Isolationsmessgerät Vergleich

Dieser Produkt Vergleich ist nicht zu verwechseln mit einem Isolationsmessgerät Test, bei dem die Isolationsmessgeräte auf bestimmte Eigenschaften getestet werden. Bei Allen Links der Vergleichstabelle handelt es sich um Partnerlinks zu Amazon.

Inhaltsverzeichnis
1. Das Isolationsmessgerät
2. Was vermindert die Isolierfähigkeit von Stoffen?
– 2.1 Elektrische Überbelastung
– 2.2 Mechanische Einflüsse
– 2.3 Chemische Einwirkungen
– 2.4 Temperaturschwankungen
– 2.5 Umwelteinflüsse
3. Wo kommt das Isolationsmessgerät zum Einsatz?
4. Aufbau und Funktionsprinzip eines Isolationsmessgerätes
5. Wie wird mit dem Isolationsmessgerät gemessen?
– 5.1 Kurzzeitmessung
– 5.2 Messung Isolationswiderstand über längeren Zeitraum
– 5.3 Rampenmessmethode
– 5.4 Video: Das Isolationsmessgerät in Aktion
6. Wie läuft die Isolationsmessung ab und was ist zu beachten?
7. Worauf ist beim Kauf eines Isolationsmessgerätes zu achten?
– 7.1 Führende Hersteller

Ein Isolationsmessgerät ist ein Widerstandsmessgerät, mit dem der Zustand, die Qualität und die elektrische Widerstandsfähigkeit der Isolatoren von elektrischen Leitern an Geräten und Anlagen festgestellt werden. Isolationsmessungen finden in den unterschiedlichsten Anwendungsbereichen statt und sind teilweise auch gesetzlich vorgeschrieben. Es gibt dementsprechend eine Reihe von verschiedenen Messgeräten. Für die Auswahl des passenden Isolationsmessgerätes gibt es einige Aspekte zu wissen und zu beachten.

1. Das Isolationsmessgerät

Die elektrische Energie weiß der Mensch in der heutigen Zeit in vielen Bereichen zu nutzen. Ob Geräte, Maschinen, Motoren, Einrichtungen oder Anlagen der verschiedensten Art, sie werden mit elektrischem Strom betrieben. Damit der Strom gezielt und ordnungsgemäß in die vorbestimmten Richtungen fließt und eine gefährliche Berührung mit elektrischen Spannungen verhindert wird, benötigen alle elektrischen Leitungen, Verbindungskabel, Schalter, Stecker und Sicherheitseinrichtungen, wie z. B. bei Stromerzeugern oder elektrischen Antrieben sichere Isolierungen aus einem geeigneten Material und mit einer bestimmten Beschaffenheit. Der isolierende Werkstoff muss einen hohen elektrischen Widerstand besitzen.

Mit der Zeit und aufgrund der Alterung, der Beanspruchungen, der Abnutzung und verschiedenen Umwelteinflüssen nimmt die Qualität der Isolation und der Isolationsmaterialien automatisch ab. Dadurch nimmt die Höhe des elektrischen Widerstandes der Isolierung ab oder geht vollkommen verloren. Die beeinträchtigte Isolation verfügt nicht mehr über ausreichend Sicherheit und sorgt für Leckströme, Kriechströme, Fehlerströme zwischen den Leitern untereinander oder gegenüber der Erde. So können unter anderem Kurzschlüsse, Fehlerspannungen, Berührungsspannungen und Brände entstehen. Die Folgen können zum Beispiel schwere Unfälle, Maschinenschäden, Geräteschäden, Ausrüstungsschäden und auch Produktionsausfälle sein, die einem teuer zu stehen kommen können. Um dies zu vermeiden, müssen regelmäßig oder rechtzeitig Isolationsmessungen durchgeführt werden. An dieser Stelle kommt das Isolationsmessgerät zum Einsatz.

Durch eine Isolationsmessung mit einem geeigneten Isolationsmessgerät kann die Isolation geprüft und die Höhe von dem Isolationswiderstand ermittelt werden. Dabei kann die Sicherheit, die Funktionsfähigkeit, die Isolationsgüte, die Isolierwerkstoffe und die konstruktiven Isolationslösungen analysiert und beurteilt sowie etwaige Mängel festgestellt werden. Ebenso lässt sich eine systematische Fehlersuche durchführen. Ist mit dem Isolationsmessgerät ein mangelhafter Isolationswiderstand, Schaden, Fehler oder sonstiger Mangel festgestellt worden, kann rechtzeitig eine gezielte Wartung, Reparatur oder entsprechende Abhilfemaßnahmen zur Behebung des Problems eingeleitet werden und somit schwere Folgen vorbeugend verhindert werden.

