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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Stromzangen für Kabel mit mehreren Adern


Autor: Reisender (Gast)
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Hallo Zusammen,

kennt jemand eine Stromzange, mit welcher man die Ströme eines Kabels 
mit mehreren Leitern messen kann?

Ist soetwas überhaupt möglich?

Sagen wir ich will den Strom in einer Hauptzuleitung messen (5G25). Gibt 
es dauzu eine Zange, welche ich um das gesamte Kabel legen kann?

Grüsse

: Verschoben durch Admin
Autor: Billy der Bastler (Gast)
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>Ist soetwas überhaupt möglich?

Nein. Du wirst schon den Kabelmantel aufschneiden und die Einzelleiter 
auch einzeln messen müssen.

Autor: Volker Schulz (volkerschulz)
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Billy der Bastler schrieb:
>>Ist soetwas überhaupt möglich?
>
> Nein. Du wirst schon den Kabelmantel aufschneiden und die Einzelleiter
> auch einzeln messen müssen.

Falsch.. Es gibt durchaus Zangenmessgeraete, die mit Mehradrigen 
Leitungen zurechtkommen.

Z.B.: http://www.pewa.de/DATENBLATT/DBL_ME_MMC850_DATENB...

Volker

Autor: Ralph Berres (rberres)
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Volkerschulz

Ich habe auch schon gesehen das es sowas gibt. Aber was mich brennend 
interessieren würde wie diese Gerät funktionieren. Wie schaffen die es 
ohne Einzelleitermessung den Strom zu messen? Welches Prinzip steckt 
dahinter?
Ich bin gespannt ob jemand hier eine plausible Erklärung hat, oder es 
sogar weis.

Ralph Berres

Autor: Reisender (Gast)
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OK, dann lässt sich schonmal sagen, dass dies nicht Gang und Gäbe ist. 
:)

Ich nehme an, diese Spezialgeräte sind dann sicherlich auch entsprechend 
teuer?

Grüsse

Autor: Volker Schulz (volkerschulz)
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Ralph Berres schrieb:
> Ich bin gespannt ob jemand hier eine plausible Erklärung hat, oder es
> sogar weis.

Ansatzweise steht's ja in verlinkter Beschreibung:

> Anders als konventionelle Zangenmessgeräte hat das
> MMC850 eine komplexe Matrix der magnetischen Planer-
> Sensorwindungen, um den Strom in den Leitern von
> mehradrigen Kabeln, mit entweder zwei oder drei Adern und
> entweder flachen oder runden Querschnitt, bis zu 100A zu
> errechnen.

Ich gehe also mal davon aus, dass man den Umstand nutzt, dass in einer 
mehradrigen Leitung immer eine Leitung naeher am einen Zangenende liegt 
als die anderen. Somit hebt sich die Induktion quasi "unregelmaessig" 
auf... Definitiv weiss ich es allerdings auch nicht... ;)

Volker

Autor: Volker Schulz (volkerschulz)
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Reisender schrieb:
> OK, dann lässt sich schonmal sagen, dass dies nicht Gang und Gäbe ist.
> :)

Neee, aber die Frage war ja ob jemand sowas kennt und es ueberhaupt 
moeglich sei. ;)


> Ich nehme an, diese Spezialgeräte sind dann sicherlich auch entsprechend
> teuer?

Das von mir verlinkte kostet bei RS €202,00. Wenn Deine Angestellten 
sich die ersten paar Abisolierungen sparen konnten, hat sich das auch 
schon gerechnet. Ich nehme eher an, dass die Genauigkeit unter der 
Messmethode leidet und vielleicht unter bestimmten Umstaenden zum 
Problem werden kann. Aber auch hierzu weiss ich nichts Definitives...


Volker

Autor: Billy der Bastler (Gast)
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>Z.B.: http://www.pewa.de/DATENBLATT/DBL_ME_MMC850_DATENB...

Das sogenannte "Datenblatt" dieser Wunderzange ist ja wohl ein Witz.

Beim "Mehradrigen Modus", der ja noch dazu nur mit ganz bestimmten 
Kabeln und mit maximal drei Adern spezifiziert ist, ist überhaupt keine 
Genauigkeit angegeben.

Dieses Ding ist bedstenfalls ein Schätzgerät, als ernstzunehmendes 
Messmittel kann man das nicht bezeichnen. Gefordert war:

>Sagen wir ich will den Strom in einer Hauptzuleitung messen (5G25).

Das ist mit Sicherheit nicht möglich.

