Elma Instruments AS
Værd at vide om isolationstest

Verdt å vite om isolasjonstest

Alle elektriske installasjoner og maskiner må til enhver tid, og under alle forhold, opprettholde en viss isolasjonsmotstand for å sikre både elektrisk sikkerhet og driftssikkerhet. Isolasjonsmaterialer brytes imidlertid ned over tid som følge av blant annet elektrisk, mekanisk, kjemisk og termisk belastning. Det finnes derfor ingen garanti for at isolasjonsmotstanden som måles i dag, er den samme i morgen.

Å utføre en isolasjonstest, og selve isolasjonstesteren, omtales noen ganger feilaktig som å «megge» med en «Megger». Begrepene stammer fra det engelske uttrykket Meg-ohm meter, altså en måler for megaohm, siden isolasjonsmotstand vanligvis måles i megaohm (MΩ).

Hvorfor isolasjonsteste?

Isolasjonstest er en obligatorisk test som må utføres før en elektrisk installasjon settes i drift. Formålet er å avdekke feil i isolasjonsmaterialet som kan ha oppstått under produksjon, transport eller installasjon.

Isolasjonstest er også et effektivt verktøy innen forebyggende vedlikehold, hvor tilstanden til isolasjonsmaterialet kan følges over tid. Dermed kan feil og driftsstans ofte unngås ved at man rekker å diagnostisere, vedlikeholde eller skifte ut installasjonen før isolasjonsmotstanden blir kritisk lav.

Hvis en feil allerede har oppstått, kan isolasjonstest brukes til verifisering, feilsøking og lokalisering av feilen. Man kan for eksempel avgjøre om feilen ligger i kabelen, tilkoblingspunktet, motoren eller selve forbrukeren.

Hva er isolasjonstest?

Installasjonen som skal testes, spenningsløses og testes før belastninger eller forbrukere kobles til. Under testen påføres installasjonen en likespenning (DC) med passende nivå. En standard elektrisk installasjon i Danmark testes for eksempel med 500 V DC mellom spenningsførende ledere og jord. Isolasjonsmotstanden skal da være minst 1 MΩ.

Kravene til testspenning og isolasjonsmotstand avhenger av nominell spenning og produsentens anvisninger. Merk at nøytrallederen også regnes som spenningsførende leder. I en installasjon med tre faser og nøytral må det derfor utføres fire målinger.

En rask og enkel metode er å bruke tilbehøret Elma Easy-Iso, populært kalt «blekkspruten» eller «kortslutteren». Denne monteres enkelt på alle spenningsførende ledere ved hjelp av magneter som festes på for eksempel polskruene i gruppebryteren (opptil tre faser + nøytral). Dermed kan fire tester utføres samtidig.
 

Hvis den forankoblede jordfeilbryteren (for eksempel en HPFI-bryter) eller hovedbryteren kobles ut, kan gruppebryterne forbli innkoblet, og hele tavlen kan testes samtidig. Bare dersom det oppdages feil, er det nødvendig å teste én kurs om gangen.

Hvis det ikke er mulig å koble fra alle belastninger før test, eller dersom man er usikker, vil kortslutning av de spenningsførende lederne også beskytte mot at en potensielt ødeleggende testspenning påføres utstyr, for eksempel mellom fase og nøytral. Merk at en feil i installasjonen ellers kan føre til dette scenarioet selv om tilkoblingen ved målepunktet er korrekt utført. Derfor bør kortslutter alltid brukes.

Mange elektroniske belastninger har en tyristorbasert jordbeskyttelse som ikke kan omgås. Ved isolasjonstest vil tyristoren ofte lede teststrømmen til jord. Resultatet blir da en målt isolasjonsmotstand nær 0 Ω, selv om installasjonen er feilfri. I slike tilfeller må belastningene kobles fra før testen kan gjennomføres.

Ved en isolasjonsfeil vil det flyte en lekkasjestrøm. Isolasjonstesteren måler den påførte spenningen og eventuell lekkasjestrøm. Isolasjonsmotstanden beregnes deretter enkelt ved hjelp av Ohms lov.

