Prüftechniken zur Vorortprüfung von extrudierten Hochspannungs-Kabeln (AC / DC) gemäß IEC-Standards und CIGRE-Empfehlun

Inhalt:
Der Bedarf und die Anforderungen an die Prüftechnik und die Prüfprozesse zur Vorortprüfung von Hochspannungskabel, sei es nach der Inbetriebnahme oder nach einer Reparatur (z.B. nach dem Setzen einer Kabelmuffe) steigt weiter kontinuierlich an. Zusätzlich erhöhen sich neben den erforderlichen Prüfspannungen auch die zu prüfenden Kabellängen. In diesem Zusammenhang wird auch in Deutschland der Anteil an DC-Kabelsystemen infolge von Offshore-Windanlagen weiter zunehmen. Im Vergleich zur Routineprüfung im Werk sind die Anforderungen an die Prüfspannungen und Prozesse vor Ort etwas abgeschwächt, z.B. sind weiter gefasste Prüffrequenzen und Prüfpegel erlaubt. Zur Prüfung von AC-Kabel gibt es detaillierte Anforderungen in den entsprechenden Standards, z.B. IEC 62067 und IEC 60840. Bei einem DC-Kabel sieht dies aus verschiedenen Gründen etwas anders aus, d.h. speziell zur Vorort-Prüfung gibt es bezüglich der dielektrischen Prüfung nur „minimale“ Vorgaben. Hier dient vor allem die CIGRE-Empfehlung (TB 496) als Basis zur Durchführung der entsprechenden Prüfungen. In diesem Beitrag sollen die unterschiedlichen Prüftechniken, mit Schwerpunkt auf AC (10 - 300 Hz) und DC vorgestellt werden, die sich sowohl zur Vorortprüfung als auch zur Diagnostik von AC- und DC-Hochspannungskabeln eignen. Es wird auf die Unterschiede bei der Prüfung von AC- und DC-Kabeln eingegangen, die infolge des unterschiedlichen Kabeldesign und des Feldstärkeverlaufes (kapazitiv bzw. ohmsch gesteuert) zu beachten sind. Zusätzlich haben die Leitfähigkeit, der radiale Temperaturgradient, die Prüfdauer und die Spannungsform einen großen Einfluss auf den radialen Feldstärkeverlauf und auf das Teilentladungsverhalten. Abschließend wird ein Beispiel zur Prüfung eines langen AC-Kabels (Land- und Seekabel) vorgestellt. Mögliche Grenzen der jetzigen Technologien werden aufgezeigt (z.B. die maximal prüfbare Kabellängen) und wie diese etwas verschoben bzw. vergrößert werden könnten.