DE102012019094A1

DE102012019094A1 - Verfahren und Einrichtung zur Überwachung eines Isolationswiderstandes von Netzen

Info

Publication number: DE102012019094A1
Application number: DE201210019094
Authority: DE
Inventors: Alfred Briem
Original assignee: Dold & Soehne KG E; E Dold & Sohne KG
Current assignee: Dold & Soehne KG E; E Dold & Sohne KG
Priority date: 2012-09-27
Filing date: 2012-09-27
Publication date: 2014-03-27

Abstract

Bei einem Verfahren und einer Einrichtung (1) zur Bestimmung des Isolationswiderstands (RE+, RE–, CE+, CE–) von vorzugsweise ungeerdeten Netzen (2), insbesondere Gleichstromnetzen, Wechselstromnetzen und gemischten Netzen, in denen ohmsche und gegebenenfalls auch kapazitive Isolationswiderstände (RE+, RE–, CE+, CE–) gegen Erde (PE) vorliegen, wird vorgeschlagen, zur Ermittlung oder Überwachung des Isolationswiderstands (RE+, RE–, CE+, CE–) ein Impulsspannungssignal (UG) mit wechselnden Impulsspannungswerten über eine vorzugsweise ohmsche Netzankopplung (RK) zwischen überwachtem Netz (2) und Erde (PE) anzulegen, wobei die Netzankopplung (RK) in einem Generatorzweig (4) angeordnet ist, und ein durch das Impulsspannungssignal (UG) hervorgerufenes Spannungssignal an der Impedanz des zu überwachenden Netzes (2) gegen Erde (PE) und dessen Verlauf durch eine Brückenschaltung mit vorzugsweise ohmschen Auskoppelwiderständen (RA, RB,) die in einem von dem Generatorzweig (4) separaten Messzweig (6) angeordnet sind, als Messspannungssignal (UMess) gegen Erde (PE) zu messen und zur Überwachung oder Bestimmung des Isolationswiderstandes (RE+, RE–, CE+, CE–) auszuwerten.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung eines Isolationswiderstandes von vorzugsweise ungeerdeten Gleichstromnetzen, Wechselstromnetzen und/oder gemischten Netzen, in denen Isolationswiderstände gegen Erde vorliegen, wobei ein Impulsspannungssignal mit wechselnden Impulsspannungswerten über einen zwischen dem Netz und Erde verlaufenden Generatorzweig angelegt wird.
Die Erfindung betrifft weiter eine Einrichtung zur Überwachung des Isolationswiderstandes von vorzugsweise ungeerdeten Gleichstromnetzen, Wechselstromnetzen und/oder gemischten Netzen, in denen Isolationswiderstände gegen Erde vorliegen, umfassend einen Impulsspannungsgenerator, mit dem ein Impulsspannungssignal mit wechselnden Impulsspannungswerten an wenigstens einen aktiven Netzleiter des zu überwachenden Netzes gegen Erde anlegbar ist, wobei der Impulsspannungsgenerator in einem zwischen dem Netz und Erde verlaufenden Generatorzweig angeordnet ist, und eine Spannungsmesseinrichtung, die zur Erfassung wenigstens eines durch das Impulsspannungssignal erzeugten Messspannungssignals eingerichtet ist.
Derartige Verfahren und Einrichtungen zur Bestimmung des Isolationswiderstandes von ungeerdeten elektrischen Netzen, in denen ohmsche, kapazitive und/oder möglicherweise zusätzlich induktive Isolationswiderstände gegen Erde vorliegen, sind bereits hinlänglich bekannt. Zur Ermittlung des Isolationswiderstandes wird dabei in der Regel ein Impulsspannungssignal mit wechselnden Impulsspannungswerten über eine ohmsche Netzankopplung zwischen überwachtem Netz und Erde angelegt. Diesen bekannten Verfahren und zugehörigen Einrichtungen ist gemeinsam, dass der vom Impulsspannungsgenerator über die Netzimpedanzen nach Erde fließende Strom oder eine davon abgeleitete Größe – in der Regel handelt es sich dabei um eine Messspannung U_Mess, die sich durch diesen Messstrom I_Mess an einem in Reihe zum Impulsspannungsgenerator geschalteten Messwiderstand R_M ergibt, – ausgewertet wird, um den Isolationswiderstand des Netzes gegen Erde zu ermitteln.
Generell wird in dieser Anmeldung unter einem Spannungssignal eine zeitliche Abfolge von Spannungswerten verstanden.
Aus der DE 33 46 387 A1 ist ferner eine Schaltungsanordnung zur Erd- und Körperschlussüberwachung bekannt, bei welcher eine Prüfspannung über zwei separate hochohmige Messwiderstände an beide Pole eines Gleichspannungsversorgungsnetzes angelegt wird, wobei die Messwiderstände in jeweils einen Erdschlusswiderstand enthaltenden Strompfaden zwischen einem Erdschlusswiderstand und einem Rechteckgenerator angeordnet sind.
Unabhängig vom dabei angewandten Auswerteverfahren (z. B. Ermittlung des Isolationswiderstandes schon während des Einschwingvorgangs der Messgröße oder erst bei Erreichen des eingeschwungenen Zustandes) haben die bekannten Messverfahren zwei Nachteile:

a) Ein Nachteil besteht in der Tatsache, dass bei der Auswertung des Messstroms I_Mess die Messung von niederohmigen Isolationswiderständen relativ ungenau wird: Der Impulsspannungsgenerator treibt den Messstrom I_Mess über die Reihenschaltung der Einkoppelwiderstände R_K plus Messwiderstand R_M mit dem Isolationswiderstand (R_E+ oder R_E–), vgl. 1. Die Einkoppelwiderstände R_K liegen üblicherweise z. B. in der Größe von 200 kΩ, der Messwiderstand R_M bei wenigen kΩ. Bei einer Änderung des Isolationswiderstandes von z. B. 1 kΩ auf 3 kΩ würde sich der Gesamtwiderstand und damit auch der Messstrom nur um ca. 1% ändern. Dies bedeutet, dass Isolationswiderstände im Bereich von wenigen kΩ nur sehr ungenau gemessen werden können, es sei denn, es werden außerordentliche Genauigkeits- und Stabilitätsforderungen an den Impulsspannungsgenerator und die Messwerterfassung und -auswertung gestellt. Gerade bei ausgedehnten Netzen und großen Solaranlagen muss oft auf niederohmige Isolationswiderstände überwacht werden, und dann bewirken die meist damit verbundenen hohen Erdkapazitäten des überwachten Netzes zusätzliche Probleme, denn diese verhalten sich während der Einschwingvorgänge wie niederohmige Widerstände. Um bei dem üblichen Messprinzip mit Auswertung des Messstromes den Effekt von großen Erdkapazitäten sicher von niederohmigen Isolationsfehlern unterscheiden zu können, werden daher, unabhängig vom angewandten Auswerteverfahren, prinzipiell lange Messzeiten benötigt. Um bei niederohmigen Isolationswiderständen und großen Erdkapazitäten annehmbare Genauigkeiten und Messzeiten zu bekommen, können natürlich die Einkoppelwiderstände R_K drastisch verringert werden, was z. T. auch praktiziert wird. Allerdings erhöht sich dadurch die an den Einkoppelwiderständen auftretende Verlustleistung bei niederohmigen Isolationswiderständen, besonders auch bei den hohen Netzspannungen, wie sie z. B. an Solaranlagen präsent sind, ganz erheblich, so dass zur Abführung der durch die Verlustleistung produzierten Wärme spezielle Vorschaltgeräte für die Einkoppelwiderstände eingesetzt werden müssen. Dies hat einen erhöhten Platzbedarf bei den Überwachungsgeräten zur Folge und erfordert zusätzlichen Verkabelungsaufwand.
b) Ein weiterer Nachteil besteht in der Tatsache, dass entweder der Impulsspannungsgenerator (U_G) oder aber der Messwiderstand R_M, mit dem der Messstrom I_Mess gemessen wird, mit beiden Anschlüssen auf einem gegen Erde „schwimmenden” Potenzial betrieben werden muss: Liegt der Impulsspannungsgenerator mit einem Anschluss an Erde, so muss die Messspannung U_Mess an R_M „schwimmend”, d. h. auf einem um ±U_G von Erde verschiedenen Potenzial gemessen werden. Liegt dagegen der Messwiderstand R_M mit einem Anschluss an Erde, so sind beide Anschlüsse des Impulsspannungsgenerators gegen Erde auf einem von Erde verschiedenen, „schwimmenden” Potenzial. Beide Schaltungsvarianten sind technisch nicht ganz einfach zu realisieren, von den eventuellen Störproblemen bei „schwimmenden” Schaltungsteilen ganz zu schweigen.

Aufgabe der Erfindung war es daher, ein Verfahren zu finden, welches die oben genannten Nachteile nicht aufweist.
