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Teilentladungsprüfung
RuiDu Mechanical: Ihr zuverlässiger Lieferant für Teilentladungsmessgeräte!
RuiDu Mechanical and Electrical (Shanghai) Co., Ltd. ist ein weltweit führender Hersteller von Prüfgeräten für die Leistungselektronik und Anbieter von Systemlösungen. Unser Unternehmen wurde 2014 gegründet. Zu unseren Hauptprodukten zählen Umspannwerkstransformatoren, Hochspannungsschalter, Transformatoren, Blitzableiter, Batterien, Kabelfehlerdetektoren, Relais-Schutzeinrichtungen, Isolationsspannungsprüfgeräte, Transformatoröl-Einspritzanlagen usw. Unser Werk erstreckt sich über eine Fläche von mehr als 50,000 Quadratmetern, verfügt über sechs Produktionslinien und beschäftigt über 200 Mitarbeiter. Wir vertreiben unsere Produkte in über 120 Ländern und Regionen. Darüber hinaus bieten wir Unterstützung bei der Serienfertigung, Kalibrierung und Prüfung der Geräte direkt beim Kunden sowie Reparaturanleitungen für unsere Produkte an.
Reiche Erfahrene
Unser Team verfügt über mehr als 10 Jahre Erfahrung in der Branche und bietet Kunden konforme, qualitativ hochwertige Ausrüstung. Zudem pflegen wir eine freundschaftliche Zusammenarbeit mit Partnern wie Kenya Power, UETCL, TCN, EVN, PLN, NGCP und CFE.
Breite Produktpalette
Unser breites Produktsortiment umfasst Digitalmultimeter, Leistungsanalysatoren, Wärmebildkameras, Isolationswiderstandsmessgeräte, Zubehör und integrierte Testsysteme. Diese Testgeräte lassen sich problemlos in verschiedenste elektrische und elektromechanische Systeme integrieren.
Beste Qualität
Unsere Produktionswerkstätten werden professionell bewertet, entwickelt und validiert, sind mit einer Reihe von Analyseinstrumenten ausgestattet und alle Produkte verfügen über internationale ISO 9000-, IEC- und CE-Zertifizierungen.
Individueller Service
Entsprechend Ihren Nutzungsanforderungen steht Ihnen unser Team rund um die Uhr online zur Verfügung, um Sie ausführlich zu beraten und Ihnen einen Kundendienst sowie kundenspezifische OEM- und ODM-Produkte anzubieten.
Was ist ein Teilentladungstester?
Teilentladungen sind „lokalisierte elektrische Entladungen, die die Isolation zwischen Leitern nur teilweise überbrücken“. Sie entstehen durch lokale elektrische Spannungskonzentrationen entweder innerhalb der Isolation (interne Teilentladungen) oder an deren Oberfläche (Oberflächen-Teilentladungen). Teilentladungsprüfgeräte, auch TE-Prüfmaschinen genannt, werden zunehmend eingesetzt, um die Belastbarkeit der Isolationsbarriere gegenüber einer über die Lebensdauer des Bauteils auftretenden, wiederholten Spitzenspannung (Urp) zu bewerten und die Nennspannung des Bauteils zu bestimmen. Zur Detektion von Teilentladungen werden verschiedene Methoden verwendet, darunter die Detektion von Schall-, Licht- und Hochfrequenzsignalen (HF) sowie die Wechselstrom-Hochspannungsprüfung (AC-Hochspannungsprüfung).
Merkmale des Teilentladungstesters
Präzise Messung
Unser Teilentladungsdetektor ist mit Funktionen zur Wechselspannungsprüfung und Teilentladungserkennung ausgestattet. Er verfügt über zwei Messbereiche von 200 pC und 2000 pC und kann Ladungen von 1 pC bis 2000 pC mit einer optimalen Auflösung von 0.1 pC messen.
Einfach zu integrieren
Diese Detektoren sind kompakt, verfügen über synchronisierte Spannungsausgangsfunktionen, um hohe Spannungsdifferenzen zwischen benachbarten Enden zu vermeiden, und lassen sich problemlos in Produktionslinien oder automatisierte Prozesse integrieren, um Platz zu sparen.
