия базируется на применении эффекта трансформаторного усиления сигнала.

Благодаря своей простоте в эксплуатации рассматриваемые модели быстро завоевали высокую популярность у отечественных потребителей.

• проводник для катушки выступает в качестве первичной обмотки трансформатора;
• в зависимости от показателей переменного тока, который проходит сквозь проводник, измеряется напряжение на выходе измерительной части.

Справка: токовые клещи такого типа пользуются популярностью у электриков.

Токовые клещи для постоянного тока

Приборы впервые стали использоваться после открытия эффекта Холла. Под ним подразумевается изменение показателей напряжения магнитного поля в измеряемом проводнике, через который проходит электроток, способствующий формированию в точке измерения потенциала (он должен полностью соответствовать значению, приложенного к полупроводнику магнитного потока).

Благодаря такому эффекту было разработано соответствующий датчик, который обладает повышенным уровнем чувствительности к переменному и постоянному магнитному полю.

В качестве дополнительных преимуществ принято выделять использование специально разработанного датчика Холла, отличительной особенностью которого является быстродействие. На практике это предоставляет возможность эксплуатировать приборы, которые выполнены на его базе с целью выявления кратковременных бросков тока.

Как пользоваться токовыми клещами

На российском рынке представлены токовые клещи, которые могут отличаться между собой вариантами измерения, в частности:

• измерение тока, который проходит по одному проводнику;
• измерение тока, который проходит одновременно по нескольким проводникам.

Каждый метод обладает своими нюансами.

Если проходит по одному проводнику

Один из наиболее популярных вариантов измерения. Проводник необходимо завести в имеющиеся клещи, которые обязательно должны быть расположены под прямым углом относительно плоскости.

Далее необходимо выставить требуемый диапазон измерения. Полученные результаты отображаются на дисплее прибора.

Если протекает по нескольким проводникам одновременно

Если сразу завести несколько проводников, используемый прибор будет определять разностный показатель протекающего тока.

К примеру, если для однофазной сети осуществлять измерение на фазе и нуде, на дисплее обязательно будет указано на ток утечки нагрузки.

Усиление сигнала

Для возможности эффективного измерения показателей тока предусматривается возможность усилить сигнал благодаря намотки проводника на имеющийся магнитопровод устройства. Одновременно с этим, реальные результаты будет рассчитаны через деление полученного показателя на дисплее прибора на суммарное число сделанных витков.

Виды токовых клещей

Перед покупкой токовых клещей необходимо помнить, что они могут быть нескольких видов:

• с цифровой индикацией;
• с имеющейся стрелочной индикацией;
• для подключения к мультиметрам и осциллографам.

По этой причине целесообразно рассмотреть каждый вариант по отдельности.

Стрелочная индикация

Рассматриваемые модели являются одним из первых, в которых производители приняли решение применять трансформаторную систему измерений показателей переменного тока с корректируемым числом витков на вторичке.

Основными преимуществами являются наличие небольшой скорости – при эксплуатации может с максимальной точностью определить показатели тока.

Отрицательные стороны: ограничен диапазон измерений.

Справка: модели со стрелочной индикацией отличаются высокой чувствительностью к внешнему воздействию, из-за чего точность не всегда высокая.

Модели с цифровой индикацией

Многие модели, представленные на российском рынке, оснащены специальным микроконтроллером с обработкой цифровых сигналов. Благодаря этому появляется возможность:

• существенно упростить процесс получения результатов;
• активировать функцию калибровки в автоматическом режиме;
• сохранить полученные данные в устройстве.

Основные преимущества простота в эксплуатации. Недостатком является низкая точность результатов, которые существенно отличаются от синусоидной формы.

Для использования в паре с мультиметром и осциллографом

Представленные на российском рынке модели широко применяются в случае потребности расширить функциональные возможности имеющихся устройств, среди которых:

Отличительной особенностью принято считать отсутствие любой формы индикации на приборе.

