Schleifenimpedanz mit Multimeter messen: Geht das?
Lässt sich eine Schleifenimpedanzmessung mit einem handelsüblichen Multimeter durchführen oder wird dafür ein spezielles Messgerät benötigt?
Inhalt
Was bedeutet Schleifenimpedanz?
Die Schleifenimpedanz (auch als Fehlerschleifenimpedanz oder Schleifenwiderstand bezeichnet) ist das Maß für den Gesamtwiderstand einer elektrischen Schleife, die aus Stromversorgung, Verbraucher und Verkabelung besteht.
Sie ist wichtig für die korrekte Auslegung von Schutzmaßnahmen in elektrischen Systemen, da sie bestimmt, wie viel Strom fließen wird, wenn ein Fehlerstrom auftritt. Je höher die Schleifenimpedanz ist, desto geringer wird der Strom sein, was möglicherweise nicht ausreicht, um Sicherheitsvorrichtungen wie Schutzschalter auszulösen. Daher ist es wichtig, die Schleifenimpedanz in elektrischen Installationen zu messen und sicherzustellen, dass sie den Sicherheitsstandards entspricht.
Was ist eine Schleifenimpedanzmessung?
Eine Schleifenimpedanzmessung ist eine elektrische Messung, die durchgeführt wird, um den Gesamtwiderstand einer elektrischen Schleife zu bestimmen. Die Messung wird an einer elektrischen Installation oder in einem Stromkreis durchgeführt und gibt an, wie viel Strom fließen würde, wenn ein Fehlerstrom auftritt.
Wichtig: Die Schleifenimpedanz kann nicht mit einem handelsüblichen Multimeter gemessen werden.
Für die Messung wird stattdessen ein spezielles Messgerät benötigt, das einen Teststrom durch den Stromkreis sendet und den Spannungsabfall misst. Aus diesen Messwerten kann dann der Gesamtwiderstand der Schleife berechnet werden.
Die Messung sollte zudem von einem qualifizierten Elektriker durchgeführt werden, um sicherzustellen, dass sämtliche notwendigen Sicherheitsvorkehrungen eingehalten und korrekte Messergebnisse ermittelt werden.
In welchen Bereichen kommt die Schleifenimpedanzmessung zur Anwendung?
Die Schleifenimpedanzmessung wird in der Elektrotechnik in verschiedenen Einsatzbereichen genutzt, um sicherzustellen, dass elektrische Installationen sicher und korrekt funktionieren.
Zu den Einsatzbereichen zählen unter anderem folgende Anwendungen:
Elektrische Installationsprüfung
Elektriker führen Schleifenimpedanzmessungen durch, um sicherzustellen, dass elektrische Installationen wie Steckdosen, Schalter, Beleuchtung und Sicherungen korrekt angeschlossen und funktionieren.
Industrielle Anwendungen
In industriellen Umgebungen, in denen elektrische Anlagen und Geräte häufig verwendet werden, ist die Schleifenimpedanzmessung wichtig, um sicherzustellen, dass die elektrische Infrastruktur sicher und korrekt installiert ist.
Wartung und Reparatur
Schleifenimpedanzmessungen werden auch während der Wartung und Reparatur von elektrischen Anlagen durchgeführt, um sicherzustellen, dass sie sicher und korrekt funktionieren.
Niederspannungsnetzwerke
In Niederspannungsnetzwerken werden Schleifenimpedanzmessungen durchgeführt, um die Leistung und Sicherheit des Netzes zu bewerten.
Wie arbeitet ein Messgerät zur Ermittlung der Schleifenimpedanz?
Ein Messgerät zur Ermittlung der Schleifenimpedanz arbeitet auf der Grundlage der Messung des Widerstands und der Spannung in einem Stromkreis.
Das Messgerät wird zwischen dem Stromversorgungssystem und dem zu prüfenden Gerät oder System angeschlossen, um die Schleifenimpedanz des Stromkreises zu messen.
