Isolationsüberwachung: Das Konzept
Funktionsprinzip eines Isolationsüberwachungsgerätes
Das Isolationsüberwachungsgerät wird zwischen den aktiven Netzleitern und Erde angeschlossen und überlagert dem Netz eine Messspannung Um. Beim Auftreten eines Isolationsfehlers schließt sich der Messkreis zwischen Netz und Erde über den Isolationsfehler RF, so dass sich ein dem Isolationsfehler proportionaler Messstrom Im einstellt. Dieser Messstrom verursacht am Messwiderstand Rm einen entsprechenden Spannungsfall, der von der Elektronik ausgewertet wird.
Überschreitet dieser Spannungsabfall einen bestimmten Wert, was dem Unterschreiten eines bestimmten Isolationswiderstandes gleichkommt, erfolgt eine Meldung. Die detaillierten Anforderungen an das Isolationsüberwachungsgerät sind in der DIN EN 61557-8 (VDE 0413-8) enthalten. Durch das Isolationsüberwachungsgerät erhält der Anlagenbetreiber den notwendigen Informationsvorsprung um rechtzeitig und geplant entsprechende Instandhaltungsmaßnahmen einzuleiten.
Nach DIN EN 61557-8 (VDE 0413-8) gilt: Isolationsüberwachungsgeräte müssen nach ihrem vorgegebenen Messprinzip in der Lage sein, sowohl symmetrische als auch unsymmetrische Isolationsverschlechterungen zu überwachen.
Anmerkungen
- Eine symmetrische Isolationsverschlechterung liegt dann vor, wenn sich der Isolationswiderstand aller Leiter des zu überwachenden Netzes (annähernd) gleichmäßig verringert. Eine unsymmetrische Isolationsverschlechterung liegt dann vor, wenn sich der Isolationswiderstand, z. B. eines Leiters wesentlich stärker verringert als der der (des) übrigen Leiter(s).
- So genannte Erdschlussüberwachungsrelais, die als alleiniges Messkriterium die bei Auftreten eines Erdschlusses entstehende Unsymmetriespannung (Verlagerungsspannung) nutzen, sind keine Isolationsüberwachungsgeräte im Sinne dieser Norm.
- Unter besonderen Netzbedingungen kann zum Erfüllen der Überwachungsaufgabe eine Kombination mehrerer Messverfahren notwendig sein, einschließlich einer Unsymmetrieüberwachung.
Hinweise:
Symmetrische Isolationsfehler treten häufig in Gleichspannungsnetzen oder Steuerstromkreisen auf. Ist der Widerstandswert beider Isolationsfehler etwa gleich, so können Isolationsüberwachungsgeräte, deren Funktionsweise auf dem Prinzip der Messung der Überlagerungsspannung beruht, diese Isolationsfehler nicht erfassen. Deshalb fordert die IEC 61557-8 bzw. DIN EN 61557-8 (VDE 0413-8) den Einsatz von aktiv messenden Isolationsüberwachungsgeräten.
