Простой тестер токоизмерительных клещей

При подготовке работ в электросетях и электроустановках часто возникает необходимость проверки работоспобности токоизмерительных клещей. Желательно проводить такую проверку ежедневно, однако регламентная поверка проводится лишь раз в год.

Это не проблема, если всегда под рукой находится источник более - менее известного тока, однако это не всегда выполнимо, особенно в поле или мастерской.

С похожей проблемой периодически сталкивалось ТОО Test instruments при поставке токоизмерительных клещей, когда не нужна точная оценка погрешности, но необходима проверка работоспособности.

Для этой цели нами был разработан простой прибор, собранный из готовых модулей, который генерирует переменный и постоянный ток и позволяет проверить работоспобность токоизмерительных клещей в диапазоне от 10 мА до 100 А и более постоянного и переменного тока. 

Принцип действия

В основе прибора - небольшой модуль электронной нагрузки XY-FZ35 , который позволяет пропускать через себя постоянный ток до 5 Ампер. Переменный и постоянный токи нагрузки данного модуля проходят через токовые петли с определенным количеством витков, что позволяет имитировать прохождение токов, пропорционально количеству витков в токовой петле. 
Переменный ток измеряется напрямую вольтамперметром AC500V100A типа DL69-2042T-220V , имеющему разрешение по току 0,01А. Измерения постоянного тока производятся встроенным в модуль нагрузки амперметром с разрешением 0,01А.

Схема

Основное питание осуществляется через тороидальный трансформатор T1 типа ТТП-40, который преобразует сетевые 220 вольт в 6 вольт переменного напряжения. Подойдет любой трансформатор, способный выдавать ток не менее 6 Ампер.

Полученное напряжение и проходящий переменный ток измеряется ампер вольтметром переменного напряжения . Питание данного прибора реализовано через встроенный источник питания (на схеме не показан), работающий от сети.

Далее, через петлю переменного тока L1 переменное напряжение поступает на диодный мост типа KBPC1001 в котором происходит выпрямление тока. Можно применить любой диодный мост с рабочим током не менее 10А и напряжением не менее 30 вольт. Мост обязательно крепится к радиатору т к протекание больших токов может вызвать перегрев.

Далее находится конденсатор фильтра пульсаций C1, емкость которого должна быть достаточно велика. В данном случае применены два параллельных конденсатора на 10 000 мкФ х 16 Вольт каждый.

Выпрямленный ток через петлю постоянного тока L2 поступает на электронную нагрузку  A2 к клемме Load+. Клемма  Load- подключена к общему проводу, что обеспечивает протекание тестового постоянного тока.

Собственное питание модуля нагрузки а также вентилятора осуществляется через адаптер питания A1 типа HLK-5M12, который преобразует сетевое напряжение в 12 вольт постоянного напряжения.

Конструкция

Весь тестер собран в стандартном герметичном корпусе . В нижней части размещены массивные элементы - трансформатор, радиатор диодного моста и плата коммутации с фильтрами и сетевым адаптером. В верхней части размещены легкие навесные панельные элементы: ампервольтметр  , модуль нагрузки , разъемы токовых петель и вентилятор.

Работа с прибором

Малый ток 0,01А

Этот режим предназначен для проверки минимального разрешения токовых клещей, поэтому петли L1 и L2 содержат по одному витку.

Постоянный ток 10 мА

Значение постоянного тока на модуле нагрузки 0,01А соответствуют показаниям клещей 0,011 А.

Переменный ток 20 мА

Показания амперметра переменного тока 0,02 А соответствуют показаниям клещей 0,027 А

Средние токи 10А

Для измерения средних токов применяется петля, имеющая 10 витков, то есть показания приборов умножаются на 10.

Постоянный ток 10А

В данном случае следует показания тока в нагрузке (1А) умножить на 10. ПРибор имитирует ток в 10А, показания клещей 9,69 А.

Переменный ток 10А

Аналогично, умножая показания амперметра переменного тока (1А) на 10, получаем значение 10 А, что близко к полученному через клещи результату  9,8А .

Большие токи свыше 50 А

Для тестирования клещей на больших токах применяется петля, имеющая 20 витков, то есть показания приборов умножаются на 20.

Постоянный ток 60А

Показания нагрузки 3А умножаются на 20. ПОлученное значение на клещах 58,1А близко к расчетному.

Переменный ток 60А

Показания AC амперметра 2,99 умножаются на 20, что дает 59 Ампер. Показания клещей 55,73 А близки к расчетным.

Примечание. Можно использовать токовые петли с большим числом витков и получать имитацию больших токов.

Комплектация 

Прибор приспособлен для работы как в промышленных, так и полевых условиях, поскольку собран в герметичном корпусе , в который помещаются также сменные токовые петли, что исключает их загразнения и риск случайно утери : 

Меры предосторожности

Поскольку рабочие напряжения в токовых петлях не превышают 7 вольт, то особые меры предосторожности при работе с прибором не предусмотрены, однако запрещается работа со снятой верхней панелью. 
В модуле электронной нагрузки  имеется собственная защита от перегрузки и перегрева.
Основная цепь питания от сети защищена плавким предохранителем на 1 Ампер, так что в случае каких либо аварийных режимов, меры защиты предотвратят возникновение возгораний или выхода отдельных узлов из строя.

Заключение.

Данная конструкция может быть легко и быстро собрана в условиях любой лаборатории или электромастерской и существенно повысит надежность и достоверность электроизмерительных работ.

Надеемся, что наша идея вдохновит электриков на создание и сборку собственных тестеров клещей для решения собственных задач по принципам и из модулей описанного устройства.

Подготовлено по собственным материалам ТОО Test instruments и портала Pribor.kz