با تشکر: مرادی، مدیر سایت آموزش برق

نمونه گیری از جریان در آمپرمتر کلمپ

مواردی که قرار است در این مقاله آموزشی یاد بگیریم:

• برتری کلمپ متر نسبت به مولتی متر
• نصب صحیح کلمپ متر
• نقطه صحیح نمونه گیری از جریان

با توجه به اهمیت نحوه نمونه گیری از جریان و اهمیت استفاده صحیح از آمپرمتر کلمپ در پروژه های برق صنعتی و برق ساختمان و همچنین به جهت آگاهی از بهره برداری درست و صحیح از آمپرمتر کلمپ، نیاز است نکاتی را در خصوص این ابزار اندازه گیری بسیار ارزشمند و کاربردی بدانیم. آمپرمتر کلمپ استفاده شده در این مقاله آموزشی، کلمپ متر ۶۲۰۶ محصولHoldPeak  است. بنده در دوره فیلم آموزش کار با کلمپ متر اطلاعات جامع تر و مفصل تری را آموزش داده‌ام ولی صرفاً در این مقاله قصد داریم در مورد روش اندازه گیری جریان با دستگاه کلمپ متر صحبت کنیم.

برتری کلمپ متر نسبت به مولتی متر

در سنجش جریان با مولتی متر در کاربردهای صنعتی، محدودیت‌هایی داریم که عملاً مولتی متر را در آن کاربردهای سنجش جریان تقریباً بلا استفاده می کند. با هدف از میان بردن این محدودیتها «کلمپ متر» ابداع شده است. در فرآیند سنجش جریان، آمپرمتر کلمپ، چهار برتری نسبت به مولتی متر دارد که به شرح زیر است:

نبود نیاز به قطع سیم حامل جریان

همانطور که در شکل سمت چپ ملاحظه می کنید، از آنجا که کلمپ متر بر مبنای القای جریان کار می‌کند، پس برای سنجش جریان عبوری از سیم یا هر هادی، نیازی به اتصال الکتریکی نیست و بنابراین نیازی نیست که برق مصرف کننده را قطع کنیم و آمپرمتر را از طریق پروب در مسیر عبور جریان قرار دهیم. اینکه برای سنجش جریان مصرف کننده نیازی به قطع برق نیست خود یک مزیت بزرگ است. و قدر این مزیت را برقکاران ساختمان و صنعتی که در پروژه های عملی با این مورد برخورد کرده‌اند به خوبی می دانند. پیشنهاد میکنم مقاله آموزش کار با مولتی متر را هم مطالعه بفرمایید تا دانش تان نسبت به این قضیه تکمیل تر شود.

با استفاده از کلمپ متر، می توانیم جریان‌های بالا را هم اندازه بگیریم

در بالا به شکل سمت راست نگاه کنید. برای سنجش جریان با استفاده از مولتی متر باید این دستگاه را بصورت سری قرار دهیم، به این صورت که سیم حامل جریان باید قطع شود، و پروب قرمز رنگ به یک سر سیم و پروب مشکی رنگ هم به سر دیگر سیم وصل می شود تا مولتی متر بتواند جریان عبوری از این سیم را اندازه گیری کند. معمولاً در مولتی مترهای میان رده، این جریان حداکثر ۱۰ آمپر  و در مولتی مترهای بالا رده حداکثر ۲۰ آمپر را می توانیم بصورت سری اندازه بگیریم. و اندازه گیری جریان های بالاتر قطعاً به دستگاه آسیب میزند. بنابراین با فرض اینکه بتوانیم مولتی متر را در کاربردهای صنعتی، در مسیر جریان مصرف کننده ببندیم، باز هم محدودیت جریان قابل سنجش آن باعث می شود از آن نتوانیم در کابردهای صنعتی که عموماً در آنها قصد سنجش جریان بالا را داریم استفاده کنیم. ولی در کلمپ مترها به این صورت نیست و در بعضی مدل ها این دستگاه می تواند ۴۰۰ تا ۳۰۰۰ آمپر را هم اندازه گیری کند.

عدم نیاز به پروب در کلمپ متر

در فرآیند سنجش جریان با کلمپ متر، برخلاف مولتی متر نیازی به استفاده از پروب نداریم. این امر باعث سرعت و سهولت اندازه گیری جریان با کلمپ متر می شود.

نبود تماس الکتریکی ابزار اندازه گیری با سیم برقدار در کلمپ متر

حذف ارتباط الکتریکی باعث می شود آسیب پذیری دستگاه کمتر شود و ایمنی فرد استفاده کننده از دستگاه هم افزایش یابد. به این صورت که فرد دیگر با سیم لخت سروکار ندارد و تنها با قرار دادن سیم روکش دار در حلقه کلمپ، جریان عبوری از سیم قابل اندازه گیری است. ضمن اینکه همانطور که گفته شد نیازی هم به قطع برق مصرف کننده نخواهد بود.

