Stromzange – Wirkungsweise und Anwendung
Wie die Bezeichnung Stromzange schon erahnen lässt, handelt es sich auch hier um ein Messgerät, das elektronisch arbeitet. So lässt sich mit diesem Werkzeug die Stärke des Stroms eines Leiters berührungs-, wie unterbrechungsfrei anzeigen. Eine Stromzange wird aus diesem Grund auch häufig Strommesszange genannt. Da diese besondere Zange außerdem mit einem Mess-Ring den elektrischen Leiter umspannt und somit den Fluss des Stroms über den Magneten des Kabels erfasst, ist eine sichere, wie zügige Messung möglich. Die Stromschleife muss hier nicht extra aufgetrennt werden.
Außerdem ist eine Stromzange recht simpel zu handhaben, da hier ein Display integriert ist. Aus diesem Grund, wird eine solche Zange auch nicht nur bei der Fehlersuche großer Elektro-Anlagen genutzt, sondern ebenfalls im Kfz-Bereich, sowie in der Computertechnik verwendet.
In folgende Einsatzbereichen kann mit einer Stromzange gearbeitet werden:
- Sicherungen, Schalter, Kontakte, sowie Schaltkreise können mit einer Stromzange auf Durchgang oder Wechselspannung hin getestet werden
- Bei Motoren und Antrieben kann mit der Stromzange die Phasen-Drehrichtung erfasst werden
- In der Erde, sowie in Wänden können elektrische Leiter und Kabel mit der Zange gefunden werden
- Kurzschlüsse, wie Unterbrechungen in Kabel können mit der Strommesszange gefunden werden
- Sogenannte Leck-Ströme lassen sich im Stromkreis ohne Unterbrechung messen
Funktionsweise einer Stromzange
Ohne Frage, ist eine Stromzange ein recht nützliches Werkzeug. Der Stromfluss wird hier über das Magnetfeld der elektrischen Leiter genau gemessen. Sowohl breite Kabel an Industriemaschinen, als auch eher dünne Adern, wie man sie im Haushalt findet, lassen sich mit der aufklappbaren Zange problemlos umschließen.
Video: Anwendung einer Strommesszange bzw. Zangenmultimeter
„Mit einem Multimeter Strom zu messen ist nicht schwer – aber außerdem etwas nervig, denn hierzu muss man das Kabel zwischen Spannungsquelle sowie Last auftrennen. Spätestens wenn diese verlötet wären bzw. man das Kabel durchschneiden müsste, wäre die Laune schnell im Keller. Mit Stromzangen beziehungsweise Zangenmultimetern könnte man den fließenden Strom ebenfalls ganz ohne dieses Auftrennen messen. Wie das funktioniert & was dahinter steht wollen wir uns hier kurz anschauen. “
Aus welchen Bestandteilen besteht eine Stromzange?
Folgende technische Bestandteile sind an einer Stromzange meist zu finden:
- Mess-Ring bzw. Ferrit-Ring
Dieser erfasst in jeder erdenklichen Position immer die gleiche Flussdichte und liefert somit exakte Daten, wenn es um die Stromstärke geht.
- Zangenöffner
Mit diesem kann der Mess-Ring jederzeit einfach an einem Kabel befestigt werden.
- Display und Tastatur
Mit Hilfe des Displays, sowie der Tastatur lassen sich die ermittelten Strommesswerte speichern, wie einsehen.
- Funktionswahlschalter
Je nach Lage kann man hier das jeweilige Messprogramm wählen.
Teilweise bringen diese Stromzangen auch gleich mehrere Eingangsbuchsen mit, so dass hier zwei Spannungsprüfer zum Einsatz kommen können. Demnach ist es ebenfalls möglich dieses Werkzeug als Multimeter zu nutzen.
Wie misst man mit einer Stromzange Wechselstrom?
In diesem besonderen Fall kommt das sogenannte Transformator Prinzip zum Einsatz. Der hier zu messende Elektroleiter tritt demnach als Primärwicklung auf. Der Mess-Ring, der Stromzange hingegen dient als Trafokern. Die im Messgerät zu findende Spule dagegen dient als Sekundärwicklung.
