Stromzange - misst nicht nur Ampere
Für die Stromzange gibt es die unterschiedlichsten Bezeichnungen:
- Strommesszange
- Amperezange
- Messzange
- Zangenamperemeter
- Zangenmultimeter
- Zangenstrommesser
Um nur einige zu nennen. Gemeint ist aber meist dasselbe. Klassischerweise kann man mit einer Stromzange Strom messen. Ursprünglich handelt es sich bei der Stromzange um eine Weiterentwicklung des Voltmeters. Sie entstand, um Messungen zu ermöglichen, ohne das Messgerät vorab im Stromkreis integrieren zu müssen, wie es bspw. beim Voltmeter oder beim Multimeter der Fall ist. Kurz zusammengefasst ist ihr Hauptzweck die berührungslose Ermittlung von Stromflüssen.
Weil Sie als Elektriker aber nicht nur Strommessungen durchführen, sondern auch viele weitere Größen ermitteln müssen, hat man die Stromzange mit der Zeit anwenderorientiert erweitert: In heute gängigen Geräten gibt es zusätzliche Messleitungen für die Ermittlung weiterer Größen. Dazu zählen klassische Einheiten, die auch ein Multimeter misst. Nämlich Volt und Ohm. Außerdem gibt es Geräte, die weitere Größen wie Temperatur oder Kapazität ermitteln können.
Also wurde die Spezialzange für Strommessungen nach und nach zu einem multifunktionalen Messgerät ähnlich dem Multimeter weiterentwickelt. Nimmt man es genau, so ist die Bezeichnung "Zangenmultimeter" für dieses Gerät wohl am zutreffendsten. Weil es landläufig aber unter „Stromzange“ oder "Strommesszange" bekannt ist, werden im Folgenden diese Begriffe verwendet.
Von modernen Stromzangen können weitere sehr spezialisierte Zangen, wie zum Bespiel die Leckzangen, abgegrenzt werden. Sie sind nicht Inhalt der folgenden Informationen.
Die multifunktionale Strommesszange hebt sich durch einige Punkte von anderen multifunktionalen Messgeräten ab. Außerdem gibt es zahlreiche Merkmale, die beim Kauf zu berücksichtigen sind
Im Folgenden erfahren Sie:
Wie ist die Stromzange aufgebaut?
Die Hauptkomponenten der Stromzange sind die backenförmigen Messklemmen, die an eine Zange erinnern. Sie können die Backen in der Regel über einen Hebel an der Seite des Gehäuses der Stromzange aufdrücken. Die Kabel oder Leiter, die Sie messen wollen, müssen Sie dann zwischen die Backen klemmen.
Unter den isolierten Backen befindet sich ein Messkern meist aus Eisen oder Ferrit, der das magnetische Feld misst, welches Leiter/Kabel umgibt, wenn sie Strom führen. Nach der Ermittlung des elektrischen Feldes bestimmt das Gerät indirekt die Stromstärke. Der Messkern unterscheidet sich, je nach Ausführung der Stromzange. Stromzangen, die NUR Wechselstrom messen, benötigen keine zusätzlichen Bauteile im Messkern. Die Stromstärke kann mit Hilfe des wechselnden Magnetfeldes bestimmt werden. Möchten Sie mit Ihrer Stromzange auch Gleichstrom messen, benötigen Sie eine Allstromzange. Gleichströme erzeugen kein wechselndes Magnetfeld. Es ist stationär. Deswegen ist im Messkern solcher Allstromzangen ein kleiner Luftspalt mit einem sogenannten Hall Sensor positioniert. Der Sensor sorgt dafür, dass letztlich die Stromstärke ermittelt werden kann.
Messen mit der Stromzange
Hauptzweck der Stromzange war ursprünglich die Messung von Strom. Moderne Geräte können, wie eingangs erwähnt, viele weitere der folgenden Messungen durchführen. Ihr Anwendungsbereich gibt vor, welche Funktionen Sie benötigen. Also welche Messarten die Stromzange abdecken muss. Innerhalb der verschiedenen Messarten ist dann entscheidend, wie groß der Messbereich sein muss. Also, ob Sie beispielsweise häufig Messungen am unteren Ende der Skala im Mikro- oder Milli-Ampere Bereich durchführen. Oder, ob Sie häufig stärkere Ströme messen.
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Strom
Die Stromzange misst Strom, wie oben in aller Kürze zusammengefasst, indirekt über das Magnetfeld, welches elektrische Leiter umgibt. Es gibt zwei wichtige Punkte, die sich auf die Strommessung auswirken:
- Das Kabel oder der Leiter, für das der Strom gemessen wird, muss durch die Backen passen. Die Größe der Zangenöffnung ist also ausschlaggebend dafür, ob das Messobjekt überhaupt gemessen werden kann oder nicht. Für Messungen von großen Kabeln, ist es also notwendig eine Strommesszange mit ausreichend großer Zangenöffnung zu nutzen. In der Betriebselektrik ist ein Zangenumfang von 30mm ausreichend.