Преимущество – максимально точный результат измерений, недостаток – требуется подключение индикации.

Популярные модели в России

На отечественном рынке представлен широкий ассортимент моделей, каждая из которых обладает своими особенностями. Рассмотрим наиболее востребованные подробней.

UNI-T UT210E

Модель отлично сочетает в себе показатели качества и ценовую политику. Позволяет производить измерения до 100 А.

• эргономичность;
• максимально комфортное расположение кнопки переключения режима работы;
• есть кнопка активирования клещей;
• подсветка белого цвета с продолжительностью функционирования до 20 секунд;
• наличие автовыключения – активируется, если в течение 15 минут не выполнять измерения;
• можно выполнять измерения сети постоянного и переменного тока, причем даже с использованием бесконтактного метода.

• надежность – модель зарекомендовала себя благодаря качественной сборки;
• максимальный уровень защиты;
• скорость работы;
• можно настраивать под персональные потребности;
• есть опция поиска скрытых проводок;
• можно воспользоваться обнулением;
• прорезиненный корпус.

Из недостатков выделяют:

• ограниченное количество подсчетов – производитель указывает на 2000 результатов без сервисного обслуживания;
• если значение выходит за рабочий диапазон, результат не отображается;
• невозможно измерить температуру.

Дополнительно выделяют слабую подсветку, из-за чего нельзя работать при отсутствии хорошего освещения в помещении.

Отличная модель, которая подходит для использования в быту и в промышленности. Отличительной особенностью является:

• подсветка экрана;
• автовыключение;
• мгновенная блокировка.

• максимальная точность измерений;
• информационный дисплей;
• источник питания – достаточно 2-х батареек типа ААА;
• кнопка питания расположена отдельно от остальных;
• можно выполнить настройки под персональные потребности;
• возможность измерять температуру;
• можно измерить микроамперы;
• поиск скрытых проводок;
• поиск фазы;
• долгий эксплуатационный период.

Из недостатков выделяют:

• отсутствует возможность проверки диодов;
• отсутствие гибкой настройки;

Несмотря на недостатки, представленная на российском рынке модель пользуется особой популярностью у электриков.

MASTECH MS2108S

Отличительной особенностью является наличие встроенного современного чипсета, благодаря чему обеспечивается максимально длительный срок эксплуатации. Есть возможность изменять переменный и постоянный ток.

Среди основных преимуществ выделяют:

• наличие прорезиненного корпуса;
• максимальная точность измерений;
• хорошая подсветка;
• надежность в сочетании с простотой в эксплуатации;
• можно настраивать под личные потребности;
• ручной режим варианта работы;
• питание осуществляется от стандартных пальчиковых батареек.

Из недостатков выделяют отсутствие возможности измерять температуру.

Заключение

Токовые клещи широко применяются не только в профессиональной сфере, но и в бытовых условиях. Чтобы правильно подобрать наиболее оптимальный вариант вполне достаточно отталкиваться от технических характеристики и поставленных задач.

Для обеспечения долгого срока эксплуатации рекомендуется приобретать модели от брендовых производителей.

Умный сайт для вашего энергокомплекса

Выбираем лучшие токовые клещи!

В практической работе электрика нередко возникают ситуации, когда есть необходимость измерить ток, протекающего в проводнике, без разрыва цепи. Иногда это позволяет ускорить работу. Бывает, что разорвать цепь просто невозможно (если речь идет об электроснабжении критически важного объекта). Наконец, в ряде случаев измерение тока без разрыва цепи позволяет быстро найти неисправность, на поиск которой иначе ушло бы много времени.

Для измерения в “рабочем режиме” применяются устройства, именуемые токоизмерительными клещами. Иногда это устройство именуется просто «токовыми клещами». Простейший вариант — токовые клещи, выполненные в виде приставки к мультиметру. Недостатком таких клещей является необходимость пересчитывать показания мультиметра умножением на определенный коэффициент. Кроме этого, измерение тока клещами имеет свою специфику, и, если токоизмерительные клещи не были изначально разработаны для определенного мультиметра, с которым он применяется, может возникнуть значительная инструментальная погрешность.

