Was sind Stromzangen und welche Messungen können damit gemacht werden? Wie nutzt man sie maximal? Welche Stromzange ist für bestimmte Bedingungen am besten geeignet? Diese Überprüfung soll Antworten auf all diese Fragen geben.
Mit der Einführung technologischer Fortschritte bei elektrischen Geräten und Sch altungen stehen Elektriker und Techniker vor neuen Herausforderungen. Fortschritt erfordert nicht nur große Fähigkeiten moderner Messgeräte, sondern auch große Fähigkeiten der Menschen, die sie bedienen. Elektriker mit guten Kenntnissen der Grundlagen von Prüfgeräten sind besser für Messungen und Fehlersuche gerüstet. Klammern sind heute eines der wichtigsten und gebräuchlichsten Werkzeuge in ihrem Arsenal.
Dieses Gerät ist ein Messgerät, das ein Zangenvoltmeter und ein Amperemeter kombiniert. Wie ein Multimeter, das die analoge Zeit durchlaufen hat, trat es in die Welt der digitalen Messungen ein. In erster Linie als vielseitiges Werkzeug für Elektriker geschaffen, sind moderne Modelle genauer geworden und haben viele zusätzliche Funktionen erh alten,einige davon sind sehr speziell. Heutzutage duplizieren Stromzangen viele der Grundfunktionen eines DMM, unterscheiden sich jedoch durch einen eingebauten Stromwandler.
Funktionsprinzip
Die Fähigkeit, große Wechselströme mit Stromzangen zu messen, basiert auf der einfachen Wirkungsweise eines Transformators. Wenn die Klemmen um den Leiter geschlossen sind, befindet sich der Strom im Gerät wie der Eisenkern eines Leistungstransformators und fließt durch die Sekundärwicklung, die über den Eingangsshunt verbunden ist. Aufgrund des Verhältnisses der Windungszahl der Sekundärwicklung zur Windungszahl der Primärwicklung wird dem Eingang des Geräts ein viel kleinerer Strom zugeführt. Normalerweise wird die Primärwicklung durch einen Leiter dargestellt, um den die Zange geklemmt wird. Wenn die Sekundärwicklung 1000 Windungen hat, beträgt der Sekundärstrom 1/1000 des Primärstroms oder in diesem Fall des Leiters. Somit wird 1 A am Eingang des Gerätes in 0,001 A bzw. 1 mA umgewandelt. Diese Methode macht es einfach, große Ströme zu messen, indem die Anzahl der Sekundärwindungen erhöht wird.
Auswahl
Der Kauf von Stromzangen erfordert nicht nur die Kenntnis ihrer Spezifikationen, sondern auch eine Beurteilung ihrer Funktionalität und Qualität, die durch das Design des Geräts und seine Produktionstechnologie gegeben ist.
Zuverlässigkeit des Testers, besonders unter schwierigen Bedingungen, ist heute wichtiger denn je. Ingenieure müssen Messgeräte bei der Entwicklung nicht nur auf elektrische, sondern auch auf mechanische Festigkeit prüfen. Zum Beispiel Stromzangen von Fluke, bevor sie an Geschäfte gesendet werdensich einem strengen Test- und Bewertungsprogramm unterziehen.
Die Benutzersicherheit sollte bei der Auswahl dieses Instruments oder anderer elektrischer Messgeräte an erster Stelle stehen. Zudem müssen digitale Zangenmessgeräte nicht nur nach den neusten Standards produziert werden, sondern jedes Gerät muss von Prüflaboren wie UL, CSA, VDE etc. getestet und zertifiziert werden. Nur so können Sie sicher sein, dass das Werkzeug den Anforderungen entspricht alle neuen Sicherheitsanforderungen und Standards.
Auflösung und Messbereich
Die Auflösung eines Instruments gibt an, wie genau seine Messungen sind. Er bestimmt, was die minimale Signaländerung ist, die registriert werden kann. Wenn beispielsweise die Auflösung der Stromzange im Bereich von 600 A 0,1 A beträgt, wird ein Strom von etwa 100 A mit einer Genauigkeit von 0,1 A gemessen.
Wer braucht schon ein Lineal mit Zentimeterangabe, um die Größe eines wenige Millimeter großen Objekts zu bestimmen? Ebenso sollten Sie ein Gerät wählen, das die gewünschte Auflösung anzeigen kann.
Fehler
Dies ist der maximal zulässige Fehler, der unter bestimmten Betriebsbedingungen auftreten kann. Mit anderen Worten, es ist ein Maß dafür, wie gut der gemessene Wert mit dem tatsächlichen Wert übereinstimmt.
