Isolationswiderstand messen mit Sefelec 5x Serie

Messung des Isolationswiderstandes

Der Zweck der Isolationswiderstandsmessung ist es, zu überprüfen, ob die verschiedenen Komponenten und Baugruppen, aus denen elektrische Geräte bestehen, einen so beschaffenen Isolationswiderstand haben, dass die Ableitströme keinen höheren Wert als die vorgeschriebenen Standardwerte erreichen. In der Praxis wird eine stabile und spezifizierte Gleichspannung (ausgewählt aus vorgegebenen Standardwerten) zwischen den definierten Punkten angelegt, für eine bestimmte vorgegebene Dauer eingestellt und der Strom gemessen, der durch das zu prüfende Material fließt.

Bei einfacher Anwendung des Ohmschen Gesetzes (Widerstand = Spannung / Strom) wird das Ergebnis durch die Angabe des Wertes des Isolationswiderstandes ausgedrückt. Dieser Wert wird dann mit dem minimalen Grenzwert verglichen, der durch die für die Prüfung verwendete Norm vorgegeben ist.

Vorsichtsmaßnahmen

Es ist wichtig, das zu messende Element unter Berücksichtigung der parasitären Leckströme anzuschließen, die durch die Messumgebung oder -methode erzeugt werden könnten. Das mitgelieferte Zubehör hat eine Abschirmung, die mit einem Schutzpotential verbunden wird. Dadurch wird eine gute Immunität der Messung gegen parasitäre Leckströme und Wechselfehlspannungen gewährleistet.

Bei der Verwendung von Verlängerungen aus dem Grundzubehör ist es wichtig, die Einführung eines Messfehlers zu vermeiden (kurze Leitungen, Leitungen, die keine Metall- oder gar isolierende Teile berühren, etc.). Bei der Messung von hohen Widerstandswerten (>100 GΩ) kann schon ein Bediener, der sich mit der Hand dem Prüflings nähert, die Messung stören oder instabil machen. Es ist wichtig, Nylonkleidung oder Gegenstände aus isolierendem Material zu vermeiden, die starke elektrostatische Felder erzeugen und die Messung hoher Widerstandswerte stören können (100 GΩ bei 100 V = 1 nA Messstrom).

Isolationsmessung an Kondensatoren

Viele aktuelle elektrische Geräte sind mit Eingangsfiltern einschließlich Kondensatoren ausgestattet, um die EMV-Normen zu erfüllen. Bei der Messung des Isolationswiderstands an einem Kondensator wird empfohlen, den Modus CAPACITY/CAPACITOR am Megohmmeter zu verwenden, um eine stabile Messung durchzuführen:

A) Störeinflüsse:

An Kondensatoren werden selbst kleine Schwankungen der Messspannung sowie Störungen vollständig auf den sehr hoch verstärkten Eingang des Strommesssystems übertragen. Die Eingangsschaltung verstärkt daher diese Störungen erheblich. Im CAPACITY-Modus werden Schaltungen verwendet, die die Instabilität der Messwerte aufgrund dieser Art von Störungen begrenzen.

B) Messspannung:

Isolationswiderstandsmessungen an kapazitiven Schaltungen können nicht durchgeführt werden, indem die Messspannung zwischen den einzelnen Prüfungen verringert, sondern immer erhöht wird. Die Hysterese- und Polarisations-Erscheinungen des Dielektrikums würden die Ergebnisse beeinflussen. In diesem Fall neigt das Gerät dazu, einen Maximalwert anzuzeigen und braucht sehr lange, um auf den tatsächlichen Messwert herunterzukommen.

C) Messzyklen - Hochfahren, Verweilen und Abfallen:

Der Wert des Isolationswiderstandes eines Kondensators ändert sich nach einer exponentiellen Gesetzmäßigkeit in Abhängigkeit von der Zeit. Es ist wichtig, dem ausgewerteten Messwert eine praktische Bedeutung zu geben, um auch die Dauer der Prüfung zu kennzeichnen. Die Geräte der SEFELEC 5X-Serie erfüllen diese Anforderung indem sie dem Anwender die Möglichkeit bieten, Anstiegs-, Verweil- und Abfallzeiten der Messspannung zu programmieren.

D) Entladungsrelaisschaltung:

Der Bediener sollte niemals einen kapazitiven Prüfling vom Test trennen, ohne vorher auf die STOP-Taste zu drücken, um die Messung zu stoppen. Alle Geräte der Serie SEFELEC 5x sind mit einer Entladungsrelaisschaltung ausgestattet, die die Entladung des Prüflings über einen internen 2,2-kΩ-Widerstand automatisch steuert (1 s pro 100 µF sollten berücksichtigt werden). Ein neuer Test ist nicht möglich, solange die STOP-Taste nicht gedrückt ist und der Prüfling nicht entladen ist.