Вот почему мы рекомендуем использовать токовые клещи, которые представляют собой функционально законченное устройство (или функционально законченный комплект устройств). При необходимости, для удобства можно использовать и более продвинутые модели токоизмерительных клещей с функциями мультиметра.

Принцип работы токовых клещей

Для того, чтобы выбрать лучшие токовые клещи, нужно хотя бы на базовом уровне разбираться в принципе их работы.

Главное преимущество клещей Дитце — предельная простота их конструкции

Наиболее распространенным типом токоизмерительных клещей являются клещи Дитце. Они представляют собой разъемный магнитопровод с намотанной на нем катушкой, который при измерении охватывает проводник. В итоге образуется трансформатор, одной из обмоток которого является провод, в котором осуществляются измерения, а другой — катушка, вмонтированная в клещи.

Преимуществом клещей Дитце является простота конструкции и, как следствие, дешевизна и высокая надежность. К недостаткам относятся невозможность измерения постоянного тока, зависимость точности измерения от частоты, а также относительно низкая чувствительность. Последняя проблема, впрочем, решается простым способом — на клещи наматывается несколько витков провода с измеряемым током, а потом измеренные показания делятся на число витков. Тем не менее, именно клещи Дитце пользуются наибольшей популярностью, так как для большинства применений их возможностей достаточно — электрики работают, как правило, с током частотой 50 Гц, а необходимость в измерении токов без разрыва цепи возникает, главным образом, там, где токи имеют большие значения.

Упрощенная схема токоизмерительных клещей на основе датчика Холла

В токовых клещах более современной конструкции используются датчики Холла — полупроводниковые устройства, определяющие величину магнитного поля. При этом провод, где проводятся измерения, охватывается не катушкой, а магнитопроводом, в разрыв которого встроен датчик Холла. Для повышения точности измерений нередко встраивают не один, а два датчика Холла — такие измерительные приборы называются клещами с двойным датчиком Холла.

Преимуществами токоизмерительных клещей с датчиками Холла являются возможность измерения постоянного тока, высокая чувствительность, высокая точность. Но их стоимость значительно выше, чем у клещей Дитце.

Конструкция катушки Роговского

Самым старым типом токовых клещей является катушка (пояс) Роговского. Она представляет собой замкнутый соленоид из немагнитного материала с равномерной намоткой, один из выводов катушки проходит по оси соленоида. Как и для клещей Дитце, можно измерять только переменный ток, результаты измерений сильно зависят от частоты. Уровень сигнала на выходе катушки Роговского очень низкий, поэтому приходится использовать дорогостоящие усилители с высокой чувствительностью. Тем не менее, у катушки Роговского есть одно важное преимущество: результаты измерений мало зависят от того, как соленоид проходит вокруг проводника. Поэтому катушку Роговского можно наматывать на эластичный материал. Данный прибор используют в том случае, если проводник, где проводятся измерения, находится в труднодоступном месте и его можно охватить только эластичным предметом. Токоизмерительные клещи, использующие только принцип катушки Роговского, в настоящее время уже почти не выпускаются. Но гибкая катушка Роговского может входить в комплект поставки некоторых токоизмерительных клещей, основными для которых являются другие принципы.

Важные функции токовых клещей

При выборе токовых клещей следует обратить внимание на некоторые функции, которые могут оказаться полезными для использования прибора в ваших условиях.

В первую очередь, следует отметить функцию True RMS. Дело в том, что измерители переменного тока, в которых такой функции нет, как правило, показывают значение для идеальной ситуации, при которой ток имеет синусоидальную форму.

