Ratgeber
Jede Elektrofachkraft hat ihn in der Werkzeugtasche: den Spannungsprüfer. Der Klassiker aus dem Profibereich ist das Prüfgerät mit zwei durch ein Kabel verbundenen Handgriffen, die jeweils mit metallischen Messspitzen ausgestattet sind.
Ein Handgriff besitzt im Allgemeinen eine Reihe von LEDs, sie repräsentieren typische Gleich- beziehungsweise Wechselspannungen, meist 6, 12, 24, 50, 120, 230 und 400 Volt. Nachteil:
Zum Prüfen sind zwei Hände nötig, das Kabel behindert zudem die Bewegungsfreiheit. Abhilfe schafft der auch als „Lügenstift“ bekannte Phasenprüfer, ein Schraubendreher mit eingebautem Widerstand und Glimmlampe.
Berührt die Klinge des Phasenprüfers den Außenleiter einer Netzstromquelle, leuchtet die Glimmlampe auf.
Die Rückleitung des Stroms führt über den menschlichen Körper, was bei gesunden Menschen ungefährlich ist. Für schnelle Prüfungen sind aber mehr und mehr berührungslose Typen im Einsatz.
Was diese auszeichnet, wie sie funktionieren und welche Typen und Bauformen es gibt, das erfahren Sie in unserem Ratgeber. Wir geben Ihnen außerdem Tipps für die Beschaffung.
Berührungslose Spannungsprüfer dienen der Überprüfung elektrischer Spannung in Leitungen oder elektrischen Geräten – ohne direkten Kontakt mit den spannungsführenden Teilen. Das macht sie sicherer im Gebrauch, da das Risiko eines elektrischen Schlages minimiert wird.
Mit ihnen lässt sich schnell prüfen, ob die Leitungen spannungsfrei sind. Nützlich sind berührungslose Spannungsprüfer auch zur Fehlersuche in Schaltkreisen und Geräten.
Es gibt allerdings auch Einschränkungen: Mit ihrer begrenzten Messgenauigkeit zeigen sie nur das Vorhandensein oder Fehlen von Spannung an und geben keine exakten Spannungswerte wieder. Außerdem können elektrostatische Entladungen oder starke elektromagnetische Felder die Messung beeinträchtigen.
Dennoch zählen berührungslose Spannungsprüfer als wertvolle Werkzeuge für die schnelle und sichere Überprüfung von elektrischen Spannungen.
Berührungslose Spannungsprüfer detektieren elektrischer Felder, erzeugt von spannungsführenden Leitern. Bei der kapazitiven Kopplung nutzen sie das elektrische Feld, das von jedem spannungsführenden Leiter um sich herum erzeugt wird. Nähert sich der Spannungsprüfer diesem Feld, wird eine kleine kapazitive Verbindung zwischen dem Leiter und dem Prüfgerät hergestellt. Der Stromprüfer verhält sich also wie ein Kondensator.
Möglich ist aber auch die Erkennung elektrostatischer Felder. Das Prüfgerät enthält dazu einen Sensor, der empfindlich auf diese Felder reagiert. Er besteht typischerweise aus einer Antenne und einer Metallspitze und erfasst Änderungen im Feld, die auf das Vorhandensein von Spannung hinweisen.
Da die in den Feldern detektierten Signale sehr schwach sind, enthalten berührungslose Spannungsprüfer einen Verstärker, der zudem mit einer Analyse-Schaltung ausgestattet ist. Dieser Schaltkreis ist darauf ausgelegt, eine Schwelle zu erkennen, ab der das Gerät eine Spannung als vorhanden ansieht. Sobald das Gerät eine Spannung erkennt, aktiviert es visuelle und oft auch akustische Signale. Häufig leuchtet eine LED auf und es ertönt ein Piepton, um den Benutzer zu warnen. Einige Modelle verfügen über ein kleines Display, das über eine Balkenskala die Nähe zum Leiter anzeigt. Analog dazu erhöht sich auch die Anzahl der Pieptöne.
