Die Messung des lsolationswiderstandes von elektrischen Anlagen ist insbesondere für die Verhütung von Bränden wichtig. Der gemessene lsolationswert dient gleichzeitig als wichtiger Gradmesser für den Qualitätszustand einer elektrischen Installation.
Aufgrund von Isolationsdefekten in elektrischen Installationen und Anlagen können Fehlerströme entstehen zwischen den aktiven Leitern und dem Schutzleiter, bzw. der Erde. Dies kann zu Erwärmungen führen und unter Umständen einen Brand auslösen. In alten Anlagen sind Isolationsfehler in Leitungen und an Anschlussstellen besonders häufig. Dank einer Isolationsmessung können solche Mängel rechtzeitig geortet und Brände somit vermieden werden.
Messung
Der Isolationswiderstand setzt sich aus parallel geschalteten Wirkwiderständen und einer Kapazität zusammen.
Vereinfachtes Ersatzschaltbild des Isolationswiderstandes.
Der Isolationswiderstand wird beeinflusst durch:
- Isolationsmaterial
- Leitungslänge
- Spannung
- Strom
- Alterung
- Feuchtigkeit
- Verschmutzung
Um eine Beeinträchtigung der lsolationsmessung durch die Kapazität zu verhindern, wird diese mit Gleichspannung durchgeführt.
Eine normenkonforme Messung des Isolationswiderstandes erfolgt in der Regel mit 500 VDC und einem minimalen Messstrom von 1 mA. Sind in den zu messenden Stromkreisen empfindliche elektronische Geräte vorhanden, so sollten diese vom Netz getrennt werden. Eine falsche Messanordnung und eine Neutralleiter-Schutzleiterverbindung im angeschlossenen Stromkreis können solche Geräte schädigen. Um dies zu vermeiden, muss die erste Messung immer zwischen dem Schutz- und dem Neutralleiter vorgenommen werden. Wird dabei eine widerstandslose Verbindung entdeckt, darf nicht weiter gemessen werden. Zusätzlich wird zuerst mit 250 VDC gemessen, damit allfällig angeschlossene Geräte keinen Schaden nehmen. Als zusätzliche Vorsichtsmassnahme lassen sich die Aussen- und Neutralleiter zu einem Messpunkt verbinden, damit die aktiven Leiter auf gleichem Potenzial sind.
Der Isolationswiderstand wird zwischen allen aktiven Leitern und dem Schutzleiter, bzw. der Erde, gemessen. Die Anlage muss für die Messung spannungsfrei sein.
Empfohlene Messanordnung für die Isolationsmessung.
Isolationswerte für neue und bestehende Installationen.
Vorgehen
• Messgerät vorbereiten und prüfen
• Anlage spannungsfrei schalten, Spannungsfreiheit prüfen
• Messung des Neutralleiterstroms muss Null anzeigen
• Neutralleitertrenner öffnen
• Dreipolige Schalter (Motorschutzschalter, Schützen usw.) einschalten oder überbrücken
• Erste Messung mit 250 VDC zwischen Schutz- und Neutralleiter: Messwert beurteilen
• Weitere Messung mit 500 VDC zwischen Schutz- und Neutralleiter sowie Schutz- und Aussenleiter oder
• Brücken Ll, L2, L3, N einlegen
• Messungen durchführen und Messwerte notieren
• Brücken Ll, L2, L3, N entfernen
• Neutralleitertrenner schliessen und korrekte Kontaktierung prüfen
• Schalter ausschalten
• Spannung einschalten
• Anlage kontrollieren
Angeschlossene Geräte können, müssen aber nicht mitgemessen werden.
Praxistipps
Da der Isolationswert erst bei vollständig aufgeladener Leitung erreicht wird, muss die Messtaste solange betätigt werden, bis ein stabiler Wert angezeigt wird. Nach jeder Messung hat eine Entladung der Anlage zu erfolgen, die moderne Messinstrumente automatisch durchführen.
Wenn in der Installation eingebaute Überspannungsableiter ansprechen, sollten diese vom Netz getrennt werden.
Vor einer Isolationsmessung müssen feuchte Heizkörper austrocknen.
Bei der Wiederinbetriebnahme einer Anlage verursachen schlecht kontaktierende Neutralleitertrenner häufig Schäden. Die korrekte Kontaktierung des Neutralleitertrenners ist deshalb vorgängig zu prüfen.
NIV- und NIN-Vorgaben
Die Isolationsmessung dient dem Nachweis der Sicherheit. Deshalb muss diese Messung bei der baubegleitenden Erstprüfung und der Schlusskontrolle aller Installationen durchgeführt werden.
Offensichtliche Isolationsfehler (eingeklemmte Leiter, beschädigte Kabel, fehlerhafte Verbindungsstellen, Feuchtigkeit, spröde Isolationen usw.) lassen sich bereits bei der Sichtprüfung entdecken.
Die NIN verlangt eine Isolationsmessung zwischen allen aktiven Leitern (Aussen- und Neutralleiter) und dem mit der Erde verbundenen Schutzleiter. Der PEN-Leiter gilt dagegen als geerdet.
Bei Überspannungsableitern, die nicht vom Netz getrennt werden können, genügt eine Isolationsmessung mit 250 VDC.
Tabelle A zeigt die vorgeschriebenen Werte und Messbedingungen für Neuinstallationen und bestehende Anlagen. (NIN 6.1.3.3)
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1 Safety Extra-Low Voltage (Sicherheits-Kleinspannung)
2 Protective Extra-Low Voltage (Schutz-Kleinspannung)
Veranstaltungshinweise
- April/Mai/Juni, StromerTage, div. Orte
- 21./22. April 2020, Workshop Messen, Fehraltorf
- div. Termine, Arbeiten unter Spannung Installationen, Grundkurs, Fehraltorf
- div. Kurse + Termine, Installationen
ART-MAP: Richtig Messen (Electrosuisse, Web-Shop)
Handbuch: Messen gemäss NIN 2020 (Electrosuisse, Web-Shop)
Geräteprüfung nicht vergessen (Blog)
Smarte Messsysteme und Datensicherheit, sicherer Betrieb von Smart Metern (Artikel, bulletin.ch)
Text+Fotos: Daniel Hofmann, Electrosuisse
