Što su strujne stezaljke i koja se mjerenja mogu izvršiti s njima? Kako ih maksimalno iskoristiti? Koja je strujna stezaljka najprikladnija za posebne uvjete? Ova recenzija ima za cilj dati odgovore na sva ova pitanja.
Uvođenjem tehnološkog napretka u električnu opremu i strujne krugove, električari i tehničari suočavaju se s novim izazovima. Napredak zahtijeva ne samo velike sposobnosti modernih mjernih instrumenata, već i velike vještine ljudi koji ih koriste. Električari s dobrim poznavanjem osnova ispitne opreme 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 kombinira voltmetar i ampermetar. Poput multimetra, nakon što je prošao analogno razdoblje, ušao je u svijet digitalnih mjerenja. Stvoreni prvenstveno kao svestrani alat za električare, moderni modeli postali su točniji i stekli su mnoge dodatne značajke,od kojih su neki vrlo posebni. Danas strujne stezaljke dupliciraju mnoge osnovne funkcije DMM-a, ali se razlikuju od njega po tome što imaju ugrađen strujni transformator.
Princip rada
Mogućnost mjerenja velikih izmjeničnih struja sa strujnim stezaljkama temelji se na jednostavnom djelovanju transformatora. Kada su stezaljke zatvorene oko vodiča, struja je u uređaju poput željezne jezgre energetskog transformatora i teče kroz sekundarni namot spojen kroz ulazni šant. Mnogo manja struja se dovodi na ulaz uređaja zbog omjera broja zavoja sekundarnog namota i broja zavoja primarnog. Obično je primarni namot predstavljen jednim vodičem, oko kojeg su klešta stegnuta. Ako sekundarni namot ima 1000 zavoja, tada 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
Kupnja strujnih stezaljki zahtijeva ne samo upoznavanje s njihovim specifikacijama, već i procjenu njihove funkcionalnosti i kvalitete koju osigurava dizajn uređaja i njegova proizvodna tehnologija.
Pouzdanost testera, posebno u teškim uvjetima, danas je važnija nego ikad. 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 trebala bi biti primarna briga pri odabiru ovog instrumenta ili bilo koje druge električne mjerne opreme. Osim toga, digitalni mjerači stezaljki moraju biti proizvedeni prema najnovijim standardima, već svaki instrument mora biti ispitan i certificiran u ispitnim laboratorijima kao što su UL, CSA, VDE itd. Samo na taj način možete biti sigurni da alat zadovoljava svi novi sigurnosni zahtjevi i standardi.
Razlučivost i raspon mjerenja
Razlučivost instrumenta pokazuje koliko su točna njegova mjerenja. 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 s točnošću od 0,1 A.
Kome treba ravnalo označeno u centimetrima ako trebate odrediti veličinu predmeta veličine nekoliko milimetara? Isto tako, trebali biste odabrati instrument koji može prikazati potrebnu rezoluciju.
Pogreška
Ovo je najveća dopuštena pogreška koja se može pojaviti pod određenim radnim uvjetima. Drugim riječima, to je mjera koliko izmjerena vrijednost odgovara stvarnoj vrijednosti.
Greška na instrumentu obično se izražava kao postotak očitanja. Na primjer, ako je 1%, tada 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 znamenki izmjerene vrijednosti. Na primjer, ako je točnost navedena kao ± (2% + 2), tada je za 100,0 A stvarna struja u rasponu od 97,8 - 102,2 A.
Crest factor
S porastom elektroničkih izvora napajanja, struje izvučene iz modernih distribucijskih sustava više nisu čisti sinusni valovi od 50Hz. Postali su prilično izobličeni zbog harmonika koje generiraju ti izvori napajanja. Međutim, električne komponente mreže, kao što su osigurači, sabirnice, vodiči i toplinski elementi prekidača, ocijenjeni su za efektivnu struju, budući da je njihovo glavno ograničenje povezano s rasipanjem topline. Ako trebate provjeriti električni krug za preopterećenje, tada morate izmjeriti efektivnu struju i usporediti rezultirajuću vrijednost s nominalnom vrijednošću. Stoga moderna ispitna oprema mora biti sposobna točno izmjeriti pravu veličinu signala, bez obzira na stupanj izobličenja signala.
Crest faktor je omjer vršne struje ili napona i njihove RMS vrijednosti. Za čisti sinusni val to je 1,414. Međutim, signal s vrlo oštrim pulsom prouzročit će visok faktor vrha. Ovisno o širini i frekvenciji pulsa, mogu se uočiti omjeri od 10:1 i više. U sustavima stvarne distribucije električne energije rijetko se susreću vršni faktori veći od 3. Dakle, koeficijentamplituda je znak izobličenja signala.
