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Neue Hochspannungshalle für Prüfund Diagnoseanlagen in Radeburg
bei Dresden eröffnet.
Mehr zur Prüfmöglichkeit
mit bis zu 600 kV
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Magazin für die Energiewirtschaft – Neues aus der Mess- und Prüftechnik.
Alles steht und fällt
mit dem Netz!
N-ERGIE maßgeblich an Entwicklung und
Bau eines Impedanzmessgeräts beteiligt
N-ERGIE Service GmbH
Kathrin Kowalzik
Über 40.000 Photovoltaik-Anlagen gibt es im Netzgebiet der N-ERGIE – und es werden immer mehr. Fast
täglich stellt sich also die Frage: Kann das jeweilige
bestehende Ortsnetz noch einen neuen Einspeiser
aufnehmen oder muss es ausgebaut werden, um die
Netzstabilität zu gewährleisten?
„Mit unserem Netzimpedanzmessgerät unterstützen wir
die Netzplaner dabei, genau diese Frage beantworten zu
können“, erklärt Hans-Jürgen Christl von der N-ERGIE Service GmbH (NSG). Auch das Auffinden von Schwachstellen
in Muffen und Nullleitern ist möglich.
Entwickelt und gebaut wurde der mittlerweile zweite und
verbesserte Prototyp des Messgeräts in Kooperation mit
der Technischen Hochschule Georg-Simon-Ohm Nürnberg
(GSO) und der Firma SebaKMT (www.sebakmt.com). Mit
zahlreichen Praxistests im Netzgebiet der N-ERGIE in den
vergangenen Jahren hat Stefan Neubauer (NSG-NZ-MT) die
Entwicklung des Geräts maßgeblich unterstützt: „Unsere
Anforderungen konnten so optimal umgesetzt werden.“
Ergebnis ist das weltweit einzige Netzimpedanzmessgerät
mit 1000 Ampere Prüfstrom. Aussagekräftig ist die Messung aber nur, wenn die Netzbelastung am höchsten ist –
also bei strahlendem Sonnenschein und somit maximaler
Einspeisung. „In unseren Breitengraden sind die Chancen
auf perfekte Wetterbedingungen bei der Messung leider
eher gering. Um das Niederspannungsnetz im Hinblick auf
Strombelastbarkeit und Spannungsschwankungen unter
Last zuverlässig bewerten zu können, war es wichtig, das
Messgerät nun dreiphasig anstatt einphasig zu bauen.
EPrüfer | Magazin der Megger Gruppe
Das Messgerät löst einen Kurzsschluss aus, über den die
Netzimpedanz gemessen wird.
(Foto: Dieter Kachelrieß)
Jetzt können nicht nur 50 Hertz (Hz) Impedanzmessungen
online durchgeführt, sondern bis zur zehnten Oberschwingung (500 Hz) 24 Stunden aufgezeichnet werden - damit
können wir die für uns entscheidenden Messwerte heraussuchen“, erklärt Neubauer.
Das Netzimpedanzmessgerät befindet sich bereits in
Serienproduktion. „Die NSG bietet die Impedanzmessung
auch als Dienstleistung für andere Energieversorger an“,
so Christl.
Ausgabe 2 / 2014
Magazin für die Energiewirtschaft – Neues aus der Mess- und Prüftechnik.
Magazin für die Energiewirtschaft – Neues aus der Mess- und Prüftechnik.
Optimiertes Prüfen von MS-Schaltanlagen –
effizient, handhabbar und günstig.
Fortsetzung von Seite 2
Multifunktionsprüftechnik neu definiert
Klaus Spitzenberg,
Manager Training & Applications,
Megger GmbH
Anforderungen an die Prüftechnik
Gemäß DIN VDE 0105-100 müssen elektrische Anlagen vor
ihrer Erstinbetriebnahme oder vor Wiederinbetriebnahme nach
Umbauten geprüft werden. Für Mittel- und Hochspannungsschaltanlagen stehen hierzu verschiedene Prüfgeräte, wie
Primär- und Sekundärprüfeinrichtungen, Wandlerprüfgeräte,
Schalteranalysatoren, Isolationstester u.v.m. zur Verfügung.
Diese Prüfeinrichtungen sind vielfach auf Einzelkomponenten
der Schaltanlage wie z.B. dem Schutz zugeschnitten und
decken die jeweilige Applikation von der Mittel- bis hin zur
Hochspannung sehr umfassend ab. Das hat zur Folge, dass viele
dieser Prüfeinrichtungen sehr komplex und somit schwierig in
der Handhabung geworden sind. Ein Versuch, die Verwendung
dieser Prüfeinrichtungen handhabbarer zu machen, ist die
Verwendung typenspezifischer, automatisierter Prüfabläufe.
Die Krux hierbei ist, dass mit Erhöhung des Automatisierungsgrades die Notwendigkeit umfassender Datenvorgabe enorm
steigt. Das können schnell hunderte von Werten werden. Für
den Anwender sind oft die vorgegebenen Prüfschritte im Detail
nicht nachvollziehbar. Wird dann ein Prüfschritt eines solchen
Prüfablaufs als „schlecht“ bewertet, kommen viele Anwender
besonders in der Hektik der Baustellensituation an Grenzen.
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Abbildung 1:
Legt man nun das Augenmerk auf Mittelspannungsschaltanlagen ist die Komplexität im Vergleich zur Hochspannung schon um einiges geringer. Zudem sind hier die
Folgen der Energiewende ausgeprägter. Die steigende
Zahl von Einspeisepunkten durch dezentrale Erzeugungsanlagen hat viele Umbauten oder Neuanlagen, jedoch mit
vergleichsweise einfacheren Schutz- und Anlagenkonzepten zur Folge. Hier sind moderne komponentenspezifische
Prüfsysteme neuester Generation in der Regel viel zu
überdimensioniert, viel zu komplex und meist auch viel zu
teuer. Gleichzeitig werden diese Systeme im Rahmen von
Inbetriebnahme- und Turnusprüfungen immer mehr von
Technikern geprüft, die für die Gesamtanlage vom Wandler, über den Schutz, bis hin zum Leistungsschalter verantwortlich und somit z.B. keine ausgewiesenen Schutztechniker im klassischen Sinne sind. Ein weiterer Aspekt ist auch
oft die Zugänglichkeit dieser Anlagen. Räumliche Enge
in diesen und Erreichbarkeit über nicht befestigte Straßen, Wasser- oder Luftwege machen den Transport von
viel Prüfausrüstung aufwändig. Hieraus ist die Forderung
erwachsen, dass möglichst viele der erforderlichen Prüfungen von einer Person mit einem kompakten Prüfgerät und
für den Anwender nachvollziehbar durchführbar sind.
Ein solches Multifunktionsprüfgerät müsste also viele
Kriterien erfüllen und kombinierbar machen. Das sind
zum einem mehrphasige Strom- und Spannungsquellen,
variabel nach Betrag, Phasenlage, Frequenz und Oberschwingungsgehalt einstellbar. Zum anderen ausreichende
Ausgangsbereiche und Leistung, um Primärkomponenten
wie Wandler anfahren zu können sowie unabhängige, flexible und intelligente Messtechnik für Analoggrößen und
Zeiten. Weiterhin wäre dann noch eine kompakte Bauform
mit akzeptablem Gewicht und einer übersichtlichen Bedienung erforderlich.
