Messgeräte Grundlagen & Innenwiderstand

[ChristianA]

Servus!

In absehbarer Zeit möchte ich mir ein Messwerkzeug für die "Haushaltselektrik" zulegen. Im Zuge meiner Recherchen bin ich mehrfach auf den Hinweis gestoßen, dass u. a. viele Multimeter zum Überprüfen der Spannungsfreiheit nicht geeignet sind, weil sie aufgrund ihrer "Hochohmigkeit" sozusagen "irrelevante" kapazitive und induktive Spannungen anzeigen. Bei zweipoligen Spannungsprüfern mit Grundlast (z. B. Beha Unitest 2000) oder zuschaltbarer Last (z. B. Benning Duspol) ist dies nicht der Fall, weshalb ich auf ein entsprechendes Produkt zurückgreifen möchte.
Darüber hinaus würde ich gern verstehen, warum ein "hochohmiges" Messgerät kapazitive und induktive Spannungen anzeigt. Dass mit dem Ausdruck "hochohmig" ein hoher Innenwiderstand gemeint ist, erschließt sich mir; was sich hinter kapazitiven und induktiven Spannungen verbirgt, konnte ich ebenfalls eruieren. Dann endet aber mein Verständnis.
Daher möchte ich euch um Hilfe ersuchen:
Bitte erläutert mir (idealerweise anhand eines Rechenbeispiels) auf Basis der zugrundeliegenden Gesetzmäßigkeiten, wieso ein Messgerät mit hohem Innenwiderstand kapazitive und induktive Spannungen ausweist.
Lässt sich dieser Umstand mathematisch aus dem Ohmschen Gesetz ableiten?
(U = R * I, demzufolge führt ein hoher (Innen-)Widerstand bei gegebenem Strom einer bestimmten Stärke zu einer hohen Spannung; ein niedriger (Innen-)Widerstand zu einer niedrigen Spannung?!)

Zum Spannungsprüfer an sich:
Derzeit favorisiere ich den Benning Duspol Expert. Der Beha Unitest 2000 alpha (und das Pendant von Fluke) würde(n) mir wegen der Einhandprüfung ebenfalls gefallen, allerdings scheitert es in meiner Umgebung, soweit ich es bisher in Erfahrung bringen konnte, bei Beha und Fluke an Privatpersonen unkompliziert zugänglichen Bezugsquellen.
Gibt es aus eurer Sicht einen besonders triftigen Grund, aus dem ich dennoch unbedingt ein Produkt von Beha/Fluke erwerben sollte?

Schließlich hätte ich noch Verwendung für ein empfehlenswertes Buch zum Thema "Elektrotechnik (für den 'Hausgebrauch')".
Die Literatur sollte sich durch hohe Praxisorientierung und umfassende Theorievermittlung gleichermaßen auszeichnen.
D. h., ich wünsche mir zum einen simple Schritt-für-Schritt-Anleitungen, aus denen beispielsweise hervorgeht, was bei einer bestimmten Aufgabe zu messen ist und wie die Messergebnisse ausfallen müssen. Zum anderen würde ich Theorie und mathematische Veranschaulichungen begrüßen, die mir letztlich verstehen helfen, warum ich zu den jeweiligen Messergebnissen kommen muss, um beim vorigen Beispiel zu bleiben.

Vielen Dank für eure Bemühungen!

Christian

 

[Alfred]

Hallo,
ich kann es dir aus der Praxis an einem Beispiel z.T. erklären.
Eine angeschlossene 3-fach Verlängerung bei der im Stecker also da wo sie in dr Steckdose steckt) der N-Leiter unterbrochen ist.
Jetzt prüfst du mit dem Phasenprüfer und stellst fest: auf beiden Leitern in der Verlängerung wird "Phase" angezeigt, also der Phasenprüfer glimmt - weil er hochohmig ist. Prüfst du mit 2 Phasenprüfern, leuchtet keiner mehr die induktive Spannung ist zusammengebrochen. Ebenso kann ein hochohmiges Messgerät auf induktive Spannung reagieren.
Du müsstest jetzt mit deinen Formeln ausrechnen was du beim Messen verbrauchst und welche Last auf deinem Messobjekt vorhanden ist.
Geräte wie der Dusspol ziehen über eine Spule soviel Last das bei Spannungsfreiheit nichts mehr angezeigt wird.