Zur Lösung dieser Aufgabe werden erfindungsgemäß bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art die Merkmale des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Insbesondere wird somit erfindungsgemäß bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art vorgeschlagen, dass ein durch das Impulsspannungsignal hervorgerufenes, an wenigstens einem Netzleiter gegen Erde anliegendes Netzleiterspannungsignal, das sich aus den Isolationswiderständen gegen Erde ergibt, als ein Messspannungssignal über einen von dem Generatorzweig separaten, zwischen dem Netz und Erde verlaufenden Messzweig gemessen und zur Überwachung der Isolationswiderstände ausgewertet wird. Somit ist im Unterschied zu den bekannten Verfahren erreicht, dass nicht der vom Impulsspannungsgenerator durch den Generatorzweig über die Isolationswiderstände des Netzes gegen Erde fließende Strom (Messstrom) als Messgröße ausgewertet wird, sondern dass ein durch den Impulsspannungsgenerator hervorgerufenes Netzleiterspannungssignal an der Impedanz des zu überwachenden Netzes gegen Erde, das sich aus den vorhandenen ohmschen und kapazitiven Isolationswiderständen gegen Erde ergibt, mit dem Messzweig abgegriffen wird. Der Generatorzweig kann somit parallel zu dem Messzweig zwischen Netz und Erde angeordnet sein.
Das gemäß der Erfindung ausgewertete Messspannungsignal U_Mess hat gegenüber der bei den bekannten Einrichtungen und Verfahren ausgewerteten, vom Messstrom abgeleiteten Messgröße prinzipiell einen anderen Verlauf, nämlich reziprok zum Messstrom, weil es an dem Isolationswiderstand bzw. der Impedanz des zu überwachenden Netzes gegen Erde über einen von dem Generatorzweig separaten Messzweig gemessen wird: während der Messstrom oder eine von ihm abgeleitete Messgröße (Spannung an R_M) bei einem niederohmigem Isolationswiderstand gegen Erde ein Maximum erreicht und bei hochohmigen Isolationswiderständen gegen Null geht, ist das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gemessene Messspannungssignal U_Mess oder dessen Amplitude oder Messspannungswert bei einem niederohmigem Isolationswiderstand gering und erreicht bei hochohmigen Isolationswiderständen ein Maximum. Damit ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bei niederohmigen Isolationswiderständen im Gegensatz zu den bekannten Verfahren eine große relative Änderung gegeben: Ändert sich der Isolationswiderstand z. B. von 1 auf 3 kΩ, also um +200%, so ändert sich auch der vom Impulsspannungsgenerator herrührende Anteil der Messspannung U_Mess um denselben Faktor von z. B. 0,1 auf 0,3 V, also auch um +200%. Daher sind zur Überwachung von niederohmigen Isolationswiderständen die Genauigkeits- und Stabilitätsforderungen an die Messschaltung und den Impulsspannungsgenerator längst nicht so hoch wie bei den bekannten Verfahren, und auf Grund der großen relativen Messgrößenänderung bei niederohmigen Netzimpedanzen gegen Erde reichen kürzere Messzeiten, um bei Einschwingvorgängen ohmsche und kapazitive Anteile voneinander zu unterscheiden. Dies ist erreichbar, obwohl relativ hochohmige Einkoppelwiderstände für den Impulsspannungsgenerator verwendet werden können. Somit kann die Verlustleistung und Wärmeentwicklung bei niederohmigen Isolationswiderständen relativ gering gehalten werden. Die Überwachungseinrichtung kann daher kompakt gebaut werden. Somit ist der vorher beschriebene Nachteil a) der bekannten Verfahren und Einrichtungen beseitigbar. Die parallele Anordnung von Generatorzweig und Messzweig bietet zudem den Vorteil, dass der Impulsspannungsgenerator und die Spannungsmesseinrichtung jeweils mit einem Anschluss auf Erde oder ein festes Potenzial legbar und betreibbar sind. Dies vermeidet den Nachteil b).
Von Vorteil ist bei der Erfindung, dass die Messgenauigkeit und Messgeschwindigkeit bei niederohmigen Isolationswiderständen steigerbar sind und mit einfacher, unproblematischer Messschaltungstechnik und trotz Beibehaltung relativ hochohmiger Einkoppelwiderstände realisierbar sind. Somit kann die Wärmeentwicklung, selbst bei hohen Netzspannungen und niederohmigen Isolationsfehlern, relativ gering gehalten werden. Ein kompakter Aufbau der Überwachungseinrichtung für den Isolationswiderstand ist somit erreichbar.
Bevorzugt ist der Messzweig an einem Ende mit Erde und an einem anderen Ende mit wenigstens einem aktiven Netzleiter des Netzes verbindbar und/oder verbunden.
Beispielsweise kann zum Abgreifen des Netzleiterspannungssignals von wenigstens zwei aktiven Netzleiter des Netzes eine Auskoppelschaltung mit mindestens zwei Auskoppelwiderständen (R_A bzw. R_AB) an die aktiven Netzleitern des zu überwachenden Netzes (z. B. L1/L2) angeschlossen sein. Der Messzweig ist in diesem Fall verzweigt.
Bevorzugt ist das Messspannungssignal mit der Auskoppelschaltung als ein vorzugsweise einziges, insbesondere gemeinsames (summiertes), Messspannungssignal (Messspannung U_Mess) gegen Erdpotenzial (PE) im Messzweig messbar und zur Bestimmung des Isolationswiderstandes auswertbar. Hierbei kann der Impulsspannungsgenerator mit einem Anschluss direkt oder über einen Widerstand von bekanntem Widerstandswert auf das Erdpotenzial gelegt sein.
Der Generatorzweig und/oder der Messzweig können jeweils, insbesondere bezüglich ihrer Enden, unverzweigt ausgebildet und mit einem einzigen aktiven Netzleiter verbunden sein. Eine Überwachung mehrerer aktiver Netzleiter kann erreicht werden, wenn der Generatorzweig und/oder der Messzweig verzweigt ausgebildet und mit jedem aktiven Netzleiter der mehreren zu überwachenden aktiven Netzleiter verbunden ist/sind. Allgemein kann gesagt werden, dass ein unverzweigter Zweig genau zwei Enden aufweist, während ein Zweig mit mehr als zwei Enden als verzweigt bezeichnet wird.
Alternativ oder zusätzlich wird zur Lösung der Aufgabe bei einem Verfahren zur Überwachung eines Isolationswiderstandes von ungeerdeten Gleichstromnetzen, Wechselstromnetzen und/oder gemischten Netzen, in denen Isolationswiderstände gegen Erde vorliegen, insbesondere bei einem Verfahren der vorstehend beschriebenen Art, wobei zur Ermittlung des Isolationswiderstandes ein Impulsspannungssignal mit wechselnden Impulsspannungswerten über eine vorzugsweise ohmsche Netzankopplung zwischen wenigstens zwei aktiven Netzleitern eines überwachten Netzes einerseits und Erde andererseits angelegt wird, vorgeschlagen, dass ein durch das Impulsspannungsignal hervorgerufenes, an den Netzleitern gegen Erde anliegendes Netzleiterspannungsignal, das sich aus den Isolationswiderständen gegen Erde ergibt, durch eine Auskoppelschaltung mit mindestens zwei Auskoppelwiderständen, die jeweils an einen aktiven Netzleiter des zu überwachenden Netzes angeschlossen sind, als ein summiertes Messspannungssignal gegen Erde gemessen und zur Überwachung der Isolationswiderstände ausgewertet wird.
Generell kann gesagt werden, dass die Insolationswiderstände zumindest eine ohmsche Komponente aufweisen, zu welcher kapazitive und/oder induktive Isolationswiderstände treten können.
Alternativ oder zusätzlich wird zur Lösung der Aufgabe bei einem Verfahren zur Überwachung eines Isolationswiderstandes von ungeerdeten Gleichstromnetzen, Wechselstromnetzen und/oder gemischten Netzen, in denen Isolationswiderstände gegen Erde vorliegen, insbesondere bei einem Verfahren der vorstehend beschriebenen Art, wobei zur Ermittlung des Isolationswiderstandes ein Impulsspannungssignal mit wechselnden Impulsspannungswerten über eine vorzugsweise ohmsche Netzankopplung zwischen wenigstens zwei aktiven Netzleitern eines überwachten Netzes einerseits und Erde andererseits angelegt wird, erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass zur Erzeugung des Impulsspannungssignals ein Impulsspannungsgenerator mit einem Generatoranschluss auf Erde betrieben wird und dass ein durch das Impulsspannungssignal an den Netzleitern hervorgerufenes Netzleiterspannungssignal gegen Erde, das sich aus den Isolationswiderständen gegen Erde ergibt, durch eine Auskoppelschaltung als ein Messspannungssignal gegen Erde gemessen und zur Überwachung der Isolationswiderstände ausgewertet wird. Von Vorteil ist dabei, dass durch die Erde ein definiertes Referenzpotential sowohl für das Impulsspannungssignal als auch für das Messspannungssignal bereitstellbar ist. Somit ist die Messgenauigkeit mit moderatem schaltungstechnischem Aufwand steigerbar.
Von Vorteil ist dabei, dass „schwimmende” Potenziale bei der Messung von U_Mess oder am Impulsspannungsgenerator vermeidbar sind, wenn sowohl der Impulsspannungsgenerator als auch das auszuwertende Messspannungssignal über einem Anschluss direkt auf Erde (Erdpotenzial) gelegt werden. Somit ist die Messhardware einfach und störsicher ausführbar.