Autor: Volker Schulz (volkerschulz)
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Billy der Bastler schrieb:
>>Z.B.: http://www.pewa.de/DATENBLATT/DBL_ME_MMC850_DATENB...
>
> Das sogenannte "Datenblatt" dieser Wunderzange ist ja wohl ein Witz.
>
> Beim "Mehradrigen Modus", der ja noch dazu nur mit ganz bestimmten
> Kabeln und mit maximal drei Adern spezifiziert ist, ist überhaupt keine
> Genauigkeit angegeben.

Doch... 5% + 10d
Im Vergleich die einadrige Messung: 1.5% + 3d

Im Prinzip kann man aber jede Stromzange als "Schaetzgeraet" einstufen, 
da sie alle einen mehr oder minder grossen Fehler haben...


> Gefordert war:
>>Sagen wir ich will den Strom in einer Hauptzuleitung messen (5G25).

Das schien mir eine von 3 Fragen gewesen zu sein. Die anderen beiden 
waren:

>> kennt jemand eine Stromzange, mit welcher man die Ströme eines Kabels
>> mit mehreren Leitern messen kann?

>> Ist soetwas überhaupt möglich?

Und da ist ein "Nein" schlichtweg falsch...


Volker

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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Einfache Physik. Das Magnetfeld aussen rum ist die Summe aller Stroeme. 
Das magnetfeld fasst man nun mit einem ferritring zusammen. Nun gibt es 
zwei Moeglichkeiten. Man misst das Feld mit einem hinreichend linearen 
Sensor. Oder man bringt eine Kompensationswicklung an und regelt das 
Feld auf Null.

Autor: anonymous (Gast)
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ja hacky, uns ist schon klar wie eine normale Stromzange funktioniert...

In dem Datenblatt steht, dass das Messgerät für bis zu 3-adrige Kabel 
bestimter Bauarten optimiert ist, und alles andere nur "schätzen" kann.
Wenn ein Hersteller in seinem Werbeprospekt schon wörtlich "schätzen" 
schreibt, würde ich annehmen, dass es eher nur "manchmal" funktioniert.

Aufgrund der Fixierung des Kabels in der Zange durch die abgebildeten 
Kunststoffführungen, nehme ich an, dass dies für die Messung relevant 
ist. Normale Stromzangen messen nur die Summe des Feldes und damit den 
Summenstrom aller durchgeführten Leiter. Ich denke, dass bei dieser 
Zange die geometrische Feldverteilung berücksichtige wird (-> mehrere 
verteilte Feldsensoren).

-> Hat man also ein besonderes Kabel mit Schirmung, irgend was koaxiales 
etc, hat die Zange vermutlich keine Chance mehr. Mit einem 5-Adrigen 
Kabel wird das Ding definitiv überfordert sein.

Die Frage die sich mir zusätzlich stellt: Wie soll der Installatör die 
gemessenen Ströme den Adern im Kabel zuordnen? Wer sagt ihm, dass die 16 
A nicht auf dem Schutzleiter fließen ;-)

Autor: Ralph Berres (rberres)
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Verschneiter Tag

Ich war bisher der Meinung, das die Summe aller Magnetfelder sich 
komplett aufhebt, da die Summe aller zugeführten und abgeführten Ströme 
sich auch aufheben. Sonst müßte ja irgendwo ein Leckstrom fließen. Das 
ist doch bei den FI-Schutz Schaltern auch so? oder irre ich mich jetzt 
komplett?

Wenn nicht dann wäre für mich noch am einleuchtesten das man mit kleinen 
Hallsensoren die nicht größer als der Durchmesser einer Ader sind direkt 
an der Ader mißt. Das stelle ich mir aber nicht so einfach vor, weil man 
die Ader nie genau trifft, da man sie ja nicht sieht.

Aber ich lasse mich gerne eines besseren belehren.

Ralph Berres

Autor: Reinhard Kern (Gast)
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Ralph Berres schrieb:
> Ich war bisher der Meinung, das die Summe aller Magnetfelder sich
> komplett aufhebt, da die Summe aller zugeführten und abgeführten Ströme
> sich auch aufheben. ...

Als Physiker müsste dir von vornherein klar sein, dass das eine Näherung 
ist, die ganz genau genommen nur in unendlichem Abstand gilt. Im Nahfeld 
macht sich natürlich das Magnetfeld des am nächsten liegenden Drahtes 
auch am stärksten bemerkbar. Du kannst ja die Feldverteilung durch 
Überlagerung aus den Feldern der einzelnen Adern berechnen, bei genügend 
Informationen lässt sich diese Rechnung auch umkehren. Allerdings kann 
man nicht zwischen den Adern messen, sonst müsste man ja wieder 
aufteilen, aber die Verteilung rund um den Mantel kann dafür schon 
ausreichend sein; das wird wohl auch den Unterschied ausmachen von 3 und 
5 Adern - für 5 reicht die Genauigkeit der Feldvermessung dann nicht 
mehr.

