Teilentladungsmessung für Kabel und Schaltanlagen in Windparks
Teilentladungsmessung an Kabeln, Muffen und Schaltanlagen: frühzeitige Diagnose statt teurer Reparaturen, mehr Verfügbarkeit und weniger Brandgefahr.
Teilentladungen sind kleine elektrische Entladungen in der Isolierung von Betriebsmitteln. Sie entstehen oft lange bevor ein Betriebsmittel ausfällt. Regelmäßige Teilentladungsmessungen mindern deshalb die Brandgefahr, schützen vor einem Totalausfall und erhöhen die Verfügbarkeit und damit den Ertrag Ihrer Anlagen. Teilentladungen entstehen dort, wo die Isolierung Fehlstellen hat, etwa Hohlräume, Risse oder Einschlüsse. An diesen Stellen ist die elektrische Feldstärke höher als im umgebenden Material. Teilentladungen können die Isolierung fortschreitend schädigen, bis sich bei festen polymeren Isolierungen Entladungskanäle bilden (das sogenannte Treeing) und die Isolierung durchschlägt. Die Entladungen setzen Energie als Wärme, Schall und Licht frei, was die Alterung zusätzlich beschleunigt. Auch bei papierisolierten Kabeln können fortschreitende Teilentladungen zum Totalausfall führen.
Gemessen wird die Größe der Entladungen als scheinbare Ladung in Pikocoulomb, wie es die Norm IEC 60270 beschreibt. Bei Mittelspannungskabeln im Parknetz eines Windparks wird die Isolierung für die Messung dazu meist mit einer Prüfspannung beaufschlagt, damit vorhandene Fehlstellen zünden. Wird die Spannung verändert, lassen sich Einsatz- und Aussetzspannung bestimmen, und mit geeigneten Messverfahren lässt sich die Laufzeit der Teilentladungssignale nutzen, um die Fehlstelle entlang der Kabelstrecke einzugrenzen. Wie gefährlich eine Auffälligkeit ist, zeigt sich am besten im Trend wiederholter, vergleichbarer Messungen. Das ist wichtig, weil Fehler im Kabelsystem schnell zu Ertragsverlusten führen: Fällt ein Kabelabschnitt aus, kann die erzeugte Energie nicht mehr abgeführt werden.
Wird eine Auffälligkeit früh erkannt, lässt sich der betroffene Abschnitt geplant instand setzen, statt im Störfall. Zusätzlich gibt es Systeme, die Teilentladungen bei laufendem Betrieb überwachen und bei Überschreiten von Schwellwerten melden. Die Teilentladungsmessung ergänzt andere Diagnoseverfahren: Der Verlustfaktor (Tan Delta) kann Hinweise auf Feuchtigkeit und den Alterungszustand der Isolierung geben, eine Mantelprüfung deckt Mantelfehler auf, Reflektometrie und Fehlerortung grenzen Defekte entlang der Strecke ein. Eine vollständige Dokumentation der Messungen ist besonders im Schadensfall gegenüber Versicherern wichtig.
Wir messen Kabelabschnitte bis zu einer Länge von ca. 2 km. Je nach Messverfahren und Prüfaufbau können Kabelmuffen, Endverschlüsse und angeschlossene Schaltanlagenteile mitbewertet werden; Prüfspannung und mögliche zusätzliche Beanspruchung der Betriebsmittel sind verfahrensabhängig. Unsere Expert:innen überprüfen Anlage und Infrastruktur mit modernen Messgeräten. Umfassende Auswertungen und der Vergleich mit früheren Messungen zeigen zeitliche Entwicklungen und mögliche Verschlechterungen. Zeigen sich Auffälligkeiten, entwickeln wir praxisnahe und wirtschaftliche Lösungen. Sinnvoll ist die Teilentladungsmessung zur regelmäßigen Zustandsbewertung, als zusätzliche Sicherheit bei der Anlagenübernahme und Gewährleistung und zur Erfüllung von Sachverständigenanforderungen und Bescheidauflagen. Bei der technischen Abnahme von Windenergieanlagen kann sie je nach Anlage, Prüfkonzept und Bescheidauflagen zum Prüfumfang gehören, beim Kauf oder der Finanzierung eines Windparks fragt die technische Due Diligence nach dem Anlagenzustand. Weitere Messungen im laufenden Betrieb sind die Leistungskurvenvermessung und die Schallemissionsmessung. Weitere Prüfungen finden Sie unter Elektrotechnische Überprüfungen.
