Mikrom K73a User manual

Bedienungsanleitung
K73a
AFUtester
Ableiterfunktionstester
Manual
K73a
AFUtester
Arrester Function Tester
Seite 1 Stand 07/21 K73a Manual page 1

Bedienungsanleitung
K73 Ableiterfunktionstester
Der AFUtester prüft die Ansprech
spannung an spannungsbegrenzenden
Komponenten in Überspannungs
ableitern und zwar
bei Gasentladungsableitern
die Ansprechgleichspannung und
bei Varistoren und TAZ bzw. Z dioden
die Varistorspannung mit 1mA
und erkennt automatisch ob es sich um
einen Varistor oder einen Gasent
ladungsableiter handelt. Es können
auch Serienschaltungen von Gasent
ladungsableitern und Varistoren geprüft
werden.
Zusätzlich prüft er Risol Isolationswider
stand mit 250V wie die Norm
DIN VDE 0100 600 (IEC 60364 6)
vorgibt, wenn Überspannungschutzein
richtungen im Niederspannungsnetz an
geschlossen sind.
Mehr unter
www.afutester.info
Elektrische Sicherheit
bei Messen
Das Gerät erzeugt Hochspannung und
kann elektronische Bauteile
beschädigen. Der Strom ist begrenzt
auf Werte unter 1,5mA und daher für
Personen ungefährlich. Es können aber
Irritationen und Fehlreaktionen bei
Berührung auftreten.
Bitte benutzen Sie Testadapter it
Berührungsschutz.
Keine Kondensatoren aufladen.
Der Prüfling uss vollständig von
externen Verbindungen (Kabel,
Geräte usw.) getrennt werden.
Manual
K73 Arrester Function Tester
The AFUtester is designed to test tran
sient protecting components in Surge
Protection Devices.
It measures
at Gas Discharge Arrestors
static sparkover voltage and
at Varistors, Z and TAZ Diodes
Varistor voltage at 1mA
and it recognizes automatically whether
the component under test is a Gas
Discharge Arrestor or a Varistor. Series
circuits of Varistor and Gas Discharge
Arrestor can be tested as well.
Additionally it checks Risol Insulation
resistor using 250V as defined by
standard
IEC 60364 6 (DIN VDE 0100 600)
when surge protection devices are
connected to low voltage installations.
More information see
www.afutester.info
Electrical Safety
at Testing
The device generates high voltage and
may damage electronic components.
Current is limited to less than 1.5mA
and therefore not dangerous for
persons. But irritations and uncontrol
led reactions may occur when
touched..
Please use test adaptors with HV-
protection.
Don't charge up capacitors.
The speci en under test ust be
co pletely isolated fro any
external circuit.
Seite 2 Stand 07/21 K73a Manual page 2

Netzbetrieb
Ein Steckernetzteil
9V / 200mA kann
an der Oberseite
des Geräts
angeschlossen
werden.
Bitte beachten: der
Pluspol der
Versorgung muss
auf dem Stecker
außen liegen.
Batteriebetrieb
9V Batterie
Sobald die Batteriespannung
für einen ordnungsgemäßen
Test nicht mehr ausreicht
zeigt das Gerät [low BATT].
Batteriewechsel
Batteriefach auf der Rückseite des
Geräts öffnen.
alte Batterie entnehmen,
neue Batterie im Clip befestigen,
Batteriefach wieder zuklappen.
Bitte achten Sie
darauf, dass der
Pfeil, der mit
OPEN
beschriftet ist, so
liegt wie
abgebildet.
Das Gerät und die Batterien
dürfen nicht über den Hausmüll
entsorgt werden.
Powered by Mains
Use a plug in power
supply 9V / 200mA
which can be
connected at upper
side of then device.
Please be sure that
the positive pole of
the supply is on the
outer contact of the
plug.
Powered by Battery
9V battery
When Battery voltage is not
sufficient for correct testing
the display
shows [low BATT].
Changing Battery
Open battery compartment at rear side
of the tester.
take out old battery,
fix new one to the clip and,
close battery compartment.
Please be
sure that the
arrow tagged
with OPEN is
positioned as
shown above.
Equipment and batteries should not
be disposed off in the normal
household waste.
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low BATT

