Isolationswiderstand · Schleifenimpedanz · Zs · BS 7671 · KNX-Kabel · 10 Min. Lesezeit

Isolationswiderstands- und Schleifenimpedanzprüfung für die Inbetriebnahme von Anlagen

Isolationswiderstands- und Schleifenimpedanzmessungen sind die beiden wichtigsten Inbetriebnahmeprüfungen für jede neue elektrische Anlage. Zusammen belegen sie, dass die Kabelisolierung intakt ist und dass Schutzgeräte schnell genug auslösen, um einen elektrischen Schlag bei Erdschluss zu verhindern.

Zweck und geltende Normen

BS 7671 Abschnitt 643 und IEC 60364-6 Abschnitt 6.3 schreiben sowohl Isolationswiderstands- als auch Schleifenimpedanzprüfungen als Teil der Erstprüfung jeder neuen elektrischen Anlage vor. Diese Prüfungen müssen abgeschlossen sein, bevor die Anlage für den normalen Gebrauch in Betrieb genommen wird und bevor ein Elektroinstallationszertifikat ausgestellt wird.

Prüfung	Normenabschnitt	Zweck	Messgerät
Isolationswiderstand (IR)	BS 7671 S643 / IEC 60364-6 Abs. 6.3.3	Überprüfung der Kabelisolationsintegrität – kein Durchschlag oder Feuchtigkeitseintritt	Megger MIT400, Fluke 1587FC
Erdungsdurchgang	BS 7671 S643 / IEC 60364-6 Abs. 6.3.2	Sicherstellen, dass der PE-Leiter durchgängig verbunden ist – keine Unterbrechungen	Niederohm-Messgerät (mΩ)
Schleifenimpedanz (Zs)	BS 7671 S643 / IEC 60364-6 Abs. 6.3.4	Sicherstellen, dass die Fehlerabschaltzeit innerhalb von 0,4 s liegt – der MCB wird schnell genug auslösen	Fluke 1662, Megger MFT1741
Voraussichtlicher Fehlerstrom (PSCC)	BS 7671 S434 / IEC 60364-4-43	Überprüfen, ob die Ausschaltleistung des SCPD ≥ dem verfügbaren Fehlerstrom am Einspeisepunkt ist	Fluke 1662 PFC-Funktion

Isolationswiderstandsprüfgerät und Mindestwerte

Der Isolationswiderstandstest (IR) legt eine hohe Gleichspannung an das Kabel an und misst den resultierenden Ableitstrom durch die Isolierung. Eine gute Isolierung lässt nur einen extrem kleinen Strom zu – gemessen in Megaohm Widerstand. Beschädigte, nasse oder verschmutzte Isolierung zeigt einen niedrigeren Widerstand.

IR-Prüfspannungen und Mindestwerte (BS 7671 Tabelle 64)

Circuit nominal voltage    Test voltage (DC)    Min IR (MΩ)
SELV / PELV (≤ 50V AC)    250V DC              ≥ 0.5 MΩ
230/400V (standard)        500V DC              ≥ 1 MΩ
Above 400V                 1000V DC             ≥ 1 MΩ

Test duration: 1 minute (steady-state reading)
The reading should stabilise — a rising reading over
60 seconds indicates good insulation (polarisation effect).
A falling or fluctuating reading indicates moisture or fault.

Practical interpretation:
  New installation, good cable: ≥ 100 MΩ (often 1000+ MΩ)
  Acceptable minimum (BS 7671): ≥ 1 MΩ
  Investigate if: < 10 MΩ — possible cable damage or damp
  Fail (mandatory investigation): < 1 MΩ

Temperature effect: IR halves for every 10°C rise in cable
temperature. Test at ambient temperature and record
temperature — adjust if comparison needed with future tests.

IR-Prüfverfahren für KNX-Schaltanlagenkreise

KNX-Schaltanlagenkreise umfassen sowohl standardmäßige 230V-Endstromkreise als auch spannungsarme KNX-Busleitungen. Jeder erfordert eine andere Prüfspannung und eine andere Vorbereitung. Die Anwendung der falschen Prüfspannung auf KNX-Geräte führt zu dauerhaften Schäden.

