Al evaluar el estado de las instalaciones eléctricas existentes o realizar trabajos de reparación bajo tensión, los electricistas deben medir y comparar los valores de las corrientes que fluyen a través de varios circuitos. Esto le permite analizar el esquema operativo y eliminar rápidamente las fallas emergentes.

Muy a menudo, todo esto debe hacerse sin interrumpir los circuitos eléctricos para no interrumpir el proceso tecnológico de suministro de electricidad a los consumidores.

Hay dos formas de medir las corrientes de carga sin interrumpir el suministro de energía:

1. Amperímetros ordinarios, creando primero a través de ellos circuitos en derivación de derivación y poniéndolos en funcionamiento cortando artificialmente la corriente en un lugar previamente preparado. Al finalizar las mediciones, es necesario restaurar el circuito eléctrico y realizar todas las operaciones tecnológicas anteriores en orden inverso;

2. utilizando una herramienta especialmente diseñada para este fin: pinzas amperimétricas.

El primer método de medición es complejo, laborioso, peligroso y requiere trabajadores altamente calificados y una buena formación previa. Por lo tanto, intentan utilizarlo solo en casos extremos y, en la práctica diaria, las mediciones se realizan mediante pinzas amperimétricas.

¿Qué tipos de pinzas amperimétricas existen?

La mayoría de las veces, en la práctica, se encuentran con corriente sinusoidal continua (rectificada) o alterna. Para ambos tipos, se han creado varios diseños de abrazaderas, que se pueden utilizar para medir la magnitud e incluso la dirección del flujo de energía sin interrumpir el circuito de suministro de energía de los consumidores en una instalación eléctrica existente.

La foto de abajo muestra la medición de la desviación del ángulo del vector actual de la dirección del voltaje base en los circuitos de medición de dispositivos de protección.

En la fotografía se muestra un método para medir corrientes de fuga a través del aislamiento dañado del equipo eléctrico de un automóvil utilizando pinzas de CC y un amperímetro.

El circuito de medición utilizado está ensamblado de tal manera que las propias pinzas indican la corriente que fluye a través del cable conectado al terminal del amperímetro. Ambos dispositivos muestran el mismo valor, aunque operan en diferentes rangos de sensibilidad.

Este ejemplo demuestra claramente la conveniencia y precisión de las mediciones utilizando varios instrumentos. Las pinzas amperimétricas de CC son menos comunes que los diseños de CA, pero su producción ha aumentado significativamente recientemente.

También hay que tener en cuenta que los fabricantes de equipos de medida han lanzado ahora la producción de pinzas para uso combinado, que pueden utilizarse en circuitos CC y CA. Este diseño, por ejemplo, está plasmado en el modelo Fluke 376 y otros similares.

Las pinzas amperimétricas que se muestran en las tres primeras fotografías tienen una pantalla digital que muestra inmediatamente los valores primarios de los parámetros medidos del circuito eléctrico. Pero en el arsenal de instrumentos de medición de los electricistas todavía hay una gran cantidad de dispositivos con indicadores de puntero y una escala que consta de varios subrangos.

Cuando se utilizan tales estructuras, es necesario tomar lecturas cuidadosamente y, a veces, ingresar factores de corrección.

Según el voltaje aplicado, las pinzas amperimétricas se dividen en dispositivos que operan:

hasta 1000 voltios;

o superior a 1 kV.

Se diferencian en el tipo de protección del aislamiento utilizado y requieren un cumplimiento diferente de las normas de seguridad.

Para utilizar correctamente cualquiera de estos dispositivos, es necesario conocer el principio de su funcionamiento y diseño.

¿Cómo funcionan las pinzas amperimétricas?

El diseño de diferentes modelos puede diferir significativamente según el momento de su producción y la complejidad del circuito interno. Pero los principios de medición y los controles son casi idénticos en todas partes. Por lo tanto, tomaremos como base para nuestro estudio el modelo Fluke 376, que tiene mayores capacidades y, en consecuencia, tiene un mayor número de funciones y controles.

Principios de funcionamiento inherentes al diseño.

La carcasa dieléctrica de cualquier dispositivo contiene:

un transformador de corriente con (a) un núcleo magnético desmontable y un sistema de palancas para su control, (b) un devanado secundario;

sistema de medición con panel informativo;

controles y modos de funcionamiento de conmutación;

tomas de contacto.

Para alimentar las pinzas amperimétricas se puede utilizar la energía eléctrica del circuito que se está midiendo o un conjunto de fuentes de voltaje autónomas, por ejemplo, dos baterías AA.

