Allgemeine Informationen zum Isolationswiderstand und zu Isolationsmessungen

Elektrische Anlagen und Geräte müssen spezifische Isolationseigenschaften aufweisen, die auf ihre Bau- und Betriebsweise und das Einsatzgebiet abgestimmt sind, da sie sonst nicht sicher und zuverlässig eingesetzt werden können. Dem Isolationswiderstand und dessen Überprüfung kommt in diesem Zusammenhang eine besondere Bedeutung zu. Er ist einer der maßgeblichen Parameter zur Gewährleistung der Sicherheit von elektrischen Systemen. Grundsätzlich gilt beim Isolationswiderstand: Anschlusskabel, Schalter, Gehäuse und andere Sicherheitsvorrichtungen müssen mit Werkstoffen isoliert sein, die einen besonders hohen Widerstand haben, sodass der Strom nur dort fließt, wo es für die Funktion des Gerätes notwendig ist. Nur so kann gewährleistet werden, dass eine elektrische Anlage störungsfrei funktioniert und gleichzeitig für den Benutzer gefahrlos zu bedienen ist.

Während der Betriebslaufzeit eines elektrischen Gerätes lässt die Qualität der verbauten Isolierwerkstoffe und der damit verbundene Isolationswiderstand unvermeidlich nach. Die Gründe hierfür sind insbesondere Umwelteinflüsse und eine gewisse unvermeidliche Abnutzung der Isolatoren. In der Folge verlieren die Isolatoren ihren gewünschten Isolationswiderstand, es kann zu Leck- oder Fehlerströmen kommen. Solche Fehlerströme können zu Elektrounfällen, Schäden an Anlagen, zu Produktionsausfällen und nicht zuletzt zu Verletzungen von Personen führen. Aus diesen Gründen wird der Isolationswiderstand bei vielen industriellen Anlagen und bei der Produktion von elektronischen Geräten streng überwacht.

Der Nachweis des Isolationswiderstandes durch Messungen für elektrische Betriebsmittel in vielen Zusammenhängen vorgeschrieben und wird durch Normen definiert. Die Messung dient der Beurteilung der Funktionsfähigkeit und Sicherheit. Mängel können so oft frühzeitig erkannt werden. Neben der Eingangsprüfung bei der Inbetriebnahme von neuen oder reparierten Geräten oder Anlagen sind regelmäßige Isolationsmessungen jedoch auch unabhängig davon sinnvoll. Mit ihrer Hilfe lassen sich Defizite an der Isolierung entdecken und vorbeugende Wartungsmaßnahmen können ergriffen werden.

Der Iso­la­ti­ons­wi­der­stand wirkt als Par­al­lel­wi­der­stand zum Mess­wi­der­stand. Er führt so zu ei­ner Ver­rin­ge­rung der Tem­pe­ra­tu­r­an­zei­ge. Bei der Her­stel­lung und An­wen­dung von Wi­der­stands­ther­mo­me­tern ist auf ei­nen aus­rei­chend ho­hen Iso­la­ti­ons­wi­der­stand zwi­schen Lei­ter und Schutz­ge­häu­se so­wie zwi­schen den Lei­tern un­ter­ein­an­der zu ach­ten. Die DIN EN 60751 beschreibt die Iso­la­ti­ons­wi­der­stän­de, die in je­dem Fall er­reicht wer­den müs­sen: Sie müs­sen bei Raum­tem­pe­ra­tur (15°C bis 35°C) ge­mes­sen mit Gleich­strom (10 bis 100 V) bei ei­ner re­la­ti­ven Luft­feuch­te <80% min­des­tens 100 MΩ be­tra­gen. Da mit stei­gen­der Tem­pe­ra­tur der Iso­la­ti­ons­wi­der­stand geringer wird, wird auch in Ab­hän­gig­keit zur Tem­pe­ra­tur der Iso­la­ti­ons­wi­der­stand vor­ge­ge­ben: Die­ser ist mit max. 10 V Gleich­strom zwi­schen al­len Lei­tern und dem Schutz­rohr zu mes­sen. Ur­sa­chen für ein Ab­sin­ken des Iso­la­ti­ons­wi­der­stan­des sind: Feuch­tig­keit in­ner­halb der Iso­la­ti­ons­ma­te­ria­li­en, Ver­damp­fung von Lei­ter­werk­stof­fen und eine gewisse Leit­fä­hig­keit der Iso­la­ti­ons­ma­te­ria­li­en.