Simulative Nachbildung eines Radialfeldkabels zur Bewertung der Eingangsimpedanz

Konferenz: Diagnostik elektrischer Betriebsmittel 2014 - Beiträge der 6. ETG-Fachtagung
25.11.2014 - 26.11.2014 in Berlin, Deutschland

Tagungsband: Diagnostik elektrischer Betriebsmittel 2014

Seiten: 6Sprache: DeutschTyp: PDF

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Autoren:
Maier, Tobias; Leibfried, Thomas (Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Elektroenergiesysteme und Hochspannungstechnik (IEH), Karlsruhe, Deutschland)

Inhalt:
Die diagnostische Bewertung der Eingangsimpedanz eines Energiekabels mit Abschlussimpedanz, bei verschiedenen Frequenzen, findet z.B. bereits in der Line Resonance Analysis (LIRA) ihre Anwendung. Da aber das dort verwendete Bewertungsverfahren noch Fragen hinsichtlich der verwendeten Algorithmen und genauen Funktion unbeantwortet lässt, sind in Bezug auf diese Fragestellungen weitere Grundlagen zu ermitteln. Aufgrund dessen wird in dieser Ausarbeitung ein mögliches Simulationsmodell vorgestellt, welches eine Kabelstrecke mit einer Fehlerstelle nachbildet und somit verschiedenen Untersuchungen bezüglich mathematischer Auswertungsverfahren, Fehlerstellengröße und Ortung erlauben soll. Das hierfür erstellte Modell soll ein Energiekabel wiedergeben, wobei aus messtechnischen Gründen das Modell zunächst auf ein Koaxialkabel vereinfacht ist. Dies ist einer schnelleren Modifikation von Fehlerstellen auf simulativer und realer Ebene sowie einer einfacheren messtechnischen Aufnahme der Messsignale geschuldet. Die hierdurch bedingten Vernachlässigungen, wie die der leitfähigen Schichten, sind aufgrund der vorläufigen Untersuchungen zu vertreten, da bei der späteren Bewertung eine Aussage über Fehlerstellen im Isoliermedium oder Verschiebungen des Aufbaus getroffen werden sollen. Hinsichtlich der Bewertung der Eingangsimpedanz über einem breiten Frequenzspektrum, fällt der Ermittlung der Kabelparameter (R‘, L‘, C‘ und G‘) eine gesonderte Rolle zu, da diese vom Skin-Effekt und dem jeweiligen Isolierme-dium abhängig sind. Deshalb wurde der Simulationsaufbau bezüglich der Ermittlung der Leitungsparameter für Radial-feldkabel möglichst exakt nachgebildet, da bereits kleine Simulationsungenauigkeiten, bei späteren Vergleichsmessungen mit realen Kabelstrecken, Differenzen ergeben können. Zur Verifizierung der Simulation wird eine entsprechende Kabelstrecke mit verschiedenen Messgeräten vermessen, wodurch ein realitätsnaher Aufbau der Simulation sichergestellt wird.