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2. Was vermindert die Isolierfähigkeit von Stoffen?

Lässt eine Isolation in ihrer Qualität und Leistung nach, ist es für eine Behebung der Mängel und ebenso für eine vorbeugende Instandhaltung wichtig, die möglichen Gründe dafür zu kennen. Die Ursachen für eine Verschlechterung oder einem Ausfall der Isolation sind vor allem elektrische Überbelastungen, mechanische Einflüsse, chemische Einwirkungen, Temperaturschwankungen und auch diverse Umwelteinflüsse.

2.1 Elektrische Überbelastung

Der elektrische Strom, der durch die Leitungen fließt und die entstehenden Spannungen können für die Isolation eine starke Belastung darstellen. Insbesondere Überspannungen haben negative Auswirkungen. Zuweilen können jedoch auch Unterspannungen ein belastendes Problem sein.

2.2 Mechanische Einflüsse

Stark beansprucht und belastet werden Isolationen auch durch mechanische Einwirkungen und Beschädigungen. Dazu gehören Vibrationen, ein häufiges Einschalten und Ausschalten, Schläge, Stöße, Quetschungen oder auch ein Umknicken der Kabel.

2.3 Chemische Einwirkungen

Der Kontakt mit oder die Nähe zu aggressiven chemischen Stoffen sowie die Einwirkung von Ölen, Fetten, Säuren und ätzenden Dämpfen können eine Isolation angreifen und erheblich schädigen. Auch vorhandener Staub kann die Qualität der Isolation schwer beeinträchtigen.

2.4 Temperaturschwankungen

Aufgrund von schwankenden Temperaturen, wie sie unter anderem durch ein häufiges Ein- und Ausschalten entstehen können, kommt es bei Abkühlungen zu einem Zusammenziehen und bei starker Erwärmung zu einer Ausdehnung der Isolationswerkstoffe. Je häufiger das Material den Schwankungen ausgesetzt ist oder je stärker sie ausgeprägt sind, stellen diese eine Belastung dar. Ein langer und/oder durchgehender Betrieb unter extremen Temperaturen kann zu einer vorzeitigen Alterung und Abnutzung der Werkstoffe führen.

2.5 Umwelteinflüsse

Insbesondere Verschmutzungen, einwirkende Feuchtigkeit und auch Schimmel, der sich gerne in einer feuchtwarmen Umgebung bildet, gehören zu den häufigsten schädigenden Umwelteinflüssen. Sie haben einen enormen Einfluss mit negativen Auswirkungen auf die Isolationseigenschaften der eingesetzten Werkstoffe.

3. Wo kommt das Isolationsmessgerät zum Einsatz?

Die Gefahren für die Beeinträchtigung der Isolierqualität sind vielfältig, weswegen eine Messung des Isolierwiderstandes mit einem Isolationsmessgerät von hoher Relevanz ist. In vielen Bereichen ist eine erste und wiederkehrend regelmäßige Isolationsmessung bei elektrischen Betriebsmitteln, Gerätschaften, Maschinen und Anlagen gesetzlich vorgeschrieben und mit Normen und Qualitätsstandards präzise definiert. Ziel der permanenten Prüfung ist die Erhaltung der Sicherheit, Betriebssicherheit und die Vorbeugung etwaiger Schäden und Folgen. In Deutschland ist der Anlass für eine Isolationsmessung in den berufsgenossenschaftlichen Vorschriften der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung geregelt (DGUV Vorschrift 3).

Die Messungen mit einem Isolationsmessgerät müssen z. B. vor der Inbetriebnahme von Neuanlagen, bei Umbauten, Änderungen, nach Reparaturen, bei Elektrofahrzeugen für den Straßenverkehr und im Fall von Störungen vorgenommen werden. Weist der Isolationswiderstand bei der Inbetriebnahme eine zu geringe Höhe auf, kann dies auch rechtliche und wirtschaftliche Konsequenzen haben. Ein Beispiel ist diesbezüglich das Elektrofahrzeug in einem Betrieb, wie z. B. als Dienstwagen: Wird bei einer Hauptuntersuchung ein zu niedriger Isolationswiderstand ermittelt, kann die Betriebserlaubnis entzogen werden und damit auch der Versicherungsschutz wegfallen.

Ein Isolationsmessgerät findet jedoch ebenso im privaten Bereich vielfach Anwendung bei elektrischen Geräten und Anlagen der verschiedensten Art. Auch hier sollte bei einer Anschaffung (neu oder gebraucht), nach einer Reparatur und in moderaten Zeitabständen während einer dauerhaften Nutzung eine Isolationsmessung bei dem betreffenden Objekt mit einem passenden Isolationsmessgerät durchgeführt werden.