- Im unteren Bereich der Stromstärke, nämlich mA oder µA sind Strommesszangen oft nicht genau genug. Je niedriger die Stromstärke ist, desto geringer ist das magnetische Feld das den Leiter/Kabel umgibt. Außerdem stören dann äußere Einflüsse das ohnehin schon geringe Magnetfeld ganz besonders. Daher können viele (billige) Zangen, die ohne Tiefpassfilter auskommen, kleine Ströme nicht mehr zuverlässig erfassen. Mehr dazu lesen Sie weiter unten im Kapitel "Worauf Sie beim Kauf Ihrer Stromzange achten sollten."
Für Messungen beim Heimwerken sind die meisten am Markt erhältlichen Zangen geeignet. Kleine Ströme im Mikro-Ampere Bereich müssen zuhause quasi nicht gemessen werden. Allerdings handelt es sich bei der Stromzange um ein Gerät, das für den professionellen Einsatz gedacht ist. Für den Heimgebrauch sind die Geräte meist mit unnötig vielen Funktionen ausgestattet und daher zu teuer.
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Spannung
Im DIY und Heimgebrauch ist ein Messbereich bis 600V AC /DC ausreichend. Im professionellen Umfeld sollten es mindestens 1000V AC/DC sein. Besonders, wenn Sie Photovoltaikanlagen installieren oder im Bereich der E-Mobilität arbeiten. Damit Sie für diese Zukunftstechnologien adäquat ausgerüstet sind, sollten Sie für die DC Seite sogar einen Messbereich bis 1500V messen können. Die Wiha Stromzange deckt diesen Bedarf heute schon ab!
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Widerstand
Achten Sie auf hochohmige Geräte, wenn Sie häufig an Solar- und Photovoltaikanlagen, im Bereich der Elektromobilität oder in der Sanitär und Heizungsbranche arbeiten. Messungen im Kilo Ohm Bereich sollten dann Pflicht sein. Den Messbereich der Einheit Ohm im Heimgebrauch decken bereits günstige Stromzange ab.
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Frequenz, Temperatur, Kapazität und weitere Messarten
Manche Stromzangen verfügen darüber hinaus noch über weitere Messarten. Diese sind in der Regel nur im Profibereich wirklich notwendig. Anwendungsgebiet und damit verbunden der Messbereich sind auch dann kaufentscheidend.
Messkategorien
Wie alle Prüfgeräte, wird auch die Strommesszange in vier verschiedene Messkategorien eingeteilt. Die Messkategorie gibt Auskunft darüber, für welche Anwendung und unter welcher Spannung die Strommesszange zum Einsatz kommen darf.
| CAT I | Messungen an Stromkreisen, die keine direkte Verbindung zum Netz haben (Batteriebetrieb). |
| CAT II | Messungen an Stromkreisen, die eine direkte Verbindung mittels Stecker mit dem Niederspannungsnetz haben, z. B. Haushaltsgeräte, tragbare Elektrogeräte. |
| CAT III | Messungen innerhalb der Gebäudeinstallation (stationäre Verbraucher mit nicht steckbarem Anschluss, Verteileranschluss, fest eingebaute Geräte im Verteiler), z. B. Unterverteilung. |
| CAT IV | Messungen an der Quelle der Niederspannungsinstallation (Zähler, Hauptanschluss, primärer Überstromschutz), z. B. Zähler, Niederspannungfreileitung, Hausanschlusskasten. |
Weitere Informationen finden Sie auf der Kategorieseite der Multimeter unter diesem Link:
Vorteile einer Stromzange gegenüber dem Multimeter
Vorteil 1:
Bei der Messung mit einem Multimeter müssen die Messspitzen in der Regel in den Messkreis integriert werden. Somit müssen Sie den Messkreis auftrennen, was zeitintensiv ist und auch ein Sicherheitsrisiko mit sich bringt, weil der Stromkreis frei liegt. Dahingegen können Sie Messungen mit einer Stromzange vornehmen, ohne den Messkreis aufbrechen zu müssen. Sie messen also schneller, komfortabler und auch sicherer, weil der Stromkreis geschlossen bleibt.
Vorteil 2:
Aus Vorteil 1 ergibt sich: Sie können mit der Stromzange auch Messungen im laufenden Betrieb vornehmen. Das hat neben der schnelleren Messung auch den Vorteil, dass Maschinen nicht gestoppt werden müssen und so z.B. Produktionsabläufe weiter ungestört ablaufen können. Ganz besonders vorteilhaft ist das also für den Betriebselektriker.