Клещи Greenlee GT-CM-1360 (с True RMS)

Лет 30 тому назад ассортимент электрического оборудования у потребителей был ограниченный, поэтому ток в электросети был почти идеальной синусоидальной формы. Над тем, что его отклонение от синусоиды может как-то влиять на результаты измерений, никто и не задумывался. Но теперь, когда применяются энергосберегающие и светодиодные лампы, а также импульсные блоки питания, форма тока в сети весьма далека от синусоидальной, прежние подходы к измерениям дают большие погрешности. Тем более, что к измерительным клещам часто прибегают при возникновении аварийных ситуаций, которые, в свою очередь, все чаще связаны с тем, что ток в проводах уж совсем сильно отличается от синусоиды. Функция True RMS позволяет напрямую определить среднеквадратическое значение для переменного тока произвольной формы на основе математических операций с мгновенными значениями тока. Настоятельно рекомендуем вам приобрести токоизмерительные клещи с функцией True RMS, если они вам требуются при проведении аварийных работ, а также в том случае, если вы заняты обслуживанием жилого сектора, где качество нагрузки на практике никем не контролируется. И, кстати, токоизмерительные клещи с функцией True RMS уже давно не являются громоздкими и дорогими приборами, пример тому — компактное устройство Greenlee GT-CM-1360.

Токовые клещи Greenlee GT-CMI-2000 умеют измерять крест-фактор

С проблемой нелинейности нагрузки сопряжена и другая полезная функция, реализованная в топовых токовых клещах (в частности, Greenlee GT-CMI-2000) — вычисление крест-фактора, то есть отношения пикового значения тока к его среднеквадратическому значению. Значение крест-фактора нагрузки критически важно для источников бесперебойного питания. В технических характеристиках многих из них указывается максимальное значение крест-фактора, выше которого они работать не будут. Соответственно, если вы используете источники бесперебойного питания, то наличие в токоизмерительных клещах функции определения крест-фактора оказывается полезным.

Клещи Greenlee GT-CM-960 могут определять ориентировочное значение напряжения в сети бесконтактным способом

Измерять без прикосновения к проводам можно не только ток, но и напряжение. Правда, показатели будут носить оценочный характер — какое из стандартных напряжений питания может быть в сети: 20/55/110/220/400 В (либо иные значения, в зависимости от сферы применения). Для этого нужно включить соответствующий режим измерений, соединить клещи с нулевым проводом и поднести сомкнутые губки клещей на расстояние не более 10 см от провода.

С помощью клещей обычно измеряют токи порядка десятков — сотен ампер. Но чувствительность датчика Холла позволяет измерять и меньшие токи, начиная с 0,2 А. Для этого в некоторых клещах предусмотрен режим повышенной чувствительности. В токовых клещах производства Greenlee применена эксклюзивная технология AmpTip. Она заключается в том, что провод с малыми токами и малым диаметром вводится в специальное углубление в губках клещей, что обеспечивает его точное расположение при измерениях.

Пример использования токоизмерительных клещей с открытым зевом

При проведении измерений в тесных электрических шкафах может быть полезна такая редкая разновидность электрических приборов как токоизмерительные клещи с открытым зевом. Очень удобными клещами такого типа являются Greenlee GT-CSJ-100. К недостаткам клещей с открытым зевом можно отнести возможность измерения только переменного тока и более низкую точность по сравнению с другими токовыми ключами, но, подчеркнем, есть ситуации, когда можно использовать либо их, либо гибкую катушку Роговского. Открытый зев предусматривает моноблочную конструкцию измерительного прибора, которая намного удобнее и безопаснее.

Большинство современных моделей токоизмерительных клещей имеют, помимо основной функции измерения тока без разрыва цепи, также еще и функции мультиметра. Измерение тока в режиме мультиметра производится обычным способом, с разрывом цепи. Выбирая клещи, следует учитывать разницу в параметрах измерения тока в режимах собственно клещей и мультиметра. Токовые клещи, поддерживающие, например, измерение постоянного тока в режиме мультиметра, не всегда могут делать это в режиме собственно клещей.
Набор функций мультиметра может быть дополнен функциями тестирования разнообразных электронных компонентов: диодов, конденсаторов и т. п. Также в некоторых моделях клещей (например, Greenlee GT-CMH-1000) есть функция тестирования электродвигателей. Полезной является функция AutoCheck, позволяющая автоматически устанавливать диапазоны измерений (например, у Greenlee GT-CMI-2000 – в пределах от 1,5 до 2000 В). Правда, данная функция имеет некоторые ограничения по использованию на цепях, которые могут быть повреждены низким входным импедансом вольтметра.