Gerät einschalten:
Taste [ON / off] kurz drücken
Für kurze Zeit erscheint die
Art und Version der
Programmierung des
Geräts,
danach das gewählte
Messverfahren
Anzeige [ac 313Vp] bedeutet, dass
eine Fremdspannung größer
als 50V festgestellt wurde
und der Spitzenwert 313V
beträgt. Die Messung kann
nicht gestartet werden.
Bitte stellen Sie fest wo diese
Spannung herkommt und schalten Sie
diese ab.
Messen Uz-stat
Ansprechspannung
Prüfling aus der Anlage entnehmen
mit den Prüfklemmen anschließen
Taste [START] kurz drücken
warten bis die Anzeige stabil ist,
Messwert ablesen.
ggf. umpolen und Messung
wiederholen
Nach der Messung bleibt der Messwert
auf den Display und kann in Ruhe
abgelesen werden.
Switch On device:
Hit [ON / off] key
After start display shows
version of the internal
programming of the device,
and then the measuring
method actually chosen.
display [ac 313Vp] means that
external voltage higher than
50V has been detected and
its peak value is 313 volts.
Test is deaktivated and
cannot be startet.
Please check the source of this voltage
and disconnect it.
Measure ent of Uz-stat
response voltage
take specimen out of installation
connect it using safety terminals
hit [START] key
wait until display stabilizes
read the measured value
If necessary repeat measurement with
other polarity.
Measured value stays displayed after
measurement and can be read later
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ON/off
select
Uz-stat
K73a1701
ac 313Vp

Den Test startet man mit der
Starttaste
Anzeige [GA 780V]
bedeutet, dass eine
Zündung bei 780V
festgestellt wurde
(Gasentladungsableiter).
Anzeige [vdr 390V]
bedeutet, dass eine
Spannungsbegrenzung bei
390V festgestellt wurde
(Varistor, Diode oder Widerstand)
Anzeige [U> 1100V]
bedeutet, dass keine
Reaktion festgestellt wurde.
(Totalausfall)
Gerät ausschalten:
Taste [ON / off] länger drücken
bis [Goodbye] auf der
Anzeige erscheint
Das Gerät schaltet sebsttätig aus
wenn seit ca. 5 Minuten
keine Taste gedrückt wurde.
Testing will be startet with
Start Key
Display [GA 780V]
means that an ignition has
been found at 780V
(Gas Discharge Arrester).
Display [vdr 390V]
means that a voltage
limitation has been found at
390V
(Varistor, Diode or Resistor)
display [U> 1100V]
means that no reaction has
occurred up to this voltage.
(total breakdown)
Switch device off:
Press [ON / off] key and hold
until [Goodbye] appears on
display.
The device shuts down automatically
when no key is pressed
for more than 5 minutes
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vdr 390V
U> 1100V
GOODBYE
GA 7 0V
Start
Test

Ein anderes Messverfahren wählen:
die Taste [select] kurz drücken.
Zunächst wird die
Isolationsmessung aktiviert
Durch nochmaliges Drücken
geht man wieder zurück zur
Spannungsmessung
und dann wieder zur
Isolationsmessung
Den Test startet man mit der
Starttaste
Auflösung und Genauigkeit des
Isolationswiderstand hängt stark vom
Messwert ab.
Für einen Durchgangstest nicht
unbedingt geeignet aber
Parallelwiderstände durch LED
Anzeigen können recht genau
gemessen werden.
Isolationswiderstände bis 10MΩ
werden noch mit guter
Genauigkeit erfasst.
Oberhalb 20MΩ sollte man den
Messwert nur noch als geschätzt
bewerten.
Select another measuring method:
hit [select] key.
At next insulation
resistance measurement
will be activated.
Pressing once again
will return to
voltage measurement
and then again to
resistance measurement
Testing will be startet with
Start Key
Resolution and accuracy of Risol
measurement depends strongly on
measured value.
Maybe not suitable for continuity
test but
parallel resistance caused by
LED status display can be
measured quite accurately
Resistance up to 10MΩ can be
measured with acceptable
accuracy.
Values higher than 20MΩ
should be considered as
estimated.
Seite 6 Stand 07/21 K73a Manual page 6
R 22 MΩ
R >99 MΩ
R 10,2MΩ
R 920kΩ
R 3kΩ
Risol
Uz-stat
Risol
R 5,01MΩ

