Для вимірювання сили струму призначені прилади, звані амперметрами. Але є один недолік, що утруднює їх використання при вимірах на діючому електрообладнанні: потрібно відключити навантаження і в розрив одного з провідників підключити прилад. Після цього амперметр потрібно видалити з тестованої ланцюга, для чого напруга знову знімають. А що робити, якщо відключати електрообладнання не можна?
Обійтися без перемикань в силових ланцюгах при вимірах дозволяє використання для цієї мети струмовимірювальних кліщів. Це - спеціальний прилад, що дозволяє безпечно працювати на діючому обладнанні. Розглянемо, що таке струмові кліщі і як ними користуватися.
Основою принципу дії цього приладу є пристрій вимірювального трансформатора, що складається з магнітопровода і двох обмоток: первинної і вторинної. За первинною протікає вимірюваний струм, а у вторинній - величина, менша первинної в відоме приладу кількість разів. Відношення величини первинного струму до вторинного називається коефіцієнтом трансформації. Знижувати вимірюється значення необхідно для того, щоб з ним могли працювати цифровий та аналоговий перетворюючі пристрої приладу.
Первинною обмоткою струмовимірювальних кліщів є сам провідник, по якому протікає вимірюваний струм. Він обхоплюється роз'ємним магнитопроводом, розмикати при натисканні пальцем на важіль приладу. Вторинна обмотка знаходиться всередині кліщів. Так як неможливо створити вимірювальний пристрій, що охоплює весь необхідний діапазон значень без втрати точності, прилад має кілька меж. Точність більшості кліщів загального застосування невисока - 1,5-4% від вимірюваного значення. Цього достатньо для пошуку несправностей, але при перевірці правильності показань інших приладів (наприклад, електролічильників) струмовимірювальних кліщів недостатньо. Для цієї мети використовуються більш складні прилади: вольтамперфазометри, що мають клас точності не нижче 0,5.
Кліщі бувають: • цифрові, що мають рідкокристалічний дисплей; • аналогові, мають стрілочний покажчик.
Аналогові струмові прилади більш наочні: по руху стрілки легше вловити зміни струму навантаження, що виникають при роботі електроустаткування. Але недолік їх більш істотний: для зняття показань потрібно провести розрахунок ціни ділення, помножити на їх кількість. При перемиканні межі вимірювань ціна ділення змінюється. При падінні або ударах пошкоджується стрілочний механізм, і прилад доводиться викидати. Цифрові прилади більш стійкі до механічних пошкоджень.
У важкодоступних місцях працювати аналоговим приладом складно. Цифрові ж кліщі мають кнопку для фіксації показань: «HOLD». Якщо дисплей непомітний або для зняття показань потрібно наблизитися до струмоведучих частин на небезпечну відстань, натисканням на цю кнопку дані фіксуються на дисплеї і можуть бути розглянуті в комфортній обстановці. Струмовимірювальні кліщі не вигідно виготовляти тільки для вимірювання струму. Зазвичай вони виконують всі функції, доступні сучасним Мультиметри. Це вимір напруги, опору, температури, перевірка діодів і транзисторів, прозвонка ланцюгів. Точніше буде сказати, що сучасні цифрові мультиметри іноді доповнюються струмовими кліщами, так як отримане пристрій все одно називається мультиметром. Його перемикач меж вимірювань вибирає не тільки межа, але і рід струму, а на корпусі є гнізда для підключення щупів з проводами.
Така конструкція зручна при експлуатації: працівник тримає в руці вимірювальний комплекс, що допомагає вирішити в електроустановці будь-яке завдання, і яким зручно користуватися. Вимірювання в електроустановках напругою вище 1000В Ці прилади застосовуються для виміру струмів в промислових електроустановках. Вони не мають додаткових функцій, забезпечені стрілочним або цифровим індикатором. Головна їхня особливість: здатність витримувати робочу напругу електроустановок (6 кВ, 10 кВ, 35 кВ), для яких вони призначені.
Струмовимірювальні пристрої для роботи на шинах високої напруги забезпечені знімними ізолюючими рукоятками, за допомогою яких їх підносять до об'єкту вимірювань. Цими ж рукоятками відбувається розмикання і замикання муздрамтеатру. Вимірювання струму в електроустановках понад 1000 В небезпечно, тому додатково працівники зобов'язані користуватися діелектричними рукавичками, ботами, килимками і засобами захисту обличчя та очей. Правда, необхідність вимірів виникає нечасто, так як зазвичай ток контролюється в таких електроустановках стаціонарно встановленим електроустаткуванням.