Daten löschen
Sie sind mit einem HD-Display ausgestattet, und die Messergebnisse werden nach der Messung visuell auf dem Bildschirm angezeigt, was die Bewertung und Analyse von Mikroentladungsphänomenen in hochisolierenden Objekten erleichtert.
Flüssig laufen
Diese Prüfgeräte verfügen über eine Überschlagserkennungsfunktion, die Überschläge durch Überwachung der Änderungsrate der Prüfspannung oder des Leckstroms erkennt. Dadurch kann das Auftreten von verkohlten Leiterbahnen oder Beschädigungen in der Isolierschicht von Kabeln oder anderen Leitern vermieden werden.
Arten der Teilentladung
01/ Corona-Entlassung
Diese häufige Form der Teilentladung tritt auf, wenn sich die Entladung direkt von der scharfen Oberfläche des Leiters in die Luft ausbreitet. (Dadurch werden die Geräusche und Hochfrequenzemissionen verursacht.) Aus Sicht der Sach- und Sicherheitsbedenken ist Koronaentladung normalerweise unbedenklich.
02/ Lichtbogenentladung
Ein Lichtbogen ist eine lang anhaltende elektrische Entladung, die durch den elektrischen Durchschlag eines Gases entsteht. Plasma entsteht, wenn Strom durch Luft oder ein anderes normalerweise nichtleitendes Medium fließt.
03/ Oberflächenentladung
Wenn sich Entladungen entlang der Oberfläche einer Isolierung ausbreiten, spricht man von Oberflächenentladungen oder Kriechströmen. Sie zählen zu den zerstörerischsten Arten von Teilentladungen. Verschmutzungen und Witterungseinflüsse auf der Isolieroberfläche sind die beiden häufigsten Ursachen für Oberflächenentladungen. In Mittel- und Hochspannungsanlagen tritt diese Art von Entladung bei Isolationsfehlern auf, die üblicherweise durch hohe Luftfeuchtigkeit oder mangelhafte Wartung verursacht werden. Auch das Eindringen von Feuchtigkeit ist eine häufige Ursache für Oberflächenentladungen.
04/ Leerraum (interne Entladung)
Dies wird meist durch einen Defekt in der Isolierung von Kabeln, Durchführungen, GIS-Verbindungen usw. verursacht. Entladungen im Hohlraum sind äußerst schädlich für die Isolierung und breiten sich typischerweise so lange aus, bis sie zum vollständigen Ausfall führen.
05/ Schwebende Elektrode / Schwebendes Potenzial
Teilentladungen treten auf, wenn sich ein ungeerdeter Leiter im elektrischen Feld zwischen Leiter und Erde (oder zwischen Phasen) befindet. Dies ist die häufigste Art von Teilentladungen. Im Allgemeinen eignen sich UHF-Antennen, TEV-Sensoren und HFCT zur Erkennung dieser Art von Teilentladungen.
06/ Partikelaustrag / Schwebende Partikel
Leitfähige Partikel können flüssige Dielektrika wie Öl oder SF6-Gas verunreinigen. Partikel-Teilentladungen treten am häufigsten in SF6-Gaskammern auf. Für diese Art von Teilentladungen sind UHF-Sensoren besonders geeignet. Die Analyse erfolgt daher im Ultraschall-Impuls-Timing-Modus.
Wie wirkt sich Teilentladung auf Kabelsysteme aus?
●Die überwiegende Mehrheit der Teilentladungen tritt nicht ständig auf, sondern dann, wenn die Spannung des Kabelsystems die „Einschaltspannung“ der Teilentladungsstelle (die sogenannte Teilentladungs-Einsatzspannung oder PDIV) überschreitet.
●Spannungsspitzen im Stromkabelsystem (verursacht durch Schaltvorgänge, Blitzeinschläge usw.) können dazu führen, dass die Kabelspannung kurzzeitig den PDIV-Wert überschreitet, was zu einem Ausbruch von Teilentladungen und zur Erosion der Kabel- oder Zubehörisolierung führt.
●Die Teilentladungsaktivität wird so lange andauern, bis die Kabelspannung unter die „Abschaltspannung“ der Teilentladungsstelle (die sogenannte Teilentladungslöschspannung oder PDEV) fällt.
