Grundlegende Methoden der Strommessung
So finden Sie das richtige Strommessgerät
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Praxisgerechte Alternative: Das Zangenmessgerät
Während die Strommesszange an ein Messgerät angeschlossen werden muss (sie ist sozusagen ein ergänzendes Zubehör zu einem Oszilloskop, DMM oder Rekorder), besitzt das Stromzangenmessgerät selbst ein Display und kann Messwerte direkt anzeigen, ist also selbst ein vollständiges Messgerät bis hin zum kompletten DMM. Das grundsätzliche Arbeitsprinzip ist das gleiche wie bei den Stromsensoren.
Man unterscheidet in der praktischen Ausführung im Wesentlichen zwei Arten von Zangenmessgeräten: Modelle für die Messung des Laststroms und Modelle zur Messung von Ableit-/Leckströmen. Die Geräte lassen sich noch nach weiteren Unterschieden klassifizieren, zum Beispiel danach, ob sie Gleichstrom (DC) oder Wechselstrom (AC) messen und ob sie die Mittelwertgleichrichtung oder die Effektivwertmethode verwenden. Laststrommodelle werden zur Messung normaler Wechselstromkreise verwendet. Einige neuere Zangenmessgeräte können sowohl Last- als auch Leckstrom messen.
Grundlegende Methode zur Verwendung eines Zangenmessgeräts
Im Allgemeinen werden Laststrom- und Ableit-/Leckstromzangen auf die gleiche Art und Weise verwendet und bedient: Wenn ein Zangenmessgerät die Möglichkeit bietet, zwischen Gleich- und Wechselstrom umzuschalten, wählt man zunächst die Stromart, die für den zu messenden Stromkreis geeignet ist. Dann stellt man den Messbereich entsprechend der Größe des zu messenden Stroms ein. Wird ein Gleichstrom gemessen, muss ein Nullabgleich durchgeführt werden.
Jetzt wird das Zangenmessgerät auf den zu untersuchenden Leiter geklemmt. Um eine maximale Messgenauigkeit zu erreichen, sollte der Leiter sich während der Messung in der Mitte der Klemme befinden.
Verwendung einer Laststrommesszange
Zangenmessgeräte für die Messung von Lastströmen können nur um einen Draht geklemmt werden. Es ist daher darauf zu achten, dass das Messgerät nicht gleichzeitig um mehrere Drähte geklemmt wird, da dies keine korrekte Messung erlaubt (Bild 4a).
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Verwendung eines Leckstrommessgerätes
Bei Zangenmessgeräten für die Messung von Ableit-/Leckströmen ist etwas mehr Vorsicht geboten. Erdungsleitungen sollten allein gemessen werden. Wird ein Wechselstromkreis gemessen, wird das Messgerät um alle Drähte geklemmt (zwei bei einphasigen, drei bei dreiphasigen).
Der Leckstrom ist ein Strom, der über den Isolationswiderstand der Last zur Erde fließt und mehrere zehn μA betragen kann, wenn viele Lasten angeschlossen sind. Mit einem Zangenmessgerät lässt sich die winzige Differenz, die in beide Richtungen fließt, feststellen und als Ableitstrom identifizieren (Bild 4b).
Sicherheitsmaßnahmen
Wie bei Multimetern gibt es auch bei der Verwendung von Zangenmessgeräten eine Reihe von Vorsichtsmaßnahmen zu beachten. Lässt man beispielsweise ein Zangenstrommessgerät nach dem Gebrauch angeschlossen, könnte ein zu großer Strom, der zum Zangensensor fließt, das Gerät beschädigen. Weiterhin sollten Zangenmessgeräte im Allgemeinen nur zur Messung isolierter Leiter verwendet werden (abhängig vom verwendeten Stromsensor), also nicht an einem blanken Leiter.
Zangenmessgeräte bieten ein hohes Maß an Sicherheit, da die zu messende Leitung nicht durchtrennt oder abisoliert werden muss. Aber es ist wichtig, dass die Geräte bei oder unter der maximalen Nennspannung zwischen Klemme und Erde verwendet werden. Für den Anwender zeigt zudem die Bauform der Geräte sozusagen die Sicherheitsgrenze an: Im Einsatz darf der Zangenteil des Gerätes (die Zangen-Klemmbacken über der Barriere) nicht berührt werden.
Die Wahl des geeigneten Zangenmessgeräts
Wie beschrieben sind auch Zangenmessgeräte in einer Vielzahl von Varianten erhältlich, die für unterschiedliche Anwendungen ausgelegt sind, zum Beispiel je nachdem, ob sie für die Messung von Gleich- oder Wechselstrom konzipiert sind. Daher ist es notwendig, ein Messgerät entsprechend der geplanten Anwendung auszuwählen. Für eine Autobatterie, eine unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) oder eine Fotovoltaikzelle werden Modelle benötigt, die Gleichstrom messen können.
Zum Messen des Last- oder Leckstroms in einem Wechselstromkreis hingegen (beispielsweise in der Beleuchtung oder in Stromleitungen in einem Haus, einem Gebäude oder einer Anlage) benötigt man eine Wechselstrommesszange. Eine AC-Laststrommesszange wählt man für gewöhnliche Messanwendungen, eine Leckstrommesszange, wenn Ableitströme gemessen werden sollen, die durch Isolationsfehler oder Stromfluss in einem Erdungskabel für elektrische Geräte verursacht werden.
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