Ratgeber
Mit einer Strommesszange haben sowohl Privatpersonen als auch Fachkräfte jederzeit ein Werkzeug zur Hand, um die Stromstärke in einem elektrischen System zu bestimmen.
Doch wie misst eine Stromzange und welche Kaufkriterien müssen Sie vorab beachten? Im Conrad-Ratgeber lesen Sie alle wichtigen Fakten rund um die Zangenmessgeräte.
Es handelt sich um ein elektronisches Gerät der Messtechnik, das verwendet wird, um Strom in einem Kabel berührungslos zu messen. Der Stromkreis selbst muss folglich nicht unterbrochen werden, sodass indirekte Messungen einen enormen Sicherheitsvorteil und eine gute Zeitersparnis mit sich bringen.
Die Messzangen werden häufig von Elektrikern, Technikern und Ingenieuren verwendet, um den Strom in elektrischen Leitungen, Schaltkreisen, Motoren und anderen Geräten zu messen. Sie sind besonders nützlich in Situationen, in denen es schwierig oder gefährlich wäre, direkten Kontakt mit der zu messenden Leitung herzustellen. Im Fachjargon haben sich neben den Namen Stromzange und Strommesszange mehrere synonyme Begriffe durchgesetzt, etwa:
Zangenstrommesser
Zangenamperemeter
Amperezange
Zangen-Multimeter
Zwei Hauptkomponenten machen die Stromzangen aus. Sie besitzen Messklemmen, die häufig an die Form einer klassischen Zange erinnern und daher namensgebend wurden. Die für eine Messung zu prüfenden Leiter werden durch das Öffnen der Stromzange zwischen den Klemmen positioniert. Die zweite Hauptkomponente ist der Griff, oft samt Display zum schnellen Ablesen der Messergebnisse.
Die typische Stromzange misst die elektrische Stromstärke von Wechselstrom (Kürzel AC für alternating current). Die ermittelte Stärke wird in Einheiten wie Ampere (A) oder Milliampere (mA) angezeigt.
Soll alternativ die Stromstärke von Gleichstrom (DC für direct current) gemessen werden, ist eine Untergruppe der Strommesszangen gefragt, die sogenannten Allstromzangen.
Viele Modelle sind heute zudem als Multimeter konzipiert. Stromzangen-Multimeter erlauben ein Bestimmen der Spannung, das Ablesen der Frequenz und das Erkennen der Widerstände. Dabei sind je nach Modell Spannungen bis 1.000 Volt, Frequenzen bis 10.000 Kilohertz und Widerstände bis 50.000 Kiloohm möglich. Beliebt sind auch Stromzangen-Multimeter mit integrierter Wärmebildkamera.
Sonderform Leckstrom-Zangen
Sie gehören zu den Stromzangen, reagieren aber besonders empfindlich auf kleine Ströme und können daher einen Leckstrom zuverlässig erkennen.
Bei der Funktionsweise der Messgeräte muss deutlich zwischen AC- und DC-Strommesszange unterschieden werden.
Wechselstromzange (AC)
Sobald die Zangenschenkel einen Leiter umfassen, werden sie zu einem Trafokern. Unter den Klemmen sitzt nämlich ein Eisenkern, der das magnetische Feld erkennt, das immer dann entsteht, wenn Strom durch einen Leiter fließt. Je nach Wechsel des Magnetfeldes kann die Stromzange durch das Transformator-Prinzip die Stromstärke ableiten und den Messwert über ein Display ausgeben. Die nötige Energie zur Messung wird dem Stromkreis entnommen.