Vorteil 3:
Während die meisten Multimeter Stromstärken bis 10 oder maximal 20 Ampere messen können, kann eine Stromzange zwischen 400 und 600 Ampere messen. Für sehr spezielle Anwendungen, bei denen noch höhere Amperewerte ermittelt werden müssen, müssen Sie zu sehr speziellen Strommesszangen greifen.
Nachteile einer Stromzange gegenüber dem Multimeter
Die Stromzange ist insbesondere für die Messung hoher Ströme geeignet. Die indirekte Ermittlung der Stromgröße bringt folgenden Nachteil mit sich: Für Messungen von Stromgrößen im Mikro- oder Milli-Ampere Bereich sind insbesondere günstige Modelle sehr ungenau. Und daher auch oft unbrauchbar. Benötigen Sie also eine Strommesszange, die auch Ampere im Mikrobereich misst, müssen Sie mit einem höheren Anschaffungspreis rechnen. Techniken wie z.B. ein Tiefpassfilter, der Störsignale filtert, damit kleine Ströme präzise gemessen werden können, haben ihren Preis.
Die Stromzange als ergänzendes Messgerät
Bei der Fehlersuche an elektrischen Anlagen müssen oft Spannung und Strom gleichzeitig ermittelt werden. Egal welches Messgeräte Sie im Einsatz haben, i.d.R. kann immer nur eine Messung ausgeführt werden. Es sei denn sie verfügen über ein Gerät mit mehreren Mess-Kanäle. Aus Kostengründen besitzen die meisten Elektriker kein solches Gerät. Daher macht Sinn, zusätzlich zu einem Gerät, welches die Spannung ermittelt, ein weiteres Gerät für die Messung von Strömen zur Verfügung zu haben. So können Sie zwei Messungen gleichzeitig vornehmen.
Merke:
Für die Feststellung von Spannungsfreiheit ist in Deutschland, Österreich der Schweiz und einigen weiteren Ländern nach DIN EN 61243-3 VDE 0682-401 ausschließlich ein zweipoliger Spannungsprüfer zugelassen. Alle Informationen diesem Prüfgerät finden Sie auf der Kategorieseite „zweipoliger Spannungsprüfer“.
Worauf Sie beim Kauf Ihrer Stromzange achten sollten
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Anwendung, Messbereich und Messkategorie
Am wichtigsten ist sicherlich Ihr Einsatzzweck und abhängig davon, welchen Messbereich sie benötigen. Damit einhergehend sind die jeweiligen Messkategorien zu beachten. Schauen Sie insbesondere auf das untere Ende der Messskala, wenn Sie oft sehr kleine Ströme messen müssen. -
Größe der Zangenbacken
Denken Sie bereits vor der Anschaffung darüber nach, wie groß die Leitungen hauptsächlich sind, die Sie messen müssen. Anderenfalls kann es passieren, dass das Messobjekt nicht mit der Zange gegriffen werden kann.
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Multifunktionales Messen
Müssen Sie neben Ampere häufig weitere elektrische Größen, wie Spannung, Widerstand, Kapazität etc. ermitteln? Dann achten Sie darauf, dass Ihre Strommesszange klassische Multimeter-Funktionen bietet. So können Sie unter Umständen auf weitere Messgeräte verzichten. Oft macht es Sinn, die Strommesszange für parallel laufende Messungen zusätzlich zu einem Spannungsprüfer oder einem Multimeter einzusetzen.
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LPF: Tiefpassfilter
Ein LPF-Tiefpassfilter ist sinnvoll. Dieser ermöglicht insbesondere im niedrigen Amperebereich präzise Messergebnisse, weil der Filter Störsignale eliminiert.
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TRUE-RMS Messung
Verfügen Stromzangen über eine TRUE-RMS Funktion misst das Gerät genauer, wenn die Sinusform einer Wechselstroms vom Ideal abweicht, sprich, wenn sie verzerrt ist, nicht der typischen Sinuskurve entspricht oder gestört ist. Die Messergebnisse sind also aussagekräftiger und korrekter als bei Geräten, die lediglich eine RMS Funktion nutzen. Die TRUE-RMS Funktion wird auch mit TRMS abgekürzt. Sie ist für alle Fachkräfte der Betriebselektrik wichtig.
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Display
Vor allem wenn Sie bei schlechten Lichtverhältnissen messen, lohnen sich beleuchtete LCD Display. So können Sie das Ergebnis immer komfortabel ablesen.
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Taschenlampenfunktion
Ebenfalls sehr komfortabel für Arbeiten in schlecht beleuchteter Umgebung.
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Data Hold Funktion
Die Data-Hold Funktion speichert Messwerte auf dem Gerät. Das ist insbesondere sinnvoll, wenn der Messwert nicht direkt abgelesen werden kann, weil Sie an beengten Stellen messen. Außerdem können Sie die gespeicherten Werte oft auch mit anderen Messwerten verglichen werden.