Stromzange und passende Messgeräte
Auch für dunkle Schaltschrank-Ecken
Das ergonomische Büro ist ein großes Geschäft. Höhenverstellbare Schreibtische, Stühle für optimale Körperhaltung und gefederte Armlehnen, die Monitore auf die ideale Augenhöhe bringen - kein Aspekt eines möglichen Unbehagens für Angestellte scheint übersehen worden zu sein. Für Wartungs- und Instandhaltungstechniker sind solche Überlegungen jedoch eher unbekannt. Verbringen sie doch ihre Tage in schlecht beleuchteten Schaltschränken, auf Leitern, die zu Kabelrinnen führen, und quetschen sich in Schächte und Kanäle. Hier gibt es kein Konzept für eine ergonomisch komfortable Arbeitsumgebung. Die Strommessung ist häufig schwierig, da Kabel eng gebündelt und das Arbeitsumfeld beengt sind.
Bild 1 I Dicht gebündelte Kabel sind für das VC-337 mit seinen schmalen Backen und der hintergrundbeleuchteten 7-Segment-Anzeige kein Problem.
Bild 1 I Dicht gebündelte Kabel sind für das VC-337 mit seinen schmalen Backen und der hintergrundbeleuchteten 7-Segment-Anzeige kein Problem.Bild: Conrad Electronic SE

Eine Strommessung lässt sich mit den meisten Multimetern durchführen, erfordert aber in der Regel eine Unterbrechung des Stromkreises. Meist ist sie auf einen Spitzenwert von 10A beschränkt, und die Art der Messung kann durch den Ort bzw. die Lage im elektrischen System, in dem die Messung durchgeführt wird, zusätzlich eingeschränkt sein. So wird die Messung von Ausrüstung und Geräten, die über einen Stecker an das Stromnetz angeschlossen sind, in die Kategorie CAT II eingestuft, während Messungen an ortsfesten elektrischen Anlagen wie Aufzugsmotoren in die Kategorie CAT III fallen. Diese CAT-Einstufung definiert die höchste Spannung, die mit dem Multimeter gemessen werden kann – basierend auf der höchsten Überspannung, die z.B. aufgrund eines Blitzeinschlags auf einer Stromleitung auftreten kann, die diesen Standort versorgt.

Bild 2 I Die Stromklemme VC-511 mit 
Federbacken lässt sich zusammen mit herkömmlichen Multimetern verwenden.
Bild 2 I Die Stromklemme VC-511 mit Federbacken lässt sich zusammen mit herkömmlichen Multimetern verwenden.Bild: Conrad Electronic SE

Strommessung unter Spannung

Bei der Durchführung von Strommessungen an fest installierten Betriebsmitteln kann die Unterbrechung des Stromkreises (um eine Messung durchzuführen) zeitaufwändig als auch gefährlich sein. Stromzangen ermöglichen die Strommessung an unter Spannung stehenden Systemen mit geringem Risiko für den Anwender, der die Messung durchführt. Sie nutzen die Beziehung zwischen dem um einen Leiter erzeugten Magnetfeld und dem durch ihn fließenden elektrischen Strom. Stromzangen können so einfach wie eine Drahtschlaufe aufgebaut sein, die um das zu messende Kabel herum angebracht wird. Oder eine Zange aus Ferritmaterial schließt sich durch gefederte Backen um den Leiter herum und hält ihn fest. Flexible Drahtschleifen (auch als flexible Klemmen bekannt) zielen auf Messungen an Sammelschienen ab, während Klemmen auf Ferritbasis für isolierte, feste Verdrahtungen zum Einsatz kommen. Drahtschleifen-Stromzangen ermöglichen auch eine genauere Messung kleiner Ströme, indem der Draht mehrmals um den zu messenden Leiter gewickelt wird. Die resultierende Messung wird dann durch die Anzahl der Schleifen dividiert, um den tatsächlichen Strom zu ermitteln. Beide Klemmenarten lassen sich als Adapter an Standard-Multimeter anschließen, um Hochstrommessungen durchzuführen. Dies ist für Techniker von Nutzen, die unregelmäßige Messungen durchführen und Geräte gemeinsam nutzen möchten. Solche Geräte sind batteriebetrieben und können bei Bedarf mit einem Kalibrierungszertifikat versehen werden. Ein Gerät wie das VC-18T bietet eine flexible Schleife mit einem Durchmesser von 180mm und kann Ströme von bis zu 3.000A Wechselstrom bei CAT III 1.000V oder CAT IV 600V messen. Der Ausgang ist in der Regel in mV/A, was eine einfache Messung mit einem Standard-Multimeter mit Auflösungen zwischen 1 und 100mV/A je nach Messbereich ermöglicht. Die Schleife kann mit Schutzhandschuhen während der Installation leicht geöffnet und geschlossen werden. Für niedrigere Ströme ist ein Adapter wie der VC-511 ideal, der Messungen bis zu 400A DC und AC bei CAT III 600V oder CAT IV 300V unterstützt. Solche Adapter bieten oft eine automatische Abschaltfunktion, um die Batterien zu schonen. Sind Langzeitmessungen geplant, lohnt es sich zu prüfen, ob diese Energiesparfunktion auch außer Kraft gesetzt werden kann.

