DE4207442A1

DE4207442A1 - Strommesszange und verfahren zum kalibrieren derselben

Info

Publication number: DE4207442A1
Application number: DE19924207442
Authority: DE
Inventors: Joachim Dipl Ing Brunswick
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1992-03-09
Filing date: 1992-03-09
Publication date: 1993-09-16
Also published as: EP0560148A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Strommeßzange. Sie be zieht sich weiterhin auf ein Verfahren zum Kalibrieren einer Strommeßzange, die zur Messung des Stroms in einem Verbrau cherkabel vorgesehen ist.

Strommeßzangen sind an sich bekannt. Sie sind im Handel er hältlich. Es gibt sie zur Messung von Wechselstrom; dann beruhen sie in der Regel auf einem induktiven Meßverfahren. Es gibt sie auch zur Messung von Gleichstrom; dann bedienen die sich in der Regel einer Hall-Sonde. Vorliegend werden in erster Linie Strommeßzangen für die Wechselstrommessung be trachtet.

In der Praxis hat sich nun gezeigt, daß Meßfehler auftreten können. Diese sind häufig auf einen kleinen Luftspalt zwi schen den beiden Hälften der Strommeßzange zurückzuführen. Mit anderen Worten, im Betrieb ist nicht immer gewährleistet, daß in die beiden Hälften nach dem Umschließen einer Ader eines zu messenden Anschlußkabels eng aufeinander liegen. Ein Luft spalt von nur 0,1 mm kann z. B. bereits einen Fehler von bis zu 15% in der Meßanzeige hervorrufen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Strommeßzange so auszurüsten, daß ein solcher Luftspaltfehler erkannt wer den kann. Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum schnellen Kalibrieren einer Strommeßzange auch während des Meßeinsatzes anzugeben.

Die erstgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Strommeßzange durch eine Einrichtung zur Kalibrierung gelöst. Diese Einrichtung zur Kalibrierung kann dabei insbesondere eine Konstantstromquelle umfassen, die an ein Kalibrierkabel anschaltbar ist, das durch die Zangenschließöffnung hindurch führbar ist. Bevorzugt ist vorgesehen, daß die Kalibrier- Einrichtung mit der Strommeßzange körperlich integriert ist, beispielsweise im Handgriff. Alternativ kann die Kalibrier- Einrichtung mit einem kurzen Verbindungskabel in der Nähe der Strommeßzange untergebracht sein.

Zur Lösung der zweitgenannten Aufgabe ist ein Verfahren zum Kalibrieren einer Strommeßzange, die zur Messung des Stroms in einem Verbraucher vorgesehen ist, erfindungsgemäß da durch gekennzeichnet,

a) daß die Strommeßzange mit ihrer Zangenschließöffnung um das stromlose Verbraucherkabel und um ein Kalibrierkabel gelegt wird,
b) daß dem Kalibrierkabel ein vorgegebener Kalibrierstrom aufgeschaltet wird, und
c) daß der Kalibrierstrom mit dem von der Meßeinrichtung angezeigten Sekundärstrom verglichen wird.

Bei einer Abweichung zwischen Kalibrierstrom und Sekundär strom wird danach die richtige Anbringung der Strommeßzange kontrolliert, und ein eventueller Luftspalt wird beseitigt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden an hand von zwei Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Strommeßzange im Blick auf die Seite und

Fig. 2 eine perspektivisch dargestellte Strommeßzange mit Meßeinrichtung und Einrichtung zur Kalibrierung am Zulei tungskabel eines Verbrauchers.

Nach Fig. 1 umfaßt eine Strommeßzange 2 zwei Hälften 4, 6, die an einer Drehachse 8 zusammengefaßt sind. Die Strommeß zange 2 umfaßt weiterhin eine Zangenschließöffnung 10 kreis runden oder angenähert kreisförmigen Querschnitts, in der sich - parallel zueinander - ein Verbraucherkabel 12 und ein Kalibrierkabel 14 befinden. Mittels des Kalibrierkabels 14 und einer im folgenden näher erläuterten Einrichtung zur Ka librierung kann festgestellt werden, ob eine Meßabweichung vorliegt und ob sich somit zum Beispiel ein Luftspalt 16 zwischen den beiden Hälften 4 und 6 befindet. Die elektri schen Anschlüsse für die Strommeßzange 2, die zu einer kon ventionellen Meßeinrichtung führen, sind mit 18 und 20 be zeichnet.

Bei dem Verbraucherkabel 12 kann es sich um die Anschlußader eines elektrischen Drehstrom- oder Wechselstromverbrauchers handeln, also beispielsweise um die Phase T eines Drehstrom- Motors 22, wie er in Fig. 2 dargestellt ist. Die beiden an deren Phasen sind mit R und S bezeichnet.