Aufbau der Prüfeinrichtung
Mit der dreiphasigen Variante des SVERKER, dem SVERKER
900 (Abbildung 1) kommt Megger diesem neuen Anforderungsprofil entgegen – ein einfach zu bedienendes und
handliches Prüfgerät. Besonders die leichte Handhabung
und die erwiesene Zuverlässigkeit machten SVERKER in
vier Jahrzehnten zum erfolgreichsten einphasigen Schutzrelais-Prüfgerät und somit zu einem Standard auf dem
Markt. Noch unter der Marke Programma® wurde mit den
Geräten der SVERKER 700 Serie das Multifunktionskonzept
ein immer wichtigerer Aspekt. Der SVERKER 900 führt nun
in sechster Generation dieses bewährte Konzept dreiphasig weiter. Ein sehr wichtiger Aspekt hierbei ist, dass die
Strom- und Spannungsquellen des SVERKER 900 nicht nur
gegen Erde, sondern auch untereinander galvanisch
getrennt sind. Das erlaubt neben unabhängigem Betrieb
auch Parallel- oder Reihenschaltung der Quellen, so dass
einphasig bis zu 900 V Spannung und 105 A Strom für z.B.
Primär- oder Wandlerprüffunktionalität erzeugt werden
können. Gute Handhabbarkeit und Übersichtlichkeit dieser
Verschaltungsmöglichkeiten werden durch verschiedene
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Maßnahmen erreicht. Zunächst sind die Buchsen der Ausgänge intelligent angeordnet, so dass nur mögliche Kombinationen mit den mitgelieferten Brücken steckbar sind.
Des Weiteren wird die Verschaltung dem Anwender auf
dem Display graphisch angezeigt (Abbildung 2). Brücken,
die nicht benötigt werden, können auf Steckplätzen im
Deckel „geparkt“ werden.
Abbildung 2:
Stromausgänge in Reihe
Stromausgänge parallel
Spannungsausgänge in Reihe
Spannungsausgänge parallel
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Bedienkonzept
Durch den Stand-Alone-Betrieb ist kein PC erforderlich. Die
Bedienung erfolgt über den integrierten LCD-Touchscreen
und einen Drehknopf. Hier stehen dem Anwender unterschiedliche Prüfinstrumente zur Verfügung. Nach dem Einschalten des Prüfgeräts erscheint das Hauptinstrument,
von dem aus die meisten Prüfungen direkt erfolgen können (Abbildung 3). Prüfgrößen können direkt eingestellt,
erzeugt und wahlweise über den Drehknopf geändert werden. Auslösezeitmessungen sind ebenfalls hier möglich.
Die Anzeige der unabhängigen Messeingänge erfolgt am
unteren Bildschirmrand, wobei die Darstellungsart (Betrag,
Phasenlage, Impedanz, Frequenz…) ebenfalls direkt änderbar ist. Alle einzelnen Prüfschritte mit ihren Ergebnissen
können zu einer Prüfung auf Knopfdruck gespeichert werden. Die Prüfergebnisse werden zusätzlich im CSV-Format
gespeichert und können so nach Übertragung auf den PC
mittels USB-Speichermedium weiter verarbeitet werden.
Sollten hier mehr als 300 V benötigt werden, kann das
durch Reihenschaltung der Spannungsausgänge realisiert
werden.
Sekundärprüfungen
Hier wird nun die klassische Schutzprüfung durchgeführt.
Die Prüfeinrichtung wird dreiphasig angeschlossen, wie
im Prinzipanschlussbild (Abbildung 9) gezeigt. Bei reinem
UMZ-Schutz wären nur die drei Stromausgänge erforderlich. Der vierte Spannungsausgang kann zur Hilfsspannungsversorgung genutzt werden. Zur Auslösezeitmessung
und Absteuerung werden die entsprechenden Binärausgänge des Schutzes an die Binäreingänge des Prüfgerätes
angeschlossen.
Abbildung 4:
Abbildung 7:
Bürde
Die Bürdenmessung dient vornehmlich zur Kontrolle der
richtigen Verdrahtung der Sekundärkreise. Lose Klemmen lassen sich so aufspüren. Dazu wird sekundärseitig
Nennstrom eingespeist und der Spannungsfall von möglichst wandlernaher Klemme aus über den jeweiligen Kreis
gemessen (Abbildung 8), um so möglichst die komplette
Schleife mit allen Klemmen zu erfassen.
Abbildung 5:
Abbildung 3:
Beispielhafte Anwendung von SVERKER 900 zur IBN
eines MSP-Schaltfeldes mit UMZ-Schutz
Stromwandlerprüfungen
Im Rahmen dieser Prüfungen sollen Typenschildangaben
sowie Verdrahtung verifiziert werden. Die nachfolgenden
Prüfungen sollten also für alle Kerne, Wicklungen und
Sekundärkreise durchgeführt werden.
Übersetzung / Polarität
Zunächst wird geprüft, ob die Übersetzung der Wandler
mit Typenschild bzw. geforderter Laschung übereinstimmt.
Hier können zwei unterschiedliche Methoden zum Einsatz
kommen – Primärstromeinspeisung und Sekundärstrommessung (Abbildung 4) oder Sekundärspannungseinspeisung und Primärspannungsmessung (Abbildung 5). Beide
Methoden sind mit der Prüfeinrichtung realisierbar. Bei der
Polaritätskontrolle kommt ein Prüfaufbau gemäß (Abbildung 4) zum Tragen. Jedoch wird nun Gleichstrom eingespeist und die sekundäre Strommessung wird hinsichtlich
positivem oder negativem Ausschlag ausgewertet. Alle
diese Prüfungen können vom Hauptinstrument einfach
gesteuert werden.
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Magnetisierungskennline, Kniepunktspannung
Mit diesem Prüfschritt soll hier in erster Linie verifiziert
werden, dass Schutz- und Messkerne nicht vertauscht
sind. Hier wird der Anwender durch das StromwandlerMagnetisierungsinstrument unterstützt. Die Magnetisierungskennlinien der Kerne werden aufgenommen und
die Kniepunktspannung wird automatisch ausgewertet.
Abbildung 6 zeigt die Prüfschaltung, wie sie auch auf dem
Display dargestellt wird und Abbildung 7, die erhaltene
Kennlinie mit Auswertung.
Abbildung 9:
Abbildung 8:
Das Ergebnis lässt sich direkt in VA anzeigen und so mit
der Nennbürde einfach vergleichen. Schutzkreise sollten
nicht überbürdet und Messkreise auch nicht unterbürdet
sein. Zudem kann phasenweise auf Messwertgleichheit
kontrolliert werden.
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Abbildung 6:
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Messwertvergleich
Vor der eigentlichen Schutzprüfung empfiehlt sich dann
zunächst eine Messwertkontrolle. Hierzu kann man z.B.