Schritt-für-Schritt-IR-Prüfung für 230V-Kreise in KNX-Schaltanlagen

Step 1: Open all MCBs and RCBOs in the panel
Step 2: Remove all plugs from socket outlets
Step 3: Disconnect all sensitive electronic loads:
  - KNX PS640 power supply (remove from DIN rail or
    disconnect bus cable connections)
  - All KNX actuators with 230V outputs
    (disconnect load cables, not KNX bus connections)
  - LED drivers, DALI power supplies
  - Any device with semiconductor input filtering
  - Variable speed drives, UPS modules
Step 4: Short L and N together at the origin
  (use a shorting test lead with crocodile clips)
Step 5: Connect Megger MIT400 or Fluke 1587FC:
  Test lead A → L+N shorted terminal
  Test lead B → PE (earth) terminal
Step 6: Set instrument to 500V DC
Step 7: Apply test for 60 seconds — read IR at 60s
Step 8: Record IR (MΩ), date, time, ambient temperature
Step 9: Discharge cable (instrument auto-discharges) before
  touching conductors — allow 1 second per 1 MΩ of IR

Fault isolation if IR < 1 MΩ:
  Disconnect each cable at panel end, retest each section
  Progressively isolate until faulty section identified
  Inspect for: damaged cable sheath, wet conduit, crushed cable

Niemals 500V DC an KNX-Buskabel oder -Geräte anlegen: Das KNX-TP-Buskabel ist für maximal 120V DC ausgelegt. KNX-Geräte verfügen über Eingangskondensatoren und Überspannungsableiter, die durch 500V DC zerstört werden. Trennen und isolieren Sie stets alle KNX-Geräte, bevor Sie die 500V-IR-Prüfspannung anlegen, und verwenden Sie das separate 100V-DC-Verfahren für das KNX-Buskabel selbst.

IR-Prüfung des KNX-TP-Buskabels

Das KNX-TP-Buskabel (YCYM 2×2×0,8mm²) ist SELV-zertifiziert und erfordert eine niedrigere Prüfspannung als die Netzverkabelung. Die Isolierung des Buskabels muss dennoch überprüft werden – insbesondere bei langen Kabelstrecken, bei denen mechanische Beschädigungen durch andere Gewerke möglich sind.

IR-Prüfverfahren für KNX-TP-Buskabel

KNX cable specification: YCYM 2×2×0.8mm²
  Insulation rated to: 50V AC, 120V DC
  Test voltage: 100V DC (do NOT use 250V or 500V)

Disconnect ALL KNX devices before testing:
  Unplug every KNX device from bus terminals
  Remove KNX PS640 or disconnect bus terminals
  Bus cable under test should be fully isolated at both ends

Test points (three measurements per cable run):
  1. KNX+ to KNX− (pair-to-pair)
  2. KNX+ to screen/drain wire
  3. KNX− to screen/drain wire

Minimum IR: ≥ 1 MΩ for cable run up to 100m
  (shorter runs should show proportionally higher IR)

Fail indicators — possible causes:
  < 1 MΩ between conductors:
    Moisture in a termination sleeve or junction box
    Pinched or crushed cable jacket in cable tray
    Incorrect cable (non-screened) used on part of run
  < 0.5 MΩ to screen:
    Screen grounded at multiple points (ground loop)
    Screen insulation damaged, cable sheath cut

KNX screen grounding rule (for EMC):
  Ground screen at ONE point only (typically at panel)
  Other end: screen floating or connected via 100nF capacitor
  Verify screen grounding before IR testing — a shorted
  screen-to-ground at both ends appears as a fault

Erdungsdurchgangsprüfung

Die Erdungsdurchgangsprüfung stellt sicher, dass der Schutzleiter (PE) einen durchgehenden niederohmigen Pfad von jedem berührbaren leitfähigen Teil zurück zur Haupterdungsschiene bietet. Ein unterbrochener oder hochohmiger PE-Leiter führt dazu, dass blanke Metallteile während eines Fehlers unter Spannung bleiben, bis die Überstromschutzeinrichtung auslöst.

