27 – Schleifenimpedanz in IT-Systemen: Besonderheiten und Messverfahren

Autor: DerSchneider

Einleitung: Wenn der erste Fehler noch kein Kurzschluss ist

IT-Systeme (isoliert geerdet) verhalten sich in der Fehlerschleife völlig anders als TN- oder TT-Systeme. Bei einem ersten Isolationsfehler fließt nur ein kleiner kapazitiver Strom – die Schleifenimpedanz ist sehr hoch. Erst beim zweiten Fehler (auf einem anderen Außenleiter) entsteht ein Kurzschluss, der abgeschaltet werden muss.

Dieser Artikel erklärt, wie die Schleifenimpedanz im IT-System gemessen wird, welche Grenzwerte gelten und welche Fallstricke es gibt.

1. Warum ist die Schleifenimpedanz im IT-System anders?

Im IT-System ist der Sternpunkt des Transformators nicht direkt geerdet (oder nur hochohmig). Daher ist der Pfad für einen einfachen Erdschluss (L1 gegen PE) nicht geschlossen. Der Fehlerstrom wird nur durch die Kapazitäten der Leitungen gegen Erde begrenzt – er ist klein (meist unter 1 A).

Die Schleifenimpedanz Z_s (L-PE) ist daher sehr hoch (kΩ bis MΩ). Eine Messung mit dem normalen Schleifenimpedanzmesser ist oft nicht möglich, weil das Gerät einen niederohmigen Pfad erwartet.

2. Messung der Schleifenimpedanz im IT-System – Ist sie überhaupt sinnvoll?

Für den ersten Fehler ist die Schleifenimpedanz irrelevant – es wird nicht abgeschaltet. Für den zweiten Fehler (z. B. L1 gegen PE und L2 gegen PE an verschiedenen Stellen) entsteht ein Kurzschluss zwischen L1 und L2 über die beiden Erdungspunkte. Hier gelten dann ähnliche Bedingungen wie im TN-System.

Die Norm verlangt daher:

• Für den zweiten Fehler muss die Abschaltbedingung (Schleifenimpedanz) geprüft werden. Dazu wird der schlimmste Fall angenommen: Die beiden Fehler treten an den entferntesten Punkten auf.

Messverfahren:
Man misst die Schleifenimpedanz zwischen zwei Außenleitern (L1-L2) am Ende der Leitung – nicht zwischen L und PE. Das ist die relevante Schleife für den zweiten Fehler.

3. Praktische Durchführung (vereinfacht)

1. Anlage spannungsfrei schalten.
2. Einen künstlichen Fehler herstellen (z. B. L1 und L2 mit PE verbinden) – aber das ist gefährlich und in der Praxis nicht üblich. Stattdessen: Messung zwischen L1 und L2 mit einem niederohmigen Messgerät (Durchgangsprüfer) reicht nicht. Besser: Mit einem Schleifenimpedanzmesser, der im Zweileiter-Verfahren zwischen L1 und L2 misst (die meisten Geräte können das).
3. Der gemessene Wert muss so niedrig sein, dass der Überstromschutz (LS) im Fehlerfall auslöst.

Grenzwerte: Wie im TN-System (abhängig vom LS).

4. Typische Fehler bei IT-System-Messungen

5. Isolationsüberwachungsgerät (IÜ) als Alternative

Im IT-System ist das IÜ wichtiger als die Schleifenimpedanzmessung. Es überwacht dauerhaft den Isolationswiderstand und gibt Alarm bei Unterschreitung eines Grenzwerts (z. B. 50 kΩ). So wird der erste Fehler erkannt, bevor ein zweiter auftritt.

Praxistipp: Prüfen Sie regelmäßig die Funktion des IÜ (Testtaste).

Checkliste für die Praxis

• Handelt es sich um ein IT-System (isoliert oder hochohmig geerdet)?
• Wurde die Schleifenimpedanz für den zweiten Fehler zwischen zwei Außenleitern gemessen (nicht L-PE)?
• Ist die gemessene Impedanz niedrig genug für die Abschaltbedingungen des LS (wie im TN-System)?
• Ist ein Isolationsüberwachungsgerät (IÜ) vorhanden und funktionsgeprüft?
• Wurde die IÜ-Funktion (Alarm bei Grenzwertunterschreitung) getestet?

Fazit und Ausblick

Die Schleifenimpedanz im IT-System ist nur für den zweiten Fehler relevant. Wichtiger ist die Isolationsüberwachung. Wer beides beachtet, beherrscht das IT-System sicher.

Im nächsten Artikel (28) verlassen wir die elektrischen Messungen und wenden uns der Wärmebildtechnik zu: „Thermografie in der Elektroinstallation: Früherkennung von Schwachstellen“.