Кліщі для вимірювання сили постійного струму За допомогою вимірювального трансформатора можна виміряти тільки змінний струм. До впливу постійного струму він байдужий, так як ефект трансформації можливий тільки в разі, коли вимірювана величина змінюється в часі за синусоїдальним або будь-якого іншого закону. У ланцюгах постійного струму використовується інший пристрій - датчики Холла. Провідник створює навколо себе магнітне поле, напруженість якого пропорційно залежить від величини струму в ньому. У це поле під прямим кутом поміщається тонкий напівпровідник, на який також подається струм, званий струмом збудження і має стабільну величину. На кінцях напівпровідника виникає напруга, прямо пропорційне напруженості поля і, відповідно, вимірюваному току.
Для датчика Холла не має значення, якого виду магнітне поле - змінного або постійного. Тому він використовується для вимірювання змінного і постійного струмів. Вимірювальними кліщами для постійного струму додатково можна визначити і його напрямок (полярність).
Вимірювання струму кліщами А тепер - про те, як кліщами правильно виміряти струм. Спочатку потрібно визначити, якого роду ток доведеться вимірювати - змінного або постійного, і оцінити його максимальну величину. Виходячи з цього, потрібно вибрати межа. Якщо максимально можливе значення вимірюваного параметра передбачити не вдається, перемикач ставиться на максимально можливу величину.
Тепер треба вибрати місце для під'єднання приладу. При вимірах провідник повинен розташовуватися в центрі муздрамтеатру, перпендикулярно його площині. До того ж він повинен бути один: якщо захопити два провідника і більше, то прилад виміряє сумарний струм, що протікає по всім провідникам. Окремий випадок - при спробі заміряти струм, помістивши в муздрамтеатр двожильний провід з навантаженням, показання струмовимірювальних кліщів дорівнюватимуть нулю. При цьому будуть складені однакові струми, що йдуть по фазному і нульовому провіднику в різних напрямках. У такій ситуації, якщо прилад щось і покаже, так це струм витоку, існуючий в цьому ланцюзі за місцем вимірювання.
Необхідний для вимірювань провід іноді виявляється покладеним в пакет впритул до інших, пристебнутий стяжкою до поверхні, пірнає в кабель-канал або за стінку. Буде потрібно або видалити його кріплення, або акуратно витягнути, наскільки це можливо. При цьому бажано відключити напругу живлення, а якщо це неможливо - бути максимально акуратним, працювати інструментом з ізольованими рукоятками або в діелектричних рукавичках. Ще одна перешкода при вимірах - мала довжина проводів після оброблення кабелю, що не дозволяє просунути муздрамтеатр приладу. У цьому та інших схожих випадках допоможе маленька хитрість. Якщо провід підключений до комутаційного апарату (автоматичного вимикача, рубильника, клеми), то струм, який вимірюється в цій же фазі до і після влаштування, буде одним і тим же. Тому виміряти його можна не на відходить кабелі, а на дроті, відповідному до апарату, до якого він підключений.
У ланцюгах, де передбачається вимір струму кліщами в процесі експлуатації, дроти при підключенні до висновків пристроїв при монтажі петлеобразно згинають. Так підключаються електролічильники, електродвигуни. Отже, в обраному місці встановлені струмові кліщі. Відпустіть важіль муздрамтеатру і проведіть вимір. При необхідності приберіть їх, змініть межа і повторіть завмер. Слідкуйте за тим, щоб муздрамтеатр чітко і повністю замкнувся. Для цього відпускання важеля слід провести різко, щоб він клацнув. При відсутності клацання перевірте, чи не потрапили в зазор сусідні дроти або інші сторонні предмети. Нещільне закриття муздрамтеатру внаслідок попадання в нього сміття призводить до заниження результатів вимірювань або нульовим показаннями кліщів при наявності струму в ланцюзі.
При вимірах постійного струму при необхідності зверніть увагу на його полярність. Магнитопровод кліщів має ізоляцію, що захищає працівника від напруги. Тому вимірювання можна проводити навіть на голих шинах. Але при цьому потрібно дотримуватися правила електробезпеки і не доторкатися до струмоведучих частин, що знаходяться під напругою.
