Šta su strujne stezaljke i koja se mjerenja mogu izvršiti s njima? Kako ih iskoristiti do maksimalnog efekta? Koja strujna stezaljka je najprikladnija za specifične uslove? Ova recenzija ima za cilj dati odgovore na sva ova pitanja.
Uvođenjem tehnološkog napretka u električnu opremu i strujna kola, električari i tehničari se suočavaju s novim izazovima. Napredak zahtijeva ne samo velike sposobnosti modernih mjernih instrumenata, već i velike vještine ljudi koji ih koriste. Električari koji dobro poznaju osnove opreme za testiranje bolje su opremljeni za mjerenje i rješavanje problema. Stege su jedan od najvažnijih i najčešćih alata koji se danas mogu naći u njihovom arsenalu.
Ovaj uređaj je mjerač koji kombinuje voltmetar i ampermetar. Poput multimetra, prošavši kroz analogni period, ušao je u svijet digitalnih mjerenja. Stvoreni prvenstveno kao svestrani alat za električare, moderni modeli su postali precizniji i stekli mnoge dodatne karakteristike,od kojih su neki veoma posebni. Danas strujne stezaljke dupliraju mnoge osnovne funkcije DMM-a, ali se razlikuju od njega po tome što imaju ugrađen strujni transformator.
Princip rada
Mogućnost mjerenja velikih naizmjeničnih struja sa strujnim stezaljkama zasniva se na jednostavnom djelovanju transformatora. Kada su stezaljke zatvorene oko vodiča, struja je u uređaju poput željeznog jezgra energetskog transformatora i teče kroz sekundarni namotaj povezan kroz ulazni šant. Mnogo manja struja se dovodi na ulaz uređaja zbog omjera broja zavoja sekundarnog namota i broja zavoja primarnog. Obično je primarni namotaj predstavljen jednim vodičem, oko kojeg su pričvršćene klešta. Ako sekundarni namotaj ima 1000 zavoja, onda je sekundarna struja 1/1000 primarne, ili, u ovom slučaju, vodiča. Tako se 1 A pretvara u 0,001 A ili 1 mA na ulazu uređaja. Ova metoda olakšava mjerenje velikih struja povećanjem broja sekundarnih zavoja.
Izbor
Kupovina strujnih stezaljki zahteva ne samo upoznavanje sa njihovim specifikacijama, već i procenu njihove funkcionalnosti i kvaliteta koju obezbeđuje dizajn uređaja i tehnologija njegove proizvodnje.
Pouzdanost testera, posebno u teškim uslovima, danas je važnija nego ikada. Inženjeri, kada razvijaju mjerne instrumente, moraju ih ispitati ne samo na električnu, već i na mehaničku čvrstoću. Na primjer, Fluke strujna stezaljka prije slanja u trgovinepodvrgnuti rigoroznom programu testiranja i evaluacije.
Sigurnost korisnika bi trebala biti primarna briga pri odabiru ovog instrumenta ili bilo koje druge električne mjerne opreme. Osim toga, digitalni mjerači stezaljki ne samo da moraju biti proizvedeni u skladu sa najnovijim standardima, već svaki instrument mora biti ispitan i certificiran u ispitnim laboratorijama kao što su UL, CSA, VDE, itd. Samo na taj način možete biti sigurni da alat zadovoljava svi novi sigurnosni zahtjevi i standardi.
Rezolucija i opseg mjerenja
Rezolucija instrumenta pokazuje koliko su tačna njegova mjerenja. On određuje koja je minimalna promjena signala koja se može registrirati. Na primjer, ako je rezolucija strujne stezaljke 0,1 A u rasponu od 600 A, tada se mjeri struja od oko 100 A sa tačnošću od 0,1 A.
Kome treba ravnalo označeno u centimetrima ako treba odrediti veličinu predmeta veličine nekoliko milimetara? Isto tako, trebali biste odabrati instrument koji može prikazati potrebnu rezoluciju.
