HLK- und industrielle Anwendungen für die Elektro-Tester Fluke T+ und T+Pro

04-24-2012 | HLK-Anlagen

Die beliebten magnetbasierten Spannungsprüfer sind seit fast 100 Jahren im Einsatz und werden vermutlich an der Baustelle, die Sie heute besichtigen, immer noch verwendet. Diese Prüfgeräte legen eine mechanische Last an einen Stromkreis an, wodurch ein Magnet ein Federelement zum passenden Spannungspegel an der voreingestellten Spannungsanzeigeskala des Werkzeugs positioniert. Die meisten dieser Prüfgeräte sind einfach und kostengünstig und nicht einmal CAT-klassifiziert. Sie können unter bestimmten widrigen Bedingungen ausfallen und Katastrophen herbeiführen. (siehe Fluke-Anwendungsbericht „Die Unterschiede bei Spannungsprüfern können gravierend sein“). Angesichts der heute verfügbaren Technik gibt es keinen Grund, sich einem solchen Risiko auszusetzen. Wenn Sie ein solches Prüfgerät immer noch verwenden, ist es an der Zeit, auf einen Halbleiter-Elektrotester aufzurüsten. Wenn Sie keinen Elektrotester verwenden, gibt es gute Gründe, Ihr Repertoire an häufig verwendeten Messgeräten um einen solchen zu ergänzen.

Werkzeugfunktionen

Die Prüfgeräte T+ und T+PRO haben neun gestapelte LEDs, die für eine Nennspannung zwischen 12 und 600 Volt gekennzeichnet sind, sowie eine Durchgangs-LED. Diese Tester schalten sich automatisch ein, wenn ihre Tastköpfe an einen vollständigen Schaltkreis angelegt werden, und sie schalten sich aus, wenn die Tastköpfe vom Stromkreis entfernt werden, sofern auf dem T+ PRO die Hold-Funktion nicht aktiviert wurde.

Wenn keine Spannung vorhanden ist, aber ein Stromdurchgang unter 20 kOhm vorliegt, leuchtet die obere Durchgangs-LED auf und es ist ein durchgehender Piepton zu hören. Wenn Spannung vorhanden ist, schaltet das Messgerät automatisch in den Spannungsmodus um und die sequentiellen LED-Spannungsanzeigen leuchten entsprechend der erfassten Spannung auf. Neben den LEDs geben die Messgeräte einen Dauerton für Gleichspannung und einen intermittierenden Piepton für Wechselspannung aus. Die Wechselspannungs- oder Gleichspannungs-LED leuchtet entsprechend auf, und auf der Wechselspannungsanzeige ist eine Polarität zu sehen. Bei Spannungen über 30 Volt leuchtet die Gefahren-LED auf. Bei Spannungen ab 40 Volt schwingen auch die Messgeräte und geben einen Ton von sich.

Die faltbaren Silikonmessleitungen werden intern mit dem Tester mit stabilen Ösen verbunden, sodass diese nicht versehentlich getrennt, aber bei Bedarf später ausgetauscht werden können. Die Messspitzen lassen sich auf der Rückseite des Messgeräts einklappen und ummantelt aufbewahren, und ein Tastkopf lässt sich oben auf dem Messgerät einfahren, eine integrierte helle LED-Taschenlampe ermöglicht eine bequeme beidhändige Bedienung. Prüfgerät, Leitungen und Messspitzen tragen die 600-Volt-CAT IV-Spezifikation und die 1000-Volt-CAT III-Spezifikation, und die Stromkreisimpedanz wurde sorgfältig dahingehend gewählt, dass keine Phantomspannungen und Lasten den zu prüfenden Stromkreis beeinflussen. Die fünf Messspitzen sind abnehmbar und können bei Beschädigung oder bei Bedarf alternativer Spitzen entsprechend ausgetauscht werden.

Wenn die beiden AAA-Akkus ausfallen, so bleiben T+ und T+PROnominell in Betrieb, da die Spannungsanzeige-LEDs vom geprüften Stromkreis mit Strom versorgt werden. Ohne Akkus funktionieren jedoch Ton-, Schwingungs- und Blinklichtfunktionen nicht.

