Szigetelési ellenállás

A szigetelési ellenállás a villamos szigetelőanyagokra jellemző érték. Nagysága a vezetőkéhez képest igen nagy, és függ a mérésnél alkalmazott feszültség nagyságától valamint hőmérsékletétől is. Egy egész hálózat szigetelési ellenállása függ a hálózat nagyságától, a nagyobb hálózat kisebb szigetelési ellenállást jelent.

Ez a szócikk a szigetelési ellenállásról szól. Hasonló címmel lásd még: Ellenállás (egyértelműsítő lap).

Mérése

Egy villamos berendezés szigetelését^[1] üzembe helyezés előtt ellenőrizni kell. A vizsgálat két részből áll:

Az egyes vezetékek és a föld közötti ellenállás méréséből
Az egyes vezetékek egymás közötti ellenállás méréséből.

A mérés megkezdése előtt a vizsgálandó szakaszt le kell választani a teljes hálózatról (feszültségmentesítés) és gondoskodni kell a véletlen visszakapcsolás elkerüléséről.

A vizsgálatot célszerűen egyenárammal kell végezni. Váltakozóáram esetén kapacitív áramok is folynak, melyek a mérést bizonytalanná teszik, mivel a vizsgált szigetelőkön átszivárgó áramok maguk is kicsik.

A mérés elvégzésekor előfordul, hogy a műszer nem rögtön áll meg valamely értéken, hanem lassan közelíti meg a mért értéket. Ez nem jelent hibát. A mérési eredmény leolvasása előtt 1-10 perc várakozási idő szükséges. Ilyenkor a vezeték (különösen koaxiális kábel esetén) kondenzátorként működik, melynek feltöltéséhez bizonyos idő szükséges. Ebből kiindulva a mérés befejezésekor a mért vezetéket kisütéssel feszültségmentesíteni kell.

A mérést meghamisíthatja a vezeték nedvessége. Ilyen vezetéken mérést végezni értelmetlen.

Hibát okozhat a vezeték elszennyeződése. Az erős szennyeződés, különösen magasabb feszültségeken, jó vezetőként viselkedik. Ez a vezető párhuzamosan kapcsolódik a tényleges szigetelési ellenállással, mintegy söntöli azt. Lehetőség szerint a mérendő vezetéket meg kell tisztítani. Koaxiális kábeleknél, ha a mérőműszernek van „Guard” kivezetése az ebből adódó hiba kiküszöbölhető. A szennyeződés miatt szivárgó áram folyna a vezető + és - pontjai között. A szigetelésre vezető anyagot tekerve, ezt a pontot a Guard kivezetővel összekötve a szivárgó áramot el lehet vezetni.

Erősáramú berendezésekben

Maximum 1000 V-os szigetelési ellenállás mérő

A szigetelési ellenállást erősáramú berendezésekben lehetőleg a berendezés üzemi feszültségével kell mérni, de legalább 100 V feszültséggel. Nagyobb feszültséggel mérve a szigetelési ellenállás kisebb értéket mutat.

Az átlagos szigetelési ellenállás-mérők feszültségei ebből a sorból kerülnek ki: 100 V, 250 V, 500 V, 1000 V, 2500 V, 5000 V. Ezen műszerek mérési terjedelme általában 10¹⁰ Ω méréshatárig készül. A műszerek általában tartalmaznak egy kisebb feszültségű méréshatárt (5-10 V), a vezeték ellenállásának mérésére.

Nem célszerű a méréshez a kelleténél lényegesen nagyobb feszültséget választani, mert az tönkreteheti a különben kifogástalan vezetéket is.

Gyengeáramú berendezésekben

Gyengeáramú berendezésekben a nem arra méretezett vezetéket a 100 V-os mérőfeszültség tönkretehetné. Készülnek olyan készülékek, melyek 10¹⁰ Ω méréshatárig mérnek, de a mérőfeszültségük 2,5 V, 10 V, 25 V, 50 V sorból kerül ki.

Mérőműszer

Isoleka szigetelési ellenállás mérő

Korábban kifejezetten csak kézi hajtókarral ellátott kereszttekercses műszereket gyártottak. Ezek feszültségforrása egy a műszerrel egybeépített egyenáramú generátor volt. Ezek nem igényeltek akkumulátort sem szárazelemet. A kereszttekercses mérőmű miatt a feszültségingadozásra nem voltak érzékenyek. Egyes különleges változatai a generátor és a hajtókar között egy speciális tengelykapcsolót tartalmaztak, mely túl gyors forgatáskor-, vagy a forgatás hirtelen leállításakor kikapcsolt. Ezzel a megoldással a generátor feszültségét 1% pontossággal lehetett tartani, mely lehetővé tette ezeknél a változatoknál lengőtekercses műszerek beépítését.

A jelenleg gyártott műszerek lengőtekercses vagy digitális kivitelűek.

A mérés menete

A hálózatra kapcsolják az összes fogyasztót. Elvégzik a feszültségmentesítést. A műszert az egyik vezetőhöz kapcsolják, míg a másikat földpotenciálra kötik. Ez lehet víz-, gáz vezeték, villámhárító, védőföld vezeték stb. Elvégzik a mérést. Majd megismétlik az összes vezetővel ugyanezt.
A hálózatról lekapcsolják az összes fogyasztót. Elvégzik a feszültségmentesítést. Két vezetéket kiválasztva megmérik a szigetelési ellenállást. Ezt megismétlik az összes vezető között.

Átszámítás

Mivel a szigetelési ellenállás függ a vezetők hosszától és a hőmérséklettől is, a leolvasott értéket át kell számolni. Az átszámítás menete: R=R_m×L×n (ahol R a számított érték, R_m a műszeren leolvasott ellenállás érték MΩ-ban, L a vezető hossza km-ben és n a hőmérséklet függvényében táblázatban megadott viszonyszám a vezeték hőmérsékletének megfelelően.)

Alacsony feszültségű szigetelési ellenállás mérő.jpg

PVC-szigetelésű, 0,6/1 és 3,6 kV névleges feszültségű kábelek szigetelési ellenállásának változása a hőmérséklet függvényében (n tényező)^[2]
Vezeték hőmérséklet °C	0,6/1 kV	3,6/6 kV
5	0,1	0,49
10	0,23	0,6
15	0,46	0,75
20	1	1
25	2,9	1,97
30	6,6	5,15
35	17,6	13
40	36,5	28,6

Források

↑ Nem tévesztendő össze a szigetelés villamos szilárdságának vizsgálatával (átütési vizsgálat)
↑ Magyar Szabvny MSZ 13207-1. [2015. szeptember 22-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2014. november 5.)

Frigyes Andor-Szita Iván-Tuschák Róbert-Schnell László: Elektrotechnika (Tankönyvkiadó, 1951)
Karsa Béla: Villamos mérőműszerek és mérések (Műszaki Könyvkiadó. 1962)
Tamás László: Analóg műszerek (Jegyzet Ganz Műszer Zrt. 2006)
MSZ 13207-1:1994
DIN; VDE 0413 part 1

[1] Nem tévesztendő össze a szigetelés villamos szilárdságának vizsgálatával (átütési vizsgálat)

[2] Magyar Szabvny MSZ 13207-1. [2015. szeptember 22-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2014. november 5.)

[1]

[2]