Greška
Ovo je maksimalna dozvoljena greška koja se može pojaviti u određenim uslovima rada. Drugim riječima, to je mjera koliko izmjerena vrijednost odgovara stvarnoj vrijednosti.
Greška na instrumentu se obično izražava kao procenat očitanja. Na primjer, ako je 1%, onda je za 100 ampera stvarna vrijednost struje između 99do 101 A.
Pored greške u specifikacijama, može se naznačiti koliko se indikacija mijenja u krajnjoj desnoj cifri izmjerene vrijednosti. Na primjer, ako je tačnost specificirana kao ± (2% + 2), tada je za 100,0 A stvarna struja u rasponu od 97,8 - 102,2 A.
Crest factor
Sa porastom elektronskih izvora napajanja, struje izvučene iz modernih distributivnih sistema više nisu čisti sinusni talasi od 50Hz. Postali su prilično izobličeni zbog harmonika koje generiraju ova napajanja. Međutim, električne komponente mreže, kao što su osigurači, sabirnice, provodnici i termalni elementi prekidača, su ocijenjeni za efektivnu struju, budući da je njihovo glavno ograničenje vezano za rasipanje topline. Ako trebate provjeriti električni krug za preopterećenje, tada morate izmjeriti efektivnu struju i usporediti rezultirajuću vrijednost s nominalnom vrijednošću. Stoga savremena oprema za testiranje mora biti u stanju da precizno izmjeri pravu veličinu signala, bez obzira na stepen izobličenja signala.
Crest faktor je omjer vršne struje ili napona prema njihovoj RMS vrijednosti. Za čisti sinusni val, to je 1,414. Međutim, signal s vrlo oštrim pulsom će uzrokovati visok faktor vrha. Ovisno o širini i frekvenciji impulsa, mogu se uočiti omjeri od 10:1 i više. U sistemima realne distribucije električne energije retko se susreću vršni faktori veći od 3. Dakle, koeficijentamplituda je znak izobličenja signala.
Ova mjerenja mogu se izvršiti samo instrumentima koji mogu izmjeriti pravi RMS. Pokazuje koliko signal može biti izobličen i registruje ga prema grešci instrumenta. Većina trenutnih stezaljki je sposobna za mjerenje faktora vrha od 2 ili 3. Ovo je dovoljno za većinu primjena.
Naizmenična struja
Jedna od glavnih namjena strujnih stezaljki je mjerenje naizmjenične struje. Obično se takva mjerenja provode na granama elektrodistributivnog sistema. Određivanje jačine struje koja teče kroz različita kola je rutinski zadatak za električara.
Za mjerenje trebate:
- Odaberite AC mod.
- Otvorite čeljusti i zatvorite ih oko jednog provodnika.
- Pročitajte očitanja na displeju.
Mjerenjem struje duž dijela strujnog kola, možete lako odrediti koliko snage troši svaki teret.
Kada se prekidač ili transformator pregriju, najbolje je izmjeriti struju opterećenja. Međutim, morate osigurati da se prave RMS vrijednosti zabilježe kako biste precizno izmjerili signal koji zagrijava ove komponente. Konvencionalni instrument neće dati istinito očitavanje ako struja i napon nisu sinusoidni zbog nelinearnih opterećenja.
Napon
Još jedna uobičajena funkcija instrumenta je mjerenje napona. Moderne strujne stezaljke mogu odrediti konstantnu i promjenjivuvoltaža. Potonji obično stvara generator, a zatim se distribuira preko mreže. Posao električara je da bude u stanju da izvrši merenja u celom električnom sistemu kako bi pronašao rešenje za problem. Druga upotreba uređaja je provjera napunjenosti baterije. U tom slučaju potrebno je izmjeriti jednosmjernu struju ili jednosmjerni napon strujnom stezaljkom.
Rješavanje problema u kolu obično počinje provjerom mrežnih parametara. Ako nema napona, ako je previsok ili prenizak, ovaj problem se mora riješiti prije nastavka pretrage.