Nach Fig. 2 ist die Strommeßzange 2 mit ihren Anschlüssen 18, 20 an eine Meßeinrichtung 24 angeschlossen, die im we sentlichen ein Anzeigegerät 26 in Form eines Strommeßgeräts umfaßt. Im Betrieb des Motors 22 wird mit diesem Anzeigege rät 26 der in der Phase T fließende Meßstrom I_M angezeigt. Vorliegend wird das Anzeigegerät 26 mit Hilfe einer Einrich tung 30 zur Kalibrierung kalibriert, und das Vorhandensein eines eventuell vorhandenen Luftspalts 16 oder einer anderen Fehlerursache kann vor der eigentlichen Strommessung erkannt werden. Nach Beseitigung dieses Luftspalts 16 oder der ande ren Fehlerursache ist sichergestellt, daß das Anzeigegerät 26 im Sekundärkreis der Strommeßzange 2 richtig anzeigt.

Die Einrichtung 30 zur Kalibrierung umfaßt das bereits er wähnte Kalibrierkabel 14, das durch die Zangenschließöffnung 10 geführt ist. Mit ihm in Reihe geschaltet ist ein Prüfge rät oder Strommeßgerät 32, das in Reihe liegt zu einer Kali briertaste 34, einem Begrenzungswiderstand 36 und einer Kon stantstromquelle 38 in Form eines Stromtransformators 40, der primärseitig an eine Spannungsversorgung 42, insbeson dere an das übliche Netz von 220 V und 50 Hz, angeschlossen ist. Die Einrichtung 30 zur Kalibrierung steht beim Meßein satz unmittelbar am Ort der Strommessung zur Verfügung. Dazu kann sie bevorzugt in einen Handgriff der Strommeßzange 2 eingebaut sein, was in Fig. 1 durch einen gestrichelten Block 30 angedeutet ist. Alternativ kann sie auch über ein kurzes Verbindungskabel mit dem eigentlichen Kalibrierkabel 14 verbunden und gegebenenfalls auch in die Meßeinrichtung 24 integriert sein.

Bei der Strommessung mittels der Strommeßzange 2 mit Eigen kalibrierung gemäß Fig. 2 werden bevorzugt die folgenden Verfahrensschritte durchgeführt:

a) Der Verbraucher, vorliegend also der Motor 22, wird stromlos geschaltet.
b) Sodann wird die Strommeßzange 2 um das Verbraucherkabel 12, vorliegend also um die Phase T der Ader des An schlußkabels des Motors 22, gelegt.
c) Anschließend wird über die Kalibriertaste 34 ein vorge gebener Wechselstrom I_K im Kalibrierkabel 14 eingeschal tet. Dieser führt infolge induktiver Wechselwirkung zu einem Sekundärstrom I_M′ in der Strommeßzange 2.
d) Sodann wird der Wert des Kalibrierstroms I_K mit dem Se kundärstrom I_M′ der Strommeßzange 2 verglichen. Bei Ab weichung der beiden Werte voneinander kann ein Luftspalt fehler oder ein anderer Fehler vorliegen. Daher wird dann vor allem die richtige Anbringung der Strommeßzange 2 kontrolliert. Der gefundene Fehler wird korrigiert, damit auch die Meßanzeige. Bei Übereinstimmung der beiden Werte ist die Meßeinrichtung 24 meßbereit.
e) Nunmehr kann - bei gelöster Kalibriertaste 34 - der Ver braucher 22 eingeschaltet und der Strom in der Phase T richtig gemessen werden.

Claims

1. Strommeßzange (2), gekennzeichnet durch eine Einrichtung (30) zur Kalibrierung derselben.

2. Strommeßzange nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Einrichtung (30) zur Kalibrierung eine Konstantstromquelle (38) umfaßt, die an ein Kalibrierkabel (14) anschaltbar ist, das durch die Zangenschließöffnung (10) hindurchführbar ist.

3. Strommeßzange nach Anspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die Einrichtung (30) zur Kalibrierung ein Strommeßgerät (32) umfaßt, dessen Anzeige mit der Anzeige der Meßeinrichtung (24) vergleichbar ist.

4. Strommeßzange nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (30) zur Kalibrierung eine von Hand zu betätigende Kalibriertaste (32) umfaßt.

5. Strommeßzange nach einem der Ansprüche 2 bis 4, da durch gekennzeichnet, daß die Kon stantstromquelle (38) einen Stromtransformator (40) und be vorzugt einen Begrenzungswiderstand (36) umfaßt.

6. Strommeßzange nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da durch gekennzeichnet, daß die Ein richtung (30) zur Kalibrierung in die Meßeinrichtung (24) oder in dem Handgriff integriert ist.

7. Verfahren zum Kalibrieren einer Strommeßzange (2), die zur Messung des Stroms (I_M) in einem Verbraucherkabel (12) vorgesehen ist, dadurch gekennzeich net,

a) daß die Strommeßzange (2) mit ihrer Zangenschließöffnung (10) um das stromlose Verbraucherkabel (12) und um ein Kalibrierkabel (14) gelegt wird,
b) daß dem Kalibrierkabel (14) ein vorgegebener Kalibrier strom (I_K) aufgeschaltet wird, und
c) daß der Kalibrierstrom (I_K) mit dem von der Meßeinrich tung (24) angezeigten Sekundärstrom (I_M′) verglichen wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekenn zeichnet, daß bei einer Abweichung zwischen Kali brierstrom (I_K) und Sekundärstrom (I_M′) die richtige Anbrin gung der Strommeßzange (2) kontrolliert und ein eventueller Luftspaltfehler korrigiert wird.