De isolatieweerstand is van bijzonder belang bij het voorkomen van schade aan eigendommen en persoonlijk letsel en voor de bedrijfsveiligheid van elektrische installaties en apparatuur. Enerzijds vormt de isolatieweerstand de basis voor de bescherming van personen en installaties, anderzijds dient hij als een belangrijke indicator voor de kwalitatieve staat van een elektrische installatie. Afhankelijk van de levenscyclus van een installatie of apparaat, moet de isolatieweerstand worden getest, gemeten en bewaakt.
Het bewaken van de isolatie is niet hetzelfde als het meten ervan en vice versa. Afhankelijk van de betreffende fase in de levenscyclus van een installatie of apparaat moeten deze activiteiten verschillend worden toegepast. In het algemeen is het echter belangrijk dat stilstandtijd of gevaarlijke situaties voor personen of materieel door middel van schadepreventie wordt voorkomen.
De (product)levenscyclus van een elektrische installatie of elektrische apparatuur kan in het kort worden onderverdeeld in de fasen die vermeld staan in tabel 1. Afhankelijk van de betreffende fase zijn (hoog)spanningstests, isolatiemetingen of isolatiebewaking vereist.
Bij niet-geaarde voeding kan het bewaken worden uitgevoerd met een bewakingsapparaat voor de isolatie, bij installaties met geaarde voeding kan dit indirect door het bewaken van de lekstroom. Doordat ze dreigende isolatiefouten vroegtijdig opsporen, is deze beveiligings- en bewakingsapparatuur een belangrijk hulpmiddel bij het tijdig plannen van onderhoudsmaatregelen.
De isolatiemeting daarentegen, is slechts een momentopname van de isolatieweerstand. De isolatieweerstand is in principe afhankelijk van
Er moet rekening worden gehouden met het veiligheidsrisico en de beschermingsdoelstelling.
| Levenscyclusfase | (Hoog)spanningstest | Isolatiemeting | Isolatieweerstand | Lekstroom | |
|---|---|---|---|---|---|
| Installatie niet in bedrijf | Installatie in bedrijf | ||||
| IT-systeem IMD | TN-/TT-systeem | ||||
| RCD | RCM | ||||
| Planning/opstelling | - | - | Inplannen/installeren | ||
| Ingebruikname | X | X | Instellen/testen | Testen | Instellen/testen |
| In bedrijf | - | - | Melden | Uitschakelen | Melden |
| Onderhoud | X)* | X | Melden | Uitschakelen | Melden |
| Reparatie | X)* | X | Melden | Uitschakelen | Melden |
| Totale modificatie | X)* | X | Testen/inplannen | ||
| Aanpassing | X)* | X | Testen/inplannen | ||
| Buiten bedrijf stellen | - | - | - | - | - |
X )* Indien vereist volgens de normen
Om te voorkomen dat isolatie faalt, moet zij worden aangepast aan de te verwachten belasting. De vereiste isolatiecoördinatie is afhankelijk van de belasting van de lucht- en kruipwegen door bedrijfsspanningen, overspanningen en vervuiling door stof en vocht.
Om de vereiste isolatieafstanden te controleren, wordt er bij nieuwe apparaten en installaties een hoogspanningstest uitgevoerd. In tegenstelling tot de isolatiemeting, wordt hierbij de doorslagweerstand getest. Deze test wordt uitgevoerd als onderdeel van een type- of stuktest.
De testspanning wordt toegepast tussen het kortgesloten hoofdcircuit (fase en nul) en de randaarde. In sommige gevallen moet er nog een test worden uitgevoerd tussen het hoofdcircuit en het secundaire circuit. Afhankelijk van norm en beschermingsklasse wordt de testspanning verschillend gedefinieerd en kan variëren van 1000 V AC tot 6000 V DC.
Tijdens de test mag er geen overslag of doorslag optreden. De testspanning moet tweemaal de toegekende spanning of 1000 V (50/60 Hz) zijn. De testduur is ca. 1 s en aan de eisen wordt voldaan als er geen spanningsdoorslag in de vorm van een vlamboog optreedt.
Voordat een elektrische installatie voor de eerste keer in gebruik wordt genomen, moeten er verschillende metingen worden uitgevoerd volgens DIN VDE 0100-600 (VDE 0100-600):2008-06. Een van deze metingen bestaat uit het meten van de isolatieweerstand tussen de actieve geleiders en de met de aarde verbonden randaarde. In deze test mogen de actieve geleiders elektrisch met elkaar verbonden zijn. De gemeten gelijkspanning en de hoogte van de isolatieweerstand moeten voldoen aan de eisen in tabel 2.