Dadurch, dass gemäß der vorteilhaften Ausgestaltung die zur Bestimmung des Isolationswiderstandes maßgebende Messgröße, nämlich das Messspannungssignal U_Mess, gegen Erdpotenzial gemessen wird und der Impulsspannungsgenerator (U_G) ebenfalls mit einem seiner Anschlüsse auf Erdpotenzial gelegt werden kann, ist auch der oben beschriebene Nachteil b) der bekannten Verfahren und Einrichtungen vermeidbar.
Bevorzugt wird bei der Erfindung das Impulsspannungssignal als vorzugsweise symmetrisches Rechtecksignal erzeugt. Es sind jedoch auch andere Signalformen verwendbar, insbesondere symmetrische Signalformen. Der Impulsspannungsgenerator ist zur Erzeugung eines solchen Impulsspannungssignals eingerichtet. Die Verwendung eines symmetrischen Signals hat den Vorteil, dass Verstimmungen oder Asymmetrien in der Schaltung einfach erkennbar sind.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass zusätzlich ein Netzspannungswert zwischen den aktiven Netzleitern gemessen und ausgewertet wird. Da die Netzspannung auch das Messspannungssignal U_Mess mitbeeinflusst, z. B. durch einen Offset, kann weiterhin durch Mitauswertung der Netzspannung eine Korrektur bei der Bestimmung des Isolationswiderstands vorgenommen werden. Dies kann z. B. erforderlich sein, wenn sich zwischen zwei aufeinander folgenden Auswertezyklen die Netzspannung geändert hat.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass mithilfe des oder eines gemessenen Netzspannungswerts zwischen den Netzleitern und dem Messspannungssignal ein Offset des Messspannungssignals ermittelt wird. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass hierbei der Offset innerhalb einer halben Periodendauer des Impulsspannungssignals ermittelt wird. Somit lässt sich die Deformation des generierten Rechtecksignals aufgrund des Aufladevorgangs der kapazitiven Isolationswiderstände schneller erfassen. Bevorzugt ist die Spannungsmessvorrichtung zur Detektion von Abweichungen von einem symmetrischen Signalverlauf eingerichtet.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass zur Überwachung der Isolationswiderstände eine die Isolationswiderstände charakterisierende Kerngröße ermittelt wird. Dies kann bespielweise ein Isolationswiderstandwert für die Isolationswiderstände sein. Von Vorteil ist dabei, dass eine Überwachung eines Absinkens des Isolationswiderstandswerts unter einen noch akzeptablen Schwellwert einfach detektierbar ist.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der gemessene Netzspanungswert zu Korrektur eines aus dem Messspannungssignal ermittelten Isolationswiderstandswerts verwendet wird. Von Vorteil ist dabei, dass eine aussagekräftige Bezugsgröße für die Durchführung der Überwachung bereitgestellt ist.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Netzspannungswert zwischen den Netzleitern mithilfe einer Differenzverstärkerschaltung gemessen wird. Vor Vorteil ist dabei, dass mit schaltungstechnisch geringem Aufwand ein Netzspannungswert gewinnbar ist.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Messspanungssignal aus dem oder einem Netzspannungssignal und einem Netzleiterspannungssignal an einem Netzleiter durch Spannungsteilung und Differenzbildung gebildet wird. Somit ist eine Schaltung zur Ermittlung des Netzspannungssignals zusätzlich und/oder gleichzeitig zur Überwachung der Isolationswiderstände nutzbar.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass zur Bestimmung des Isolationswiderstandes eine zu erwartende maximale Erdkapazität des Netzes an der Messeinrichtung voreingestellt wird, indem durch die Voreinstellung jeweils unterschiedliche maximale Zeitparameter für die Auswertung des Messspannungssignals vorgegeben werden. Ist die maximale Kapazität bekannt, so kann somit auch auf die maximale Größe der Zeitkonstanten Tau für Einschwingvorgänge bei der Messung geschlossen werden. Somit braucht gerade auch bei kleiner Änderungsgeschwindigkeit der Messspannung U_Mess bei der Auswertung nicht übermäßig lange gewartet zu werden, um einen exakten oder zumindest brauchbaren Wert für den Isolationswiderstand zu bestimmen. Denn auf diese Weise sind eventuell vorhandene, vom Zeitverhalten herrührende Fehlereinflüsse vorhersagbar und begrenzbar.
Es sind zwar bereits Verfahren bekannt, um bei einem Gleichspannungsnetz die beiden Teilspannungen von den Netzleitern, jeweils getrennt gegen Erde, zur Bestimmung des Isolationswiderstandes heranzuziehen ( DE 33 46 387 ). Jedoch ist dagegen die Besonderheit der vorliegend vorgeschlagenen Ausgestaltung, dass nicht die einzelnen Spannungen der Netzleiter gegen Erde, sondern mittels einer Auskoppelschaltung aus mindestens zwei Auskoppelwiderständen (R_A bzw. R_AB), nur eine „Gesamt”-Messspannung U_Mess als summiertes Signal gegen Erdpotenzial gemessen und zur Bestimmung oder Überwachung des Isolationswiderstandes ausgewertet wird. Diese „summierende” Auskoppelschaltung hat den Vorteil, dass statt zweier Messspannungssignal nur ein Messspannungssignal auszuwerten ist.
Unter einem summierten Spannungssignal wird hierbei das Ergebnis einer Addition der Spannungssignale mit Vorfaktoren verstanden, wobei die Vorfaktoren durch Spannungsteiler eingestellt und bevorzugt zueinander gleich, insbesondere gleich Eins eingestellt sein können.
Besonders günstig ist es, wenn bei einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens eine symmetrische Auskopplungsschaltung, beispielweise mit Auskoppelwiderständen mit übereinstimmenden Widerstandswerten, verwendet wird. Somit ist erreichbar, dass bei annähernd symmetrischen Isolationswiderständen von den Netzleitern gegen Erde und symmetrischen Auskoppelwiderständen praktisch nur der vom Impulsspannungsgenerator bewirkte Anteil als Messeffekt bei dem Messspannungssignal U_Mess in Erscheinung tritt. Der Grund hierfür kann darin gesehen werden, dass dann im Prinzip in der Brückendiagonale (dem Brückenzweig) einer abgeglichenen Brückenschaltung gemessen wird. Aber auch bei unsymmetrischen oder einseitigen Isolationswiderständen gegen Erde ist der Messeffekt, d. h. der vom Impulsspannungsgenerator bewirkte Anteil an dem Messspannungssignal U_Mess, im Verhältnis zu den von der Netzspannung herrührenden Anteilen größer als bei dem bereits bekannten Verfahren, bei dem die Spannungen der Netzleiter jeweils getrennt nach Erde gemessen werden. Damit ist auch die Messgenauigkeit, gerade auch bei niederohmigen Isolationswiderständen, höher.
Die symmetrische Auskoppelschaltung mit den Auskoppelwiderständen (R_A bzw. R_AB) hat, in Zusammenhang mit einer zusätzlichen Messung und Auswertung der Spannung zwischen den aktiven Leitern des zu überwachenden Netzes U_N, noch einen weiteren Vorteil: Bei „einseitigen” Isolationsfehlern, d. h. bei Isolationswiderständen nur von einem Netzleiter nach Erde und bekannter Netzspannung U_N ist der von der Netzspannung herrührende Anteil an der Messspannung U_Mess ein Maß für die „Verstimmung” der aus den Isolationswiderständen R_E+, R_E–, C_E+, C_E– und den Auskoppelwiderständen (R_A bzw. R_AB) bestehenden Widerstandsbrücke, aus dem dann der Isolationswiderstand mit einfachen Formeln bestimmt werden kann. Durch diese Art der Auswertung ist eine schnelle Vorab-Erkennung von sich verringernden Isolationswiderständen möglich, denn der Gesamt-Isolationswiderstand des Netzes gegen Erde kann allgemein (also auch bei nicht „einseitigen” Fehlern) zwar kleiner, aber nie größer sein als ein nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren bestimmter Isolationswiderstand.
Zur Lösung der genannten Aufgabe werden erfindungsgemäß die Merkmale des Anspruchs 8 vorgeschlagen. Insbesondere wird somit bei einer Einrichtung der eingangs beschriebenen Art vorgeschlagen, dass die Spannungsmesseinrichtung in einem von dem Generatorzweig separaten, zwischen dem Netz und Erde verlaufenden Messzweig angeordnet ist. Durch die Trennung von Messzweig und Generatorzweig kann erreicht werden, dass das Messspannungssignal durch die über den Isolationswiderständen abfallende Spannung und nicht ausschließlich durch den aus dem Impulsspannungsgenerator fließenden Strom bestimmt ist. Somit hat eine Änderung des Isolationswiderstandes eine entsprechende Änderung um denselben oder einen vergleichbaren Faktor zur Folge, während bei den bekannten Einrichtungen eine Änderung des Isolationswiderstandes, der im Vergleich zu einem Innenwiderstand oder Vorwiderstand der Spannungsmesseinrichtung klein ist, nach den Gesetzen der Spannungsteiler nur geringe Auswirkungen auf das Messspannungssignal hat. Diese Änderung ist bei der Erfindung mit einfacher Messtechnik detektierbar und überwachbar.
