Amperezange

Eine Amperezange ist ein Messgerät mit dem Stromstärken indirekt gemessen werden können. Es ist also nicht nötig, den Stromkreis für die Messung zu unterbrechen. Meist ist die Amperezange gut am zangenartigen Messelement zu erkennen. Für die Messung muss die Messzange geöffnet und um den stromführenden Leiter herumgelegt werden. Bei geschlossener Zange wird dann die Stromstärke aufgrund der Stärke des um den elektrischen Leiter herum entstandenen elektromagnetischen Feldes bestimmt. Da sich die entstehenden Felder bei Gleich – und Wechselstrom stark unterscheiden, werden in der Amperezange unterschiedliche Prinzipien zur Messung von Gleich- und Wechselstrom genutzt. Wenn auch Gleichströme gemessen werden sollen, muss bei der Auswahl der Amperezange darauf geachtet werden, dass diese auch dafür geeignet ist. Oft ist es sinnvoll, nicht nur die Stromstärke, sondern sofort auch andere elektrische Größen zu überprüfen. Bietet eine Amperezange die Funktionen für die Messung der zusätzlich zu bestimmenden Parameter, dann benötigt man vor Ort kein zusätzliches zweites Gerät. Gerade bei schwierigem Zugang zur Messstelle und beengten Platzverhältnissen ist das ein großer Vorteil.

Auf folgende Kriterien sollte bei der Auswahl einer Amperezange geachtet werden:
- Messung nur für Wechselstrom oder für Gleich- und Wechselstrom
- Messbereich und Auflösung
- Überspannungskategorie und maximaler Spannungswert
- Bauform wegen der messbaren Leitungsquerschnitte
- zusätzliche Messfunktionen
- Darstellungsmöglichkeiten des Displays
- Speicher und Datenübertragungsmöglichkeiten

Messbereiche und Bauformen bei der Amperezange
Eine Amperezange kann entweder nur Wechselstrom oder Wechsel- und Gleichstrom messen. Je nach Einsatzgebiet muss sie für bestimmte Werte der Stromstärke ausgelegt sein. Zum Beispiel gibt es Varianten die nur bis zu maximal 2 Ampere messen können und andere für Stromstärken bis 200 Ampere, 600 Ampere, 1.000 Ampere oder 3.000 Ampere. Bei einer Amperezange mit hohem Maximalwert wird dieser Messbereich meist in verschiedene Teilbereiche untergliedert. Die Messbereichsauswahl kann automatisch oder manuell erfolgen. Oft werden Über- oder Unterschreitungen des Messbereichs im Display angezeigt und gegebenenfalls kann die Amperezange auf den passenden Messbereich umgestellt werden. Je höher die Stromstärke, desto größer ist in der Regel der Leitungsquerschnitt.

Die Größe der Zangenöffnung bestimmt maßgeblich darüber, bis zu welchem Leitungsdurchmesser die Amperezange geeignet ist. Einfache Ausführungen mit fester Gabel können nur auf die Leitung geschoben und dann geschlossen werden. Eine Amperezange mit beweglichen Schenkeln lässt sich meist einfacher handhaben und um die kreisförmigen Leitungen schließen. Für besonders große Querschnitte gibt es für die Wechselstrommessung eine besondere Lösung, die Rogowskispule. Die Rogowskispule ist ein flexibles Kabel, das statt der Zangenschenkel kreisförmig um die zu messende Leitung gelegt wird.

Überspannungskategorien bei einer Amperezange
Um Unfälle durch Spannungsspitzen zu vermeiden, darf nur eine Amperezange eingesetzt werden, die über einen dem Einsatzgebiet entsprechenden Überspannungsschutz verfügt. Nach DIN EN 61010 bzw. IEC 61010 gibt es die vier Überspannungskategorien CAT I, CAT II, CAT III und CAT IV. Die niedrigste Kategorie CAT I ist geeignet für Messungen an netzunabhängigen Stromkreisen, die beispielsweise über Batterien versorgt werden. Die Kategorie CAT II gilt für Stromkreise die über Stecker durch das Niederspannungsnetz versorgt werden und die Kategorie CAT III für stationäre Verbraucher und Verteileranschlüsse. Eine Amperezange, die zur höchsten Kategorie CAT IV gehört, ist auch für Messungen an Zählern und Hauptanschlüssen der Niederspannungsinstallation geeignet. Der für die Amperezange angegebene maximale Spannungswert 300 Volt, 600 Volt bzw. 1.000 Volt gibt an, welche Spannungsspitzen das Gerät erreichen dürfen.

