Was Stromzangen sind
Eine Stromzange liest den Strom in einem Leiter, indem sie ihn in einen magnetischen Kreis einschließt, statt etwas in die Leitung einzufügen. Der Leiter bleibt, wo er ist, die Versorgung bleibt eingeschaltet, und der Messwert erscheint auf der Anzeige; genau darin liegt der Zweck dieser Bauart: An einer Einspeisung, einer Verteilung oder einer Maschine, die nicht abgeschaltet werden darf, besteht keine Gelegenheit, den Kreis zu unterbrechen und ein Gerät in Reihe einzufügen.
Das Messen von außerhalb des Leiters bringt eigene Grenzen mit sich. Der Bügel muss sich um den Leiter schließen, sodass der Durchmesser des Leiters eine Spezifikation ist; der Messwert stammt aus dem Feld, das der Strom erzeugt, sodass ein kleiner Strom ein kleines Feld ist und der untere Rand des Bereichs die Stelle ist, an der das Gerät ringt; und zwei Leiter, die denselben Strom in entgegengesetzte Richtungen führen, heben einander auf, weshalb ein einzelner Leiter einzuschließen ist und nicht ein Kabel, das beide führt.
Innerhalb dieser Bauart ist die wichtigste Entscheidung, ob der Bügel neben Wechselstrom auch Gleichstrom misst. Das ist keine Frage der Auflösung oder allein des Preises. Die beiden sind auf unterschiedlichen Sensoren aufgebaut und verhalten sich unterschiedlich, sodass ein für eine Netzanspeisung gekauftes Gerät eines für eine Batteriebank oder einen Umrichterausgang nicht ersetzt, und der Unterschied lässt sich nachträglich nicht aufholen.
Wie Stromzangen messen
Ein Wechselstrom-Bügel ist ein Stromwandler. Der magnetische Kreis der Bügel koppelt das Feld des Leiters in eine Sekundärwicklung im Gerät, und der dort induzierte Strom ist proportional zum Strom im Leiter. Die Anordnung ist passiv und entnimmt dem Kreis nichts, reagiert aber nur auf ein sich änderndes Feld, weshalb ein Wandlerbügel bei einem gleichmäßigen Gleichstrom nichts anzeigt.
Ein Bügel, der auch Gleichstrom misst, nutzt ein Hall-Element in einem magnetischen Kreis mit Luftspalt oder eine Fluxgate-Anordnung, um das statische Feld zu erkennen, das der Strom erzeugt. Der Spalt und das Element machen die Bügel empfindlicher gegenüber der Position: wo der Leiter zwischen ihnen sitzt und ob sie vollständig geschlossen sind, verschiebt beides den Messwert, wogegen ein Wandlerbügel weitgehend unempfindlich ist. Deshalb wird die Gleichstromgröße üblicherweise mit einer geringeren Genauigkeit angegeben als die Wechselstromgröße am selben Gerät und ist die Null zu setzen, bevor einem kleinen Gleichstrommesswert getraut wird.
Das Signal durchläuft dann dieselbe Umrechnungsentscheidung wie jede andere Wechselstrommessung. Ein Gerät, das die gleichgerichtete Wellenform mittelt, liest bei einem Sinus korrekt und bei allem anderen zu wenig, während ein True-RMS-Gerät das Wärmeäquivalent berechnet und mit den anderen Geräten an derselben Installation übereinstimmt. Umrichter, Schaltnetzteile und Dimmer verlegen diese Wahl in die Spezifikation und nicht ins Handbuch.