Drehstrom- und Drehspannungsgrößen mit leicht unterschiedlichen Beträgen, aber symmetrischer Phasenlage
einspeisen und die generierten Werte mit der Anzeige am
Schutz (Abbildung 10) vergleichen. So lassen sich schnell
korrekter Prüfanschluss und im Schutz parametrierte
Wandlerwerte verifizieren. Entsprechend lassen sich so
natürlich auch Meldungen und Anzeigen für die Leittechnik kontrollieren.
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Magazin für die Energiewirtschaft – Neues aus der Mess- und Prüftechnik.
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Zuverlässige Kabelinbetriebnahme
Abbildung 10:
Schutzprüfung
Üblicherweise werden die Anrege- und Rückfallwerte
sowie die Auslösezeiten aller Stufen der jeweiligen Schutzfunktionen geprüft, um die korrekte Parametrierung zu
verifizieren. Abbildung 11 zeigt das Ergebnis einer Anregeprüfung mit ermitteltem Rückgangsverhältnis eines UMZSchutzes, durchgeführt mit dem Hauptinstrument unter
Verwendung des Drehknopfes.
Bei UMZ-Schutz kann auch die Auslösezeitmessung mit
dem Hauptinstrument erfolgen. Schutzfunktionen, die vor
dem Fehlereintritt einen Vorfehler (gesundes Netz) benötigen, wie z.B. Spannungsrückgangsschutz können mit dem
Vor-Fehler-Fehler-Instrument geprüft werden. Mit diesen
Werkzeugen lassen sich Schutzfunktionen wie Überstrom,
Leistung, Richtung, Spannung, Frequenz einfach, zuverlässig und für den Anwender nachvollziehbar prüfen. Genau
auf diese einfacheren Schutzfunktionen zielt das Gerät
ab. Einige dieser Schutzfunktionen erfordern dreiphasiges
Prüfen oder sind einphasig schwieriger zu prüfen, obwohl
die Funktion als solche nicht kompliziert ist.
Aus mit Schalterfall
Abschließend kann ein letzter Prüfschuss mit angeschlossenem Leistungsschalter erfolgen, um die komplette SchutzAus-Funktion zu verifizieren. Sekundärseitig wird ein Fehler
eingespeist, der zur Auslösung führt. Zur Absteuerung der
Prüfeinrichtung wird statt des Auskontaktes des Schutzgerätes nun ein Meldekontakt des Leistungsschalters
genutzt. Alternativ können auch die spannungsfreien
Leistungsschalterhauptkontakte verwendet werden. Kombiniert man dies noch mit der Aufzeichnung des SchutzAus-Befehls können Ausschalteigenzeit und Gleichlauf
ausgewertet werden.
Primärkontrolle
Zum Abschluss, wenn die Wandlerklemmen wieder geschlossen und die Kurzschlussbrücken entfernt sind, sollte
noch eine Kontrolle mit Primärstromeinspeisung in alle
Wandler und Vergleich der Messwerte am Schutz und an
Anzeigegeräten erfolgen. Ist der Primärstrom ausreichend
für eine Schutzauslösung, kann so der Schalterfall mitkontrolliert werden.
Fazit
Die vorangegangene beispielhafte Beschreibung von
typischen IBN-Prüfungen vermittelt einen Eindruck über
die Verwendungsmöglichkeiten dieser multifunktionalen
Prüfeinrichtung. Die Kombination aus flexibel zu nutzenden Strom- und Spannungsquellen gepaart mit universeller
Messtechnik mit der Möglichkeit von unterschiedlichen
Darstellungsarten machen SVERKER 900 zu einem Universalwerkzeug der Schaltanlagenprüfung. Durch klare und
nachvollziehbare Prüfinstrumente konzentriert sich die
Bedienung auf das Wesentliche. Damit wird diese Prüfeinrichtung sowohl zum Auffinden von Fehlern in der Anlage
bei der Inbetriebnahme als auch zur Störungsaufklärung
von Anwendern geschätzt und gerne auch zusätzlich zu
vorhandener klassischer Sekundärprüftechnik eingesetzt.
Abbildung 11:
Hein Putter
Produktmanager Testing & Diagnostics, SebaKMT
Fast jedes Versorgungsunternehmen und jeder große
Industriekonzern hatte schon einmal mit Ausfällen der im
Boden verlegten HS- und MS-Kabel kurz nach der Inbetriebnahme zu kämpfen. Man weiß, dass die mit diesen
Ausfällen zusammenhängenden Kosten und Unterbrechungen sehr hoch sind. Doch das Risiko von Kabelfehlern
kann durch entsprechende Prüfungen im Rahmen des
Inbetriebnahmeprozesses nahezu beseitigt werden.
Hauptsächlich aufgrund der hohen Kosten und der starken
Unterbrechungen, die fast immer mit Fehlern der im Boden verlegten Kabel Hand in Hand gehen, wurde im Laufe
der Jahre eine Vielzahl von Prüfungen zur Bewertung des
Kabelzustands und Erkennung von Defekten, die schließlich zu Fehlern führen können, entwickelt.
Während der Inbetriebnahme werden jedoch nur Prüfungen benötigt, die sich auf die Lokalisierung von Fehlern
konzentrieren, die beim Verlegen und der Installation des
Kabels aufgetreten sein können. Dielektrische Diagnoseprüfungen, die vor allem zur Zustandsbewertung und Verschlechterungserkennung bei alternder Isolation dienen,
sind in der Regel nicht erforderlich. Es wird davon ausgegangen, dass die Isolierung eines in Betrieb zu nehmenden
Kabels neu ist.
Genauer gesagt werden bei der Inbetriebnahme von
Kabeln vier Prüfungen empfohlen: Mantelprüfungen,
Spannungsfestigkeitsprüfungen, Teilentladungsdiagnosen
und Leiterwiderstandsmessungen. Die Mantelprüfungen
erkennen Probleme durch mechanische Beschädigungen
beim Verlegen des Kabels und falsch angebrachte Muffen,
während die Spannungsfestigkeitsprüfungen eine ausgezeichnete Methode zur Prüfung auf schwerwiegende
Installationsprobleme bieten.
Die Teilentladungsdiagnose (TE) ist besonders wertvoll zur
Erkennung von Installationsfehlern, die vergleichsweise
geringfügig (und daher mit anderen Methoden schwer
erkennbar) sind, sich jedoch zu ausgewachsenen Fehlern
entwickeln können. Solche Fehler können sich innerhalb
einer sehr kurzen Zeit entwickeln, manchmal innerhalb
einiger Wochen nach dem erfolgreichen Bestehen einer
Spannungsfestigkeitsprüfung und der Inbetriebnahme eines Kabels. Schließlich offenbart die Messung des Leiterwiderstands ungenügende Muffen, die sich beim Betrieb des
Kabels wahrscheinlich überhitzen und ausfallen. Es ist zu
betonen, dass diese Prüfungen sich gegenseitig ergänzen
und sich jede nur zur Erkennung eines bestimmten Prob-
TDS NT 40 und TE-Detektor PDS 60 in Kombination zur
Überprüfung der Verlege- und Montagequalität
lembereichs eignet. Für eine zuverlässige Kabelinbetriebnahme sollten daher alle Prüfungen durchgeführt werden.
Betrachten wir nun die einzelnen Prüfungen im Detail.
