Die Schutzklemme; Einführung - Megger MIT1025 Leitfaden

Abbildung 11: Verwendung der Schutzklemme an einem Netzkabel

DIE SCHUTZKLEMME

Einführung
Bei einer Isolationsprüfung beschäftigen wir uns oft so sehr
mit dem Widerstand des eigentlichen Isolators, dass wir den
Widerstandspfad auf der Außenseite des Isoliermaterials
vergessen. Dieser Widerstandspfad kann ein wesentlicher
Bestandteil unserer Messung sein und die Ergebnisse
erheblich beeinflussen.
Als kleine Auffrischung: Der Gesamtstrom, der während
einer Isolationswiderstandsprüfung fließt, besteht aus drei
Hauptkomponenten:
1. Dem Ladestrom, der die Kapazität des Objekts
auflädt.
2. Einem Absorptionsstrom, d. h. dem Strom, der
durch die Polarisation der Elektronen in die
Isolation gezogen wird und anfänglich hoch ist,
aber mit der Zeit abnimmt (langsamer als der
Ladestrom).
3. Dem Leitungs- oder Ableitstrom, also der wenige,
ständig fließende Strom, der sich in zwei Teile
teilt:
a. Den Leitungspfad durch die Isolation.
b. Den Strom, der über die Oberfläche der Isolation
fließt.
Der über die Oberfläche fließende Strom ist die
Stromkomponente, die wir nicht messen wollen, wenn
der Isolationswiderstand des Materials zu messen ist.
Eine Oberflächenableitung führt zu Fehlern bei der
Messung des Isolationswiderstandes. Die Entfernung
des Oberflächenableitstroms aus der Messung
wird umso kritischer, je höher die zu erwartenden
Isolationswiderstände sind.
Einige Isolations-Prüfgeräte haben zwei Anschlüsse,
andere drei. Da es sich hierbei um Gleichspannungs-
Prüfgeräte handelt, sind zwei der Anschlüsse + und –. Der
dritte (falls vorhanden) ist ein Schutzanschluss. Er muss
nicht verwendet werden, und viele Bediener arbeiten mit
Isolations-Prüfgeräten, ohne jemals den Schutzanschluss
benutzt zu haben. Er bietet dem Bediener jedoch eine
zusätzliche Funktion zur Diagnose von Geräteproblemen.
Der Schutzanschluss ist eine Nebenschlussschaltung, die
den Oberflächenableitstrom um die Messfunktion leitet.
Existieren parallele Ableitpfade, werden diese durch einen
Schutzanschluss aus der Messung eliminiert, was einen
genaueren Messwert der Ableitung zwischen den übrigen
Elementen ergibt.
Die Oberflächenableitung ist im Wesentlichen ein
Widerstand parallel zum tatsächlichen Isolationswiderstand
des zu prüfenden Materials. Bei einer Messung mit
zwei Anschlüssen ist dieser Widerstandspfad ein
wesentlicher Bestandteil der Messung und kann die
Messwerte erheblich beeinflussen. Eine Messung mit
drei Anschlüssen, die den Einsatz der Schutzklemme
beinhaltet, ignoriert die Oberflächenableitung. Dies kann
bei der Prüfung von Hochspannungskomponenten wie
Isolatoren, Durchführungen und Kabeln, bei denen hohe
Widerstandswerte erwartet werden, sehr wichtig sein.
Schmutz und Feuchtigkeit an einer
Transformatorendurchführung fördern z. B. die
Oberflächenableitung zwischen den Anschlüssen + und
–, wodurch der Messwert sinkt und möglicherweise der
falsche Eindruck entsteht, dass die Durchführung defekt
sei. Das Anschließen der Schutzklemme an einen um die
Durchführung gewickelten blanken Draht fängt diesen
Strom ab und liefert eine Messung, die überwiegend auf
Ableitstrom durch Defekte in der Keramik basiert.
Abbildung 12: Schutzklemmen-Schaltplan
LEITFADEN FÜR DIAGNOSTISCHE ISOLATIONSPRÜFUNGEN ÜBER 1 KV 9