Das T+PRO verfügt über ein großes LCD-Display, auf dem die erkannte tatsächliche Spannung auf Zehntel genau angezeigt wird, sofern sie über 10 Volt liegt. Mit der Hold-Funktion lässt sich das LCD-Display (und die LED-Bank) nach Entfernung aus dem Stromkreis eine Minute lang anhalten. Dieses Prüfgerät verfügt über eine Funktion zur Messung von Widerständen bis zu 9,99 kW sowie eine FI-Steckdosen-Auslösetestfunktion. Mit einer zusätzlichen Funktion, der sogenannten Drehrichtungsanzeige, wird bestimmt, ob die Phasenschaltung der Stromversorgung der Geräte korrekt ist, damit Sie keine Scrollverdichter oder Motoren beim Hochfahren rückwärts laufen lassen müssen.

Anwendungen und Vorteile von T+PRO

FI-Steckdosenauslösefunktion

Die meisten RTUs werden mit einer feldverkabelten oder eigenständig angetriebenen FI-Steckdose geliefert. Das T+PRO prüft die Auslösefunktion zum UL-Standardwert von 6-9 mA bei Ungleichgewicht zwischen Phase und Neutral. Führen Sie den roten Messfühler in die kleinere Buchse der Steckdose ein und führen Sie den schwarzen Messfühler in die Erdbuchse ein. Betätigen Sie nach sechs oder sieben Sekunden den Testknopf „FI“. Eine ordnungsgemäß funktionierende FI-Steckdose wird ausgelöst. T+PRO mit dem großen LCD-Display eignet sich auch zur Prüfung tatsächlicher Spannung an der Steckdose von Phase zu Neutral und von Phase zu Erde.

Drehfeldrichtungsanzeige

Dreiphasige HLK-Geräte werden werkseitig mit interner, auf die richtige Phase eingestellter Verkabelung geliefert. Der die Installation durchführende Fachbetrieb ist für die richtige Phase im Betrieb zum Trennelement der Einheit zuständig. Beim Hochfahren prüft das HLK-Installationsgerät die ordnungsgemäße Drehung der Motoren.

Wenn die Geräte mit Scrollverdichtern ausgestattet sind und die Phase nicht korrekt ist, wird das störende Element der rückwärts laufenden Verdichter direkt sichtbar. Wenn aus irgendwelchen Gründen ein unbeabsichtigter und unerwarteter Einschaltvorgang bei rückwärts laufenden Scrollverdichtern einsetzt, werden die Verdichter beschädigt.

Mit dem Fluke T+PRO lässt sich anhand der Drehfeldrichtung die richtige Phaseneinstellung vor Schließen des Trennschalters und vor dem Start der Geräte prüfen. Die dreiphasige Codierung kann verwendet werden, ist aber gemäß NEC mit Ausnahme von Neutral (weiß), Erde (grün) oder das High Leg eines High Leg-Dreiphasensystems (orange) nicht erforderlich. Normalerweise wäre zu erwarten, das L1 L2 um 120 ° vorauseilt, wodurch auch L2 L3 um 120 ° vorauseilen würde. Wenn der rote Tastkopf an L1 und der schwarze Tastkopf an L2 anliegt, erscheint auf dem LCD-Display ein Pfeil im Uhrzeigersinn, wenn die Zufuhr in der richtigen Phase ist, in der L1 L2 um 120 ° vorauseilt. Wenn ein „L“ oder Pfeil entgegen dem Uhrzeigersinn erscheint, eilt L1 L2 um 120 ° nach, und es können zwei der Leitungsdrähte zur Phasenkorrektur umgekehrt werden.

Anmerkung: Dieser Test eignet sich nur für Messungen von Phase-zu-Phase, nicht von Phase zu Neutral.

Netzspannungsprüfungen

Neben der Prüfung, ob der Stromkreis spannungsführend ist, kann das T+PRO für die meisten Netzspannungsprüfungen verwendet werden.

Ist die Spannung korrekt?

Die Spannung sollte für 230-Volt- und 460-Volt-Geräte ±10 % und für 208/230-Geräte (197 bis 253 Volt) -5/+10 % betragen.

Verläuft die Spannung zwischen Phasen symmetrisch?

Die Spannungsunsymmetrie sollte im Idealfall 1 % nicht überschreiten; bei den meisten HLK-Geräten sind 2 % akzeptabel. % Spannungsunsymmetrie = ((100 x maximale Spannungsabweichung)/Messung der durchschnittlichen Leistung in Watt)
Wenn L1 - L2 = 474 Volt, L2 - L3 = 481 Volt, L1 - L3 = 476 Volt, ist die maximale Abweichung 481-474 = 7, die durchschnittliche Spannung ist (474 + 481 + 476) = 1431/3 = 477 100 x 7 / 477 = 1,47 % Spannungsabweichung

Besteht an den Motorschützen oder Relais ein Spannungsabfall?

