Dociskacze elektryczne – rodzaje, zasada działania, zastosowanie

Cęgi elektryczne przeznaczone do pomiaru wielkości elektrycznych — prądu, napięcia, mocy, kąta fazowego itp. — bez przerywania obwodu prądowego i bez zakłócania jego pracy. Według zmierzonych wartości istnieją amperomierze cęgowe, amperomierze, woltomierze, watomierze i mierniki fazy.

Najpopularniejsze to amperomierze prądu przemiennego, które są zwykle nazywane miernikiem cęgowym... Służą do szybkiego pomiaru prądu w przewodzie bez przerwy i bez wyłączania go. Zaciski stosowane są w instalacjach do 10 kV włącznie.

Najprostszy cęgowy prąd przemienny działa na zasadzie jednoobrotowego przekładnika prądowego, którego uzwojeniem pierwotnym jest szyna lub przewód z mierzonym prądem, a wtórne uzwojenie wieloobrotowe, do którego podłączony jest amperomierz, nawinięte jest na podzielony obwód magnetyczny ( ryc. 1, a) .

Ryż. 1.Obwody licznika prądu przemiennego: a — obwód najprostszego wspornika działającego na zasadzie jednozwojowego przekładnika prądowego, b — obwód łączący jednozwojowy przekładnik prądowy z urządzeniem prostowniczym, 1 — przewód z mierzonym prądem , 2 — rozdzielony obwód magnetyczny, 3 — uzwojenie wtórne, 4 — prostownik, 5 — rama przyrządu pomiarowego, 6 — rezystor bocznikowy, 7 — wyłącznik krańcowy pomiarowy, 8 — dźwignia

Aby owinąć szynę zbiorczą, obwód magnetyczny otwiera się jak konwencjonalne szczypce, gdy operator działa na izolujące uchwyty lub dźwignie szczypiec.

Prąd przemienny przepływający przez część przewodzącą prąd pokrytą obwodem magnetycznym wytwarza w obwodzie magnetycznym zmienny strumień magnetyczny, który indukuje siłę elektromotoryczną (EMF) w uzwojeniu wtórnym cęgów. W zamkniętej cewce wtórnej pole elektromagnetyczne wytwarza prąd, który jest mierzony za pomocą amperomierza przymocowanego do cęgów.

Nowoczesna konstrukcja miernika cęgowego wykorzystuje obwód łączący przekładnik prądowy z prostownikiem. W tym przypadku zaciski uzwojenia wtórnego są podłączone do elektrycznego urządzenia pomiarowego nie bezpośrednio, ale przez zestaw boczników (ryc. 1, b).

Zaciski są dwojakiego rodzaju: jednoręczne do instalacji do 1000 V oraz dwuręczne do instalacji od 2 do 10 kV włącznie.

Elektryczne szczypce zaciskowe mają trzy główne części: roboczą, która obejmuje obwód magnetyczny, uzwojenia i urządzenie pomiarowe, izolującą - od części roboczej do ogranicznika, rękojeść - od ogranicznika do końca szczypiec.

W szczypcach jednoręcznych część izolacyjna służy również jako uchwyt. Otwarcie obwodu magnetycznego odbywa się za pomocą dźwigni dociskowej.

Zaciski do instalacji 2-10 kV mają długość części izolacyjnej co najmniej 38 cm, a uchwyty co najmniej 13 cm.Rozmiary cęgów do 1000 V nie są znormalizowane.

Zasady używania kleszczy. Skobometr może być stosowany w instalacjach elektrycznych zamkniętych, jak również w instalacjach otwartych przy suchej pogodzie. Pomiary cęgowe można wykonać zarówno na częściach osłoniętych izolacją (drut, kabel, oprawka bezpiecznika rurkowego itp.), jak i na częściach gołych (opony itp.).

Osoba wykonująca pomiar musi mieć na sobie rękawice dielektryczne i stać na izolującym podłożu. Druga osoba powinna stać z tyłu i nieco z boku operatora i odczytywać odczyty przyrządu na cęgach elektrycznych.

Miernik cęgowy typu Ts20 z przesuwnym obwodem magnetycznym i prostownikiem przyrządowym przeznaczony jest do pomiaru przekładników prądowych. Cęgi te pozwalają, gdy obwód magnetyczny obejmie przewód z prądem przemiennym o częstotliwości 50 Hz, na pomiar prądu w zakresie od 0 do 600 A. Włączane jest elektryczne urządzenie pomiarowe.

Prąd mierzony przez urządzenie jest wprost proporcjonalny do prądu w przewodzie otoczonym cęgami i jest mierzony na skali od 0 do 15, jeśli przełącznik cęgów jest ustawiony na 15, 30 lub 75 A lub na dolnej skali, z podziałką od 0 do 300, gdy ten przełącznik znajduje się w pozycji 300 (300 A).

Cęgi typu Ts20 umożliwiają również pomiar napięcia przemiennego do 600 V, 50 Hz, dla których ich cęgi są połączone przewodami z tymi punktami obwodu elektrycznego, pomiędzy którymi mierzone jest napięcie, a przełącznik dźwigniowy ustawia się w pozycji 600 V, gdzie uzwojenie wtórne przekładnika prądowego jest zwarte…

Cęgi pomiarowe: a — prąd, b — moc

Cęgi pomiarowe typu D90 z przesuwnym ferrimagnetycznym obwodem magnetycznym i urządzeniem ferrodynamicznym umożliwiają pomiar mocy czynnej bez przerywania obwodu prądowego poprzez zalanie przewodu prądem i podłączenie przyrządu dwoma przewodami z wtyczkami do napięcia sieciowego.

Cęgi przeznaczone są do pomiaru przy dwóch napięciach znamionowych — 220 i 380 V i częstotliwości 50 Hz oraz odpowiednio trzech prądach znamionowych — 150, 300, 400 A lub 150, 300, 500 A, które dadzą znamionowy współczynnik mocy Cos? =0,8 odpowiednie nominalne granice pomiaru mocy czynnej: 25, 50, 75 kW i 50, 100, 150 kW.

Odczytów w zakresie pomiarowym 25, 50, 100 kW dokonuje się na górnej skali od 0 — 50, a w granicach 75, 150 kW — na dolnym trawersie 0 — 150. Przełączanie napięcia odbywa się za pomocą wtyków, jeden z których jest włożony do gniazda generatora oznaczonego «*»: A drugi do gniazda oznaczonego 220 lub 380 V.

Przełączanie granic pomiaru prądu odbywa się za pomocą przełącznika dwustabilnego, który ustawia się w jednej z sześciu pozycji odpowiadających wartościom znamionowego napięcia sieci i wartości nominalnej mierzonej mocy czynnej.

Miernik cęgowy typu D90 może mierzyć moc czynną w obwodach trójfazowych, co wymaga pokrycia przewodu liniowego obwodem magnetycznym oraz podłączenia cewki napięciowej do odpowiedniego napięcia sieciowego lub fazowego. W trybie symetrycznym wystarczy zmierzyć moc jednej fazy i wynik pomiaru pomnożyć przez trzy, a w trybie asymetrycznym po kolei zmierzyć odpowiednie moce według schematów dwóch lub trzech urządzeń i dodać wyniki algebraicznie .

Błąd pomiaru przy zastosowaniu elektrycznych cęgów pomiarowych typu C20 i D90 nie przekracza 4% tej granicy pomiaru w dowolnym położeniu samych cęgów i przewodu w oknie obwodu magnetycznego.