Fließt als Wechselstrom wird durch das Stromkabel die Primärwicklung magnetisiert. Parallel dazu wird dann noch der Strom in der Sekundärwicklung induziert. Dieser fließt stets proportional zum sogenannten Leitstrom. Dabei wird dann der Wert ermittelt und auf dem integrierten Display der Stromzange angezeigt.
Wie funktioniert eine Stromzange, die Gleichstrom messen kann?
Eine Stromzange, die Gleichstrom messen kann, besitzt keine Wechselfelder. Somit arbeitet dieses Werkzeug mit magnetfeldabhängigen widerständen, sowie mit Hallsensoren. Am Leiter erfassen diese dann, Statische Magnetfelder. Hinzu kommt, dass die schwachen Signale mit der Batterie in der Stromzange verstärkt werden. Die gemessenen Werte können jetzt ebenfalls über das Display eingesehen werden.
Welche Vorteile bringt eine Stromzange mit?
Zahlreiche Praxistests haben bereits gezeigt, dass die Stromzange viele Vorteile mitbringt.
Folgende Eigenschaften gelten als überaus hilfreich:
- Sehr leichte Handhabe, denn für eine Messung ist nur eine Hand nötig
- Eine gut verträgliches Zusammenspiel, denn auf diese Weise können Gleich-, wie Wechselströme erfasst werden
- Wechselhafte Anforderungen stellen Dank der soliden Bauweise keine Probleme dar
Nach unten hin ist der Bereich der Messung guter Stromzangen aber leider begrenzt. Aufgrund von Restmagnetisierung, sowie Umgebungsstörfeldern lassen sich sehr schwache Magnetfelder nur ungenau ermitteln. Kleine Stromstärken können hier aber meist besser gemessen werden, wenn, zum Beispiel, gleich mehrere Windungen des Leiters durch die Stromzange gezogen werden. Wer hier demnach gleich zehn Windungen durch den Mess-Ring zieht, erfasst somit einen zehnfachen Wert.
Dieser muss anschließend nur noch durch die Windungsanzahl geteilt werden.
Ausschließlich durch den Mess-Ringdurchmesser wird der maximale Messbereich hier begrenzt. Wer große Stromschienen oder Leiterquerschnitte messen möchte, muss demnach eine entsprechend große Stromzange verwenden.
Welche Merkmale sprechen für eine gute Stromzange?
Damit eine Stromzange bei der Nutzung optimale Werte liefert, spielen folgende Kriterien eine wichtige Rolle:
- Kompatibilität
- Kombinierbarkeit
- Bedienkomfort
- Display
- Messgenauigkeit
- Extras
Eine Stromzange ist nicht nur ein leistungsstarkes Messgerät für verschiedene Anwendungsgebiete, sondern begeistert viele Kunden ebenso durch die Messgenauigkeit.
Folgende Vorzüge machen die Stromzange so interessant:
- Nach der Inbetriebnahme der Stromzange wird die Messung automatisch vollzogen.
- Mit Hilfe des Mess-Rings ist es möglich die Stromzange ohne zusätzliches Werkzeug am Leiter direkt fest zu machen.
- Der eingebaute Messwertspeicher zeichnet die Werte zuverlässig auf, so dass diese jederzeit wieder eingesehen werden können.
- Unkompliziert können auch mehrere Stromadern gleichzeitig mit dieser Zange gemessen werden.
- Den Mantel der Stromleitung muss man nicht entfernen, um eine Messung vornehmen zu können.
Welche Stromzangenarten gibt es?
Im Handel finden sich unterschiedliche Stromzangenmodelle.
So unterscheidet man hier zwischen:
-
Gleichstromzangen
In erster Linie dient diese Stromzange dazu um elektrische Gleichströme zu messen. Durchaus kann dieses Werkzeug aber ebenso Wechselströme ermitteln.
-
Wechselstromzangen
Diese Stromzangen diesen ausschließlich dafür Wechselströme zu erfassen.
