Überspannungskategorien und die Sicherheit beim Messen mit Multimetern

Es genügt nicht, darauf zu achten, ein Multimeter zu verwenden, das eine genügend hohe Spannungs­spezifikation besitzt. Es ist ebenso wichtig, ein Multimeter mit entsprechender Überspannungs­kategorie und Verschmutzungsgrad zu verwenden, je nach dem, wo und in welcher Umgebung gemessen wird. Im Umkehrschluss bedeutet das auch, ein Multimeter nicht zu verwenden, wenn es aufgrund der Überspannungskategorie bzw. Verschmutzungsgrad nicht für die Messaufgabe geeignet ist.

Spannungsspitzen - Transienten

Verteilungssysteme und Lasten werden immer komplexer und in der Folge nimmt auch die Wahrscheinlichkeit von transienten Überspannungen zu. Motoren, Kondensatoren und Leistungswandler wie Antriebe mit regelbarer Drehzahl können Spannungsspitzen erzeugen. Blitzeinschläge in Freileitungen sind selten, führen aber zu sehr gefährlichen hochenergetischen Überspannungen.

Diese Transienten stellen bei Messungen an elektrischen Systemen "unsichtbare" und weitgehend unvermeidbare Risiken dar. Sie treten regelmäßig bei Niederspannungs-Stromkreisen auf und können Spitzenwerte bis zu mehreren tausend Volt erreichen. Die Sicherheit des Benutzers hängt in diesen Fällen von der Sicherheitsmarge ab, mit der das Multimeter gebaut wurde.

Überspannungskategorien

Über­span­nungs­kate­gorie In Kürze Beispiele
CAT I Elektronik Geschützte Elektronik­vorrichtungen Geräte, die an Stromkreise angeschlossen werden, in denen Vorkehrungen getroffen wurden, um transiente Überspannungen auf einen niedrigen Pegel zu begrenzen.
  • Schaltungen, die an ein Netzgerät oder eine Batterie angeschlossen sind, z.b. Taschenlampen, Transistorradios oder Stereoanlagen.
  • Jede Hoch­span­nungs­quelle mit geringer Energie, die von einem Wider­stands­trans­for­ma­tor mit hoher Wicklungszahl abgeleitet wurde, z.B. der Hoch­spannungs­teil eines Kopierers
CAT II Einphasige Lasten, die mit der Steckdose verbunden sind Hausgeräte, portable Werkzeuge und ähnliche Lasten
  • Steckdosen und lange Abzweig­leitungen
  • Steckdosen mehr als 10 Meter von CAT III Quelle entfernt
  • Steckdosen mehr als 20 Meter von CAT IV Quelle entfernt
CAT III Drei-Phasen-Verteilung, einschließlich einphasiger kommerzieller Beleuchtung Geräte in Festinstallationen, z.B. Schaltgeräte und mehrphasige Motoren
  • Sammelschienen und Speisekabel in industriellen Werken.
  • Speisekabel und kurze Zuleitungen, Verteilungstafeln
  • Beleuchtungs­systeme in größeren Gebäuden
  • Steckdosen für große Lasten mit kurzen Leitungen zur Zuführung der Versor­gungs­energie
CAT IV Drei Phasen am Elektrizi­tätswerk-Anschluß, alle Frei­leitungen. Bezieht sich auf den "Ursprung der Installation", d.h., wo die Niederspannungs-Verbindung mit dem Elektrizitätswerk hergestellt wird:
  • Elektrizitätsmesser, primäre Überstrom-Schutz­vor­rich­tungen
  • Im Freien und Zuführung der Versorgungskabel, Versorgungs­leitungen vom Anschluss­punkt zum Gebäude, Verbindung zwischen Messgerät und Schalttafel.
  • Freileitungen zu einzelnen Gebäuden, Erdkabel zu Wasserpumpen.

IEC 1010 gilt für Niederspannungs-Messgeräte (<1000 V)

Verschmutzungsgrad

Je nach Umgebungsbedingungen, in der das Multimeter eingesetzt wird, muss die Schaltung des Messgerätes eine bestimmte Verschmutzung aushalten können, ohne beeinträchtigt zu werden.

Kleine Luftstrecken können durch feste Teile, Staub oder Wasser vollkommen überbrückt werden. Soweit Verschmutzung in der Mikro-Umgebung vorhanden sein kann, werden daher Mindest-luftstrecken festgelegt.

Ver­schmut­zungs­grad Definition
1 Es tritt keine oder nur trockene, nicht leitfähige Verschmutzung auf. Die Verschmutzung hat keinen Einfluss.
2 Es tritt nur nicht leitfähige Verschmutzung auf. Gelegentlich muss jedoch mit vorübergehender Leitfähigkeit durch Betauung gerechnet werden.
3 Es tritt leitfähige Verschmutzung auf oder trockene, nicht leitfähige Verschmutzung, die leitfähig wird, da Betauung zu erwarten ist.
4 Es tritt eine dauernde Leitfähigkeit auf, hervorgerufen durch leitfähigen Staub, Regen oder Nässe.
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