Durch die beschriebene erfindungsgemäße Ausgestaltung ist somit erreichbar, dass sich ein von dem Impulsspannungsgenerator getriebener Strom auf die Isolationswiderstände und die Spannungsmesseinrichtung aufteilt. Bei den bekannten Verfahren und Einrichtungen ist dagegen der von dem Impulsspannungsgenerator getriebene Strom gleich dem durch die Spannungsmesseinrichtung fließenden Strom und dieser gleich dem durch die überwachten Isolationswiderstände fließenden Strom.
Es kann bereits ausreichend sein, einen einzigen aktiven Netzleiter eines Netzes zu überwachen, auch wenn weitere Netzleiter ihrerseits Isolationswiderstände gegen Erde aufweisen. Hierzu kann genutzt werden, dass eine Spannungsquelle des Netzes für das Impulsspannungssignal wie ein Kurzschluss wirken kann, wodurch der oder die weitere(n) Netzleiter mit dem überwachten Netzleiter für das Impulsspannungssignal elektrisch verbunden sind, obwohl sie für die Spannungsquelle des Netzes galvanisch getrennt sind. Der Impulsspannungsgenerator kann hierbei an einem oder mehreren Netzleiter(n) angeschlossen sein.
Alternativ oder zusätzlich wird zur Lösung der Aufgabe erfindungsgemäß bei einer Einrichtung zur Überwachung des Isolationswiderstandes von ungeerdeten Gleichstromnetzen, Wechselstromnetzen und/oder gemischten Netzen, in denen Isolationswiderstände gegen Erde vorliegen, insbesondere nach der vorangehend beschriebenen Ausgestaltung, umfassend einen Impulsspannungsgenerator, mit dem über eine vorzugsweise ohmsche Netzankopplung ein Impulsspannungssignal mit wechselnden Impulsspannungswerten an wenigstens zwei aktive Netzleiter des zu überwachenden Netzes gegen Erde anlegbar ist, umfassend weiter eine Spannungsmesseinrichtung, die zur Erfassung wenigstens eines durch das Impulsspannungssignal erzeugten Messspannungsignals eingerichtet ist, wobei die Spannungsmesseinrichtung mit einem Messanschluss auf Erde liegt, eine Auskoppelschaltung mit mindestens zwei Auskoppelwiderständen, die jeweils mit ihrem einen Ende an je einen aktiven Netzleiter des zu überwachenden Netzes angeschlossen sind, und eine Auswerteeinrichtung, die zur Überwachung der Isolationswiderstände durch Auswertung des Messspannungssignals eingerichtet ist, vorgeschlagen, dass die Auskoppelschaltung eine Summierschaltung mit zwei Summiereingängen aufweist, welche zur Bildung eines summierten Spannungssignals aus an den Summiereingängen anliegenden Spannungssignalen eingerichtet ist, dass die Auskoppelwiderstände mit ihrem jeweiligen anderen Ende an jeweils einen Summiereingang der Summierschaltung angeschlossen sind und dass ein Summierausgang an einem Messeingang der Spannungsmesseinrichtung geführt ist. Von Vorteil ist dabei, dass ein einziges auswertbares Signal als das summierte Messspannungssignal für die Überwachung von an zwei aktiven Netzleitern vorhandenen Isolationswiderständen bereitstellbar ist.
Alternativ oder zusätzlich wird zur Lösung der Aufgabe erfindungsgemäß bei einer Einrichtung zur Überwachung des Isolationswiderstandes von ungeerdeten Gleichstromnetzen, Wechselstromnetzen und/oder gemischten Netzen, in denen Isolationswiderstände gegen Erde (PE) vorliegen, insbesondere nach einer der voranstehend beschriebenen Ausgestaltungen, umfassend einen Impulsspannungsgenerator, mit dem über eine vorzugsweise ohmsche Netzankopplung ein Impulsspannungssignal mit wechselnden Impulsspannungswerten an wenigstens zwei aktive Netzleiter des zu überwachenden Netzes gegen Erde anlegbar ist, umfassend weiter eine Spannungsmesseinrichtung, die zur Erfassung wenigstens eines durch das Impulsspannungssignal erzeugten Messspannungsignals eingerichtet ist, wobei die Spannungsmesseinrichtung mit einem Messanschluss auf Erde liegt, und eine Auswerteeinrichtung, die zur Überwachung der Isolationswiderstände durch Auswertung des Messspannungssignals eingerichtet ist, vorgeschlagen, dass der Impulsspannungsgenerator mit einem Generatoranschluss auf Erde liegt. Der Generatoranschluss kann hierbei durch einen Widerstand von Erde getrennt sein oder, bevorzugt, direkt, insbesondere mit einem Widerstandswert einer Verbindungsleitung von weniger als 1 kΩ, mit Erde verbunden sein. Von Vorteil ist dabei, dass der Impulsspannungsgenerator mit einem festen Bezugspunkt und nicht „schwimmend” betreibbar ist.
Bei der Erfindung kann die Überwachung des Isolationswiderstands beispielweise dadurch erfolgen bzw. eingerichtet sein, dass ein Unterschreiten eines Spannungsschwellwertes durch das Messspannungssignal oder dessen Amplitude detektiert wird oder detektierbar ist. Die Überwachung kann alternativ oder zusätzlich auch durch Berechnung eines vorzugsweise ohmschen Widerstandswertes für den Isolationswiderstand aus dem ausgewerteten Messspannungssignal eingerichtet sein und/oder erfolgen.
Zusätzlich oder alternativ kann zur Lösung der Aufgabe erfindungsgemäß bei einer Einrichtung der eingangs beschriebenen Art vorgesehen sein, dass der Impulsspannungsgenerator mit einem Generatoranschluss auf Erde liegt. Dies kann beispielweise dadurch erreicht sein, dass der Impulsspannungsgenerator und die Spannungsmesseinrichtung in voneinander getrennten Zweigen oder Strompfaden zwischen den aktiven Netzleitern einerseits und Erde andererseits angeordnet sind.
Somit kann bei der Erfindung vorgesehen sein, dass ein Messspannungssignal über die Auskoppelschaltung mit Auskoppelwiderständen, bespielweise über eine Summierschaltung, gegen Erdpotential (Erde) gewinnbar ist und gewonnen wird.
Eine besonders einfach realisierbare Summierschaltung kann vorsehen, dass die Auskoppelwiderstände an ihren von den aktiven Netzleitern abgewandten Enden zu einem gemeinsamen Punkt zusammengeschaltet sind und das Messspannungssignal von diesem Punkt unmittelbar oder mittels eines Spannungsteilers an den oder einen Messeingang der Spannungsmesseinrichtung geführt ist bzw. geführt wird.
Zusätzlich kann über eine Differenzverstärkerschaltung mit den Auskoppelwiderständen (R_AB), dem Verstärker OP-N und den Spannungsteilerwiderständen R_C ein der Netzspannung proportionales Signal (U_N) gemessen werden oder messbar sein.