Mantelprüfungen sind besonders wichtig, da Beschädigungen des Isolationsmantels bei der Installation oder
im Anschluss eine der Hauptursachen von vorzeitigen
Kabelausfällen bilden. Prinzipiell handelt es sich bei einer
Mantelprüfung um eine Gleichstromisolationsmessung
zwischen dem leitenden Schirm des Kabels und dem
Boden um das Kabel herum. Mantelprüfungen werden oft
mit Standardprodukten durchgeführt. Mit spezialisierten
Produkten wie dem MFM 10 lassen sich jedoch weitere
Informationen ableiten.
Hierfür gibt es verschiedene Gründe. Erstens müssen die
Prüfungen, um verwertbare Ergebnisse auszugeben, bei
Hochspannung durchgeführt werden – mit Prüfungen
bei 1 kV lassen sich Probleme kaum ermitteln – und die
Prüfspannung muss kontinuierlich bis zum Maximalwert
variiert werden können. Das Prüfgerät muss zudem den
bereitgestellten Strom darstellen und über einen vergleichsweise langen Zeitraum betrieben werden können,
da die typische Prüfdauer 5 Minuten beträgt.
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Bei Spannungsfestigkeitsprüfungen handelt es sich im
Grunde um Belastungsprüfungen der Kabelisolierung, um
zu bestimmen, ob das Kabel zuverlässig in Betrieb genommen werden könnte. Diese Prüfungen werden in der Regel
mit einer Wechselstrom-Prüfspannung statt einer Gleichstrom-Prüfspannung durchgeführt, da dabei besonders
bei älteren PE-/VPE-Kabeln (Water Tree) Raumladungen
entstehen und diese kurz nach der Wiederinbetriebnahme
des Kabels nach einer erfolgreichen Spannungsfestigkeitsprüfung zu Durchschlägen führen können. Des Weiteren
haben Forschungen gezeigt, dass Gleichspannungsprüfungen nicht alle kritischen Herstellungsfehler offenbaren,
beispielsweise Hohlräume oder Schnitte in der Isolierung.
Spannungsfestigkeitsprüfung bei Netzfrequenz sind in der
Regel jedoch unpraktisch, da sehr große, schwere und teure Prüfgeräte erforderlich wären, um einen ausreichenden
reaktiven Strom zur Aufladung der Kapazität längerer Kabel bereitzustellen. Deshalb werden in der Regel Prüfungen
bei sehr niedriger Frequenz (VLF), d. h. 0,1 Hz, bevorzugt.
VLF-Prüfgeräte können in zwei Gruppen aufgeteilt werden:
jene, die eine Sinuswelle auf das zu prüfende Kabel anwenden und jene, die eine Cosinus-Rechteck-Kurvenform
verwenden. Beide Prüfgerätetypen können nützliche und
zuverlässige Ergebnisse liefern, obwohl die CR-Prüfung
vorzuziehen ist, da die Anstiegs- und Abfallzeiten der
0,1-Hz-CR-Kurvenform denen einer Netzfrequenz-Sinuswelle sehr ähnlich sind. Das bedeutet, dass die in der
Kabelisolierung erzeugten Belastungen während einer
CR-Prüfung denen des normalen Betriebs ähnlicher sind als
VLF-Sinuskurven.
Es gibt jedoch andere sehr praktische Gründe, warum
CR-Prüfungen oft der Sinuskurve vorgezogen werden. Der
Hauptgrund ist, dass ein Sinuskurvensystem für ein Prüfgerät mit einer bestimmten Größe in der Lage ist, eine geringere kapazitative Last als ein CR-System zu unterstützen.
Mit anderen Worten: Die maximal prüfbare Kabellänge ist
beim Sinuskurvensystem deutlich kürzer. Dies kann durch
die Reduzierung der Prüffrequenz von 0,1 Hz auf 0,01 Hz
kompensiert werden, woraufhin jedoch die Prüfspannung
zehn Mal so lange angewendet werden muss.
Da mit 0,1 Hz durchgeführte VLF- Spannungsfestigkeitsprüfungen in der Regel die Anwendung einer Prüfspannung über eine Stunde erfordern, mit dem Dreifachen
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Da das Hauptziel von Inbetriebnahmeprüfungen darin
besteht, die Herstellungsqualität zu prüfen, muss die TEDiagnose im Offline-Zustand erfolgen. Dies liegt zunächst
daran, dass bei der TE-Diagnose die Prüfspannung U0
betragen muss, was der Betriebsspannung des Kabels entspricht, während zur Entdeckung aller Herstellungsfehler
eine Prüfspannung von mindestens 1,7 U0 erforderlich ist.
Zweitens sind die Genauigkeit bei Online-TE-Diagnosen sowie die maximal prüfbare Kabellänge begrenzt. Dies liegt
daran, dass die Störgeräuschpegel deutlich höher liegen,
wenn die Störgeräusche beispielsweise von der Anschlussleitung und dem Versorgungstransformator stammen.
Bei den Prüfgeräten für TE-Diagnosen stellt die Findung
einer Prüfspannungskurve, die die kapazitative Last des
Kabels bereitstellen kann, eine erneute Herausforderung
dar. Im Gegensatz zur Spannungsfestigkeitsprüfung können TE-Diagnosen jedoch nicht sinnvoll mit sinusförmigen
Spannungen bei VLF durchgeführt werden. Forschungen
haben gezeigt, dass sich die TE-Eigenschaften eines Kabels
bei niedrigen Frequenzen stark von den TE-Eigenschaften
bei Netzfrequenz unterscheiden und somit keine einfache
oder zuverlässige Korrelation möglich ist.
Dies führte zur Entwicklung einer alternativen Prüfspannungsform für TE-Diagnosen: der gedämpften Wechselspannung (DAC-Spannung). Einfach ausgedrückt, wird
dies durch die Verbindung einer Spule in Reihe mit dem zu
prüfenden Kabel erreicht, woraufhin das Kabel von einer
Hochspannungsquelle unter Spannung gesetzt wird. Wenn
das Kabel ausreichend geladen ist, verbindet ein Schalter
die Spule parallel mit der Kapazität des Kabels, um einen
Resonanzstromkreis zu bilden. Wenn die Spule richtig
dimensioniert ist, werden gedämpfte Oszillationen bei
etwa Netzfrequenz im Kabel erreicht, und diese Oszillationen stellen die Prüfspannung für die TE-Diagnoseprüfung
bereit.
Aufgrund ihrer Funktionsweise sind TE-Diagnosegeräte mit
gedämpfter Wechselspannung viel kleiner und praktischer
als Prüfgeräte mit einer fortlaufenden Wechselstromquelle
zur Erregung des Kabels.
