Ortung von Teilentladungen mit dem Ultraschall-Detektor SDT 200 und SDT 270

Teilentladungen

Teilentladungen sind Defekte, die der Ultraschall in Installationen mit Mittel- und Hochspannung findet. Es handelt sich um nicht gewünschte elektrische Entladungen, die als Isolations-Bypass zwischen einem Konduktor und der Erde entstehen. Der daraus resultierende Stromfluss kann zu einer Betriebsstörung und letztlich zu einem kompletten Ausfall der Einrichtung führen.

Korona

Korona beeinträchtigt elektrische Konduktoren über 1 kV. Sie produzieren Ozon, das die Isolierung verschlechtert, Salpetersäure, die Metalle bei Feuchtigkeit oxidieren lässt und elektromagnetische Störungen.

Tracking

Bei Tracking, wird auch „Baby“ Lichtbogenbildung genannt, bilden sich teilweise leitende Pfade auf der Oberfläche eines elektrischen Isolators. Es verschlimmert sich durch Luftverschmutzung und Feuchtigkeit.

Lichtbögen

Bei Lichtbogenbildung fließt Strom durch die Luft und produziert eine Plasmaentladung.

Warum produziert eine Teilentladung Ultraschall

Der Austritt von Elektrizität verursacht eine Ionisierung der Umgebung, die ein breites Schallspektrum einschließlich Ultraschallfrequenzen produziert. Die Ultraschallkomponenten enthalten viele Informationen, mit denen zwischen Defekten durch Korona, Tracking und Lichtbögen unterschieden werden kann. Die Diagnose basiert erst einmal darauf, das Überlagerungssignal abzuhören. Das wird sehr erleichtert durch die Analyse von Zeit und Frequenzsignalen. Der SDT 270/200 Ultraschall-Detektor ist ein ideales Werkzeug für diesen Zweck.

Typische Ultraschallsignale

Korona

Korona hört sich wie ein gleichmäßiges Summen oder Brennen( Brutzeln) an.
Vorausgehende Korona produziert zusätzlich zufällig knallende Geräusche. Es gibt auch einen niedrigeren und tieferen Ton. Das Zeitsignal der Korona zeigt Spitzen mit regelmäßigen Amplituden und Ausschlägen. Bei vorausgehender Korona erscheinen unregelmäßig Spitzen mit größeren Ausschlägen.

Das Frequenzsignal der Korona zeigt eine tonangebende Spitze bei der fundamentalen Frequenz von 50 oder 60 Hz und einige schwächere Harmonien. Je weiter die Korona fortgeschritten ist, desto mehr Harmonien erscheinen. Zusätzlich wird der Intervall größer im Vergleich zur fundamentalen Frequenz.

Tracking

Tracking hört sich an wie Summen und periodisches Knistern mit Pausen und möglichen „Tropfen“ und erzeugt Intensität. Die Intensität steigt bis zum Punkt eines elektrischen Überschlags. Danach wird es wieder leise. Das Zeitsignal zeigt beim Tracking sehr kurz hohe Spitzen in der Amplitude. Die Zeitintervalle zwischen Spitzen und Amplitudenspitzen sind nicht regelmäßig. Die Spitzenamplitude zeigt an, dass es sich um einen ernstzunehmenden Defekt handelt. Das Frequenzsignal hat keine bedeutende Spitze.

Lichtbögen

Die Lichtbogenbildung wird als heftiger Schall eines Lichtbogenüberschlags mit abruptem Start und Stopp gehört. Der Summton, den man bei Korona und Tracking hört, existiert nicht. Das Zeitsignal beim Lichtbogen zeigt sehr hohe Amplitudenspitzen, die unregelmäßig erscheinen. Der hauptsächliche Unterschied zum Tracking ist, dass jeder Überschlag länger dauert und das Zeitsignal beim Lichtbogen breite Spitzen deutlich macht. Wie beim Tracking hat das Frequenzsignal keine bedeutende Spitze.

Auswahl der Sensoren

Flexibler Sensor

Der flexible Sensor kann dann eingesetzt werden, wenn die zu kontrollierenden Stellen frei zugänglich sind. Er wird zur Kontrolle von Ventilationsöffnungen oder von Spurrillen von Toren an Schaltanlagen, Transformatoren und MCC Paneelen eingesetzt. Der Einsatz des Präzisions-Gummiteils reduziert den Effekt konkurrierender Ultraschallquellen.

Magnetischer Sensor

Er wird an Toren und Rahmen von Schaltanlagen, Transformatoren und MCC Paneelen eingesetzt. Seine Empfindlichkeit ist besser als die des flexiblen Sensors, und seine Verwendung ist einfacher, wenn dynamische Messungen aufgezeichnet werden sollen.

Verlängertes Distanzhorn EDS2

Dieser Sensor ist bemerkenswert wegen seiner Empfindlichkeit: Er ist 20 x empfindlicher als der flexible Sensor. Das bedeutet einen Gewinn von 26 dBmyV. Als Konsequenz sollte er für die gleichen Anwendungen wie der flexible Sensor, der bei leicht zugänglichen Stellen genommen wird, eingesetzt werden. Aber speziell dann, wenn die zu kontrollierende Stelle bis zu 5 m entfernt ist. Die präzise Lokalisierung des defekten Elements kann jedoch schwierig sein, wenn Sie zu weit entfernt davon sind.

Parabolsensor

Wenn die zu kontrollierenden Stellen mehr als 5 m entfernt sind, ist das die beste Lösung. Er wird jedoch nicht für kurze Distanzen empfohlen. Seine Empfindlichkeit ist höher als die des verlängerten Distanzhorns, aber im Besonderen ermöglicht sein Laser eine ferngesteuerte, präzise Lokalisierung des defekten Elements.

Das Finden von partiellen Entladungen

Bevor Sie mit der Inspektion beginnen, notieren Sie die Spannung und die Wetterbedingungen (Temperatur und Feuchtigkeit). Bei umschlossenen Einrichtungen überprüfen Sie zuerst die Ventilationsöffnungen und die Spurrillen der Tore mit dem Sensor für verlängerte Distanzen oder dem flexiblen Sensor. Bringen Sie zusätzlich den magnetischen Sensor an Toren und Rahmen an.

Überprüfen Sie dann sorgfältig jedes Teil mit maximaler Verstärkung, indem Sie den am SDT 270/200 angeschlossenen ausgewählten Sensor von oben nach unten und von links nach rechts bewegen. Es ist wichtig, eine 360° Überprüfung an der Anlage durchzuführen. Das Aufspüren partieller Entladungen durch Ultraschall resultiert darin, dass Sie ein Summen, Knistern oder Rauschen hören.

Um das defekte Element zu lokalisieren, müssen Sie die Stelle finden, an der das Signal am stärksten und der angezeigte Wert am höchsten ist. Beim Parabolsensor müssen Sie den Laser da einschalten, wo das Signal am stärksten ist, um das defekte Element zu finden. Notieren Sie die auf dem Bildschirm angezeigte Messung (dBµV). Achten Sie auf die Distanz zwischen Sensor, die Ausrichtung des Sensors, um verlässlich vergleichen zu können, oder die Bewertung der Entwicklung der Teilentladungen.

Halten Sie präzise diese Stelle fest, beschreiben Sie das gefundene Problem, machen Sie ein Foto und, wenn nötig, zeichnen Sie eine dynamische Messung auf.

Schulung Leckagemessgerät SDT 200 / 200

HDS Messtechnik bietet auch Schulungen für das SDT 200 / 270 zum Thema Vorbeugende Instandhaltung mit Ultraschall an.
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