Messungen an Kabeln

Messungen an Kabeln verhalten sind ähnlich wie Messungen an kapazitiven Prüflingen.
Die Messkonfigurationen an Kabeln sind sehr unterschiedlich. Die Messungen müssen entweder

• zwischen den Leitern/Adern bei mehradrigen Kabeln oder
• zwischen Ader und Abschirmung bei geschirmten Kabeln oder
• zwischen dem Kabel und seiner Umgebung bei einadrigen Kabeln

durchgeführt werden.

A) Eintauchen in Wasser:

In diesem Fall besteht die übliche Methode darin, die Kabeltrommel in einen Wassertank ("Pool" genannt) zu tauchen, damit das Wasser bis zum Kern der Kabeltrommel vordringen kann, und dann den Isolationswiderstand zwischen dem Leiter und dem Wasser zu messen. Aus konstruktiven und sicherheitstechnischen Gründen ist der Tank mit Erde verbunden. Das Isolationswiderstandsmessgerät muss daher in der Lage sein, einen Prüfling zu messen, bei dem einer der Punkte geerdet ist. Mit den Geräten der Serie SEFELEC 5x lässt sich diese Art der Messung sehr einfach durchführen, da der High-Punkt des Spannungserzeugers mit der Erde verbunden ist. Es genügt also, den Messeingang des Gerätes (mit dem Hochspannungszubehör) mit dem zu messenden Leiter zu verbinden und die Messung zu starten.

B) Schwellenwerte und Messeinheit MΩ pro km

Eine weitere Besonderheit bei Isolationswiderstandsmessungen an Kabeln ist, dass in den Herstellerangaben üblicherweise Widerstandswerte für eine Standardkabellänge von 1 km angegeben werden.

Auf der Plattform bei der Inspektion von Kabeltrommeln wird nie genau die genormte Länge gemessen, was die Bediener dazu zwingt, eine Berechnung entsprechend der Kabellänge und der Anzahl der parallel geschalteten Leiter bei Mehrleiterkabeln durchzuführen. Auf der anderen Seite können die in den Messgeräten eingebauten Komparatoren nicht mehr verwendet werden, da sie gegen den Gesamtisolationswert und nicht gegen den standardisierten Wert vergleichen.

Das SEFELEC 1500-M Megohmmeter/Picoammeter kann auf eine Länge von 1 km und auf 1 Leiter reduzierte Isolationswiderstandsmessungen anzeigen, was auch die Verwendung der eingebauten Komparatoren ermöglicht. Der Bediener kann die Länge des zu prüfenden Kabels und auch die Anzahl der Leiter eingeben. Diese Angaben sind über den Konfigurationsbildschirm verfügbar.

Das Ergebnis wird dann in MΩ pro km angezeigt.

Ein Beispiel: Das Gerät misst einen Wert von 10 MΩ für ein einadriges Kabel von 10 km Länge. Sein auf 1 km reduzierter Wert ist dann: (Rtotal / km) x Länge = 100 MΩ pro km. Für das gleiche Kabel mit 10 Leitern wird der Wert für 1 Leiter 1000 MΩ pro km betragen.

Wahl der Messspannung

Wenn Isolationswiderstandsmessungen es ermöglichen, zu überprüfen, ob Materialien oder Geräte die Standard-Anforderungen erfüllen, ist es wichtig, sich bei der Wahl der Messspannung auf diese Standards zu beziehen. Die normierten Spannungswerte sind im Allgemeinen 50, 100, 250 und 500 VDC/Gleichspannung. Wenn es keine Empfehlung gibt, wählen Sie eine Spannung von 100 V, um die Messungen durchzuführen.

Bei Messungen an kapazitiven Prüflingen und bei der Untersuchung des Einflusses der Spannung auf die Isolationswiderstandswerte ist es wichtig, immer mit der niedrigsten Spannung zu beginnen und die Messungen mit steigender Spannung fortzusetzen. Ein anderer Prüfablauf könnte zu falschen Ergebnissen führen.

Isolationswiderstandsmessung mit der SEFELEC 5x Serie

Die SEFELEC 5x Serie umfasst Einzel- oder Multifunktionsgeräte. Mit ihren eingebauten Generatoren bieten sie eine Isolationsmessfunktion unter Spannungen bis zu 1500 V.

Die Leistungsdaten der einzelnen Modelle sind in der folgenden Tabelle zusammengefasst:

Funktionen wie Anstiegsdauerprogrammierung in der Messanzeige oder MΩ pro km Direktmessung sind für die SEFELEC5X-Reihe verfügbar.

Nach Unterlagen von Eaton/Sefelec.