Testlampe

Eine Prüflampe , auch Spannungsprüfer oder Netzspannungsprüfer genannt , ist ein elektronisches Messgerät, mit dem festgestellt werden kann, ob ein Gerät unter Spannung steht. Sie ist einfacher und kostengünstiger als ein Multimeter und reicht oft aus, um das Vorhandensein von Spannung an einem Leiter zu prüfen. Gut konstruierte Prüflampen verfügen über Schutzfunktionen gegen versehentliche Stromschläge. Berührungslose Prüflampen können Spannung an isolierten Leitern messen.

Die Prüflampe ist eine elektrische Lampe mit einem oder zwei isolierten Zuleitungen . ^{[ 1 ]} Häufig hat sie die Form eines Schraubendrehers , wobei die Lampe zwischen der Spitze des Schraubendrehers und einer einzelnen Zuleitung, die hinten aus dem Schraubendreher herausragt, angeschlossen ist. Durch Anschließen der Zuleitung an Masse (Erde) und Berühren verschiedener Punkte im Stromkreis mit der Schraubendreherspitze lässt sich das Vorhandensein oder Fehlen von Spannung an jedem Punkt feststellen. So können einfache Fehler erkannt und ihrer Ursache nachgegangen werden. Für höhere Spannungen kann ein Statiskop verwendet werden, das aus einer auf einem langen, isolierten Griff montierten Glimmröhre besteht und Wechselspannungen von 2000 Volt und mehr messen kann.

Für Arbeiten mit Niederspannung (z. B. in Kraftfahrzeugen ) wird üblicherweise eine kleine Niedervolt -Glühlampe verwendet . Diese Lampen sind in der Regel für eine Betriebsspannung von ca. 12 V ausgelegt; der Einsatz einer Kfz-Prüflampe an Netzspannung zerstört die Lampe und kann einen Kurzschluss im Prüfgerät verursachen.

Für den Betrieb mit Netzspannung wird üblicherweise eine kleine Neonlampe verwendet, die in Reihe mit einem geeigneten Vorwiderstand geschaltet ist . Diese Lampen können oft in einem breiten Spannungsbereich von 90 V bis zu mehreren hundert Volt betrieben werden. In manchen Fällen werden mehrere separate Lampen mit Spannungsteilern eingesetzt, um bei steigender Spannung das Zünden weiterer Lampen zu ermöglichen. Die Lampen sind von der niedrigsten zur höchsten Spannung geordnet; dieses einfache Balkendiagramm dient als grober Spannungsindikator.

Glühlampen können auch bei der Reparatur einiger elektronischer Geräte verwendet werden, und ein geschulter Techniker kann in der Regel die ungefähre Spannung anhand der Helligkeit als groben Indikator bestimmen.

Eine handgeführte Prüflampe bringt den Benutzer zwangsläufig in die Nähe von stromführenden Leitungen. Ein versehentlicher Kontakt mit stromführenden Leitungen kann zu einem Kurzschluss oder Stromschlag führen . Preiswerte oder selbstgebaute Prüflampen bieten möglicherweise keinen ausreichenden Schutz gegen Hochenergiefehler. Es ist üblich, eine Prüflampe sowohl vor als auch nach der Prüfung eines unbekannten Stromkreises an einen bekannten stromführenden Stromkreis anzuschließen, um die Prüflampe selbst auf ihre Funktionstüchtigkeit zu überprüfen.

In Großbritannien geben die Richtlinien der Health and Safety Executive (HSE) Empfehlungen für die Konstruktion und Verwendung von Prüflampen. ^{[ 2 ]} Die Prüfspitzen müssen gut isoliert sein, stromführende Anschlüsse dürfen nur minimal freiliegen. Sie müssen mit Fingerschutzvorrichtungen ausgestattet sein, um versehentlichen Kontakt zu verhindern, und dürfen keine stromführenden Drähte freilegen, falls der Glaskolben der Prüflampe zerbricht. Um die abgegebene Energie im Falle eines Kurzschlusses zu begrenzen, müssen Prüflampen über eine Strombegrenzungssicherung oder einen Strombegrenzungswiderstand mit Sicherung verfügen . Die HSE-Richtlinien empfehlen außerdem Verfahren zur Funktionsprüfung der Prüflampe. Steht kein bekannter Stromkreis zur Verfügung, wird ein separates Prüfgerät verwendet, das eine bekannte Prüfspannung und ausreichend Leistung zum Leuchten der Lampe bereitstellt, um die Funktion der Lampe vor und nach der Prüfung eines Stromkreises zu bestätigen.

