Know How

Die Isolationswiderstandsprüfung findet unter vereinfachter theoretischer Betrachtung an einem RC-Glied statt. Das RC-Glied ist die idealisierte Form der Verhältnisse am Prüfling.

Warum?

Der Prüfling hat einen Isolationswiderstand zwischen den beiden Prüfpunkten. Dies ist der Widerstand R_iso. Dieser Widerstand ist in der Regel sehr hoch und liegt bei einigen 100 MΩ und höher. Des weiteren hat der Prüfling auch eine Kapazität zwischen den beiden Prüfpunkten. Diese bildet sich entweder zwischen den zu prüfenden Wicklungen oder von der Wicklung zum Körper aus. Zwischen den Wicklungen ist sie in der Regel kleiner als von der Wicklung zum Körper. Kapazitäten entstehen zwischen isolierten Metallflächen. Je größer die Flächen oder je geringer der Abstand der Metallflächen zueinander ist, um so größer ist die Kapazität. Im Stator bilden die Wicklungen die eine Metallfläche und das Blechpaket die andere. Je größer der Stator (die Baugröße) ist, umso größer werden die Flächen und somit die Kapazität.

Wenn bei der Hochspannungsprüfung mit AC geprüft wird, fließt ein hoher kapazitiver Umladestrom im Stator (RC-Glied). Dieser kapazitiver Umladestrom ist in der Regel viel höher als der Leckstrom durch den ohmschen Widerstand R_iso (da dieser ja sehr hochohmig ist). Dies bedeutet, das der dauernd fließende Umladestrom (wegen AC) durch den Kondensator, den eigentlich zu prüfenden Fehlerstrom durch den Widerstand stark überdeckt. Der kapazitive Umladestrom ist kein Fehlerstrom, sondern durch die physikalischen Gesetze begründeter Strom, der immer da ist und nicht so sehr ein Qualitätsmerkmal des Stators ist. Natürlich darf der Strom nicht zu groß sein, aber eine gute Aussage zur Qualität der Isolation ist er nicht.

Vorteil der HV-DC Prüfung

Bei einer gleichmäßigen Erhöhung der Spannung in Form einer Rampe, fließt ein konstanter Ladestrom. Zusätzlich ergibt sich während der „Ladephase“, noch der Strom durch den Isolationswiderstand. Dieser steigt proportional zur Erhöhung der Spannung an. Am Ende der Ladephase bleibt dieser Leckstrom dann als Isolationsstrom über. Eine aussagefähige Isolationswiderstandsmessung ist erst nach Ablauf der Ladephase des Kondensators möglich.Durch die Hochspannungsprüfung mit DC lässt sich der Umladestrom vermeiden. Nur während der Erhöhung der Prüfspannung bis zum Endwert, fließt ein Aufladestrom (I_c) im Kondensator. Nachdem sich die Spannung aber nicht mehr ändert, fließt nur noch der Strom im ohmschen Isolationswiderstand (I_iso).