Leitfaden zur Isolationswiderstandsprüfung - Warum Isolationswiderstandsprüfungen für industrielle Anlagen wichtig sind

Isolationsmessgeräte

Ein Produktionsstillstand, auch nur für wenige Sekunden, kann erhebliche Auswirkungen auf die Fertigung und die Wirtschaftlichkeit haben. Ein präventives Wartungsprogramm (PMP) reduziert das Risiko ungeplanter Ausfälle.

Jeder gute PMP sollte Isolationsmessungen beinhalten, um sicherzustellen, dass die Tausenden von Motoren in Produktionsanlagen zuverlässig laufen. Mit einer systematischen Datenerfassung und historischen Analysen können Sie den Zustand Ihrer Geräte im Zeitverlauf überwachen und mögliche Ausfälle frühzeitig vorhersagen.

Typische Anlagen, die regelmäßig geprüft werden sollten:

Pumpen
Förderbänder
Kompressoren
Lüfter
Mischer
Schleifmaschinen
Lüftungs-/Klimaanlagen
Kühlanlagen

Die Isolierung der Motorwicklungen verschleißt im Laufe der Zeit durch normale Beanspruchung. Weitere Ursachen für vorzeitige Motorschäden sind Feuchtigkeit oder Verschmutzung der Isolation. Wird ein Isolationswiderstand nicht rechtzeitig geprüft, kann dies zu Motor- oder Anlagenausfällen und Produktionsverlusten führen. Regelmäßige Isolationswiderstandsprüfungen sollten daher Teil des vorbeugenden Wartungsplans sein.

Was ist Isolationswiderstandsprüfung?

Die Isolationswiderstandsprüfung mit einem Gerät wie dem Fluke 1555 FC 10 kV Insulation Tester mit Fluke Connect® Technologie erkennt Leckströme, die sich als allmählich abnehmender Isolationswiderstand über die Zeit zeigen – ein Zeichen für normalen Verschleiß. In anderen Fällen erkennt die Messung sofort kritische Probleme, wenn der Strom plötzlich abfällt und wieder steigt.

Risiken durch Leckströme

„Leckströme" sind nicht nur ein Indikator für einen Fehler, sondern auch potenziell gefährlich und kostspielig. Bei beschädigter Isolation fließt Strom in Bereiche, in denen er nicht fließen sollte, was zu zusätzlichem Verschleiß führt. Die Isolation sorgt dafür, dass der Strom exakt entlang der vorgesehenen Leiter fließt.

Anwendungsbereiche der Isolation

Neben Motoren findet man isolierte Leitungen auch in kritischen elektrischen Anlagen wie Flughafenbeleuchtungen oder Alarmüberwachungssystemen.

Geeignete Messgeräte für die Isolationsprüfung

Fluke Isolationsprüfer eignen sich ideal zur Messung von Kapazität und Leckströmen an Schaltanlagen, Motoren, Generatoren und Kabeln sowie anderen Hochspannungsanlagen. Zeitbasierte Messungen erfassen den Isolationswiderstand und beinhalten den Polarizationsindex (PI) sowie die Dielektrische Absorptionsrate (DAR). Geräte wie Fluke 1535, 1537, 1550C FC, 1555 FC und 1587 FC berechnen PI und DAR automatisch.

Polarizationsindex (PI) und Dielektrische Absorptionsrate (DAR)

PI: Verhältnis des Widerstandswerts nach 10 Minuten zum Widerstandswert nach 1 Minute
DAR: Verhältnis des Widerstandswerts nach 60 Sekunden zum Widerstandswert nach 30 Sekunden

Diese Kennzahlen zeigen Änderungen des Stromflusses über bestimmte Zeiträume und liefern ein Verhältnis, das Abweichungen im Isolationswiderstand erkennt. Faktoren wie Spannung und Temperatur beeinflussen die Messungen, daher müssen diese für eine korrekte Beurteilung berücksichtigt werden.

Temperaturkompensation bei Isolationswiderstandsprüfungen

Temperaturschwankungen haben einen großen Einfluss auf Isolationswiderstandswerte:

Jede Abweichung von 10 °C über der Basistemperatur halbiert den Widerstand
Jede Abweichung von 10 °C unter der Basistemperatur verdoppelt den Widerstand

Die IEEE-Norm 43 empfiehlt, alle Isolationswiderstandsmessungen auf eine kompensierte Temperatur von 40 °C zu normieren, um eine zuverlässige Vergleichsbasis für historische Messungen zu schaffen.

Eine Basistemperaturtabelle, die zeigt, wie sich die Isolationswiderstandswerte mit der Temperatur ändern

Datenerfassung bei der Isolationswiderstandsprüfung

Eine lückenlose Dokumentation hilft, Abnutzung und mögliche Ausfälle frühzeitig zu erkennen:

Isolationswiderstandswerte
Zeitstempel der Prüfung
Kontextuelle Informationen
Prüfspannungen und -dauer
Temperaturkompensation

Mit Fluke Connect können Prüfergebnisse direkt auf das Smartphone oder die Cloud übertragen werden, was handschriftliche Fehler eliminiert und die Datenanalyse vereinfacht.

Ein Beispiel für ein Zeit-Testergebnis eines Fluke 1550C FC, wie es von der Fluke Connect App auf einem Mobiltelefon angezeigt wird.

Wartung optimieren und Ausfälle vermeiden

Isolationswiderstandsprüfungen sollten bereits bei der Inbetriebnahme beginnen und während der gesamten Lebensdauer der Geräte fortgesetzt werden. Durch regelmäßige Prüfungen und Datenerfassung lassen sich potenzielle Systemausfälle frühzeitig erkennen, sodass präventive Maßnahmen getroffen werden können.

Fluke Isolationsprüfer bieten Echtzeitinformationen, eine benutzerfreundliche Oberfläche und die Möglichkeit zur Datenaufzeichnung und -freigabe, sodass sich die Leistung der elektrischen Anlagen über die Zeit nachvollziehen lässt.