Как выбрать токовые клещи: топ-10 лучших токоизмерительных клещей

Назначение и виды токоизмерительных клещей

Токоизмерительные клещи — пожалуй, единственный инструмент, позволяющий измерять ток в цепи, не разрывая ее. Различаются они по устройству, функциональности, максимальному измеряемому напряжению и типу измеряемого тока (постоянный либо переменный). Так какими же могут быть наши клещи и как они работают?

Одноручные токовые клещи

Начнем, пожалуй, с известных многим одноручных клещей — по сути это мультиметр (чаще всего) с дополнительным токовым датчиком. Пользоваться такими клещами довольно просто — для этого достаточно перевести переключатель в режим амперметра, развести клещи и свести их, заключив проводник внутри кольца. Сила тока в этом проводнике высветится на цифровом индикаторе.

Для измерения силы тока в труднодоступных местах на некоторых моделях предусмотрена кнопка фиксации результата.

Такие одноручные клещи рассчитаны на сравнительно низкое (до 1000 В) напряжение и, в силу своей компактности и удобства в использовании, наиболее подходят для применения в бытовых условиях.

Помимо одноручных выпускаются также двуручные, предназначенные для работы с напряжением от 2000 до 10000 В.

Двуручные токовые клещи

Работать одной рукой с такими клещами уже не получится. Столь неудобная в применении конструкция придумана неспроста. Дело в том, что по технике безопасности токоизмеряющие устройства, предназначенные для измерений свыше 1 кВ, должны иметь длину изоляторов не менее 38 см, а рукояток — не менее 13 см. К счастью, в быту такие напряжения практически не встречаются, поэтому работать с двуручными клещами придется немногим.

Как уже было сказано, помимо максимального измеряемого напряжения, измерительные клещи различаются также по типу измеряемого тока. Каковы различия между ними и как узнать, для тока какого типа предназначен тот или иной прибор? Это на самом деле несложно — по маркировке на корпусе (сейчас имеются ввиду клещи высокого или хотя бы среднего качества, а не собранные в подвале на коленках). Так, на корпусе клещей, предназначенных для измерения переменного тока, будет проставлена маркировка AC, для постоянного же — DC (чаще — ACDC). Различия же в принципе работы. Токоизмерительные клещи для измерения переменного тока работают по принципу одновиткового трансформатора.

Токоизмерительные клещи для измерения переменного тока работают по принципу одновиткового трансформатора

В целом конструкция токовых клещей переменного тока проста. Они состоят из разводного магнитопровода с намотанной на него вторичной обмоткой, подключенной к амперметру. В роли первичной обмотки выступает измеряемый проводник, протекающий по которому ток создает переменное магнитное поле, передающееся через магнитопровод вторичной обмотки и возбуждающее в ней электромагнитную индукцию. Возникший в результате электрический ток как раз и измеряется амперметром. Данная схема объясняет принцип работы токовых клещей переменного тока, но как же работают клещи для измерения тока постоянного? Ведь, как известно, трансформатор может работать только в цепях переменного тока. Сейчас мы получим ответ и на этот вопрос.

Для измерения постоянного тока используются уже другие принципы. Общеизвестно, что проводник, по которому протекает электрический ток, создает вокруг себя магнитное поле, и чем выше сила тока, тем более мощным это поле получается. Так вот, измерив это поле, можно получить представление о силе и даже направлении тока. Наличие и интенсивность магнитного поля определяется специальным датчиком (датчиком Холла). Клещи, оснащенные датчиком Холла, в отличие от трансформаторных, способны измерять как постоянный ток, так и переменный, а стоят незначительно дороже. Так что если придется выбирать, какие лучше приобрести, то рекомендуются именно они. Помимо своих непосредственных функций (измерение силы тока без разрыва цепи), многие современные клещи представляют собой полноценный тестер (мультиметр), позволяющий измерить напряжение, сопротивление, а также прозвонить участки цепи и проверить работоспособность некоторых радиоэлементов.

