Grip op stroommetingen voor onderhoud, reparaties en MRO

Grip op stroommetingen voor onderhoud, reparaties en MRO

20 dagen geleden

Stroommetingen in zelfs de meest onhandige en donkere hoeken van de verdeelkast

Ergonomie in kantoren is big business. In hoogte verstelbare bureaus, optimale zitstoelen en geveerde armsteunen die beeldschermen naar de ideale hoogte brengen; geen enkel potentieel ongemak voor kantoormedewerkers lijkt over het hoofd te worden gezien. Voor onderhoudsmonteurs gelden echter hele andere regels. Er is geen standaard concept voor een ergonomisch comfortabele werkomgeving voor deze vakmensen. Slecht verlichte elektriciteitskasten, ladders die tegen kabelgoten moeten worden geplaatst, het moeten uitvoeren van metingen in krappe schachten en kanalen zijn slechts enkele voorbeelden van het ongemak waarin en waarmee zij dagelijks werken. Dit betekent echter niet dat de tools die ze dagelijks gebruiken, geen enkele mate van extra gemak kunnen bieden. Stroommeting, een algemene analyse bij het bewaken van apparatuur of het lokaliseren van een storing, vormt vaak een uitdaging vanwege vastgezette kabelbomen en krappe werkomstandigheden.

Stroommetingen zijn een gebruikelijke functie van de meeste multimeters, maar normaal gesproken moet het circuit worden onderbroken om deze metingen te kunnen uitvoeren. De stroommeetfuncties zijn doorgaans beperkt tot een piek van 10 A en het type meting kan verder worden beperkt door de locatie in het elektrische systeem waarin de meting wordt uitgevoerd. Metingen met instrumenten die via een stekker op het net zijn aangesloten behoren bijvoorbeeld tot veiligheidscategorie CAT II, terwijl metingen aan vaste elektrische apparatuur zoals liftmotoren worden uitgevoerd in CAT III. Deze CAT-specificatie definieert de hoogste spanning die met de multimeter kan worden gemeten op basis van de hoogste transiënte spanning die kan optreden als gevolg van bijvoorbeeld een blikseminslag in een voedingskabel die de betreffende locatie van stroom voorziet.

 

Ononderbroken meten met een bekconstructie of draadlus

Bij het uitvoeren van stroommetingen aan geïnstalleerde bedrijfsapparatuur kan het verbreken van het circuit om een meting uit te voeren zowel tijdrovend als gevaarlijk zijn. Met stroomtangen kan stroom worden gemeten aan spanningvoerende systemen, met een laag risico voor de technicus die de meting uitvoert. Deze maken gebruik van de relatie tussen het magnetische veld dat rondom een geleider wordt gegenereerd en de elektrische stroom die er doorheen gaat. Stroomtangen kunnen zo simpel zijn als een draadlus die om de te meten kabel wordt aangebracht, tot een klem van ferrietmateriaal die dankzij een veerbelaste bekconstructie sluit en zichzelf op zijn plaats houdt rond de geleider. Gewoonlijk worden met flexibele draadlussen, soms ook wel flexibele stroomtangen genoemd, railmetingen uitgevoerd, terwijl op ferriet gebaseerde stroomtangen worden gebruikt voor geïsoleerde vaste bedradingsinstallaties. Draadlus-stroomtangen maken ook een nauwkeurigere meting van lage stromen mogelijk door de draad meerdere malen om de door te meten geleider te wikkelen. De resulterende meetwaarde wordt vervolgens gedeeld door het aantal lussen, om de werkelijke stroom te bepalen.
Beide stroomtangtypes kunnen als adapters worden aangesloten op standaard multimeters, zodat zij hoge stroomsterktes kunnen meten. Dit is nuttig voor teams die onregelmatig metingen moeten uitvoeren en instrumenten kunnen delen. Dergelijke instrumenten worden gevoed door batterijen en kunnen, indien nodig, worden voorzien van een kalibratiecertificaat. Een instrument zoals de VC-18T vormt een flexibele lus met een diameter van 180 mm en kan stromen meten tot 3000 A AC conform CAT III 1000 V of CAT IV 600 V (afbeelding hiernaast).

Veilig meten met meetadapters

Het meetresultaat wordt gewoonlijk weergegeven in mV/A, waardoor een eenvoudige meting mogelijk is met een standaard multimeter met resoluties tussen 1 mV/A en 100 mV/A, afhankelijk van het meetbereik. De lus kan ook gemakkelijk worden geopend en gesloten, zelfs wanneer u tijdens de installatie veiligheidshandschoenen draagt. Voor lagere stroomsterktes is een adapter zoals de VC-511 ideaal voor metingen tot 400 A DC en AC conform CAT III 600 V of CAT IV 300 V. Dergelijke adapters beschikken vaak over een automatische uitschakelfunctie om de batterijen te sparen. Als er langdurige metingen zijn gepland, is het de moeite waard om te controleren of deze energiebesparende functie ook kan worden genegeerd.

Stroommetingen aan apparatuur die met een stekker is aangesloten, worden veiliger gemaakt door meetadapters te gebruiken die toegang bieden tot de afzonderlijke geleiders van een meerdraads enkelfasige of driefasige kabel. Ze zijn voorzien van zowel mannelijke als vrouwelijke stekkers en worden tussen de door te meten apparatuur en een stopcontact geplaatst. De afzonderlijke geleiders (inclusief aarde) zijn toegankelijk via duidelijk gemarkeerde lussen waarop een of meer stroomtangen kunnen worden aangebracht. Sommige adapters zijn tevens voorzien van meetaansluitingen conform CAT II, zodat de spanning parallel kan worden gemeten, zoals bij de DLA-3L driefasige en DLA-1L eenfasige adapters (afbeelding 2). Stroomtangen beschikken soms over een inschakelstroomfunctie waarmee de kortstondige energiepiek voorafgaand aan de constante stroom van een machine kan worden beoordeeld.