بنابراین با توجه به نیاز مبرم به سنجش جریان در پلنت های صنعتی و تاسیسات الکتریکی، کلمپ متر نقش کلیدی در عیب یابی و طرح و توسعه محصولات به عهده دارد.

نصب صحیح کلمپ متر

مساله نصب صحیح کلمپ متر مساله بسیار مهمی است و در صورتی که آن را به درستی درک نکنیم، نمی توانیم از این ابزار ارزشمند، حداکثر استفاده را ببریم. در تست جریان AC مجاز هستیم که در آنه واحد فقط یکی از سیم‌های فاز یا نول را در داخل حلقه قرار دهیم و جریان را بخوانیم.

با توجه به اینکه جریان از سیم فاز وارد مصرف کننده می شود، آنرا تغذیه می کند و از سیم نول به منبع باز می گردد، اگر هر دو سیم فاز و نول را همزمان داخل حلقه کلمپ متر قرار دهیم، به دلیل این که این دو جریان یکسانند و در جهت عکس یکدیگر هستند، اثر یکدیگر روی کلمپ متر را خنثی می‌کنند و کلمپ متر عملاً رقم معناداری را نمی تواند به ما نمایش دهد و اندازه گیری جریان مصرف کننده طبیعتاً امکان پذیر نخواهد بود.

در اینجا لازم است به نکته ای اشاره کنیم که برابر بودن جریان سیم فاز و جریان سیم نول فقط در شرایط نرمال یعنی در شرایطی که نشتی نداریم اتفاق می افتد. بدین معنا که در شرایطی که نشتی زمین داریم جریانهای سیم فاز و سیم نول یکسان نخواهند بود زیرا در این شرایط، بخشی از جریان از زمین به منبع باز می گردد.

نقطه صحیح نمونه گیری از جریان با کلمپ متر

برای سنجش صحیح جریان مصرف کننده ها بایستی درک صحیحی از نقطه نمونه گیری از جریان که در واقع همان نقطه نصب کلمپ متر است، داشته باشیم. در شکل زیر یک سیستم برقکشی بسیار ساده را از دیدگاه سنجش جریانهای آن مورد بررسی قرار می دهیم.

کلمپ متری که در موقعیت فاز ورودی به جعبه فیوز یا تابلو قرار گرفته است و با شماره ۵ علامت گذاری شده، جریان مصرفی کل سیستم را نمایش می‌دهد، که هر کلید مینیاتوری بخشی از این جریان را از خود عبور می دهد و به مصرف کننده های دیگر می رساند.

کلمپ متری که در موقعیت زیر کلید مینیاتوری قرار گرفته و با شماره ۴ علامت گذاری شده است، جریان عبوری از آن کلید مینیاتوری، یا به عبارتی جریان عبوری برای کل سرخط روشنایی سمت چپ را نمایش می دهد. با توجه به اینکه در اینجا این کلید مینیاتوری دو لامپ (مصرف کننده) را، تغذیه می‌کند، بنابراین جریانی که کلمپ متر شماره ۴ به ما نمایش می دهد، جریان مجموع هر دو مصرف کننده است. همچنین بایستی بدانیم که کلمپ متری که روی سیم منتهی به شینه نول نصب شده است و با شماره ۳ علامت گذاری شده نیز  همین جریان مجموع را نمایش خواهد داد زیرا این سیم نول هر دو لامپ را تغذیه می‌کند.

کلمپ متر شماره ۲ که در مسیر سیم نول یکی از دو مصرف کننده نصب شده است، فقط جریان آن مصرف کننده را نمایش می دهد. بنابراین در این مثال، هر یک از کلمپ مترهای شماره ۱ و ۲ که روی سیم نول خارج شونده از لامپ ها نصب شده‌اند، صرفاً جریان همان لامپ را نمایش می دهند.

بنابراین ملاحظه می فرمایید که نقطه نمونه گیری از جریان بسیار مهم است و انتخاب صحیح آن یک ضرورت است.

و پایان این مقاله را با یک سوال به پایان می‌رسانیم. فرض کنید که لامپ های تصویر بالا هر کدام ۲۰۰ وات هستند. در اینصورت کلمپ مترهای شماره ۱، ۲، ۳، ۴ هر کدام حدوداً چه جریانی را نمایش می‌دهند؟ در بخش دیدگاه ها به این سوال پاسخ دهید.

نوشته روش صحیح اندازه گیری جریان با کلمپ متر اولین بار در آموزش برق ساختمان. پدیدار شد.