Zusätzliche Messfunktionen mit einer Amperezange
Viele Modelle der Amperezange bieten außer der indirekten Messung der Stromstärke auch die Funktionen eines Multimeters. Sie werden mit zusätzlichen Messspitzen oder Messklemmen geliefert und für diese Messfunktionen genau wie ein Multimeter bedient. Außerdem sind einige Typen der Amperezange auch mit einem oder mehreren Temperaturfühlern ausgestattet, um Temperaturen messen zu können. Viele Modelle haben auch eine praktische Taschenlampenfunktion um dunkle Bereiche auszuleuchten. Zu den spezielleren Funktionen gehören beispielsweise die kontaktlose Spannungs- und Frequenzprüfung für Wechselstrom, Leistungsmessungen und die Messung von Leckströmen. Gerätetypen mit drei oder vier Messzangen erlauben die gleichzeitige Messung mehrerer Phasen.

Zur Messung und Bewertung des Anlaufverhaltens von Maschinen gibt es eine besondere Funktion, die Inrushfunktion. Bei Aktivieren dieser Funktion misst die Amperezange sobald sie einen Strom erkennt in sehr kurzen Zeitabständen, um den Maximalwert des Anlaufstroms zu erfassen. Der höchste gemessene Wert bleibt dabei als Peakwert auf dem Display angezeigt, auch wenn die Stromstärke absinkt.

Displaytypen bei der Amperezange
Auch das Display einer Amperezange ist wichtig für die Funktionalität beim Messen und Auswerten. Von einzeiligen Anzeigen auf denen der Messwert groß und kontrastreich dargestellt wird, bis hin zu Displays zur gleichzeitigen Darstellung von bis zu zehn Messwerten oder Grafikdisplays mit einfacher oder detaillierter Darstellung von Kurvenverläufen gibt es verschiedenste Varianten. Wichtig ist, dass das Gerätedisplay sowohl bei der Messung vor Ort als auch später für die Auswertung, die gewünschten Daten gut erkennbar und detailliert genug darstellt.

Speicher und Datenübertragung bei einer Amperezange
Wenn die Messungen dokumentiert und ausgewertet werden sollen, bietet es sich an, eine Amperezange zu wählen, die die Messdaten im Gerät oder auf einem Wechseldatenträger speichern kann. Der Speicherinhalt kann dann später abgerufen und in Betriebsbücher oder in ein Computerprogramm übertragen werden. So lässt sich der Werteverlauf auswerten und die Ursachen von Unregelmäßigkeiten können leichter klären.

Bei den Speichermöglichkeiten ist zu unterscheiden zwischen gespeicherten Einzelwerten und Messreihen, bei denen in festgelegten gleich langen Zeitabständen wiederholt gemessen wird. Geräte, die die automatische Messung und Speicherung mit festgelegter Taktzeit ermöglichen, bezeichnet man als Datenlogger. Bei einer Amperezange mit Datenloggerfunktion ist darauf zu achten, welche Taktzeiten einstellbar sind und wie viele Datensätze gespeichert werden können. Außerdem gibt es bei einigen Modellen verschiedene Möglichkeiten, den Start und das Ende der Messreihe festzulegen.

Zur Übertragung der gespeicherten Messdaten ist die Amperezange meist mit einer USB-Schnittstelle ausgestattet. Es gibt aber auch Gerätevarianten, bei denen die Werte bequem per Bluetooth auf ein Smartphone, ein Tablet oder einen PC übertragen werden können.