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.
Levenscyclus en fasen
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 het type installatie of apparatuur, de bedrijfsomstandigheden, het soort gebruik.
Er moet rekening worden gehouden met het veiligheidsrisico en de beschermingsdoelstelling.
Testen en bewaken per systeemtype
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).
IT-systemen en bewaking
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 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.
Apparatuur en meetprincipes
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.
Bij online en offline monitoring worden offline-monitoren genoemd voor gevallen waarin apparatuur tijdelijk is uitgeschakeld of moet blijven tijdens stilstand.
Voorschriften en normen
Er zijn verschillende normen en regels voor verschillende testobjecten.
De isolatieweerstandsmeting voer je alleen met gelijkspanning (DC) uit.
Het capacitieve gedeelte van het testobject speelt alleen een rol tijdens het opbouwen van die gelijkspanning.
Heeft een testobject een hoge capaciteit? Dan is ontladen verplicht.
De testspanning bij een isolatieweerstandsmeting hangt af van de toepassingsnorm.
Min. 2 MΩ (kl. I) / 4 MΩ (kl. II) / 2 MΩ (kl. III) - Raadpleeg altijd de specifieke norm voor de exacte testcondities.
Interpretatie en praktijk
De isolatieweerstandstest wordt gebruikt voor testobjecten met beschermingsklasse I of II.
Bij een te lage isolatieweerstand ontstaat een te hoge aanraakstroom in de metalen onderdelen van het testobject (DUT).
Bij het aanraken van deze metalen onderdelen zal de aanraakstroom door de persoon naar aarde vloeien.
Is de isolatieweerstand hoog en de lekstroom laag? Dan zijn de stroomvoerende delen van het testobject voldoende geïsoleerd.
Indien de aardverbinding niet correct is aangesloten, kan de aanraakspanning bij de schakelkast/behuizing van de DUT te hoog worden.
De isolatieweerstandsmeting en de hoogspanningstest (HV) beoordelen beide de isolatiekwaliteit, maar op een fundamenteel andere manier.
Bij de isolatieweerstandsmeting leg je een relatively lage DC-spanning aan en meet je de weerstand van de isolatie.
De meetwaarde van een isolatieweerstandsmeting wordt beïnvloed door temperatuur, vochtigheid, meetkabels en andere factoren.
Technische hulpmiddelen en veiligheid
Voor standalone isolatiemetingen aan kabels, motoren, transformatoren en installaties zijn er modellen beschikbaar in uitvoeringen zoals 1 kV, 5 kV, 10 kV en 15 kV.
Alle modellen zijn batterijgevoed, IP65 en geschikt voor veldwerk.
Voor eindcontrole van elektrische producten combineren bepaalde systemen isolatieweerstandsmeting met PE-meting, hoogspanningstest en functionele test in één systeem.
Praktische werkwijze met Megger-apparatuur
Megger is een bekend merk en wordt vaak gebruikt om de isolatieweerstand van elektrische systemen en apparatuur te meten.
Door te meggeren, controleer je de isolatieweerstand van elektrische apparatuur, wat helpt bij het voorkomen en lokaliseren van problemen.
Een normale multimeter kan ook weerstanden meten, maar vaak niet meer dan 1 megaohm.
Ga je aan de slag met een isolatieweerstandsmeter?
Voordat je begint is het handig om eerst de megger te controleren en te testen of de meetapparatuur nog naar behoren werkt.
Daarna is het essentieel om ervoor te zorgen dat je op een veilige manier te werk gaat met de megger.
Zorg ervoor dat de elektrische apparatuur of bedrading is uitgeschakeld en er geen spanning meer op staat.
Sluit de isolatieweerstandsmeter aan op het circuit of de apparatuur die je wilt testen en bevestig de klemmen stevig.
Stel de juiste testspanning in, afhankelijk van de toepassing en de verwachte isolatieweerstand, en start de test.
De testresultaten worden weergegeven als weerstand in megaohm en vaak ook met een visuele indicator van de conditie van de isolatie.
Bij twijfel over spanning en installatie kun je altijd de hoofdschakelaar uitschakelen of een spanningstester gebruiken.
Riso meting (meggeren)
Veelvoorkomende vragen en toelichtingen
Hoe weet ik of mijn elektronische apparatuur te gevoelig is voor standaard isolatiemetingen? Controleer eerst de fabrieksspecificaties en handleiding van het apparaat; apparatuur met microprocessors en overspanningsbeveiligingen is vaak gevoelig.
Wat moet ik doen als mijn isolatiemeting een waarde onder 1 MΩ toont bij elektronische apparatuur? Dit kan normaal zijn door ingebouwde ontstoringscondensatoren of EMC-filters; controleer fabrieksspecificaties en herhaal de meting.
Kan ik gevoelige componenten tijdelijk ontkoppelen tijdens isolatiemetingen? Ja, dit is vaak de veiligste aanpak voor zeer gevoelige modules; documenteer de bedrading en herstel verbindingen na de meting.
Hoe vaak moet ik isolatiemetingen uitvoeren bij kantoorapparatuur zoals computers en printers? Voor kantoorapparatuur geldt meestal een keuringsfrequentie van 24 maanden volgens NEN 3140.
Welke alternatieve testmethoden bestaan er voor extreem gevoelige apparatuur? Lekstroommeting bij bedrijfsspanning, thermografisch onderzoek, of fabrieksspecifieke procedures kunnen ingezet worden.
Belangrijke notities en waarschuwingen
Isolatieweerstand moet altijd hoger zijn dan de grenswaarden vastgesteld in normen zoals NEN 3140 en DIN VDE 0100-600.
Bij een te lage isolatieweerstand ontstaat een risico op aanraakstroom en onveilige situaties; correcte documentatie is wettelijk verplicht en vormt bewijs van compliance.
Correcte voorbereiding voorkomt schade aan kostbare elektronische componenten en verhoogt de betrouwbaarheid van metingen.