Messung Anlaufstrom im 230V-Netz (inrush-current)

[michalzi]

Hallo,
wir bereiten gerade einen Gottesdienst mit Liveband, einigermaßen starker PA und viel Licht (LED-Technik) vor. In der Kirche ist noch eine Elektroinstallation aus den 70ern, nur ein Stromkreis mit einem trägen L 16A Sicherungsautomaten abgesichert. Natürlich kein RCD oder sowas.

Problem: wenn wir unsere Anlage einstecken (zur Sicherheit wird nachts immer alles ausgesteckt), fliegt selbst die träge L16 Sicherung!

Ich habe nun versucht, mit einem Zangenamperemeter (Voltcraft 135, sowie Amprobe ACDC3000) die Anlaufströme der Verbraucher einzeln zu messen. Zumindest das Amprobe sollte -laut Bedienungsanleitung- das können, verlässt sich da allerdings auch nur auf eine Peak-Hold Min/Max-Erfassung.

Problem: beide Stromzangen liefern komplett unterschiedliche Werte und korrelieren noch nichtmal zueinander. Mein Voltcraft, dass eigentlich überhaupt nicht für eine deartige Erfassung ausgelegt ist, scheint trotzdem die Spitzen besser zu erfassen als das Amprobe, da die Werte oft doppelt so hoch sind wie beim Amprobe. Trotzdem: alles scheint komplett unvorhersagbar und zufällig. Das ist nicht gut.

Nun habe ich zwei aktuelle Produkte gefunden, die zumindest für Anlaufstrommessung beworben werden: einen Fluke 325 sowie einen Testo 770; beides sind Stromzangen mit Anlaufstrommessungs-Funktion. Mein Anruf bei beiden Firmen, ob die Geräte für unseren Anwendungsfall geeignet seien (kapazitive Last durch Schaltnetzteile in PA, Mischpult, LED-Lampen), wurde vom technischen Kundendienst Testo verneint und Fluke war sich nicht sicher. (Bei beiden war ich von der Qualität der Beratung maßlos enttäuscht; der eine wusste das Wort "Sample" nicht und die andere hat mir nur die Bedienungsansleitung vorgelesen, weil sie das Wort "kapazitive Last" nicht kannte.)

Meine Frage nun an Euch:
wie messe ich einigermaßen wiederholgenau und zuverlässig einen Anlaufstrom, wie man ihn heutzutage bei Schaltnetzteilen in nahezu allen Bereichen der Comsumerindustrie findet?

Preisrahmen bis 300€ für so ein Messgerät wäre für mich ok, allerdings keinen Netzanalysator für das Zehnfache, das würde ich als Privatmann nie ausnutzen. Bleibt wirklich nur die Stromzange am Digitalspeicher-Oszilloskop oder gibt's auch was Handlicheres?

Ideen?

Viele Grüße
mm DL8ABE

[Old-Papa]

Ich habe mehrere Zangen, aber meine Extech EX845 macht das mit der Spitzenwerterfassung noch am zuverlässigsten.

Das es immer wieder unterschiedliche Werte gibt ist völlig normal. Je nachdem zu welchem Zeitpunkt der Sinuskurven zugeschaltet wird, kann das fast im Stromminimum oder -maximum sein oder irgendwas dazwischen. Bei induktiven Lasten (Trafos) ist Stromminimum etwa bei Spannungsmaximum (Strom-Spannungs-Verschiebung) und da das Spannungsmaximum 50x je Sekunde passiert, muss man flink sein, genau das günstigste zu treffen

Abhilfe bringt nur eine Einschaltverzögerung in den Endstufen oder als Vorschaltgerät. (ich hätte da noch ein paar bis 16A)

Old-Papa

[asb]

Die mangelhafte Messung könnte daran liegen, dass mit einer Stromzange einzelne Leiter umfasst werden müssen, jedoch nicht Hin- und Rückleiter ?

[Old-Papa]

Die mangelhafte Messung könnte darn liegen, dass mit einer Stromzange einzelne Leiter umfasst werden müssen, jedoch nicht Hin- und Rückleiter ?

Ich gehe davon aus, dass der Kollege das weiß. Sowas lernt man ja schon gleich nach der Muttermilch kennen....

Old-Papa

[asb]

Ich gehe nicht davon aus. Hat auch mal einer die Stroboskopmarkierungen am Plattenspieler mit Taschenlampe angeleuchtet.

[michalzi]

Berechtigte Anmerkung, aber ich kann Dich beruhigen, asb. Die Funktionsweise einer Stromzange ist mir bekannt. Ich umfasse nur eine ganz normale Einzelphase.

Bild kann ich leider -wie üblich- hier am Handy nicht hochladen (zu groß).

Die Endstufen sind nicht das Problem. Die habe ich beide mit 5,5A Anlaufstrom gemessen. Schwieriger sind die günstigen LED Scheinwerfer, die wir als Ambientelicht upfloor betreiben. Da habe ich schon bis zu 10A gemessen- pro Stück!