Gängige kontaktlose Spannungsprüfer können Wechselspannungen zwischen 12 und 1000 Volt detektieren, bei Netzfrequenzen von 50 und 60 Hertz. Aus Sicherheitsgründen unterliegen diese Prüfer der CAT-Normung. Dabei handelt es sich um eine Klassifikation, die von der IEC definiert wurde, um die Sicherheit und Belastbarkeit von elektrischen Prüf- und Messgeräten in verschiedenen Umgebungen und Anwendungen zu bewerten.
Berührungslose Spannungsprüfer sind im Allgemeinen in CAT III oder CAT IV eingeordnet. CAT III steht für Messungen an Installationen innerhalb von Gebäuden wie Verteilerschränke, Steckdosen und fest installierte Geräte. Für Messungen an den Quellen von Niederspannungsinstallationen ist CAT IV vorgesehen. Diese Kategorie umfasst die Bereiche mit dem höchsten Energiepotenzial und dem größten Risiko, wie zum Beispiel Hauptanschlüsse oder Versorgungseingänge eines Gebäudes. Zur Stromversorgung der Tester dienen handelsübliche Batterien, häufig im Format AAA. Der übliche Spannungsbedarf liegt bei 3 Volt.
Berührungslose Spannungsprüfer gibt es in verschiedenen Typen und Bauformen, optimiert jeweils für unterschiedliche Anwendungen und Anforderungen. Am weitaus häufigsten sind stiftförmige Prüfer im Einsatz. Sie sind ideal für allgemeine Anwendungen, bei denen schnell überprüft werden muss, ob Spannung vorhanden ist. Sie sind oft mit einem Clip zum Anstecken an die Kleidung, einer kleinen Taschenlampe und einer Taste für die Erhöhung der Empfindlichkeit ausgestattet. Selbst einige Multimeter verfügen über Fähigkeiten zum berührungslosen Spannungstest. Der dafür notwendige Sensor befindet sich in der Regel am oberen Rand des Geräts.
Eine Variante der kontaktlosen Stromprüfgeräte sind Stromzangen. Diese Geräte sind besonders nützlich für schnelle und sichere Messungen in elektrischen Installationen und Schaltschränken, für Spannungsmessungen an Steckdosen sind sie nicht vorgesehen. Kontaktlose Stromzangen nutzen das Prinzip der elektromagnetischen Induktion. Die Zange besteht aus einem Ringkern, der den Leiter umschließt. Dieser Kern wirkt wie ein Transformator und fängt das Magnetfeld auf, das durch den Strom im Leiter erzeugt wird. Die induzierte Spannung wird von einem Messumformer verarbeitet, der die Spannung in ein für den Benutzer ablesbares Stromsignal umwandelt. Vorteil von Stromzangen: Einige Modelle können sowohl Wechselstrom als auch Gleichstrom messen. Für die Messung von DC-Strom nutzen sie zusätzlich einen Hall-Effekt-Sensor.
Auswahlkriterien für die Beschaffung
Die Auswahl unter modernen berührungslosen Spannungsprüfern ist nicht schwierig: Sofern sie das CAT-Kriterium erfüllen, lassen sie sich als bedienungssicher einordnen. Zu achten ist allerdings auf den Messbereich. Die meisten Tester können Wechselspannungen ab 12 Volt detektieren, es gibt aber auch Modelle, die bereits ab 5 Volt funktionieren sowie einige, die erst ab 120 oder 230 Volt einsatzfähig sind. Die oberste Grenze der Spannungsmessung liegt entweder bei 600 oder bei 1000 Volt.
Je nach Anwendungsbereich kann auch die IP-Schutzklasse eine wichtige Rolle spielen. Es sind zwar auch Geräte im Handel, die nur einen geringen Schutz – wie bei IP40 oder IP44 – gegen eindringende Gegenstände und Wasser bieten, die Mehrheit der Prüfer bietet aber die Schutzklassen IP65 oder IP67.