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Zitat aus dem VWEW-Kabelhandbuch:
TE-Einsetzspannung
Des Weiteren kann eine kurze Stromspitze, die auf einen
Mantelfehler hinweist, nur ein Mal während einer Prüfung auftreten, sodass das Prüfgerät derartige Ereignisse
erfassen können muss. Zu guter Letzt bieten die besten
Kabelmantel-Prüfgeräte Funktionen zur Vorortung von
Fehlern, was bedeutet, dass sie nicht nur einen Fehler
erkennen, sondern auch seine Position angeben, um die
Nachortung und Reparatur schneller, einfacher und kostengünstiger zu gestalten.
der Nennarbeitsspannung des Kabels, ist klar, dass eine
ähnliche Prüfung bei 0,01 Hz eine unpraktische Prüfzeit
von zehn Stunden erfordern würde. Während Spannungsfestigkeitsprüfungen zuverlässig größere Probleme aufdecken, die während der Kabelinstallation aufgetreten sind,
werden weniger offensichtliche Probleme mit TE-Analysen
ermittelt. Die Grundlage für diese Prüftechnik ist die Kupplung einer hohen Wechselstrom-Prüfspannung in das zu
prüfende Kabel und die Verwendung eines empfindlichen
Erkennungsgeräts, um nach den charakteristischen von
TE-Ereignissen ausgegebenen Signalen zu suchen. Diese
Signale äußern sich als zufällig auftretende Impulse oder
Spitzen mit Anstiegszeiten und Zeitdauern im Nanosekundenbereich.
Magazin für die Energiewirtschaft – Neues aus der Mess- und Prüftechnik.
Die TE-Einsetzspannung und die Häufigkeit der TE-Signale werden stark von der
Frequenz der Prüfspannung und damit
der Spannungssteilheit im Nulldurchgang
bestimmt.
Quelle Schaubild:
E.ON, Importance of voltage type
equivalence. VWEW Infotag 2004
50 Hz
DAC
0,1 Hz
CR
0,1 Hz
Sinus
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Umfassende Einschätzungen von Versorgungsunternehmen und anderen anerkannten Behörden haben gezeigt,
dass die von ihnen erreichten Ergebnisse genauso zuverlässig sind.
Obwohl diese Prüftechnik während der Inbetriebnahme
von Stromkabeln vergleichsweise jung ist, wird die TEAnalyse immer häufiger als essenziell betrachtet. Mehrere
Länder, darunter Spanien und die Niederlande, haben
TE-Analysen bereits in ihre Kabelprüfungsstandards integriert, und Deutschland hat nun diese Prüfform im Rahmen
der Inbetriebnahmeprüfungen für neu installierte Kabel
empfohlen. Im Grund erfordern diese Standards, dass neue
Kabel vollkommen TE-frei sein müssen, bevor sie in Betrieb
genommen werden. Der Hauptgrund dafür ist, dass die
Garniturhersteller garantieren, dass Muffen mindestens bis
zu 2U0 TE-frei sind, wenn sie richtig installiert wurden.
Der letzte empfohlene Prüfungstyp für die Kabelinbetriebnahme ist die Messung des Leiterwiderstands. Auf den
ersten Blick scheint dies eine sehr einfache Prüfung zu
sein, die mit fast jedem Ohmmeter durchgeführt werden
kann. Dies ist jedoch nicht der Fall, da eine hohe Messauflösung bei niedrigen Widerständen entscheidend ist, wenn
die erlangten Ergebnisse aussagekräftig sein sollen. Zudem
muss die Prüfung bei einer Stromstärke durchgeführt
werden, die mit dem Arbeitsstrom des Kabels zumindest
vergleichbar ist. Prüfungen bei ein paar Milliampere können Probleme nicht zuverlässig offenbaren.
Aus diesen Gründen muss ein spezieller Mikroohmmeter
verwendet werden. Geeignete Instrumente verwenden
Vierklemmenverbindungen, um den Widerstandseffekt
der Prüfleitungen zu vermeiden und genaue Vergleiche
zwischen den Widerstandsmessungen der verschiedenen Adern des Stromkabels zu ermöglichen. So können
fehlerhafte Muffen (Muffen mit einem hohen Kontaktwiderstand, beispielsweise aufgrund von schlecht gepressten
Verbindungen), die wahrscheinlich zu frühzeitigen Ausfällen führen würden, problemlos entdeckt werden.
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Im Boden verlegte Stromkabel sind teure Güter, und die
Kosten eines Ausfalls liegen in vielen Fällen sogar noch
höher als die Kabelkosten selbst. Dies liegt nicht nur daran,
dass die Ortung und Behebung von Fehlern so zeitaufwendig ist, sondern dass die Unterbrechung der elektrischen
Versorgung, die fast untrennbar mit einem Kabelausfall
einhergeht, schnell zu hohen Folgekosten führen kann.
Des Weiteren werden in einigen Ländern, darunter in den
Niederlanden, Norwegen und Schweden, Strafen für die
Nichtbereitstellung an Kunden/Verbraucher auferlegt. In
den Niederlanden beispielsweise müssen Energieversorgungsunternehmen auch ohne Aufforderung durch den
Kunden eine Entschädigung von bis zu 910 € pro Kunde
für Stromunterbrechungen von mehr als einer Stunde bezahlen. Dies kostet Energieversorger in den Niederlanden
laut Schätzungen etwa 13 Million € pro Jahr!
In Kabelprüfungen investiertes Geld ist daher gut angelegt.
Dies gilt besonders bei neuen Kabeln, die (sofern sie richtig
und umfassend geprüft wurden) zuverlässig einen langen
und problemlosen Betrieb bieten, wenn sie nicht beschädigt werden. Wie wir gesehen haben, stehen Prüftechniken und -geräte zur Evaluierung neuer Kabel im Rahmen
des Inbetriebnahmeprozesses zur Verfügung.
Um jedoch die besten Ergebnisse bei minimalen Kosten
und minimalem Aufwand zu erreichen, sollte die Prüfausrüstung mit Bedacht ausgewählt werden. Beratung und
Unterstützung durch einen Lieferanten mit nachweislicher
praktischer Erfahrung, der alle für umfassende Kabelprüfungen erforderlichen Produkte bereitstellen kann, erweist
sich daher meist als unverzichtbar. Mit dem durch die
Übernahme von SebaKMT vergrößerten Kabelprüfungsportfolio ist Megger einer der wenigen Prüfgerätehersteller
der Welt, der diese Anforderungen erfüllen kann.
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Fortschritte bei der
Nachortung
Vielmehr ist es ein neuer Ansatz, der in Zusammenarbeit
mit führenden technischen Universitäten entwickelt wurde.
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Die Grundlage dieses neuartigen Systems bildet ein umfassendes Verständnis des akustischen Verhaltens des vom
Überschlag erzeugten Tons. Forschungen haben gezeigt,
dass alle Überschläge Geräusche mit einem bestimmten
Muster erzeugen. Dieses Muster wird vom neuen BNRSystem erkannt und ausgewertet, indem die von zwei
Überschlagereignissen des gleichen Kabelfehlers erzeugten
Geräusche miteinander verglichen werden. Nach dem
zweiten Ereignis führt das BNR-System die akustischen Signale zusammen und behält nur die Teile bei, die bei beiden
Signalen identisch oder fast identisch sind. Andere Teile
des Signals, die unerwünschten Geräuschen entsprechen,
werden verworfen, sodass nur der Überschlagston bleibt.
