Beurteilung von erdverlegten Muffen in Hochspannungskabelsystemen mittels Mantelspannungsprüfung

Abstract:
Ein Übertragungsnetzbetreiber beurteilt die Integrität eines Kabelsystems inklusive vergrabener Muffen mittels einer Messung des DC-Widerstandes zwischen Schirm und Erde. Eine solche Prüfung ist weder für die Inbetriebnahme nach IEC-Normen noch als Überprüfung während des Betriebes vorgeschrieben. Im untersuchten Fall werden die gemessenen Werte als zu gering eingestuft (< 100 MOmega), obwohl auch wiederholte Mantelspannungsprüfungen bestanden werden. Untersuchungen vor Ort haben gezeigt, dass die Widerstandswerte im Wesentlichen durch die Muffen bestimmt werden. Ähnliche Widerstandswerte wurden bei erfolgreich, nach Annex G/IEC 60840 durchgeführten Typenprüfungen, gemessen. FEM Simulationen bestätigen zudem, dass der Widerstand von einer Vergussmasse bestimmt wird, die vor eindringender Feuchtigkeit und mechanischen Beeinflussungen schützt. Der spezifische Volumenwiderstand dieser Vergussmasse weist eine Abhängigkeit von der Temperatur, der Prüfspannung und der Prüflingsform selbst auf. Dagegen sind sowohl die Durchschlagsfestigkeit und der Widerstandswert selbst sehr temperaturstabil. Die Untersuchungen haben gezeigt, dass die Messung des DC-Widerstandes zwischen dem Schirm und der Erde eine nur unzureichende Beurteilung des Kabelsystems erlauben, wenn dieses vergrabene Muffen enthält. Vor allem besteht ein Risiko, dass Beschädigungen unter Umständen nicht entdeckt werden. Es wird daher empfohlen, Mantelspannungsprüfungen durchzuführen, wenn der Zustand der Strecke beurteilt werden soll.