Kaj so trenutne sponke in kakšne meritve je mogoče narediti z njimi? Kako jih uporabiti za največji učinek? Katera tokovna sponka je najbolj primerna za posebne pogoje? Namen tega pregleda je zagotoviti odgovore na vsa ta vprašanja.
Z uvedbo tehnološkega napredka v električni opremi in vezjih se električarji in tehniki soočajo z novimi izzivi. Napredek zahteva ne le velike zmogljivosti sodobnih merilnih instrumentov, ampak tudi veliko spretnosti ljudi, ki jih uporabljajo. Električarji z dobrim poznavanjem osnov testne opreme so bolje opremljeni za merjenje in odpravljanje težav. Objemke so eno najpomembnejših in najpogostejših orodij, ki jih danes najdemo v njihovem arzenalu.
Ta naprava je merilnik, ki združuje priklopni voltmeter in ampermeter. Tako kot multimeter je po prehodu skozi analogno obdobje vstopil v svet digitalnih meritev. Ustvarjeni predvsem kot vsestransko orodje za električarje, so sodobni modeli postali natančnejši in so pridobili številne dodatne funkcije,od katerih so nekatere zelo posebne. Danes tokovne sponke podvajajo številne osnovne funkcije DMM, vendar se od njega razlikujejo po vgrajenem tokovnem transformatorju.
Načelo dela
Zmožnost merjenja velikih izmeničnih tokov s tokovnimi sponkami temelji na preprostem delovanju transformatorja. Ko so objemke zaprte okoli prevodnika, je tok v napravi kot železno jedro močnostnega transformatorja in teče skozi sekundarno navitje, povezano skozi vhodni šant. Na vhod naprave se dovaja veliko manjši tok zaradi razmerja med številom zavojev sekundarnega navitja in številom zavojev primarnega. Običajno primarno navitje predstavlja en prevodnik, okoli katerega so vpete klešče. Če ima sekundarno navitje 1000 obratov, potem je sekundarni tok 1/1000 primarnega ali v tem primeru prevodnika. Tako se 1 A na vhodu naprave pretvori v 0,001 A ali 1 mA. Ta metoda olajša merjenje velikih tokov s povečanjem števila sekundarnih obratov.
Izbira
Nakup tokovnih sponk zahteva ne le seznanitev z njihovimi specifikacijami, ampak tudi oceno njihove funkcionalnosti in kakovosti, ki jo zagotavlja zasnova naprave in njena proizvodna tehnologija.
Zanesljivost testerja, še posebej v težkih razmerah, je danes pomembnejša kot kdajkoli prej. Inženirji morajo pri razvoju merilnih instrumentov preizkusiti ne le električno, temveč tudi mehansko trdnost. Na primer, Fluke tokovne sponke pred pošiljanjem v trgovineopraviti strog program testiranja in ocenjevanja.
Pri izbiri tega instrumenta ali katere koli druge električne merilne opreme je treba najprej upoštevati varnost uporabnika. Poleg tega morajo biti digitalni merilniki klešč ne samo izdelani v skladu z najnovejšimi standardi, temveč mora biti vsak instrument testiran in certificiran v preizkuševalnih laboratorijih, kot so UL, CSA, VDE itd. Samo tako ste lahko prepričani, da orodje ustreza vse nove varnostne zahteve in standardi.
Ločljivost in merilno območje
Ločljivost instrumenta kaže, kako natančne so njegove meritve. Določa, kakšna je najmanjša sprememba signala, ki jo je mogoče registrirati. Na primer, če je ločljivost tokovne sponke 0,1 A v območju 600 A, se tok približno 100 A izmeri z natančnostjo 0,1 A.
Kdo potrebuje ravnilo, označeno v centimetrih, če morate določiti velikost predmeta velikega nekaj milimetrov? Prav tako morate izbrati instrument, ki lahko prikaže zahtevano ločljivost.
Napaka
To je največja dovoljena napaka, ki se lahko pojavi v določenih delovnih pogojih. Z drugimi besedami, to je merilo, kako natančno se izmerjena vrednost ujema z dejansko vrednostjo.