Sposobnost strujne stezaljke za mjerenje AC napona je pod utjecajem frekvencije signala. Većina testera ovog tipa može precizno odrediti ovaj parametar na frekvencijama od 50-500 Hz, ali DMM ima propusni opseg od 100 kHz ili više. Zato mjerenje istog napona testerima različitih tipova daje različite rezultate. DMM dozvoljava napon visoke frekvencije da se primeni na kolo dok strujna stezaljka filtrira deo sadržan u signalu iznad njihovog propusnog opsega.
Prilikom rješavanja problema sa VFD-ovima, ulazni propusni opseg instrumenta može biti od suštinskog značaja za postizanje smislenog očitanja. Zbog visokog sadržaja harmonika signala koji izlazi iz frekventnog pretvarača, DMM će, ovisno o svom ulaznom propusnom opsegu, mjeriti većinu napona. Snimanje VFD parametara nije uobičajen zadatak. Motor povezan na frekvencijupretvarač odgovara samo na prosječnu vrijednost signala, a da bi se registrovala ova snaga, ulazni propusni opseg testera mora biti uži od multimetra. Fluke 337 stezaljka je posebno dizajnirana za testiranje i rješavanje problema ove vrste.
Izmjerite napon na sljedeći način:
- Odaberite odgovarajući način strujnog spajanja: DC volti DC (V) ili AC volti AC (V ~).
- Spojite crnu žicu sonde na COM ulazni priključak, a crvenu žicu na V utičnicu.
- Dodirnite vrhove sonde na kolo na suprotnim stranama opterećenja ili izvora napajanja (paralelno sa strujnim krugom).
- Pročitajte očitanja, obraćajući pažnju na jedinicu mjere.
- Pritisnite dugme HOLD da popravite rezultat. Nakon toga možete isključiti sonde iz kola i očitati na sigurnoj udaljenosti.
Mjerenje napona na ulazu prekidača prije i nakon spajanja opterećenja omogućava vam da odredite njegov pad. Ako je značajno, pokazuje koliko dobro opterećenje funkcioniše.
Trenutne stezaljke: Upute za mjerenje otpora
Otpor se mjeri u omima. Njegova vrijednost može varirati od nekoliko miliona oma za kontakte do milijardi oma za izolatore. Većina strujnih stezaljki mjeri otpor s rezolucijom od 0,1 oma. Kada njegova vrijednost pređe gornju granicu ili je strujni krug otvoren, na displeju se prikazuje OL.
Ovaj parametar treba mjeriti kadaisključite struju, inače će se instrument ili kolo oštetiti. Neki uređaji pružaju zaštitu mjerenja otpora u slučaju kontakta s naponima. U zavisnosti od modela, nivo zaštite može značajno varirati.
Najčešći zahtjev je određivanje električnog otpora namotaja kontaktora.
Redoslijed mjerenja je sljedeći:
- Isključite struju.
- Odaberite način mjerenja otpora.
- Spojite crnu žicu sonde na COM utičnicu, a crvenu na Ω utičnicu.
- Dodirnite vrhove sonde na obje strane elementa ili dijela kola za koji želite odrediti otpor.
- Pročitajte očitanja instrumenta.
Integritet lanca
Ovo je brzi test otpornosti koji može otkriti prekid kola.
Zvučna strujna stezaljka čini mnoge od ovih testova brzim i lakim. Uređaj signalizira kada otkrije zatvoreno kolo, tako da ne morate gledati u zaslon prilikom provjere. Nivo otpora potreban za aktiviranje uređaja može varirati. Tipična je vrijednost koja ne prelazi 20-40 ohma.
Posebne funkcije
Prilično popularna funkcionalnost strujnih stezaljki, prema recenzijama korisnika, je određivanje frekvencije naizmjenične struje. Da biste to učinili, zatvorite "čeljusti" oko vodiča i uključite način mjerenja frekvencije. Frekvencija signala će se pojaviti na displeju. Ova funkcija je vrlo korisna za određivanjeizvor harmonijskih problema u električnoj mreži.
