Grundlagen der Isolationsmessung - GMC-Instruments Schweiz AG

GMC-Instruments Schweiz AGIsolationsmessungenDie Messung des Isolationswiderstandes als erste SchutzmassnahmenprüfungGenerell ist eine gute Isolation zwischen elektrischen Leitungen einer elektrischen Anlage oder einesBetriebsmittels die Voraussetzung für den Schutz von Menschen vor einem möglichen elektrischen Schlag unddie erste Massnahme für einen wirkungsvollen Brandschutz. Dabei können Messspannungen von 50 bis 1000Vzum Tragen kommen.Anwendung: Feststellung der allgemeinen IsolationsbedingungenDie Messung des Isolationswiderstandes als Bestandteil der DiagnoseDie altbekannte, zerstörungsfreie Isolationsmessung ist aber auch der erste, wichtigste und einfachste Schrittzur Erkennung des Zustandes einer Anlage oder eines Verbrauchers. Natürlich kann die Isolationsmessung miteiner einfachen JA / NEIN-Anzeige ausgestattet werden, kann jedoch auch sehr umfangreiche Informationenbieten und zur Verfolgung von Trends eingesetzt werden.Weltweit sind der Maschinenbau, die Stromerzeuger / -verteiler und die chemische Industrie seit Jahren dieHauptanwender der Isolationsmessung in allen Varianten zu Diagnosezwecken. Hier werden für diezerstörungsfreien Messungen hauptsächlich die Spannungen 2.5kV und 5kV benutzt.MessstromDer für die Isolationsmessung erzeugte und in den Prüfling eingespeiste Messstrom setzt sich aus dreiTeilströmen zusammen: Den Hauptteil bildet der Ladestrom für die Kapazität (z.B. des Kabels). Ein kleiner Teilwird für die Polarisation (Absorption) benötigt, ein weiterer Teil fliesst als Leck- / Fehlerstrom ab.Der Ladestrom ist zwar der grösste, geht jedoch mit zunehmender Aufladung gegen Null. DerPolarisationsstrom richtet Moleküle im Isolationsmaterial aus und ist daher stark von Feuchtigkeit und vonVerunreinigungen abhängig. Er fliesst wesentlich länger als der Ladestrom.AnwendungenDas Anwendungsgebiet der Isolationsmessung ist so weit, wie bei keiner anderen Messung und reicht praktischüber das gesamte Spektrum der elektrischen Sicherheit:Wartung und Reparatur grosser Motoren, Generatoren und TransformatorenInstandhaltung und Abnahme von Anlagen, Installationen, halbleitenden Fussböden / WändenPrüfung von Schaltgerätekombinationen, Kabeln,. Solarpanelen, Hybridmotoren in Autos etc.Zeitabhängige IsolationsmessungenSolche Messungen dienen dazu, bestimmte Zustände von Isolationen bzw. Dielektrika zu erkennen. Dazu wirdüber längere Zeit die relevante Gleichspannung angelegt und in bestimmten Abständen werden dieentsprechenden Widerstandswerte abgelesen.Von diesen Messungen gibt es mehrere verschiedene Varianten, die von den jeweiligen Anwendern zuunterschiedlichen Zwecken entwickelt wurden. Zum Teil wurden sie von bestimmten Firmen für bestimmteAnwendungen kreiert, weshalb wir hier kein vollständiges und erschöpfendes Lehrbuch liefern möchten.Nachfolgend jedoch einige Zeilen zu einigen dieser speziellen Messungen:Polarisationsindex (PI)Bei ausgedehnten Anlagen empfiehlt sich die Polarisationsindexprüfung. Dabei handelt es sich um eineerweiterte Prüfung des Isolationswiderstandes. Für eine Dauer von mindestens 10 Minuten wird an die Isolationdie Messgleichspannung angelegt. Nach einer und nach zehn Minuten wird der jeweilige Messwert abgelesen.Ist die Isolation in Ordnung, so ist der Wert nach zehn Minuten höher als der nach einer Minute. Das Verhältnisbeider Messwerte stellt den Polarisationsindex dar.Durch das längere Einwirken der Messgleichspannung werden die Moleküle der Isolation ausgerichtet undsomit eine Polarisation erwirkt. Der Polarisationsindex zeigt nun auf, ob die Moleküle der Isolation nochbeweglich sind, so dass eine Polarisation eintreten kann. Das ist wiederum ein Mass für den Zustand derIsolation.GMC-Instruments Schweiz AG Glattalstrasse 63 8052 Zürich Tel. 044/308 80 80 Fax 044/308 80 88 Seite 1 von 3Rue des Champs-Lovats 9 1401 Yverdon-les-Bains Tél. 024/446 28 80 Fax 024/446 28 81 info@gmc-instruments.ch

