Ableitung von Oberflächenkriechströmen
Bild 2: Anschlussgrafik (Quelle: Megger)
In der Praxis wird der Guard-Anschluss mit einem blanken Draht verbunden, der eng um die Oberfläche des zu prüfenden Betriebsmittels gewickelt wird. Dieser Draht unterbricht die Oberflächenkriechströme, die an der Oberfläche des Prüflings vom positiven zum negativen Anschluss des Prüfgeräts fließen. Die Guard-Methode leitet diese Ströme über einen Parallelzweig ab. Das Instrument misst nun den tatsächlichen Isolationswiderstand des Betriebsmittels (Bild 2). Es kann auch hilfreich sein, Messungen mit und ohne Guard-Leitung durchzuführen. Man erhält auf diese Weise Informationen über den Grad der Oberflächenverschmutzung und kann entscheiden, ob das Betriebsmittel gereinigt werden muss.
Der Guard-Anschluss ist also eine nützliche Einrichtung. Aber ein paar Bemerkungen zur Vorsicht sind dennoch nötig: Das Vorhandensein des Guard-Anschlusses allein garantiert nicht, dass das Isolationsprüfgerät beim Auftreten hoher Oberflächenkriechströme auch genaue Resultate liefert. Bisher war es schwierig, die Funktion des Guard-Anschlusses auszunutzen, wenn das Instrument für die Schutzkategorie Cat IV 600 V konstruiert war. Megger hat in seinen Hochspannungsisolationsprüfgeräten diese Schutzkategorie erreicht, ohne die Funktion des Guard einzuschränken.
Die Guard-Funktion zeigt nur geringe Wirkung, wenn das Isolationsprüfgerät nicht in der Lage ist, neben dem Strom für die laufende Isolationswiderstandmessung auch noch den Strom für den Parallelzweig zu liefern, der über den Guard-Anschluss fließt.
Wenn der Hochspannungsgenerator im Prüfgerät nicht ausreichend Leistung bringt, kann die Prüfspannung einbrechen. Die Messergebnisse werden ungenau. Wie schon angedeutet, kann der Strom am Guard-Anschluss um den Faktor zehn höher sein als im Messkreis.
Prüfleitungen verursachen Messfehler
Auch der Aufbau eines Prüfgeräts hat Einfluss auf die Genauigkeit der Messergebnisse. So gibt es Kriechströme, die an der Oberfläche von Prüfleitungen auftreten – und die machen den Nutzen des Guards zunichte. Ein gefährlicher Zustand, denn so werden Probleme verdeckt. Deshalb sollten vor dem Kauf eines Geräts vom Hersteller Genauigkeitsangaben beim Einsatz des Guard-Anschlusses angefordert werden.
Fazit
Isolationsprüfungen mit Hochspannung bringen Vorteile bei der Fehlerdiagnose und Zustandsprüfung. Die Qualität der Resultate hängt jedoch von den eingesetzten Prüfgeräten ab. Prüfgeräte mit leistungsfähigem Guard-Anschluss ermöglichen ein präzises Abbild des tatsächlichen Zustands der Isolation.