1. Принцип измерения токоизмерительных клещей для измерения сопротивления, тестера сопротивления заземления
Клещевой омметр — это новое измерительное средство, удобное в использовании, быстродействующее и имеющее форму, аналогичную форме клещевого амперметра. Во время испытаний не требуется использование вспомогательного испытательного электрода: достаточно лишь зажать измеряемый заземляющий проводник клещами, и результат измерения будет получен за несколько секунд, что значительно облегчает работу по измерению сопротивления. Другим важным преимуществом клещевого измерителя сопротивления заземления является возможность измерять сопротивление заземления оборудования, находящегося в эксплуатации, без отключения питания оборудования или разрыва заземляющего провода.
Rx — это сопротивление заземления измеряемого заземляющего электрода, а R1, R2… Rn — сопротивления заземления других точек заземления в распределённой системе заземления. Эта схема может быть дополнительно эквивалентно преобразована в рисунок 3. При измерении клещевой измерительный прибор для определения сопротивления заземления использует принцип электромагнитной индукции, подавая постоянное напряжение E на испытуемый кабель через контур, образованный его передним пазом (внутри которого расположена электромагнитная катушка). Это напряжение прикладывается к цепи, показанной на рисунке 3. Измерительный прибор для определения сопротивления заземления может одновременно измерять ток I в цепи через свой передний паз. На основе значений E и I можно рассчитать общее сопротивление в цепи, то есть: E/I=Rx+1/(1/R1+1/R2+…+1/Rn)
1/(1/R1+1/R2+…+1/Rn) — это общее сопротивление резисторов R1, R2… Rn, соединённых параллельно. В распределённой системе многоточечного заземления Rx обычно больше, чем 1/(1/R1+1/R2+…+1/Rn), где «>>» означает «значительно больше». При условии выполнения указанных выше требований измеренное сопротивление заземления Rx=E/I.
Фактически, измеритель сопротивления заземления клещевого типа подаёт переменное напряжение постоянной амплитуды частотой 1,7 кГц на кабель через переднее защёлкивающееся кольцо — специальный электромагнитный преобразователь. В цепи обнаружения тока после фильтрации, усиления и аналого-цифрового преобразования регистрируется только ток, возникающий под действием напряжения частотой 1,7 кГц. Благодаря этому измеритель сопротивления заземления клещевого типа устраняет незначительный ток в цепи заземления, вызванный промышленным переменным током, а также высокочастотные помехи, генерируемые самим оборудованием, чтобы обеспечить точность измерений. Именно поэтому измеритель сопротивления заземления клещевого типа обладает преимуществом измерения «в реальном времени» (без отключения оборудования). Фактически прибор измеряет импеданс всей цепи, а не сопротивление, однако в обычных условиях эти величины практически не отличаются. Измеритель сопротивления клещевого типа сразу же отображает результат на ЖК-экране. Если защёлкивающийся зажим не полностью закрыт, на ЖК-экране может отображаться надпись «openjaw» или аналогичный символ.
Из-за специальной конструкции клещевого измерителя сопротивления его можно легко использовать в качестве амперметра, и многие из таких приборов также обладают функцией клещевого амперметра. С другой стороны, хотя при измерении сопротивления с помощью клещевого измерителя для подавления помех используется сигнал определённой частоты, измерения всё равно могут быть подвержены влиянию помех при наличии большого тока в тестируемом кабеле, что приводит к неточным результатам. Поэтому, согласно требованиям, перед использованием необходимо сначала измерить ток в кабеле, и только при условии, что ток не слишком велик, можно дополнительно измерять сопротивление заземления. Некоторые приборы автоматически выполняют обнаружение шумовых помех при измерении сопротивления заземления и выдают предупреждение, если уровень помех слишком высок для выполнения измерения.
2. Меры предосторожности при измерении с помощью клещевого омметра
Из приведённого выше введения видно, что принципы измерения клещевых и ручных (с ручным приводом) измерителей сопротивления полностью различны. При использовании ручного (с ручным приводом) измерителя сопротивления заземления заземляющий стержень должен быть отсоединён от оборудования, чтобы собственное заземляющее тело оборудования не влияло на точность измерения. Ручные (с ручным приводом) измерители сопротивления заземления обеспечивают высокую точность как при одноточечной, так и при многоточечной системе заземления; наиболее идеальной областью применения клещевых измерителей сопротивления заземления являются распределённые многоточечные системы заземления. В этом случае заземляющие стержни, используемые в системе заземления, должны измеряться последовательно, а результаты измерений — фиксироваться и сравниваться. Особое внимание следует уделить осмотру тех заземляющих стержней, результаты измерения которых существенно превышают показания других точек. При необходимости заземляющий стержень следует отсоединить от оборудования и повторно протестировать с помощью ручного (с ручным приводом) измерителя сопротивления заземления для выявления плохо заземлённых стержней.
В системе заземления с одной точкой измеритель сопротивления заземления типа «клещи» следует использовать с осторожностью. Согласно его принципу работы, измере