●Jedes Auftreten von PD-Aktivität wird den Standort weiter degradieren, wodurch PDIV und PDEV abnehmen.
●Sobald die PDEV unter die normale Betriebsspannung des Kabelsystems fällt, setzen sich die PD-Aktivität und die damit verbundene Isolationserosion unbegrenzt fort (es sei denn, das Kabel wird vom Stromnetz getrennt).
●Ab diesem Zeitpunkt ist mit einem Ausfall des Kabelsystems in kurzer Zeit zu rechnen.
Arten von Teilentladungsprüfgeräten
Offline-Teilentladungsprüfgerät
Die Offline-Teilentladungsprüfung wird durchgeführt, indem das Gerät außer Betrieb genommen und mit einer Prüfspannungsquelle (Hochspannungsquelle) versorgt wird. Das Teilentladungsmessgerät wird mit dem Prüfling (DUT) verbunden und ermöglicht dessen Analyse unter verschiedenen Belastungsniveaus. Bei einer Offline-Teilentladungsprüfung wird ein Stromkreis getrennt und anschließend mit einem Niederfrequenz-Prüfgerät geprüft. Dies erlaubt es dem Anwender, die Reaktion des Kabelsystems auf ein bestimmtes Belastungsniveau zu messen.
Fest montierte Sensoren
Fest installierte Sensoren dienen der Korrosionsüberwachung. Sie verfügen über Kabel, die von einem schwer zugänglichen Bereich zu einer Anschlussdose oder einem Kabelendverteilerkasten führen. Sie können auch für Teilentladungsprüfungen (TE-Prüfungen) eingesetzt werden, die für die Instandhaltung elektrischer Anlagen wichtig sind.
Ultraschall-Teilentladungstester
Eine Ultraschall-Kontaktsonde ist ein Gerät zur Erkennung und Lokalisierung von Teilentladungen in flüssigen Dielektrika. Zu diesen Dielektrika gehören Öl- und SF6-Gasbehälter. Dieses Verfahren wird auch als „In-Tank“-Prüfung bezeichnet. Die Teilentladungen erzeugen hochfrequente Töne, die vom Ultraschallgerät erfasst und in hörbare Frequenzen umgewandelt werden können, die über Kopfhörer wahrgenommen werden können.
PD-Vermesser
Ein Teilentladungsmessgerät ist ein Handgerät zur Erkennung von Teilentladungen in Mittelspannungskabeln. Teilentladungsmessungen helfen Unternehmen, die Qualität der Systemisolierung und deren Auswirkungen auf die Funktionsfähigkeit ihrer Anlagen zu beurteilen. Typischerweise weisen nur 5 bis 10 Prozent der Mittel- und Hochspannungsanlagen signifikante Teilentladungsaktivität auf.
PD-Scan
Der PD Scan ist ein handliches Online-Gerät zur Erkennung von Teilentladungen (TE) in Mittel- und Hochspannungssystemen. TE ist ein Indikator für beginnende Isolationsfehler. Sie tritt auf, wenn ein kleiner Isolationsbereich in einer Hochspannungsumgebung aufgrund elektrischer Belastung durchschlägt. Solche Defekte erfordern nicht nur kostspielige Reparaturen, sondern können auch zum Ausfall ganzer Netzabschnitte mit entsprechenden Folgen führen.
Verfügbare Prüfverfahren für Teilentladungen
Bei der Erkennung von Teilentladungen in Mittel- und Hochspannungsschaltanlagen, Stromschienen, Kabeln usw. ist es wesentlich einfacher, dies im laufenden Betrieb und ohne Eingriff in die Stromversorgung zu tun. Die praktikabelsten Methoden basieren auf der Erfassung von Signalen unterschiedlicher Frequenz. Durch die Kombination verschiedener Sensoren lassen sich unterschiedliche Teilentladungsarten leicht identifizieren.
