Prüffeld für Mittelspannungskabel

• Fachliche Zuordnung: Elektrotechnik und Informationstechnik
• Förderung: Förderung in 2014
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 264441749

• Erstellungsjahr: 2018

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Zur Zustandsbewertung von Kabeln und Kabelgarnituren werden zwei diagnostische Verfahren angewandt. Diese sind zum einem die Verlustfaktormessung und zum anderen die Teilentladungsmessung. Der Verlustfaktor ist ein Maß für die im Isolierstoff entstehenden Verluste. Inhomogene Feldverteilungen begünstigen Entladungen, welche nicht zu einem Durchschlag führen. Diese Teilentladungen treten an Fehlstellen von Kabeln und Kabelgarnituren auf. In bisherigen Messungen wird der Verlustfaktor bei Frequenzen 0,1 Hz und 50 Hz gemessen. Eine Differenzierung der Zustandsbewertung anhand dieser beiden definierten Frequenzen ist sehr komplex, da eine Reproduzierbarkeit der Messung schwierig ist. Mithilfe der frequenzabhängigen Messung ist nun eine Differenzierung der Einflussgrößen für die Zustandsbewertung von Kabeln und Kabelgarnituren möglich. Es konnten hierbei folgende Ergebnisse erzielt werden:  Identifikation der Alterung von VPE-Kabeln  Identifikation der Einflüsse der Additive bei co-polymeren VPE-Kabeln  Identifikation der Einfluss- bzw. Störgrößen auf den Verlustfaktor (z. B. Temperatur, Feuchtigkeit, Wassereinlagerung, Kabellänge) Identifikation der Spannungsunabhängigkeit des Verlustfaktors  Nachweis der Reproduzierbarkeit der Verlustfaktormessung. Fehlstellen an Kabeln und Kabelgarnituren, die konstruktions- oder montagebedingt entstanden sind, lassen sich mit der Teilentladungsmessung erfassen. Mithilfe der Wechselspannungsprüfanlage wird eine Spannung an dem Prüfling angelegt, bei dem die resultierenden Teilentladungen mithilfe des Teilentladungsmessgerätes an Fehlstellen identifiziert werden können. Folgende Resultate konnten mit der Teilentladungsmessung realisiert werden: Reproduzierbarkeit von Teilentladungsquellen an Kabelmuffen  Dynamische Lastwechsel führen zu beschleunigter Alterung von Kabelmuffen bzw. zu einer Erhöhung der Schadensakkumulation Aufbau einer Datenbank realer fehlerbehafteter Kabelmuffen.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• Untersuchungen zum Einfluss der Leitschichten auf die frequenzabhängige Verlustfaktormessung an VPE-isolierten Mittelspannungskabeln, VDE Verlag GmbH, 2016 ISBN: 978-3-8007-4310-0
  Kühnert, M.; Hadid, S.; Schufft, W.
  
• Verlustfaktormessung an VPE-isolierten Mittelspannungskabeln: Schwierigkeiten, Aussagen und Empfehlungen, VDE Verlag GmbH, 2016 ISBN: 978-3-8007-4310-0
  Hadid, S.; Schufft, W.; Kühnert, M.
  
• Algorithmische Bestimmung der Alterungscharakteristik von Mittelspannungskabelmuffen basierend auf diagnostischen Messwerten und Betriebsmitteldaten, Dissertation, 2017. ISBN: 978-3-96100-008-1
  Hunold,S.
  
• Influence of load variations on PD-characteristics of MV-cable joints. The 20th International Symposium on High Voltage Engineering, Buenos Aires, Argentina, 2017. ISBN: 978-987-45745-5-8
  Jacob, K.; Hadid, S.; Schufft, W.; Gurski, T.
  
• New approaches to the condition assessment of damage accumulation in XLPE-insulated medium voltage cables. The 20th International Symposium on High Voltage Engineering, Buenos Aires, Argentina, 2017 ISBN: 978-987-45745-5-8
  Hadid, S.; Jacob, K.; Schufft, W.; Noske, T.
  
• Voltage and frequency dependence of the dielectric loss factor measurement on XLPE-insulated medium voltage cables. The 20th International Symposium on High Voltage Engineering, Buenos Aires, Argentina, 2017. ISBN: 978-987-45745-5-8
  Hadid, S.; Schufft, W.; Nourirad, G.; Kühnert, M.