Cęgi prądowe AC/DC z analizą jakości zasilania i pomiarem małych prądów

BM099 łączy funkcje miernika cęgowego i przyrządu do analizy mocy. Poza pomiarem prądu przemiennego, stałego i sumy AC+DC wyznacza moc czynną, bierną i pozorną, całkowity współczynnik mocy oraz zawartość harmonicznych w prądzie i napięciu. Pomiar mocy obejmuje instalacje jednofazowe, trójfazowe o obciążeniu symetrycznym oraz trójfazowe niesymetryczne w układzie 3- i 4-przewodowym.

Osobny tryb AmpTip przenosi punkt najlepszej dokładności w okolice końcówek szczęk i obniża zakres do 40 A, co pozwala mierzyć niewielkie prądy na cienkich przewodach bez rozpinania obwodu. Konstrukcja odpowiada wymaganiom przyrządu profesjonalnego: kategoria pomiarowa CAT III 1000 V i CAT IV 600 V, odporność na udar 8 kV i zalecany roczny odstęp między wzorcowaniami.

Zastosowania

• pomiar obciążenia obwodów i rozpływu prądów w rozdzielnicach
• kontrola mocy czynnej, biernej i pozornej oraz współczynnika mocy w instalacjach 1- i 3-fazowych
• pomiar mocy trójfazowej przy obciążeniu niesymetrycznym w układach 3- i 4-przewodowych
• pomiar zawartości harmonicznych prądu i napięcia wraz ze współczynnikami THD% i DF%
• pomiar prądu stałego oraz przebiegów o składowej stałej i przemiennej jednocześnie
• pomiar niewielkich prądów na cienkich przewodach w trybie AmpTip
• pomiar prądu różnicowego przez objęcie szczękami kilku żył tego samego obwodu
• wyszukiwanie przewodów pod napięciem i przerw w okablowaniu detektorem pola elektrycznego
• pomiar temperatury sondą termoparową typu K
• sprawdzanie ciągłości połączeń, rezystancji, diod i pojemności

Specyfikacja techniczna

Prąd mierzony cęgami

• zakres podstawowy AC, DC i AC+DC: 999,9 A
• dokładność ACA 50/60 Hz: 2,0% + 5 cyfr
• dokładność DCA: 2,0% + 5 cyfr po zastosowaniu trybu DC-Zero
• tryb AmpTip, zakres AC, DC i AC+DC: 40,00 A
• dokładność AmpTip ACA 50/60 Hz: 1,5% + 5 cyfr
• pasmo pomiaru prądu: 45 do 400 Hz
• błąd od sąsiedniego przewodu z prądem: poniżej 0,02 A/A
• rozwarcie szczęk, maksymalna średnica przewodu: 51 mm

Napięcie

• zakresy DCV: 60,00 V i 999,9 V, dokładność 0,5% + 5 cyfr
• zakresy ACV: 60,00 V i 999,9 V, dokładność 0,5% + 5 cyfr przy 50/60 Hz
• zakres AC+DCV: 999,9 V, pasmo 45 Hz do 3 kHz
• filtr dolnoprzepustowy na funkcji ACV: załączony domyślnie
• impedancja wejściowa: 2 MΩ, 50 pF

Moc i harmoniczne

• moc jednofazowa i trójfazowa przy obciążeniu symetrycznym: W, VA, VAR oraz odczyt PF na mniejszym polu wyświetlacza
• moc trójfazowa przy obciążeniu niesymetrycznym: układ 3-przewodowy i 4-przewodowy, wynik sumaryczny wyliczany przez miernik
• zakresy mocy: 10 W do 999,9 kW, 10 VA do 999,9 kVA, 10 var do 999,9 kvar
• dokładność mocy czynnej: 2% + 2 cyfry przy prądzie od 20 A i |PF| od 0,5
• moc pozorna AC+DC z automatycznym odczytem składowej stałej prądu
• ustawiana częstotliwość sieci dla pomiarów mocy: 50 Hz lub 60 Hz
• harmoniczne: składowa stała Hdc oraz rzędy H01 do H25
• zakres THD%: 2,0 do 600,0%, zakres DF%: 2,0 do 100,0%, dokładność 1,0% + 5 cyfr
• zakres częstotliwości podstawowej dla harmonicznych: 45 do 70 Hz
• funkcje objęte analizą harmonicznych: ACV, AC+DCV, ACA i AC+DCA w zakresie podstawowym

