Pro diagnostiku poruch v elektrických zařízeních nebo elektrických instalacích je často nutné měřit proudy. Existují dvě možnosti: použít ampérmetr nebo použít proudové kleště. První možnost lze provést pomocí běžného multimetru, ale je to špatné, protože musíte přerušit obvod, což není vždy možné a ne vždy vhodné pro správné měření. Druhý způsob proudová kleště, umožňuje zjistit proud v obvodu bez jeho odpojování.
Princip činnosti proudových kleští je založen na fenomén elektromagnetické indukce. Vodič, ve kterém se měří proud, je vložen do magnetu a drátu, na kterém je navinuto sekundární vinutí. Měřený proud se v tomto případě nazývá primární a proud v měřicí cívce (sekundárním vinutí) se nazývá sekundární. Navíc je jeho hodnota úměrná primárnímu proudu a lze ji vypočítat.
Dříve klešťové měřiče z větší části mohly měřit pouze střídavý proud, protože EMF na vinutí se může objevit pouze za podmínek střídavého magnetického toku vytvořeného střídavým elektrickým proudem. Většina moderních i nejlevnějších modelů je schopna měřit stejnosměrné i střídavé proudy. Měření stejnosměrného proudu je možné pomocí Hallova senzoru.
Zařízení, princip činnosti, jakož i obecné přístupy k provádění měření proudovými kleštěmi byly podrobněji diskutovány na webu dříve – Jak používat proudové kleště. V tomto článku se podíváme na několik příkladů ze skutečného života a podělíme se o řadu užitečných bodů, které ne každý zná a používá.
Měřicí technika
Chcete-li určit proud v obvodu, musíte do řešení magnetického obvodu zavést JEDNO vodičové jádro nebo vodivou přípojnici. Chcete-li otevřít magnetický obvod, stiskněte páčku na konci kleští.
Po vložení vodiče uvolněte páčku a magnetický obvod se uzavře. Na měřicím přístroji musí být zvolena vhodná mezní hodnota a režim měření, pro střídavý proud je označen „I~“ a pro konstantní proud „I=“.
Otázka: Proč nemůžete použít kleště k měření proudu v několika vodičích nebo na kabelu s fází a nulou?
Když proud protéká vodičem, vytváří se kolem něj magnetické pole, což znamená, že magnetické toky několika sousedních vodičů se sečtou a vytvoří výsledný tok. Proto není možné měřit několik vodičů, ve kterých protékají různé proudy nebo stejný proud v různých směrech. To je jasně znázorněno na obrázku níže.
To znamená, že pro měření spotřeby proudu zařízení, které je připojeno k síti střídavého proudu s jednou nebo více fázemi, se proud měří pouze v jádru konkrétní fáze. Pokud je síť jednofázová, lze měření provádět podél fáze nebo nulového vodiče, ale ne společně. Totéž platí pro měření proudu kleštěmi ve stejnosměrné síti.
Při měření kleštěmi se zachytí vodič nebo skupina vodičů, které patří k jednomu pólu (fázi) a napájí jeden spotřebič nebo jednu měřenou skupinu!
Tento požadavek způsobuje určité nepohodlí při měření proudů většiny spotřebičů, a to jak jednofázových, tak třífázových. Chcete-li například změřit výkon žehličky, musíte otevřít kabel a oddělit vodiče. Elektrikáři proto používají speciální adaptéry. Takovým adaptérem je v podstatě malá prodlužovací šňůra sestávající ze zástrčky a jedné zásuvky spojené buď samostatnými drátěnými prameny, nebo dráty typu PV3 či jinými. Nebo speciální zařízení, jako na obrázku níže – to je adaptér AC-16.
Příklady měření
Podívejme se na pár typických příkladů, kdy je potřeba změřit proud pro diagnostiku elektrických obvodů a podívat se na malý trik.
Případ jedna. Všimli jste si, že jste začali platit více za elektřinu, přičemž provozní režim elektrických zařízení zůstal stejný. Může dojít k neoprávněnému připojení k vaší síti. Pokud nemůžete přesně určit pomocí měřiče, použijte kleště.
Chcete-li to provést, v elektrickém panelu bytu nebo domu musíte najít vhodné místo pro měření; musíte najít samostatný fázový nebo nulový vodič; pokud budete mít štěstí, budete moci na místo dostat kleště kde je zapojen jistič. Odpojte všechny spotřebiče ve vaší domácnosti a změřte proud, pokud na jeho displeji vidíte jiné číslo než nulu, měli byste hledat místo neoprávněného připojení.
Případ dva. Máte třífázový elektromotor, který se začal zahřívat více než předtím. Existují dva hlavní důvody zvýšeného tepla. První neplatí pro elektřinu, když jsou ložiska opotřebovaná – budou se více zahřívat a přenášet teplo do kovového pouzdra. Druhým důvodem je mezizávitový zkrat nebo únik do pouzdra. V tomto případě se můžete dostat před poruchu porovnáním proudů ve fázích.