Der Spannungsabfall sollte vernachlässigbar sein. Normalerweise sollte L1 - L2 = T1 - T2, L2 - L3 = T2 - T3 und L1 - L3 = T1 - T3 sein. Liegt an einem Schütz ein geringer Spannungsabfall vor, sollte dieser proportional sein und eine akzeptable Spannungsabweichung aufweisen.

Steuerpannungsprüfungen

Herkömmliche elektromechanische HLK-Steuerkreise haben eine Nennspannung von 24 VAC. Die Spezifikationen für Niederspannungssteuerungen können zwischen 18 und 30 VAC liegen. Die Steuerspannung muss immer mindestens 21 VAC betragen, da ansonsten Ausfälle zu Spitzenbedarfszeiten wahrscheinlich sind.

Ein klappernder Schütz aufgrund einer niedrigen Spannung im Steuerkreis kann dazu führen, dass ein teurer Motor oder Kompressor ausfällt. Geräte mit doppelter Spezifikation für 208/230 Volt sind häufig mit Steuerungstransformatoren mit mehreren werkseitig auf 230 Volt eingestellten primären Anschlüssen versehen und müssen vor Ort auf 208-Volt-Spannungsversorgungen umgestellt werden. 24-Volt-Stromkreise werden meist zwischen 26 und 28 Volt betrieben.

Bei geringer Steuerkreisspannung (unter 24 Volt) prüfen Sie auf Primärspannung und stellen Sie die primäre Transformatoreinstellung von 230 Volt auf 208 Volt um. So wird die korrekte niedrige Spannung angegeben. Achten Sie darauf, keine Steuerungen zu installieren, die die VA-Steuerung der werkseitig installierten Transformatoren überschreitet. Die VA-(Volt-Ampere)-Spezifikation eines 24-Volt-70-VA-Transformators ist 70:24 = 2,9 Ampere. Ein übermäßiger Spannungsabfall auf vor Ort installierten Stromkreisen mit niedriger Spannung lässt mit hoher Wahrscheinlichkeit auf eine unzureichende Drahtstärke schließen. Die Mindestkabelgröße für 24-Volt-Steuerkreise beträgt Stärke 18 bis zu 30,48 Metern. Für längere Läufe sind Kabel mit größerem Querschnitt erforderlich. Mit dem T+PRO können Sie die Steuerspannung zunächst ohne angelegte Last prüfen und dann die Steuerlasten erhöhen und auf Spannungsabfall überprüfen.

Die Spannung beträgt bei herkömmlichen Steuerkreisen 24 Volt. Je nach Konzeption sind 115 Volt und mehr in Steuerkreisen möglich. Das T+ und das T+PRO sind für alle Stromkreise über 10 V AC/DC nutzbar.

Energieverwaltungssysteme sind in heutigen Steuerungsplänen gängig und umfassen DCC-Steuerungen (Direct-Digital-Controls) zur Steuerung von HLK-Systemen und anderen Gebäudefunktionen Die HLK-DCC-Steuerungen ähneln sehr einem Wandthermostaten zur Steuerung von Heizung, Kühlung und Luftzirkulation und für belegte Funktionen auf Grundlage der Temperatur, Tageszeit und den Schaltereinstellungen. Der Unterschied besteht darin, dass das EMS (Energieverwaltungssystem) mit Betriebsparametern programmiert wird und Raumsensoren für Relaisdaten wie Temperatur, Feuchte und CO2 nutzt. Seien Sie bei der Prüfung von 24-VAC-Ausgängen von DDC-Steuerungen besonders aufmerksam. Viele DDC-Steuerungen sind auf „negativschaltend“ konfiguriert. Herkömmlich wird die Phasenseite des Transformators über einen Thermostat oder eine Steuerung geschaltet („positivschaltend“), und der geerdete Strang ist allen Steuerungen „gemein“. Bei „negativschaltenden“ Transformatoren wird die geerdete Seite über die DCC-Steuerung geschaltet. Dadurch werden Lichtbögen verhindert, die beim Ein- und Ausschalten von Lasten auftreten können. Die Vorgehensweise, Stromkreise zu prüfen, indem man den schwarzen Tastkopf auf einer Erde anbringt und den roten Tastkopf an einem Phaseneingang, funktioniert hier nicht. Sowohl rote als auch schwarze Tastköpfe müssen an der Schützspule oder einer beliebigen Steuerung angebracht sein, damit die angelegte Spannung ordnungsgemäß geprüft werden kann.