An dieser Stelle sollte erwähnt werden, dass die Nutzung
von akustischen Nachortungsgeräten des in diesem Artikel
beschriebenen Typs nicht die einzige Methode zur präzisen
Positionsbestimmung von Kabelfehlern ist. Besonders bei
Mantelfehlern bilden Nachortungsgeräte, die die Schrittspannungsmethode zur Ortung von Kabelfehlern nutzen,
eine wertvolle Alternative. Ihre Nutzung und Betriebsmodi
werden in einem zukünftigen Artikel eingehender behandelt. Bis dahin ist anzumerken, dass die neue Generation
akustischer Nachortungsgeräte optional auch als Kombinationsinstrument erhältlich ist, das zusätzlich Nachortungsfunktionen mit Schrittspannung bietet. Diese Instrumente
sind besonders praktisch, da sie dem Benutzer die volle
Bandbreite an Nachortungsfunktionen in einem kompakten und kostengünstigen Gerät bereitstellen.
Peter Herpertz
Produktmanager „Power“, SebaKMT
Die akustische Nachortung ist eine etablierte und weitverbreitete Technik zur genauen Ortung von Fehlern in
Erdkabeln, hatte bisher jedoch einige Mängel, die ihre
Anwendung in vielen praktischen Situationen schwierig
gestaltete. Nun wurde eine neue Generation von Nachortungsgeräten vorgestellt, die sich dieser Mängel annimmt und so die akustische Nachortung für den Kabelprüfer noch vielseitiger und praktischer gestaltet.
Das Prinzip der akustischen Fehlernachortung von im
Boden verlegten Kabeln ist einfach: Ein Stoßgenerator entlädt seine Kapazität in das Kabel und verursacht so einen
Überschlag an der Fehlerstelle. Der Überschlag wiederum
erzeugt ein elektromagnetisches Feld und ein akustisches
(hörbares) Geräusch. Da das elektromagnetische Feld
sich mit Lichtgeschwindigkeit und das Geräusch sich mit
Schallgeschwindigkeit fortbewegt, kann ein Nachortungsgerät mit einem Sensor für elektromagnetische Strahlung
und einer Akustikerkennung den Abstand zum Fehler
bestimmen, indem es den Zeitunterschied zwischen dem
Eintreffen der beiden Signale misst.
Wenn das Nachortungsgerät so positioniert ist, dass sich
der geringste festzustellende Zeitunterschied ergibt, befindet es sich direkt über dem Fehlerort. Bei kommerziellen
Nachortungsgeräten sind weitere Feineinstellungen in der
Regel integriert, sodass das Instrument nicht nur den Abstand zum Fehler anzeigt, sondern auch die Richtung.
Dennoch gibt es weiterhin Einschränkungen. Eine der
wichtigsten dieser Einschränkungen besteht darin, dass die
Akustikerkennung nicht nur die Geräusche des Überschlags an der Fehlerposition empfängt, sondern auch
Lärm aus vielen anderen Quellen, darunter den Straßenverkehr in der Umgebung, Fußgänger und sogar Stimmen. Diese unerwünschten Geräusche erschweren dem
Nachortungsgerät die Auswahl des erforderlichen hörbaren Signals und die Messung seiner Ankunftszeit, was zu
ungenauen Messwerten führt.
In der Vergangenheit wurden Versuche zur Minimierung
dieses Problems unternommen, meist durch eine elektronische Filterung. Dieser Ansatz hat auch bis zu einem
gewissen Grad Erfolge gezeigt. Die neue Generation der
Nachortungsgeräte geht darüber jedoch weit hinaus. Diese
Geräte verfügen über eine robuste, speziell entwickelte
Akustikerkennung in Kombination mit einem neu entwickelten System zur Reduzierung von Störgeräuschen (Background Noise Reduction, BNR). Das BNR-System ist mehr
als nur eine einfache Geräuschreduzierungs-Technologie.
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Die Ergebnisse sind beeindruckend. Über die Kopfhörer
sind die Störgeräusche kaum noch zu hören, und die neuen Nachortungsgeräte liefern genaue, stabile Ergebnisse
an Orten, an denen ältere Produkte einfach nicht einsetzbar waren.
Das Ausgraben von Erdkabeln ist kostspielig und führt oft
zu Unterbrechungen. Bevor ein Kabel also ausgegraben
wird, um einen Fehler zu beheben, werden zuverlässige
Informationen zur genauen Position des Fehlers benötigt.
Schon lange gilt die akustische Nachortung als eine der
besten Methoden, um diese Informationen zu sammeln.
Jetzt gestaltet die neue Generation von Nachortungsgeräten, zu deren Vertretern das digiPHONE+ von Megger
zählt, diese unverzichtbare Technologie noch zuverlässiger
und benutzerfreundlicher.
Störgeräusche sind jedoch nicht das einzige Problem, das
Nachortungstechnikern das Leben schwer machte. Viele
Bediener überwachen das Geräusch des Überschlags
gerne mit Kopfhörern, während sie das Gerät verwenden.
Daran ist auch generell nichts auszusetzen. In einigen
Fällen jedoch kann der Geräuschpegel der Kopfhörer sehr
hoch ausfallen und sogar die gesetzlich vorgeschriebenen
Höchstwerte zur Vermeidung von Gehörschäden überschreiten. Zudem kann das Platzieren des empfindlichen
Mikrofons an einer neuen Position ebenfalls sehr laute
Geräusche in den Kopfhörern verursachen.
Die neuen Geräte nehmen sich dieses Problems auf zweierlei Weise an. Zunächst verfügen sie über einen Begrenzungsschalter, der verhindert, dass die Ausgabe der Kopfhörer 85 db(A) überschreitet. Des Weiteren schaltet ein
Näherungssensor die Kopfhörer automatisch stumm, wenn
der Benutzer seine Hand in die Nähe des Nachortungsgeräts bewegt, um es aufzuheben und neu zu positionieren.
Komplexität ist ein weiteres Problem, das oft als Mangel
von akustischen Nachortungsgeräten genannt wird. Viele
Benutzer beschweren sich über zu viele Anpassungsmöglichkeiten und Anzeigen mit einer Fülle von schwer zu
interpretierenden Informationen.
Die neuen Geräte sind wesentlich benutzerfreundlicher
und verfügen zum Beispiel über automatische Sensibilitätseinstellungen für die elektromagnetischen und
akustischen Erkennungskanäle sowie Anzeigen, auf denen
die Richtung und der Abstand eindeutig und ohne verwirrende Nebeninformationen erkennbar sind. Die moderne
Farbdisplay-Technologie sorgt für einen weiteren wichtigen
Vorteil: Das Display ist bei allen Lichtbedingungen gut
lesbar, selbst bei direktem Sonnenlicht.
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EPrüfer | Magazin der Megger Gruppe
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Magazin für die Energiewirtschaft – Neues aus der Mess- und Prüftechnik.
Der Maßstab bei der
Sicherheit
Paul Swinerd
Produktportfolio-Manager, Megger
Das Design von HV-Isolations-Prüfleitungen soll die Verbindung mit unterschiedlichen spannungsfreien Systemen
zum Zweck von Messungen des Isolationswiderstands
erleichtern. Grundsätzlich liegt es in der Verantwortung
der Anwender, sichere Arbeitsverfahren anzuwenden und
vor dem Anschluss die Sicherheit des Systems sicherzustellen. Allerdings können auch spannungsfreie und isolierte
Systeme eine erhebliche Kapazität aufweisen, die während
einer Isolationsprüfung aufgeladen werden kann. Diese
Ladung kann tödlich sein und Anschlüsse, einschließlich
der Leitungen und Klemmen, dürfen während der Prüfung
niemals berührt werden. Die Anschlüsse dürfen erst berührt werden, wenn das System sicher entladen wurde.