Bild 3 I Die Adapter DLA-1L und DLA-3L ermöglichen den Zugang zu einzelnen Leitern in ein- und dreiphasigen Kabeln.
Bild 3 I Die Adapter DLA-1L und DLA-3L ermöglichen den Zugang zu einzelnen Leitern in ein- und dreiphasigen Kabeln.Bild: Conrad Electronic SE

Mehr Sicherheit durch Messadapter

Strommessungen an netzgekoppelten Geräten werden durch einen Messadapter sicherer, der den Zugang zu den einzelnen Leitern eines mehradrigen Einphasen- oder Dreiphasenkabels ermöglicht. Sie sind mit Steckern und Buchsen ausgestattet und werden zwischen das zu messende Gerät und einer Steckdose eingefügt. Der Zugang zu den einzelnen Leitern (einschließlich Erde) erfolgt über deutlich gekennzeichnete Schleifen, an denen eine oder mehrere Stromzangen angebracht werden können. Einige Adapter verfügen auch über CAT-II-Messbuchsen, um eine parallele Spannungsmessung zu ermöglichen, z.B. bei den dreiphasigen Adaptern DLA-3L und den einphasigen Adaptern DLA-1L. Stromzangen bieten manchmal eine Einschaltfunktion, mit der sich der vor dem stationären Strom eines Systems gezogene kurzzeitige Stromspitzenwert ermitteln lässt. Für Wartungsteams, die regelmäßig Strommessungen durchführen, lohnt es sich, in eine voll integrierte Stromzange zu investieren. Sie bietet eine mehrstellige 7-Segment-Anzeige und die Möglichkeit, zwischen mehreren Messbereichen zu wechseln. Zudem lassen sich andere Parameter wie Spannung (DC und AC), Durchgang, Frequenz, Widerstand und Kapazität über Messleitungen ermitteln. Dabei lohnt es sich, nicht nur die Funktionen des Messgeräts zu überprüfen, sondern auch zu beurteilen, wie es unter den jeweiligen Einsatzbedingungen funktioniert. Warme Umgebungen führen oft zu verschwitzten Händen, aus denen ein schlecht gestaltetes Gerät herausrutschen kann. Dabei spielen die Form und das Außenmaterial eine Rolle, wobei oft Rillen oder gummierte Elemente in das Gerätegehäuse integriert sind.

Bild: Conrad Electronic SE

Negative LCD-Anzeigen besser ablesbar

Auch die Lesbarkeit des Displays ist wichtig. Viele Multimeter verwenden nur eine standardmäßige 7-Segment-Flüssigkristallanzeige (LCD). In einem dunklen Schrank ist das Ablesen von Messwerten eine Herausforderung. Die neueste Generation von Messgeräten ist mit negativen LCD-Anzeigen ausgestattet. Diese bilden einen schwarzen Hintergrund mit klar definierten Segmenten in Weiß. Dieser höhere Kontrast erleichtert das Ablesen des Displays auch bei schlechten Lichtverhältnissen. Das ist der Ansatz bei Geräten wie dem VC523, das sich für Servicetechniker eignet, die an Automobil- und Lkw-Elektronik, in Schaltschränken und an der Wartung von Maschinen arbeiten. Sollte die Beleuchtung im Arbeitsbereich schlecht sein, kann der Nutzer die integrierte LED-Leuchte auch über die Taste in der Nähe seines Daumens einschalten. Die Akkulaufzeit bleibt dank einer Abschaltautomatik erhalten, die sowohl die Stromzange als auch das LED-Licht nach 15 Minuten ausschaltet. Sollte dies nicht erwünscht sein, lässt sich diese Auto-Off-Funktion auch deaktivieren. Die rutschfeste, gummierte Beschichtung des Gerätes sorgt auch dafür, dass es auf Oberflächen, die nicht perfekt horizontal liegen, sicher an seinem Platz bleibt. Heutige industrielle Ausrüstung ist auf chipbasierte Stromrichter wie Dimmer und Schaltnetzteile angewiesen, die es Einrichtungen und Geräten ermöglichen, Wirkungsgrade zu erzielen, die weit über denen früherer Anwendungen liegen. Wo man früher davon ausgehen konnte, dass die fließenden Ströme in etwa sinusförmig sind, ist dies heute nicht mehr selbstverständlich. Es sollte überprüft werden, ob das Messgerät den echten Effektivstrom misst, um genaue Daten auch bei asymmetrischen Strömen zu erhalten.

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