Но не стоит забывать также об аналоговых (стрелочных) клещах, которые, несмотря на все достоинства и удобства своих цифровых собратьев, все еще продолжают использоваться наряду с ними. Происходит это ввиду их менее высокой стоимости и способности работать без источника питания.

Теперь, зная, какими могут быть токоизмерительные клещи, можно перейти непосредственно к обзору. В сегодняшнем рейтинге будут участвовать 10 клещей различных производителей, разных ценовых категорий, но непременно имеющие высокие оценки пользователей. Позиционироваться клещи будут в порядке возрастания их качества.

Зачем нужны токовые клещи ?

Почему профессионалу для работы бывает недостаточно хорошего мультиметра? На то есть две причины.

• Нет возможности разорвать цепь, ток в которой необходимо измерить. К примеру, нельзя обесточивать потребителя или нарушать целостность кабеля.
• Измеряемый ток слишком велик для мультиметра. Как правило, в мультиметрах установлен шунт, через который пропускают измеряемый ток, а величину его определяют по падению напряжения на шунте. При больших токах на шунте выделяется большая энергия. Измерять этим методом хлопотно и небезопасно. И принцип измерения может повлиять на измеряемую величину – ток в цепи падает из-за присутствия шунта, а при больших токах еще и характеристики шунта могут уплыть из-за нагрева.

В подобных таких случаях на помощь к нам приходят токоизмерительные клещи.

Они имеют невысокую стоимость, безопасны в использовании и дают хорошую точность измерений.

Клещи начального уровня позволяют измерять только переменный ток. Их «челюсти» – это, некоторым образом, сердечник тороидального трансформатора. Роль первичной обмотки играет участок проводника с измеряемым током, а вторичная обмотка присутствует в приборе и с нее снимается сигнал. Его уровень пропорционален измеряемому току (хотя и зависит от многих прочих обстоятельств). Ну а измерять небольшие токи и напряжения – простое и приятное занятие для современной техники.

Такие клещи можно назвать клещами имени Фарадея – именно он обогатил нас законом электромагнитной индукции.

Более продвинутые модели клещей способны измерять и постоянный ток. Такой ток, протекая в проводнике, образует вокруг него постоянное магнитное поле. Его можно «поймать» магнитопроводом и донести до датчика Холла – полупроводникового прибора, реагирующего на магнитное поле. Дальше как обычно: снимаем сигнал с датчика, оцифровываем, обрабатываем и показываем пользователю в удобном и красивом виде.

Приборы, работающие по такому принципу, можно назвать клещами имени Андре Ампера и Эдвина Холла. Два этих джентльмена подарили нам возможность померить большой ток без искр и пламени.

Достоинства клещей имени Фарадея – простота, дешевизна и достаточно высокая точность на стандартных электрических цепях.

Недостатки – строго говоря, такие приборы измеряют не сам ток, а его производную, т.е. скорость его изменения. Так что с токами нестандартных частот и несинусоидальных форм могут возникнуть проблемы.

Достоинства метода Ампера-Холла в том, что на выходе мы получаем сигнал, пропорциональный току, вне зависимости от его формы. Это позволяет нам увереннее себя чувствовать с измерениями произвольных сигналов.

Недостатки метода – относительная дороговизна аппаратуры и подверженность помехам. Магнитные поля окружают нас повсюду, и для компенсации их влияния нужно «обнулять» прибор до начала измерений.

С теорией разобрались, переходим к практике.

Рассмотрим три прибора от марки ICartool.

• ICartool IC-M200A – Базовая бюджетная модель.
• ICartool IC-M206B – Сочетание возможности измерения переменного тока с функционалом мультиметра.
• ICartool IC-M206D – Универсальный прибор: поможет и пионеру, и сварщику.

Разновидности

Несколько классификаций инструмента вызвано обилием параметров для сравнения. Поскольку токоизмерительными клещами пользуются для работы в мощных цепях с высоким напряжением, то основное подразделение основано на требованиях техники безопасности. 