Wie an einen
Gasentladungsableiter prüft:
Die statische Ansprechspannung
(Uag, Uz-stat) wird allgemein für die
Bemessung eines
Gasentladungsableiters verwendet.
Toleranzen gängiger
Gasentladungsableiter
Die statische
Ansprechspannung
(Uag, Uz-stat)
reagiert sehr sensibel auf
geringe Verunreinigungen
und Veränderungen im
Innern eines Gasentla
dungsableiters. Durch Mes
sen der statischen
Ansprechspannung kann
beurteilt werden, ob ein
ursprünglich einwandfreier
Ableiter noch funktions
tüchtig ist.
Der meist verbreitete
Gasentladungsableiter wird
in der Telefonie verwendet
und hat eine
Nennansprechgleichspannung
Uag/N von 230V mit
einer Toleranz +25%/ 20%.
Die gemessene Uag sollte also im
Bereich von 184V bis 288V liegen.
How to test
a Gas Discharge Arrester:
Static sparkover voltage
(Uag, Uz-stat) commonly is used to
define the voltage rating of a gas
discharge arrester.
Tolerances of popular
Gas Discharge Arresters
Static sparkover voltage
(Uag, Uz-stat)
reacts very sensible on
small impurities inside a
gas discharge arrester.
Measurement of static
sparkover voltage allows a
decision whether an
arrester, which once was
without failure is still
working.
The most popular gas
discharge arrester is used
in telephony
and has a
nominal static sparkover voltage
Uag/N of 230V with
tolerance range of +25%/ 20%.
The Uz stat measured should lie in the
range from 184V to 288V.
Seite 7 Stand 07/21 K73a Manual page 7
Uz-stat
Uag +25% / 20%
nom min max
230V 184V 288V
90V 72V 113V
Uag + / 20%
nom min max
90V 72V 108V
150V 120V 180V
230V 184V 276V
350V 280V 420V
470V 376V 564V
600V 480V 720V
800V 640V 960V
GA 230V

Manche Gasentladungsableiter zeigen
einen merkwürdigen Effekt, bei dem der
erste Zündwert deutlich erhöht ist. Dann
wiederholt man die Messung kurz
danach und wertet diesen Messwert
aus.
Langfristige Erfahrungen haben gezeigt,
dass der häufigste Fehler ein Anstieg
der statischen Ansprechspannung ist,
verursacht durch interne Defekte im
Ableiter. Meist nur in einer Polarität
festzustellen wenn ein energiereicher
Impuls nur eine Elektrode beschädigt
hat.
Eine exakte Messung des Zündwerts in
beiden Polaritäten ist daher wesentlich.
So kann man auch Ableiter ausfindig
machen, die erst in der nächsten Zeit
ausfallen werden.
Some gas discharge arresters show an
amazing effect causing significant
elevated sparkover voltage at first
ignition. Measurement should then be
repeated and the value of second
measurement evaluated.
Long term experience shows that the
most frequent failure is an increase of
static sparkover voltage caused by
internal defects.
Often only effective in one polarity
when a high energy pulse has
damaged only one electrode. So it’s
recommended to execute a precise
measurement of sparkover voltage in
both polarities.
This way it’s possible to find out an
arrester going to break down next time
Seite 8 Stand 07/21 K73a Manual page 8

