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.
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.
Ein häufig verwendetes Messverfahren ist die Überlagerung einer Messgleichspannung zwischen Netz- und Schutzleiter.
Dieses Messverfahren ist zur Überwachung klassischer AC, 3(N)AC-Systeme geeignet, z. B. Motoren. Wird dieses Messverfahren in AC bzw. 3(N)AC-Systemen eingesetzt, in denen galvanisch verbundene Gleichstromkomponenten vorhanden sind, so führen diese Gleichströme zur Verfälschung des Messergebnisses, d. h. Isolationsfehler auf der Gleichspannungsseite werden mit erhöhter Ansprechempfindlichkeit gemeldet.
Die im Netz vorhandenen Netzableitkapazitäten Ce werden lediglich auf die Messspannung aufgeladen und beeinflussen die Messung nach einem kurzen Einschwingvorgang nicht.
Das für Bender patentierte AMP-Messverfahren basiert auf einer speziell getakteten Messspannung, die von einem Mikrokontroller gesteuert wird und sich automatisch an die jeweiligen Netzverhältnisse anpasst. Mit einer softwareunterstützten Auswertung wird zwischen den Netzableitstromanteilen, die als Störgröße an der Auswerteschaltung auftreten und der dem ohmschen Isolationswiderstand proportionalen Messgröße differenziert. Damit haben breitbandige Störbeeinflussungen, wie sie z. B. beim Umrichterbetrieb entstehen, keinen negativen Einfluss auf die exakte Ermittlung des Isolationswiderstandes.
Beim AMP Plus-Messverfahren ist die Störunterdrückung noch einmal verbessert. Geräte mit diesem Messverfahren sind universell in AC, DC- und AC/DC-Netzen einsetzbar, z. B. Netze mit Spannungs- oder Frequenzänderungen, hohen Netzableitkapazitäten oder Gleichspannungsanteilen. Damit werden sie heutigen, modernen Verteilungsnetzen, die in der Regel solche Einflussgrößen (Umrichter, EMV) enthalten, gerecht.
Zwischen dem IT-System, dessen Aufbau, dessen Komponenten und dem Messverfahren des Isolationsüberwachungsgerätes besteht ein direkter Zusammenhang. Die Kenntnis, welches Isolationsüberwachungsgerät mit welchem Messverfahren arbeitet, ist deshalb für die Projektierung wichtig. Die folgende Tabelle zeigt die Auswahl der Messverfahren unter Berücksichtigung der Netzparameter.
Produkte
Isolationsüberwachungsgerät für Umrichterapplikationen und große Industrieanlagen
Isolationsfehlersuchgerät zur Lokalisierung von Isolationsfehlern in Hauptstromkreisen
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