 

[Dirk]

Hey Christian,

kauf` Dir `nen gebrauchten Duspol Dulux

 

[traut]

Servus!

In absehbarer Zeit möchte ich mir ein Messwerkzeug für die "Haushaltselektrik" zulegen. Im Zuge meiner Recherchen bin ich mehrfach auf den Hinweis gestoßen, dass u. a. viele Multimeter zum Überprüfen der Spannungsfreiheit nicht geeignet sind, weil sie aufgrund ihrer "Hochohmigkeit" sozusagen "irrelevante" kapazitive und induktive Spannungen anzeigen. Bei zweipoligen Spannungsprüfern mit Grundlast (z. B. Beha Unitest 2000) oder zuschaltbarer Last (z. B. Benning Duspol) ist dies nicht der Fall, weshalb ich auf ein entsprechendes Produkt zurückgreifen möchte.
Darüber hinaus würde ich gern verstehen, warum ein "hochohmiges" Messgerät kapazitive und induktive Spannungen anzeigt.

Diese Spannung werden induziert oder kapazitiv uebertragen. Es reichen sehr wenige Ladungstraeger, um z.B. auf einer toten Leitung eine Spannung von 200 V vorzugaukeln. Selbst mehrere Kilovolt waeren moeglich. Mit einem Lastwiderstand wird diese Ladung aber schnell abgefuehrt - und die Ladung wird nur so gering nachgefuehrt, dass damit keinerlei ernsthafte Versorgung moeglich ist. Die Ladespannung bricht also sofort zusammen, sobald die Last dranhaengt. "Luegenstifte" (also Schraubendreher mit Glimmlampe) oder Multimeter sind so hochohmig, dass sie vorgaukeln koennen, wo nichts ist. Damit sind sie vielleicht gute Warner, aber nicht wirkliche Fehlermelder.

Dass mit dem Ausdruck "hochohmig" ein hoher Innenwiderstand gemeint ist, erschließt sich mir; was sich hinter kapazitiven und induktiven Spannungen verbirgt, konnte ich ebenfalls eruieren. Dann endet aber mein Verständnis.
Daher möchte ich euch um Hilfe ersuchen:
Bitte erläutert mir (idealerweise anhand eines Rechenbeispiels) auf Basis der zugrundeliegenden Gesetzmäßigkeiten, wieso ein Messgerät mit hohem Innenwiderstand kapazitive und induktive Spannungen ausweist.
Lässt sich dieser Umstand mathematisch aus dem Ohmschen Gesetz ableiten?
(U = R * I, demzufolge führt ein hoher (Innen-)Widerstand bei gegebenem Strom einer bestimmten Stärke zu einer hohen Spannung; ein niedriger (Innen-)Widerstand zu einer niedrigen Spannung?!)

Das alleine reicht nicht - du muesstest auch mit Kapazitaeten oder Induktivitaeten rechnen koennen. (Farad, Henry bzw. das Produkt von Ohm und Sekunden). Fuer dich aber eine vereinfachte Darstellung (denn die gesamte Elektrik arbeitet mit mehr oder weniger groben Vereinfachungen): Du hast sicher schon mal beobachtet, dass man einen Kondensator aufladen kann. Ebenso weisst du sicher, dass du in einem Transformator von einer Spule zur anderen Spannungen transformieren kannst. Liegen nun zwei Kabel nebeneinander, so wirken sie wie zwei Platten eines Kondensators - und je laenger die Kabel nebeneinander gefuehrt sind, umso groesser ist die Kapazitaet. Ebenso erzeugt jedes stromdurchflossene Kabel ein elektromagnetisches Feld, das in einem benachbarten Kabel eine Spannung induzieren kann. Typisch fuer Trafos sind die Anzahlen der Windungen. Als dritten Faktor kann es auch hochohmige Verbindungen geben - also Dreck-Effekte, weil keine Isolierung perfekt ist, sondern noch immer irgendwo ein wenig durchkommt.

