O que são pinças de corrente e que medidas podem ser feitas com elas? Como usá-los para o efeito máximo? Qual pinça de corrente é mais adequada para condições específicas? Esta revisão visa fornecer respostas para todas essas perguntas.
Com a introdução dos avanços tecnológicos em equipamentos e circuitos elétricos, eletricistas e técnicos enfrentam novos desafios. O progresso requer não apenas grandes capacidades dos instrumentos de medição modernos, mas também grandes habilidades por parte das pessoas que os utilizam. Eletricistas com um bom conhecimento dos fundamentos do equipamento de teste estão mais bem equipados para medir e solucionar problemas. Os grampos são uma das ferramentas mais importantes e comuns encontradas em seu arsenal hoje.
Este dispositivo é um medidor que combina um voltímetro de pinça e um amperímetro. Como um multímetro, tendo passado pelo período analógico, entrou no mundo das medições digitais. Criado principalmente como uma ferramenta versátil para eletricistas, os modelos modernos tornaram-se mais precisos e adquiriram muitos recursos adicionais,alguns dos quais são muito especiais. Hoje, os grampos de corrente duplicam muitas das funções básicas de um DMM, mas diferem dele por ter um transformador de corrente embutido.
Princípio de funcionamento
A capacidade de medir grandes correntes CA com pinças de corrente é baseada na simples ação de um transformador. Quando os grampos são fechados ao redor do condutor, a corrente está no dispositivo como o núcleo de ferro de um transformador de potência e flui através do enrolamento secundário conectado através do shunt de entrada. Uma corrente muito menor é fornecida à entrada do dispositivo devido à razão entre o número de voltas do enrolamento secundário e o número de voltas do primário. Normalmente, o enrolamento primário é representado por um condutor, ao redor do qual as pinças são fixadas. Se o enrolamento secundário tiver 1000 espiras, a corrente secundária será 1/1000 do primário ou, neste caso, do condutor. Assim, 1 A é transformado em 0,001 A ou 1 mA na entrada do dispositivo. Este método facilita a medição de grandes correntes aumentando o número de espiras secundárias.
Escolha
A aquisição de pinças de corrente requer não apenas a familiarização com suas especificações, mas também uma avaliação de sua funcionalidade e qualidade proporcionada pelo projeto do dispositivo e sua tecnologia de produção.
A confiabilidade do testador, especialmente em condições difíceis, é mais importante hoje do que nunca. Os engenheiros, ao desenvolver instrumentos de medição, devem testá-los não apenas quanto à resistência elétrica, mas também à resistência mecânica. Por exemplo, os grampos de corrente da Fluke antes de serem enviados para as lojaspassar por um rigoroso programa de testes e avaliação.
A segurança do usuário deve ser a principal consideração ao escolher este instrumento ou qualquer outro equipamento de medição elétrica. Além disso, os alicates amperímetros digitais não devem apenas ser produzidos de acordo com os padrões mais recentes, mas cada instrumento deve ser testado e certificado por laboratórios de teste como UL, CSA, VDE, etc. todos os novos requisitos e padrões de segurança.
Resolução e faixa de medição
A resolução de um instrumento indica a precisão de suas medições. Determina qual é a alteração mínima de sinal que pode ser registrada. Por exemplo, se a resolução do alicate de corrente for 0,1 A na faixa de 600 A, então uma corrente de cerca de 100 A é medida com uma precisão de 0,1 A.
Quem precisa de uma régua marcada em centímetros se você precisa determinar o tamanho de um objeto de poucos milímetros? Da mesma forma, você deve escolher um instrumento que possa exibir a resolução necessária.
Erro
Este é o erro máximo permitido que pode ocorrer sob certas condições de operação. Em outras palavras, é uma medida de quão próximo o valor medido corresponde ao valor real.
O erro do instrumento geralmente é expresso como uma porcentagem da leitura. Por exemplo, se for 1%, então para 100 amperes o valor real da corrente está entre 99até 101 A.
Além do erro nas especificações, pode-se indicar o quanto a indicação muda no dígito mais à direita do valor medido. Por exemplo, se a precisão for especificada como ± (2% + 2), então para 100,0 A, a corrente real está na faixa de 97,8 - 102,2 A.
Fator de crista
Com o surgimento das fontes de alimentação eletrônicas, as correntes extraídas dos sistemas de distribuição modernos não são mais ondas senoidais de 50Hz puras. Eles ficaram bastante distorcidos devido aos harmônicos que essas fontes de alimentação geram. No entanto, os componentes elétricos da rede, como fusíveis, barramentos, condutores e elementos térmicos do disjuntor, são classificados para corrente rms, pois sua principal limitação está relacionada à dissipação de calor. Se você precisar verificar o circuito elétrico quanto a sobrecarga, precisará medir a corrente rms e comparar o valor resultante com o valor nominal. Portanto, equipamentos de teste modernos devem ser capazes de medir com precisão a verdadeira magnitude de um sinal, independentemente do grau de distorção do sinal.
