Vor-Ort-TE-Detektion an Kabelendverschlüssen mittels Ankoppelvierpol ohne Koppelkondensator?

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Teilentladungsmessungen an Hochspannungs-Kabelstrecken dienen in erster Linie der Montagekontrolle der Kabelgarnituren. Die TE-Detektion erfolgt an den beiden Kabelendverschlüssen über je einen Ankoppelvierpol (Messimpedanz im Bereich von 50 Ohm) und falls vorhanden und zugänglich auch an den Muffen. Bei den Messungen an den Kabelendverschlüssen (KEV) wird der Vierpol in der Regel zwischen dem Kabelschirm und dem geerdeten Sockel des KEV geschaltet. Voraussetzung für eine korrekte Messung der scheinbaren Ladung nach IEC 60270 [1] und IEC 60885 [2], [3] ist, dass ein Hochspannungskoppelkondensator an den KEV angeschlossen wird. Dieser bildet für hohe Frequenzen einen Erdrückpfad mit kleiner Impedanz. Fehlt der Koppelkondensator, weil der KEV sich z.B. auf einem hohen Gerüst oder auf einem Endmast befindet, schließt sich der TE-Messkreis nur über die sehr kleine Streukapazität des KEV-Hochspannungsanschlusses gegen Erde. Dies stellt eine ausreichende Messempfindlichkeit bei Messfrequenzen im Standardbereich bis 1 MHz und die Kalibrierbarkeit des TE-Messkreises in Frage. Die mit einem Standard-TE-Erfassungssystem messbare Ladung, wurde für diesen Fall mittels Hochfrequenzersatzschaltbildern der TE-Messkreise mit und ohne Koppelkondensator theoretisch und praktisch untersucht. In Abhängigkeit der Geometrieparameter und der gewählten TE-Messfrequenz wurden die Messfehler in der scheinbaren Ladung quantifiziert, wenn kein Koppelkondensator verwendet wird. Als Messfehler wird der Unterschied in der angezeigten Ladung verstanden, die einerseits ein TE-Impuls zwischen Innenleiter und Deflektor des Kabelendverschlusses und die andererseits die Einspeisung eines Kalibratorimpulses gleicher Ladung über dem Endverschluss erzeugt. Es konnte festgestellt werden, dass im üblichen Bereich der kapazitiven und induktiven Streuimpedanzen eines KEV die Messfehler bei fehlendem Koppelkondensator innerhalb von 50 % liegen, wenn der Bandpassfilter des Teilentladungsmessgeräts im Frequenzbereich von 1 MHz bis 5 MHz eingestellt wird. Wichtig ist auch, dass die interne Kapazität des Kalibrators klein ist und 10 pF nicht übersteigt.