Das Messspannungssignal (U_Mess) oder beide Signale (U_Mess, U_N) werden allgemein einer Auswerteeinrichtung (AW) zugeführt, die daraus den Isolationswiderstandswert des Netzes (2) gegen Erde (PE) ermittelt oder diesen oder eine mit diesem zusammenhängende oder durch diesen bestimmte Messgröße zumindest überwacht. Mit Hilfe einer Einrichtung (E) zur Voreinstellung der zu erwartenden maximalen Erdkapazität des Netzes, die ebenfalls auf die Auswerteeinrichtung einwirkt, können die Auswertezeiten optimiert (verringert) werden. Dies kann beispielweise durch Voreinstellung von zu erwartenden kapazitiven Isolationswiderstandswerten zur Auswertung des Messspannungssignals eingerichtet sein.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass eine Netzspannungsmessvorrichtung zur Messung eines Netzspannungswerts zwischen den aktiven Netzleitern ausgebildet ist und die Auswerteeinrichtung zur Auswertung des Netzspannungswerts eingerichtet ist, um zu Überwachung der Isolationswiderstände einen Offset des Messspannungssignals zu ermitteln. Hierbei ist es besonders günstig, wenn der Impulsspanungsgenerator zur Erzeugung von symmetrischen Impulsspannungssignalen eingerichtet ist. Von Vorteil ist dabei, dass einseitige Erdschlüsse leicht als Asymmetrie im Messspannungssignal erkennbar sind. In dieser Anmeldung ist der Begriff Symmetrie eines Signals auf eine Nulllinie oder einen zeitlichen Mittelwert bezogen.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die oder eine Netzspanungsmessvorrichtung zur Messung des oder eines Netzspannungswertes eine Differenzverstärkerschaltung aufweist, die einen Operationsverstärker, die oder weitere mit den Netzleitern verbundene Auskoppelwiderstände und weitere Spannungsteilerwiderstände umfasst. Von Vorteil ist dabei, dass die zur Auswertung vorteilhaft verwendbare Netzspannung mit einfachem schaltungstechnischem Aufwand gewinnbar ist.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die mit den Netzleitern verbundenen Auskoppelwiderstände der Auskoppelschaltung und/oder der Netzspannungsmessvorrichtung jeweils aus einer Reihenschaltung von diskreten Widerständen bestehen. Von Vorteil ist dabei, dass vorkonfektionierte Widerstände verwendbar sind.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Summierschaltung einen Operationsverstärker aufweist, wobei ein erster Verstärkereingang des Operationsverstärkers über eines Spannungsteiler mit der oder einer Differenzverstärkerschaltung, welche eine Differenz von über die Auskoppelwiderstände ausgekoppelten Netzleiterspanungssignalen der Netzleiter bereitstellt, angeschlossen ist und wobei ein zweiter Verstärkereingang mit einem Summiereingang verbunden ist, und dass ein Verstärkerausgang des Operationsverstärkers auf den Summierausgang geführt ist. Somit kann vorgesehen sein, dass die Auskoppelwiderstände (R_AB) zur Netzspannungsmessung auch zur Auskopplung der Messspannung U_Mess mitverwendet werden, und damit die Auskoppelwiderstände für die Messspannung (R_A) entfallen können – denn die Auskoppelwiderstände R_A und R_AB müssen in der Regel besonders spannungsfest und relativ eng toleriert sein, so dass sie jeweils aus einer Reihenschaltung von mehreren Widerständen bestehen und somit einen gewissen Aufwand bedingen sowie Platz benötigen. Es lässt sich zeigen, dass aus dem DifferenzverstärkerSignal U_N und dem am Verbindungspunkt des rechten Spannungsteilerzweiges aus R_AB und R_C abgegriffenen Signal (vgl. 4) mit dem Verstärker OP-M und den zwei Widerständen R_D bei entsprechender Dimensionierung genau die Messspannung U_Mess gewonnen werden kann, die derjenigen der Auskoppelschaltung mit den Auskoppelwiderständen R_A nach 3 entspricht. Es ergibt sich somit vorteilhaft eine mehrfach genutzte Nachbildung der Auskoppelschaltung.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Auskoppelwiderstände und die Isolationswiderstände eine zwischen den Netzleitern eingeordnete Brückenschaltung bilden, wobei die Spannungsmesseinrichtung in einer Brückendiagonale angeordnet ist. Von Vorteil ist dabei, dass bei der beschriebenen Schaltungsanordnung ein Unterschied zwischen den Isolationswiderstandswerten von an zwei aktive Netzleiter angeschlossen Isolationswiderständen zu einer Verstimmung der Brückenschaltung führt, die einfach in der Spannungsmesseinrichtung detektierbar ist. Somit kann auf einfache Weise ein Erdschluss an einem aktiven Netzleiter detektiert oder überwacht werden.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass für die Auswerteeineinrichtung eine Einstelleinrichtung vorgesehen ist, mit der eine zu erwartende maximale Erdkapazität des Netzes voreinstellbar ist, wobei nach Maßgabe der Voreinstellung bei der Auswertung des Messspannungssignals und/oder des Netzspannungsignals jeweils unterschiedliche maximale Zeitparameter vorgegeben oder vorgebar sind. Von Vorteil ist dabei, dass eine schnellere Auswertung, insbesondere innerhalb einer halben Periode eines Impulsspannungssignals, ausführbar ist.
Die vorliegende Erfindung stellt also ein Verfahren und eine Einrichtung bereit, bei dem trotz kompaktem Geräteaufbau und relativ hochohmigen Einkoppelwiderständen für den Impulsspannungsgenerator R_K auch niederohmige Isolationswiderstände genau und möglichst schnell gemessen werden können, wobei auch Fehlmessungen auf Grund von Spannungsänderungen des zu überwachenden Netzes korrigiert werden können. Zudem ist der Schaltungsaufbau einfach und auf Grund des Bezugspotenzials Erde sowohl für den Impulsspannungsgenerator als auch die relevanten Messgrößen U_Mess und U_N unkompliziert und störunempfindlich.
Bevorzugt ist die erfindungsgemäße Einrichtung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet und/oder eingerichtet.
Die Erfindung findet vorteilhaft Anwendung bei einem Netz, welches Bestandteil einer Photovoltaikanlage oder einen sonstigen Energiebereitstellunganlage oder einer elektrischen Fahrzeugantriebseinheit oder einer sonstigen Energieumwandlungseinheit oder eines sonstigen Verbrauchers ist.
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben, ist aber nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt. Weitere Ausführungsbeispiele ergeben sich durch Kombination der Merkmale einzelner oder mehrerer Ansprüche untereinander und/oder mit Merkmalen der Ausführungsbeispiele.
Es zeigt:
1 eine bekannte Einrichtung zur Überwachung des Isolationswiderstandes mit Auswertung des vom Impulsspannungsgenerator nach Erde fließenden Stromes I_Mess und „schwimmendem” Messspannungssignal bzw. „schwimmendem” Impulsspannungsgenerator,
2 eine erfindungsgemäße Einrichtung zur Überwachung des Isolationswiderstandes in stark vereinfachter Darstellung zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
3 eine weitere erfindungsgemäße Einrichtung zur Überwachung des Isolationswiderstandes in stark vereinfachter Darstellung mit zusätzlicher Überwachungs- und/oder Messfunktion für ein zwischen aktiven Netzleitern anliegendes Netzspannungssignal bzw. dessen Netzspannungswert und
4 eine weitere erfindungsgemäße Einrichtung zur Überwachung des Isolationswiderstandes in stark vereinfachter Darstellung mit kombinierter Messung des Netzspannungssignals und eines summierten Netzleiterspannungssignals.
1 zeigt in der linken Bildhälfte das prinzipielle Ersatzschaltbild eines zu überwachenden Netzes 2 mit zwei aktiven Netzleitern L1 und L2. Diese können beispielsweise mit dem positiven Pol und dem negativen Pol einer nicht weiter dargestellten Gleich- und/oder Wechselspannungsquelle verbunden sein. Das Netz 2 weist Erdkapazitäten C_E+ und C_E– sowie Isolationswiderstände R_E+ und R_E– gegen Erde auf.
In der rechten Bildhälfte ist der prinzipiellen Messkreis bekannter Einrichtungen 1 zur Überwachung von Isolationswiderständen R_E+, R_E–, C_E+, C_E–, dargestellt.
Das vom Impulsspannungsgenerator 3 der Einrichtung 1 erzeugte Impulsspannungssignal U_G, häufig ein symmetrisches Rechtecksignal, treibt über die Isolationswiderstände R_E+, R_E–, C_E+, C_E–, also im dargestellten Beispiel über kapazitive und ohmsche Netzimpedanzen, gegen Erde einen Messstrom I_Mess. Dieser kann mittels eines Messwiderstandes R_M als Messspannung U_Mess entweder zwischen dem Impulsspannungsgenerator 3 und Erde PE oder zwischen dem Impulsstromgenerator 3 und den Koppelwiderständen R_K gemessen werden. 1 zeigt der Einfachheit halber beide Varianten in einer Darstellung, obwohl in der Praxis eine Schaltung nur jeweils mit einem Messwiderstand R_M der beiden gezeigten Messwiderstände R_M verwendet wird.
2 zeigt eine erfindungsgemäße Einrichtung 1 zur Überwachung von Isolationswiderständen R_E+, R_E–, C_E+, C_E– (Isolationsüberwachungseinrichtung oder Überwachungseinrichtung, im folgenden kurz „Einrichtung”).
Es handelt sich hierbei um eine Prinzipskizze eines Schaltplans.
In der linken Bildhälfte ist wieder das Ersatzschaltbild des zu überwachenden Netzes 2 dargestellt. Eine Spannungsquelle des Netzes 2 und vorhandene Verbraucher sind zur Vereinfachung weggelassen. Rechts ist der prinzipielle Messkreis der erfindungsgemäßen Einrichtung 1 wiedergegeben. Wie man sieht, ist die Einkopplung des Impulsspannungsgenerators 3 in das zu überwachende Netz 2 mit Hilfe der Einkoppelwiderstände R_K der Netzankopplung 11 prinzipiell gleichzu 1; jedoch wird als relevante Messgröße zur Bestimmung des Isolationswiderstandes nicht der Messstrom I_Mess oder eine von ihm abgeleitete Größe (Spannung an R_M) verwendet, sondern der an der Netzimpedanz, den Isolationswiderständen R_E+, R_E–, C_E+, C_E–, gegen Erde hervorgerufene Anteil der vom Impulsspannungsgenerator 3 gelieferten Spannung mit Hilfe einer Brückenschaltung mit den Auskoppelwiderständen R_A und dem Spannungsteilerwiderstand R_M als U_Mess. In der 2 ist das Netz 2 als Beispiel mit zwei aktiven Netzleitern (L1/L2) und zwei Auskoppelwiderständen R_A gezeigt. Natürlich können die Netzleiter auch L+/L– sein, oder es kann sich um ein mehrphasiges Netz handeln, bei dem ggf. auch mehr als zwei Auskoppelwiderstände Verwendung finden. Gleiches gilt auch für die folgenden Ausführungsbeispiele.
