Teilentladungsprüfung verstehen: Schutz von Hochspannungsausrüstung

Ob es sich um eines Ihrer Rotationsgeräte oder Ihren Elektromotor handelt – die Wahrscheinlichkeit, dass Teilentladung (Partial Discharge, PD) auftritt, ist ziemlich hoch. Über die Jahre war ein großer Prozentsatz störender Ausfälle in Hochspannungs- (HS) Maschinen und Mittelspannungs- (MS) Anlagen überwiegend auf Teilentladung zurückzuführen.

Wenn sie nicht frühzeitig erkannt und behoben wird – kann Geräteausfall eintreten. Und das wird letztlich Ihr Geschäft belasten, seinen Betrieb gefährden – was sogar Produktionen und Gewinne beeinflussen kann.

Sobald Sie bei Ihren täglichen oder wöchentlichen Checks einen kleinen Funken bemerken, wissen Sie: Es ist Zeit für Ihren Ingenieur, es zu prüfen. Wenn es Ihr Elektromotor ist, der das Problem hat, könnte eine Elektromotor-Überholung nötig sein, um zu bestimmen, ob Teilentladungsprüfung erforderlich ist.

Da Sie sehen, wie Teilentladung Ihr Geschäft negativ beeinflussen kann – wie funktioniert sie?

Was ist Teilentladung?

Auch als elektrischer Durchschlag bekannt, ist Teilentladung (PD) ein lokalisierter dielektrischer Durchschlag (Dielectric Breakdown, DB), der den Raum zwischen zwei leitenden Elektroden unter Hochspannung (HS) nicht vollständig überbrückt. Üblicherweise kann Teilentladung durch Defekte in der Hochspannungsisolierung auftreten, wie:

• Geräteinstallation
• Überlasteter Betrieb
• Altern und Degradation
• Betriebsschäden (In-service damage)

Zusätzlich kann sie auch innerhalb eines festen, flüssigen oder gasförmigen Isoliermediums auftreten. Bei gasförmiger Teilentladung bedeutet das, dass auch Korona-Aktivität stattfindet.

Wie man Teilentladung detektiert

Es gibt hauptsächlich zwei Wege, auf Teilentladung zu testen. Offline-Test ist günstiger, da das Gerät ausgeschaltet ist und der Test von einer externen Quelle ohne Störgeräusche erfolgt. Allerdings bedeutet das, dass der reguläre Geschäftsbetrieb für einige Zeit nicht fortgesetzt werden kann.

Andererseits finden Online-Messungen statt, wenn das Gerät unter Spannung steht oder läuft. Online- oder kontinuierliche Messungen laufen weiter, während das Gerät betrieben wird. Wie zuvor gesagt, verursacht das Rauschen während des Betriebs ungenaue Messungen. Daher müssen vor Beginn der Messungen höhere Filterfrequenzen verwendet und ausreichender Abstand gewährleistet werden.

Neben den zwei variierenden Teilentladungstestarten spielt auch die Gerätegröße eine Rolle. Unterschiedliche Monitore und Sensoren müssen für die Prüfung auf Teilentladung verwendet werden. Beispielsweise nutzen größere Maschinen Statornutenkoppler (Stator Slot Couplers, SSCs), während kleine bis mittelgroße Geräte Epoxy-Mica-Kondensator-Sensoren (EMC) verwenden. Gleichzeitig wird Diagnosesoftware zusammen mit Monitoren und Sensoren angewendet, um den Isolationszustand wirklich zu verstehen.

Warum Teilentladungsprüfung wichtig ist

Es gibt viele Wege, wie Ihre Ausrüstung Ausfall erleben kann. Es könnte an einem Leck in Ihrem Schmiersystem oder fehlausgerichteten Wellen in Rotationsausrüstung liegen. Auf jeden Fall müssen Services wie Schaltanlagenreparaturen oder Elektromotor-Umwicklungen gerufen werden, um das Problem zu beheben.

Ebenso wird Teilentladung Ihre Ausrüstung verschlechtern und letztlich zum Ausfall bringen. Deshalb ist Teilentladungsprüfung notwendig, wann immer Sie Anzeichen wie Funken an Ihrer Ausrüstung bemerken. Denken Sie daran: Bevor die Situation schlimmer wird – ist es immer am besten, Maßnahmen zu ergreifen, um einen vollständigen Geräteausfall zu verhindern.