Prüfleitungen bilden eine Schlüsselkomponente eines jeden
hochwertigen Instruments. Sicherheit, lange Lebensdauer
und die Möglichkeit, zuverlässige, praxisgerechte Verbindungen an allen Varianten von Prüfobjekten herzustellen,
sind von zentraler Bedeutung.
Ein sorgfältig konzipiertes Design sorgt für reproduzierbare
Verbindungen, die in ihrer Anwendung praktisch und
sicher sind. Für ein ausgewogenes Gleichgewicht zwischen
Leistung und Sicherheit werden nur die besten und geeignetsten Materialien verwendet. Beispielsweise bewirkt die
sorgfältige Spezifikation der Kabel, dass diese unter allen
Bedingungen flexibel bleiben, hervorragende Isolationseigenschaften aufweisen und die keinen Einfluss auf die
vorgenommenen Messungen haben.
Der Einsatz eines doppelt isolierten Silikonkabels sorgt
für zuverlässige und sichere Messungen. Prüfungen mit
minderwertigen oder unzureichend isolierten Leitungen
können zu falschen Messergebnissen und zu Fehldiagnosen einwandfreier Isolationen führen, was Zeit und Geld
verschwendet und unnötige Reparaturen verursacht. Dies
kann insbesondere bei langen Prüfleitungen der Fall sein.
Erhebliche Sicherheitsverbesserungen
In der internationalen Norm IEC 61010-031 sind die
„Sicherheitsbestimmungen für handgehaltenes Messzubehör zum Messen und Prüfen“ festgelegt. An der
Norm wurden einige Änderungen vorgenommen, insbesondere zur Verhinderung von Gefahren durch Lichtbögen
und Kurzschlüsse.
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Zwei Gefahren wurden in Betracht gezogen:
Die Gefahr, dass eine Prüfspitze oder Prüfklemme
kurzfristig zwei Hochenergie-Leiter brückt, sowie die Möglichkeit eines Kontaktbruchs während des Stromflusses.
Die Gefahren der Kontaktunterbrechung während des
Stromflusses.
Diese Gefahren sind besonders in den Umgebungen
gegeben, in denen 5 kV und 10 kV Isolationswiderstandsprüfgeräte eingesetzt werden. Wenn eine Prüfspitze oder
Klemme während der Verbindung einen Kurzschluss zwischen zwei spannungsführenden Leitern erzeugt, so fließt
ein extrem hoher Strom, der zu einer starken Erhitzung des
Metalls und zum Schmelzen der Isolation führt. Bereits das
kann zu schweren Verbrennungen des Bedieners oder in
der Nähe der Klemme oder Spitze stehender Personen
führen. Zusätzlich kann, falls der Kontakt während des
Stromflusses unterbrochen wird, ein Lichtbogen auftreten,
was wiederum einen äußerst gefährlichen sogenannten
Lichtbogenüberschlag verursachen kann.
In der Norm wird die Gefahr durch Lichtbogen wie folgt
beschrieben:
Durch den Lichtbogen wird die Luft in dessen Nähe ionisiert, sodass ein fortgesetzter Stromfluss in der Nähe der
Prüfspitze oder Klemme ermöglicht wird. Sofern genügend
Energie vorhanden ist, breitet sich die Ionisierung der Luft
weiter aus und der Stromfluss durch die Luft verstärkt sich.
Im Ergebnis entsteht ein Lichtbogenüberschlag, der einer
Explosion ähnlich ist und Verletzungen oder den Tod des
Bedieners oder umstehender Personen verursachen kann.
IEC 61010-031:2008 fordert daher, dass Prüfspitzen und
Klemmen so konstruiert sind, dass das Risiko von Lichtbogenüberschlägen und Kurzschlüssen herabgesetzt wird.
Diese Anforderung gilt für alle Arten von Klemmen und
Anschlussklemmen, die als Installationskategorie III oder
IV (CAT III oder CAT IV) eingestuft sind. Die Außenflächen
der Klemmen dürfen nicht leitend sein, zudem dürfen bei
geschlossener Klemme keine Metallteile berührt werden
können (wie in der Norm definiert).
Während der Designphase wird durch detaillierte Messund Prüfprozeduren die elektrische Kriech- und Luftstrecke
bewertet, um die Einhaltung der Norm zu gewährleisten.
Die Zugänglichkeit leitender Metallteile wird mit einem
IEC-Normprüffinger bewertet.
Für den sicheren Betrieb zu berücksichtigende Aspekte
In Umgebungen für elektrische Prüfungen sind sichere
Arbeitsverfahren von essenzieller Bedeutung, um die
Sicherheit der Bediener zu gewährleisten. Mit Isolationsprüfungen in energiereichen Umgebungen mit hoher
Spannung ist eine Anzahl konkreter Gefahren verbunden,
wie im Folgenden aufgelistet:
Die neuesten 10-kV-Prüfleitungen – entwickelt von Megger
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1. Aufrechterhaltung der Praktikabilität bei vollständig isolierter Klemme
Wenn die Isolation einer Klemme die Bedienung und die
Möglichkeit zuverlässige Verbindungen mit den verschiedenen Sammelschienen, Leitern und Anschlüssen herzustellen, beeinträchtigt, erfüllt das Design nicht seinen
Zweck und der Anwender kann versucht sein, diese
Isolation zu entfernen, um die Verbindung herzustellen.
2. Schutz vor Aufladungen langer Kabel
Verriegelungen an Hochspannungssteckern am Instrumentenende verringern die Wahrscheinlichkeit, dass Stecker
die Verbindung verlieren oder herausgezogen werden, was
dazu führen kann, dass am Ende des Prüfvorgangs unabsichtlich eine potenziell tödliche Aufladung bestehen bleibt
und das Instrument fälschlicherweise meldet, dass keine
Spannung vorhanden wäre. Die Verriegelungsvorrichtung
ist bedienungsfreundlich, verhindert das Abtrennen des
„Steckerendes“ und sorgt für die vollständige Entladung
nach einem Prüfvorgang.
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3. Schutz vor Hochspannung in einer CAT IV / 600 V
Umgebung
Wenn eine Verbindung mit vorgeschalteten Versorgungssystemen hergestellt wird (Überspannungskategorie IV;
Einspeisungen von Industrieanlagen), ist ein stärkerer
Schutz vor Überspannungen erforderlich. Dies sind Transienten, die in der Versorgung natürlicherweise auftreten
und meist durch Schaltvorgänge oder entfernte Blitzeinschläge verursacht werden. Sie setzen angeschlossene Geräte, Prüfleitungen, Klemmen usw. Impulsen von mehreren
tausend Volt aus. Entsprechend müssen solche Ausrüstungen dem Bediener während der Verbindungsherstellung
ausreichend Schutz bieten. Für 600 V Versorgungsspannung ausgelegte Klemmen der Überspannungskategorie
CAT IV müssen für solche Impulse bis zu 8 kV belastbar
sein.