Da die Energie zum Betrieb der Prüflampe aus dem zu prüfenden Stromkreis entnommen wird, sind manche hochohmigen Leckspannungen mit dieser Art von nicht verstärkten Prüfgeräten möglicherweise nicht erkennbar.

Eine kostengünstige Prüflampe berührt nur eine Seite des zu prüfenden Stromkreises und nutzt die Streukapazität und den durch den Körper des Benutzers fließenden Strom, um den Stromkreis zu schließen. Das Gerät kann die Form eines Schraubendrehers haben. Die Spitze des Prüfers wird an den zu prüfenden Leiter gehalten (beispielsweise an einen Draht in einem Schalter oder in eine Steckdose ) . Eine Neonlampe benötigt sehr wenig Strom zum Leuchten und kann daher die Körperkapazität des Benutzers zur Erde nutzen, um den Stromkreis zu schließen.

Prüflampen in Schraubendreherform sind zwar sehr preiswert, erfüllen aber nicht die Konstruktionsanforderungen der britischen Norm GS 38. Bei freiliegendem Schaft besteht Stromschlaggefahr, und die interne Konstruktion des Prüfgeräts bietet keinen Schutz gegen Kurzschlüsse. Ein Ausfall des Widerstands und der Lampenschaltung kann dazu führen, dass der Benutzer direkten metallischen Kontakt mit dem zu prüfenden Stromkreis hat. Beispielsweise kann im Schraubendreher eingeschlossenes Wasser einen ausreichenden Leckstrom verursachen, um einen Stromschlag auszulösen. Selbst wenn ein interner Kurzschluss den Benutzer nicht tödlich verletzt, kann der resultierende Stromschlag zu einem Sturz oder anderen Verletzungen führen. Die Lampe liefert keine Anzeige unterhalb der Zündspannung der Neonröhre und kann daher bestimmte gefährliche Leckstromzustände nicht erkennen. Da sie auf Kapazität zur Schließung des Stromkreises angewiesen ist, kann Gleichstrompotenzial nicht zuverlässig angezeigt werden. Ist der Benutzer des Schraubendrehers von der Erde isoliert und kapazitiv mit anderen stromführenden Leitungen in der Nähe verbunden, kann es beim Prüfen eines stromführenden Stromkreises zu einem falsch negativen und beim Prüfen eines spannungsfreien Stromkreises zu einem falsch positiven Ergebnis kommen. Falsch negative Ergebnisse können auch in hell erleuchteten Bereichen auftreten, in denen das Neonlicht schwer zu erkennen ist.

Verstärkte elektronische Prüfgeräte (umgangssprachlich auch elektrische Prüfstifte , Teststifte oder Spannungsdetektoren genannt ) arbeiten ausschließlich mit kapazitivem Strom und erfassen im Wesentlichen das sich ändernde elektrische Feld um spannungsführende Objekte. Daher ist kein direkter metallischer Kontakt mit dem Stromkreis erforderlich. Der Benutzer muss die Oberseite des Griffs berühren, um eine Erdung herzustellen ( über Streukapazität gegen Erde). Sobald dies geschieht, leuchtet die Kontroll- LED auf oder ein Lautsprecher ertönt, falls der zu prüfende Leiter unter Spannung steht. Die zusätzliche Energie für die Lampe und den Verstärker wird von einer kleinen internen Batterie geliefert und fließt nicht durch den Körper des Benutzers.

Wird das Gerät in die Nähe eines stromführenden Leiters gebracht, entsteht ein kapazitiver Spannungsteiler . Dieser besteht aus der parasitären Kapazität zwischen Leiter und Sensor sowie der Kapazität zwischen Sensor und Erde (über den Körper des Benutzers). ^{[ 3 ]} Sobald das Messgerät einen Stromfluss durch diesen Spannungsteiler detektiert, signalisiert es das Vorhandensein einer Spannung.