V normálním případě budou proudy ve všech třech fázích stejné a v nulovém vodiči (pokud tam je) nebude žádný proud. Pokud to uděláte s ampérmetrem, budete muset při každém odpojení od elektromotoru odpojit jádro, k čemuž jej budete muset pokaždé zastavit a spustit. To samozřejmě neposkytuje spolehlivé výsledky měření.
Některé elektrické instalace poskytují možnost měřit proudy a vytvářet přerušení obvodu po přemostění odpojovače ampérmetrem, ale to je vzácné.
V tomto případě je nejpohodlnější měřit fázové proudy pomocí svorek, doslova třemi pohyby rukou můžete poměrně přesně určit provozuschopnost elektromotoru.
Případ tři. Všimli jste si, že se vaše autobaterie vybíjí rychleji. Pokud jste nenainstalovali přídavná zařízení, která jsou připojena přímo k baterii, jako jsou autorádia (ačkoli se jedná o nesprávné zapojení, taková zařízení jsou zapojena v aktivním obvodu po zapnutí zapalování), pak někde uniká.
K tomu je v mezeře kladného vodiče baterie instalován ampérmetr. Ale takové měření není vždy vhodné, a pokud potřebujete měřit proudy před a po zapnutí motoru, je to nemožné, protože startovací proudy s největší pravděpodobností poškodí váš ampérmetr. Pro zjištění netěsností je vhodné použít klešťový metr. Po instalaci kleští na kladný vodič baterie vyjměte pojistky jednu po druhé z pojistkové skříňky a vypněte možné spotřebiče, dokud nenajdou obvod s únikem proudu.
Otázka: “Pokud je svodový proud nebo jiný měřený proud nízký a kleště jej nedetekují, jak s nimi tedy měřit?”
Chcete-li měřit malé proudy proudovými kleštěmi, musíte vodič několikrát omotat kolem magnetického jádra. Hodnota, která se objeví na displeji měřicího zařízení, se vydělí počtem závitů drátu. Jak bylo řečeno, magnetické toky se budou sčítat a výsledný tok se bude rovnat součtu každého z nich. Proto hodnoty kleští překročí skutečný proud o násobek počtu závitů drátu.
Důležité: Buďte opatrní, protože ne každý klešťový měřič podporuje měření stejnosměrného proudu.
Bezpečnostní opatření
Je důležité, aby klešťová měření nezpůsobila zkraty v obvodech a nezpůsobila úraz elektrickým proudem. Za tímto účelem je magnetický obvod svorek pokryt dielektrickým pláštěm. Pokud se tedy kleště náhodou dotknou dvou sousedních vodivých částí, ke zkratu nedojde. Mějte ale na paměti, že měřicí zařízení musí být suché.
Měření v obvodech do 1000V, např. 380/220V, provádějte v dielektrických rukavicích a pod nohy si položte dielektrickou podložku nebo si na nohy nasaďte dielektrické boty. To je nezbytné, aby se předešlo následkům náhodného dotyku živých částí.
Doufám, že vám byl tento článek užitečný. Podívejte se také na další články z kategorie Tajemství elektrikářů, O elektrikářích a další
Proudové kleště je zařízení, které měří sílu proudu bez přerušení obvodu.
Abyste mohli měřit proud multimetrem, musíte pokaždé přerušit vodič, což v praxi není příliš výhodné.
Můj osobní výběr DIY pájecích sad z Aliexpress pro pájení od jednoduchých za 153 až 2500 rublů. Dceři je 5 let – potřebuje si zvyknout na páječku))) – ať se na to zatím alespoň podívá – běžte se podívat, jedna LED kostka stojí hodně
Pomocí proudových kleští je problém vyřešen raz a dvakrát.
Typy proudových kleští
Existují dva typy proudových kleští:
- Kleště na stejnosměrný proud.
- AC proudové kleště.
Kleště, které mohou měřit proud trvalý napětí se vyrábí pomocí Hallova jevu – jsou mnohonásobně dražší. Ale také kombinují AC proudové kleště.
Svorky, které měří sílu proudu variabilní Napětí jsou vyrobena na principu transformátoru, takže jsou levná. Nemohou měřit stejnosměrný proud.
Navenek se od sebe nijak neliší. Doporučuji vzít ty, které dokážou změřit proudovou sílu stejnosměrného i střídavého napětí.
Měření proudových kleští
Nedávno jsem si objednal proudové kleště Mastech. Jak moc se mi zařízení líbilo! Padne do ruky jako forma a je velmi pohodlné přepínat knoflík palcem. Tyto kleště mohou měřit proudovou sílu stejnosměrného i střídavého napětí.
Stiskneme spoušť a rty se od sebe oddálí)
Tím ale dobré věci nekončí. Přichází s plně vybavený multimetr s automatickou volbou rozsahu.
Pojďme zkontrolovat výkon tohoto zařízení a uvidíme, jak moc leží. Je čas na experimenty. Pojďme!