Ultraschallverfahren
Sie eignen sich besonders gut zur Erkennung von Oberflächen- und Korona-Teilentladungen. Die akustischen Emissionen von Teilentladungen liegen normalerweise in einem für das menschliche Ohr zu hohen Frequenzbereich, also im Ultraschall. Mit zunehmender TE sinkt die Frequenz mitunter in den hörbaren Bereich. Die empfindlichste Methode zur Detektion von Teilentladungen ist die Verwendung eines Luftschallmikrofons, sofern ein Luftweg zwischen der Quelle und dem Mikrofon besteht. Für geschlossene Räume können Kontakt-Ultraschallsensoren eingesetzt werden.
Teilentladungen erzeugen transiente Erdspannungen (TEV) – hochfrequente elektromagnetische Impulse.
TEV-Verfahren eignen sich besonders gut zur Erkennung interner Teilentladungen. TEV-Signale breiten sich über die Innenflächen von Schaltanlagen aus und treten durch Öffnungen im Metallgehäuse, z. B. Dichtungen, nach außen aus. Teilentladungsaktivität lässt sich erfassen, indem ein TEV-Sensor an der Außenseite der Schaltanlage angebracht wird, um diese Impulse zu messen.
UHF
Es eignet sich ideal als berührungsloses Detektionsverfahren für elektromagnetische Teilentladungssignale in offenen Schaltanlagen, Kabelsystemen und Verteilungsnetzen.
HFCT/RFCT Online-Kabelprüfung
Dies kann mithilfe von Hochfrequenz-Stromwandlern (HFCT) oder Hochfrequenz-Stromwandlern (RFCT) in Testsystemen erfolgen, die Teilentladungsimpulse messen, welche über eine externe Kabelerdung abgeleitet werden. Der Vorteil besteht darin, dass das Kabel in Betrieb bleiben kann und der Test im Vergleich zu einem Offline-Test schnell und ressourcenschonend durchgeführt werden kann.
Wie lässt sich eine Teilentladung vermeiden?
Schlüsselrollen für Design, Materialien und Verarbeitung
Unter normalen Betriebsbedingungen widersteht das Isolationssystem während der gesamten Lebensdauer des Geräts den Teilentladungen (TE). Regelmäßige Wartungsarbeiten sind jedoch erforderlich, um die TE zu minimieren. Das Isolationssystem spielt zusammen mit der Qualität der Konstruktion und Verarbeitung sowie der Materialauswahl eine zentrale Rolle für das Ausmaß und die Auswirkungen der TE-Aktivität. Daher muss der erste Schritt zur Vermeidung von TE bereits vor der Bestellung des Motors oder Generators erfolgen.
Erkennung und Messung von PD
In den meisten Fällen ist die Messung von Teilentladungen (TE) sinnvoll, da sie Probleme aufdecken kann, die sonst schwer zu erkennen wären. Einzelne TE-Messungen sind jedoch bekanntermaßen schwer auszuwerten. Eine bessere Option sind regelmäßige Messungen, beginnend mit einer Fingerabdruckmessung der neuen Wicklung, um Trenddaten zu erhalten.
Manche Anlagen bevorzugen einen umfassenderen Ansatz anstelle der alleinigen Teilentladungsmessung. Wir messen die Teilentladung zusammen mit einer Reihe weiterer Messwerte, um die verbleibende Lebensdauer der Statorwicklungsisolierung zu beurteilen. Zusätzlich empfiehlt es sich, Sichtprüfungen durchzuführen.
Folgende Fragen müssen geklärt werden: Wird die Teilentladung gemessen, und wenn ja, wird dies vom Werkspersonal oder von externen Auftragnehmern durchgeführt? Welche Methode wird angewendet? Und werden zusätzliche Bewertungen und Inspektionen durchgeführt?
Diese Fragen müssen frühzeitig beantwortet werden, da die Teilentladungsmessung Investitionen und möglicherweise auch spezielle Hardware erfordert.
Niedrige PD-Werte festlegen
Für Anlagen, die nicht in die Teilentladungsüberwachung investieren möchten, bietet sich ein Motor oder Generator mit verlängerter Lebensdauer an. Zuverlässige Hersteller gewährleisten zwar, dass ihre Standardprodukte Teilentladungen standhalten, doch unsere optimierten Produkte wie Motoren und Generatoren bieten eine zusätzliche Sicherheitsreserve und längere Lebensdauer.