Instrumentenfehler werden normalerweise als Prozentsatz des Messwerts ausgedrückt. Wenn er beispielsweise 1 % beträgt, dann liegt der tatsächliche Stromwert bei 100 Ampere zwischen 99bis 101 A.
Zusätzlich zum Fehler in den Spezifikationen kann angegeben werden, wie stark sich die Anzeige in der äußersten rechten Stelle des Messwerts ändert. Wenn die Genauigkeit beispielsweise mit ± (2 % + 2) angegeben ist, liegt der tatsächliche Strom bei 100,0 A im Bereich von 97,8 - 102,2 A.
Scheitelfaktor
Mit dem Aufkommen elektronischer Netzteile sind die aus modernen Verteilungssystemen entnommenen Ströme nicht mehr reine 50-Hz-Sinuswellen. Sie sind aufgrund der Oberschwingungen, die diese Netzteile erzeugen, ziemlich verzerrt. Die elektrischen Komponenten des Netzes, wie Sicherungen, Sammelschienen, Leiter und Thermoelemente des Leistungssch alters, sind jedoch für den Effektivstrom ausgelegt, da ihre Hauptbeschränkung mit der Wärmeableitung zusammenhängt. Wenn Sie den Stromkreis auf Überlastung prüfen müssen, müssen Sie den Effektivstrom messen und den resultierenden Wert mit dem Nennwert vergleichen. Daher müssen moderne Testgeräte in der Lage sein, die wahre Größe eines Signals genau zu messen, unabhängig vom Grad der Signalverzerrung.
Crest-Faktor ist das Verhältnis von Spitzenstrom oder -spannung zu ihrem RMS-Wert. Für eine reine Sinuswelle beträgt er 1,414. Ein Signal mit einem sehr scharfen Impuls führt jedoch zu einem hohen Crest-Faktor. Je nach Impulsbreite und Frequenz sind Verhältnisse von 10:1 und höher zu beobachten. In realen Energieverteilungssystemen sind Crest-Faktoren von mehr als 3 selten anzutreffenAmplitude ist ein Zeichen für Signalverzerrung.
Diese Messungen können nur mit Instrumenten durchgeführt werden, die True RMS messen können. Es zeigt, wie verzerrt das Signal sein kann, und registriert es entsprechend dem Fehler des Instruments. Die meisten Stromzangen können Scheitelfaktoren von 2 oder 3 messen. Dies ist für die meisten Anwendungen ausreichend.
Wechselstrom
Einer der Hauptzwecke von Stromzangen ist die Messung von Wechselstrom. Normalerweise werden solche Messungen an den Zweigen des elektrischen Verteilungssystems durchgeführt. Die Bestimmung der Stromstärke, die durch verschiedene Stromkreise fließt, ist eine Routineaufgabe für einen Elektriker.
Zum Messen benötigen Sie:
- AC-Modus auswählen.
- Klauen öffnen und um einen Leiter schließen.
- Lesen Sie die Messwerte auf dem Display ab.
Indem Sie den Strom entlang eines Abschnitts des Stromkreises messen, können Sie leicht bestimmen, wie viel Strom jede Last zieht.
Wenn ein Leistungssch alter oder Transformator überhitzt, misst man am besten den Laststrom. Sie müssen jedoch sicherstellen, dass echte RMS-Werte aufgezeichnet werden, um das Signal, das diese Komponenten erwärmt, genau zu messen. Ein herkömmliches Messgerät liefert keine wahren Messwerte, wenn Strom und Spannung aufgrund nichtlinearer Lasten nicht sinusförmig sind.
Spannung
Eine weitere häufige Funktion des Instruments ist die Spannungsmessung. Moderne Stromzangen sind in der Lage, Konstante und Variable zu bestimmenStromspannung. Letzteres wird in der Regel von einem Generator erzeugt und dann über das Netzwerk verteilt. Die Aufgabe eines Elektrikers besteht darin, Messungen im gesamten elektrischen System durchzuführen, um Fehler zu finden. Eine weitere Verwendung des Geräts ist die Überprüfung der Batterieladung. In diesem Fall ist es notwendig, Gleichstrom oder Gleichspannung mit einer Stromzange zu messen.
Die Fehlersuche bei einem Stromkreis beginnt normalerweise mit der Überprüfung der Netzwerkparameter. Liegt keine Spannung an, ist diese zu hoch oder zu niedrig, muss dieses Problem behoben werden, bevor die Suche fortgesetzt wird.