Деление таково:

Одноручные электроизмерительные клещи, предназначенные для работы в цепях с рабочим напряжением до 1000 В. Инструмент снабжен клавишей, предназначенной для раздвигания частей магнитопровода трансформатора тока. Прибор предназначен для управления одной рукой, имеет малые вес и габариты. Класс защиты устройства соответствует рабочему напряжению до 1000 В;

Двуручные электроизмерительные клещи. Данный инструмент обеспечивает работу в цепях переменного и постоянного напряжения величиной от 2000 В до 10 кВ. Имеет большие габариты за счет мощной изоляции и предназначен для работы двумя руками, поскольку рукоятки управления магнитопроводом имеют большую длину.

Обе разновидности могут иметь различную систему индикации измеряемого параметра:

• Аналоговые (стрелочные) измерительные клещи. Наиболее старая разновидность, не утратившая актуальность и в настоящее время, благодаря целому ряду преимуществ: малая инерционность стрелочного указателя, позволяющая контролировать и измерять короткие всплески тока, отсутствие дополнительного питания для внутренней схемы. Недостатки тоже есть, и они существенные: чувствительность к тряске и ударам, необходимость соотносить показания стрелочного индикатора и масштабного коэффициента переключателя пределов измерения;
• Цифровые электроизмерительные клещи. Основное преимущество – индикатор высвечивает реальное значение измеряемого параметра, избавляя пользователя от необходимости преобразования величин. Переключатель пределов измерения лишь корректирует показания индикатора для большего удобства считывания. Самый большой недостаток цифровых индикаторов – зависимость от источника питания, поскольку содержат внутри сложную электронную схему на цифровом микроконтроллере. Задержка времени установления показаний не позволяет измерять параметры коротких импульсов. Недорогие модели характеризуются слабой защищенностью от электромагнитных полей, что приводит к погрешностям измерения.

Работа в электрических цепях не ограничивается лишь измерением тока, важны и остальные электрические параметры сети, в связи с чем возник целый класс комбинированного инструмента на базе токовых клещей:

Фазометры. Служат для определения фазировки проводов в многофазных цепях; Ваттметры. Приборы, измеряющие потребляемую мощность; Вольтметры. Приборы для измерения значений напряжения на элементах цепи; Мегаомметры

Приборы для контроля сопротивления изоляции, что особенно важно в цепях высокого напряжения. Наличие комбинированного инструмента не снижает его надежности, поскольку единым остается только устройство индикации, а для измерения дополнительных параметров служат дополнительные вводные клеммы и схемотехнические элементы

С другой стороны, клещи мультиметр существенно улучшают удобство пользования и убирают необходимость иметь при себе набор различных измерительных приборов

Наличие комбинированного инструмента не снижает его надежности, поскольку единым остается только устройство индикации, а для измерения дополнительных параметров служат дополнительные вводные клеммы и схемотехнические элементы. С другой стороны, клещи мультиметр существенно улучшают удобство пользования и убирают необходимость иметь при себе набор различных измерительных приборов.

Лучшие токовые клещи, включенные в Госреестр

Представленные в категории модели соответствуют всем современным измерительным стандартам. Они отличаются точностью работы, широкими возможностями и рекомендованы для использования на ответственных объектах.

Testo 770-3

5

★★★★★

оценка редакции

100%

покупателей рекомендуют этот товар

Складывающаяся конструкция зубца этой модели позволяет полностью задвинуть его в корпус прибора, если нужно аккуратно захватить плотно уложенные кабели. Клещи автоматически распознают и определяют тип тока, сопротивление, целостность цепи, емкость и другие параметры.

Габариты прибора 243х96х43 миллиметров, вес — 370 граммов. Двухстрочный дисплей с яркой подсветкой облегчает считывание показаний в любое время суток. Для анализа полученных данных можно воспользоваться приложением Smart Probes для смартфона.

Достоинства:

• максимальное удобство использования;
• высокая точность показаний;
• многофункциональность;
• подсветка дисплея;
• поддержка

Недостатки:

высокая цена.