Fator de crista é a razão entre a corrente ou tensão de pico e seu valor RMS. Para uma onda senoidal pura, é 1,414. No entanto, um sinal com um pulso muito agudo fará com que o fator de crista seja alto. Dependendo da largura e frequência do pulso, relações de 10:1 e superiores podem ser observadas. Em sistemas reais de distribuição de energia, raramente são encontrados fatores de crista superiores a 3. Assim, o coeficienteamplitude é um sinal de distorção do sinal.
Estas medições só podem ser feitas por instrumentos capazes de medir o RMS verdadeiro. Mostra o quão distorcido o sinal pode ser e registrá-lo de acordo com o erro do instrumento. A maioria dos grampos de corrente é capaz de medir fatores de crista de 2 ou 3. Isso é suficiente para a maioria das aplicações.
Corrente alternada
Um dos principais objetivos das pinças de corrente é a medição de corrente alternada. Normalmente, tais medições são realizadas nos ramos do sistema de distribuição elétrica. Determinar a intensidade da corrente que flui através de vários circuitos é uma tarefa rotineira para um eletricista.
Para medir você precisa de:
- Selecione o modo AC.
- Abra as garras e feche-as em torno de um condutor.
- Leia as leituras no visor.
Medindo a corrente ao longo de uma seção do circuito, você pode determinar facilmente quanta energia cada carga consome.
Quando um disjuntor ou transformador superaquece, é melhor medir a corrente de carga. No entanto, você deve garantir que os valores reais de RMS sejam registrados para medir com precisão o sinal que aquece esses componentes. Um instrumento convencional não fornecerá uma leitura verdadeira se a corrente e a tensão não forem senoidais devido a cargas não lineares.
Tensão
Outra função comum do instrumento é medir tensão. Os grampos de corrente modernos são capazes de determinar a constante e variávelTensão. Este último geralmente é criado por um gerador e depois distribuído pela rede. O trabalho de um eletricista é ser capaz de fazer medições em todo o sistema elétrico para encontrar a solução de problemas. Outro uso do dispositivo é verificar a carga da bateria. Neste caso, é necessário medir corrente contínua ou tensão contínua com um alicate de corrente.
A solução de problemas de um circuito geralmente começa com a verificação dos parâmetros da rede. Se não houver tensão, se estiver muito alta ou muito baixa, esse problema deve ser resolvido antes de continuar a busca.
A capacidade de um alicate de corrente para medir a tensão CA é afetada pela frequência do sinal. A maioria dos testadores desse tipo pode determinar com precisão esse parâmetro em frequências de 50 a 500 Hz, mas o DMM tem uma largura de banda de 100 kHz ou mais. É por isso que medir a mesma tensão com testadores de diferentes tipos dá resultados diferentes. O DMM permite que a tensão de alta frequência seja aplicada ao circuito enquanto o alicate de corrente filtra a porção contida no sinal acima de sua largura de banda.
Ao solucionar problemas de VFDs, a largura de banda de entrada do instrumento pode ser essencial para obter uma leitura significativa. Devido ao alto conteúdo harmônico do sinal que sai do conversor de frequência, o DMM, dependendo de sua largura de banda de entrada, medirá a maior parte da tensão. A gravação dos parâmetros do VFD não é uma tarefa comum. Motor conectado à frequênciaO conversor responde apenas ao valor médio do sinal, e para registrar essa potência, a largura de banda de entrada do testador deve ser menor que a do multímetro. O grampo Fluke 337 foi projetado especificamente para testar e solucionar esse tipo de problema.
Meça a tensão da seguinte forma:
- Selecione o modo de pinça de corrente apropriado: DC Volts DC (V) ou AC Volts AC (V ~).
- Conecte o fio preto da ponta de prova ao conector de entrada COM e o fio vermelho ao conector V.
- Toque as pontas de prova no circuito em lados opostos da carga ou fonte de alimentação (paralelamente ao circuito).
- Leia as leituras, prestando atenção na unidade de medida.
- Pressione o botão HOLD para corrigir o resultado. Depois disso, você pode desconectar as pontas de prova do circuito e fazer leituras a uma distância segura.
Medir a tensão na entrada do disjuntor antes e depois de conectar a carga permite determinar sua queda. Se for significativo, indica quão bem a carga está funcionando.
Pinças de corrente: Instruções para medir a resistência
A resistência é medida em ohms. Seu valor pode variar de alguns miliohms para contatos a bilhões de ohms para isoladores. A maioria dos grampos de corrente mede a resistência com uma resolução de 0,1 ohms. Quando seu valor ultrapassa o limite superior ou o circuito está aberto, o display mostra OL.
Este parâmetro deve ser medido quandodesligue, caso contrário o instrumento ou circuito será danificado. Alguns dispositivos fornecem proteção de medição de resistência em caso de contato com tensões. Dependendo do modelo, o nível de proteção pode variar muito.
O requisito mais comum é determinar a resistência elétrica de uma bobina do contator.