La base del trabajo es un transformador de corriente ordinario con un núcleo magnético desmontable y un devanado secundario, cuyas espiras son atravesadas por un flujo magnético que induce en ellas una corriente secundaria. Su magnitud, y en algunos diseños su dirección, está determinada por un sistema de medición que muestra el resultado final en la pantalla, teniendo en cuenta la relación de transformación en amperios primarios.

Para realizar la medición es necesario colocar un conductor portador de corriente dentro del circuito magnético. Para hacer esto:

al presionar la tecla se abren los elementos móviles del circuito magnético;

se inserta un cable con corriente en el espacio resultante;

suelte la llave y controle el contacto completo de los contactos móviles.

Cuando se trabaja dentro de gabinetes estrechos con una gran cantidad de equipos eléctricos, a veces puede resultar difícil pasar la punta del núcleo magnético deslizante a través del conductor que transporta corriente. Para simplificar esta operación, el modelo Fluke 376 dispone de un sensor de medición adicional. Está incluido en el kit del dispositivo y, si es necesario, se puede preparar fácilmente para la medición.

Para realizar trabajos bajo tensión de forma segura, las pinzas están equipadas con cables de medición con puntas y tapas aislantes. Cuando se instalan en el cuerpo del dispositivo, quedan empotrados en su estructura. Junto con puntas bien aisladas, esto permite reducir posibles errores de funcionamiento y eliminar la creación no autorizada de cortocircuitos accidentales y lesiones eléctricas.

Controles de pinza amperimétrica

Las posiciones del interruptor de modo circular se muestran mediante inserciones de texto en la tercera imagen desde arriba. Su trabajo se complementa con botones de control ubicados en el cuerpo.

El botón ZERO se utiliza para cambiar entre los modos de abrazadera establecidos por el interruptor redondo central, y el botón MIN/MAX le permite especificar el límite de medición.

El botón INRUSH está diseñado para evaluar la corriente de entrada. La comodidad de utilizar el dispositivo en un lugar de trabajo oscuro está garantizada en gran medida por la iluminación de fondo incorporada, que se activa presionando el botón situado más a la derecha en la parte inferior con la imagen de la iluminación.

Para registrar las lecturas actuales en la pantalla, se instala un botón HOLD en la superficie lateral de las abrazaderas.

Algunos modelos de pinzas amperimétricas pueden carecer de algunas de estas funciones o implementarse de otras maneras, pero los principios generales de medición siguen siendo los mismos para todos estos dispositivos.

Cómo tomar medidas con pinzas amperimétricas

Operaciones preparatorias

Antes de cada medición, es necesario comprobar la influencia de fuentes de tensión extrañas y las interferencias que crean en la precisión del dispositivo.

Potentes motores eléctricos asíncronos, transformadores de potencia y autotransformadores, estranguladores y máquinas de soldar, durante el funcionamiento pueden crear fuertes campos electromagnéticos que inducirán una fuerza electromagnética inducida en el circuito magnético. Para tenerlos en cuenta, se colocan las pinzas en la posición para medir corriente alterna, se cierran herméticamente los elementos deslizantes del circuito magnético y se monitorea la lectura de corriente cero en la pantalla.

Métodos para medir corrientes.

El diseño del dispositivo de medición le permite determinar el valor actual mediante acciones simples: colocando los interruptores de modo en la posición adecuada e insertando el conductor en el espacio del núcleo magnético deslizante. La expresión numérica del valor medido se muestra automáticamente en la pantalla.

Esta tecnología se utiliza en todas las garrapatas sin excepción. Pero en dispositivos avanzados puedes utilizar el sensor IFLex. Facilita el trabajo en condiciones de hacinamiento.

Siempre se realiza una operación similar para un cable separado porque la corriente que pasa por él crea un flujo magnético en el conductor magnético o sensor IFLex, que las pinzas convierten en una lectura.

Si se colocan dos conductores con corriente dentro del circuito magnético, los flujos magnéticos de ellos se sumarán y las pinzas mostrarán el resultado general.

Como no hay fugas con aislamiento normal, las corrientes en fase y cero serán iguales en magnitud y opuestas en dirección, como se muestra en la fotografía mediante flechas y signos +I y -I. Cada uno de ellos creará un flujo magnético que se sumará y anulará entre sí. Como resultado, la pantalla debería mostrar un resultado cero con aislamiento normal.

Si en tal situación las marcas muestran un valor diferente, entonces esta es una razón importante para buscar una falla en el cableado eléctrico existente.

Consejos útiles para medir corrientes.