Zur Einprägung des Impulsspannungssignals U_G ist der Impulsspannungsgenerator 3 in einem Generatorzweig 4 angeordnet, welcher zwischen den aktiven Netzleitern L1 und L2 einerseits und der Erde PE andererseits angeordnet ist. Der Generatorzweig 4 ist verzweigt ausgebildet, sodass der Impulsspanungsgenerator 3 sowohl mit dem aktiven Netzleiter L1 als auch mit aktiven Netzleiter L2 verbunden ist.
Zur Überwachung der Isolationswiderstände C_E+, C_E–, R_E+, R_E– ist eine Spannungsmesseinrichtung 5 eingerichtet, mit welcher ein Messspannungssignal U_Mess über dem Messwiderstand R_M messbar ist.
Die Spanungsmesseinrichtung 5 ist in einem Messzweig 6 angeordnet. Der Messzweig 6 ist zwischen dem Netz 2 und Erde angeordnet.
Der Messzweig 6 ist verzweigt ausgebildet und somit über jeweils einen Auskoppelwiderstand R_A mit je einem aktiven Netzleiter L1 bzw. L2 verbunden.
Der verzweigte Generatorzweig 4 ist über je einen Netzankopplungswiderstand R_K an beide Netzleiter L1 und L2 angeschlossen.
Die Spannungsmesseinrichtung 5 liegt mit einem Messanschluss 7 auf Erde PE. Der Messanschluss 7 bildet somit ein Ende des Messzweigs 6.
Die Auskoppelwiderstände R_A bilden eine symmetrische Auskoppelschaltung 8. Die Auskoppelwiderstände R_A weisen hierbei übereinstimmende Widerstandswerte auf.
Die Auskoppelwiderstände R_A sind mit einem Ende 9, 10 an je einen aktiven Netzleiter L1 bzw. L2 des zu überwachenden Netzes 2 angeschlossen.
Eine nur in 4 angedeutete Auswerteeinrichtung ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 2 zur Überwachung der Auskoppelwiderstände R_E+, R_E–, C_E+, C_E– durch Auswertung des Messspannungssignals U_Mess welches mit der Spannungsmesseinrichtung 5 gemessen oder erfasst wurde, eingerichtet.
Die Auskoppelschaltung 8 weist eine Summierschaltung 12 auf, mit welcher aus den Netzleiterspannungssignalen der Netzleiter L1 und L2 ein summiertes Messspannungssignal U_Mess bildbar ist.
Die Summierschaltung 12 weist hierbei zwei Summiereingänge 13, 14 und einen Summierausgang 15 auf.
Die Summiereingänge 13, 14 sind jeweils mit einem Ende 18, 19 eines Auskoppelwiderstandes R_A verbunden.
An dem Summierausgang 15 liegt das summierte Spannungssignal an, welches dem Messeingang 16 der Spannungsmesseinrichtung 5 als Messspannungssignal U_Mess zugeführt wird. Die Spannungsmessvorrichtung 5 misst in an sich bekannter Art die Spannung über einem Messwiderstand R_M.
Bei der einfachen Summierschaltung 12 gemäß 2 sind die Summiereingänge 13, 14 mit dem Summmierausgang 15 in einem gemeinsamen Punkt 17 elektrisch zusammengeführt, um die Summe der an den Summiereingänge 13, 14 anliegenden Spannungssignale zu bilden. Mit anderen Worten sind die Auskoppelwiderstände R_A mit ihren von den Netzleitung L1 und L2 jeweils abgewandten Enden 18, 19 mit dem gemeinsamen Punkt 17 verbunden, der mit dem Messeingang 16 der Spannungsmesseinrichtung 5 verbunden ist.
In 2 ist ferner ersichtlich, dass der Impulsspannungsgenerator 3 mit einem Generatoranschluss 20 direkt auf Erde PE liegt. Der Generatoranschluss 20 bildet ein Ende des Generatorzweigs 4.
Die Auskoppelwiderstände R_A weisen übereinstimmende Widerstandswerte auf. Somit bilden beispielweise die ohmschen Isolationswiderstände R_E+, R_E– mit den Auskoppelwiderständen R_A eine symmetrische Brückenschaltung, in deren Brückendiagonale 29 oder Brückenzweig die Spannungsmesseinrichtung 5 angeordnet ist. Die Brückendiagonale 29, also der Mittelbalken bei einer H-förmigen Darstellung der Brückenschaltung, ist ferner mit Erde PE verbunden.
3 zeigt eine weitere ebenfalls stark vereinfachte Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen Einrichtung 1. In 3 sind funktionel und/oder konstruktiv zu 2 gleichartige oder ähnliche Bauteile und Funktionseinheiten mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und nicht noch einmal gesondert beschrieben. Die Ausführungen zu 2 gelten hier entsprechend.
Die Einrichtung 1 gemäß 3 weist zusätzlich eine Netzspannungsmessvorrichtung 21 auf, mit welcher ein Netzspannungswert U_N zwischen den aktiven Netzleitern L1, L2 messbar ist.
Hierzu weist die Netzspannungsmessvorrichtung 21 Auskoppelwiderstände R_AB auf, über welche die Netzspannungsmessvorrichtung 21 mit jeweils einem aktiven Netzleiter L1, L2 verbunden ist.
Die Netzspannungsmessvorrichtung 21 hat eine Differenzverstärker 22, welcher zumindest einen Operationsverstärker OP-N, die Auskoppelwiderstände R_AB und die Spannungsteilerwiderstände R_C zur Messung einer Spannungsdifferenz in an sich bekannter Weise aufweist. Der Netzspannungswert U_N liegt an einem Messeingang 23 der Netzspannungsmessvorrichtung 21 an.
Der andere Messanschluss 24 der Netzspannungsmessvorrichtung 21 liegt auf Erde PE.
4 zeigt ebenfalls in stark vereinfachter Darstellung eine Prinzipskizze eines weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels einer Einrichtung 1 zur Überwachung von Isolationswiderständen R_E+, R_E–, C_E+, C_E– (diese sind in den 3 und 4 zur Vereinfachung nicht weiter dargestellt).
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 sind wieder funktionell und/oder konstruktiv zu den Ausführungsbeispielen gemäß 2 und 3 gleichartige oder ähnliche Bauelemente und Funktionseinheiten mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und nicht noch einmal gesondert beschrieben. Die Ausführungen zu 2 bzw. 3 gelten somit zu 4 entsprechend.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 dienen die Auskopplungswiderstände R_AB zur Auskopplung der Netzleiterspannungssignale aus den Netzleitern L1, L2 zur Gewinnung sowohl des Messspannungssignals U_Mess als auch des Netzspannungswerts U_N.
Hierzu sind in den Messzweig 6 zwei Operationsverstärker OP-N und OP-M angeordnet.
Der Operationsverstärker OP-N liefert hierbei die Differenz der Spannungssignale, die an den Summiereingängen 13, 14 anliegen. Somit liegt am Ausgang des Operationsverstärkers OP-N und also an dem Messeingang 23 der Netzspannungsmessvorrichtung 21 der Netzspannungswert U_N an.
Das Ausgangsignal des Operationsverstärkers OP-N der Differenzverstärkerschaltung 22 wird über einen Spanungsteiler 28 aus zwei Spannungsteilerwiderständen R_D mit übereinstimmenden Widerstandswerten einem ersten Verstärkereingang 25 des Operationsverstärkers OP-M zugeführt.
Der erste Verstärkereingang 25 ist somit an die Differverstärkerschaltung 22 angeschlossen. Ein zweiter Verstärkereingang 26 des Operationsverstärkers OP-M ist mit dem Summiereingang 13 verbunden. Alternativ kann der zweite Verstärkereingang 26 auch mit dem Summiereingang 14 verbunden sein. Bei geeigneter Wahl der Spannungsteilerwiderstände R_D liegt somit an dem Verstärkerausgang 27 des Operationsverstärkers OP-M und somit an dem Summierausgang 15 die Hälfte oder ein anderes Vielfaches oder ein anderer Bruchteil der Summe der Spannungssignale an den Summiereingänge 13 und 14 an.
Dieses summierte Spannungssignal wird den Messeingang 16 der Spannungsmesseinrichtung 5 zur Messung des Messspannungssignals U_Mess zu geführt.
Die Schaltung gemäß 4 bildet somit die Auskopplungsschaltung 8 der 2 und 3 mit den Auskoppelwiderständen R_A nach.
Durch die zusätzliche Verstärkerschaltung mit dem Operationsverstärker OP-M und den Widerständen R_D wird das Messspannungssignal U_Mess bei entsprechenden Dimensionierung und Beschaltung exakt nachgebildet und kann am Verstärkerausgang 27 des Operationsverstärkers OP-M gegen Erde PE als Messspannungssignal U_Mess abgegriffen werden.
Weiterhin zeigt 4 symbolisch die Auswerteeinrichtung AW, mit welcher die Isolationswiderstände R_E+, R_E–, C_E+, C_E– überwachbar sind und überwacht werden.
Die Auswerteeinrichtung AW erhält hierbei die Messwerte des Netzspannungswerts U_N und des Messspannungssignals U_Mess als Eingangssignale.