Testo 770-3 рекомендованы для профессиональной эксплуатации, где требуется решение сложных измерительных задач.

Fluke 302+

4.9

★★★★★

оценка редакции

95%

покупателей рекомендуют этот товар

Модель оснащена экраном с подсветкой, который облегчает работу в темное время суток и плохо освещенных помещениях. В качестве источника питания здесь используются две батарейки типа AA.

Малые габариты и вес упрощают длительное удержание, хранение и транспортировку устройства. Корпус не боится ударов, надежно предохраняет внутренние элементы от воздействия пыли и влаги. Защита от кратковременных перепадов напряжения способствует стабильной эксплуатации прибора в сложных условиях

Раскрытие зажима достигает 30 миллиметров, максимальный переменный ток — 400 А. Круговой переключатель дает возможность быстро настроить режим работы.

Достоинства:

• безопасность использования;
• долгий срок службы;
• небольшой вес;
• подсветка дисплея;
• удобное управление.

Недостатки:

высокий расход энергии.

Токовые клещи Fluke 302+ предназначены для решения широкого спектра профессиональных измерительных задач, так как позволяют дополнительно подключать измерительные провода и щупы к разъемам в корпусе.

Мегеон 70083

4.8

★★★★★

оценка редакции

88%

покупателей рекомендуют этот товар

Модель обладает функцией автоматического определения и индикации полярности, что облегчает ее использование. Возможность зафиксировать полученные данные на экране упрощает проведение измерений в труднодоступных местах и последующий анализ.

Рабочая температура находится в диапазоне 0-50°С. Вес прибора — 410 граммов. В комплекте вместе с клещами идут щупы, батарея типа «Крона», термопара K, что позволяет начать эксплуатацию сразу после покупки. Специальный чехол предохраняет устройство от внешнего воздействия во время хранения и транспортировки.

Достоинства:

• простое управление;
• фиксация показаний на дисплее;
• богатая комплектация;
• индикатор уровня заряда.

Недостатки:

тяжеловаты, хоть и не критично.

Мегеон 70083 используются для измерения напряжения, силы тока, температуры, частоты и пр. Универсальный выбор для частной эксплуатации.

Center 250

4.8

★★★★★

оценка редакции

87%

покупателей рекомендуют этот товар

Механизм работы этой модели основан на применении датчика Холла с последующим аналогово-цифровым преобразованием. Такое решение позволяет измерять постоянный и переменный ток бесконтактным способом.

Корпус выполнен из пластмассы, имеет эргономичную форму для удобного удержания. Диаметр раскрытия губок — 25 мм. Интуитивно понятная панель управления облегчает использование устройства без предварительной подготовки. А переключатель роторного типа дает возможность быстро сменить режим прибора.

Достоинства:

• простое управление;
• малый вес (255 г) и компактность;
• безопасность использования;
• дисплей с подсветкой;
• долгий срок службы.

Недостатки:

хлипкий корпус.

Прибор Center 250 будет полезен для проведения широкого спектра измерений даже в темных помещениях и закутках. Отличный выбор для получения точных данных с возможностью фиксации их на экране.

Как пользоваться токоизмерительными клещами?

Пользоваться данными устройствами очень легко. Конструкция токовых клещей позволяет проводить измерения на действующей электроустановке без каких-либо дополнительных монтажных работ и без разрыва цепи электропитания. Это является их огромным плюсом. Для измерения необходимо установить переключатель в нужное положение, обхватить клещами провод и зафиксировать показания тока.

Главная трудность в таких измерениях заключается в выделении отдельного одиночного проводника. Если клещами обхватить весь провод (фазный и нулевой проводники), то вы получите сумму токов, протекающих по обоим жилам. В идеале тут должен высветиться нуль, так как токи протекающие по фазному и нулевому проводникам равны по величине, но противоположны по направлению. Как показано на фотографии ниже вы ничего не узнаете и так измерять ток нельзя. Хотя если в таком положении клещи покажут какое-либо значение тока отличное о нуля, то это будет означать, что в данной цепи есть утечка, равная полученному значению.

