23.05.2023

6 Minuten

Strom messen – Anwendungsbereiche und Tipps

In Industrie, Fahrzeugtechnik und vielen anderen Bereichen der Wirtschaft müssen Fachexpert*innen regelmässig und für unterschiedliche Zwecke Strom messen. Dabei kommt es auf zuverlässige Messwerte und Effizienz, aber auch auf die Arbeitssicherheit an. Folgende Tipps sollen Ihnen helfen, sicher zu arbeiten und Lösungen für bestimmte Messprobleme zu finden.

  

An Arbeitssicherheit denken

  

Bei Arbeiten an elektrischen Anlagen besteht die Gefahr von Unfällen durch Stromschlag oder Lichtbogen. Achten Sie deshalb ganz besonders auf die Arbeitssicherheit und halten Sie Vorschriften streng ein. Messtechnik und Werkzeuge müssen sich für den jeweiligen Zweck eignen. Wenn Sie in einer unbekannten Umgebung Strom messen, überprüfen Sie diese vorher gründlich auf Gefahrenquellen. Die Beleuchtung sollte es erlauben, dass Sie den Messpunkt klar erkennen.

Wo es möglich ist, nutzen Sie Tastkopfverlängerungen. Denn damit vergrössern Sie den Abstand Ihrer Hände zum stromführenden Leiter. Führen Sie Arbeiten mit einem erhöhten Risiko nie allein durch, damit Sie im Notfall schnell Hilfe erhalten. Legen Sie für die Arbeit Schmuck sowie Armbanduhr ab und stellen Sie sich auf eine Isolationsmatte. Bei Gefahr von Verbrennungen oder Druckwellen durch Explosionen tragen Sie Ihre persönliche Schutzausrüstung. Diese kann aus Schutzbrille oder -visier, flammhemmender Kleidung, Handschuhen, Helm und Gehörschutz bestehen. Grundlage für die Auswahl der einzelnen Komponenten ist eine Gefährdungsbeurteilung für die entsprechende Arbeitsaufgabe. Arbeitgeber*innen müssen ihren Angestellten diese Ausrüstung zur Verfügung stellen.

Messkategorie beachten

  

Messtechnik wird aus Sicherheitsgründen in vier Kategorien eingeteilt. Diese finden Sie zusammen mit der Maximalspannung auf dem Gerät und in der Bedienungsanleitung. Die einzelnen Messkategorien eignen sich für folgende Anwendungsbereiche:

CAT I

keine Verbindung zum Netz (batterie- oder akkubetrieben, Kfz-Elektrik)

Schutzkleinspannung (Stromversorgung durch Trafo mit maximal 50 V Wechselspannung oder 120 V Gleichspannung)

CAT II

Verbindung mit Niederspannungsnetz (zum Beispiel Waschmaschine, Kühlschrank, Computer, Steckdosen mit mehr als 10 Meter Entfernung von CAT-III-Anschluss der mehr als 20 Meter von CAT-IV-Anschluss)

CAT III

Gebäudeinstallationen (Beleuchtungssysteme, Verteiler, kurze Zuleitungen, stationäre Verbraucher, Steckdosen für grosse Lasten)

CAT IV

Niederspannungsverbindung zum Elektrizitätswerk (Freileitung zum Gebäude, Hauptanschluss eines Hauses, Hauptsicherung, Stromzähler)

Sie dürfen weder Messgeräte noch Messleitungen für Anlagen einer höheren Kategorie verwenden. Falls Sie keine Angabe auf der Messtechnik finden, gilt CAT I. Oft eignet sich ein Messgerät in Abhängigkeit von der Maximalspannung für 2 unterschiedliche Kategorien.

Passende Messleitungen verwenden

  

Auch die Messleitungen müssen mindestens der Kategorie des Messgeräts entsprechen und sich für den jeweiligen Zweck eignen. Achten Sie besonders darauf, wenn Sie Messleitungen verwenden, die nicht im Lieferumfang des Messgerätes enthalten waren. Auch die Messspitzen müssen für den jeweiligen Einsatzzweck konzipiert sein.

