Isolationswiderstand

Die Isolationswiderstandsmessung ist eine sehr wirkungsvolle Messung. Daher ist sie die weltweit verbreitetste und am häufigsten angewandte Schutzmassnahmenprüfung überhaupt.

Die Prüfung der Isolierung ist nicht nur für neue Objekte sinnvoll, sie ermöglicht auch in bestehenden Anlagen die frühzeitige Erkennung von schadhaften Teilen noch bevor es zum Überschlag, zur Beschädigung bzw. Abschaltung oder zu einem Unfall in der Anlage kommt.

Grundlagen

Das Funktionsprinzip der Isolationsmessgeräte entspricht dem Ohmschen Gesetz, also: R = U / I. Das Prüfgerät erzeugt eine vom Bediener gewählte Gleichspannung (100V, 250V, 500V, 1kV oder höher), und misst den Ableitstrom, der vom Leiter durch die Isolierung fliesst. Aus diesen Werten wird dann der Widerstand berechnet. Je besser die Isolierung ist, desto niedriger ist der Ableitstrom, und desto grösser ist der Widerstand.

Beispiel: Wenn 1000V angelegt werden und 1mA fliesst, wird: R = 1 MΩ. Wenn nur ein Hundertstel des dieses Ableitstroms (10 µA) fliesst, wird: R = 100 MΩ

Zweck

• Brandschutz
• Erstprüfung in neuen Installationen zur Überprüfung auf mögliche falsch verdrahtete Kabel und beschädigte Isolierungen (Aufspühren von verdeckten Leiter- oder sogar Erdschlüssen).
• Vorbeugende Wartung in regelmässigen Zeitabständen mit Vergleich der historischen Daten.

Messgeräte

Bekannt sind vor allem Prüfgeräte den mit gängigen Messspannungen 100V, 250V, 500V und 1000V. Der Prüfstrom ist aus Sicherheitsgründen auf wenige mA begrenzt. Prüfgeräte mit einer Messspannung von 5000V ermöglichen auch die Überprüfung der Isolation von Motoren. Analoge Prüfgeräte sind ideal, wenn man Trends erkennen muss.

Isolationstester sind zum Prüfen von Stromkreisen im spannungsfreien Zustand ausgelegt. Daher verfügt ein gutes Messgerät über zwei wichtige Sicherheitsfunktionen:

• Erkennung einer vorhandenen Fremdspannung: Die Messung sollte in diesem Fall gesperrt sein.
• Eine nach der Messung verbliebene Restspannung (z.B. durch Aufladung kapazitiver Objekte) sollte nach Beendigung der Prüfung angezeigt und automatisch entladen werden.

Prüfspannung und Grenzwerte in Neuinstallationen

• Installationen von 50... 500V: Prüfspannung mind. 500V DC
  Installationen von 500... 1000V: Prüfspannung mind. 1000V DC
• Grenzwert: >1MΩ

Vorgehen

• Messgerät prüfen: Messspitzen kurzschliessen und Messung auslösen. Der Wert sollte auf <1kΩ sinken.
• Zu messenden Stromkreis abtrennen (Aussenleiter und Neutralleiter)
• Spannungsfreiheit feststellen
• Überstromunterbrecher, Neutralleitertrenner und RCD Fehlerstromschutzschalter aller Gruppen einschalten
• Generell: die Messung jeweils mit 250V beginnen. Bei guten Messwerten auf 500V erhöhen.
  Nach der Messung die Messleitungen so lange angeschlossen lassen, bis der Stromkreis vollständig entladen ist.
• Messung zwischen N und PE ausführen.
  Wenn ein ungenügender Isolationswiderstand festgestellt wird, dürfen keine weiteren Messungen ausgeführt werden, da sonst elektronische Betriebsmittel beschädigt werden könnten.
  Zu messenden Stromkreis schliessen
• Fehler durch Messen aller Endstromkreise lokalisieren. Dabei immer nur denjenigen Endstromkreis abtrennen, der gerade gemessen wird. Ggf. angeschlossene Geräte abtrennen, resp. Fehler beheben.
  Endstromkreis wieder schliessen.
• Kontrollmessung im zu messenden Stromkreis durchführen.
  Falls jetzt kein Fehler mehr erscheint, ist der Installationsabschnitt o.k.
  

Wichtig

• Bei vertauschten Neutralleitern zweier Gruppen müssen evtl. alle Abgänge einzeln gemessen werden, wobei in Stromkreisen ohne eingeschaltete Verbraucher (Steckdosenstromkreise) eine Verwechslung nur durch Messung am Strangende (z.B. Steckdose) festgestellt werden kann.
• Die RCD-Schutzschaltung funktioniert bei vertauschten Neutralleitern nicht (löst aus).
• Eine weitere Möglichkeit besteht darin, für die Messung einen Verbraucher anzuschliessen (Lampe). Auf diese Weise können vertauschte Gruppen-Neutralleiter durch Isolationsmessung direkt am Ausgang der Gruppen-Überstromunterbrecher erkannt werden.
• Falls eine Gruppe elektronische Betriebsmittel enthält, darf keine Isolationsmessung zwischen L und N oder zwischen L und L durchgeführt werden.
• Besondere Aufmerksamkeit bedürfen durch Schütze/Anlagenschalter geschaltete Stromkreise: Schütze/Schalter manuell schliessen, oder zusätzliche Messung nach dem Schütz/Schalter.
• Variante: Die Aussenleiter und den Neutralleiter an der Messstelle vor der Messung miteinander verbinden. Bei ungenügendem Resultat sind die elektronischen Betriebsmittel abzutrennen und die Messung mit getrennten Leitern zu wiederholen. Die Verbindungen wieder entfernen.
• Stromkreise mit BRCD (allstromsensitive FI-Schutzschalter): die BRCD's mancher Hersteller sind nicht für eine Isolationsmessung mit 500V geeignet. Herstellerangaben beachten.
• Ggf. vorhandene Überspannungsableiter können die Isolationsmessung beeinflussen

Messbrückenköpfe für die Isolationsmessung in unserem Shop erhältlich

Alternative Isolationsmessung: Leckstrommessung (Info 2064 vom ESTI)

Beim Sicherheitsnachweis nach NIN kann unter bestimmten Bedingungen die Leckstrom- anstelle der Isolationsmessung angewendet werden.

• Bei der periodischen Kontrolle
• Bei der Abnahmekontrolle, wenn die Isolationswerte der Schlusskontrolle vorliegen
• Die Anlage darf nur bei einem Belastungsstrom gemessen werden
• Die Messgenauigkeit der Leckstromzange muss mindestens 0,1 mA aufweisen

Bei innerbetrieblichen Schlusskontrollen durch den Installateur wird eine Isolationsmessung verlangt.

Vorgehen bei der Leckstrommessung

Bei der Leckstrommessung wird der Differenzstrom zwischen den Aussenleitern und dem Neutralleiter gemessen:

• Betriebsstrom messen (empfohlen >100mA)
• Leckstrom messen: L und N (resp. L1 / L2 / L3 und N) der Verbrauchergruppe in die Zange legen

Bewertung der Ergebnisse

• ≤30mA: Anlage in Ordnung; Wert protokollieren
• 30... 300mA: Wert protokollieren und begründen (Filter, USV etc.)
• >300mA: eine Isolationswiderstandsmessung ist zwingend

Leckstromzangen für die alternative Isolationswiderstandsmessung in unserem Shop erhältlich