Spritzgussklemmen aus Isolationspolymeren mit hoher
Durchschlagsfestigkeit, die sorgfältig definierte Abmessungen aufweisen, sorgen dafür, dass elektrische Kriechund Luftstrecken auch unter ungünstigen Bedingungen
eingehalten werden.
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Magazin für die Energiewirtschaft – Neues aus der Mess- und Prüftechnik.
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Fehlerschnüffler
ortet Kabelfehler
4. Schutz vor Ausgangsspannungen von Instrumenten
(5 oder 10 kV)
Viele Menschen fürchten die 5 oder 10 kV Ausgangsspannungen ihrer Isolationsmessgeräte. In der Realität ist der
am Instrument verfügbare Strom jedoch allgemein auf wenige Milliampere begrenzt und stellt daher bei Berührung
eine relativ geringe Gefahr dar.
Die Gefahr liegt hier nicht so sehr am Ausgang des Instruments als in der Arbeitsumgebung. Sobald der angeschlossene Prüfling eine Kapazität besitzt, kann er eine sehr
hohe Energie speichern, wenn er vom Instrument auf eine
hohe Spannung geladen wird und bei Berührung tödlich
wirken. In vielen HV-Umgebungen ist es zudem bei Isolationsprüfungen erforderlich, auf Leitern zu steigen, um an
Anschlüsse von Geräten wie Transformatoren zu gelangen.
Dies wiederum ist mit Risiken verbunden, die typischerweise bei Arbeiten in der Höhe auftreten. In solchen Fällen
kann ein andernfalls harmloser elektrischer Schlag dazu
führen, dass der Benutzer unkontrolliert reagiert und bei
einem möglichen Sturz schwer verletzt wird. Vollständig
isolierte Klemmen tragen auch hier zur Risikominimierung
bei.
Peter Vayhinger bohrt ein kleines Loch in den Gehweg und
Megger-Klemme bei der Prüfung mit IEC-Normprüffinger
auf Kriech- und Luftstrecke.
Praktisches Zangendesign
führt die „Spürnase“ seines handlichen Messgerätes in
den Boden ein. Zeigt der „Fault Sniffer“ (engl. für Fehlerschnüffler) auf dem Display eine hohe Konzentration von
Verbrennungsgasen an, war die Kabelfehlersuche erfolgreich.
Vayhinger ist Leiter des Kabelmesstechnikteams des EnBWNetzbetriebs Stuttgart. Mit seinem Team setzt er das Fehlersuchgerät „Fault Sniffer“ der Firma Megger/SebaKMT
ein und ist von dessen Vorteilen überzeugt:
„Mit dem Gerät können wir Kabelfehler unter bestimmten
Voraussetzungen orten, ohne das Netz freischalten zu
müssen.“
Der „Fault Sniffer“ ist einfach zu bedienen und stellt eine
zusätzliche Variante zur zuverlässigen Kabelfehlerortung
dar. Bei der Fehlerortung mit dem Kabelmesswagen müssen grundsätzlich sämtliche, an das defekte Betriebsmittel
angeschlossene, Abnehmer ausgesichert oder abgeklemmt
werden. Ein zeitaufwendiger Arbeitsschritt, der bei entsprechenden Voraussetzungen im Falle von eingrenzbaren
Kabelfehlern im Niederspannungsnetz durch den Einsatz
des Fehlerschnüfflers entfällt.
Wie die Erfahrung zeigt, befindet sich zu 95 Prozent der
Fehler in einer Muffe, so dass diese gezielt „abgeschnüffelt“ werden kann. Dazu ist es erforderlich, eine grobe
Vorortung, beispielsweise durch Eingrenzen des Defekts
mittels Spannungsprüfer, durchzuführen.
„Die Trefferquote mit diesem weniger aufwendigen
Verfahren liegt bei 80 Prozent und bedeutet für die
Entstörung eine hohe Zeit- und Kostenersparnis bei der
Kabelfehlerortung und erspart unseren Netzkunden eine
Abschaltung“, so Teamleiter Peter Vayhinger.
Praktisches Isolationsdesign
Gekrümmte Zangen erlauben eine zuverlässige Verbindung
um Prüfobjekten herum, flache Zangenspitzen bieten eine
ausgezeichnete Verbindung und ebensolchen Halt an
einzelnen Drähten.
Weiterführende Informationen finden Sie in den Anwendungshinweisen zu den 5- und 10-kV-Isolationsprüfungs-Leitungssätzen auf www.megger.com
Bewegliche Greifbacken halten die Berührungssicherheit
der Klemme aufrecht, wenn diese geschlossen ist, biegen
sich bei Gebrauch jedoch zurück, um ungehinderten Kontakt zwischen den Metallzähnen der Klemme und dem
Prüfobjekt zuzulassen.
Peter Vayhinger von der EnBW-Netzbetrieb Stuttgart bei der
Kabelfehlersuche mit dem „Fault Sniffer“.
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EPrüfer | Magazin der Megger Gruppe
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Magazin für die Energiewirtschaft – Neues aus der Mess- und Prüftechnik.
Neue Hochspannungshalle bis 600 kV
in Radeburg eröffnet
Hagenuk KMT in Radeburg bei Dresden hat eine
neue Hochspannungshalle zur Fertigung und
Abnahme von Prüf- und Diagnoseanlagen für
Hochspannungen bis 600 kV eröffnet.
Der wichtige deutsche Markt sowie viele neue Großaufträge von Energieversorgern waren ausschlaggebend für die
Entscheidung zum Bau einer neuen Multifunktionshalle zur
Fertigung und Abnahme von Prüf- und Diagnoseanlagen
für besonders hohe Spannungen am Standort Radeburg
bei Dresden. Das ist sowohl ein starkes Bekenntnis der
Megger-Gruppe zu Hagenuk KMT in Radeburg als auch
zum Technologiestandort Sachsen.
Mit dieser speziellen Hochspannungshalle bietet Megger
seinen Kunden die Möglichkeit, Prüf- und Diagnoseanlagen für Hoch- und Höchstspannungsanlagen bis zu 600 kV
aus eigener Entwicklung und Fertigung nun direkt in den
eigenen Fertigungsstätten in Betrieb zu setzen, zu testen –
und gemeinsam mit dem Kunden abzunehmen. Ein wichtiger Grund für diese strategische Entscheidung zu Gunsten
von Radeburg war vor allem die dort bereits ansässige
Infrastruktur und die auf diese sehr hochentwickelten
Technologien spezialisierte Entwicklungs- und Produktionsmannschaft am Standort.
Der Präsident des Sächsischen Landtages, Dr. Matthias
Rösler, eröffnet feierlich die neue Hochspannungshalle
bis 600 kV in Radeburg
Impressum
Megger GmbH
Obere Zeil 2
D-61440 Oberursel
T +49 6171 92987-14
F +49 6171 92987-19
www.megger.de
Dieses Magazin erscheint zweimal im Jahr.
Für Kritik und Anregungen, wenden Sie sich bitte
an Mark Behringer, [email protected]
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