Außerdem gibt es dann noch die sogenannten Zangenstromwandler. Diese sind im Aufbau mit den Stromzangen gleichzusetzen. Ein Display ist hier allerdings nicht zu finden. So besitzen diese besonderen Zangen eine Buchse bzw. ein Kabel, so dass die gemessenen Werte anschließend an ein Multimeter, einen Messschreiber oder an ein Oszilloskop weitergeleitet werden kann.
Welche Hersteller bieten Stromzangen an?
- Benning
Dieser Hersteller bietet Stromzangen mit hintergrundbeleuchteten Displays an. Demnach können die Werte hier auch bei schlechten Lichtverhältnissen gut abgelesen werden.
- Fluke
Stromzangen der Marke Fluke bestechen durch praktische Extras, wie große Tasten oder bewegliche Mess-Ringe.
- Extech
Die hier zu findenden Stromzangen verfügen über eine integrierte Peak-Hold-Funktion. Demnach können diese Zangen Gleich-, wie Anlaufströme genau messen.
- Voltcraft
Dieser Hersteller bietet robuste Stromzangen mit einem Schutz aus Weichgummi an. Vor allem die gute Widerstandsfähigkeit zeichnet diese Werkzeuge aus.
- Uni-T
Neben den klassischen Stromzangen bietet dieser Hersteller auch Mini-Ausführungen an. Diese eignen sich besonders gut für Labore, sowie für Schulen.
Sechs hilfreiche Tipps für den Umgang mit einer Stromzange
- Vor der Arbeit mit einer Stromzange empfiehlt es sich immer entsprechende Schutzkleidung, wie Handschuhe und eine Schutzbrille zu tragen. Auf diese Weise schützen Sie sich vor Verletzungen.
- Nutzen Sie die Stromzange ausschließlich für den vorgegebenen Zweck, denn so bleibt die Betriebssicherheit des Werkzeugs bestehen.
- Studieren Sie vor der Nutzung der Stromzange das mitgelieferte Handbuch genau. Auch die Warn-, wie Sicherheitshinweise gilt es zu lesen.
- Vergewissern Sie sich im Vorfeld immer, dass unbefugte Dritte die Messung nicht stören können.
- Kontrollieren Sie vor jedem Einsatz die Stromzange auf Schäden.
Worauf gilt es beim Stromzangen Kauf zu achten?
Sowohl die Qualität der Stromzange, als auch der damit verbundene Preis werden in der Regel von Faktoren, wie mechanische Festigkeit und Sicherheit beeinflusst. Außerdem hat ebenso die Messgenauigkeit einen enormen Einfluss auf den Kaufpreis solcher Zangen. Damit eine Stromzange sämtliche Kriterien zufriedenstellend erfüllt, müssen alle Bauteile aus hochwertigen Materialarten bestehen. Des Weiteren gilt es während der Fertigung dieses Werkzeugs stetig Prüfungen durchzuführen.
Um die richtige Stromzange für sich zu finden, gilt es vorab die Genauigkeit des Gerätes, sowie die Messgröße festzulegen. Wissen Sie, welche Zange dieser Art Sie sich wünschen, können anschließend diverse Praxistests bei der Auswahl des passenden Produkts weiterhelfen. Auch ein Preisvergleich ist hier natürlich niemals verkehrt.
Folgende Kriterien bestimmen die Exaktheit einer Stromzange:
- Kompensation von nicht gewünschten Störungen
- Toleranzregionen der Bauelemente
- Qualität des Materials hinsichtlich des Verstärkers, sowie des Messwandlers
- Übergangswiderstände, die sich zwischen den Baugruppen befinden
Fazit: Eine Stromzange ist ein sehr nützliches Werkzeug und kann sowohl im gewerblichen, als auch im privaten Bereich sehr hilfreich sein. In wenigen Minuten lässt sich mit einer solchen Zange die Stromstärke eines Leiters messen. Auf diese Weise lassen sich Messwerte ermitteln, ohne dass dies gefährlich werden könnte.
Schnell, wie sicher, ohne die Stromschleife auftrennen zu müssen, misst die Stromzange die Werte. Ein integriertes Display ermöglicht außerdem ein einfaches Ablesen der Stromwerte. Hinzu kommt, dass diese gespeichert werden können, so dass ein erneuter Zugriff jeder Zeit möglich ist.