Ulike scenarier

Det finnes i hovedsak to typer testobjekter

Test av installasjonskabler

Installasjonskabler testes vanligvis med ett enkelt måleskudd. Etter millisekunder til få sekunder oppnås en stabil verdi.

Installasjonen har liten kapasitet, og det gir derfor ingen mening å analysere resultatene med metoder som PI, DAR eller DD. Resultatet leses ganske enkelt av etter noen sekunder, for eksempel som:

  • 0,0 MΩ
  • 999 MΩ

Resultatet tolkes umiddelbart som enten «ikke OK» eller «OK».

Dette er den typen isolasjonstest som elektrikere normalt utfører i boliger, kontorbygg og industribygg.

Test av installasjoner med høy kapasitet og absorpsjon

Installasjoner med høy kapasitet og absorpsjon trekker strøm i en periode etter at prøvespenningen er påført. Denne strømmen brukes til å bygge opp en ladning i installasjonen og er ikke en lekkasjestrøm.

Derfor kan det ta alt fra sekunder til timer før en stabil verdi oppnås. I slike installasjoner er analysemetoder som PI, DAR og DD nyttige.

Eksempler:

  • Lange distribusjonskabler
  • Store motorer
  • Generatorviklinger

Før, under og etter testen – vær oppmerksom

Installasjonen må først gjøres spenningsløs, og eventuelle kondensatorer må utlades. Lange forsyningskabler kan ha svært høy kapasitet. Derfor er det viktig å bruke en isolasjonstester med automatisk utlading etter test ved arbeid på større installasjoner. Uten dette kan man risikere at et spenningsløst kabelanlegg fortsatt inneholder potensielt livsfarlig energi etter testen.

HUSK: Selv om installasjonen testes i spenningsløs tilstand, påføres den under testen en ofte svært høy og potensielt farlig likespenning.

Når en DC-spenning påføres, må installasjonen først lades opp. Det flyter da en liten ladestrøm. Instrumentet kan ikke skille mellom ladestrøm og lekkasjestrøm, og derfor vil isolasjonsmotstanden ofte starte lavt og stige i begynnelsen av testen.

Det er derfor viktig at prøvespenningen opprettholdes lenge nok til at målingen stabiliserer seg.

Ladetiden avhenger av:

  • Installasjonens kapasitet
  • Isolasjonsmaterialets absorpsjon
  • Eventuell lekkasjestrøm
  • Instrumentets utgangseffekt

Tiden kan variere fra millisekunder i en vanlig husinstallasjon til mange minutter ved testing av store motorer og kraftanlegg.

Temperaturens betydning

Temperaturen kan påvirke isolasjonsmotstanden betydelig.

Ved forebyggende vedlikehold, hvor målinger sammenlignes over flere år, er det viktig å teste under mest mulig like forhold.

En tommelfingerregel er at:

  • En temperaturøkning på 10 °C i motorviklinger halverer isolasjonsmotstanden.
  • En temperatursenkning på 10 °C dobler isolasjonsmotstanden.

For nye installasjoner er temperaturen ofte mindre viktig, siden isolasjonsmotstanden vanligvis ligger langt over grenseverdiene.

Fuktighet, kondens og forurensning på isolasjonsmaterialet kan også påvirke resultatet.

Testtyper

Isolasjonstest kan utføres på flere måter, og ofte brukes en kombinasjon av metodene for å få et korrekt bilde av isolasjonens tilstand.

Korttidstest / Single Shot

Dette er den klassiske isolasjonstesten de fleste elektrikere kjenner.

Mindre installasjonskabler påføres en testspenning, og verdien leses av umiddelbart.

Typiske resultater:

  • 999 MΩ
  • OL (over måleområdet)

Mindre instrumenter (≤1000 V) viser ofte kun isolasjonsmotstanden, mens større instrumenter også kan vise:

  • Lekkasjestrøm
  • Faktisk prøvespenning
  • Analyseverdier

PI- og DAR-analyse

Begge metodene bygger på hvordan isolasjonsmotstanden endrer seg over tid.

