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Erfolgreiche Größenbestimmung von Einschlüssen in Hochspannungs-Isolationssystemen

Themen: News, Sonstiges
Erfolgreiche Größenbestimmung von Einschlüssen in Hochspannungs-Isolationssystemen

30.01.2019 - Polymere Isolierstoffe, besonders vernetztes Polyethylen, werden heutzutage standardmäßig in der Kabelherstellung verwendet. Ihre Vorteile, wie die bessere Umweltverträglichkeit und einfachere Montage, liegen auf der Hand. Ebenso ist der Produktionsprozess im hohen Maße automatisiert, wodurch die Effizienz in der Herstellung deutlich gesteigert wird.

Vor Auslieferung werden alle Kabellängen einer Stückprüfung unterzogen, zu der neben einer Stehspannungsprüfung ebenso eine Teilentladungsmessung gehören. Nachteilig ist hierbei, dass Fremdstoffe im Isoliersystem aufgrund der technischen Rahmenbedingungen möglicherweise nicht zum Durchschlag führen, sondern die Stückprüfung mit positivem Ergebnis bestehen. Die Folge ist ein hohes Risiko eines Durchschlages im Betrieb des Kabels nach unbestimmter Zeit. Schon heute ist eine Detektion von Fremdstoffeinschlüssen im Isoliersystem mittels Ultraschalltechnik möglich. Bisher existieren jedoch keine Aussagen über maximal detektierbare Fehlergrößen. Zudem ist eine explizite Größenbestimmung aus erfassten Messdaten bislang nicht entwickelt.

Die FGH hat in den letzten Monaten deshalb erfolgreich eine Methode zur Größenbestimmung von Einschlüssen in Kabelisoliersystemen entwickelt. In ersten Laboruntersuchungen an Hochspannungskabeln konnten die Positionen der Einschlüsse bis auf einige 10µm genau bestimmt werden. Mittels Kalibrierung des Messsystems und anschließender Analyse der Fehler-Echo-Amplituden wurden Fehlergrößen von 1mm und 3mm über die gesamte Isolierwanddicke sicher ermittelt. Als weiteren Vorteil bietet die Ultraschalltechnik gleichzeitig die Möglichkeit, Wanddicken von innerer und äußerer Leitschicht zu ermitteln, sowie deren Beschaffenheit sichtbar zu machen. Somit liefert ein kontinuierlicher Ultraschall-Scan während der Produktion wertvolle Erkenntnisse, die bei der Sicherstellung der optimalen Produktqualität unterstützen. In weiteren Untersuchungen werden Fehlergrößen kleiner 1mm analysiert werden. Ziel ist es, Fehlergrößen bis zu 100µm sicher zu detektieren.

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