Wie an einen
ZnO-Varistor prüft:
Im Datenblatt eines Zinkoxid Varistors
findet man unterschiedliche
Spannungen.
Für die Bemessung eines Varistors
verwendet man oft die
maximal zulässige
Betriebs spannung Vrms
als Effektivwert einer
Wechselspannung.
Relevant für den Test ist
aber die
Varistorspannung, die bei
1mA gemessen wird. Bei
ZnO Varistoren legt man
grundsätzlich eine
Toleranz von +/ 10%
zugrunde.
Für Anwendungen im 230V
Niederspannungsnetz ist der 275 Volt
Varistor sehr beliebt.
Laut Datenblatt beträgt die
Varistor spannung dieses
Typs 440V. Bei ZnO
Varistoren legt man
grundsätzlich eine Toleranz von +/ 10%
zugrunde.
Die gemessene Varistorspannung Uvdr
sollte imBereich von 396V bis 484V lie
gen
How to test
a ZnO-Varistor:
In the data sheet of a zinc oxide varis
tor you find a number of different
voltages.
To define the voltage rating of a varis
tor often the maximal
permissible operation
voltage Vrms as RMS
Voltage of alternating
voltage is taken.
Relevant for testing is
varistor voltage meas
ured at 1mA. At ZnO
varistors generally a tol
erance range of +/ 10%
is taken as a basis.
For protection of 230V low voltage
means the 275 volt varistor is very
popular
According to data sheet
varistor voltage of this
type is 440V. At ZnO
varistors generally a toler
ance range of +/ 10% is taken as a
basis.
The varistor voltage measured should
lie in the range from 396V to 484V.
Seite 9 Stand 07/21 K73a Manual page 9
Urms Uvdr @ 1mA
Ueff nom min max
75V 120V 108V 132V
130V 205V 185V 225V
150V 240V 216V 264V
250V 400V 360V 440V
275V 440V 396V 484V
300V 470V 423V 517V
320V 510V 459V 561V
385V 620V 558V 682V
460V 750V 675V 825V
vdr 440V

Um sicherzustellen, dass der Varistor bei
Netzspannung nicht stört,
kann man eine Isolationsmes
sung
bei 250V (325V) ausführen.
Die Hersteller von Varistoren
geben i. A. einen unteren
Grenzwert von 10M an.
Da Varistoren oft durch Überhitzung aus
fallen, ist eine Abtrennvorrichtung unbe
dingt erforderlich, schon wegen des
Brandschutzes.
Die Statusanzeige a Ableiter (rot-
grün) zeigt nur an, ob der Varistor we-
gen Überhitzung vo Netz getrennt
wurde und nicht ob die Schutz-
funktion noch gewährleistet ist.
Ein Varistor zwischen N und PE kann
nicht überhitzen selbst bei Totalausfall.
To make sure that the varistor
doesn't make trouble at power voltage
a measurement of insula
tion resistance
with 250V (325V) can be done
.
Manufacturers of MOV
usually guarantee a lower
limit of 10M.
Because varistors often fail by over
heating, a disrupting unit is neccessary
to guarantee fire protection.
The status indicator (red-green) only
shows whether the varistor is dis-
connected fro ains because of
overheating and not if the protection
is guaranteed or not.
A varistor connected to N and PE can
not overheat because of lack of ener
gy.
Seite 10 Stand 07/21 K73a Manual page 10
R 10,2M
Risol
defect
OK??

