Misura dell’isolamento
Nozioni di base
La misurazione dell’isolamento è una procedura utilizzata per verificare la sicurezza e la corretta funzionalità di impianti e apparecchiature elettriche. Per garantire che la corrente scorra solo nei conduttori ad essa destinati, è necessario che tutti i conduttori, gli interruttori e soprattutto i dispositivi di sicurezza siano isolati da materiali e abbiano una resistenza elettrica particolarmente elevata. La misurazione dell’isolamento è necessaria perché le proprietà isolanti dei materiali si deteriorano nel tempo a causa delle influenze ambientali e delle sollecitazioni. La misurazione dell’isolamento viene utilizzata per verificare la qualità dell’isolamento. La misurazione dell’isolamento non deve essere effettuata solo durante la messa in funzione o dopo la riparazione di un impianto elettrico, ma anche a intervalli regolari dopo la messa in funzione. In questo modo è possibile determinare tempestivamente quando l’isolamento si deteriora e diventa pericoloso. Le misurazioni regolari dell’isolamento sono obbligatorie per le installazioni commerciali.
Esecuzione della misurazione dell’isolamento
All’oggetto in esame viene applicata una tensione continua (DC), molto inferiore alla tensione di breakdown. Per escludere le influenze capacitive si utilizza una tensione continua.
L’entità della tensione di misura deve essere almeno pari all’entità della tensione di esercizio. La misurazione viene eseguita nell’ordine: conduttore di protezione (PE) contro conduttore di neutro (N) e quindi conduttore di protezione contro tutti i conduttori esterni (L1, L2, L3).
La corrente che attraversa l’oggetto in esame viene misurata e il risultato viene fornito, ad esempio, in kΩ, MΩ o TΩ. La misurazione si basa sulla legge di Ohm U=R*I. La misurazione è normalmente non distruttiva e viene effettuata con un tester di isolamento (noto anche come megaohmetro).
Il risultato della misurazione è influenzato da una serie di fattori (ad esempio, temperatura e umidità).
Esempio di provino e dispositivo di misurazione (fonte: it.wikipedia.org)
Relazione tra corrente di carica – corrente di assorbimento – corrente di dispersione
La corrente che attraversa il corpo isolante è composta da 3 componenti:
Corrente di carica capacitiva
La corrente di carica capacitiva scorre fino a quando la capacità dell’isolamento si è caricata fino alla tensione di prova applicata. È molto alto all’inizio e poi diminuisce in modo esponenziale fino a raggiungere un valore prossimo allo 0. Pochi secondi dopo l’inizio della misurazione, la corrente di carica capacitiva non svolge più alcun ruolo.
Corrente di assorbimento dielettrica
Il flusso è tale che le molecole all’interno del dielettrico – di cui è fatto l’isolante – si riorientano in base al campo elettrico e svolge un ruolo più lungo della corrente di carica capacitiva. La corrente di assorbimento raggiunge lo 0 solo dopo alcuni minuti.
Corrente di dispersione effettiva
La corrente di dispersione attraversa l’isolante e rappresenta quindi un valore per la qualità dell’isolamento. Non cambia effettivamente nel corso della misurazione e viene anche chiamata corrente di dispersione.
Andamento temporale delle singole correnti e della corrente totale
(Fonte: Ebook Insulation Measurement)
Poiché la corrente totale attraverso l’oggetto in esame è composta dalle 3 correnti parziali, essa diminuisce fortemente con l’avanzare del tempo di misura. Secondo la legge di Ohm, la resistenza di isolamento aumenta fortemente con il tempo.
Metodo di misurazione
Misura del tempo di punto o di curva
Metodo con valutazione dello sviluppo temporale
Indice di polarizzazione (PI)
Rapporto di assorbimento dielettrico (DAR)
Procedura con aumento graduale della tensione di prova
Procedura con scarica dielettrica (test DD)
Determinazione della tensione di prova
Le tensioni di prova sono regolate da numerosi standard internazionali e nazionali. Nella maggior parte dei casi, è consigliabile contattare il produttore dell’apparecchiatura per ottenere la tensione di prova corretta.