Wanneer gebruik je een PI- of DAR-meting bij elektromotoren?

De Polarisatie-Index (PI) meet de isolatieweerstand over een langere periode, meestal 10 minuten. Het resultaat wordt berekend als de verhouding van de isolatieweerstand na 10 minuten tot die na 1 minuut:

• PI = R(10min) / R(1min)

PI-metingen zijn bedoeld voor grondig onderzoek van isolatiesystemen. IEEE 43 past de PI toe op roterende machines vanaf 750 W, dus niet alleen op hoogspanningsmotoren. Bij kleine laagspanningsmotoren is de isolatieweerstand na 1 minuut vaak al hoger dan 5 GΩ. De PI zegt dan weinig.

Met de meting spoor je problemen op zoals veroudering, vervuiling of binnengedrongen vocht. Kies de testspanning op basis van de nominale spanning van de machine.

Een veelgemaakte fout is de PI-test direct na een isolatietest of een DC-hoogspanningstest te starten. De moleculen van het isolatiemateriaal zijn door die eerdere test dan al gedeeltelijk gepolariseerd. Daardoor kan de PI-test onnauwkeurige meetresultaten geven.

Als er al een DC-hoogspanningstest is uitgevoerd (ongeacht of dit een isolatietest of een hoogspanningstest was), moet je het testobject correct ontladen voordat de PI-test wordt gestart. Dit doe je door alle wikkelingsdraden met elkaar en met de behuizing van het testobject te verbinden. IEEE 43 noemt als ontlaadtijd minimaal vier keer de duur van de voorgaande test. Na een test van 10 minuten is dat 40 minuten. Hoe langer je ontlaadt, hoe betrouwbaarder de resultaten van de PI-test.

• Detecteert diepgaande isolatieproblemen.
• Geeft een nauwkeuriger beeld van isolatieconditie over tijd.
• Geschikt voor zware, complexe isolatiesystemen.

• Tijdsintensief (10 minuten per test).
• Minder geschikt voor snelle inspecties.

Interpretatie van de PI-waarde volgens IEEE 43:

De PI-meting is ontworpen om veranderingen in de isolatieweerstand over tijd te beoordelen. Bij zeer hoge weerstand (hoger dan 5 GΩ na 1 minuut) is de meetstroom zo klein dat meetruis en kleine storingen de PI-waarde sterk beïnvloeden. IEEE 43 beschouwt de PI dan niet meer als betrouwbare maatstaf. Een dergelijk hoge weerstand betekent:

1. De PI-waarde is niet meer betrouwbaar: De stromen zijn zo klein dat de verhouding vooral meetruis weergeeft.
2. Omgevingsinvloeden minimaal zijn: Factoren zoals vocht of vervuiling hebben weinig tot geen effect gehad op de isolatie.
3. De isolatieweerstand zelf het criterium is: Beoordeel de isolatie op de waarde na 1 minuut en vergelijk die met eerdere metingen.

Bij kleine laagspanningsmotoren zie je deze situatie vaak. Een DAR-meting lost dat niet op: bij zulke hoge weerstanden speelt daar hetzelfde ruisprobleem.

De Dielectric Absorption Ratio (DAR) meet hoe snel de isolatieweerstand van een elektromotor oploopt terwijl er een constante DC-spanning op staat. De meting duurt 1 minuut. Het resultaat wordt berekend als de verhouding van de isolatieweerstand na 60 seconden tot die na 30 seconden.

• DAR = R(60s) / R(30s)

DAR-metingen zijn vooral nuttig bij isolaties die snel stabiliseren, zoals in kleinere motoren (laagspanning) of wanneer omgevingsinvloeden zoals vocht de isolatieweerstand beïnvloeden. Je hebt snel een indicatie van de isolatiekwaliteit, en dat is handig bij routine-inspecties.

