Modellierung und Aufbau eines kapazitiven Sensors zur Auskopplung von Teilentladungen (TE) an einer Kabelmuffe

Abstract:
Im Hinblick auf die weiter voranschreitende Erdverkabelung des Hoch- und Höchstspannungsnetzes ergeben sich aufgrund der steigenden Kabellängen neue Herausforderungen an die TE-Prüftechnik. Für Kabelstrecken großer Länge beeinflussen Dämpfungs-, Dispersionseffekte und die große Kabelkapazität die Sensitivität und Lokalisationsgenauigkeit der Messung. Durch eine mehrstellige TE-Messung mittels in Kabelmuffen integrierter Sensoren lässt sich die Sensitivität und Ortungsgenauigkeit eines TE-Messsystems unter der Voraussetzung einer zeitlichen Synchronisierung der einzelnen Messstellen erhöhen. In diesem Zusammenhang wird untersucht inwiefern sich ein kapazitiver Sensorbelag an einer Kabelmuffe für die Auskopplung von TE-Signalen eignet. Dies umfasst im ersten Schritt die Modellierung eines kapazitiven Sensors und im zweiten Schritt eine messtechnische Sensitivitätsbetrachtung des Sensors mithilfe eines prototypischen Aufbaus an einer Kabelmuffe im Labor.