Verfahren zur Erdungsdurchgangsprüfung

Instrument: low-resistance ohmmeter
  Examples: Megger DLRO10, Ductor tester, or the continuity
  function of Fluke 1662 / Megger MFT1741 (limited to mΩ)
  Test current: ≥ 200mA (to overcome surface oxide films)

Test points:
  Each metal enclosure → main earth bar (MEB)
  Each cable gland (metal) → MEB
  Each exposed conductive part → MEB
  Each DIN rail → MEB (via earthing clip)

Maximum resistance (BS 7671 and IEC 60364):
  Main protective bonding conductors: ≤ 1 Ω
  Final circuit PE conductors (to furthest point): ≤ 1 Ω

KNX DIN rail enclosures — specific check:
  DIN rail must be PE bonded (earthing clip or copper braid)
  Test: DIN rail surface → PE terminal block
  Target: < 0.5 Ω
  Many DIN rail mounting problems are found here — springs
  and paint prevent good contact without dedicated earthing clips

Test result format:
  Location → MEB resistance (Ω) → PASS/FAIL

Schleifenimpedanzmessung (Zs)

Die Erdschlussschleifenimpedanz (Zs) ist die Gesamtimpedanz des Fehlerstrompfades: Quelle → Außenleiter → Fehlerstelle → Schutzleiter → Quelle. Ein niedriger Zs-Wert ermöglicht es der Überstromschutzeinrichtung, innerhalb der für Endstromkreise mit Steckdosen (TN-Systeme) geforderten 0,4 s auszulösen.

Maximale Zs-Werte für LS-Schalter-Auslösung (BS 7671 Tabelle 41.1)

MCB type / rating    Max Zs (Ω) for 0.4s disconnection
Type B, 6A           9.58 Ω
Type B, 10A          5.74 Ω
Type B, 16A          2.87 Ω
Type B, 20A          2.30 Ω
Type B, 32A          1.44 Ω
Type C, 6A           4.79 Ω
Type C, 10A          2.87 Ω
Type C, 16A          1.44 Ω
Type C, 20A          1.15 Ω
Type C, 32A          0.72 Ω
Type D, 16A          0.72 Ω
Type D, 32A          0.36 Ω

Test procedure:
  Use no-trip (LoΩ) mode — 15ms current pulse, avoids
  tripping RCDs during measurement
  Instruments: Fluke 1662, Megger MFT1741 in LoΩ mode
  Measure at furthest point of each circuit (socket, actuator)
  Record measured Zs × 1.20 temperature correction factor
  Compare corrected Zs against table above

If Zs > maximum permitted:
  Increase PE conductor cross-section (reduce resistance)
  Add supplementary bonding at the load end
  Reduce circuit length (add sub-distribution board closer)

Schleifenimpedanz für KNX-Aktor-Stromkreise

KNX-Schaltaktoren (wie MDT AKD-0824V 8×16A oder Schneider MTN6730-0001) dienen als Zwischenanschlusspunkte zwischen dem LS-Schalter im Verteiler und den Endverbrauchern. Die Schleifenimpedanz muss an den Ausgangsklemmen des Aktors gemessen werden – nicht nur im Verteiler – da dort die 230V-Last angeschlossen ist und ein Fehler am wahrscheinlichsten auftritt.

Messung von Zs an Aktorausgängen

Bei mehrkanaligen Schaltaktoren in Unterverteilungen, die vom Hauptverteiler entfernt sind: Zs an jedem 230-V-Ausgangsklemme des Aktors messen. Dies umfasst den Kabelwiderstand vom Verteiler zum Aktor sowie den Klemmenwiderstand des Aktors.

Bei langen Kabelstrecken (über 50 m vom Verteiler zum Aktor): Erwarteten Zs vor der Vor-Ort-Messung berechnen. Wenn der berechnete Zs sich dem maximalen Grenzwert nähert, den PE-Leiter auf 2,5 mm² oder 4 mm² vergrößern, unabhängig von der MCB-Größe.