Beispiel für 230Veff
Ist die Varistorspannung unbekannt so
kann man als Faustregel bei 230Veff den
unteren Grenzwert Uvdr min größer als
360V festlegen.
Das ergibt sich aus folgender
Berechnung:
Nennspannung 230V
maximal zulässige
Spannung
230V + 10% = 253V
Spitzenspannung
253Veff * = 358Vp
Um genügend Sicherheitsreserve zu
haben, verwendet man für
Niederspannung von 230V gerne einen
Varistor mit
Urms = 275V Nennspannung.
Laut Datenblatt beträgt die
Varistorspannung dieses Typs 440V.
Bei ZnO Varistoren legt man
grundsätzlich eine Toleranz von +/ 10%
zugrunde.
Die gemessene Varistorspannung
Uvdr sollte also imBereich
von 396V bis 484V liegen
Faustregel für Uvdr
Varistoren tauschen wenn
die Varistors annung unter
360V liegt, besser noch und
sicherer - schon ab 380V
tauschen.
Ein Varistor mit 320V Varistorspannung dürfte
bei 230Veff keine Probleme machen. Steigt die
Spannung aber auf den zulässigen oberen
Wert von 253Veff, dürfte es heiß werden.
Exa ple for 230Vr s
If You don't know the nominal varistor
voltage, You may use a general rule at
230Vrms to define the lower limit Uvdr
min higher than 360V.
This result comes from the
following valculation:
Nominal voltage 230V
maximal acceptable voltage
230V + 10% = 253V
Peak voltage
253Vrms * = 358Vp
To have sufficient safe distance usually
a varistor with
Urms = 275V nominal voltage is
chosen.
According to data sheet
varistor voltage of this type is 440V.
At ZnO varistors generally a tolerance
range of +/ 10% is taken as a basis.
The varistor voltage measured should
lie in the range
from 396V to 484V.
General rule for Uvdr
re lace varistors when the
varistor voltage is lower than
360V even better and more
safely exchange at 380V
A varistor with varistor voltage of 320V will not
cause any problem at 230Vrms. But if the
voltage rises to the upper acceptable value of
253Vrms it will get hot.
Seite 11 Stand 07/21 K73a Manual page 11
√2 √2
vdr 430V

Anwendung
Für den Test muss der Prüfling komplett
von der Installation getrennt werden
(auch von der Erde!). Wenn das
Schutzelement gesteckt ist, geht das
schnell und einfach. Ansonsten muss der
Schutz ausgebaut werden.
Je nach Art des Schutzelements
ergeben sich unterschiedliche Befunde.
A lication
For the test the protecting device has to
be totally disconnected from mains
(including ground).
If the protecting device is pluggable,
working is fast .
Depending on the type of protecting
element different results are obtained.
Seite 12 Stand 07/21 K73a Manual page 12

Funktionsweise eines
Ableiterfunktionstesters
AFUtester
Der AFUtester erzeugt eine elektronisch
geregelte konstant ansteigende
Spannungsrampe.
Ein Mikrocontroller steuert den
AFUtester und verfolgt den
Spannungsverlauf in Echtzeit. Im
Leerlauf schaltet der Controller den
Generator bei Überschreiten der
Messgrenze ab.
Im Display erscheint dann > 1100V
Das bedeutet dass keinerlei Reaktion im
Messbereich festgestellt wurde.
(Totalausfall)
Function of an
Arrester Function Tester
AFUtester
The AFUtester generates an increasing
voltage with a constant ramp.
A microcontroller controls the AFUtester
and traces the voltage in real time. In
idle mode the voltage reaches the
upper limit of the measuring range and
the controller switches off the generator.
Display shows > 1100V
Which means that no reaction has
occurred up to this voltage.
(Total Failure)
Seite 13 Stand 07/21 K73a Manual page 13

ÜsAg, Uz-stat, Uag
Prüft man einen Gasentladungsableiter
mit der Spannungsrampe, so wird der
zünden und die
Spannung bricht
schlagartig zusammen.
Der Mikrocontroller
erkennt die Zündung am
Spannungsverlauf,
erfasst den Spitzenwert
und schaltet den
Generator ab.
Im Display erscheint
z.B. GA 624V
GA steht für Gasentladungsableiter
/gas discharge Arrester und bedeutet,
dass bei 624V eine Zündung festgestellt
wurde.
(Gasentladungsableiter)
VDR, MOV, Uv r
Prüft man einen Varistor mit der
Spannungsrampe, so wird der die
Spannung begrenzen und die
Prüfspannung gegen
einen Grenzwert
laufen. Der AFUtester
stellt dann einen
Prüfstrom von 1mA ein.
Das erkennt der
Mikrocontroller am
Spannungsverlauf,
erfasst den Grenzwert
und schaltet den
Generator ab.
Im Display erscheint z.B. vdr 473V
vdr steht für Varistor (voltage dependent
resistor) und bedeutet, dass
bei 473V eine Begrenzung der
Spannung festgestellt wurde.
(Varistor, Diode oder Widerstand)
GDT, Uz-stat
When You test a gas discharge arrester
with a voltage ramp, it will sparkover
and voltage breaks
down suddenly.
The microcontroller
recognizes ignition in
the time curve of the
voltage, records the
peak value and switches
off the generator.
Display shows
GA 624V
GA stands for Gas discharge Arrester
and means that an ignition has been
found at 624V.
(Gas Discharge Arrester).
VDR, MOV, Uv r
When You test a Varistor with a voltage
ramp, it will limit the voltage which will
reach a stable value.
The AFUtester
then adjusts the
current to 1mA .
The microcontroller
recognizes this situation
in the time curve of the
voltage, records the final
value and switches off the
generator.
Display shows vdr 473V
vdr stands for varistor (voltage
dependent resistor) and means that a
voltage limitation
has been found at 473V .
(Varistor, Diode or Resistor)
Seite 14 Stand 07/21 K73a Manual page 14

