Pruftechniken zur Vorortprufung von extrudierten Hochspannungs-Kabeln (AC/DC) gemass IEC-Standards und CIGRE-Empfehlungen

摘要

Der Bedarf und die Anforderungen an die Pruftechnik und die Prufprozesse zur Vorortprufung von Hochspannungskabel, sei es nach der Inbetriebnahme oder nach einer Reparatur (z.B. nach dem Setzen einer Kabelmuffe) steigt weiter kontinuierlich an. Zusatzlich erhohen sich neben den erforderlichen Prufspannungen auch die zu prufenden Kabellangen. In diesem Zusammenhang wird auch in Deutschland der Anteil an DC-Kabelsystemen infolge von Offshore- Windanlagen weiter zunehmen. Im Vergleich zur Routineprufung im Werk sind die Anforderungen an die Prufspannungen und Prozesse vor Ort etwas abgeschwacht, z.B. sind weiter gefasste Pruffrequenzen und Prufpegel erlaubt. Zur Prufung von AC-Kabel gibt es detaillierte Anforderungen in den entsprechenden Standards, z.B. IEC 62067 und IEC 60840. Bei einem DC-Kabel sieht dies aus verschiedenen Grunden etwas anders aus, d.h. speziell zur Vorort-Prufung gibt es bezuglich der dielektrischen Prufung nur "minimale" Vorgaben. Hier dient vor allem die CIGRE-Empfehlung (TB 496) als Basis zur Durchfuhrung der entsprechenden Prufungen. In diesem Beitrag sollen die unterschiedlichen Pruftechniken, mit Schwerpunkt auf AC (10 - 300 Hz) und DC vorgestellt werden, die sich sowohl zur Vorortprufung als auch zur Diagnostik von AC- und DC-Hochspannungskabeln eignen. Es wird auf die Unterschiede bei der Prufung von AC- und DC-Kabeln eingegangen, die infolge des unterschiedlichen Kabeldesign und des Feldstarkeverlaufes (kapazitiv bzw. ohmsch gesteuert) zu beachten sind. Zusatzlich haben die Leitfahigkeit, der radiale Temperaturgradient, die Prufdauer und die Spannungsform einen grossen Einfluss auf den radialen Feldstarkeverlauf und auf das Teilentladungsverhalten. Abschliessend wird ein Beispiel zur Prufung eines langen AC-Kabels (Land- und Seekabel) vorgestellt. Mogliche Grenzen der jetzigen Technologien werden aufgezeigt (z.B. die maximal prufbare Kabellangen) und wie diese etwas verschoben bzw. vergrossert werden konnten.