Einfluss der Prüfspannungsform auf das TE-Verhalten typischer Fehlstellen in Mittelspannungsgarnituren

Abstract:
Konstruktionsbedingt sind in Kabelgarnituren diverse Grenzflächen vorhanden, welche je nach Garniturentyp bei vereinzelnd auftretenden Montagefehlern unterschiedliche Risiken auf die Betriebssicherheit verursachen. Mögliche defekte in Kabelgarnituren, aufgrund von Fehlmontagen und Betriebsalterung, bilden die dominierende Schwachstelle in Kabelsystemen. Sehr häufig werden die Ausfälle der Schwachstellen durch Teilentladungen in Hohlräumen oder an Grenzflächen verursacht. Internationale Statistiken zeigen, dass Betriebsstörungen bei Papier-Massekabeln zu ca. 80 % und bei VPE-Kabeln der 2. Generation größer 90 % durch Teilentladungsfehlstellen in Garnituren verursacht werden. In den letzten 10 bis 15 Jahren etablierten sich verschiedene Prüf- und Diagnosespannungsformen, welche auch zur Teilentladungsdiagnose verwendet werden. Diese Prüfspannungen variieren in Prüffrequenz und damit im Spannungsgradienten dU/dt, sowie in der eigentlichen Kurvenform. Für Mittelspannungskabel sind die 0,1 Hz VLF Sinus, 0,1 Hz VLF CR (Cosinus Rechteck) und gedämpfte Wechselspannung (DAC) erprobte und akzeptierte Spannungsformen. Für die Prüfung von Hochspannungskabeln wird heute maßgeblich kontinuierliche Wechselspannung (Resonanztechnik) benutzt. Der Beitrag beschreibt das zum Teil sehr unterschiedliche Teilentladungsverhalten von typischen Defekten in Mittelspannungsgarnituren bei den unterschiedlichen Prüfspannungsformen. Dabei werden neben Beispielen von künstlichen Fehlstellenanordnungen auch reale Teilentladungsdefekte, wie sie in betriebsgealterten Kabelgarnituren auftreten, diskutiert.