De isolatieweerstand wordt als voldoende beschouwd wanneer elk circuit zonder aangesloten stroomverbruikers de vereiste waarde bereikt. Bij de meting moeten alle schakelaars in het circuit gesloten zijn. Als het onmogelijk is om bepaalde circuits te sluiten, dan moeten deze circuits afzonderlijk worden gemeten. Bestaande verbindingen tussen N en PE moeten open zijn.
Tabel 2:
Isolatieweerstand en gemeten spanning volgens DIN VDE 0100-600 (VDE 0100-600): 2008-06
| Nominale spanning van het circuit (V) | Gemeten gelijkspanning (V) | Isolatieweerstand (MΩ) |
|---|---|---|
| SELV*, PELV** | 250 | ≥0,5 |
| Tot en met 500 V, ook FELV*** | 500 | ≥1,0 |
| Hoger dan 500 V | 1000 | ≥1,0 |
Bij geaarde systemen wordt de isolatieweerstand indirect bepaald door de hoogte van de lekstroom. De klassieke voorziening hiervoor is de aardlekschakelaar (RCD) die bij overschrijding van een bepaalde lekstroom de installatie of de verbruiker uitschakelt om gevaar te voorkomen. Lekstroombewakingsapparaten (RCM) worden vaak gebruikt in gevallen waarbij uitschakeling een negatief effect kan hebben op de werking, bijvoorbeeld IT-systemen.
Ze werken ook volgens het somstroomprincipe, d.w.z. het verschil tussen de ingaande en uitgaande stroom wordt met behulp van een meetstroomtransformator geregistreerd en bij een bepaalde foutstroom gesignaleerd of uitgeschakeld. Afhankelijk van de betreffende foutstroom worden apparaten gebruikt die gevoelig zijn voor wisselstroom, pulsstroom of universele stroom. Voor installaties waarin een groot aantal uitgangen moet worden bewaakt, zijn er ook meerkanaalssystemen verkrijgbaar, de zogenaamde lekstroombewakingssystemen (RCMS).
Meerkanaals lekstroombewakingssysteem RCMS
In IT-systemen zijn de actieve geleiders, in tegenstelling tot bij TN/TT-systemen, geïsoleerd tegen aarde. In IT-systemen wordt de isolatieweerstand tussen de actieve geleiders en de aarde permanent bewaakt met behulp van een isolatiebewakingsapparaat (IMD).
Als de waarde onder een bepaalde weerstandswaarde (kΩ) daalt, volgt er een melding. Dit toont ook een belangrijk voordeel van het IT-systeem aan. Bij een eerste storing is volgens DIN VDE0100-410 (VDE 0100-410):2007-06 geen uitschakeling vereist, zodat de werkzaamheden ongestoord kunnen worden voortgezet. Dit is vooral van doorslaggevend belang in veiligheidsrelevante omgevingen, zoals ziekenhuizen, industriële installaties of in de elektromobiliteit.
Omdat het voedende IT-systeem in bedrijf is, detecteert het isolatiebewakingsapparaat de totale isolatieweerstand van het systeem, inclusief alle ingeschakelde belastingen die galvanisch met het IT-systeem zijn verbonden.
Isolatiebewakingsapparaat ISOMETER® iso685
Details over het werkingsprincipe van een isolatiebewakingsapparaat vindt u in de downloadversie van dit artikel of hier.
De vereiste aanspreekwaarde van de isolatiebewakingsapparatuur is vermeld in de verschillende installatievoorschriften. In de praktijk bleek een waarde van 100 Ω/V voor de hoofdmelding en 300 Ω/V voor isolatiebewakingsapparatuur met voorwaarschuwingsfase optimaal.
Als alternatief kan de aanspreekwaarde worden ingesteld op een waarde die 50 % hoger is dan de normatief vereiste waarde. Een lijst van de normatief vereiste waarden is te vinden in de downloadversie van dit artikel.
Het is ook mogelijk de aanspreekwaarde in te stellen volgens de eisen van DIN VDE 0105-100 (VDE 0105-100):2009-10 (tabel 3). Het is de verantwoordelijkheid van de planner of installateur van het systeem om gebruik te maken van eerdere ervaringen.