Поэтому необходимо найти место, где данные проводники разделяются, и где есть возможность подлезть клещами. Например, в распределительном щитке в месте подключения фазы к автоматическому выключателю. К сожалению этого сделать можно не везде. Это является их небольшим минусом, но возможность измерения без разрыва цепи его полностью перекрывает, по крайней мере в моей деятельности.

Я работаю в связевых помещениях, где категорически запрещено обесточивать оборудование связи, поэтому токовые клещи являются единственным устройством, которым возможно померить ток и посчитать потребляемую нагрузку.

Как они устроены и какие бывают виды читайте в статье: Что такое токовые клещи и зачем они нужны?

Ниже инструкция описана на моделе Fluke 302+. Это качественные и хорошие токоизмерительные клещи, но они могут измерять только переменный ток. Постоянный ток другими моделями клещей измеряются аналогично как и переменный, только необходимо переключить их в режим измерения постоянного тока.

Перед любыми измерениями убедитесь, что ваша модель токоизмерительных клещей сможет для этого подойти. На них указано максимальное значение тока, которое можно ими измерить. В моем случае это переменный ток до 400А. Хотя такие большие токи вы у себя дома не встретите и поэтому дома подойдут любые модели.

Также на самих измерительных приборах указывается категория безопасности. В моем случае на моделе Fluke 302+ имеется маркировка:

• CAT III 600 V – это означает, что устройство защищено от кратковременных скачков напряжения внутри оборудования при эксплуатации в составе стационарных систем напряжением до 600В, например распределительных панелей, фидеров и ответвлений, а также систем освещения крупных зданий.
• CAT IV 300 V – это означает, что устройство защищено от кратковременных скачков напряжения от оборудования первичного уровня электроснабжения напряжением до 300В, например электрического счетчика, установки воздушной или подземной системы общего пользования.

Инструкция как пользоваться токоизмерительными клещами

1. Находим место, где можно свободно обхватить клещами одиночный проводник.
2. Переводим ручку переключения режимов измерения в нужное положение. В сети переменного тока на указатель A~ или A_AC. В сети постоянного тока на указатель A- или A_DC. Данные обозначения дополнительно дублируются на дисплее. Напомню, что мои клещи функцию измерения постоянного тока не поддерживают и поэтому на них данного обозначения нет.

3. Нажимаем на кнопку раскрытия клещей.

4. Обхватываем нужный проводник и устанавливаем клещи перпендикулярно плоскости провода.

5. Отпускаем кнопку раскрытия клещей. Так замыкается цепь магнитопровода и происходит измерение тока.
6. Записываем полученное значение тока на дисплее. Если его плохо видно, то можно результаты измерения зафиксировать, нажав кнопку “Hold”. Потом можно убрать клещи и увидеть измеренное значение тока. Оно будет показываться на экране пока вы не нажмете снова кнопку “Hold”.

Выше я описал основные функции токоизмерительных клещей, т.е. измерение тока без разрыва цепи. Думаю, что все понятно.

Для универсальности данного прибора практически все производители добавляют в его конструкцию дополнительные функции. Это возможность измерения других параметров, таких как напряжение, сопротивление и т.д. Об этом я расскажу в следующей статье: “Дополнительные функции токоизмерительных клещей”.

Сегодня нам так не хватает улыбок:

Что нужно учитывать при выборе устройства

На рынке представлено большое количество устройств, функционал которых заметно различается, что напрямую влияет на его стоимость. Приобретая клещи универсальные токовые, надо учитывать, что это всё-таки специализированный инструмент для определения силы тока в проводнике, находящегося под напряжением. Поэтому стоит для себя решить – нужны ли в этом приборе такие функции, к примеру, как проверка конденсаторов, диодов и транзисторов.

Все то же самое умеет делать обычный мультиметр, только его габариты и вес при этом гораздо меньше, но, это в любом случае дело вкуса.