Einige verstärkte Tester geben ein deutlicheres Signal (helleres Licht oder lauteres Summen) zur Messung der relativen Feldstärke und liefern so Hinweise auf den Standort eines stromführenden Objekts. Andere Tester zeigen lediglich ein einfaches Ein/Aus-Signal des erkannten elektrischen Feldes an. Professionelle Tester verfügen zudem über eine Funktion, die dem Benutzer die Funktion von Batterie und Lampe bestätigt.

Spannungsprüfstifte sind entweder für Netzspannung oder für Niederspannungsbereiche (um die 50 Volt) ausgelegt. Ein für die Netzspannungsprüfung vorgesehenes Prüfgerät liefert möglicherweise keine Anzeige bei Niederspannungs-Steuerkreisen, wie sie beispielsweise für Türklingeln oder die Steuerung von Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen verwendet werden .

Im Gegensatz zu Zangenamperemetern , die sich ändernde Magnetfelder erfassen, können diese Detektoren auch dann eingesetzt werden, wenn kein Strom durch den betreffenden Draht fließt, da sie das Wechselfeld erfassen, das von der Wechselspannung am Leiter ausgeht.

Ein berührungsloses Prüfgerät, das elektrische Felder misst, kann keine Spannungen in geschirmten oder armierten Kabeln erfassen (eine prinzipielle Einschränkung aufgrund des Faraday- Käfigeffekts). Eine weitere Einschränkung besteht darin, dass Gleichspannung mit dieser Methode nicht gemessen werden kann, da Gleichstrom (im stationären Zustand ) nicht durch Kondensatoren fließt und das Prüfgerät daher nicht aktiviert wird.

Diese Tester eignen sich für in Reihe geschaltete Lichterketten mit Mini- Weihnachtsbeleuchtung, um die defekte Glühbirne zu finden, die den Stromkreis unterbrochen hat und somit die Lichterkette (oder einen Teil davon) nicht mehr leuchtet. Indem man das Ende des Detektors auf die Spitze jeder Glühbirne richtet, lässt sich feststellen, ob sie zumindest auf einer Seite noch in Betrieb ist. Die erste Glühbirne, die keinen Strom anzeigt, ist wahrscheinlich die direkt hinter der defekten Glühbirne. (Durchgebrannte Glühbirnen werden weiterhin als intakt angezeigt, wenn ein Bypass den Stromkreis schließt.) Dreht man den Stecker der Lichterkette um und steckt ihn wieder in die Steckdose, wird stattdessen das andere Ende der Lichterkette oder des Stromkreises angezeigt.

Ein Steckdosentester (auch Steckdosentester genannt) wird in eine Steckdose gesteckt und kann bestimmte Verdrahtungsfehler erkennen. Der jeweilige Fehler wird durch verschiedene Kombinationen von drei Leuchten angezeigt. Zu den erkennbaren Fehlern gehören vertauschte Phase/Neutralleiter, fehlende Erdung oder fehlender Neutralleiter und andere. Allerdings kann ein Ableitstrom durch Überspannungsschutz -Metalloxidvaristoren, die zwischen Neutralleiter und Erde einer Steckdosenleiste angeschlossen sind , fälschlicherweise anzeigen, dass eine Erdung vorhanden ist. ^{[ 4 ]}

Eine Lampe und eine Batterie können verwendet werden, um Kontaktschließungen oder die Durchgängigkeit von Leitungen zu prüfen. Vor dem Einsatz einer Durchgangsprüflampe muss unbedingt sichergestellt werden, dass alle Stromkreise vollständig spannungsfrei sind , da die Lampe sonst zerstört wird. Manchmal werden Taschenlampen nachträglich oder werkseitig mit Prüfleitungen ausgestattet, um sie als Durchgangsprüfer verwenden zu können.

• Magnetspulen-Voltmeter

• Rückruf eines Modells eines Spannungsprüfstifts