Ova mjerenja mogu izvesti samo instrumenti koji mogu izmjeriti pravi RMS. Pokazuje koliko signal može biti izobličen i registrirati ga prema grešci instrumenta. Većina trenutnih stezaljki može mjeriti faktore vrha od 2 ili 3. Ovo je dovoljno za većinu primjena.
Izmjenična struja
Jedna od glavnih namjena strujnih stezaljki je mjerenje izmjenične struje. Obično se takva mjerenja provode na granama elektrodistribucijskog sustava. Određivanje jačine struje koja teče kroz različite strujne krugove rutinski je zadatak za električara.
Za mjerenje trebate:
- Odaberite AC način rada.
- Otvorite čeljusti i zatvorite ih oko jednog vodiča.
- Pročitajte očitanja na zaslonu.
Mjerenjem struje duž dijela strujnog kruga, možete jednostavno odrediti koliko snage troši svaki teret.
Kada se prekidač ili transformator pregrije, najbolje je izmjeriti struju opterećenja. Međutim, morate osigurati da se prave RMS vrijednosti zabilježe kako bi se točno izmjerio signal koji zagrijava ove komponente. Konvencionalni instrument neće dati pravo očitanje 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 promjenjivunapon. Potonji obično stvara generator, a zatim se distribuira preko mreže. Posao električara je biti u mogućnosti poduzeti mjerenja u cijelom električnom sustavu kako bi se pronašao način za rješavanje problema. Druga upotreba uređaja je provjera napunjenosti baterije. U tom slučaju potrebno je izmjeriti istosmjernu struju ili istosmjerni napon strujnom stezaljkom.
Rješavanje problema u krugu obično počinje provjerom mrežnih parametara. Ako nema napona, ako je previsok ili prenizak, ovaj problem se mora riješiti prije nastavka pretraživanja.
Sposobnost strujne stezaljke da mjeri izmjenični napon utječe na frekvenciju signala. Većina testera ovog tipa može točno odrediti ovaj parametar na frekvencijama od 50-500 Hz, ali DMM ima širinu pojasa od 100 kHz ili više. Zato mjerenje istog napona testerima različitih tipova daje različite rezultate. DMM omogućuje primjenu visokofrekventnog napona na krug dok strujna stezaljka filtrira dio sadržan u signalu iznad njihove širine pojasa.
Prilikom rješavanja problema s VFD-ovima, ulazna širina pojasa instrumenta može biti ključna za dobivanje smislenog očitanja. Zbog visokog sadržaja harmonika signala koji izlazi iz frekventnog pretvarača, DMM će, ovisno o svojoj ulaznoj širini pojasa, mjeriti većinu napona. Snimanje VFD parametara nije uobičajen zadatak. Motor spojen na frekvencijupretvarač reagira samo na prosječnu vrijednost signala, a da bi se registrirala ova snaga, ulazna propusnost testera mora biti uža od one kod multimetra. Stezaljka Fluke 337 posebno je dizajnirana za testiranje i rješavanje problema ove vrste.
Izmjerite napon na sljedeći način:
- Odaberite odgovarajući način stezanja struje: DC volti DC (V) ili AC volti AC (V ~).
- Spojite crnu žicu ispitne sonde na COM ulazni priključak, a crvenu žicu na V utičnicu.
- Dodirnite vrhove sonde na krug na suprotnim stranama opterećenja ili izvora napajanja (paralelno sa krugom).
- Pročitajte očitanja, pazeći na mjernu jedinicu.
- Pritisnite tipku HOLD da popravite rezultat. Nakon toga možete odspojiti sonde iz kruga i očitati na sigurnoj udaljenosti.
Mjerenje napona na ulazu prekidača prije i nakon spajanja opterećenja omogućuje vam da odredite njegov pad. Ako je značajan, pokazuje koliko dobro funkcionira opterećenje.
Trenutne stezaljke: Upute za mjerenje otpora
Otpor se mjeri u omima. Njegova vrijednost može varirati od nekoliko milliohma za kontakte do milijardi oma za izolatore. Većina strujnih stezaljki mjeri otpor s rezolucijom od 0,1 ohma. Kada njegova vrijednost prijeđe gornju granicu ili je strujni krug otvoren, zaslon prikazuje OL.
Ovaj parametar treba mjeriti kadaisključite, inače će se instrument ili strujni krug oštetiti. Neki uređaji pružaju zaštitu mjerenja otpora u slučaju kontakta s naponima. Ovisno o modelu, razina zaštite može se jako razlikovati.
Najčešći zahtjev je određivanje električnog otpora svitka 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 kruga za koji želite odrediti otpor.
- Pročitajte očitanja instrumenta.
Integritet lanca
Ovo je brzi test otpora koji može otkriti prekid strujnog kruga.