Die Fähigkeit einer Stromzange, Wechselspannung zu messen, wird durch die Frequenz des Signals beeinflusst. Die meisten Tester dieser Art können diesen Parameter bei Frequenzen von 50-500 Hz genau bestimmen, aber das DMM hat eine Bandbreite von 100 kHz oder mehr. Aus diesem Grund führt das Messen derselben Spannung mit Testern unterschiedlichen Typs zu unterschiedlichen Ergebnissen. Das DMM ermöglicht das Anlegen einer Hochfrequenzspannung an die Sch altung, während die Stromzange den Teil herausfiltert, der im Signal oberhalb ihrer Bandbreite enth alten ist.
Bei der Fehlersuche an VFDs kann die Eingangsbandbreite des Instruments entscheidend sein, um einen aussagekräftigen Messwert zu erh alten. Aufgrund des hohen Oberwellengeh alts des aus dem Frequenzumrichter kommenden Signals misst das DMM, abhängig von seiner Eingangsbandbreite, den größten Teil der Spannung. Das Aufzeichnen von VFD-Parametern ist keine übliche Aufgabe. Motor an Frequenz angeschlossenWandler reagiert nur auf den Mittelwert des Signals, und um diese Leistung zu erfassen, muss die Eingangsbandbreite des Testers schmaler sein als die des Multimeters. Die Stromzange Fluke 337 wurde speziell zum Testen und Beheben dieser Art von Problemen entwickelt.
Spannung wie folgt messen:
- Wählen Sie den geeigneten Stromzangenmodus: DC Volt DC (V) oder AC Volt AC (V ~).
- Schließen Sie das schwarze Kabel der Prüfsonde an die COM-Eingangsbuchse und das rote Kabel an die V-Buchse an.
- Berühren Sie mit den Sondenspitzen den Stromkreis auf gegenüberliegenden Seiten der Last oder Stromquelle (parallel zum Stromkreis).
- Lesen Sie die Messwerte ab und achten Sie dabei auf die Maßeinheit.
- Drücken Sie die HOLD-Taste, um das Ergebnis zu fixieren. Danach können Sie die Sonden vom Stromkreis trennen und in sicherer Entfernung Messungen vornehmen.
Messen Sie die Spannung am Eingang des Leistungssch alters vor und nach dem Anschließen der Last, um deren Spannungsabfall zu bestimmen. Wenn signifikant, zeigt es an, wie gut die Last funktioniert.
Stromzangen: Anleitung zur Widerstandsmessung
Widerstand wird in Ohm gemessen. Sein Wert kann von einigen Milliohm für Kontakte bis zu Milliarden Ohm für Isolatoren variieren. Die meisten Stromzangen messen den Widerstand mit einer Auflösung von 0,1 Ohm. Wenn der Wert den oberen Grenzwert überschreitet oder der Stromkreis offen ist, zeigt das Display OL.
Dieser Parameter sollte wann gemessen werdenaussch alten, andernfalls wird das Instrument oder der Sch altkreis beschädigt. Einige Geräte bieten einen Widerstandsmessschutz bei Kontakt mit Spannungen. Je nach Modell kann das Schutzniveau stark variieren.
Die häufigste Anforderung ist die Bestimmung des elektrischen Widerstandes einer Schützspule.
Die Messreihenfolge ist wie folgt:
- Stromkreis aussch alten.
- Widerstandsmessmodus wählen.
- Schließen Sie das schwarze Kabel der Sonde an die COM-Buchse und das rote an die Ω-Buchse an.
- Berühren Sie die Sondenspitzen auf beiden Seiten des Elements oder Abschnitts des Stromkreises, für den Sie den Widerstand bestimmen möchten.
- Messwerte des Instruments ablesen.
Kettenintegrität
Dies ist ein schneller Widerstandstest, der einen offenen Stromkreis erkennen kann.
Hörbare Stromzange macht viele dieser Tests schnell und einfach. Das Gerät signalisiert, wenn es einen geschlossenen Stromkreis erkennt, sodass Sie bei der Überprüfung nicht auf das Display schauen müssen. Der zum Auslösen des Geräts erforderliche Widerstandswert kann variieren. Typisch ist ein Wert, der 20-40 Ohm nicht überschreitet.
Sonderfunktionen
Eine recht beliebte Funktion von Stromzangen ist laut Anwenderrezensionen die Bestimmung der Frequenz von Wechselstrom. Schließen Sie dazu die "Backen" um den Leiter und sch alten Sie den Frequenzmessmodus ein. Die Signalfrequenz wird auf dem Display angezeigt. Diese Funktion ist sehr nützlich für die BestimmungQuelle von Oberschwingungsproblemen im Stromnetz.