Ausführungsvarianten
Der größte Teil der Spezifikation wird durch diese Entscheidungen festgelegt und nicht durch die Genauigkeitsklasse. Jede schränkt die nächste ein, deshalb werden sie der Reihe nach geklärt.
| Konfiguration | Festzulegende Optionen | Was sie tatsächlich entscheidet |
| Sensortyp | Ein Stromwandlerbügel für Wechselstrom oder ein Hall-Bügel für Wechsel- und Gleichstrom | Ob eine Gleichstrom-Einspeisung, eine Batteriebank oder ein Umrichterausgang überhaupt gemessen werden kann. Das entscheidet der Sensor und lässt sich später nicht ergänzen. |
| Bügelöffnung | Ab etwa fünfundzwanzig Millimetern aufwärts | Der größte Leiter oder die größte Schiene, die zwischen die Bügel passt. Ein Leiter, der nicht passt, kann mit dem Gerät nicht gemessen werden, unabhängig von seinem Bereich. |
| Zählwerk und Auflösung | Etwa zweitausend Counts, viertausend oder sechstausend | Die kleinste in einem gegebenen Bereich sichtbare Änderung. Ein höheres Zählwerk hilft im obersten Bereich und nicht am unteren Ende der Stromspanne. |
| Ansprechen auf Wechselgrößen | Mittelnd oder echter quadratischer Mittelwert | Ob an Umrichtern, Schaltnetzteilen und anderen nicht sinusförmigen Lasten genommene Messwerte mit an sauberem Netz genommenen vergleichbar sind. |
| Zusatzfunktionen | Widerstand, Durchgang, Kapazität, Frequenz, Temperatur und ein berührungsloser Spannungsdetektor | Wie viele Geräte die Aufgabe mitführen muss. In den meisten Servicearbeiten ersetzen diese ein zweites Messgerät, statt das erste zu erweitern. |
| Sicherheitskategorie und Spannungsklasse | Kategorieeinstufungen, die zum Einspeisepunkt hin aufsteigen | Was das Gerät überstehen darf, wenn ein Transient eintrifft, während die Bügel um einen spannungsführenden Leiter liegen. Das ist eine Sicherheitsgrenze und keine Genauigkeitsangabe. |
| Anzeigeform | Eine numerische Anzeige oder eine Anzeige mit Balkendiagramm oder Anlaufstromerfassung | Ob ein schwankender oder ein Anlaufstrom abgelesen werden kann. Ein Motoranlauf ist vorbei, bevor sich eine numerische Anzeige beruhigt hat. |
Sensortyp und Bügelöffnung werden zuerst entschieden, weil sie zusammen die Liste der Aufgaben festlegen, zu denen das Gerät mitgenommen werden kann.
So wählen Sie Stromzangen aus
| Entscheidung | Was sie klärt | Was zu fragen ist |
|---|
| Ob der Kreis unterbrochen werden kann | Die Folge des Abschaltens der Versorgung | Wo das nicht möglich ist, ist das Klemmen die einzige verfügbare Methode, und ein Reihenmessgerät kommt nicht in Frage. |
| Ob Gleichstrom beteiligt ist | Die Art der Versorgung oder der Last | Eine Batteriebank, ein Photovoltaikstrang, ein Umrichterausgang oder ein Gleichspannungsnetzteil braucht einen Hall-Bügel; eine Netzanspeisung nicht. |
| Der einzuschließende Leiter | Der Durchmesser des Kabels oder die Breite der Schiene | Die Bügelöffnung muss den Leiter bei vollständig geschlossenen Bügeln übertreffen, da ein teilweise geschlossener Bügel zu wenig anzeigt. |
| Der kleinste interessierende Strom | Ob ein Leck- oder ein Bereitschaftswert gewünscht ist | Ein kleiner Gleichstrommesswert verlangt, das Gerät zuvor zu nullen, und kleine Wechselströme liegen nahe am unteren Ende des nutzbaren Bereichs des Bügels. |
| Die Wellenform an der Last | Ob die Last ohmsch oder elektronisch ist | Ein Umrichter oder ein Schaltnetzteil verlangt ein True-RMS-Gerät, damit der Messwert mit anderen am Standort genommenen vergleichbar ist. |
| Der Messpunkt in der Installation | Das Transientenniveau an diesem Punkt | Eine Verteilung und ein elektronischer Kleinspannungskreis führen nicht dieselbe Transientenenergie, und die Einstufung muss zum Einsatzort passen. |
| Ob ein Anlaufstrom erfasst werden muss | Das Vorhandensein von Motoren | Eine Erfassungs- oder Spitzenwertspeicherfunktion wird mit dem Gerät bestellt, da eine numerische Anzeige allein keinen Anlauf berichten kann. |
Ist einer dieser Punkte noch offen, senden Sie, was bekannt ist. Ein Angebot lässt sich gegen eine Aufgabenbeschreibung erstellen und nach Ergänzung der Lücken verfeinern.