Im Gegensatz dazu empfehlen wir nicht, im Beschaffungsprozess niedrige Teilentladungspegel vorzugeben. Dies führt unweigerlich zu höheren Kosten und erzielt oft nicht die gewünschten Ergebnisse. Der Grund dafür ist, dass kein direkter Zusammenhang zwischen der Teilentladungsgröße und der Lebensdauer der Isolierung besteht. Bei einem bestimmten Motor oder Generator ist es durchaus möglich, dass die elektrische Belastung nicht der Hauptfaktor für die Alterung der Isolierung ist.
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FAQ
F: Welchen Zweck hat die Teilentladungsprüfung?
A: Daher werden Teilentladungsprüfungen zunehmend eingesetzt, um die Fähigkeit der Isolationsbarriere zu bewerten, einer über die Lebensdauer des Bauteils angelegten, wiederholten Spitzenspannung (Urp) standzuhalten und um eine Nennspannung für das Bauteil festzulegen.
F: Ist die Teilentladungsprüfung zerstörend?
A: Es handelt sich um eine zerstörungsfreie Prüfung, bei der keine Überspannungen verwendet werden, die die Geräte beschädigen könnten. Online-Teilentladungsprüfungen sind im Vergleich zu Offline-Prüfungen, die eine Unterbrechung des Betriebs und der Produktion erfordern, relativ kostengünstig.
F: Was ist ein Teilentladungsdetektor?
A: Der Teilentladungsdetektor ist hochempfindlich gegenüber den durch Kriechströme erzeugten Ultraschallemissionen und ermöglicht die Erkennung des Beginns vor dem Isolationsversagen.
F: Welche Defekte führen zu Teilentladungen?
A: Alles, was zu einer lokalen Erhöhung dieser Spannung führt, kann Teilentladungen auslösen: Fehlstellen in der Isolierung. Beschädigungen des Kabels durch das Verfüllmaterial. Vorsprünge wie Nägel, Reißzwecken oder andere Gegenstände.
F: Worin besteht der Unterschied zwischen dem tan-Delta-Test und dem Teilentladungstest?
A: Mithilfe einer VLF-Spannungsquelle können Tan-Delta- (TD) und Teilentladungsmessungen (TE) gleichzeitig durchgeführt werden. Die TD-Messung ist eine zerstörungsfreie, integrierte Prüfung zur Beurteilung des Gesamtzustands des Kabels, während die TE-Messung zur Lokalisierung von Defekten dient, die elektrische Entladungen verursachen.
F: Wie funktioniert die Teilentladungsüberwachung?
A: Die empfindlichste Methode zur Detektion von Teilentladungen (TE) ist die Verwendung eines luftgetragenen Ultraschallmikrofons, sofern ein Luftweg zwischen der Quelle und dem Mikrofon besteht. Für geschlossene Räume können Kontakt-Ultraschallsensoren eingesetzt werden. – Teilentladungen erzeugen transiente Erdspannungen (TEV) – hochfrequente elektromagnetische Impulse.
F: Ist Koronaentladung dasselbe wie Teilentladung?
A: Wie die Teilentladung ist auch die Koronaentladung eine elektrische Entladung, die ein Dielektrikum nicht vollständig überbrückt. Der Begriff Korona beschreibt jedoch nur eine ganz bestimmte Art von Entladung – die Ionisierung von Gas, das eine Oberfläche mit hohem elektrischem Potenzial umgibt.
F: Wie lässt sich eine Teilentladung verhindern?
A: Die Wahl eines renommierten Herstellers mit nachweislicher Qualität und Expertise ist der beste Weg, um Probleme mit Teilentladungen zu vermeiden. Immer mehr Kraftwerke fordern bei der Spezifizierung von Hochspannungsmotoren und -generatoren niedrige Teilentladungswerte.
F: Wie führt man eine Teilentladungsprüfung durch?
A: Bei der Prüfung von Kabeln auf Teilentladungen wird eine Spannung angelegt, die Teilentladungen begünstigt, und anschließend werden die Entladungsstromimpulse direkt oder indirekt gemessen. Die Messung des Verlustfaktors (tan δ) erfordert eine Trennung von nicht zu prüfenden Geräten und muss daher offline durchgeführt werden.
