Клещи электротехнические: классификация, конструкция, применение и нормы испытаний

В электротехнической практике под термином «клещи» подразумевается широкий спектр специализированного ручного инструмента и измерительных приборов, предназначенных для выполнения монтажных, ремонтных работ, а также для контроля параметров электрических цепей без их разрыва. Конструктивно все виды клещей объединяет наличие двух шарнирно соединенных рычагов (губок) и рукояток, обеспечивающих передачу и умножение усилия оператора. Данный инструмент является обязательным элементом оснащения электромонтера, инженера-электрика и специалиста по релейной защите.

1. Классификация и виды электротехнических клещей

Клещи можно систематизировать по их основному функциональному назначению. Ниже представлена детальная классификация.

1.1. Монтажно-слесарные клещи

Предназначены для механических операций с кабелем, проводом и металлоконструкциями.

• Клещи для запрессовки наконечников (пресс-клещи): Используются для обжатия гильз, наконечников НШВИ, НКИ и др. Бывают ручные гидравлические, механические (рычажные) и с храповым механизмом. Критически важным параметром является диапазон обжимаемых сечений (например, от 0.5 до 240 мм²) и форма матрицы (шестигранная, квадратная, диагональная).
• Клещи для снятия изоляции (стрипперы): Могут быть регулируемыми, с набором калиброванных отверстий или автоматическими. Принцип действия основан на точном подборе глубины реза для удаления изоляции без повреждения токопроводящей жилы.
• Болторезные клещи (кусачки): Инструмент с усиленными режущими кромками для перекусывания проволоки, кабелей, болтов. Различают для резки кабеля (с радиусными лезвиями) и для арматуры (с прямыми лезвиями). Усилие реза создается за счет длинных рукояток и выгодного соотношения плеч.
• Клещи для опрессовки изолированных наконечников (типа ПКИ): Имеют особую форму матрицы, которая одновременно обжимает гильзу и создает контролируемое вдавливание на изоляционный фланец, обеспечивая герметизацию и фиксацию.

1.2. Измерительные клещи (Токовые клещи)

Предназначены для измерения электрических параметров без разрыва цепи. Являются ключевым инструментом для диагностики.

• Токоизмерительные клещи (клещевой амперметр): Измеряют действующее значение тока (AC, DC или AC/DC) по принципу трансформатора тока (для AC) или датчика Холла (для AC/DC). Раскрывающийся магнитопровод охватывает проводник, и ток в нем индуцирует пропорциональный сигнал во вторичной обмотке или датчике.
• Клещевые мультиметры (токовые клещи + мультиметр): Комбинированные приборы, совмещающие функцию измерения тока бесконтактным методом с возможностями вольтметра, омметра, тестера целостности цепи, а иногда и анализатора качества электроэнергии, измерителя пускового тока, температуры.
• Клещи для измерения сопротивления контура заземления: Позволяют измерить сопротивление заземления без использования вспомогательных электродов и отключения заземлителя. Принцип основан на генераторе переменного тока и двух парах клещей: одни создают в цепи известное напряжение, другие измеряют возникший ток.
• Клещи для измерения коэффициента мощности (cos φ): Специализированный прибор, измеряющий фазовый сдвиг между током и напряжением.

1.3. Монтажно-зажимные клещи

Используются для безопасного манипулирования с оборудованием под напряжением (в установках до 1000 В) и для монтажных работ.

• Изолирующие клещи: Предназначены для замены предохранителей, установки и снятия изолирующих накладок, других работ в РУ. Рабочая часть (губки) может быть металлической, рукоятки — диэлектрическими, с упорами, ограничивающими захват рукой.
• Клещи для снятия и установки стопорных колец (наружных и внутренних): Имеют конические или цилиндрические наконечники.

2. Конструктивные особенности и материалы

Конструкция клещей оптимизирована под конкретную задачу. Монтажные клещи изготавливаются из высококачественной инструментальной стали (хром-ванадиевой, хром-молибденовой) с последующей закалкой режущих/рабочих кромок до 45-60 HRC. Ручки покрываются диэлектрическим материалом (полипропилен, ПВХ) с рифлением для надежного хвата. Изолирующие клещи должны соответствовать ГОСТ 12.2.036-78 и иметь четкую маркировку рабочего напряжения (например, 1000 В). Материал изолирующих частей — стеклопластик, эпоксидные композиции.

Токовые клещи состоят из магнитопровода (часто из нанокристаллического или аморфного сплава для высокой точности), системы раскрытия (кнопка, рычаг), измерительного преобразователя, дисплея и органов управления. Корпус выполняется из ударопрочного пластика, не поддерживающего горение.