De påvirkes lite av temperatur og egner seg derfor godt til forebyggende vedlikehold.

Metodene passer godt for:

  • Kabler
  • Motorer
  • Faststoffisolasjon

De er mindre egnet for oljefylte transformatorer.

PI – Polarization Index

PI beskriver absorpsjonsstrømmen, også kalt den langsomme ladestrømmen.

Installasjonen testes i 10 minutter.

Isolasjonsmotstanden registreres etter:

  • 1 minutt
  • 10 minutter

PI beregnes som:

PI = R10min / R1min

Veiledende verdier (IEEE 43-2000):

PI-verdi Tilstand
< 2 Problem
2 til 4 OK
> 4 God

 

 

DAR – Dielectric Absorption Ratio

For installasjoner med lav absorpsjon og rask polarisering kan en test på 60 sekunder være tilstrekkelig.

Veiledende verdier

DAR-verdi Tilstand
< 1,25 Problem
< 1,6 OK
> 1,6 God

 

 

 

DD – Dielectric Discharge

DD-test kalles også reabsorpsjonstest.

I motsetning til PI og DAR måles her depolariseringsstrømmen som oppstår når isolasjonsmaterialets molekyler vender tilbake til sin naturlige tilstand etter at testspenningen fjernes.

DD-test kan avdekke skader i flerlagsisolasjon som ikke nødvendigvis oppdages ved PI- eller DAR-tester.

Veiledende verdier

DD-verdi Tilstand
> 7  Defekt
4 til 7 Problematisk
2 til 4 Mulig problem
< 2 OK


 

 

Spenningsavhengige tester

Fukt, forurensning og kjemisk påvirkning avsløres ofte gjennom PI- og DAR-tester.

Mekanisk nedbrytning og aldring, som sprekker og krakelering, kan imidlertid overses.

Da brukes spenningsbaserte tester hvor prøvespenningen gradvis økes til et gjennomslag oppstår.

Ved økende spenning vil isolasjonsmotstanden normalt være stabil. Hvis isolasjonen er skadet, vil kurven på et tidspunkt «knekkes», og motstanden falle kraftig.

Trappetest (Step Test)

Ved trappetest økes spenningen trinnvis til testen er fullført eller til gjennomslag oppstår.

Metoden brukes til å finne det svakeste punktet i isolasjonen.

Mange isolasjonstestere fra 5 kV og oppover har automatisk trappetest med programmerbare spenningsnivåer og tidsintervaller.

Dette er særlig nyttig ved testing av store motorer og generatorer, hvor testene kan vare i mange minutter eller timer.

Rampetest (Withstand Test)

I en rampetest økes spenningen kontinuerlig og jevnt, i motsetning til trappetestens trinnvise økninger.

Fordeler:

  • Mer detaljert analyse
  • Bedre oversikt over isolasjonens respons
  • Mulighet for å stoppe testen før et destruktivt gjennomslag oppstår

Dermed kan installasjonen vurderes som feilaktig uten nødvendigvis å bli skadet av testen.

Guard-/skjermterminal

Ved måling av svært høye isolasjonsmotstander, typisk i GΩ-området, kan nøyaktigheten påvirkes av små overflatestrømmer som følger fuktighet og forurensning på isolasjonens overflate.

Disse strømmenes påvirkning kan elimineres ved å koble til en guard-ledning (skjermterminal).

Isolasjonstestprogrammet fra Elma Instruments

Se vårt komplette utvalg av isolasjonstestere på vår hjemmeside. Vi tilbyr instrumenter fra flere anerkjente produsenter med fokus på sikkerhet og profesjonell funksjonalitet – fra enkle analoge instrumenter til avanserte digitale analyseinstrumenter.

Tilgjengelige testspenninger fra 10 V til 15 kV.

Kontakt oss gjerne dersom du har spørsmål.