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

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
 

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