4. Aufbau und Funktionsprinzip eines Isolationsmessgerätes

Das Isolationsmessgerät gibt es als stationäre Variante und als komfortables mobiles Handgerät, sowohl für den gewerblichen als auch den privaten Einsatz. Ein mobiler Isolationsmesser ist mit einem robusten geländetauglichen Gehäuse ausgestattet. Die mobile Variante ist äußerst praktisch zu handhaben und wird vor allem gerne für den privaten normalen Gebrauch eingesetzt. Je nach Anwendungsgebiet, Leistungsumfang, Anspruch und Hersteller können Isolationsmessgeräte unterschiedlich aufgebaut und ausgerüstet sein. Dennoch haben die Geräte einen grundlegenden Aufbau. Isolationsmessgeräte sind mit Anschlussleitungen, Prüfleitungen, Bedienungselementen, einem Display mit digitaler Anzeige und/oder einem Zeigerinstrument, einem integrierten Speicher für 4000 Messwerte und diversen Schnittstellen, wie USB-Anschluss bzw. Anschlussmöglichkeiten an Laptop, Personal Digital Assistant (PDA) oder Computer sowie möglichen Zusatzfunktionen ausgestattet. Zum Zubehör gehören meist auch Krokodilklemmen, Batterien, Adapter und eine Tragetasche.

In seiner Funktion wird das Isolationsmessgerät (Isolationsprüfer) an das zu prüfende Objekt (Prüfling) angeschlossen. Der Isolationswiderstand wird ausschließlich mit Gleichstrom gemessen. Die Isolationsmessung findet nach dem ohmschen Gesetz statt. Die Gleichspannung ist dabei niedriger als die Durchschlagsspannung. Das Isolationsmessgerät erzeugt eine Prüfspannung von 250 Volt, 500 Volt, 1000 Volt, 2500 Volt oder 5000 Volt. Der über das zu prüfende Objekt abfließende Strom wird gemessen und der Wert des Widerstandes in Kiloohm (KΩ), Megaohm (MΩ), Gigaohm (GΩ) oder je nach Modell auch Teraohm (TΩ) ermittelt. Der Widerstand ist das Maß für die Qualität der Isolation zwischen den Leitern. Mit diesem lassen sich die Werte für die Ableitströme berechnen. Werden mehrere Messungen eines Objekts in bestimmten zeitlichen Abständen vorgenommen, können etwaige verschiedene Widerstandswerte Aufschluss über die Entwicklung der Alterung von der Isolation geben. Die Messung des Isolationswiderstandes kann durch diverse externe Faktoren, wie Feuchtigkeit in der Luft, Verschmutzungen oder Temperaturen beeinflusst werden, was auch zu berücksichtigen ist.

5. Wie wird mit dem Isolationsmessgerät gemessen?

Mit einem Isolationsmessgerät können elektrische Anlagen mit Spannungen von 250 bis 1000 DC Volt, ortsveränderliche Geräte mit verschiedenen Schutzklassen (DIN VDE 0701-0702) und elektrische Ausrüstungen von Maschinen auf ihren Isolationswiderstand hin geprüft werden. Die Erstprüfung von Neuanlagen ist in der Norm DIN VDE 0100-600:2008-06 geregelt. Die Anforderungen an eine wiederkehrende Prüfung von elektrischen Anlagen sind in der Norm DIN VDE 0105-100 definiert. In den Normen sind unter anderem die jeweiligen erforderlichen und einzuhaltenden Grenzwerte für den Isolationswiderstand, die Höhe der Prüfspannung und die betreffende Schutzklasse festgelegt.

In der Isolationsmessung gibt es verschiedene Messverfahren, die je nach Anwendung und Gerät angewandt und mit einem Isolationsmessgerät gemessen werden. Dazu gehören die Kurzzeitmessung, Messungen über einen längeren Zeitraum und die Rampenmessmethode.

5.1 Kurzzeitmessung

Die punktuelle Kurzzeitmessung ist das einfachste Messverfahren. Die Prüfspannung wird nur für einen kurzen Zeitraum von 30 bis 60 Sekunden an das prüfende Objekt angelegt. Hier wird mit dem Isolationsmessgerät der momentane Insolationswiderstand gemessen. Die Messung unterliegt jedoch den Einflüssen von Feuchtigkeit und Temperatur. Der Messwert muss entsprechend mit einer Standardtemperatur und der berechneten Feuchtigkeit umgerechnet werden, um die aktuelle Messung mit vorherigen Messungen vergleichen zu können. Das Ergebnis kann den aktuellen Zustand der Isolation gut bestimmen, Entwicklungstendenzen können gut festgestellt und die Einhaltung der Grenzwerte kontrolliert werden.

