Elektrizitätsisolation

Elektrizitätsisolation, auch elektrische Isolation genannt, umfasst alle Maßnahmen, Bauteile und Materialien, die den ungewollten Durchfluss von elektrischem Strom verhindern. Ziel ist der Personenschutz, der Schutz von Anlagen und die Vermeidung von Störungen durch Funken, Kurzschlüsse oder Leitungsschläge. Isolierung dient zudem dazu, Spannungen zu trennen und sicher zu betreiben, insbesondere in Hoch- und Mittelspannungssystemen sowie in Haushaltsgeräten.

Grundlagen: Isolationsmaterialien sind Nichtleiter mit hoher Dielektrizitätsfestigkeit. Wichtige Eigenschaften sind Dielektrizitätskonstante, Durchschlagsfestigkeit, Wärmeleitfähigkeit, Feuchteempfindlichkeit, Temperaturklasse und Beständigkeit gegen Alterung. Die wichtigsten Formen der Isolierung sind Feststoffisolation, Gasisolierung und Flüssigisolierung; Luft kann als einfache Isolationsschicht dienen.

Anwendungen: Kabel- und Leiterisolierung in Niederspannung bis Hochspannung; Isolatoren an Freileitungen; Gehäuse- und Bauteilisolierung in Maschinen; isolierte Bauelemente wie Transformatoren, Kondensatoren und Schaltschränke. Beispiele für Materialien sind PVC, XLPE, Epoxidharz, Mica, Silikon- und Fluorpolymerwerkstoffe; Gasisolation (SF6) in GIS-Systemen wird in bestimmten Hochspannungssystemen verwendet.

Standards und Sicherheit: In Europa gelten VDE-Verfahren und IEC/EN-Normen; Kennwerte umfassen Dielektrische Durchschlagsfestigkeit, Spannungsklassen, Temperaturklassifikationen. Inspektion und Wartung umfassen Sichtkontrollen, Leckstrommessungen und Prüfungen der Isolationsfestigkeit.

Alterung und Schäden: Isolationsmaterialien altern durch Wärme, Feuchtigkeit, mechanische Beanspruchung, chemische Einwirkung oder elektrischen Stress wie Partialentladungen. Beschädigte Isolierung erhöht das Risiko von Durchschlägen, Leckströmen und Ausfällen; regelmäßige Prüfung und gegebenenfalls Austausch sind erforderlich.