Napaka instrumenta je običajno izražena kot odstotek odčitka. Na primer, če je 1%, potem je za 100 amperov dejanska vrednost toka med 99do 101 A.
Poleg napake v specifikacijah je mogoče navesti, za koliko se indikacija spremeni v skrajni desni števki izmerjene vrednosti. Na primer, če je natančnost določena kot ± (2% + 2), potem je za 100,0 A dejanski tok v območju 97,8 - 102,2 A.
Crest factor
Z razvojem elektronskih napajalnikov tokovi, ki jih črpajo iz sodobnih distribucijskih sistemov, niso več čisti 50Hz sinusni valovi. Zaradi harmonik, ki jih ustvarjajo ti napajalniki, so postali precej popačeni. Vendar pa so električne komponente omrežja, kot so varovalke, zbiralke, vodniki in toplotni elementi odklopnikov, ocenjene za efektivni tok, saj je njihova glavna omejitev povezana z odvajanjem toplote. Če morate preveriti električni tokokrog za preobremenitev, morate izmeriti efektivni tok in dobljeno vrednost primerjati z nazivno vrednostjo. Zato mora biti sodobna testna oprema sposobna natančno izmeriti pravo velikost signala, ne glede na stopnjo popačenja signala.
Crest factor je razmerje med najvišjim tokom ali napetostjo in njihovo RMS vrednostjo. Za čisti sinusni val je 1,414. Vendar pa bo signal z zelo ostrim impulzom povzročil visok faktor vrha. Glede na širino in frekvenco impulza je mogoče opaziti razmerja 10:1 in več. V sistemih resnične distribucije električne energije se le redko srečajo vršni faktorji, večji od 3. Tako je koeficientamplituda je znak popačenja signala.
Te meritve lahko opravijo samo instrumenti, ki lahko merijo dejanski RMS. Prikazuje, kako popačen je lahko signal in ga registrira glede na napako instrumenta. Večina trenutnih sponk je sposobna meriti faktorje vrha 2 ali 3. To zadostuje za večino aplikacij.
izmenični tok
Eden od glavnih namenov tokovnih sponk je merjenje izmeničnega toka. Običajno se takšne meritve izvajajo na vejah električnega distribucijskega sistema. Določanje jakosti toka, ki teče skozi različna vezja, je rutinska naloga električarja.
Za merjenje potrebujete:
- Izberite način AC.
- Odprite čeljusti in jih zaprite okoli enega vodnika.
- Preberite odčitke na zaslonu.
Z merjenjem toka vzdolž odseka vezja lahko enostavno ugotovite, koliko moči porabi posamezno breme.
Ko se odklopnik ali transformator pregreje, je najbolje izmeriti obremenitveni tok. Vendar morate zagotoviti, da so resnične vrednosti RMS zabeležene za natančno merjenje signala, ki segreva te komponente. Običajni instrument ne bo dal resničnega odčitka, če tok in napetost nista sinusoidna zaradi nelinearnih obremenitev.
Napetost
Druga pogosta funkcija instrumenta je merjenje napetosti. Sodobne tokovne sponke lahko določijo konstantno in spremenljivoNapetost. Slednjega običajno ustvari generator in ga nato porazdeli po omrežju. Naloga električarja je, da lahko opravi meritve v celotnem električnem sistemu, da najde odpravljanje težav. Druga uporaba naprave je preverjanje napolnjenosti baterije. V tem primeru je potrebno izmeriti enosmerni tok ali enosmerno napetost s tokovno objemko.
Odpravljanje težav v vezju se običajno začne s preverjanjem omrežnih parametrov. Če napetosti ni, če je previsoka ali prenizka, morate to težavo rešiti, preden nadaljujete z iskanjem.