3. Ключевые технические параметры и выбор

При выборе клещей необходимо анализировать следующие параметры:

Таблица 1: Критерии выбора электротехнических клещей

Тип клещей	Ключевые параметры	Стандарты
Пресс-клещи	Диапазон сечений (мм²), тип наконечников, усилие прессования (кН), наличие сменных матриц, вес.	ГОСТ Р 50043.1, IEC 60947-7-2
Болторезы	Максимальный диаметр перекусываемого материала (мм для меди/алюминия/стали), длина рукояток, режущая способность (Н).	ГОСТ 28037, DIN ISO 5749
Токовые клещи	Диапазон измеряемых токов (AC/DC), класс точности (например, 1.0, 2.0), разрешение, наличие True RMS, полоса пропускания, диаметр раскрыва губок (для шин), дополнительные функции (Inrush, LoZ, фильтр НЧ).	ГОСТ Р МЭК 61010-1, МЭК 61010-2-032, CAT III / CAT IV (категория применения по напряжению)
Изолирующие клещи	Рабочее напряжение, длина изолирующей части (мин. для 1000В – не менее 180 мм), длина рукоятки, испытательное напряжение.	ГОСТ 12.2.036, IEC 60900

4. Нормы и периодичность испытаний

Электротехнические клещи, особенно изолирующие и измерительные, подлежат периодическим испытаниям и проверкам для обеспечения безопасности. Нормы регламентируются «Правилами по охране труда при эксплуатации электроустановок» (ПОТЭЭ) и соответствующими ГОСТ.

Таблица 2: Примерные нормы испытаний электротехнических клещей

Тип инструмента	Испытание	Периодичность	Примечание
Изолирующие клещи	Электрические испытания повышенным напряжением (например, 40 кВ в течение 5 мин для клещей на 10 кВ). Механические испытания (2.5-кратная рабочая нагрузка).	1 раз в 24 месяца	Перед применением — визуальный осмотр на отсутствие повреждений изоляции.
Токовые клещи (как электрозащитное средство)	Испытание изоляции рукояток и корпуса (например, 7 кВ для 1000В).	1 раз в 12 месяцев	Для приборов, используемых в цепях выше 1000 В. Поверка метрологических характеристик — согласно паспорту (обычно 1-2 года).
Монтажные клещи (диэлектрические рукоятки)	Испытание изоляции рукояток (например, 10 кВ в течение 1 мин для инструмента до 1000 В).	1 раз в 12 месяцев	Инструмент с поврежденным покрытием рукояток к использованию не допускается.

5. Особенности применения и техника безопасности

При работе с любыми электротехническими клещами необходимо соблюдать правила безопасности. При использовании токовых клещей в цепях высокого напряжения (CAT III, CAT IV) важно убедиться, что прибор сертифицирован для работы в данной категории. Измерения следует проводить на изолированном проводнике, по возможности, избегая работы в гнездах распределительных щитов под напряжением. При обжиме наконечников необходимо использовать матрицы, точно соответствующие типу гильзы, во избежание недожа или пережатия. Работа изолирующими клещами в электроустановках должна проводиться с применением дополнительных СИЗ (диэлектрические перчатки, ковры).

6. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос: В чем принципиальная разница между клещами True RMS и усредняющими (средневыпрямленными)?

Ответ: Клещи True RMS (действующее значение) точно измеряют ток и напряжение несинусоидальной формы, учитывая гармоники. Усредняющие клещи откалиброваны для синусоидальной формы и дают значительную ошибку при измерении тока нелинейных нагрузок (частотные преобразователи, ИБП, LED-драйверы). Для профессионального использования в современной электронике обязательны клещи True RMS.

Вопрос: Можно ли измерять ток двойного провода (фаза+ноль) в изолированном кабеле?

Ответ: Нет, при одновременном охвате двух проводников с токами, текущими в противоположных направлениях, магнитные поля компенсируют друг друга. Клещи покажут близкое к нулю значение, так как измеряется результирующий магнитный поток. Для измерения необходимо развести проводники и охватить только один (фазный).

Вопрос: Как правильно выбрать категорию безопасности (CAT) для токовых клещей?

Ответ: Категория (CAT I, II, III, IV) определяет стойкость прибора к импульсным перенапряжениям в точке измерения. Для работ на вводе в здание, распределительных щитах требуется CAT III 600В или CAT IV 300В. Для розеточных цепей — CAT III 1000В. Для электроники — CAT II. Использование прибора с недостаточной категорией опасно для жизни.

Вопрос> Почему после обжима гильзы пресс-клещами с шестигранной матрицей сопротивление соединения ниже, чем при использовании кримперов с точечным обжимом?

Ответ: Шестигранный (радиальный) обжим обеспечивает равномерное всестороннее сжатие жилы и гильзы, создавая максимальную площадь контакта и механическую прочность. Точечный (локальный) обжим создает меньшее давление и площадь контакта, что может привести к повышенному переходному сопротивлению и нагреву в месте соединения при больших токах.

Вопрос: Как часто нужно поверять токоизмерительные клещи и где это делать?

Ответ: Периодичность поверки указана в паспорте изделия, обычно 1-2 года. Поверку должны проводить аккредитованные метрологические лаборатории или центры стандартизации. Между поверками рекомендуется выполнять регулярные контрольные проверки на заведомо известной нагрузке.

Заключение

Электротехнические клещи представляют собой разнородный, но критически важный класс инструмента и приборов. Их корректный выбор, основанный на понимании технических параметров, категорий безопасности и стандартов, прямо влияет на качество монтажа, точность диагностики и, главное, на безопасность персонала. Регулярные испытания и поверки, предварительный визуальный контроль и строгое соблюдение инструкций по применению являются обязательными условиями для эффективной и безаварийной эксплуатации любого вида клещей в электроустановках и на электромонтажных работах.