A ordem de medição é a seguinte:
- Desligue a alimentação do circuito.
- Selecione o modo de medição de resistência.
- Conecte o fio preto da sonda ao conector COM e o vermelho ao conector Ω.
- Toque nas pontas de prova em ambos os lados do elemento ou seção do circuito para o qual você deseja determinar a resistência.
- Leia as leituras do instrumento.
Integridade da cadeia
Este é um teste rápido de resistência que pode detectar um circuito aberto.
A pinça de corrente audível torna muitos desses testes rápidos e fáceis. O dispositivo sinaliza quando detecta um circuito fechado, portanto, você não precisa olhar para o visor durante a verificação. O nível de resistência necessário para acionar o dispositivo pode variar. Típico é um valor que não excede 20-40 ohms.
Funções especiais
Uma funcionalidade bastante popular dos grampos de corrente, de acordo com as avaliações dos usuários, é a determinação da frequência da corrente alternada. Para fazer isso, feche as "mandíbulas" ao redor do condutor e ative o modo de medição de frequência. A frequência do sinal aparecerá no visor. Esta função é muito útil para determinarfonte de problemas harmônicos na rede elétrica.
Outra característica de alguns modelos (por exemplo, pinça de corrente Mastech MS2115B) é o registro dos valores mínimo e máximo. Quando esse recurso está ativado, cada leitura é comparada com as leituras armazenadas anteriormente. Se o novo valor for maior que o máximo, ele o substituirá. A mesma comparação é feita para a leitura mínima. Enquanto a função MIN MAX estiver ativa, todas as medições são processadas desta forma. Depois de algum tempo, você pode chamar cada um desses valores no display e determinar as leituras mais altas e mais baixas por um determinado período de tempo.
Para eletricistas que trabalham com motores, a capacidade de registrar a corrente consumida por um motor durante a partida pode dizer muito sobre sua condição e carga. As pinças Fluke 335, 336 e 337 podem medi-lo "em movimento". Para fazer isso, você precisa fechá-los em torno de um dos fios de entrada do motor, ativar o modo de pico e ligar o motor. O display do instrumento mostrará a corrente máxima consumida pelo motor durante os primeiros 100ms de seu ciclo de partida.
As pinças de corrente Uni-T UT210E permitem determinar a presença de uma tensão alternada ou de um campo eletromagnético sem contato. Para fazer isso, aproxime o dispositivo do objeto testado a uma distância de 8–15 mm. O dispositivo distingue 4 níveis de tensão, emite um sinal sonoro correspondente e indica a intensidade do campo com um indicador luminoso.
DT-3347 pinça de corrente suporta a função de medição de temperatura.
Segurança
A medição segura começa com a escolha do instrumento certo para o ambiente em que será utilizado. Uma vez encontrada a ferramenta correta, ela deve ser usada de acordo com o procedimento recomendado.
A Comissão Eletrotécnica Internacional estabeleceu novos padrões de segurança ao trabalhar em sistemas elétricos. Deve-se garantir que o instrumento utilizado esteja de acordo com a categoria IEC e a tensão nominal aprovada para o ambiente em que a medição será feita. Por exemplo, se as medições estão sendo feitas em um painel elétrico de 480 volts, então um alicate amperímetro de 600 volts categoria III deve ser usado. Isso significa que o circuito de entrada do medidor é projetado para suportar as tensões transitórias normalmente encontradas neste ambiente sem danos ao usuário. Escolher uma ferramenta desta classe que também seja certificada UL, CSA, VDE ou TUV significa que ela não foi apenas projetada de acordo com os padrões IEC, mas também foi testada independentemente e está em conformidade com esses padrões.
Regulamentos de segurança
- Os grampos de fixação devem ser usados de acordo com os padrões de segurança aceitos para o ambiente em que serão usados.
- Verifique os fios da sonda quanto a danos físicos antes de fazer uma medição.
- Certifique-se de que o fio esteja intacto usando grampos de corrente.
- Não use sondas com conexões desencapadas e sem proteção para os dedos.
- Deve aplicarapenas dispositivos com soquetes de entrada embutidos.
- Os grampos atuais devem estar funcionando.
- Sempre desconecte primeiro o fio de teste quente (vermelho).
- Você não pode trabalhar sozinho.
- Deve-se usar um medidor com proteção contra sobrecarga no modo de medição de resistência.
Recursos Especiais
As seguintes características especiais podem tornar o alicate de corrente mais fácil de usar:
- Os ícones na tela permitem que você saiba rapidamente o que está sendo medido (volts, ohms, etc.).
- A função de retenção de dados congelará a leitura no display.
- Um interruptor facilita a seleção das funções de medição.
- A proteção contra sobrecarga evita danos ao instrumento e ao circuito e protege o usuário.
- A detecção automática de alcance garante a seleção de alcance correta em todos os momentos. A configuração manual permite fixar o intervalo para medições repetidas.
- Indicador de bateria fraca garante a substituição oportuna das baterias.
