Polarisationsindex-Messung – Isolationsschäden frühzeitig erkennen

Durch eine Polarisationsindexmessung (PI) erhalten Maschinenbetreiber wertvolle Informationen über die Qualität der Isolation in Hochspannungssystemen, elektrischen Maschinen, Antriebssystemen, Anlagen oder Generatoren. Eine Polarisationsindexmessung nimmt damit eine zentrale Rolle ein, potenzielle Isolationsrisiken zu identifizieren und ungeplante Stillstände zu verhindern.

Kurz gesagt: Es ist eine Widerstandsmessung, die den Zustand der Isolation mithilfe einer angelegten Spannung beurteilt. Normen definieren die genaue Voraussetzung für diese Messung.

Frühzeitiges Erkennen von Isolationsdefekten hilft Maschinenausfälle verhindern

Physikalisch gesehen ist die Polarisation die Eigenschaft von Ladungsträgern, sich auszurichten und im elektrischen Feld zu polarisieren. Alterung, Schmutz oder mechanische Belastung lassen die Beweglichkeit der Ladungsträger sinken. Dadurch verringert sich die elektrische Isolierfähigkeit. Leckstrom entsteht und mit steigender Wahrscheinlichkeit kommt es zu gravierenden Schäden an Motor, Generator oder elektrischen Antriebssystem.

Diagnostik vom Fachmann – Isolations­messung und Polarisations­index­messung mit Baumüller

Baumüller Austria fühlt der Isolation Ihrer elektrischen Maschine oder Anlage auf den Zahn! Eine Polarisationsindexmessung wird von unseren speziell ausgebildeten und regelmäßig geschulten Experten durchgeführt. Um belastbare Ergebnisse aus der Isolationsmessung zu bekommen, muss Spannung während der Prüfung angelegt und analysiert werden. Unsere Experten legen zur Isolationsmessung eine Gleichspannung zwischen 500 V und 5000 V an Wicklung und Masse an.

Wichtig: Welche Prüfspannung tatsächlich verwendet wird, hängt von der Bewertung der Maschine ab.

Der Messwert, der der Polarisationsindexmessung zugrunde liegt, ist der Isolationswiderstand (R_ISO). Um vergleichbare Werte zu erhalten, dauert die Messung gemäß VDE-Norm genau 60 Sekunden und wird bei der Polarisationsindexmessung auf 600 Sekunden ausgedehnt.
Der (PI) wird aus dem Verhältnis der beiden Messwerte (10min / 1min) gebildet.

• PI =  Strom nach einer Minute / Strom nach 10 Minuten; oder alternativ
• PI =  Isolationswiderstand (R_Iso) nach 10 Minuten / Isolationswiderstand (R_ISO) nach einer Minute

Anwendungsgebiete

In der Industrie gelten Normen, die eine Höhe des Isolationswiderstands (R_ISO-Messung) von 1000 Ohm je Volt Spannung bei 40°C nach IEC 60034-27-4 Wicklungstemperatur erfordern. Diese Widerstandsmessungen sollten an elektrischen Motoren, Generatoren und Anlagen durchgeführt werden. Ein niedriger Isolationswert bzw. ein Polarisationsindex unter zwei ist ein Indikator für Verschmutzung oder Feuchtigkeit. Daher sollten bei solchen Ergebnissen der Prüfung als erster Schritt eine Reinigung und Trocknung der Maschine durchgeführt werden. Diese beiden Messungen gehören zu den primären Maßnahmen der präventiven Instandhaltung für elektrische Maschinen und Anlagen.

Kombinierte Verfahren, Diagnostik von Baumüller Services

Um sich ein genaues Bild über die Qualität einer Wicklung und Widerstände zu machen, ist die Polarisationsindexmessung eine der ersten Handlungen. Oft wird sie sogar mit anderen Diagnoseverfahren wie der Teilentladungsmessung oder der Wicklungstemperaturüberwachung kombiniert. Durch mehrere Diagnoseverfahren lassen sich die Aussagen über den Zustand eines elektrischen Motors, Generators oder elektrischen Antriebssystem präzisieren.