Teilentladungsmessung
Mit Hilfe einer Teilentladungsmessung (partial discharge measurement PD) kann auf einfache und schnelle Weise der Alterungszustand von Mittelspannungskabeln und deren Garnituren bestimmt werden.
Während eine VLF Kabelprüfung nur eine „Ja-Nein-Aussage“ über die Funktionstüchtigkeit eines Kabels liefert, kann durch eine Teilentladungsmessung eine Aussage über die weitere Betriebszuverlässigkeit getroffen werden.
Dadurch wird eine Qualifizierung der Kabel und Garnituren in Kategorien „neu“, „stark gealtert“ und „defekt“ möglich und es lassen sich Wartungs- und Reparaturmaßnahmen bereits im Vorfeld planen und organisieren.
Das Prinzip der Teilentladungsmessung
Störstellen in der Isolierung wie beispielsweise Hohlräume, Fremdeinschlüsse im Kunststoff, mechanische Unregelmäßigkeiten an der Grenzschicht oder Verunreinigungen in den Leitschichten können zu bleibenden Entladungskanälen führen.
Diese Entladungskanäle in der Isolierung werden auch electrical trees genannt und sind unter Treeing in der Isolierung beschrieben.
Entlang von electrical trees und Beschädigungen in der Isolierung kommt es zum elektrischen Teildurchschlag im Isoliersystem – auch Teilentladung genannt.
Bei einer solchen Teilentladung wird also nur ein begrenzter Bereich der gesamten Isolierstrecke überbrückt.
Systeme zur Teilentladungsmessung bei 50 Hz Betriebsfrequenz sind groß, schwer und teuer und werden in Regel nur von Kabelherstellern eingesetzt.
Wirtschaftlicher und für die mobile Diagnose praktikabler ist der Einsatz einer sinusförmigen 0.1 Hz VLF (very low frequency) Wechselspannung.
Die auftretenden Teilentladungen lassen sich bei dieser Frequenz mit einer einfachen Anordnung und unter geringen Kosten sehr effizient messen.
Weiters kann sichergestellt werden, dass der Prüfling im Verlauf der Teilentladungsmessung keine Schädigung erfährt.
Durch Vergleich der Messwerte mit den Daten desselben Kabels bei der Betriebsabnahme-Prüfung kann die Klassifizierung (neu, stark gealtert, defekt) vorgenommen werden.
Anwendungsgebiete der Teilentladungsmessung
Die Methode ist anwendbar für Mittelspannungskabel und deren Garnituren mit unterschiedlichen Isolierstoffen, wie:
- XLPE (VPE)
- PE
- Papier-Masse-Kabel
Neben der Kabeldiagnose wird die Teilentladungsmessung auch zur Beurteilung folgender Anlagen eingesetzt:
- Rotierende Maschinen
- Transformatoren
- Gasisolierte Schaltanlagen (GIS)
Wie auch die VLF Kabelprüfung hat die Teilentladungsmessung Einzug in alle weltweit gängigen Prüfstandards gehalten. (DIN VDE 0276, IEEE 400.2 und IEEE 400.3, CENELEC, HD620 S1, NEN 3620, SANS 10198, IEC 60060.3)
Teilentladungsmessung mit b2hv Systemen
Partner aus den b2hv Gerätefamilien HVA und PD bilden Systeme zur Teilentladungsmessung mit Spannungen bis 90 kV peak.
HVA Geräte
- HVA28 TD VLF Hochspannungsgenerator bis 28 kV (NEU)
- HVA34 Hochspannungsgenerator bis 34 kV
- HVA30-5 Hochspannungsgenerator für hohe Ströme
- HVA60 Hochspannungsgenerator bis 62kV
- HVA90 Hochspannungsgenerator bis 90kV
können mit PD Geräten kombiniert werden
- PD30 Teilentladungsmessung bis 33kV
- PD60 Teilentladungsmessung bis 62kV
- PD90 Teilentladungsmessung bis 90kV
Somit können z.B. bereits vorhandene Hochspannungsgeneratoren zu Teilentladungs-Messsystemen ausgebaut oder aber mehrere HVA-Geräte mit nur einem PD-System nachgerüstet werden.
Die portablen Systeme zur Kabeldiagnose sind kompakt und aufgrund ihres geringen Gewichts für den mobilen Einsatz bestens geeignet.
Die PD-Systeme zur Teilentladungsmessung von b2hv erfüllen alle wichtigen Prüfstandards und können daher weltweit eingesetzt werden.