Was ist eine Strommesszange?
Eine Strommesszange ist ein Messgerät, das den in einem Kabel fließenden Strom messen kann, indem es das Kabel mit einem Kopf, durch den der zu messende Strom fließt, einklemmt (mit einem Kern umgibt).
Da es nicht direkt an den zu prüfenden Stromkreis angeschlossen werden muss, hat es nur geringe Auswirkungen auf den Stromkreis und kann große Ströme sicher messen. Normalerweise wird bei der Messung von Strömen in Leitungen oder Kabeln der Stromkreis unterbrochen und ein Amperemeter zur Messung eingesetzt.
Da dies jedoch ein langwieriger Prozess sein kann, werden Strommesszangen heute zur Strommessung bei Inspektionen elektrischer Anlagen eingesetzt. Früher gab es analoge Messgeräte, die den Messwert auf einem Zähler anzeigten, aber heute gibt es nur noch wenige davon, und der digitale Typ, der den numerischen Wert auf einem Display anzeigt, ist der Mainstream.
Einige Strommesszangen verfügen zusätzlich zur Strommessung eine Funktion zur Messung von Spannung und Widerstand. Spannungs- und Widerstandsmessungen sind die gleichen wie bei normalen Messgeräten, daher beschränkt sich dieser Artikel auf Strommessungen.
Anwendungen von Strommesszangen
Strommesszangen werden in erster Linie zur Strommessung bei verschiedenen Elektroarbeiten und Inspektionen in Haushalten und Unternehmen eingesetzt. Der Zweck besteht darin, den durch ein Kabel fließenden Strom zu messen, ohne das Kabel zu zerschneiden.
Der Hauptvorteil besteht darin, dass der Strom gemessen werden kann, während die Beleuchtung und die Geräte wie gewohnt in Betrieb sind, da das Kabel nicht jedes Mal für eine Messung durchtrennt werden muss. Hochempfindliche Modelle, die winzige Ströme messen können, können auch zur Messung von Ableitströmen verwendet werden, die von Geräten zur Erde fließen.
Funktionsweise der Strommesszangen
Strommesszangen übernehmen die Funktion eines Transformators, wobei der Kopf, der das Kabel festklemmt, dem Kern des Transformators entspricht und aus einem hochpermeablen magnetischen Material (Eisenbasiswerkstoff wie Permalloy) besteht. Ein Transformator ist in der Lage, einen Wechselstrom, der der Primärseite zugeführt wird, in eine Spannung oder einen Strom auf der Sekundärseite umzuwandeln, und zwar proportional zum Verhältnis der Windungen von Primär- und Sekundärseite.
Wenn ein stromdurchflossenes Kabel im Kern eingeschlossen ist, fungiert es als Primärwicklung des Transformators. Eine Spule, die der Sekundärwicklung entspricht, ist ebenfalls im Kopf installiert, durch den der Strom fließt, wodurch der Stromwert gemessen und der im Kabel fließende Stromwert berechnet wird.
In Systemen, in denen der Transformator zur Stromerkennung verwendet wird, kann der Gleichstrom jedoch nicht gemessen werden, da kein Strom durch die Sekundärwicklungen fließt. AC/DC-Typen mit doppeltem Verwendungszweck, die auch Gleichstrom messen können, verwenden daher einen Kopf mit einem im Kern eingebetteten Hall-Element. Das Hall-Element gibt eine Spannung aus, die der magnetischen Flussdichte aufgrund des Hall-Effekts sowohl für Gleich- als auch für Wechselstrom entspricht. Diese Spannung wird gemessen, um den durch das Kabel fließenden Stromwert zu berechnen.
Weitere Informationen über Strommesszangen
Verwendung der Strommesszange
1. Klemmverfahren
Die Bedienung des Strommesszange ist äußerst einfach: Klemmen Sie das Kabel einfach zwischen die Köpfe. Wenn Sie das Kabel in der Mitte des Kopfes platzieren, verringert sich der Messfehler, aber eine geringe Abweichung hat keine nennenswerte Auswirkung.
2. Richtung des Stroms
Bei der Messung von Gleichstrom muss die Richtung des Stroms, der durch das Kabel fließt, beachtet werden. Der Kopf der meisten Strommesszangen ist mit + und – gekennzeichnet. Dies dient als Hinweis auf die Stromrichtung, wobei ein positiver Stromwert vorliegt, wenn der Gleichstrom von + nach – fließt, und ein negativer Stromwert, wenn er von – nach + fließt.
3. Leckstrommessung
Bei der Messung des Stroms, der durch ein Gerät fließt, werden entweder die Hin- oder die Rückleitung durch den Kopf geführt. Wenn jedoch Hin- und Rückleitung durch den Kopf geführt werden, sollte sich die magnetische Flussdichte gegenseitig aufheben und der Stromwert sollte 0 A betragen. Wenn jedoch ein Leckstrom im Inneren des Geräts vorhanden ist, fließt ein Teil des Stroms zur Erde (Masse), so dass der Rückstrom etwas geringer ist als der Hinstrom.
Die dieser Differenz entsprechende magnetische Flussdichte wird erzeugt und auf der Strommesszange als Messwert angezeigt, der der Größe des Leckstroms entspricht. Dieses Prinzip kann zur Messung des Ableitstroms von Geräten verwendet werden. Da der Ableitstrom mehrere mA bis einige zehn mA beträgt, muss die Empfindlichkeit der zu verwendenden Strommesszange etwa 1 mA betragen.
4. Zubehör
Bei der Messung des Stroms in parallelen Kabeln mit einer Strommesszange können Zubehörteile wie Leitungstrenner verwendet werden, um die parallelen Kabel zu trennen und die Messung zu erleichtern. Darüber hinaus ist die Verwendung von Funkadaptern, die die Messdaten per Funk direkt an einen PC übertragen, sehr praktisch, da so Fehler bei der Datenübertragung im Feld vermieden werden.