Još jedna karakteristika nekih modela (npr. strujna stezaljka Mastech MS2115B) je snimanje minimalnih i maksimalnih vrijednosti. Kada je ova funkcija omogućena, svako očitanje se upoređuje s prethodno pohranjenim očitanjima. Ako je nova vrijednost veća od maksimalne, tada je zamjenjuje. Isto poređenje je napravljeno i za minimalno očitavanje. Sve dok je funkcija MIN MAX aktivna, sva mjerenja se obrađuju na ovaj način. Nakon nekog vremena, svaku od ovih vrijednosti možete pozvati na displeju i odrediti najviša i najniža očitanja za određeni vremenski period.
Za električare koji rade sa motorima, mogućnost snimanja struje koju povlači motor tokom pokretanja može mnogo reći o njegovom stanju i opterećenju. Stezaljke Fluke 335, 336 i 337 to mogu mjeriti "u pokretu". Da biste to učinili, trebate ih zatvoriti oko jedne od ulaznih žica motora, aktivirati način naleta i upaliti motor. Displej instrumenta će pokazati maksimalnu struju koju motor troši tokom prvih 100 ms njegovog startnog ciklusa.
Uni-T UT210E strujne stezaljke vam omogućavaju da utvrdite prisustvo naizmeničnog napona ili elektromagnetnog polja na beskontaktni način. Da biste to učinili, približite uređaj ispitivanom objektu na udaljenosti od 8-15 mm. Uređaj razlikuje 4 nivoa napona, daje odgovarajući zvučni signal i svjetlosnim indikatorom pokazuje intenzitet polja.
DT-3347 strujna stezaljka podržava funkciju mjerenja temperature.
Sigurnost
Sigurno mjerenje počinje odabirom pravog instrumenta za okruženje u kojem će se koristiti. Kada se pronađe pravi alat, treba ga koristiti prema preporučenoj proceduri.
Međunarodna elektrotehnička komisija postavila je nove standarde za sigurnost pri radu na električnim sistemima. Mora se osigurati da je instrument koji se koristi u skladu sa IEC kategorijom i naponom odobrenom za okruženje u kojem će se izvršiti mjerenje. Na primjer, ako se mjerenja vrše na električnoj ploči od 480 volti, onda treba koristiti mjernu stezaljku od 600 volti kategorije III. To znači da je ulazno kolo mjerača dizajnirano da izdrži prolazne napone koji se obično nalaze u ovom okruženju bez štete korisniku. Odabir alata u ovoj klasi koji je također UL, CSA, VDE ili TUV certificiran znači da ne samo da je dizajniran prema IEC standardima, već je i nezavisno testiran i utvrđeno je da je u skladu sa ovim standardima.
Propisi o sigurnosti
- Moraju se koristiti stezaljke koje zadovoljavaju prihvaćene sigurnosne standarde za okruženje u kojem će se koristiti.
- Provjerite fizička oštećenja na žicama sonde prije mjerenja.
- Uvjerite se da je žica netaknuta koristeći strujne stezaljke.
- Ne koristite sonde sa golim priključcima i bez zaštite za prste.
- Mora se prijavitisamo uređaji sa udubljenim ulaznim utičnicama.
- Trenutne stezaljke moraju biti u ispravnom stanju.
- Uvijek prvo odspojite vrući (crveni) ispitni vod.
- Ne možete raditi sami.
- Morate koristiti mjerač sa zaštitom od preopterećenja u načinu mjerenja otpora.
Posebne karakteristike
Sljedeće posebne karakteristike mogu učiniti trenutnu stezaljku lakšom za korištenje:
- Ikone na ekranu vam na prvi pogled daju do znanja šta se meri (volti, omi, itd.).
- Funkcija zadržavanja podataka će zamrznuti očitavanje na displeju.
- Jedan prekidač olakšava odabir mjernih funkcija.
- Zaštita od preopterećenja sprečava oštećenje instrumenta i kola, i štiti korisnika.
- Automatsko otkrivanje dometa osigurava ispravan odabir dometa u svakom trenutku. Ručno podešavanje vam omogućava da fiksirate opseg za ponovljena mjerenja.
- Indikator slabe baterije osigurava pravovremenu zamjenu baterija.