Sestavíme obvod z 12V žárovky a zdroje. Také jsme nastavili napájení na 12 Voltů.
Změříme sílu proudu stejnosměrného napětí pomocí napájecího zdroje, poté změříme sílu proudu pomocí čínského multimetru a poté změříme sílu proudu pomocí proudové kleště a porovnáme hodnoty všech těchto tří ampérmetrů zabudovaných v našich zařízeních.
Nejprve tedy bude proudová síla měřena samotným laboratorním napájecím zdrojem:
Žárovka má spotřebu 1,7 A
Nyní měříme proud pomocí tohoto schématu pomocí čínského multimetru DT9202
Výsledek je stejný jako na napájecím zdroji. 1,7 Amp.
Měříme proudovou sílu stejnosměrného napětí
No a teď přicházejí na řadu současné svorky. Nejprve vyberte rozsah měření stejnosměrného proudu:
Poté zařízení oddálíme od různých drátů a jiných zařízení, aby nedocházelo k rušení. Poté stiskněte žluté tlačítko „SEL“ a resetujte naše svorky
Nyní je vše v pořádku, můžete provést měření
Při měření síly proudu pomocí svorek platí zlaté pravidlo: Chytáme vždy jen jeden drát!
Vlevo je správné měření, vpravo nesprávné.
Drátek uchopíme tak, abychom ho měli v dutině piškotů. Umístěte vodiče do středu dutiny – měření tak bude trochu přesnější.
Dostali jsme 1,71 ampér, což jsme potřebovali dokázat ;-).
Ale proč ta hodnota s mínusem, tedy „-1,71 Ampér“. Co se děje?
Když se podíváte pozorně, můžete na jedné z čelistí vidět šipku, která ukazuje směr pohybu elektrického proudu.
To znamená, že v našem experimentu teče elektrický proud ve směru opačném k šipce, protože displej ukazuje hodnotu s mínusem.
Zařízení ukazuje 1,73 Ampér. Nyní ikona mínus zmizela. To znamená, že proud teče ve směru šipky. Chyba měření proudových kleští byla 30 miliampérů. Myslím, že je to u takového zařízení zcela běžná chyba.
Měříme proudovou sílu střídavého napětí
Nyní změříme střídavý proud. Chcete-li to provést, vezměte 220voltovou žárovku
a připojte jej k 220V síti podle tohoto schématu pro měření střídavého proudu
Knoflík na multimetru jsme dali na ikonu ~A, což znamená měření střídavého proudu a podívejte se na hodnoty
Multimetr ukazuje 70 miliampérů.
No, teď to celé změříme pomocí kleští, umístíme kroucení na ikonu ~A, aniž bychom přerušili řetěz:
Také 70 miliampérů
No, zdá se, že všechno sedí). Jedno stisknutí spouště a měření je hotovo! Ne zařízení, ale zázrak)
Malé triky při měření
K dispozici je také další funkce pro měření nízkého proudu. Ale pro názornost to ukážu při vysoké proudové síle. Používáme stejnou 12voltovou žárovku a laboratorní zdroj s napětím nastaveným na 12 voltů.
Provedeme první měření:
Proudová svorka ukázala 1,75 A. Lampa se zřejmě ještě nezahřála, takže produkovala o něco více než v předchozím experimentu.
A teď víš co? Složme měřený drát do koblihy na dvě otáčky a proveďte měření znovu:
Displej ukazoval hodnotu 3,54 A.
Přidejme ještě jednu otočku. Celkem to byly 3 otáčky:
Přístroj nám ukázal 5,31 Ampér.
A na závěr přidáme ještě jeden obrat. Celkem to byly 4 tahy:
Přístroj nám ukázal 7,12 Ampérů.
Všimli jste si nějakého vzoru? A je to bolestně jednoduché:
Celkový proud = počet závitů vynásobený proudem jednoho závitu.
To znamená, že pokud máme 4 otáčky ukazující 7,12 ampér, pak 7,12/4 = 1,78 ampér
Pokud 3 otáčky ukazují 5,31 A, pak 5,31/3 = 1,77 A
A pro dvě otáčky dostaneme 3,54/2 = 1,77 Ampér.
To je v podstatě pro přesnější měření malých proudů navineme co nejvíce závitů, změříme a pak vydělíme hodnotu na proudové svorce počtem závitů.
Kde koupit proudové kleště
Jak jsem řekl, můžete je snadno najít na Aliexpress.
Závěr
Na závěr bych chtěl říci, že se mi proudové kleště velmi líbily nejen proto, že umí měřit sílu proudu, ale obsahují i plnohodnotný multimetr s automatickou detekcí dosahu. Zde je k nim dokumentace v ruštině. No, co jiného můžu říct? Nemůžete skutečně měřit mikroampéry a miliampéry. Takže tato třída zařízení může být klasifikována jako průmyslová elektronika, kde protékají velké proudy. Ale toto zařízení si stále najde důstojné místo v mé domácí laboratoři.
Doporučuji přečíst si zajímavý článek o voze Tesla.