Überprüfung der PE-Verbindung des Aktors

Einige KNX-Aktoren haben ein Metallgehäuse, das über die DIN-Schiene-Erdungsklemme PE-gebunden sein muss. Überprüfen: Aktorgehäuse → DIN-Schiene → PE-Schiene im Verteiler, Widerstand kleiner als 1 Ω.

Auch überprüfen: PE-Klemmenblock am Aktorausgang (Lastverkabelung) ist mit der PE-Schiene im Verteiler verbunden, nicht potenzialfrei. Ein häufiger Verdrahtungsfehler ist, PE nur am Verteiler anzuschließen und keinen grün-gelben PE-Leiter zum Ausgangsklemmenblock des Aktors zu führen.

Voraussichtlicher Fehlerstrom am Einspeiser

Der voraussichtliche Kurzschlussstrom (PSCC) am Einspeiser des Verteilers bestimmt die erforderliche Ausschaltleistung des Einspeise-SCPD. Dieser muss vor Ort gemessen werden – der PSCC des Netzes variiert je nach Standort und Netztopologie und kann nicht allein aus den Nennversorgungsdaten abgeleitet werden.

PSCC-Messung am Einspeiser des Schaltschranks

Instrument: Fluke 1662 (PFC function), Megger MFT1741 (PFC)
  Measures prospective fault current using loop impedance
  method — safe, non-destructive

Connection: at panel incomer terminals (before MCB)
  Requires supply to be live — coordinate with client
  Use appropriate PPE: insulated gloves, face shield

Measurements required:
  Line-to-neutral PSCC (L-N): e.g. 3.2 kA
  Line-to-line PSCC (L-L): e.g. 5.5 kA
  Use the HIGHER value (L-L is typically higher) as worst case

Actions based on result:
  PSCC ≤ MCB breaking capacity → no action required
  PSCC > MCB breaking capacity → options:
    Upgrade MCB to higher breaking capacity (B-class → H-class)
    Install HRC fuse upstream to limit fault energy
    Install MCCB with adequate breaking capacity (10–50 kA)

Record on Schedule of Test Results:
  Measured PSCC (kA) at incomer
  SCPD type and rated breaking capacity
  Result: SCPD adequate PASS / FAIL

Dokumentation des Prüfprotokolls

Das Prüfprotokoll ist das rechtliche Dokument, das alle Inbetriebnahme-Prüfergebnisse festhält. Es ist Teil des Elektroinstallationszertifikats (EIC) für Neuinstallationen oder des Elektroinstallations-Zustandsberichts (EICR) für wiederkehrende Prüfungen. Sowohl BS 7671 als auch IEC 60364-6 Anhang C legen das erforderliche Format fest.

Prüfprotokoll – erforderliche Felder

Distribution board section:
  Board reference, location, supply voltage/frequency
  Earthing arrangement: TN-C-S / TN-S / TT / IT
  PSCC at origin (kA)
  Earthing conductor size (mm²)
  Main bonding conductor sizes (mm²)

Per circuit (one row per circuit):
  Circuit reference and description (e.g. "L1 — KNX Lighting West")
  Number of points (sockets, luminaires, actuator outputs)
  Circuit type: radial / ring / spur
  Conductor cross-section: line / neutral / PE (mm²)
  Max Zs permitted (Ω) — from Table 41.1
  Earth continuity resistance (Ω)
  Insulation resistance (MΩ) between: L+N → PE
  Polarity: correct (C) / incorrect (I)
  Measured Zs (Ω) at furthest point
  RCD rated residual current I△n (mA)
  RCD measured trip time at I△n (ms)
  MCB / RCBO rating (A) and type (B/C/D)
  Overall result: PASS / FAIL

Signatures required:
  Inspection and testing engineer (name, signature, date)
  Responsible person (company, registration number)

Retention: minimum 10 years commercial, life-of-installation residential
Copies to: building owner, local authority (if required), insurer

Solutions

Technologies

Knowledge

Company