Verwenden Sie Messleitungen in verschiedenen Farben, damit es nicht zu Verwechslungen kommt. Empfehlenswert ist eine doppelte Isolation. Diese Leitungen haben 2 Isolationsschichten in Kontrastfarben. Wenn die äussere beispielsweise durch Knicken, Einklemmen oder Abnutzung beschädigt wurde, sehen Sie die Farbe der inneren Isolation. Dann ist es Zeit, die Messleitung auszutauschen. 

 

 

Messgerät richtig einstellen

   

Bevor Sie mit einem Multimeter Strom messen, stellen Sie den Messbereich ein. Sie dürfen ihn auf keinen Fall zu klein wählen, denn das kann das Gerät beschädigen. Wenn Sie den Messwert zu Beginn schlecht abschätzen können, wählen Sie zunächst einen grossen Messbereich. Verkleinern Sie ihn bei den folgenden Messungen schrittweise, bis Sie die gewünschte Genauigkeit erreichen.

Bedenken Sie bereits beim Kauf eines Messgeräts, welche Messbereiche es abdecken soll. Digitale Geräte sollten das Messergebnis mit genügend Nachkommastellen anzeigen können. Mit einem Multimeter können Sie nicht nur Strom messen, sondern auch andere Grössen wie die Spannung oder den Widerstand. Bei Conrad finden Sie auch Modelle mit noch mehr Funktionen. Stellen Sie deshalb vorab ein, was Sie messen möchten und ob Wechsel- oder Gleichstrom anliegt.

Messdaten speichern und auswerten

   

Häufig ist es notwendig, Messwerte zu protokollieren und zu analysieren. Auf dieser Grundlage können Sie zum Beispiel Anlagen überwachen, Störungen entdecken und die Ursachen dafür herausfinden. Daten für die Forschung und Entwicklung lassen sich auf diese Weise ebenfalls gewinnen. 

Dafür finden Sie bei Conrad Multimeter mit Datenlogger, die Messwerte intern speichern können. Oft haben diese Geräte ein Display zur Anzeige grafischer Auswertungen, sodass sich Störungen schnell erkennen und beseitigen lassen.

Aber auch die Übertragung der Werte auf einen Computer ist möglich. Daneben gibt es auch separate Datenlogger, die Strom messen. Die gespeicherten Messwerte lassen sich auf verschiedenen Wegen auf einen Computer oder Server übertragen. Dafür eignen sich entweder SD-Karte, USB-Stick oder die direkte Übermittlung per LAN, WLAN oder Funk. Der Vorteil dieser Geräte ist, dass sie unabhängig von einem Computer arbeiten. Einige Modelle haben ein Display oder können beim Über- beziehungsweise Unterschreiten bestimmter Werte eine SMS senden. 

Die Stromversorgung erfolgt durch eine Batterie oder einen Akku. Für die Datenauswertung am PC gehört eine passende Software zum Lieferumfang.

Einige Datenlogger sind auch speziell für die Überwachung des Energieverbrauchs konzipiert. So ist es möglich, den Verbrauch einzelner Maschinen, Anlagen oder Gebäude zu überwachen. Auf dieser Grundlage lassen sich zum Beispiel Abrechnungen erstellen oder Optimierungspotenziale entdecken.

 

 

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Stromfluss in Leitungen und Stromschienen ermitteln

  

Eine Stromzange, auch Messzange genannt, ist ein äusserst nützliches elektrisches Messgerät. Mit ihrer Hilfe kann man Spannung und Strom messen, ohne den Stromkreis unterbrechen zu müssen. Im Gegensatz zum Einsatz eines Multi- oder Amperemeters, bei dem der Stromkreis unterbrochen werden muss, bietet die Stromzange eine praktische Lösung in Situationen, in denen ein Stillstand des Betriebsablaufs nicht möglich ist, beispielsweise in einer laufenden Produktionsanlage. Die Stromzange ermöglicht die indirekte Messung der Stromstärke anhand des Magnetfelds, das einen elektrischen Leiter umgibt. Die Strommesszange ist mit einem teilbaren Eisenkern ausgestattet, mit dem man die Leitung oder die Stromschiene umschliessen kann. Dadurch wird eine zuverlässige Messung ohne Beeinträchtigung des Stromflusses erreicht. 