5.2 Messung Isolationswiderstand über längeren Zeitraum

Der Isolationswiderstand kann auch in mehreren Messungen über einen längeren Zeitraum erfolgen und zu verschiedenen Zeitpunkten ausgewertet werden. Diese Messmethode funktioniert weitestgehend unabhängig von der Temperatur und benötigt somit keine Referenzwerte, wenn sich die Temperatur nicht wesentlich ändert. Dieses Verfahren ist für die Isolationsüberwachung und die vorbeugende Wartung von elektrischen Anlagen geeignet. Sollten plötzliche Veränderungen der Messwerte auftreten, besteht der Verdacht auf ein Isolationsproblem.

5.3 Rampenmessmethode

Bei dieser Messmethode wird die anliegende Prüfspannung stufenweise erhöht. Mit der höheren Prüfspannung lassen sich Beschädigungen oder die Alterung der Isolationswerkstoffe feststellen, die mit einer niedrigen Spannung weit unter der Durchschlagsspannung nicht zu entdecken sind. Die Messung ist nur eine Momentaufnahme. Unabhängig von der Art der Werkstoffe und der Temperatur, steht das Verhältnis der Isolationswiderstände bei unterschiedlichen Spannungen im Vordergrund. Eine Verringerung des Widerstandes von mehr als 25 % ist ein deutlicher Hinweis auf eine Verschmutzung des Isolationsgegenstandes und ein Isolationsproblem.

5.4 Video: Das Isolationsmessgerät in Aktion

6. Wie läuft die Isolationsmessung ab und was ist zu beachten?

Der Messungsvorgang erfolgt schrittweise nach einer bestimmten Reihenfolge. Zu Beginn wird stets der Schutzleiter (PE) gegen den Neutralleiter (N) gemessen. Erst im Anschluss wird der Schutzleiter gegen alle existierenden Außenleiter (L1, L2, L3) gemessen und die Messungen protokolliert. Der Isolationswiderstand muss also zwischen jedem aktiven Leiter und dem Schutzleiter oder der Erde gemessen werden. Im Fall einer Hausinstallation muss jeder einzelne Stromkreis den Mindestwert von dem Isolationswiderstand einhalten, jedoch kann die Anlage im Gesamten durchaus einen niedrigeren Wert haben. Für die Messung erfolgt eine kurzzeitige Einspeisung von einer großen Messspannung bei geringer Kapazität der Stromquelle. Bricht die Messspannung zusammen, ist dies ein Hinweis auf einen Fehler in der Isolation oder einen Überschlag.

Wichtig ist bei einer Isolationsmessung, darauf zu achten, dass der Prüfling, als das zu prüfende Objekt „spannungsfrei“ ist! Andernfalls kommt es zu Überlagerungen der Netzspannung und Prüfspannung, was wiederum zu Schäden am Isolationstester und/oder dem Prüfling führen kann. Falls eine Isolationsmessung gegenüber der Erde vorgenommen wird, ist es zu empfehlen, den Pluspol von der Prüfspannung auf Erde zu setzen. So werden bei einer Aufeinanderfolgung von Messungen Beeinflussungen von einer negativen Vorspannung der Erde vermieden.

7. Worauf ist beim Kauf eines Isolationsmessgerätes zu achten?

Es gibt eine Vielzahl von unterschiedlichen Isolationsmessgeräten und Modellen. Möchten Sie ein solches Prüfgerät kaufen, sollten Sie bei der Auswahl auf einige Angaben und Voraussetzungen achten. Zunächst ist zu bedenken, was bzw., welche Objekte mit einem Isolationsmessgerät geprüft werden sollen oder müssen.

Ausschlaggebend ist bei der Auswahl, die mindestens und maximal benötigte Prüfspannung. Damit einher geht auch die Höhe von dem maximal zu prüfenden Isolationswiderstand. In der Anwendung und Auswertung ist es ebenfalls oft wichtig, dass die Messwerte gespeichert werden können. Hierbei ist auch darauf zu achten, in welchem Umfang die Daten an dem ausgesuchten Modell gespeichert werden können. Ebenfalls ist zu prüfen, ob das Isolationsmessgerät die Messdaten auf andere Medien übertragen oder senden können soll. So ist bei den Modellen auf entsprechende Anschlussmöglichkeiten und Schnittstellen zu achten.

In der Praxis ist es oft relevant, wie das Prüfgerät mit Strom versorgt wird. Also per Netzkabel oder Batterie? Je nach Anspruch oder Erfordernis ist auf die Ausstattung und den Funktionsumfang der Geräte zu achten. In jedem Fall sollte bei der Auswahl ein Blick auf das notwendige Zubehör und den Lieferumfang des Produktes geworfen werden.

7.1 Führende Hersteller

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