Pozostałe funkcje pomiarowe

• rezystancja: 600,0 Ω i 6,000 kΩ, dokładność 1,0% + 5 cyfr
• test ciągłości BeepLit: próg zadziałania 10 do 300 Ω, czas reakcji ok. 32 ms, sygnał dźwiękowy razem z miganiem podświetlenia
• test diod: zakres 1,000 V, prąd testowy 0,3 mA
• pojemność: 10,0 µF do 999,9 µF, dokładność 3,0% + 6 cyfr
• temperatura z sondą typu K: -40,0 do 400,0°C oraz -40,0 do 752,0°F
• częstotliwość sieciowa z napięcia lub prądu: 40,00 do 70,00 Hz
• bezdotykowa detekcja pola elektrycznego: antena w górnej części nieruchomej szczęki, wskazanie 5-stopniowym bargrafem i tonem
• stykowa detekcja pola elektrycznego jedną sondą przez gniazdo COM

Wyświetlacz i obsługa

• wyświetlacz dwupolowy: 9999 i 999 cyfr, podstawowa rozdzielczość 6000 cyfr
• częstotliwość odświeżania: 2 razy na sekundę
• pomiar wartości skutecznej: True RMS dla AC i AC+DC
• tryby: HOLD, pomiar względny, DC-Zero, rejestracja MAX/MIN
• podświetlenie wyświetlacza i latarka załączane długim naciśnięciem przycisku SELECT
• automatyczne wyłączanie po 30 minutach bezczynności, z możliwością zablokowania przy starcie

Dane ogólne

• kategoria pomiarowa: CAT III 1000 V i CAT IV 600 V, izolacja podwójna
• odporność na przepięcia: 8 kV udarem 1,2/50 µs
• zabezpieczenie przeciążeniowe: 1000 A przez szczęki poniżej 400 Hz, 1100 V na gniazdach napięciowych
• zasilanie: 2 baterie AA (IEC LR6) 1,5 V
• pobór prądu: 33 mA dla funkcji prądowych i mocy, 22 mA dla pozostałych
• temperatura pracy: -10 do 50°C, wilgotność do 80% do 31°C
• wysokość pracy: do 2000 m n.p.m., stopień zanieczyszczenia 2
• wymiary: 258 × 94 × 44 mm
• masa: 394 g
• zgodność: IEC/EN 61010-1, 61010-2-032 i 61010-031, dyrektywy LVD, EMC i RoHS 2

W zestawie

• miernik cęgowy Brymen BM099
• komplet przewodów pomiarowych z sondami
• sonda termoparowa typu K z wtykami bananowymi Bkp60
• miękkie etui
• instrukcja obsługi
• 2 baterie AA

Współczynnik mocy przesunięcia a całkowity współczynnik mocy

W obwodzie o przebiegach czysto sinusoidalnych moc czynna wynosi iloczyn wartości skutecznych napięcia i prądu oraz cosinusa kąta przesunięcia fazowego. Ten cosinus nazywany jest współczynnikiem mocy przesunięcia. Obwód indukcyjny ma współczynnik opóźniający, ponieważ prąd opóźnia się względem napięcia, a obwód pojemnościowy wyprzedzający.

Gdy w instalacji występują harmoniczne, uproszczony wzór przestaje obowiązywać. Całkowity współczynnik mocy jest wtedy ilorazem mocy czynnej i mocy pozornej, a jego wartość zależy zarówno od przesunięcia fazowego, jak i od zniekształcenia przebiegów. Harmoniczne zwiększają moc pozorną, więc obniżają współczynnik mocy nawet przy niewielkim przesunięciu fazowym. Z tego powodu kompensację przesunięcia baterią kondensatorów poprzedza się rozwiązaniem problemu harmonicznych, na przykład ich filtracją.

