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Hochspannungskabeln für Hybrid-Fahrzeuge

Isolationswiderstand genauestens messen

17. Oktober 2016, 8:56 Uhr | Von Sook-Wai Wong

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Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Durchführung der Messung

Die Isolationswiderstandsmessung wird mit einer vom Fahrzeughersteller vorgegebenen Messspannung durchgeführt. Das Hochspannungskabel wird hierzu von anderen Bauteilen gelöst, damit sichergestellt ist, dass die Messung nicht durch Leckströme aus anderen Bauteilen verfälscht wird. Typischerweise wird eine Messspannung von 500 V angelegt, und zwar so lange, bis der Messwert konstant ist, oder für eine bestimmte Dauer von 60 s oder kürzer. Danach sollte der Messwert mit dem vom Hersteller vorgegebenen Sollwert verglichen werden, der normalerweise bei einigen MΩ oder höher liegt.

Gelegentlich liegt der Isolationswiderstand über dem Messbereich des Messgeräts. Es zeigt dann das Größer-als-Zeichen > an, gefolgt vom Messbereichsendwert. Es wird empfohlen, stets die Herstellerangaben für die Messspannung und den Sollwert für den Isolationswiderstand zu befolgen.

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Weitere Untersuchungen sind nötig, wenn der gemessene Isolationswiderstand des Hochspannungskabels unter dem Sollwert liegt. Ein zu niedriger Widerstandswert kann auf eine mechanische Beschädigung der Kabelisolierung hindeuten oder aber auf Leckströme. Auch Verunreinigungen oder Feuchtigkeit können Ursachen eines zu niedrigen Isolationswiderstands sein.

Praxis-Beispiel

Ein Hybridfahrzeug kam mit der Fehlermeldung in die Werkstatt, dass die Batterie die Ladung nicht halten könne. Der Isolationswiderstand wurde gemessen; der Messwert lag erheblich unter dem Sollwert des Herstellers. Bei näherer Prüfung des Kabels fand sich eine Perforation mit einem blanken Leiter darunter (Bild 2). Feuchtigkeit und Schmutz hatten sich auf der Oberfläche des Hochspannungskabels angesammelt und waren in dieses eingedrungen. Das hatte einen Leckstrom verursacht und dazu geführt, dass der Akkumulator seine Ladung nicht halten konnte. Nach Austausch des beschädigten Hochspannungskabels zeigte die Batterie wieder die gewohnte Leistung.

Die Isolationsprüfer

Die Isolationsprüfer der Familie U1450A/U1560A von Keysight können vor einer Isolationswiderstandsmessung überprüfen, ob Spannung an der Eingangsbuchse anliegt (Bild 3). Wenn in der betreffenden Betriebsart je nach Messbereich eine Spannung von größer als 30, 50 oder 75 V anliegt, blockiert das Gerät die eigentliche Messung. Diese Sicherheitsmaßnahme schützt den Messtechniker. Sie erkennt eine unerwünschte Fremdspannung, bevor die eigentliche Messung durchgeführt wird. Nach der Messung entlädt der Isolationsprüfer das Messobjekt automatisch. Das vereinfacht die Messung zusätzlich.

Die Isolationsprüfer verfügen über eine einstellbare Messspannung von bis zu 1000 V. Darüber hinaus arbeiten sie als Multimeter mit einem Gleichspannungsmessbereich von 1000 V. Sie kombinieren somit zwei Funktionen in einem Gehäuse. Damit kann ein Techniker mit einem einzigen Gerät sowohl die üblichen elektrischen Messungen als auch die Isolationswiderstandsmessung durchführen. Das spart Zeit und reduziert die Zahl der Messgeräte, die ein Techniker braucht.

Die Autorin

Sook-Wai Wong
ist Application Engineer. Ihr Schwerpunkt bei Keysight Technologies sind Handheld-Messgeräte wie Multimeter, Handheld-Oszilloskope, Isolationsprüfer und Wärmebildkameras. Bevor sie AE wurde, arbeitete sie im technischen Support für Handheld-Messgeräte von Agilent Technologies.