GMC-Instruments Schweiz AGRISO (GΩ)98765432100 2 4 6 8 10 12MinutenIsolationswiderstand über Zeit: ansteigende Werte = gute Isolation, sinkende Werte = schlechte IsolationGrundsätzlich kann festgehalten werden:PI-Werte < 1 Fehlersuche ist angesagtPI-Werte = 1...2 Wartung ist empfehlenswertPI-Werte = 2...4 Anlage in Ordnung, unmittelbare Aktionen nicht erforderlichVorbeugende Wartung kann in Abhängigkeit von der Arbeitsmenge geplant werdenPI-Werte > 4 Einwandfreie AnlageAnwendung: Feststellung des Feuchtigkeits- / VerschmutzungsgradesAbsorptionsindex (DAR)Die Prüfung des Absorptionsindex ist praktisch ein Untermenge des PI. Hierbei werden Messungen desIsolationswiderstandes nach 30 Sekunden und nach 60 Sekunden ins Verhältnis gesetzt.Anwendung: Schnellere Version des PIDielektrischer Entladungstest (DD)Dieser Test wurde zur Anwendung bei grossen Maschinen entwickelt und wird, wie der Name sagt, währendder Entladung vorgenommen.Anwendung: Niveau der absorbierten Verschmutzung / FeuchtigkeitSchrittspannungstest (StepVoltage Test)Die Messspannung wird über eine bestimmte Zeit mit ansteigenden Werten angelegt. Gute Isolierungenbehalten dabei Ihren Wert bei. Schlechte Isolationen hingegen zeigen sinkende Werte mit zunehmenderSpannung.Anwendung: Erkennung von Spalten und Löchern in der IsolationGMC-Instruments Schweiz AG Glattalstrasse 63 8052 Zürich Tel. 044/308 80 80 Fax 044/308 80 88 Seite 2 von 3Rue des Champs-Lovats 9 1401 Yverdon-les-Bains Tél. 024/446 28 80 Fax 024/446 28 81 info@gmc-instruments.ch

GMC-Instruments Schweiz AGDC EntladungstestsIsothermale RelaxationsstromanalyseTest mit 1kV während 30 Minuten.Anwendung: KabelprüfungenEDA TestAufnahme von Strom-, Spannungs- und Kapazitätswerten bei der Auf- und Entladung mit zwei Spannungen.Anwendung: Hauptsächlich für Motoren- und GeneratorenprüfungenDiese Aufstellung erhebt keinerlei Anspruch auf Vollständigkeit und will auch keinen Lehrbuchcharakter haben.Wir möchten damit lediglich die unermesslichen Diagnosemöglichkeiten aufzeigen die die Isolationsmessungallgemein bietet. Damit verbunden soll natürlich auch auf die vielfältige Funktionalität unseres METRISO5000D-PI hingewiesen werden.METRAHIT ISOHandmultimeter und IsolationstesterEinstellbar: 50… 1000VMETRISO 5000D-PIProfi-Isolationsmessgerät mit Langzeitmessungenwie Polarisationsindex, Absorptionsindex, Messungder Durchbruchspannung und dielektrischen EntladungGMC-Instruments Schweiz AG Glattalstrasse 63 8052 Zürich Tel. 044/308 80 80 Fax 044/308 80 88 Seite 3 von 3Rue des Champs-Lovats 9 1401 Yverdon-les-Bains Tél. 024/446 28 80 Fax 024/446 28 81 info@gmc-instruments.ch