Zusätzlich kann eine Einstelleinrichtung E ausgebildet sein, mit welcher ein zu erwartender maximaler kapazitiver Isolationswiderstandwert, also eine zu erwartende maximale Erdkapazität, des Netzes 2 voreinstellbar ist. Die Auswerteeinrichtung AW ist so eingerichtet, dass je nach voreingestelltem Wert für den kapazitiven Isolationswiderstand bei der Auswertung des Messspannungssignals U_Mess und/oder des Netzspannungssignals U_N jeweils unterschiedliche maximale Zeitparameter vorgegeben werden.
Die Auswertung des Messspannungssignals U_Mess kann hierbei dadurch erfolgen, dass zu wenigstens zwei, vorzugsweise wenigstens drei oder mehr Zeitpunkten Messspannungswerte gemessen und an eine vorzugsweise exponentielle Ladekurve der kapazitiven Isolationswiderstände derart angepasst werden, dass ein Messspannungswert berechnet oder vorherbestimmt werden kann, welcher sich bei vollständig oder nahezu vollständig aufgeladenen kapazitiven Isolationswiderständen C_E+ und C_E– ergeben würde, wenn der Einschwingvorgang abgeschlossen ist. Für diese Berechnung können an sich bekannte Verfahren eingesetzt werden, wobei die Erfindung sich darin unterscheidet, dass einstellbare Zeitkonstanten zur Beschreibung des Einschwingvorgangs eingerichtet und mit einer Einstelleinrichtung E ansteuerbar sind.
Bei den dargestellten Prinzipschaltbildern sind die Widerstände R_A, R_AB, R_K, R_C, R_D jeweils als ein Widerstand dargestellt.
Die dargestellten Widerstände können jedoch zur Dimensionierung der Beschaltung auch aus mehreren diskreten Widerständen zusammengesetzt sein, beispielsweise in Reihenschaltung zur Erreichung eines gewünschten Widerstandswertes.
4 zeigt somit eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung, bei der im Gegensatz zu 3 nur die Auskoppelwiderstände R_AB notwendig sind, die hier sowohl zur Gewinnung des Netzspannungssignals U_N als auch zur Nachbildung der Ankoppelschaltung aus den Auskoppelwiderstanden R_A dienen, aus denen nach 2 und 3 die Messspannung U_Mess gewonnen wurde.
Durch die zusätzliche Verstärkerschaltung mit OP-M und den Widerständen R_D wird die gemäß 2 und 3 hergeleitete Messspannung U_Mess bei entsprechender Dimensionierung exakt nachgebildet und kann am Ausgang des Verstärkers OP-M gegen Erde als Messspannungssignal U_Mess abgegriffen werden. Weiterhin wird in 4 symbolisch die Auswerteeinrichtung (AW) gezeigt, die mit Hilfe der Eingangssignale U_Mess und ggf. U_N den Isolationswiderstand ermittelt, und deren Zeitparameter für die Auswertung mit Hilfe der Einstelleinrichtung (E) voreingestellt werden können, um die Messzeit bei kleineren Erdkapazitäten zu verkürzen.
Bei einem Verfahren und einer Einrichtung 1 zur Bestimmung des Isolationswiderstands R_E+, R_E–, C_E+, C_E– von vorzugsweise ungeerdeten Netzen 2, insbesondere Gleichstromnetzen, Wechselstromnetzen und gemischten Netzen, in denen ohmsche und gegebenenfalls auch kapazitive Isolationswiderstände R_E+, R_E–, C_E+, C_E– gegen Erde PE vorliegen, wird vorgeschlagen, zur Ermittlung oder Überwachung des Isolationswiderstands R_E+, R_E–, C_E+, C_E– ein Impulsspannungssignal U_G mit wechselnden Impulsspannungswerten über eine vorzugsweise ohmsche Netzankopplung R_K zwischen überwachtem Netz 2 und Erde PE anzulegen, wobei die Netzankopplung R_K in einem Generatorzweig 4 angeordnet ist, und ein durch das Impulsspannungssignal U_G hervorgerufenes Spannungssignal an der Impedanz des zu überwachenden Netzes 2 gegen Erde PE und dessen Verlauf durch eine Brückenschaltung mit vorzugsweise ohmschen Auskoppelwiderständen R_A, R_AB, die in einem von dem Generatorzweig 4 separaten Messzweig 6 angeordnet sind, als Messspannungssignal U_Mess gegen Erde zu messen und zur Überwachung oder Bestimmung des Isolationswiderstandes R_E+, R_E–, C_E+, C_E– auszuwerten.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 3346387 A1 [0005]
DE 3346387 [0028]

Claims

Verfahren zur Überwachung eines Isolationswiderstandes (R_E+, R_E–, C_E+, C_E–) von vorzugsweise ungeerdeten Gleichstromnetzen, Wechselstromnetzen und/oder gemischten Netzen, in denen Isolationswiderstände (R_E+, R_E–, C_E+, C_E–) gegen Erde (PE) vorliegen, wobei ein Impulsspannungssignal (U_G) mit wechselnden Impulsspannungswerten über einen zwischen dem Netz (2) und Erde (PE) verlaufenden Generatorzweig (4) angelegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein durch das Impulsspannungsignal (U_G) hervorgerufenes, an wenigstens einem Netzleiter (L1, L2) gegen Erde (PE) anliegendes Netzleiterspannungsignal, das sich aus den Isolationswiderständen (R_E+, R_E–, C_E+, C_E–) gegen Erde (PE) ergibt, als ein Messspannungssignal (U_Mess) über einen von dem Generatorzweig (4) separaten, zwischen dem Netz (2) und Erde (PE) verlaufenden Messzweig (6) gemessen und zur Überwachung der Isolationswiderstände (R_E+, R_E–, C_E+, C_E–) ausgewertet wird.
Verfahren zur Überwachung eines Isolationswiderstandes (R_E+, R_E–, C_E+, C_E–) von ungeerdeten Gleichstromnetzen, Wechselstromnetzen und/oder gemischten Netzen, in denen Isolationswiderstände (R_E+, R_E–, C_E+, C_E–) gegen Erde (PE) vorliegen, insbesondere nach Anspruch 1, wobei zur Überwachung des Isolationswiderstandes (R_E+, R_E–, C_E+, C_E–) ein Impulsspannungssignal (U_G) mit wechselnden Impulsspannungswerten über eine vorzugsweise ohmsche Netzankopplung (R_K) zwischen wenigstens zwei aktiven Netzleitern (L1, L2) eines überwachten Netzes (2) einerseits und Erde (PE) andererseits angelegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein durch das Impulsspannungsignal (U_G) hervorgerufenes, an den Netzleitern (L1, L2) gegen Erde (PE) anliegendes Netzleiterspannungsignal, das sich aus den Isolationswiderständen (R_E+, R_E–, C_E+, C_E–) gegen Erde (PE) ergibt, durch eine Auskoppelschaltung (8) mit mindestens zwei Auskoppelwiderständen (R_A, R_AB), die jeweils an einen aktiven Netzleiter (L1, L2) des zu überwachenden Netzes (2) angeschlossen sind, als ein summiertes Messspannungssignal (U_Mess) gegen Erde (PE) gemessen und zur Überwachung der Isolationswiderstände (R_E+, R_E–, C_E+, C_E–) ausgewertet wird.
Verfahren zur Überwachung eines Isolationswiderstandes (R_E+, R_E–, C_E+, C_E–) von ungeerdeten Gleichstromnetzen, Wechselstromnetzen und/oder gemischten Netzen, in denen Isolationswiderstände (R_E+, R_E–, C_E+, C_E–) gegen Erde (PE) vorliegen, insbesondere nach Anspruch 1 oder 2, wobei zur Überwachung des Isolationswiderstandes (R_E+, R_E–, C_E+, C_E–) ein Impulsspannungssignal (U_G) mit wechselnden Impulsspannungswerten über eine vorzugsweise ohmsche Netzankopplung (R_K) zwischen wenigstens zwei aktiven Netzleitern (L1, L2) eines überwachten Netzes (2) einerseits und Erde (PE) andererseits angelegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung des Impulsspannungssignals (U_G) ein Impulsspannungsgenerator (3) mit einem Generatoranschluss (20) auf Erde (PE) betrieben wird und dass ein durch das Impulsspannungssignal (U_G) an den Netzleitern (L1, L2) hervorgerufenes Netzleiterspannungssignal gegen Erde (PE), das sich aus den Isolationswiderständen (R_E+, R_E–, C_E+, C_E–) gegen Erde (PE) ergibt, durch über eine Auskoppelschaltung (8) als ein Messspannungssignal (U_Mess) gegen Erde (PE) gemessen und zur Überwachung der Isolationswiderstände (R_E+, R_E–, C_E+, C_E–) ausgewertet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich ein Netzspannungswert (U_N) zwischen den aktiven Netzleitern (L1, L2) gemessen und ausgewertet wird und/oder dass vorzugsweise innerhalb einer halben Periodendauer des Impulsspannungssignals (U_G) mit Hilfe des oder eines gemessenen Netzspannungswerts (U_N) zwischen den Netzleitern (L1, L2) und dem Messspannungssignal (U_Mess) ein Offset des Messspannungssignals (U_Mess) ermittelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Überwachung der Isolationswiderstände (R_E+, R_E–, C_E+, C_E–) eine die Isolationswiderstände (R_E+, R_E–, C_E+, C_E–) charakterisierende Kenngröße, insbesondere ein vorzugsweise ohmscher Isolationswiderstandswert, ermittelt wird und/oder dass der gemessene Netzspannungswert (U_N) zur Korrektur eines aus dem Messspannungssignal (U_Mess) ermittelten Isolationswiderstandwertes verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Netzspannungswert (U_N) zwischen den Netzleitern (L1, L2) mit Hilfe einer Differenzverstärkerschaltung (22) gemessen wird und/oder dass das Messspannungssignal (U_Mess) aus dem oder einem Netzspannungssignal und einem Netzleiterspannungsignal an einem Netzleiter (L1, L2) durch Spannungsteilung und Differenzbildung gebildet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung des Isolationswiderstandes (R_E+, R_E–, C_E+, C_E–) eine zu erwartende maximale Erdkapazität des Netzes an der Messeinrichtung voreingestellt wird, indem durch die Voreinstellung jeweils unterschiedliche maximale Zeitparameter für die Auswertung des Messspannungssignals (U_Mess) vorgegeben werden.