Cable adicional con enchufe y toma

Para medir el consumo de corriente de un aparato eléctrico, por ejemplo, una plancha, puede resultar complicado de utilizar. Es imposible hacer esto con un cable sólido sin abrirlo. El problema se puede resolver fácilmente conectando la carga mediante un adaptador con conductores separados.

Aumento de la sensibilidad de medición para corrientes bajas

Con pinzas convencionales, puede resultar difícil determinar los valores de pequeñas corrientes debido a la baja sensibilidad del dispositivo. La salida a esta situación es bastante sencilla: pasar el conductor con la corriente medida varias veces a través del circuito magnético de la pinza amperimétrica, como se muestra en la foto de arriba. En este caso, el flujo magnético total aumenta en proporción al número de vueltas y la lectura en la pantalla también aumenta.

Sólo queda dividir el valor leído por el número de vueltas y obtener el valor exacto incluso para corrientes pequeñas.

Tenga en cuenta que esta técnica sólo es adecuada para trabajar con conductores flexibles y aislados.

Métodos de medición de voltaje.

El uso de pinzas amperimétricas en modo voltímetro no difiere, en principio, de mediciones similares con otros dispositivos.

Los extremos extraíbles de los conductores se instalan en los enchufes de las bengalas, que previamente se cambian al modo de medición de voltaje mediante interruptores. Los segundos extremos de los cables aislados se aplican a los terminales potenciales y se toma una lectura en la pantalla, como se muestra en la foto de arriba.

Características de la medición de resistencia y frecuencia. temperatura

Métodos para medir el consumo de energía.

Las pinzas amperimétricas no cuentan con un método directo para medir y leer la potencia, pero pueden realizar esta operación de forma indirecta. Para hacer esto, deberá utilizar los métodos descritos anteriormente para determinar:

corriente de carga;

Podemos concluir que el consumo de energía es de dos kilovatios.

Comprobar la ausencia de consumidores no autorizados.

Con la ayuda de pinzas amperimétricas se puede comprobar si hay conexiones no autorizadas de los consumidores al cable de alimentación. Para hacer esto, basta con instalar abrazaderas en el panel de entrada en el modo de medición de carga y, dejando la alimentación normal encendida, apagar todas las lámparas y liberar todos los enchufes de los dispositivos, es decir, asegurar el ralentí para el cable de entrada. .

Si las pinzas en este caso muestran un valor cero, entonces no hay conexión no autorizada ni corrientes de fuga. De lo contrario, es necesario comprender cuidadosamente el motivo de la formación de dicha carga.

1. Cualquier dispositivo de medición está destinado a ser utilizado bajo determinadas condiciones técnicas y trabajar con cargas específicas. Estas características deben leerse previamente y observarse durante el funcionamiento.

Por ejemplo, los dispositivos Fluke están marcados como CAT III 600 V o CAT III 300 V. Esto indica que el circuito eléctrico del dispositivo está diseñado con protección contra sobretensiones breves en la red medida hasta 600 o 300 voltios, respectivamente.

Si se desconoce el límite del valor medido, entonces el modo de valor máximo se establece en el dispositivo.

2. El aislamiento de trabajo en el núcleo magnético deslizante y las puntas de medición protege al usuario de crear cortocircuitos no autorizados cuando trabaja bajo voltaje. Es necesario controlar su estado. Esta situación es especialmente relevante cuando se miden corrientes en cables desnudos y sin aislamiento.

3. Las pinzas amperimétricas se clasifican como instrumentos de medida. Deberán someterse a verificación metrológica periódica en un laboratorio de medida eléctrica y disponer de un sello en el cuerpo o un certificado de verificación, cuya validez es limitada.

4. Dado que las pinzas amperimétricas se utilizan para trabajos bajo tensión, un requisito previo para su funcionamiento seguro es comprobar periódicamente la resistencia de la capa de aislamiento en un laboratorio de pruebas eléctricas, redactar un informe de prueba y colocar el sello correspondiente.

Sin pasar la prueba y verificación de aislamiento, las reglas prohíben el uso de alicates, incluso los que se acaban de comprar al fabricante. Pueden producirse daños si se violan las normas de almacenamiento o transporte. La preparación previa a la venta de la herramienta en la tienda no puede detectar los defectos que han surgido.

5. Antes de medir resistencias, es necesario asegurarse de que no haya potenciales de voltaje en ellas. No sólo pueden afectar la precisión de las lecturas, sino también dañar y quemar circuitos de medición sensibles al generar corrientes peligrosas.

6. El trabajo con pinzas amperimétricas bajo tensión está clasificado como peligroso para la vida humana. Sólo se permite el acceso al mismo a personal formado y cualificado con un grupo de seguridad eléctrica de al menos un tercio.