Die Stromzange ist somit ein unverzichtbares Werkzeug für Elektriker*innen und Techniker*innen, um präzise und sichere Messungen durchzuführen, selbst in Situationen, in denen eine Unterbrechung des Stromkreises nicht möglich ist.

Stromzangen eignen sich für Wechselstrom, einige Modelle zusätzlich auch für Gleichstrom. Um ein Stromzangen-Multimeter handelt es sich, wenn das Gerät noch weitere Grössen ausser der Stromstärke messen kann. Meist sind das die Spannung und der Widerstand. Dafür müssen Sie separate Messleitungen anschliessen.

Auf Leiterplatten Strom messen

  

Wenn Sie auf einer Leiterplatte entweder eine Durchgangsprüfung durchführen oder die Stromstärke messen möchten, arbeiten Sie mit Prüfspitzen. Diese eignen sich für sehr kleine Kontaktflächen. Mit einer Durchgangsprüfung testen Sie, ob zwischen 2 Punkten überhaupt Strom fliesst. Dafür können Sie ein Multimeter verwenden, das eine Zusatzfunktion zur Durchgangsprüfung bietet. Diese Tests dienen häufig der Fehlersuche. Die Stromversorgung muss während der Messung abgeschaltet sein.

Wenn Sie auf Leiterplatten indirekt den Strom messen möchten, verwenden Sie ein Oszilloskop. Dieses registriert zwar primär Spannungsverläufe. Daraus lässt sich jedoch die Stromstärke ableiten. Sie können dafür einen Stromtastkopf verwenden, der das um den Leiter entstehende Magnetfeld misst. Eine andere Möglichkeit besteht darin, einen Widerstand (Strom-Shunt) in den Schaltkreis einzubauen. Sie messen dann den Spannungsabfall am Widerstand und berechnen daraus die Stromstärke.

Potenzial einer Wärmebildkamera nutzen

  

Mit einer Wärmebildkamera können Sie nicht nur Wärmebrücken an Gebäuden erkennen. Sie eignet sich ebenso zur Überprüfung von elektrischen Anlagen aus sicherer Entfernung. Es gibt Multimeter für den professionellen Einsatz, die über eine integrierte Wärmebildkamera verfügen. Sie erkennen mit diesem Gerät ungewöhnliche Wärmeentwicklungen, zum Beispiel an Hochspannungsanlagen oder Transformatoren. Diesen Auffälligkeiten können Sie dann näher auf den Grund gehen. So lassen sich Probleme rechtzeitig erkennen und beheben, bevor grössere Schäden entstehen.

Passende Messtechnik auswählen

  

Bevor Sie Geräte und Zubehör zum Strom messen kaufen, überlegen Sie genau, wofür Sie diese verwenden werden. Ein beliebtes Messgerät ist das Multimeter, das es bei Conrad in einfachen Ausführungen, aber auch mit vielen Zusatzfunktionen gibt. Einige Messgeräte können unter anderem neben Stromstärke, Spannung und Widerstand auch Kapazitäten und Frequenzen messen oder Dioden testen. Sie haben die Wahl zwischen analoger und digitaler Anzeige.

Achten Sie auf Messbereiche, die zu Ihren Anwendungen passen. Es gibt sehr leistungsfähige mobile Geräte. Wenn Sie jedoch ausschliesslich in einer Werkstatt oder einem Labor Strom messen möchten, eignet sich auch stationäre Messtechnik. Diese hat häufig ein grösseres Display und ermöglicht hohe Messgenauigkeiten in Verbindung mit vielen Funktionen.

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