Einrichtung (1) zur Überwachung des Isolationswiderstandes (R_E+, R_E–, C_E+, C_E–) von vorzugsweise ungeerdeten Gleichstromnetzen, Wechselstromnetzen und/oder gemischten Netzen, in denen Isolationswiderstände (R_E+, R_E–, C_E+, C_E–) gegen Erde (PE) vorliegen, umfassend einen Impulsspannungsgenerator (3), mit dem ein Impulsspannungssignal (U_G) mit wechselnden Impulsspannungswerten an wenigstens einen aktiven Netzleiter (L1, L2) des zu überwachenden Netzes (2) gegen Erde (PE) anlegbar ist, wobei der Impulsspannungsgenerator (3) in einem zwischen dem Netz (2) und Erde (PE) verlaufenden Generatorzweig (4) angeordnet ist, und eine Spannungsmesseinrichtung (5), die zur Erfassung wenigstens eines durch das Impulsspannungssignal (U_G) erzeugten Messspannungsignals (U_Mess) eingerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungsmesseinrichtung (5) in einem von dem Generatorzweig (4) separaten, zwischen dem Netz (2) und Erde (PE) verlaufenden Messzweig (6) angeordnet ist.
Einrichtung (1) zur Überwachung des Isolationswiderstandes (R_E+, R_E–, C_E+, C_E–) von ungeerdeten Gleichstromnetzen, Wechselstromnetzen und/oder gemischten Netzen, in denen Isolationswiderstände (R_E+, R_E–, C_E+, C_E–) gegen Erde (PE) vorliegen, insbesondere nach Anspruch 8, umfassend einen Impulsspannungsgenerator (3), mit dem über eine vorzugsweise ohmsche Netzankopplung (R_K) ein Impulsspannungssignal (U_G) mit wechselnden Impulsspannungswerten an wenigstens zwei aktive Netzleiter (L1, L2) des zu überwachenden Netzes gegen Erde (PE) anlegbar ist, umfassend weiter eine Spannungsmesseinrichtung (5), die zur Erfassung wenigstens eines durch das Impulsspannungssignal (U_G) erzeugten Messspannungsignals (U_Mess) eingerichtet ist, wobei die Spannungsmesseinrichtung (5) mit einem Messanschluss (7) auf Erde (PE) liegt, eine Auskoppelschaltung (8) mit mindestens zwei Auskoppelwiderständen (R_A, R_AB), die jeweils mit ihrem einen Ende (9, 10) an je einen aktiven Netzleiter (L1, L2) des zu überwachenden Netzes angeschlossen sind, und eine Auswerteeinrichtung (AW), die zur Überwachung der Isolationswiderstände (R_E+, R_E–, C_E+, C_E–) durch Auswertung des Messspannungssignals (U_Mess) eingerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Auskoppelschaltung (8) eine Summierschaltung (12) mit zwei Summiereingängen (13, 14) aufweist, welche zur Bildung eines summierten Spannungssignals aus an den Summiereingängen (13, 14) anliegenden Spannungssignalen eingerichtet ist, dass die Auskoppelwiderstände (R_A, R_AB) mit ihrem jeweiligen anderen Ende (18, 19) an jeweils einen Summiereingang (13, 14) der Summierschaltung (12) angeschlossen sind und dass ein Summierausgang (15) an einen Messeingang (16) der Spannungsmesseinrichtung (5) geführt ist.
Einrichtung (1) zur Überwachung des Isolationswiderstandes (R_E+, R_E–, C_E+, C_E–) von ungeerdeten Gleichstromnetzen, Wechselstromnetzen und/oder gemischten Netzen, in denen Isolationswiderstände gegen Erde (PE) vorliegen, insbesondere nach Anspruch 8 oder 9, umfassend einen Impulsspannungsgenerator (3), mit dem über eine vorzugsweise ohmsche Netzankopplung (R_K) ein Impulsspannungssignal (U_G) mit wechselnden Impulsspannungswerten an wenigstens zwei aktive Netzleiter (L1, L2) des zu überwachenden Netzes (2) gegen Erde (PE) anlegbar ist, umfassend weiter eine Spannungsmesseinrichtung (5), die zur Erfassung wenigstens eines durch das Impulsspannungssignal (U_G) erzeugten Messspannungsignals (U_Mess) eingerichtet ist, wobei die Spannungsmesseinrichtung (5) mit einem Messanschluss (7) auf Erde liegt, und eine Auswerteeinrichtung (AW), die zur Überwachung der Isolationswiderstände (R_E+, R_E–, C_E+, C_E–) durch Auswertung des Messspannungssignals (U_Mess) eingerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Impulsspannungsgenerator (3) mit einem Generatoranschluss (20) auf Erde (PE) liegt.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Auskoppelwiderstände (R_A) an ihren von den aktiven Netzleitern (L1, L2) abgewandten Enden (18, 19) zu einem gemeinsamen Punkt (17) zusammengeschaltet sind und das Messpannungssignal (U_Mess) von diesem Punkt (17) unmittelbar oder mittels eines Spannungsteilers (R_M) an den oder einen Messeingang (16) der Spannungsmesseinrichtung (5) geführt ist und/oder dass eine Netzspannungsmessvorrichtung (21) zur Messung eines Netzspannungswertes (U_N) zwischen den aktiven Netzleitern (L1, L2) ausgebildet ist und die Auswerteeinrichtung (AW) zur Auswertung des Netzspannungswertes eingerichtet ist, um zur Überwachung der Isolationswiderstände (R_E+, R_E–, C_E+, C_E–) einen Offset des Messspannungssignals (U_Mess) zu ermitteln.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die oder eine Netzspannungsmessvorrichtung (21) zur Messung des oder eines Netzspannungswertes (U_N) eine Differenzverstärkerschaltung (22) aufweist, die einen Operationsverstärker (OP-N), die oder weitere mit den Netzleitern (L1, L2) verbundene Auskoppelwiderstände (R_AB) und weitere Spannungsteilerwiderstände (R_C) umfasst.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die mit den Netzleitern (L1, L2) verbundenen Auskoppelwiderstände (R_A, R_AB) der Auskoppelschaltung und/oder der Netzspannungsmessvorrichtung (21) jeweils aus einer Reihenschaltung von diskreten Widerständen bestehen.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Summierschaltung (21) einen Operationsverstärker (OP-M) aufweist, wobei ein erster Verstärkereingang (25) des Operationsverstärkers OP-M über einen Spannungsteiler (28) mit der oder einer Differenzverstärkerschaltung (22), welche eine Differenz von über die Auskoppelwiderstände (R_A, R_AB) ausgekoppelten Netzleiterspannungssignalen der Netzleiter (L1, L2) bereitstellt, angeschlossen ist und wobei ein zweiter Verstärkereingang (26) mit einem Summiereingang (13, 14) verbunden ist, und dass ein Verstärkerausgang (27) des Operationsverstärkers (OP-M) auf den Summierausgang (15) geführt ist und/oder dass die Auskoppelwiderstände (R_A, R_AB) übereinstimmende Widerstandswerte aufweisen.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Auskoppelwiderstände (R_A, R_AB) und die Isolationswiderstände (R_E+, R_E–, C_E+, C_E–) eine zwischen den Netzleitern (L1, L2) angeordnete Brückenschaltung bilden, wobei die Spannungsmesseinrichtung (5) in einer Brückendiagonale (29) angeordnet ist und/oder dass für die Auswerteeinrichtung (AW) eine Einstelleinrichtung (E) vorgesehen ist, mit der ein zu erwartender maximaler kapazitiver Isolationswiderstand (C_E+, C_E–) des Netzes (2) voreinstellbar ist, wobei nach Maßgabe der Voreinstellung bei der Auswertung des Messspannungssignals (U_Mess) und/oder des Netzspannungsignals (U_N) jeweils unterschiedliche maximale Zeitparameter vorgegeben oder vorgebbar sind.