Vereinfachen wir alles auf diesen Dreckeffekt: Irgend eine Leitung fuehrt 230 V. Diese Leitung koppelt induktiv, kapazitiv, hochohmig ihren Wert auf jede andere Leitung in der Umgebung aus. An vielen dieser Leitungen haengen Lasten dran oder sie sind anderweitig selbst aktiv am Treiben. Eine Leitung haengt aber isoliert herum (z.B. irgendwelche Spar-Wechselschaltungen, ungenutzte Kabel, schaltbare Steckdose usw.). Nimm einfach mal an, damit wird diese Leitung hochohmig ueber 1 Megaohm gespeist und ist mit 100 Megaohm isoliert - dann liegt diese Leitung im Prinzip auf 230 V. Gehst du da mit deinem Messgeraet heran, das selbst so hochohmig ist, wirst du diese 230 V messen koennen. Hast du aber ein Messgeraet, das mit z.B. 10 mA Eigenverbrauch arbeitet (-> R = U/I = 230 V / 0,01 A = 23 kOhm Innenwiderstand), so wird dies die 230 V gnadenlos nach unten ziehen und dir eher 0 V auf der Leitung anzeigen.

Zum Spannungsprüfer an sich:
Derzeit favorisiere ich den Benning Duspol Expert. Der Beha Unitest 2000 alpha (und das Pendant von Fluke) würde(n) mir wegen der Einhandprüfung ebenfalls gefallen, allerdings scheitert es in meiner Umgebung, soweit ich es bisher in Erfahrung bringen konnte, bei Beha und Fluke an Privatpersonen unkompliziert zugänglichen Bezugsquellen.
Gibt es aus eurer Sicht einen besonders triftigen Grund, aus dem ich dennoch unbedingt ein Produkt von Beha/Fluke erwerben sollte?

Da dir obige Grundlagen anscheinend unbekannt waren, solltest du vielleicht besser ganz die Finger davon lassen. Ein egal wie teures Messgeraet kann dir nicht das Verstaendnis fuer die Problematik selbst abnehmen.

Schließlich hätte ich noch Verwendung für ein empfehlenswertes Buch zum Thema "Elektrotechnik (für den 'Hausgebrauch')".
Die Literatur sollte sich durch hohe Praxisorientierung und umfassende Theorievermittlung gleichermaßen auszeichnen.
D. h., ich wünsche mir zum einen simple Schritt-für-Schritt-Anleitungen, aus denen beispielsweise hervorgeht, was bei einer bestimmten Aufgabe zu messen ist und wie die Messergebnisse ausfallen müssen. Zum anderen würde ich Theorie und mathematische Veranschaulichungen begrüßen, die mir letztlich verstehen helfen, warum ich zu den jeweiligen Messergebnissen kommen muss, um beim vorigen Beispiel zu bleiben.

Ich bin mir nicht sicher, ob man derartiges empfehlen kann/darf, wenn keine ausreichenden Grundkenntnisse vorliegen.

 

[traut]

Geräte wie der Dusspol ziehen über eine Spule soviel Last das bei Spannungsfreiheit nichts mehr angezeigt wird.

Ist das wirklich nur eine Spule? Ich dachte, da sind inzwischen echte Konstantstromquellen drin, die recht genau z.B. 30 mA ziehen um die FI-Ausloesung zu provozieren.

 

[ceekay]

Moin!

Ich dachte, da sind inzwischen echte Konstantstromquellen drin, die recht genau z.B. 30 mA ziehen um die FI-Ausloesung zu provozieren.

Also const. 30mA ist bei Benning definitiv nicht der Fall. Der Duspol analog(einziger mit Tauchspule) schafft bei 230V eben keine 30mA, ich hab's damit noch nicht geschafft FIs auszulösen.
Und alle anderen Exemplare ziehen 200mA und haben einen "Vibrator" eingebaut.

Elektrotechnik (für den 'Hausgebrauch')

Alle aber auch alle Heimwerkerbücher die ich bisher zum Thema Elektro gelesen habe waren Müll.
Wenn Du Dich ernsthaft mit Eletroinstallation beschäftigen willst empfehle ich folgende Bücher:
Fachkunde Elektrotechnik(Europa-Verlag)
Tabellenbuch Elektrotechnik(Europa-Verlag)
Schmolke/Vogt - Elektro-Installaton in Wohngebäuden(VDE-Verlag)
Kiefer - VDE 0100 und die Praxis(VDE-Verlag)

Tabellenbuch und Schmolke/Vogt sind bei mir die Standardwerke, immer zur Hand.
Das Fachkundebuch liegt bei mir nur noch im Bücherschrank, halt ein Lehbuch für die Ausbildung.
Den Kiefer nutze ich nur noch bei Fragen die der Schmolke/Vogt nicht oder nicht eindeutig beantworten kann.

