24 сент. 2018 г.

Как устроены и работают токовые клещи и как ими правильно пользоваться


Для диагностики неисправностей в электрооборудовании или электроустановок часто необходимо провести измерение токов. Есть два варианта: воспользоваться амперметром или с помощью токовых клещей. 

Первый вариант можно сделать с помощью обычного мультиметра, но он плох тем что нужно делать разрыв цепи, а это не всегда возможно и не всегда удобно для проведения корректных измерений. 

Второй способ, токоизмерительные клещи, позволяет узнать ток в цепи не разъединяя её. В этой статье мы рассмотрим, как пользоваться токовыми клещами и как они устроены.



Устройство

Принцип работы токовых клещей основан на явлении электромагнитной индукции. Проводник, в котором измеряется ток, вводится в магнит провод, на котором намотана вторичная обмотка. Измеряемый ток в этом случае называется первичным, а ток в измерительной катушке (вторичной обмотке) - вторичным. При этом его величина пропорциональна первичному току и его можно рассчитать. Магнитопровод клещей состоит из двух частей, одна из которых подвижна, такая конструкция нужна для того, чтобы, раскрыв магнитопровод с помощью рычага, ввести проводник для измерений.


Аналогично работают и трансформаторы тока, но их магнитопровод цельный и надевается на шину или жилу кабеля.


Ранее токоизмерительные клещи, в большинстве своем, могли измерять только переменный ток, поскольку ЭДС на обмотке может возникать только при условии переменного магнитного потока, создаваемого переменным электрическим током.


Большинство же современных, даже самых дешевых моделей, способно измерять как постоянный, так и переменный токи. Измерение постоянного тока стало возможным благодаря использованию датчика Холла.


Также поддерживаются функции стандартные для мультиметров - измерение сопротивления, напряжения, частоты, прозвонка цепей, а иногда есть возможность подключения термопары для определения температур.


Итак, клещи для измерения тока состоят из:

1. Составного подвижного магнитопровода.

2. Основной части корпуса с дисплеем, селектором выбора пределов или выбора измеряемой величины (если пределы выбираются автоматически), а также разъёмами для подключения щупов, для работы в режиме Омметра, прозвонки или вольтметра.

3. Внутри корпуса расположена плата с микросхемами, иногда и с переменными резисторами для точной подстройки точности измерений.


Для измерения тока в труднодоступных местах некоторые клещи комплектуются дополнительным измерителем с гибким чувствительным элементом. Примером является продукция фирмы Fluke, он может идти в комплекте или продаваться отдельно.


Технология измерений

Для определения тока в цепи нужно ввести в раствор магнитопровода ОДНУ жилу проводника или токопроводящую шину. Чтобы раскрыть магнитопровод выжмите рычаг на торце клещей.

После введения проводника отпустите рычаг и магнитопровод закроется. На измерительном приборе должен быть выбран соответствующий предел измерения и режим, для переменного тока он обозначается так «I~», а для пистонного «I=».

Подробно процесс использования токоизмерительных клещей рассмотрен здесь:


и здесь:


Эта статья в Яндекс.Дзен:


23 сент. 2018 г.

Почему запрещены скрутки проводов


Давайте не будем в рамках данной статьи рассматривать регламентированные способы надежного соединения проводов и кабелей. В конце концов, каждый уважающий себя мастер имеет представление о пружинных клеммниках, сама конструкция которых не дает контакту со временем ослабевать. Однако почему бы не поразмыслить над тем, от чего же греется скрутка проводов, и по какой причине она все таки запрещена.

Прежде всего заострим внимание на том, что речь, как правило, идет о недопустимости скручивания токонесущих проводов. Речь не идет о применении провода в качестве крепежного элемента, например для того, чтобы закрепить кормушку на ветке дерева. Там где проводящие характеристики провода не важны, можно и скрутить, скрутить не зачищая, да хоть узлом этот провод завязать. Но если провод предназначен для пропускания тока, для питания мощной нагрузки, - здесь важно обеспечить максимальное сохранение проводимости.

Если просто скрутить зачищенные жилы проводов, даже если затянуть скрутку плоскогубцами, стразу ничего особенного можно и не заметить. Допустим, мы скрутили провод, соединяющий сварочный трансформатор с вилкой. И вот, вилка воткнута в розетку, начинаем работать со сварочным электродом.

Сначала весь провод вместе со скруткой будет испытывать примерно одинаковый нагрев, потому что скрутка у нас свежая, контакт между скрученными жилами сильный, скрутка поджата при помощи плоскогубцев. Если каждый раз начиная работу, подтягивать скрутку плоскогубцами, то она сможет некоторое время очень качественно пропускать ток. Но ведь скрутка находится не в вакууме, не в тугой изоляции, как весь остальной провод, поэтому скрутка все равно ослабевает, и ведет себя хуже, чем весь остальной провод.




Ослабевающая скрутка уже отличается удельной проводимостью от остального провода. Если целый провод обладает постоянным удельным электрическим сопротивлением, то в месте скрутки, во-первых, образуются окислы на поверхностях проводов, контактирующих друг с другом и с воздухом.

Во-вторых, кое-где контакт полностью исчезает, то есть площадь контактирующих поверхностей уменьшается, становится меньше чем была в начале, когда скрутку только закрутили. Образующиеся окислы увеличивают удельное сопротивление в месте скрутки, а уменьшающаяся площадь контакта становится эквивалентна уменьшению площади поперечного сечения провода. В целом для тока это выглядит так, будто бы хороший толстый провод разрезали, вынули кусок определенной длины (длиной в скрутку) и впаяли перемычку такой же длины, но из более тонкого провода. Конечно, вставка из тонкого провода будет греться сильнее, чем весь остальной толстый провод. Вот нам и ответ на вопрос о том, почему греется скрутка.



Скрутка запрещена ПУЭ, вместо этого разрешается использовать пружинные клеммники, которые все время держат контакт с определенным усилием, не допуская его ослабевания. Для каждого тока — свой клеммник, с собственной площадью контакта. Еще, для обеспечения надежного контакта, провода можно друг с другом спаять или сварить. Пайка с припоем или сварка, в отличие от скрутки, обеспечат сопряжение проводов на атомарном уровне, и окислиться место контакта принципиально не сможет, ведь оно уже будет находиться не на воздухе, а внутри толщи металла. Для проходящего тока такой провод будет словно и не соединенным, а будто бы изначально полностью целым.

Если допустить скрутку, то ее перегрев может не просто нарушить нормальный режим питания прибора, уменьшив напряжение на его входе, из-за увеличения сопротивления соединительных проводов, но и в худшем случае может привести к возгоранию и даже к пожару. Вот почему скрутка запрещена.

Эта статья в Яндекс.Дзен:


Смотрите также по этой теме:





Присоединяйтесь к нам на Facebook!

Последние заметки