Technische Daten
Messverfahren:
Die Genauigkeit der
Risol Messung kann
mit der folgenden
Formel berechnet
werden.
Technical Data
Measuring Methods:
Accuracy of Risol
measurement can
be calculated using
formula as follows.
Seite 15 Stand 07/21 K73a Manual page 15
Uz-stat, Uvdr U Uz-stat
Messbereich 1..1100V Range
Auflösung (intern) 1V (0,4V) resolution (internal)
Genauigkeit 0,5% + 2V accuracy
Prüfstrom 1mA +/ 5% Measurement current
Spannungsanstieg 1000V/sec +/ 10% ramp
Batterie: 9V / IEC 22 battery
Externes Netzteil: 9V D.C. external power supply
Stromverbrauch typisch power current typ.
in Wartestellung ca. 1mA standby
bei der Messung 10..200mA measuring
Abmessungen 10 x 18 x 4 cm size
Gewicht 350g weight
Risol Risol
Messbereich 10kΏ..99MΏ range
Auflösung 1..999k 1k resolution
1..5M 0,01M
5..20M 0,1M
>20M 1M
Strommessung Jm current measurement
Auflösung 0,4µA resolution
Genauigkeit 2% + 4µA accuracy
Nennspannung 250V @ 1mA nominal voltage
Leerlaufspannung 325V +/ 5% open circuit voltage
Strombegrenzung 1,2mA +/ 10% current limit
dR / R = √ ( (dU/U)2 + (dJ/J)2 )
mit / with
U = min ( 300V; R*1,2mA)
J = min (1,2mA; 300V / R)
dU = U * 0,5% + 2V
dJ = J * 2 % + 4µA

CE Konformitaetserklaerung
nach DIN EN 45 014 (05/90)
Wir MIKRO M elektrophysikalische Gesellschaft mbH
We Berndorfer Straße 16a
Nous D 95349 Thurnau
erklaeren als Hersteller in alleiniger Verantwortung, dass das Produkt
declare that the product
déclarons que le produit
K73a Tester
auf das sich diese Erklaerung bezieht, mit den Anforderungen der folgenden Normen
uebereinstimmt und damit den Bestimmungen entspricht:
to which this declaration relates is in conformity with the following standard(s) or other normative document(s)
auquel se réfère cette déclaration est conforme à la (aux) norme(s) ou autre(s) document(s) normatif(s)
2014/35/EU Niederspannungsrichtlinie /Low Voltage Directive / Directive basse tension
2014/30/EU EMV Richtlinie /EMV Directive / Directive CEM
2011/65/EU RoHS Richtlinie / RoHS Directive / Directive RoHS
Angewandte harmonisierte Normen und technische Spezifikationen: EN 61000-6-1:2007
Applied harmonised standards and technical specifications: EN 61000-6-3:2007
Normes harmonisées et spécifications techniques: EN 61010-1:2010
Thurnau,den 14. September 2016
Dr. rer. nat. Norbert W. Zimmermann
Diplomphysiker
Name und Unterschrift des Befugten
Seite 16 Stand 07/21 K73a Manual page 16