BM099 pokazuje oba składniki obrazu: odczyt PF obok wartości mocy oraz zawartość harmonicznych wyrażoną wskaźnikami THD% i DF%. THD% odnosi wartość skuteczną harmonicznych do składowej podstawowej, a DF% do wartości skutecznej całego przebiegu, co pozwala ocenić udział zniekształceń w rzeczywistym obciążeniu instalacji.

Najczęstsze pytania o Brymen BM099

Czym tryb AmpTip różni się od zwykłego pomiaru cęgowego?

W trybie podstawowym najlepsza dokładność przypada na środek okna szczęk, a zakres sięga 999,9 A. Tryb AmpTip przenosi punkt odniesienia w okolice końcówek szczęk, oznaczonych osobnym wskaźnikiem, i obniża zakres do 40,00 A. Dzięki temu niewielki prąd na cienkim przewodzie mierzy się z dokładnością 1,5% + 5 cyfr, zamiast odczytywać go na dolnym skraju zakresu 1000 A.

Dlaczego przed pomiarem prądu stałego trzeba użyć funkcji DC-Zero?

Obwód magnetyczny szczęk zachowuje histerezę po wcześniejszych pomiarach, przez co wskazanie prądu stałego przy rozwartych szczękach bywa różne od zera. Długie naciśnięcie przycisku ZERO kasuje tę pozostałość i dopiero wtedy obowiązuje deklarowana dokładność funkcji DCA, AC+DCA oraz mocy pozornej AC+DC. Miernik potwierdza kasowanie komunikatem dc_0, a dwoma sygnałami odmawia, gdy pozostałość przekracza zakres od -5 do 5 A.

Czy jednym miernikiem można zmierzyć moc układu trójfazowego niesymetrycznego?

Tak, miernik prowadzi przez pomiar krok po kroku i sam sumuje wynik. W układzie 3-przewodowym wykonuje się dwa pomiary, obejmując kolejno L1 i L3 oraz podłączając sondy do odpowiednich par linii. W układzie 4-przewodowym pomiary są trzy, kolejno dla L1, L2 i L3, z sondą wspólną na przewodzie neutralnym. Po zatwierdzeniu ostatniego odczytu na wyświetlaczu pojawia się łączna moc trójfazowa.

Po co ustawiać częstotliwość sieci 50 Hz przed pomiarem mocy?

Ustawienie decyduje o poprawności wyniku mocy biernej w funkcji mocy jednofazowej i trójfazowej przy obciążeniu symetrycznym. Przy niewłaściwej wartości odczyt VAR może wykraczać poza deklarowaną dokładność. Wybór wykonuje się po włączeniu miernika z wciśniętym przyciskiem HOLD, a ustawienie zostaje zapamiętane do kolejnych pomiarów.

Czy BM099 wykryje prąd upływu?

Objęcie szczękami przewodów więcej niż jednego bieguna tego samego obwodu daje pomiar prądu różnicowego, a więc także prądu upływu. Przy pomiarze obciążenia postępuje się odwrotnie: szczęki obejmują wyłącznie jeden biegun obwodu i muszą być całkowicie zwarte, ponieważ szczelina wprowadza błąd wskazania.

Czym miernik profesjonalny różni się od sprzętu hobbystycznego?

Decyduje kategoria pomiarowa i odporność na przepięcia. BM099 ma kategorię CAT III 1000 V i CAT IV 600 V oraz wytrzymuje udar 8 kV, co obejmuje pomiary na złączu instalacji budynku przed zabezpieczeniem głównym. Dokładność jest deklarowana na okres roku od wzorcowania, a producent zaleca powtarzanie wzorcowania w rocznych odstępach.