F: Welcher Wert für die Teilentladung ist zulässig?
A: Normalerweise geht man davon aus, dass eine Teilentladung unter 10 pC keine Schäden am Isoliermaterial verursacht. Die Teilentladungsprüfung ist eine sogenannte zerstörungsfreie Prüfung. Das bedeutet, dass das Prüfobjekt nicht beschädigt wird, solange keine hohen Teilentladungen auftreten.
F: Worin besteht der Unterschied zwischen einer vollständigen und einer teilweisen Entladung?
A: Vollständige Entlastung: Antrag auf Freigabe der Sicherheiten, da das AMP-Darlehen zurückgezahlt wird (oder wurde). Teilweise Entlastung: Antrag auf Freigabe einer der Sicherheiten eines AMP-Darlehens, wenn mehrere Immobilien als Sicherheiten für das Darlehen dienen.
F: Wo treten Teilentladungen auf?
A: Teilentladungen können in gasförmigen, flüssigen oder festen Isoliermedien auftreten. Sie entstehen häufig in Gaseinschlüssen, beispielsweise in Hohlräumen von Epoxidharzisolierungen oder in Blasen im Transformatorenöl. Anhaltende Teilentladungen können die Isolierung angreifen und schließlich zu einem Isolationsdurchschlag führen.
F: Wie klingt eine Teilentladung?
A: Teilentladungen oder Kriechströme treten auf, wenn ein schwacher Strompfad über einen Isolator gegen Erde fließt. Dabei baut sich Spannung auf und entlädt sich, was knallende Geräusche verursacht. Die Entladungsspitzen entsprechen den knallenden Geräuschen und treten zeitlich nicht gleichmäßig auf.
F: Was ist Teilentladung bei niedriger Spannung?
A: Teilentladungen treten auf, wenn die Durchschlagsfeldstärke des Dielektrikums aufgrund von Schwankungen der lokalen Feldstärke oder des lokalen Spannungswiderstands lokal überschritten wird, was zu einem teilweisen Durchschlag des Isolationssystems führt.
F: Was ist eine Teilentladungsprüfung an Hochspannungskabeln?
A: Teilentladungen in Kabeln entstehen durch kleine Isolationsfehler. Sie verursachen eine Entladung über einen Teil, aber nicht die gesamte Isolation zwischen den Leitern. Ziel der Teilentladungsprüfung von Mittel- und Hochspannungskabeln ist es, diese Entladung zu erkennen, bevor es zu einem Überschlag und einem katastrophalen Ausfall kommt.
F: Was ist die Mindestspannung, die zum Entladen einer Batterie erforderlich ist?
A: Fakt ist, dass jede Blei-Säure-Batterie, egal ob Gel-, AGM- oder Nassbatterie (z. B. DCB), bei 11.6 Volt abgeschaltet werden sollte. Andernfalls steigt das Risiko einer Beschädigung der Batterie, und bei zu starker Entladung kann sie sogar zerstört werden.
F: Welche drei Stoffe werden von einer Teilentladungsstelle freigesetzt?
A: Teilentladungen geben Energie in verschiedenen Formen ab, darunter elektromagnetische, gasförmige und akustische, sodass es mehrere Möglichkeiten gibt, sie bei ihrem Vorhandensein zu erkennen.
F: Warum sind Teilentladungen schlecht?
A: Teilentladungen mögen zwar gering sein, führen aber mit der Zeit zu einer Verschlechterung der Isolierung, was letztendlich zum Ausfall führt. Wird dies nicht behoben, kann ein Isolationsausfall nicht nur zu Versorgungsunterbrechungen bei Prozessen oder Kunden führen, sondern auch Mitarbeiter gefährden.
F: Warum ist die Teilentladungsprüfung wichtig?
A: Diese vorausschauenden Diagnoseverfahren helfen Unternehmen, Investitionen in Kapital und Instandhaltung vor einem unerwarteten Ausfall zu priorisieren. Die Ergebnisse von Teilentladungsprüfungen können dazu beitragen, die zukünftige Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit kritischer Anlagen vorherzusagen, darunter: Kabel, Spleiße und Anschlüsse; Leistungstransformatoren und Durchführungen.