Na sposobnost tokovne sponke za merjenje izmenične napetosti vpliva frekvenca signala. Večina testerjev te vrste lahko natančno določi ta parameter pri frekvencah 50-500 Hz, vendar ima DMM pasovno širino 100 kHz ali več. Zato merjenje iste napetosti s testerji različnih tipov daje različne rezultate. DMM omogoča uporabo visokofrekvenčne napetosti v vezju, medtem ko tokovna sponka filtrira del signala nad njihovo pasovno širino.
Pri odpravljanju težav z VFD je lahko vhodna pasovna širina instrumenta bistvena za pridobitev smiselnega odčitka. Zaradi visoke harmonične vsebnosti signala, ki prihaja iz frekvenčnega pretvornika, bo DMM, odvisno od vhodne pasovne širine, meril večino napetosti. Snemanje parametrov VFD ni običajna naloga. Motor priključen na frekvencopretvornik se odziva samo na povprečno vrednost signala in za registracijo te moči mora biti vhodna pasovna širina testerja ožja od vhodne pasovne širine multimetra. Objemka Fluke 337 je posebej zasnovana za testiranje in odpravljanje tovrstnih težav.
Napetost izmerite na naslednji način:
- Izberite ustrezen način tokovne sponke: DC volti DC (V) ali AC volti AC (V ~).
- Priključite črno žico testne sonde na vhodni priključek COM in rdečo žico na vtičnico V.
- Dotaknite se konic sonde na vezje na nasprotnih straneh bremena ali vira napajanja (vzporedno z vezjem).
- Preberite odčitke, pri čemer bodite pozorni na mersko enoto.
- Pritisnite gumb HOLD, da popravite rezultat. Po tem lahko odklopite sonde iz vezja in odčitate na varni razdalji.
Merjenje napetosti na vhodu odklopnika pred in po priključitvi bremena vam omogoča, da določite njen padec. Če je pomemben, kaže, kako dobro deluje obremenitev.
Tokovne sponke: Navodila za merjenje upora
Upor se meri v ohmih. Njegova vrednost se lahko razlikuje od nekaj miliohmov za kontakte do milijard ohmov za izolatorje. Večina trenutnih sponk meri upor z ločljivostjo 0,1 ohma. Ko njegova vrednost preseže zgornjo mejo ali je vezje odprto, se na zaslonu prikaže OL.
Ta parameter je treba izmeriti, koizklopite, sicer se instrument ali vezje poškoduje. Nekatere naprave zagotavljajo zaščito pri merjenju upora v primeru stika z napetostjo. Odvisno od modela se lahko raven zaščite močno razlikuje.
Najpogostejša zahteva je določiti električni upor tuljave kontaktorja.
Vrstni red meritev je naslednji:
- Izklopi napajanje vezja.
- Izberite način merjenja upora.
- Priključite črno žico sonde na vtičnico COM, rdečo pa na vtičnico Ω.
- Dotaknite se konic sonde na obeh straneh elementa ali dela vezja, za katerega želite določiti upor.
- Preberite odčitke instrumenta.
Integriteta verige
To je hitri test odpornosti, ki lahko zazna prekinitev tokokroga.
Zvočna tokovna sponka omogoča številne od teh testov hitre in enostavne. Naprava signalizira, ko zazna zaprto vezje, zato vam pri preverjanju ni treba gledati na zaslon. Raven upora, potrebna za sprožitev naprave, se lahko razlikuje. Običajna je vrednost, ki ne presega 20-40 ohmov.
Posebne funkcije
Precej priljubljena funkcionalnost tokovnih sponk je po ocenah uporabnikov določanje frekvence izmeničnega toka. Če želite to narediti, zaprite "čeljusti" okoli prevodnika in vklopite način merjenja frekvence. Na zaslonu se prikaže frekvenca signala. Ta funkcija je zelo uporabna za določanjevir harmoničnih težav v električnem omrežju.