Ein weiteres Feature einiger Modelle (zB Stromzange Mastech MS2115B) ist die Aufzeichnung von Minimal- und Maximalwerten. Wenn diese Funktion aktiviert ist, wird jeder Messwert mit zuvor gespeicherten Messwerten verglichen. Wenn der neue Wert höher als das Maximum ist, wird er ersetzt. Derselbe Vergleich wird für die minimale Ablesung durchgeführt. Solange die MIN-MAX-Funktion aktiv ist, werden alle Messungen auf diese Weise verarbeitet. Nach einiger Zeit können Sie jeden dieser Werte auf dem Display aufrufen und die höchsten und niedrigsten Messwerte für einen bestimmten Zeitraum ermitteln.
Für Elektriker, die mit Motoren arbeiten, kann die Möglichkeit, die Stromaufnahme eines Motors während des Startvorgangs aufzuzeichnen, viel über seinen Zustand und seine Belastung aussagen. Die Stromzangen Fluke 335, 336 und 337 können ihn „in Bewegung“messen. Dazu müssen Sie sie um eines der Eingangskabel des Motors schließen, den In-Rush-Modus aktivieren und den Motor einsch alten. Das Display des Instruments zeigt die maximale Stromaufnahme des Motors während der ersten 100 ms seines Startzyklus an.
Die Stromzangen Uni-T UT210E ermöglichen es Ihnen, berührungslos das Vorhandensein einer Wechselspannung oder eines elektromagnetischen Feldes festzustellen. Bringen Sie dazu das Gerät in einem Abstand von 8–15 mm näher an das Prüfobjekt heran. Das Gerät unterscheidet 4 Spannungsstufen, gibt ein entsprechendes Tonsignal aus und zeigt die Intensität des Feldes mit einer Leuchtanzeige an.
DT-3347 Stromzange unterstützt Temperaturmessfunktion.
Sicherheit
Sicheres Messen beginnt mit der Auswahl des richtigen Instruments für die Umgebung, in der es verwendet werden soll. Sobald das richtige Werkzeug gefunden wurde, sollte es gemäß dem empfohlenen Verfahren verwendet werden.
Die International Electrotechnical Commission hat neue Standards für die Sicherheit bei Arbeiten an elektrischen Anlagen gesetzt. Es muss sichergestellt werden, dass das verwendete Instrument der IEC-Kategorie und der für die Umgebung, in der die Messung durchgeführt werden soll, zugelassenen Nennspannung entspricht. Wenn beispielsweise Messungen an einer 480-Volt-Sch alttafel vorgenommen werden, sollte eine 600-Volt-Strommesszange der Kategorie III verwendet werden, was bedeutet, dass die Eingangssch altung des Messgeräts so ausgelegt ist, dass sie den in dieser Umgebung typischerweise auftretenden transienten Spannungen unbeschadet standhält an den Benutzer. Die Wahl eines Werkzeugs dieser Klasse, das auch UL-, CSA-, VDE- oder TÜV-zertifiziert ist, bedeutet, dass es nicht nur nach IEC-Normen entwickelt, sondern auch unabhängig getestet und für konform mit diesen Normen befunden wurde.
Sicherheitsbestimmungen
- Klemmschellen müssen verwendet werden, die anerkannten Sicherheitsstandards für die Umgebung entsprechen, in der sie verwendet werden.
- Überprüfen Sie die Sondenkabel auf Beschädigungen, bevor Sie eine Messung vornehmen.
- Überprüfen Sie mit Stromzangen, ob der Draht intakt ist.
- Keine Sonden mit blanken Anschlüssen und ohne Fingerschutz verwenden.
- Muss geltenNur Geräte mit versenkten Eingangsbuchsen.
- Stromzangen müssen funktionstüchtig sein.
- Immer zuerst die spannungsführende (rote) Messleitung abziehen.
- Du kannst nicht alleine arbeiten.
- Im Widerstandsmessmodus muss ein Messgerät mit Überlastschutz verwendet werden.
Besonderheiten
Folgende Besonderheiten können die Handhabung der Stromzange erleichtern:
- Bildschirmsymbole zeigen Ihnen auf einen Blick, was gemessen wird (Volt, Ohm usw.).
- Die Data-Hold-Funktion friert den Messwert auf dem Display ein.
- Ein Sch alter erleichtert die Auswahl der Messfunktionen.
- Überlastschutz verhindert Schäden am Gerät und Sch altkreis und schützt den Benutzer.
- Die automatische Bereichserkennung gewährleistet jederzeit die richtige Bereichsauswahl. Mit der manuellen Einstellung können Sie den Bereich für wiederholte Messungen festlegen.
- Anzeige für niedrigen Batteriestand sorgt für rechtzeitigen Batteriewechsel.