Das Messgerät sendet einen Strom durch den Stromkreis und misst gleichzeitig die Spannung, die über den Stromkreis abfällt. Aus den gemessenen Werten des Stroms und der Spannung wird der Schleifenwiderstand berechnet. Die gemessene Spannung ist proportional zur Schleifenimpedanz des Stromkreises, die den Widerstand des Stromkreises und die Wechselstromimpedanz (induktive und kapazitive Komponenten) umfasst.
Moderne Schleifenimpedanzmessgeräte sind in der Regel automatisiert und können in kurzer Zeit eine genaue Messung durchführen. Die meisten Geräte verfügen auch über eine Vielzahl von Funktionen, die eine schnelle und einfache Überprüfung der Schleifenimpedanz in einer Vielzahl von Stromkreisen und Anwendungen ermöglichen.
Messung der Schleifenimpedanz im Detail
Die Messung der Schleifenimpedanz zwischen L und PE erfolgt unter Spannung.
In der Elektrotechnik steht L für die Phase oder den Außenleiter, der die elektrische Energie von der Stromquelle zum Verbraucher transportiert, während PE für den Schutzleiter oder Erde steht, der für die elektrische Sicherheit sorgt, indem er elektrische Geräte und Gehäuse mit dem Boden verbindet.
Die Schleifenimpedanz wird üblicherweise zwischen dem Außenleiter (L) und dem Schutzleiter (PE) gemessen, um sicherzustellen, dass im Fehlerfall ein ausreichender Strom fließen kann, um die vorgeschaltete Schutzeinrichtung auszulösen und die elektrische Sicherheit zu gewährleisten.
Die Messung der Schleifenimpedanz läuft wie folgt ab:
- Zunächst wird eine Leerlaufspannungsmessung durchgeführt, um die Leerlaufspannung U1 zu ermitteln. In der Regel müssen die Verbraucher in der Schleife abgeschaltet sein, um eine genaue Messung zu gewährleisten. Der Strom I1 sollte dabei 0 Ampere betragen.
- Anschließend wird eine Messung des Stroms und der Spannung durchgeführt, wobei ein geringer Messwiderstand eingesetzt wird, damit die vorgeschaltete Schutzeinrichtung nicht auslöst. Dabei erhält man die Spannung U2, die kleiner ist als U1, und den Strom I2, der größer ist als I1.
- Die in der Schleife ohne den Messwiderstand abfallende Spannung Us beträgt dann Us = U1 – U2, und der Strom in der Schleife beträgt I2.
- Daraus lässt sich die Schleifenimpedanz Zs wie folgt berechnen: Zs = Us/I2 oder Zs = (U1 – U2) / I2.
Hinweis: Die Messung erfolgt in der Regel an der am weitesten entfernten Steckdose, da diese oft die höchste Schleifenimpedanz aufweist.
Lässt sich die Schleifenimpedanz mit Multimetern messen?
Ein herkömmliches Multimeter eignet sich nicht für die direkte Messung der Schleifenimpedanz, da es normalerweise keinen speziellen Strom- oder Spannungsbereich für diese Art von Messungen bietet.
Die Schleifenimpedanzmessung erfordert spezielle Messgeräte, die in der Lage sind, einen hohen Strom durch die Schleife zu leiten und gleichzeitig die Spannung zu messen, um die Impedanz der Schleife zu berechnen.
Einige Multimeter bieten jedoch die Möglichkeit, den Widerstand (Ohm) zwischen zwei Punkten zu messen, was für eine einfache Überprüfung des Schleifenwiderstands nützlich sein kann. Diese Methode ist aber nicht so genau wie eine spezialisierte Schleifenimpedanzmessung und daher nicht für die Messung von Schleifenimpedanzen in den meisten Anwendungen geeignet.
Informieren Sie sich über passende Geräte, die zum Messen der Schleifenimpedanz geeignet sind.