Isolationsüberwachung

Isolationswächter haben die Aufgabe in isoliert aufgebauten elektrischen Netzen (IT-Netz, siehe Netzformen) den ohmschen Isolationszustand ständig zu überwachen und bei Unterschreitung eines Mindestwertes eine Meldung abzugeben. Im Regelfall verhindern sie durch rechtzeitiges Erkennen eines schlechten Isolationszustandes mit anschließendem Beheben Störfälle, die sich nachteilig auf Mensch, Anlage und Betriebsfluss auswirken können. 

Isolationswächter werden eingesetzt um den ersten Isolationsfehler in einem isoliertem Netz zu erkennen. Bei Auftreten eines Fehlers wird die erhöhte Sicherheit eines IT-Netzes verringert. Je niederohmiger der Isolationsfehler ist, desto mehr gleicht das isolierte einem geerdeten Netz. Auch Leitungskapazitäten lassen ein IT-Netz zum kapazitiv geerdeten Netz werden. Dieser Einfluss wird von einem Isolationswächter nicht überwacht. Daher ist die besten Bedingungen für das IT-Netz ein kleines überschaubares Netz. 

Isolationswächter sind für bestimmte Netzspannungen konzipiert. Die Leistung des zu überwachenden Netzes ist für die Auswahl und den Betrieb eines Isolationswächters nicht relevant. Die Firma WoKa-Elektronik hat sicherlich ein passendes Gerät. 

Bemerkungen zu den eingesetzten Messverfahren

Zur Bestimmung eines Isolationsfehlers oder Erdschlusses setzt man je nach Spannungs- art des zu überwachenden Netzes unterschiedliche Messverfahren ein. Diese sind als aktive und passive Messverfahren einzustufen. 

Die Überlagerung einer positiven DC- oder einer gepulsten DC-Messspannung ist kenn- zeichnend für das aktive Messverfahren, während das passive Messverfahren die Verlagerungsspannung zwischen der Netzankopplung und dem Erdpotential bewertet. Die Vorschrift DIN EN61557-8 bezeichnet Geräte mit aktivem Messverfahren als Isolationswächter, hingegen Geräte mit passiven Messverfahren nur als Erdschluss- wächter. 

Isolationswächter müssen nach DIN EN61557-8 in der Lage sein, sowohl symmetrische als auch unsymmetrische Isolationsverschlechterungen messen zu können. Das Messverfahren mit Überlagerung einer DC-Messspannung sollte nur in reinen AC-Netzen eingesetzt werden. Die Verwendung in AC-Netzen mit angeschlossenen Gleichrichtern ist möglich, aber aufgrund der höheren Empfindlichkeit bei Isolationsfehlern hinter den Gleichrichtern ungenau und daher nicht zu empfehlen. Folge ist eine frühzeitige Auslösung der Alarmmeldung. Der Einsatz des gepulsten Messverfahrens ist in jeder Netzart möglich. Aufgrund des höheren messtechnischen Aufwandes, der längeren Auswertezeit und der damit verbundenen höheren Kosten sollte man auf die Verwendung des Messverfahrens in reinen AC-Netzen verzichten und auf das einfachere Messverfahren mit reiner DC-Überlagerung zurückgreifen. 

Das passive Messverfahren arbeitet ohne Überlagerung einer Messspannung. Es findet Anwendung nur in reinen DC-Netzen (meist nur Steuerspannungsnetze) und wird als Erdschlusswächter bezeichnet. Eine Erkennung symmetrischer Isolationsfehler ist, ebenso wie eine Anzeige des aktuellen Isolationswertes nicht möglich. 

Anhand eines Isolationswächtermodells können Sie die Funktionsweise in einem AC-Netz nachvollziehen. Hierfür starten Sie bitte die Demonstration