Aber wie gesagt- alle hier genannten Messwerte sind mit Vorsicht zu genießen. Ich vermute auch bei den Dingern vorwiegend kapazitive Lasten. Genau deswegen wollte ich ja von den Herstellern wissen, ob das Messprinzip diese Art von Lasten auch unterstützt. In der Werbung sieht man immer nur Motoren, Kühlschränke und Klimaanlagen. Und auch keine Rede davon, wo der Schwellwert liegt, ab dem getriggert wird und die "inrush"- Impulsmessung beginnt.

Grüße
mm

[michalzi]

Noch etwas zur Extech EX845: die Anleitung sagt, dass die Peakhold-Funktion sogar 1ms-Impulse aufzeichnen kann. Bei einer 20ms langen 50Hz-Periode hätte man da schon 20 "Samples" (Timeslots), den wirklichen Spitzenwert zu treffen.

Wobei die inrush-Messer ja typischerweise ein 100ms-Intervall zu messen scheinen, das abtasten und daraus einen Mittelwert (?) ableiten. Das soll der äquivalenten Wirkung auf einen Leitungsschutzschalter möglichst nahe kommen.

Also zumindest dem magnetischen Schnellauslöser darin. Und genau der ist dann ja relevant, wenn die Sicherung schon im Einschaltmoment fliegt.

Grüße
mm

[Henrik_V]

Das Messen ist ja schön und gut, mach ich ja auch gerne
Damit könnte man wenn es gut geht den Verursacher finden.
Die billige Lösung wäre eine Einschaltstrombegrenzung als Zwischenstecker ..
Stecker und Dose , Drahtwiderstand 10-20 Ohm und Überbrückung. Letztere als Schalter manuell oder besser Schütz mit Einschaltverzögerung, bzw hinter dem R and der Dose angeschlossen. So schalte ich meinen MOT-Schweißtrafo sicher ein ohne den Automaten zu triggern.

Zur Erhöhung der Wiederholgenauigkeit bei der Strompulsmessung zum Einschalten ein SSR mit Nulldurchgangschalter verwenden? !

[michalzi]

Hendrik, wir haben die Lampen aktuell in 2er-Gruppen umverkabelt und stecken sie alle nur nacheinander ein (es sind alleine etwa knapp 20 Stück nur für die Ambientebeleuchtung), das war jetzt die einfachste Lösung.

Das Messen wollte ich nur, damit ich einen Defekt in unserer Technik sicher ausschließen kann. Wenn es für mich jetzt erklärbar ist, warum der LS fliegt, und ich das Problem verstehe, kann ich jetzt mit gutem Gewissen die Lampen nacheinander einstecken.

Es hätte ja aber auch eine einzelne Laterne mit defektem Netzteil sein können, die uns dann mitten in der Show die Bühne lahmlegt, daher die Frage nach der Messung.

Grüße
mm

[chronos42]

Hallo zusammen.
Den inrush-current kann man mit einer normalen Stromzange nicht messen, es muss ein Gerät sein, welches speziell dafür gebaut ist.

Wichtig: Inrush-current ist keine peak-hold Messung!

Prinzipiell funktioniert das folgendermaßen: Der Stromwert, den der Wandler der Zange misst, wird mit einem schnellen und hochauflösenden ADC abgetastet und von einem µC ausgewertet. Die Messung beginnt, sobald ein bestimmter Schwellwert erreicht wurde. Dann werden alle Messwerte gespeichert, bis der µC erkennt, dass der Strom den Wert des Betriebszustandes nach dem Einschaltstrom erreicht hat. Der Flächeninhalt (also das Integral) zwischen dem Startwert und dem Endzustand wird berechnet und durch die Zeit geteilt. Das ergibt den inrush-current.
Das hat den Vorteil, dass man reproduzierbare Ergebnisse bekommt, egal zu welcher Netzphase man einschaltet. Zudem passt das viel besser zum Auslöseverhalten von Sicherungen.

Man kann dafür teure Geräte von Fluke etc. kaufen oder hobbyfreundliches vom Chinesen.
Ich habe gute Erfahrungen mit einer Habotest HT208D gemacht. (Gibt es auch unter anderem Namen.) Gekauft bei AliExpress. Darauf achten, dass es die Variante mit inrush-current ist, die gibt es auch ohne. Es muss die D Variante sein, nicht A!

https://de.aliexpress.com/item/10050068 ... pt=glo2deu

Nachteil der Zange ist, dass sie bei kleinen Strömen manchmal den Startwert nicht erkennt.
Dagegen hilft das hier:

https://eleshop.de/cem-ac-010-leitungsteiler.html

Das Teil hat einen Stromzagenabgriff mit einer und einen mit 10 Windungen, die Empfindlichkeit der Stromzange kann also um den Faktor 10 erhöht werden.
Sehr nützlich auch für andere Anwendungen.

Das soll keine Werbung sein, das sind Geräte, die ich selbst einsetze und die sich bei mir bewährt haben.

Gruß
Karlheinz