Also Zauberei ist es definitv nicht.

Gruss Reinhard

Autor: Ralph Berres (rberres)
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Reinhard

Das ist vollkommen richtig und hatte es auch so vermutet das mehrere 
kleine Sensoren über den Umfang verteilt angeordnet sind. Mit einen 
einzigen Sensor in Form eines Ringkernes kann man die Feldinhomoginität 
rund um den Leiter wohl nicht vermessen. Aber glauben heist nicht 
wissen.
Glauben tun wir in der Kirche, wissen wenn man Fakten auf dem Tisch hat.

Deswegen hatte ich auch die Frage in den Raum gestellt, weil ich es eben 
nicht weis. Sorry wenn ich dem Reisenden seinen Thread gekapert habe.

Ralph Berres

Autor: Andreas K. (derandi)
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Hab mal auf der Arbeit mit einem billigen Exemplar ein wenig 
herumgespielt, Zuleitung zu einer Heizung (L1 + N) messen hat schon 
prima geklappt, allerdings war die Zange relativ empfindlich was die 
Position des Kabels in der Zange angeht...

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Ralph Berres schrieb:
> Verschneiter Tag
>
> Ich war bisher der Meinung, das die Summe aller Magnetfelder sich
> komplett aufhebt, da die Summe aller zugeführten und abgeführten Ströme
> sich auch aufheben.


dies Märchen hält sich seit Jahren im web.
Tatsache ist aber das die Produktionstoleranzen bei Kabeln eben dazu 
führen, dass sich die Magnetfelder nicht komplett aufheben.

Exakt dieser Effekt wird bei den Zangen genutzt.



> Sonst müßte ja irgendwo ein Leckstrom fließen.

Das ist eine ganz andere Baustelle. Dieser Lapsus sollte Dir klar sein.

> Das
> ist doch bei den FI-Schutz Schaltern auch so?

dto.

>  oder irre ich mich jetzt
> komplett?
>

Du vermischt da zuvieles.
Lös Dich einfach von der Vorstellung, das ein einfaches industrielles 
Standardkabel nach außen kein Magnetfeld hat wenn Strom hindurchfließt.



> Glauben tun wir in der Kirche, wissen wenn man Fakten auf dem Tisch hat.


Adreas Klemair und Volker haben ja die Fakten auf den sprichwörtlichen 
Tisch gelegt.

Die Interpretation mag Dir ja vielleicht zu schwammig sein, aber das 
Glaubensthema kann man ab da abhaken.

Autor: Ralph Berres (rberres)
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Andrew

Der einzige Fakt den ich erkennen kann, ist das es solche Geräte gibt, 
und sie offensichtlich mehr oder weniger gut funktionieren.

Volker vermutet auch nur ( wie ich auch ) und Andreas ist ein Anwender 
von solch ein Gerät. Man könnte jetzt Rückschlüsse aus seinen 
Feststellungen ziehen, also ebenfalls erst mal Vermutungen.


Ein FI-Schalter ist letztlich auch nur eine Art Zangenstrommesser, wo 
die Differenz zwischen ab und zufließenden Strom gemessen und 
ausgewertet wird.
In sofern ist die Baustelle soviel anders auch nicht.

Aber wie du schon geschrieben hast sind die magnetischen Felder nicht 
gleichmäßig über den Umfang des Kabels verteilt. Diesen Umstand scheint 
man auszunutzen. ( Wieder eine Vermutung von mir und damit zunächst eine 
Glaubensfrage ). Wissen tue ich es nicht wirklich, und bisher konnte 
hier wohl noch niemand die Frage wirklich beantworten.

Aber ich werde mal danach googlen, vielleicht gibt es ja doch eine
hieb und stichfeste Erklärung ( falls es nicht bei dem Hersteller unter 
geheime Verschlusssache abgelegt ist ).

Ralph Berres

Autor: Andreas K. (derandi)
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Diese Zangen gibts noch nicht lange, und die, die es gibt, sind noch 
recht wählerisch in der Anwendung und mit größeren Messfehlern behaftet.
Da steckt wohl zum einen viel Know-How drin und zum anderen viel 
Rechenpower, was anderes als besagtes Nahfeld wirds wohl auch kaum sein. 
Kristallkugeln passen nicht in Stromzangen.

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