Основные задачи, которые должен выполнять прибор:

• Измерение силы тока и напряжения (в идеальном варианте переменного и постоянного).
• Прозвонка проводов (желательно со звуковым сигналом)
• Определение частоты тока.

Желательные опции, которые в некоторых случаях облегчают работу:

• Фиксация результатов замеров – кнопка «Hold»
• Возможность выставления ноля – если соседние провода дают наводку.
• Возможность замера тока пускового броска, который в несколько раз больше номинального.
• Автоматический выбор диапазона при отображении результатов.
• Плюсом будет возможность подключения термощупа для измерения температуры.
• Большой дисплей с подсветкой.

Также в обязательном порядке надо обратить внимание на качество пластика, отсутствие на поверхности устройства металлических деталей и какие используются элементы питания (чтобы их можно было без проблем найти и заменить, в случае необходимости)

Наглядно про токовые клещи на видео:

Как итог – измерительные токовые клещи это устройство, значительно упрощающее работу профессионального электрика и домашнего мастера, который привык все делать своими руками. Использование прибора, в целом, не отличается от проведения измерений тестером или мультиметром – оно интуитивно понятно и доступно даже людям с минимальными навыками, но в ряде случаев понадобятся некоторые знания для интерпретации полученных результатов измерений.

Сегодня я подробно расскажу Вам про электроизмерительные клещи.

Прошу не путать эти два словосочетания, потому что это не одно и тоже. Впрочем, Вы сами сейчас убедитесь в этом.

Электроизмерительные клещи применяются для замера параметров электрической цепи. К параметрам относятся:

• напряжение

сопротивление

Электроизмерительные клещи относятся ТОЛЬКО к основным до и выше 1000 (В).

В электроустановках до 1000 (В) измерение вышеперечисленных параметров с помощью электроизмерительных клещей осуществляется без разрыва контролируемой цепи.

Конструкция электроизмерительных клещей

Как выглядят электроизмерительные клещи, наверное, представляет практически каждый .

Электроизмерительные клещи имеют встроенный . У трансформатора тока магнитопровод является разъемным.

В качестве первичной обмотки служит проводник с измеряемым током. В качестве вторичной обмотки используется электроизмерительный прибор.

В настоящее время существуют большое количество электроизмерительных клещей различных типов и моделей. В зависимости от типа и модели клещей, электроизмерительный прибор бывает, как аналоговый (стрелочный), так и цифровой.

В данной статье в качестве примера я привожу электроизмерительные клещи М266 из своего перечня . Они мне нравятся своей простотой и надежностью.

Электроизмерительные клещи до 1000 (В) состоят из рабочей части и корпуса. В качестве рабочей части используется:

электроизмерительный прибор

В качестве изолирующей части клещей используется сам корпус с упором и рукояткой.

Электроизмерительные клещи выше 1000 (В) состоят из:

• рабочей части
• изолирующей части
• рукоятки

В качестве рабочей части клещей используется магнитопровод, обмотка и электроизмерительный прибор, который бывает, либо съемным, либо встроенным в электроизоляционном корпусе.

Изолирующая часть электроизмерительных клещей выше 1000 (В) должна иметь длину не менее 38 (см), а рукоятка — не менее 13 (см).

Испытания электроизмерительных клещей

Во время эксплуатации электроизмерительных клещей необходимо проводить им . Периодичность испытаний электроизмерительных клещей — 1 раз в год. А продолжительность испытаний составляет 5 минут.

Испытательное напряжение 40 (кВ) подается между магнитопроводом и временным электродом, который установлен около ограничительного упора со стороны изолирующей части. Это относится к электроизмерительным клещам до 10 (кВ).

Для клещей до 1000 (В) испытательное напряжение 2 (кВ) подается между магнитопроводом и основанием рукоятки.

Похожие записи:

Как выставить зажигание с помощью стробоскопа? Сигнализация действия защиты и автоматики Подключение потолочного светильника со светодиодами Маркировка smd компонентов: кодовые обозначения Как сделать веб-приложение для вашего собственного bluetooth low energy девайса? Как подключить усилитель в машине