Gourt Home::Gourt :: Teilentladung
Teilentladung ist ein Begriff aus der Hochspannungstechnik, wo es in erster Linie um die Eigenschaften von Isolationsmaterialien geht. Treten in Hochspannungsisolierungen stark inhomogene Feldverläufe auf, kann es örtlich zu einer Überschreitung der materialcharakteristischen Durchschlagfeldstärke kommen. In diesem Zustand eines unvollkommenen elektrischen Durchschlages wird die Isolierung zwischen den Elektroden durch Entladungen nur teilweise überbrückt. Solche Teilentladungen (abgekürzt auch als „TE“ bezeichnet) treten vor allem bei Beanspruchung der Isolierung mit Wechselspannung auf.
Typen
Man kategorisiert folgende Erscheinungen von Teilentladungen.
Äußere Teilentladungen (Korona)
Äußere Teilentladungen sind Entladungen an den Oberflächen von freien Metallelektroden in den umgebenden Luftraum hinein. Allgemein bekannt ist dieses Phänomen mit den hör- und sichtbaren Koronaentladungen an Hochspannungsfreileitungen.
Innere Teilentladungen
Innere Teilentladungen werden allgemein alle äußerlich nicht sichtbaren Entladungserscheinungen innerhalb von Isoliermedien bezeichnet. Bei den Isoliermedien kann es sich um feste, flüssige oder gasförmige Materialien handeln. Entladungen treten dann dort auf, wo unter starkem Feldeinfluss die Homogenität des Mediums gestört ist, beispielsweise im Fall von Gasbläschen, die sich in einer Isolierflüssigkeit, wie zum Beispiel Öl, befinden. Diese Gasbläschen, bestehend aus Luft oder Ölzersetzungsgasen, besitzen eine kleinere Dielektrizitätszahl als das umgebende Öl. Die Isoliereigenschaften an der Stelle der Gasblase sind also massiv gestört, was sich in der Regel durch eine örtlich herabgesetzte Durchschlagfeldstärke und damit eine Ausbildung von Teilentladungen bemerkbar macht.
Gleitentladungen
Bei Gleitentladungen tritt das Phänomen der Teilentladung an der Grenzschicht zwischen zwei aneinanderliegenden Isoliermedien mit unterschiedlichen dielektrischen Eigenschaften auf. Auch dann ist der homogene Verlauf eines äußerlich anliegenden elektrischen Feldes gestört und kann zu an der Grenzschicht entlang "gleitenden" Entladungen führen.
Teilentladungsmesstechnik
Industriell durchgeführte Teilentladungsmessungen erfolgen an Bauelementen der Elektrotechnik wie unter anderem Transformatoren, Kondensatoren, Hochspannungs-Durchführungen, Isolatoren, Messwandlern und Optokopplern. Hierbei steht der Sicherheitsaspekt im Vordergrund, da eine Feststoffisolation, bei der es im Betrieb zu Teilentladungen kommen kann, nicht dauerhaft zuverlässig ist. Um diese Langzeitbeständigkeit zu gewährleisten, wird bei der TE-Messung nachgewiesen, dass selbst bei vorhandener Teilentladung diese noch oberhalb der höchsten vorkommenden Betriebsspannung sicher wieder einen Grenzwert unterschreitet. Somit wird die Teilentladungsaussetzspannung (UTA) ermittelt, die oberhalb eines Grenzwertes liegen muss, welcher im Rahmen der Isolationskoordination mit dem Kunden anwendungsbezogen festgelegt wurde. Hierzu existieren diverse Normen im Bereich von unter anderem VDE und IEC.
Die Messung der Teilentladungen erfolgt mit typischen Messempfängern im Bereich von ca. 100 kHz bis einige MHz. Die untere Messschwelle ist durch Störungen auch in abgeschirmten Messplätzen selten unter 1 pC (pico Coulomb). In modernen Messplätzen gibt es Oszilloskope, die die Prüfspannung (meist 50 Hz) gemeinsam mit den hochfrequenten Teilentladungsimpulsen darstellen, und entsprechend der Lage zueinander weiterführende Interpretationen zulassen, ob es sich zum Beispiel um äußere oder innere TE handelt.
Als Beispiel für sicherheitsrelevante Bauteile sind hier Zünd-Transformatoren für die Bahntechnik zu erwähnen, die alle in der Endprüfung eine 100% Teilentladungsmessung durchlaufen. Großtransformatoren und andere Hochspannungsbauteile zum Beispiel in Umspannwerken werden regelmäßig mit mobilen TE-Messsystemen überprüft, um vorbeugende Wartungs- und Austauschmaßnahmen planen zu können.
Anwendung
"Teilentladung"