Was ist ein Zangenmessgerät?
Ein Zangenmessgerät ist ein Instrument, das den in einem Stromkreis fließenden Strom misst.
Gewöhnliche Amperemeter müssen in den Stromkreis eingebaut werden und der Stromkreis muss einmal unterbrochen werden. Zangenmessgeräte hingegen können den Strom messen, indem sie den Drahtabschnitt einfach von außen abklemmen. Dies kann schnell und sicher geschehen, ohne dass der Stromkreis unterbrochen werden muss.
Anwendungen von Zangenmessgeräten
Zangenmessgeräte werden in Situationen eingesetzt, in denen der in einem Stromkreis fließende Stromwert auf einfache Weise bestimmt werden muss.
Nachfolgend einige Beispiele für den Einsatz:
- Vor- und Nachkontrolle des Stromflusses bei elektrischen Arbeiten.
- Überprüfung des unter Spannung stehenden Teils eines Stromkreises, um die Ursache eines Fehlers zu ermitteln.
- Überprüfung des Betriebszustandes von elektrischen Geräten.
Ein weiteres Merkmal von Zangenmessgeräten ist, dass sie ohne Unterbrechung verwendet werden können. Sie können auch bei Geräten im Dauerbetrieb eingesetzt werden.
Funktionsweise von Zangenmessgeräten
Zangenmessgeräte messen nicht den Strom, sondern das durch den Strom erzeugte Magnetfeld und geben es als Stromäquivalenzwert aus.
Der Zangenteil des Zangenmessgeräts hat einen Magnetkern, der das Magnetfeld erfasst und in einen Stromwert umwandelt. Das Prinzip ist unterschiedlich, da die Polarität des Magnetfelds zwischen Wechsel- und Gleichstrom unterschiedlich ist.
Unter den vielen verschiedenen Messmethoden ist die Hall-Element-Methode diejenige, die sowohl Gleich- als auch Wechselstrom erfassen kann. Bei dieser Methode wird ein Hall-Element in den Magnetkern eingebaut und das Magnetfeld des zu prüfenden Stromkreises als Spannung gemessen, die über einen eingebauten Verstärker in einen Stromwert umgewandelt wird.
Auswahl eines Zangenmessgeräts
Stromkreise umfassen Gleich- und Wechselstromkreise. Es ist wichtig, das geeignete Zangenmessgerät je nach der Stromkomponente des zu messenden Stromkreises und der gewünschten Messgenauigkeit auszuwählen.
Wenn Sie keine hohen Anforderungen an die Genauigkeit stellen, ist ein Zangenmessgerät mit Hall-Elementen, das sowohl Gleich- als auch Wechselstromkreise messen kann, eine sichere Wahl. Es ist jedoch davon auszugehen, dass die Zange je nach Einbaulage des Stromkreises möglicherweise nicht gut klemmt. Für Wechselstrom kann ein Zangenmessgerät vom Typ Rogowski ohne Kern gewählt werden, das eine Messung unter Biegung des Klemmteils ermöglicht.
Weitere Informationen über Zangenmessgeräte
1. So misst man den Ableitstrom
Der Ableitstrom ist ein sehr wichtiger Prüfpunkt bei der Wartung elektrischer Anlagen, da das Vorhandensein von Ableitstrom zu einem Stromschlag führen kann. Für diese Messung werden Zangenmessgeräte für Ableitströme verwendet.
Der Ableitstrom ist ein sehr kleiner Strom, und das Ableitstromzangenmessgerät ist mit einem empfindlichen Stromwandler ausgestattet. Der Stromwandler besteht aus einer Permalloy-Legierung, die eine hohe magnetische Permeabilität aufweist und für die Erfassung sehr kleiner Ströme geeignet ist.
Ableitströme werden auf zwei Arten gemessen: Messung des Nullphasenstroms und Messung des Erdleitungsstroms.
Messung des Nullleiterstroms
Bei der Messung von Nullphasenströmen werden alle Phasen zusammengeklemmt. Das Zangenmessgerät erfasst das durch den Strom verursachte Magnetfeld und wandelt es in einen Stromwert um, wobei sich die Magnetfelder, die durch den gegen die Last fließenden Strom verursacht werden, gegenseitig aufheben. Wenn jedoch ein Leckstrom vorhanden ist, werden die Magnetfelder unausgeglichen und ein Stromwert wird auf dem Zangenmessgerät angezeigt. Durch Ablesen dieses Stromwerts kann die Größe des Leckstroms gemessen werden.
Messung des Erdungsleiterstroms
Elektrische Geräte sind über einen Erdungsdraht mit dem Gehäuse geerdet. Im Falle eines Leckstroms fließt der Leckstrom über den Erdleiter zur Erde, so dass der Erdleiter direkt abgeklemmt und der Stromwert gemessen werden kann.
2. Genauigkeit des Zangenmessgeräts
Es gibt zwei Methoden zur Messung des Wechselstroms: den Mittelwerttyp und den Effektivwerttyp.
Mittelwerttyp
Bei der Durchschnittswertmethode wird der Stromwert für eine halbe Wechselstromperiode gemittelt und der Durchschnittswert mit dem Wellenformfaktor multipliziert, um den Messwert zu erhalten.
Effektivwerttyp
Der Effektivwert ist eine Methode, bei der der Stromwert periodisch abgetastet und gemessen wird und die RMS-Operation an dem gemessenen Wert durchgeführt wird, um den Effektivwert zu erhalten.
Bei der Strommessung ist der Wert unabhängig von der Messmethode gleich, wenn der zu messende Strom eine sinusförmige Welle ist. Handelt es sich bei dem zu messenden Strom jedoch um eine verzerrte Welle, so verhindern die Oberschwingungen, dass ein Zangenmessgerät mit Durchschnittswert den korrekten Effektivwert ermitteln kann.
Andererseits können Zangenmessgeräte mit Effektivwertanzeige ohne Verlust an Messgenauigkeit messen, wenn die Abtastfrequenz ausreichend hoch ist. Wenn der zu messende Strom Verzerrungswellen enthält, sollte, wie oben beschrieben, ein Effektivwert-anzeigendes Zangenmessgerät verwendet werden. Preiswerte Zangenmessgeräte sind jedoch vom Typ Drehspulmessgerät oder Mittelwertmessgerät.