Ratgeber
Mit einer Stromzange ist eine kontaktlose und nicht invasive Strommessung an spannungsführenden Leitern möglich. Stromzangen-Adapter dienen dazu, Multimeter und Oszilloskope um diese praktische Funktion zu erweitern. Lesen Sie in unserem Ratgeber, wie ein solche Adapter funktionieren und worauf Sie beim Kauf achten sollten.
Was ist eine Stromzange und wie funktioniert sie?
Damit mit einem Multimeter an einer stromführenden Leitung eine valide Messung durchgeführt werden kann, ist immer eine Auftrennung des Kabels erforderlich. Einfach schnell eine Messung durchzuführen, ist so natürlich nicht möglich. Im Gegenteil, der Zeitaufwand ist nicht unerheblich. Dazu kommt, dass in vielen Fällen eine Auftrennung des Kabels nicht gewünscht oder aufgrund der Sicherheit schlicht nicht möglich ist. Die Lösung für diese Problematik stellt ein Stromzangen-Messgerät dar. Ihren Namen verdankt die Stromzange ihrem zweigeteilten Metallkern, der sich wie eine Zange öffnen und um einen Leiter legen lässt und eine kontaktlose Messung des Stroms ermöglicht. Für eine Vielzahl von Multimetern und Oszilloskope sind Stromzangen-Adapter als Zubehör im Handel erhältlich.
Doch wie genau funktioniert die Messung mit einer Stromzange eigentlich? Während Strom mit einem Multimeter direkt gemessen wird, erfolgt die Messung mit einem Stromzangen-Messgerät indirekt. Dazu wird der zweiteilige Eisenkern um das stromführende Kabel gelegt. Das Messgerät kann so die magnetische Flussdichte erfassen, die um den Leiter entsteht. Um das zu ermöglichen, ist die Messklemme der Stromzange mit einem sogenannten Hall-Effekt-Sensor ausgestattet. Der Hall-Effekt wird immer dann erzeugt, wenn sich ein stromführender Leiter in einem stationären Magnetfeld befindet. Dabei werden die im Leiter befindlichen Elektronen durch die Lorentzkraft abgelenkt, wodurch eine Spannung in Richtung des Magnetfeldes entsteht. Wenn die Grösse der Spannung und die magnetische Flussdichte bekannt sind, kann daraus die Stromstärke errechnet werden.
Schematische Darstellung eines Stromzangen-Adapters
Legende:
(1) stromführender Leiter
(2) fester Kernteil
(3) Sekundärspule
(4) digitale Messwertanzeige
(5) Hebelöffner der Zange
(6) beweglicher Kernteil
Vor- und Nachteile von Stromzangen-Adaptern
Der grösste Vorteil einer Stromzange besteht in der kontaktlosen Messung. Selbst Messungen an Starkstromkabeln können mit einem solchen Messgerät schnell und sicher durchgeführt werden.
Im Gegensatz zu einem Multimeter ist eine Auftrennung des Leiters nicht erforderlich.
Daraus ergibt sich der weitere Vorteil, dass Maschinen und Geräte während der Messung nicht ausser Betrieb sein müssen.
Mithilfe einer Stromzange lassen sich unter anderem Messungen von Strömen, Spannungen, Widerständen, Kapazitäten, Durchfluss und Frequenzen durchführen. Die Messergebnisse fallen allerdings weniger genau als mit einem normalen Multimeter aus.
Bei der Anschaffung eines Stromzangen-Adapters sind einige Punkte zu beachten:
Nicht jeder Stromzangen-Adapter arbeitet mit jedem Multimeter zusammen, achten Sie daher auf die Kompatibilität. Dazu müssen auch die Anschlüsse passen.
Einige Adapter haben beispielsweise proprietäre Stecker, während andere Modelle einen BNC-Stecker aufweisen und so auch mit einem Oszilloskop verwendet werden können.
Darüber hinaus sollte im Vorfeld feststehen, welche Messgrössen vorliegen und welcher Öffnungswinkel der Stromzange erforderlich ist. Eine Messung kann grundsätzlich nur durchgeführt werden, wenn der Leiter vom Eisenkern vollständig umschlossen ist. Für Heimwerker sind meist schon einfache Stromzangen ausreichen, für den professionellen Einsatz empfehlen sich dagegen höherpreisige Modelle, die über eine DAkkS- oder ISO-Zertifizierung verfügen und eine deutlich höhere Genauigkeit bieten.
Unser Praxistipp: Messungen bei Kabeln mit mehr als einer Ader nicht möglich!
Beachten Sie, dass Sie mit einer Stromzange immer nur Leiter mit einer Ader messen können. Jede Ader erzeugt ein eigenes Magnetfeld. Befinden sich mehrere Adern in einem Kabel, heben sich die unterschiedlichen Magnetfelder gegenseitig auf. Eine induktive Messung ist dann nicht mehr möglich.
FAQ – häufig gestellte Fragen zu Stromzangen-Adaptern
Kann ich mit einem Stromzangen-Adapter auch Messungen an Gleichstromleitungen durchführen?
Eine Messung an Gleichstromleitungen ist nicht mit jeder Stromzange möglich. Sie finden im Handel Modelle, die ausschliesslich AC oder DC messen können, aber auch Geräte, die beides beherrschen. Eine Zange, die nur über eine Spule verfügt, ist lediglich für Wechselstrom geeignet. Für Gleichstrom-Messungen muss das Messgerät über Magnetfeldsensoren verfügen.
Was ist unter der Messkategorie zu verstehen?
Nach IEC/EN 61010-1 werden Stromkreise in die Kategorien CAT I bis CAT IV eingeteilt. Bei einem Messgerät gibt die Messkategorie an, an welchen Stromkreisen Messungen durchgeführt werden dürfen. Ein CAT-I-Gerät ist nur zulässig für Stromkreise, die nicht direkt mit dem Stromnetz verbunden sind. Bei CAT II sind dagegen Messungen an Stromkreisen erlaubt, die direkt mit dem Niederspannungsnetz verbunden sind. Das trifft etwa auf Geräte wie Radios oder Küchenmaschinen zu. Mit einem CAT-III-Messgerät dürfen Messungen an der Gebäudeinstallation durchgeführt werden. Dazu zählen zum Beispiel Verteiler, Schalter oder Steckdosen. Sollen Messwerte unmittelbar an der Niederspannungsinstallation (Zähler, Hauptanschluss etc.) ermittelt werden, ist ein CAT-IV-Gerät zwingend erforderlich.
Was ist ein BNC-Stecker?
Ein BNC-Stecker wird hauptsächlich im Hochfrequenzbereich verwendet. Er verfügt über einen Bajonett-Anschluss, der für einen zuverlässigen Sitz sorgt. Verbaut werden BNC-Stecker in der Regel bei Messgeräten aus dem gehobenen Preissegment.