In sommige gebieden zijn er verbruikers die tijdelijk zijn uitgeschakeld, zoals brandweerpompen, schuifaandrijvingen, hefmotoren of noodgeneratoren.
Tijdens stilstandtijden kunnen er door vocht of andere invloeden in de toevoerleiding of de verbruikers isolatiefouten ontstaan die niet worden opgemerkt. Voor deze gevallen worden offline-monitoren gebruikt. Meer informatie over offline monitoring vindt u hier.
Bij herhalingstests maakt het meten van de isolatieweerstand deel uit van de metingen die moeten worden uitgevoerd volgens DIN VDE 0105-100 (VDE 0105-100):2009-10.
De isolatieweerstand is onderhevig aan een zekere veroudering, maar ook vocht, stof, beschadiging door knaagdieren etc. hebben een grote invloed, zodat er lagere waarden nodig zijn dan bij nieuwe installaties (tabel 3). De meetmethode is identiek aan die van de eerste meting.
Tabel 3:
Vereiste isolatieweerstanden bij tests volgens DIN VDE 0105-100 (VDE 0105-100):2009-10
| Meetspanning | Zonder aangesloten apparatuur | Met aangesloten en ingeschakelde bedrijfsmiddelen | Buiteninstallaties of installaties in ruimtes waar vloeren, wanden en materieel voor reinigingsdoeleinden worden afgespoten | IT-systemen | SELV / PELV | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Aangesloten apparatuur | Zonder aangesloten apparatuur | |||||
| type DC 500 V, max. 1 mA | DC 250V | |||||
| Isolatieweerstand | 1000Ω/V | 300Ω/V | 150Ω/V | 500Ω/V | 50Ω/V | 0,25MΩ |
Elektrische apparatuur moet regelmatig worden gecontroleerd op de juiste staat. De test voor elektrische apparatuur is beschreven in DIN VDE 0701-0702 (VDE 0701-0702):2008-06, terwijl medisch-elektrische apparatuur moet worden getest volgens DIN EN 62353 (VDE 0751-1):2008-08.
In deze normen maakt isolatiemeting deel uit van de test. De isolatieweerstand moet worden gemeten tussen de actieve delen en het betreffende aanraakbare, geleidende deel. Hierbij moet het apparaat zijn ingeschakeld en moeten de grenswaarden in acht worden genomen. De grenswaarden zijn te vinden in de downloadversie van dit artikel.
Bij medisch-elektrische apparaten geldt ook de eis dat de voedingsschakelaars zijn ingeschakeld. De meetspanning wordt gedefinieerd als DC 500 V.
De meting vindt plaats tussen
Omdat DIN EN 62353 (VDE 0751-1):2008-08 geen grenswaarden bevat, worden de grenswaarden van de vorige norm VDE 0751-1 gebruikt:
Meer informatie en details vindt u in de downloadversie van dit artikel.
| Type | Naam | Maat | Taal | Tijdstempel | D-/B-Nummer |
|---|---|---|---|---|---|
| Technisch artikel | Why the IT System is Often the Best Choice for Power Supply Systems of All Types | 3.0 MB | EN | 2019/07/11 12:53:3211.07.2019 12:53:32 | |
| Technisch artikel | High Availability for Reliable Operation in Waste Water Treatment Facilities | 601.8 KB | EN | 2019/05/13 10:29:2213.05.2019 10:29:22 | |
| Technisch artikel | IT System Ensures Electrical Safety at the Munich Airport | 284.0 KB | EN | 2019/05/13 10:29:2213.05.2019 10:29:22 | |
| Technisch artikel | The Stone Age Meets Modern Network Protection Technology | 338.5 KB | EN | 2019/05/13 10:29:2213.05.2019 10:29:22 | |
| Technisch artikel | The Largest Photovoltaic System in Latin America | 447.8 KB | EN | 2019/05/13 10:29:2213.05.2019 10:29:22 |
Producten
Isolatiebewakingsapparaat voor veeleisende toepassingen
Aardfoutzoeksysteem voor het lokaliseren van isolatiefouten in hoofdstroomcircuits.
Isolatiebewakingsapparaat voor veeleisende toepassingen
Aardfoutzoeksysteem voor het lokaliseren van isolatiefouten in hoofdstroomcircuits.