Die nächstliegenden Alternativen
Das sind die Typen, um die es bei einer Anfrage für Stromzangen meist tatsächlich geht, und der Punkt, an dem die Auswahl wirklich entschieden wird.
| Nächste Alternative | Was sie von der Stromzange unterscheidet |
| Digitale Multimeter | Messen den Strom, indem sie einen Shunt in den Kreis einfügen, sodass die Last unterbrochen werden muss und der gesamte Strom durch das Gerät läuft. Bei kleinem Strom sind sie genauer und enden bei wenigen Ampere; eine Stromzange tauscht etwas Genauigkeit gegen die Möglichkeit, ohne Unterbrechung der Leitung zu messen. |
| Digitale Leistungsmessgeräte | Lesen Spannung und Strom zusammen und berechnen Leistung, Leistungsfaktor und Energie. Eine Stromzange beantwortet, wie hoch der Strom ist, und nicht, was die Last damit tut. |
| Strommessgeräte | Führen einen Stromwert kontinuierlich an eine Tafel oder in eine Leitwarte, üblicherweise als schleifengespeiste Anzeige. Eine Stromzange ist ein tragbares Gerät, das zum Leiter mitgenommen wird. |
| Elektrische Sicherheitstester | Legen eine Prüfspannung an und messen den sich ergebenden Ableitstrom, was die Isolierung nachweist, statt den Strom im Betrieb zu messen. Die beiden werden in verschiedenen Phasen verwendet, und keines ersetzt das andere. |
| Spannungsprüfer | Stellen fest, ob ein Leiter unter Spannung steht, und nicht, wie viel Strom er führt. Die Feststellung, dass ein Kreis spannungsfrei ist, ist eine Spannungsfrage und lässt sich nicht durch Klemmen beantworten. |
Die Grenze, die zuerst zu klären ist, ist die, ob der Leiter unterbrochen werden kann. Kann er es, ist eine Reihenverbindung die genauere Methode; kann er es nicht, ist die Stromzange kein Kompromiss, sondern das einzige Gerät, das taugt.
Was die Anfrage enthalten sollte
Die erste Antwort kann ein Angebot sein statt einer Liste von Fragen, wenn die Anfrage diese Angaben enthält. Ist ein Wert nicht bekannt, senden Sie die Beschreibung der Aufgabe und wir bestätigen, was daraus folgt.
- Die Versorgung und die Art der Last sowie ob irgendwo in der Aufgabe Gleichstrom beteiligt ist
- Der größte zu klemmende Leiter, nach Durchmesser oder Schienenbreite
- Die interessierende Stromspanne an beiden Enden, einschließlich jedes Leck- oder Bereitschaftswerts
- Ob die Wellenform sinusförmig ist oder von einem Umrichter, einem Schaltnetzteil oder einem Dimmer stammt
- Der Messpunkt in der Installation und die dazu gehörende Sicherheitskategorie
- Ob ein Motoranlaufstrom erfasst werden muss
- Ob Zusatzfunktionen wie Temperatur, Frequenz oder Kapazität im selben Gerät gewünscht sind
- Ob der Messwert protokolliert oder übertragen werden muss oder nur von der Anzeige abgelesen wird