Druga značilnost nekaterih modelov (npr. tokovna sponka Mastech MS2115B) je zapis minimalnih in maksimalnih vrednosti. Ko je ta funkcija omogočena, se vsako odčitavanje primerja s predhodno shranjenimi odčitki. Če je nova vrednost višja od največje, jo nadomesti. Enaka primerjava je narejena za minimalni odčitek. Dokler je aktivna funkcija MIN MAX, se vse meritve obdelujejo na ta način. Čez nekaj časa lahko prikličete vsako od teh vrednosti na zaslonu in določite najvišje in najnižje odčitke za določeno časovno obdobje.
Za električarje, ki delajo z motorji, lahko zmožnost beleženja toka, ki ga vleče motor med zagonom, veliko pove o njegovem stanju in obremenitvi. Objemke Fluke 335, 336 in 337 ga lahko merijo "v gibanju". Če želite to narediti, jih morate zapreti okoli ene od vhodnih žic motorja, aktivirati način hitenja in vklopiti motor. Zaslon instrumenta bo prikazal največji tok, ki ga črpa motor v prvih 100 ms zagonskega cikla.
Uni-T UT210E tokovne sponke vam omogočajo, da brezkontaktno določite prisotnost izmenične napetosti ali elektromagnetnega polja. Če želite to narediti, napravo približajte testiranemu predmetu na razdalji 8–15 mm. Naprava razlikuje 4 napetostne stopnje, daje ustrezen zvočni signal in s svetlobnim indikatorjem označuje jakost polja.
DT-3347 tokovna sponka podpira funkcijo merjenja temperature.
Varnost
Varno merjenje se začne z izbiro pravega instrumenta za okolje, v katerem bo uporabljen. Ko najdete pravo orodje, ga je treba uporabiti v skladu s priporočenim postopkom.
Mednarodna elektrotehnična komisija je postavila nove standarde za varnost pri delu na električnih sistemih. Zagotoviti je treba, da je instrument, ki se uporablja, skladen s kategorijo IEC in nazivno napetostjo, odobreno za okolje, v katerem naj bi bila meritev opravljena. Na primer, če se meritve izvajajo na 480-voltni električni plošči, je treba uporabiti 600-voltni merilnik s sponkami kategorije III. To pomeni, da je vhodno vezje merilnika zasnovano tako, da brez škode prenese prehodne napetosti, ki jih običajno najdemo v tem okolju. uporabniku. Izbira orodja v tem razredu, ki ima tudi certifikat UL, CSA, VDE ali TUV, pomeni, da ni bilo zasnovano samo v skladu s standardi IEC, ampak je bilo neodvisno preizkušeno in ugotovljeno, da je skladno s temi standardi.
Varnostni predpisi
- Objemke za objemke je treba uporabiti, ki ustrezajo sprejetim varnostnim standardom za okolje, v katerem se bodo uporabljale.
- Pred meritvijo preverite, ali so žice sonde fizične poškodbe.
- Prepričajte se, da je žica nedotaknjena s tokovnimi sponkami.
- Ne uporabljajte sond z golimi priključki in brez zaščite za prste.
- Obvezno se prijavitisamo naprave z vgrajenimi vhodnimi vtičnicami.
- Trenutne sponke morajo biti v delujočem stanju.
- Vedno najprej odklopite vroč (rdeči) testni kabel.
- Ne moreš delati sam.
- Morate uporabiti merilnik z zaščito pred preobremenitvijo v načinu merjenja upora.
Posebne funkcije
Naslednje posebne funkcije lahko olajšajo uporabo trenutne sponke:
- Ikone na zaslonu vam na prvi pogled sporočajo, kaj se meri (volti, ohmi itd.).
- Funkcija zadrževanja podatkov bo zamrznila odčitek na zaslonu.
- Eno stikalo olajša izbiro merilnih funkcij.
- Zaščita pred preobremenitvijo preprečuje poškodbe instrumenta in vezja ter ščiti uporabnika.
- Samodejno zaznavanje dosega zagotavlja pravilno izbiro dosega v vsakem trenutku. Ročna nastavitev vam omogoča, da določite obseg za ponavljajoče se meritve.
- Indikator prazne baterije zagotavlja pravočasno zamenjavo baterij.