Zvučna strujna stezaljka čini mnoge od ovih testova brzim i lakim. Uređaj signalizira kada otkrije zatvoreni krug, tako da ne morate gledati u zaslon prilikom provjere. Razina otpora potrebna za aktiviranje uređaja može varirati. Tipična je vrijednost koja ne prelazi 20-40 ohma.
Posebne funkcije
Prilično popularna funkcija strujnih stezaljki, prema recenzijama korisnika, je određivanje frekvencije izmjenične struje. Da biste to učinili, zatvorite "čeljusti" oko vodiča i uključite način mjerenja frekvencije. Frekvencija signala će se pojaviti na zaslonu. Ova je funkcija vrlo korisna za određivanjeizvor harmonijskih problema u električnoj mreži.
Još jedna značajka nekih modela (npr. strujna stezaljka Mastech MS2115B) je snimanje minimalnih i maksimalnih vrijednosti. Kada je ova značajka omogućena, svako očitanje uspoređuje se s prethodno pohranjenim očitanjima. Ako je nova vrijednost viša od maksimalne, tada je zamjenjuje. Ista je usporedba napravljena za minimalno očitanje. Sve dok je aktivna funkcija MIN MAX, sva mjerenja se obrađuju na ovaj način. Nakon nekog vremena možete pozvati svaku od ovih vrijednosti na zaslonu i odrediti najviša i najniža očitanja za određeno vremensko razdoblje.
Za električare koji rade s motorima, mogućnost snimanja struje koju motor povlači tijekom pokretanja može puno reći o njegovom stanju i opterećenju. Stezaljke Fluke 335, 336 i 337 mogu ga mjeriti "u pokretu". Da biste to učinili, morate ih zatvoriti oko jedne od ulaznih žica motora, aktivirati način rada u brzini i upaliti motor. Zaslon instrumenta prikazat će maksimalnu struju koju je povukao motor tijekom prvih 100 ms ciklusa pokretanja.
Uni-T UT210E strujne stezaljke omogućuju vam da odredite prisutnost izmjeničnog napona ili elektromagnetskog polja na beskontaktni način. Da biste to učinili, približite uređaj ispitivanom objektu na udaljenosti od 8-15 mm. Uređaj razlikuje 4 naponske razine, daje odgovarajući zvučni signal i svjetlosnim indikatorom pokazuje jačinu polja.
DT-3347 strujna stezaljka podržava funkciju mjerenja temperature.
Sigurnost
Sigurno mjerenje počinje odabirom pravog instrumenta za okruženje u kojem će se koristiti. Nakon što se pronađe pravi alat, treba ga koristiti prema preporučenom postupku.
Međunarodna elektrotehnička komisija postavila je nove standarde za sigurnost pri radu na električnim sustavima. Mora se osigurati da je instrument koji se koristi u skladu s IEC kategorijom i naponom odobrenom za okruženje u kojem se mjerenje treba izvesti. Na primjer, ako se mjerenja provode na električnoj ploči od 480 V, tada treba koristiti 600-voltni mjerač stezaljke kategorije III. To znači da je ulazni krug mjerača dizajniran da izdrži prolazne napone koji se obično nalaze u ovom okruženju bez štete korisniku. Odabir alata u ovoj klasi koji je također certificiran UL, CSA, VDE ili TUV znači da ne samo da je dizajniran prema IEC standardima, već je neovisno testiran i da je u skladu s tim standardima.
Sigurnosni propisi
- Stezaljke moraju se koristiti koje zadovoljavaju prihvaćene sigurnosne standarde za okruženje u kojem će se koristiti.
- Provjerite fizička oštećenja na žicama sonde prije mjerenja.
- Provjerite je li žica netaknuta pomoću strujnih stezaljki.
- Ne koristite sonde s golim priključcima i bez zaštite za prste.
- Mora se prijavitisamo uređaji s udubljenim ulaznim utičnicama.
- Trenutne stezaljke moraju biti u ispravnom stanju.
- Uvijek prvo odspojite vrući (crveni) ispitni kabel.
- Ne možete raditi sami.
- Morate koristiti mjerač sa zaštitom od preopterećenja u načinu mjerenja otpora.
Posebne značajke
Sljedeće posebne značajke mogu učiniti trenutnu stezaljku lakšom za korištenje:
- Ikone na zaslonu daju vam na prvi pogled što se mjeri (volti, ohmi, itd.).
- Funkcija zadržavanja podataka zamrznut će očitanje na zaslonu.
- Jedan prekidač olakšava odabir mjernih funkcija.
- Zaštita od preopterećenja sprječava oštećenje instrumenta i strujnog kruga te štiti korisnika.
- Automatsko otkrivanje dometa osigurava ispravan odabir raspona u svakom trenutku. Ručna postavka omogućuje vam fiksiranje raspona za ponovljena mjerenja.
- Indikator slabe baterije osigurava pravovremenu zamjenu baterija.