VC523, perfect voor servicemonteurs

Voor onderhoudsteams die regelmatig stroommetingen uitvoeren, is het de moeite waard om te investeren in een volledig geïntegreerde stroomtang. Hier is de stroomtang geïntegreerd met een meercijferig display met zeven segmenten en de mogelijkheid om te schakelen tussen verschillende meetbereiken. Ze kunnen ook andere parameters meten, zoals spanning (zowel DC als AC), doorgang, frequentie, weerstand en capaciteit bij gebruikmaking van  meetsnoeren. Hier is het de moeite waard om niet alleen de functionaliteit van het meetinstrument te controleren, maar ook om te beoordelen hoe het zal functioneren in de daadwerkelijke gebruiksomstandigheden. Warme omgevingen leiden vaak tot transpiratie van de handen waaruit een slecht ontworpen instrument kan wegglijden. Zowel de vorm als het buitenmateriaal spelen hier een rol, met groeven of rubberen elementen die vaak in het product zijn geïntegreerd.

De afleesbaarheid van het display is ook belangrijk. Veel multimeters hebben alleen een standaard LCD-display met zeven segmenten. In een donkere kast vormt het aflezen van meetwaarden een uitdaging. Bij de nieuwste generatie meetinstrumenten is gekozen voor negatieve LCD-displays. Deze hebben een zwarte achtergrond met de segmenten duidelijk in wit gedefinieerd. Dit hogere contrast maakt het gemakkelijker om het display af te lezen, zelfs op slecht verlichte plaatsen.

Dit is de benadering die wordt gehanteerd bij instrumenten zoals de VC523, die perfect is voor servicemonteurs die werken aan elektronica voor auto's en vrachtwagens, regelkasten en machineonderhoud. Als de verlichting in het werkgebied slecht is, kan de gebruiker ook de geïntegreerde LED-lamp inschakelen met de knop die zich bij zijn of haar duim bevindt. De gebruiksduur van de batterij blijft behouden dankzij een automatische uitschakelfunctie die de stroomtang en het LED-lampje na 15 minuten uitschakelt. In het geval dat dit niet gewenst is, kan de automatische uitschakelfunctie ook worden uitgeschakeld. De rubberen antisliplaag van het instrument  zorgt er ook voor dat het stevig op zijn plaats blijft zitten op oppervlakken die niet perfect horizontaal zijn.

VC-337: de stroomtang met extra smalle bek

De huidige industriële apparatuur is afhankelijk van solid-state-vermogensomvormers, zoals dimmers en schakelende voedingen, waarmee machines efficiënter kunnen werken dan de vroegere machines. Dus, waar vroeger kon worden aangenomen dat vloeiende stromen ongeveer sinusvormig waren, is dit niet langer een vast gegeven. Het wordt aanbevolen te controleren of meetinstrumenten True-RMS-stroommetingen (root mean square) uitvoeren voor nauwkeurige gegevens, zelfs bij asymmetrische stromen.

Stevig gebundelde kabels vormen een bijzondere uitdaging bij het gebruik van stroomtangen. Grote stroomtangen en dikke ferrietbekken kunnen moeilijk rond één geleider worden geplaatst. In dergelijke gevallen kunnen stroomtangen met een smalle bek bijzonder nuttig zijn. Meetinstrumenten zoals de VC-337 zijn geschikt voor geleiders tot 6 mm2 en hebben een kabelstop die ervoor zorgt dat de geleider in de bek wordt vastgehouden, zelfs wanneer een directe zichtlijn niet mogelijk is tijdens het aanbrengen (afbeelding 4). Dit zorgt voor een uitstekende balans tussen de afmetingen van de bek van de stroomtang en de veiligheidsklasse van het instrument (CAT III 300 V, CAT II 600 V). De antisliplaag zorgt ervoor dat het instrument tijdens langdurig gebruik comfortabel in de hand blijft.

Alle hierboven vermelde meetinstrumenten zijn, net als alle Voltcraft-modellen, gekalibreerd tijdens de productie. Dit garandeert betrouwbare metingen binnen de gedefinieerde toleranties van het product. Indien nodig kunnen meetinstrumenten ook worden geleverd met een DAkkS- of ISO-kalibratiecertificaat.

Conclusie

Hoogwaardige stroommetingen vereisen duurzame, betrouwbare en nauwkeurige instrumenten die de gebruiker voordeel bieden, ondanks de moeilijke omstandigheden waaronder ze moeten werken. Stroomtangen bieden verschillende klemoplossingen (draadlus en tang), waarvan de voordelen moeten worden afgewogen ten opzichte van de typische operationele vereisten van het onderhoudsteam. De nieuwste meetinstrumenten bieden geavanceerde mogelijkheden voor datalogging in combinatie met de huidige smartphones, voor een vertrouwde gebruikerservaring en meer comfort, zelfs onder fysiek lastige omstandigheden. Ten slotte zorgen de contrastrijke negatieve LCD-schermen, de achtergrondverlichting en de geïntegreerde LED-verlichting en antislipcoatings ervoor dat ogen en handen tijdens het werk niet te lijden hebben.