Die meisten Thermostate funktionieren mit Relaisausgängen, während DCC-Steuerungen meist über Triac-Ausgänge verfügen. Einige HLK-Steuerungen funktionieren auch mit Triac-Eingängen. Mit einem Triac-Ausgang lässt sich immer nur eine Steuerung kontrollieren, und mit einem Triac-Ausgang lässt sich kein anderer Triac steuern. Wenn mehrere Relais über einen einzigen Triac gesteuert werden müssen, muss mit dem Triac ein Relais gesteuert werden, über das wiederum mehrere Relais gesteuert werden. Wenn sich sowohl an Ausgang und Eingang Triacs befinden, muss der Eingang mit einem Hilfsrelais oder einem Widerstand geladen werden. Dieser Ladewiderstand hat in der Regel 1.000 Ohm und 5 Watt und kann mit dem T+PRO geprüft werden. Trennen Sie den Widerstand, stellen Sie das T+PRO auf „W“ ein, und platzieren Sie die Tastköpfe am Widerstand. Der Messwert sollte 1 kW (+5 %) und 50 Ohm betragen.

Moderne HLK-DDC-Steuerungen können analoge Signale zum Überwachen von Temperatur, Enthalpie, Feuchte, CO2, CO, Licht usw. überwachen und auf diese reagieren. Diese Signale können zwischen 0 und 10 VDC und zwischen 2 und 20 mA liegen, „gleitend“ (pulsierend) oder anderweitig sein. Das T+PRO kann nicht zum Prüfen dieser niedrigen analogen Signale, wohl aber zum Prüfen einiger dieser Stromkreiswiderstände verwendet werden. Mit einem 499-Ohm-Widerstand können Ausgänge von 0 bis 10 VDC in 2 bis 20 mA bzw. 2 bis 20 mA in 0 bis 10 VDC konvertiert werden. Wenn die fragliche analoge Funktion nicht richtig funktioniert, können Sie diese Widerstände mit der „W“-Funktion des T+PRO prüfen.

Prüfen von Sicherungen und Schalterpositionen

Von Stromkreis entfernte Sicherungen und Schalter lassen sich mit der Funktion „W“ des T+PRO überprüfen, manchmal empfiehlt es sich jedoch, Sicherungs- und Schalterzustände mit der Spannungsfunktion in einer stromführenden Schaltung zu testen. Ein Vorteil von T+ und T+PRO liegt darin, dass das Messgerät bei vorhandener Spannung auf die Spannungsfunktion umschaltet, damit keine Schäden am Messgerät entstehen. Wenn die Schütze, Schalter oder Relais geschlossen sind, die Last aber nicht angewendet wird, könnte eine Sicherung oder Relaiskontakt offen sein. Es bestehen zwei Möglichkeiten, einen stromführenden Stromkreis zu prüfen: Parallele oder serienmäßige Spannungsprüfungen.

Parallele Spannungsprüfungen auf offene Sicherungen können beispielsweise am Sicherungstrennschalter durch abwechselndes Anschließen der Leitungen von L1-L2, dann L1-T2 und danach T1-L2 erfolgen. Wenn L1-L2 eine Phase ist, wird eine Spannung erkannt. Wenn L1-T2 spannungsführend ist, T1-L2 jedoch nicht, ist die Sicherung L1 offen.

Phasenspannungsprüfungen auf offene Sicherung oder offenen Schalter können durch Anbringen von Tastköpfen an der/dem betreffenden Schalter/Sicherung erfolgen. Damit dies funktionieren kann, muss der Stromkreis bis auf die einzelne offene Sicherung bzw. den einzelnen offenen Schalter geschlossen sein. Wenn an der Sicherung oder am Schalter Spannung anliegt, ist die Sicherung oder der Schalter offen. Dies funktioniert, indem die nicht wirksame Last in einen Teil der Netzschaltung verlagert wird und das Potenzial über dem offenen Punkt angelegt wird. Wenn die Last wirksam wäre, würde über einer funktionierenden Sicherung oder einem geschlossenen Schalter natürlich kein Spannungspotenzial gemessen werden.

Ganz gleich, ob Sie einen günstigen Elektrotester wie den T+ oder ein Prüfgerät wie das T+PRO suchen, das die Lücke zwischen reinen Spannungsprüfern und grundlegenden Digitalmultimeterfunktionen schließt – bei Fluke finden Sie die passende Lösung für Ihre Anforderungen.