Gleichstromzange (DC) bzw. Allstromzange
Da Gleichstrom niemals ein wechselndes Magnetfeld entstehen lässt, reicht der Kern in einem AC-Messgerät nicht aus, um eine Messung im stromführenden Leiter vorzunehmen. Das in diesem Fall stationäre Magnetfeld kann aber durch einen Hall-Sensor untersucht werden. Dieser Sensor sitzt in einem kleinen Spalt im Kern der Stromzange und ist ein Halbleiter mit mehreren Elektroden. Das leitende Material wird unter Strom gesetzt und das Magnetfeld der Leiter verändert daraufhin die Spannung. An dieser Änderung kann die vorherrschende Stromstärke abgeleitet werden, wobei die Originalsignale schwach sind und vor der Auswertung zunächst verstärkt werden müssen.
Wichtig: Da ein Hall-Sensor sowohl stationäre als auch wechselnde Magnetfelder erkennt, kann die Gleichstromzange auch für Wechselstrom genutzt werden und wird daher Allstromzange genannt.
Stromzangen sind in verschiedenen Ausführungen erhältlich, um Anforderungen gezielt gerecht zu werden. Wichtig vor dem Kauf ist das Beachten folgender Merkmale:
Messkategorien
Strommesszangen werden verschiedenen Messkategorien zugeordnet und gehören gemäß IEC 61010-1 einer von vier Kategorien an:
- CAT I ohne direkte Verbindung zum Stromnetz (batteriebetriebene Geräte)
- CAT II verbunden mit Niederspannungsnetz
- CAT III Messungen an Gebäudeinstallationen wie Verteilern
- CAT IV Messungen an Zählern oder Hauptanschlüssen
Externe Schnittstellen
Um erhobene Messwerte auszulagern, sind Schnittstellen zu Geräten wie einem Datenlogger ratsam. Neben Modellen mit Kabelverbindungen sind auch Strommesszangen mit Bluetooth verbreitet, um viele weitere Geräte kabellos zu vernetzen.
Um elektrische Signale grafisch darzustellen, sind Schnittstellen zu Oszilloskopen praktisch. Ältere Modelle nutzen eine serielle Schnittstelle, moderne Oszilloskope bieten USB.
Durchmesser
Der maximale Durchmesser der Zangenbacken ist ein zentrales Kriterium, denn Leitungen können nur vermessen werden, wenn sie von der Stromzange umschlossen sind. Für Erdungsmessungen etwa können Durchmesser zwischen 50 und 70 Millimeter nötig sein, während für Kabel im Büro eine Zangenöffnung zwischen 5 und 20 Millimetern genügen kann.
Energieversorgung
Die Mehrheit der Stromzangen arbeitet mit Batterien. Diese halten für viele Anwendungen, da der Stromverbrauch der Messgeräte minimal ist. Bei Allstromzangen fällt er etwas größer als bei reinen AC-Zangen aus, da die notwendige Signalverstärkung für eine Ausgabe der Messergebnisse mehr Energie verbraucht.
TRMS-Funktion
TRMS oder auch True RMS steht für „True Root Mean Square“ und meint, dass der Effektivwert eines AC-Signals gemessen wird. Das gilt unabhängig davon, ob das Signal sinusförmig oder verzerrt ist. Echteffektiv-Strommesszangen sind damit aussagekräftiger.
Analoge versus digitale Anzeige
Die gemessene Stärke des Stroms kann auf zwei Arten auf dem Gerät ausgegeben werden: Analoge Modelle zeigen den Messbereich samt Nadel zum Ablesen und digitale Stromzange geben auf ihrem Display die Werte in Zahlen aus.
Messbereich
Je nach Hersteller und Modell gibt es unterschiedliche Messbereiche, die über einen Minimal- und Maximalwert angegeben werden. Typisch sind beispielsweise Messungen zwischen 0,1 und 600 Ampere.
Kalibrierung
Für korrekte Werte im Business-Einsatz sollte der Zangenstrommesser entsprechend kalibriert sein. Hierfür gibt es Geräte, die eine DakkS-Akkreditierung besitzen.
Data-Hold Funktion
Geräte mit dieser Funktion besitzen einen internen Speicher, um Messergebnisse für ein späteres Ablesen bereitzuhalten.