Токовые клещи представляют собой настоящую «рабочую лошадку» электрика. Поэтому следует обращать внимание в первую очередь на бренды, которые предлагают наиболее широкий ассортимент токовых клещей. Из него можно выбрать лучшие токовые клещи с оптимальным для вас набором функций.

Если вам нужна профессиональная консультация по диагностике электрооборудования и выбору токовых клещей, просто отправьте нам сообщение!

Токоизмерительные клещи постоянного и переменного тока, чем они отличаются и какие лучше всего выбрать

Назначение прибора и его преимущество

Токоизмерительные клещи или «Клещи Дитце»-это измерительный прибор, назначение которого измерять ток бесконтактным способом, без разрывы электрической цепи. Главным преимуществом перед остальными мультиметрами и амперметрами является простота измерения и безопасность использования, так как измерение возможно проводить на изолированном проводнике. С помощью данного устройство можно легко определить точные показатели электрического тока, а также рассчитать потребляемую мощность любого электрооборудования под нагрузкой.

Принцип действия и функциональность

Принцип работы прибора основан на законе электромагнитной индукции, по устройству в значительной степени схож с принципом действия обыкновенного трансформатора. Переменный ток измеряемого проводника внутри катушки трансформатора (Клещей) создает переменный магнитный поток, индуктирующий ЭДС во вторичной обмотке устройства, который замеряется амперметром или датчиком.

Схема измерения силы тока прибором с трансформаторным датчиком

В более современных устройствах применен полупроводниковый датчик Холла, основным отличием от устройства с трансформатором является то, что измеряемый проводник охватывается не замкнутой катушкой, а магнитопроводом, в разрыве которого размещен датчик Холла.

Схема измерения силы тока прибором с датчиком Холла

Современные приборы в зависимости от типа способны измерять переменный или постоянный и переменный ток (благодаря использованию датчика Холла), большинство из них обладают расширенным функционалом мультиметров и способны выводить численную информацию на дисплей. В зависимости от марки и производителя в измерителях реализовано множество дополнительных функции и конструктивных решений.

Типы приборов

Существует два типа устройств, основным различием которых являются измерительные датчики:

1. Cэлектромагнитным датчиком. Способны измерить только переменный ток. Клещи-трансформатор такого инструмента представляют из себя размыкающийся магнитопровод со вторичной катушкой, замыкающейся на измерительном датчике.
2. Cполупроводниковым датчиком Холла. Данный тип устройства способен измерять постоянный или переменный ток.

Виды исполнения

Измерители «дитца» подразделяются на аналоговые и цифровые:

• Аналоговые измерители. Как правило способны измерять только переменный ток, показания в них снимаются со встроенного амперметра. Такие приборы были широко распространены до появления цифровых измерителей.

• Цифровые (самые популярные). Внутри таких приборов установлена интегральная схема, как правило они обладают расширенным функционалом или дополнительными функциями мультиметра (тестера).

Специализированные высоковольтные электроизмерительные клещи

В отдельный вид следует выделить измерители специального назначения, измерительные клещи Ц 90 (более современный вариант Ц 4502), предназначенные для измерения силы тока в мощных электроустановках до 10 000 вольт. С помощью этого инструмента можно измерить только силу переменного тока от 15 до 600А. Принцип действия измерителя аналогичен с обычными измерителями трансформаторного типа, конструкция таких клещей немного видоизменена для безопасной работы оператора. В конструкции предусмотрены изолирующая часть с изолирующими рукоятками, а также разработаны правила безопасности при проведении измерений данным способом.