De DAR-meting is een snelle aanvulling, bijvoorbeeld als er geen tijd is voor een PI-meting van 10 minuten. Is de isolatieweerstand na 1 minuut hoger dan 5 GΩ, dan is ook de DAR niet betrouwbaar.

• Snelle resultaten (binnen 1 minuut).
• Geschikt voor isolaties met een korte absorptietijd.

• Minder onderscheidend dan de PI, omdat de meting maar 1 minuut duurt.
• Geeft minder inzicht in veroudering en vocht dan een PI-meting.

De keuze tussen een DAR- en PI-meting hangt af van de situatie en het type apparatuur dat je test:

Kritieke motoren houden het bedrijfsproces draaiende. Bij zulke motoren wil je de conditie van het isolatiesysteem nauwkeurig volgen. Een enkele Polarisatie-Index (PI)-meting is een momentopname van de isolatieweerstand. Over de kwaliteit van het isolatiesysteem op lange termijn zegt die te weinig. Voer PI-metingen daarom op vaste intervallen uit en leg de resultaten vast, zodat je een betrouwbare trendanalyse kunt maken.

Een trendanalyse laat zien hoe de kwaliteit van het isolatiesysteem zich in de tijd ontwikkelt. Dat levert het volgende op:

• Vroege detectie van isolatieproblemen: Zie je de PI-waarden dalen, dan kun je ingrijpen voordat er een storing optreedt.
• Betere onderhoudsplanning: Je plant preventief onderhoud op basis van meetgegevens en beperkt zo onverwachte uitvaltijd.
• Inzicht in veroudering: Een dalende trend laat zien dat de isolatie achteruitgaat, zodat je revisie of vervanging op tijd plant.

Hoe vaak je een PI-meting uitvoert, hangt af van een paar factoren:

1. Belang van de motor: Hangt er veel van een motor af, kies dan een korter interval (bijvoorbeeld maandelijks of driemaandelijks).
2. Omgevingsfactoren: Staat een motor bloot aan vocht, stof of chemische invloeden, dan moet je regelmatig meten.
3. Historische gegevens: Laten eerdere PI-metingen een verslechtering zien, verkort dan het interval om de motor nauwkeuriger te volgen.

Als vuistregel geldt: voer PI-metingen bij stabiele systemen minstens één keer per jaar uit. Bij een verhoogd risico op isolatieveroudering meet je vaker.

Een trendanalyse werkt alleen als je de gegevens steeds op dezelfde manier vastlegt. Noteer bij elke PI-meting:

• De datum en tijd van de meting.
• De gemeten PI-waarde en bijbehorende isolatieweerstand.
• Omgevingsomstandigheden, zoals temperatuur en luchtvochtigheid.
• Eventuele onderhoudsactiviteiten of gebeurtenissen die van invloed kunnen zijn op de isolatie.

Met digitale systemen of onderhoudssoftware houd je deze gegevens overzichtelijk bij en zie je trends sneller.

DAR- en PI-metingen vullen elkaar aan bij het onderhouden en testen van elektromotoren. De DAR-meting gebruik je voor snelle controles. Voor diepgaande analyses is de PI-meting de aangewezen methode, ook bij laagspanningsmotoren zolang de isolatieweerstand na 1 minuut onder 5 GΩ blijft.

Wil je meer weten over het uitvoeren van deze metingen, of heb je hulp nodig bij het testen van elektromotoren? Neem contact op met onze specialisten voor advies over jouw elektromotoren. Plan een adviesgesprek in of bekijk de beschikbare meetsystemen hieronder.

Met de volgende systemen kun je de PI- en/of DAR meting uitvoeren:

MotorAnalyzer 1
MotorAnalyzer 3
MTC2-R7
MTC3
Isolatieweerstandsmeters (voor PI- en DAR-meting)
MD5KVR: 5 kV Digitale Isolatieweerstandsmeter
MD10KVR: 10 kV Digitale Isolatieweerstandsmeter
MD15KVR: 15 kV Digitale Isolatieweerstandsmeter