Gruß,
Christian

 

[Dirk]

[...]

Hast` `ne gute Erklärung abgegeben

Da dir obige Grundlagen anscheinend unbekannt waren, solltest du vielleicht besser ganz die Finger davon lassen. Ein egal wie teures Messgeraet kann dir nicht das Verstaendnis fuer die Problematik selbst abnehmen.

Grundlagen kann man sich aneignen, z.B. in dem man hier fragt und sich auch mit der Frage nach guten Quellen in Form von Büchern fortbildet. Insofern habe ich wenig Verständnis für Deine Abneigung.

Ich bin mir nicht sicher, ob man derartiges empfehlen kann/darf, wenn keine ausreichenden Grundkenntnisse vorliegen.

Oha, gibts jetzt schon ein "Gesetz gegen Empfehlung zur Fortbildung"? Vermutlich auch im Zuge des "Kampf gegen den Terror"...

 

[ChristianA]

Servus, Kollegen!

Danke für eure Antworten.

Duspol Dulux

Leider versendet der Anbieter nicht nach Österreich.


Besten Dank für die ausführliche Erklärung, Martin.
Ab welcher Größenordnung spricht man von "hochohmig"?

Da dir obige Grundlagen anscheinend unbekannt waren, solltest du vielleicht besser ganz die Finger davon lassen. Ein egal wie teures Messgeraet kann dir nicht das Verstaendnis fuer die Problematik selbst abnehmen.

Meiner Unkenntnis bin ich mir bewusst, sonst hätte ich diese Diskussion nicht gestartet.
Sicherlich ist dir nicht entgangen, dass ich nach Literatur UND Messwerkzeug gefragt habe. Mithilfe des Messwerkzeugs möchte ich nicht zuletzt die durch die Lektüre von einschlägigen Büchern gewonnenen Erkenntnisse praktisch nachvollziehen.

Ich bin mir nicht sicher, ob man derartiges empfehlen kann/darf, wenn keine ausreichenden Grundkenntnisse vorliegen.

Da ich nicht davon ausgehe, dass mir das erforderliche Wissen im Zuge einer nächtlichen Eingebung zufliegen wird, und ich leider keine Zeit habe, eine wie auch immer angelegte Ausbildung auf dem Gebiet der E-Technik zu absolvieren, halte ich das Studium von Literatur für die einzig praktikable Möglichkeit zur Aneignung besagter Grundkenntnisse.

Einen schönen Abend wünscht

Christian

 

[Alfred]

Besten Dank für die ausführliche Erklärung, Martin.
Ab welcher Größenordnung spricht man von "hochohmig"?

u.A. immer dann wenn was nicht mehr funktioniert, wenn du z.B. dein Auto startest und es macht nur noch wab.. waab..... waaaaaaaaaa......., dann ist die Batterie hochohmig, also es kommt immer auf den Einzelfall an.
Wenn du irgendwelche Teile brauchst kann ich dir gerne was bei www.schuebo.de oder www.Reichelt.de bestellen und schicken.

 

[Dirk]

Zur Vervollständigung hier noch eine Liste von Spannungsprüfer-Herstellern:
- Benning ("Duspol")
- Beha ("Unitest")
- Fluke (Serie T100 - baugleich Beha Unitest)
- Tietzsch (Ex-geschütze Spannungsprüfer)
- Wibre
- Klauke / Greenlee

 

[traut]

Ab welcher Größenordnung spricht man von "hochohmig"?

Das kommt darauf an. Fuer den Elektriker sind vermutlich 2.3 mA bei 230 V recht wenig - also 100 kOhm schon hochohmig. Bei anderen Anwendungen geht das wohl erst bei etlichen Megaohm los. Beispielsweise sind fuer einen Seismologen drei Hertz schon Hochfrequenz

Da ich nicht davon ausgehe, dass mir das erforderliche Wissen im Zuge einer nächtlichen Eingebung zufliegen wird, und ich leider keine Zeit habe, eine wie auch immer angelegte Ausbildung auf dem Gebiet der E-Technik zu absolvieren, halte ich das Studium von Literatur für die einzig praktikable Möglichkeit zur Aneignung besagter Grundkenntnisse.

