Was ist ein Leckstrom-Messgerät?
Ein Leckstrom-Messgerät ist ein Instrument zur Messung des Ableitstroms von elektrischen Geräten.
Im Allgemeinen handelt es sich um ein Zangenmessgerät, das winzige Ströme von mA oder weniger messen kann.
Anwendungen von Leckstrom-Messgeräten
Leckstrom-Messgeräte werden im Allgemeinen in elektrischen Anlagen und medizinischen Geräten eingesetzt, um die Einhaltung der gesetzlichen Normen zu überprüfen.
Ableitströme haben erhebliche Auswirkungen auf den menschlichen Körper, und selbst ein sehr schwacher Ableitstrom kann direkt zum Tod führen, so dass eine genaue Messung aus Sicherheitsgründen erforderlich ist. Sie ist auch unter Qualitätsgesichtspunkten wichtig, da sie zu Störungen in Kommunikationsgeräten führen kann.
Funktionsweise der Leckstrom-Messgeräte
Leckstrom-Messgeräte messen den Strom berührungslos, indem sie mit einer Messzange einen Kupferdraht zwischen den beiden Leitern einklemmen.
Die Funktionsweise der Stromerfassung besteht darin, das durch den Strom erzeugte Magnetfeld zu erfassen und ein zum gemessenen Strom proportionales Ausgangssignal zu gewinnen. Zu den gebräuchlichsten Erfassungsmethoden gehören die CT-Methode, die Rogowski-Spulen-Methode, die Hall-Element-Methode und die Fluxgate-Methode.
1. CT-Methode
Bei dieser Methode wird der zu messende Strom in einen Sekundärstrom umgewandelt, der dem Windungsverhältnis entspricht.
2. Rogowski-Spulen-Methode
Bei dieser Methode wird die in einer Luftspule induzierte Spannung durch ein magnetisches Wechselfeld umgewandelt, das um den zu messenden Strom herum erzeugt wird.
3. Hall-Methode
Diese Methode kombiniert die Hall-Element- und die Stromwandlermethode zur Messung von Gleichstrom. Ein Hall-Element ist ein Element, das die Spannung misst, die erzeugt wird, wenn ein Strom durch einen Punkt fließt, an dem ein Magnetfeld erzeugt wird, und diese Methode ist die Hauptstütze der Gleichstrommessung.
4. Fluxgate-Methode
Diese Methode kombiniert die Fluxgate- (FG-Element) und die CT-Methode zur Messung von Gleichstrom. Das Fluxgate ist ein Element, das das Magnetfeld misst, das durch das Wickeln von zwei entgegengesetzt ausgerichteten Spulen um einen Eisenkern erzeugt wird, und den Stromwert aus dem Magnetfeld rückwärts berechnet.
Weitere Informationen zu Leckstrom-Messgeräten
1. Ableitstrom und medizinische Geräte
Medizinische Geräte benötigen eine Genehmigung des Ministers für Gesundheit, Arbeit und Soziales, bevor sie auf den Markt gebracht werden dürfen. In der Zulassung für medizinische elektrische Geräte, die als aktive medizinische Geräte bezeichnet werden, muss die Kategorie angegeben werden, in die die Armatur (an der das Gerät mit dem Patienten verbunden ist) elektrisch fällt.
Insbesondere medizinische Geräte, die in den schwierigsten Umgebungen wie dem Herzen eingesetzt werden, müssen der Kategorie CF-type fitting (Ableitstromtoleranzgrenze 0,01 mA) gemäß IEC 60601-1 entsprechen. Daher ist eine strenge Kontrolle des aus dem Gerät austretenden Leckstroms in der Phase der Entwurfsprüfung von Medizinprodukten wichtig. Daher wird bei der Zulassung von Medizinprodukten der Ableitstrom mit einem speziellen Leckstrom-Messgerät (Prüfgerät) gemessen, das der Norm entspricht.
2. Unterschiede zwischen Leckstrom-Messgeräten und allgemeinen Strommessgeräten
Das Hauptmerkmal von Leckstrom Messgeräten ist ihre Auflösung. Amperemeter, die Lastströme messen, messen große Ströme von 1 A oder mehr für Klemmsysteme. Leckstrom Messgeräte hingegen müssen schwache Ströme messen und können daher schwache Ströme von 1 A oder weniger messen. Es gibt auch Laststrommesser, die schwache Ströme für Halbleiterfertigungsprozesse messen, aber für diese Anwendungen werden die Geräte im Allgemeinen in Reihe zum Stromkreis geschaltet.
3. Anwendung von Leckstrom-Messgeräten
Leckstrom-Messgeräte mit Stromzange werden für die Ableitstromprüfung von elektrischen Leitungen verwendet und können Geräte unter Spannung prüfen, ohne dass ein Stromausfall erforderlich ist.
Vorbereitung der Messumgebung
Leckstrom-Messgeräte werden aufgrund ihres Prinzips durch externe Magnetfelder beeinflusst. Daher muss die Messung an einem Ort durchgeführt werden, der von Geräten isoliert ist, die externe Magnetfelder verursachen können, wie z. B. Transformatoren.
Messverfahren
Öffnen Sie die Ringklemme, führen Sie das zu messende Kabel in den Ring ein und schließen Sie die Klemme. Bei Ableitstrommessungen mit Nullphase alle Phasen zusammenklemmen. Bei Ableitstrommessungen aufgrund von Erdungsleitungen klemmen Sie nur die Erdungsleitung ab. Anschließend wird der Messbereich entsprechend dem Messzweck eingestellt und die Messung gestartet. Bei einigen Produkten kann das Anzeigeintervall eingestellt werden, bei anderen können Durchschnittswerte angezeigt werden. Es ist wichtig, ein Leckstrom Messgerät entsprechend dem Messobjekt und dem Messzweck auszuwählen.
4. Art des Ableitstroms
Schutzleiterstrom (Erdableitstrom)
Definiert in der Norm IEC 60601-1 als Strom, der von der Netzkomponente durch oder über einen Isolator zum Schutzleiter oder zur Funktionserdungsleitung fließt.
Berührungsstrom (Kontaktstrom) oder Gehäuseableitstrom
Definiert in der Norm IEC 60990 als Strom, der durch den menschlichen oder tierischen Körper fließt, wenn ein oder mehrere zugängliche Teile der Anlage oder des Geräts berührt werden.
Patientenableitstrom
Definiert in der Norm IEC 60601-1 als Strom, der vom Patientenanschluss durch den Patienten zur Erde fließt.
Gemessener Patientenstrom (nur medizinische elektrische Geräte)
Definiert in der Norm IEC 60601-1 als Strom, der nicht dazu bestimmt ist, eine physiologische Wirkung zu haben, und der bei normalem Gebrauch zwischen einem Patientenanschluss und einem anderen Patientenanschluss durch den Patienten fließt.