Untitled - Nexans
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Diagnose, Monitoring<br />
und Lebensdauer<br />
Dr. Francis Krähenbühl<br />
5<br />
Diagnosemethoden für Kabel mit Papierisolation<br />
Die Zeitschrift Electra (eine Publikation<br />
der CIGRE) hat in ihrer<br />
Ausgabe vom Februar 1996 die<br />
Ergebnisse einer Arbeitsgruppe zum<br />
Thema der Diagnosemethoden für<br />
HS-Papierkabel- und -Zubehör veröffentlicht<br />
[ 1 ]. Die dort gemachten<br />
Empfehlungen können wie folgt<br />
zusammengefasst werden :<br />
● Kontrolle des Öldruckes<br />
● Elektrische Prüfung am thermoplastischen<br />
Aussenmantel<br />
• 5 kV DC zwischen dem Metallmantel<br />
und der Erde<br />
• 1 Minute<br />
• 1mal im Jahr<br />
● Analyse der Kristallstruktur des<br />
Bleimantels<br />
• Anwendung einer geeigneten<br />
chemischen Lösung (auf<br />
der Basis von Essigsäure)<br />
• Beobachtung der Grösse der<br />
auf diese Weise festgestellten<br />
Kristalle<br />
● Analyse einer Probe der Imprägnierflüssigkeit<br />
• Tangens δ (weist auf das<br />
Vorhandensein von Wasser<br />
oder anderen polaren Verunreinigungen<br />
hin)<br />
• Spezifischer Gleichstromwiderstand<br />
(proportional zum Oxidierungsgrad)<br />
• Dielektrisches Verhalten unter<br />
Wechselspannung (gestattet<br />
das Feststellen von leitenden<br />
Partikeln)<br />
• Feuchtigkeitsgehalt<br />
• Gesamtazidität (Vorhandensein<br />
von sauren Schmutzstoffen<br />
und Zersetzungsprodukten)<br />
• Partikelgehalt (Zählung in Funktion<br />
der Grösse)<br />
• Analyse der gelösten Gase<br />
(Feststellung von im Entstehen<br />
begriffenen Fehlern und/oder<br />
Teilentladungen).<br />
Wie festzustellen ist, können die meisten<br />
dieser Analysen nur im Labor<br />
nach der Entnahme einer Probe<br />
durchgeführt werden. Dadurch<br />
werden sie genauer, jedoch sehr<br />
viel schwieriger durchzuführen,<br />
und ihre Interpretation wird wegen<br />
der Heterogenität des Milieus<br />
unsicherer. Je nach der Stelle der<br />
Probeentnahme können sich wesentliche<br />
Unterschiede ergeben.<br />
Es gibt wenige andere Verfahren,<br />
die relevante Informationen über<br />
den Zustand einer Kabelverbindung<br />
geben können. In einem Netz mit<br />
11 kV- und 6 kV-Massekabeln wurde<br />
eine Tangens δ Messkampagne<br />
durchgeführt. Insgesamt 128 Verbindungen<br />
wurden gemessen. Der tg<br />
δ und seine Änderung in Funktion<br />
der Spannung liefert zwei Informationen<br />
:<br />
1. Ein Basiswert (bei genügend<br />
niedriger Spannung) weist<br />
auf den aktuellen Zustand der<br />
Isolation hin. Ein hoher Wert<br />
bedeutet eine relativ fortgeschrittene<br />
Verschlechterung.<br />
2. Eine Erhöhung des Wertes mit<br />
der Spannung ist gleichbedeutend<br />
mit Entladungen in der<br />
Isolation. Eine starke Erhöhung<br />
dürfte einer laufenden Verschlechterung<br />
entsprechen, die<br />
kurz- oder mittelfristig zu einem<br />
Schaden führt.<br />
tg δ<br />
bei 1 kV<br />
0 1 4 7<br />
U [kV]<br />
1 Working Group 21.05,<br />
"Diagnostic methods for HV<br />
paper cables and accessories",<br />
Electra 176, (1996).<br />
tg δ<br />
[10 -3 ]<br />
≤ 5<br />
Beurteilung<br />
in Ordnung<br />
5 bis 7 zu diskutieren<br />
> 7 auszuwechseln<br />
zwischen 4 und 7 kV<br />
Δtgδ/ΔU<br />
[10 -3 /kV]<br />
≤ 3<br />
Beurteilung<br />
in Ordnung<br />
3 bis 4.5 zu diskutieren<br />
> 4.5 auszuwechseln<br />
∆tgδ<br />
∆U<br />
3
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