Die Fachkundebuecher aus dem Europa-Verlag kann ich auch als Referenz empfehlen. Sie taugen aber eher als Nachschlagewerk fuer Erlerntes und taugen nicht als Lernmaterial selbst. Ich bin mir nicht sicher, ob Duspol-Anwendung in denen schon drinsteht.

 

[Dirk]

Ich habe auch mal eine Frage zu den aktuellen Spannungsprüfern:

es ist ja nun so, daß gemäß zum Zeitpunkt dieses Schreibens aktueller Norm IEC/EN 61243-3 (DIN 0682-401) Geräte mit einem Prüfstrom >3,5mA (AC) oder >10mA (DC) einen Drucktaster für die niederohmige Prüfung an jeder Elektrode haben müssen -> zweihändige Bedienung vorgeschrieben. Jetzt gibt es aber Hersteller Beha Unitest z.B., die schreiben "Prüfstrom <3,5mA", gleichzeitig haben sie aber die Möglichkeit, per "automatischer, interner Grundlast" FI-Schalter zum Auslösen zu bringen (FI-Test); dafür aber keine zwei Tasten.

Ja was denn nun?

Diese Geräte haben überhaupt keine Möglichkeit der Zweihand-Bedienung mehr - ist das jetzt ein Vorteil oder ein Nachteil in der Praxis?

 

[Alfred]

Hallo,
in der Vorschrift steht aber weiter ......oder die Kontaktelektroden gegen zufälliges Berühren gesichert sind......
dann entfällt das zweihändige Tasten.....

 

[Dirk]

Irgendwie wußte ich, daß sowas kommt...
Schau` Dir einfach mal aktuelle Spannungsprüfer wie die von mir genannten Benning auf der einen Seite und Beha auf der anderen Seite an: keiner hat berührgeschützte Spitzen z.B. in Form von Schiebehülsen o.ä.. Also gehen wir doch mal von nicht-geschützt aus, wie es in der Praxis bei den Geräten auch ist.

 

[Alfred]

Hallo,
das stand so in einer Händlerbeschreibung der Benning anbot. Der Berührungsschutz könnte ja aber auch am Messobjekt sein, versenkte Kontaktpunkte etc.
Man müsste dann schon die Hersteller anschreiben wie das funktioniert.

 

[Dirk]

Entschuldige, aber wir reden hier von Spannungsprüfern. Die bekommen ihre Zulassung nicht, weil der Berührungsschutz am zu messenden Objekt ist. Und wenn Du Dir mal Benning-Spannungsprüfer anschaust (Benning=Duspol=Zweitastenbedienung), wirst Du sehen, daß die keine Schiebehülsen als Berührschutz haben. Wie übrigens die Beha auch, die ich für "die andere Seite" als Beispiel herangenommen habe. Es gibt keine Spannungsprüfer mit Berührschutz in Form einer Schiebehülse (und nur die wäre als zulässig denkbar und praktikabel).

 

[Alfred]

Hallo,
es könnte sein dass sie mit dem Trick des Zusammensteckens arbeiten, beide Prüfspitzen sind dann so positioniert dass sie in eine Steckdose passen und dass man sie mit einer Hand hält, vermutlich dann eine Taste für die früheren zwei?
schau dir den mal näher an

 

[Dirk]

Du mißverstehst da etwas. Das ganze ist ein Spannungsprüfer, kein Steckdosentester. Soll heißen, das Gerät wird mindestens genauso oft, wenn nicht sogar öfter, in Installationen benutzt und nicht, um Steckdosen zu prüfen. Und da kann man eben nicht in Löchern mit genormtem Abstand rumprokeln.
Anders gesagt: das Benutzen in der zusammengeclipsten Haltung ist mit Sicherheit nicht ausreichend, weil es nicht fehlbediengeschützt ist und eine andere Haltung noch nichtmal Fehlbedienung wäre.

Übrigens: Zweitastenbedienung ist neu. Früher hat Eintastenbedienung ausgereicht. Es gibt aber immer noch Geräte mit Eintastenbedienung (die von mir verlinkten Beha), die, obwohl sie keinen Berührschutz der Meßspitzen haben, mit einer Taste auskommen. Und darauf bezieht sich meine Frage.