Was sind Teilentladungen?
Teilentladungen (TE) sind lokal begrenzte elektrische Entladungen, die die Isolierung zwischen Leitern nicht vollständig überbrücken. Sie können an Schwachstellen der Isolierung, an scharfen Kanten leitfähiger Bauteile, in Lufteinschlüssen, auf verunreinigten Oberflächen oder durch Materialalterung entstehen.
Eine häufige Form ist die Koronaentladung, die in einem starken elektrischen Feld um Hochspannungsleiter auftritt.
Auch wenn das Phänomen zunächst gering erscheinen kann, kann anhaltende Teilentladungsaktivität beitragen zu:
- Abbau der Isolierung,
- höheren Energieverlusten,
- größerem Durchschlagsrisiko,
- Ausfall von Betriebsmitteln,
- Brandgefahr.
Aktueller Fall: Erkennung eines Koronaentladungsmusters
Bei einer aktuellen Messung mit der akustischen Kamera HIKMICRO AI76 klassifizierte das Gerät das aufgezeichnete Teilentladungsmuster als Korona (`Corona 100%`). Die Quelle wurde indirekt durch die Analyse der von der Decke über dem Betriebsmittel reflektierten Wellen beobachtet.
Der Messbericht dokumentierte:
- Maximalpegel: 39,0 dB,
- Klassifizierung: Severe,
- Frequenzbereich: 20–48 kHz,
- Messabstand: 1,0 m,
- Gerätemodell: AI76,
- vom Gerät ausgegebener Entladungstyp: Corona — 100 %.
Das Diagramm zeigt die Verteilung der Entladungsaktivität über dem Phasenwinkel der 50-Hz-Spannung (0°–360°).
Das Diagramm zeigt die Amplitude des Ultraschallsignals im Zeitverlauf (0–45 ms).
Das Diagramm zeigt die Verteilung der Signalenergie im Frequenzband von 20–48 kHz.
Die PRPD-Analyse des Geräts klassifizierte das aufgezeichnete Muster als Korona und nicht als Oberflächen-, Floating- oder Partikelentladung. Diese Klassifizierung ist ein Bestandteil der Messdaten und muss gemeinsam mit Betriebsmittel, Betriebsbedingungen und Untersuchungskontext interpretiert werden.
Die Messung erfolgte ohne Öffnung oder Eingriff in die Anlage, da die Komponente vom Verteilnetzbetreiber versiegelt war. Die Untersuchung war nicht invasiv und nutzte die von der Decke über dem betroffenen Betriebsmittel reflektierten Wellen.
Wie erkennt eine akustische Kamera Teilentladungen?
Teilentladungen können Ultraschallwellen außerhalb des menschlichen Hörbereichs erzeugen. Eine akustische Kamera:
- verwendet ein Array aus MEMS-Mikrofonen — beim AI76 sind es 136,
- verarbeitet das Signal in Echtzeit,
- legt eine akustische Karte über das sichtbare Bild,
- unterstützt Analyse und Klassifizierung von Entladungsmustern.
Im Unterschied zu einem punktförmigen Ultraschalldetektor kann die Kamera die Richtung einer akustischen Quelle im gesamten Bildfeld darstellen. Unter geeigneten Bedingungen kann sie bei laufender Anlage eingesetzt werden, ohne invasiven Zugang zur untersuchten Komponente. Sicheres Verfahren und Betriebszustand müssen für jede Anlage gesondert abgestimmt werden.
Warum ist das wichtig?
In diesem Fall bewertete das Gerät das aufgezeichnete Ereignis als `Severe`. Dies gab Anlass, folgende Punkte zu prüfen:
- beschleunigten Abbau der Isolierung,
- erhöhtes Ausfallrisiko,
- mögliche Entwicklung zu einem Lichtbogen,
- mögliche Produktionsunterbrechungen.
Für einen Industriebetrieb kann ein nicht behobener Defekt unter anderem folgende Folgen haben:
- kostspielige Stillstände,
- Schäden an Transformatoren oder Schaltanlagen,
- Unterbrechungen der Stromversorgung.
Die Klassifizierung ist für sich genommen keine Diagnose. Sie hilft, die weitere technische Bewertung und eine angemessene Reaktion zu priorisieren.
Diagnostische Möglichkeiten von TERMOCENT
Die Ultraschallbildgebung ermöglicht uns:
- eine akustische Emissionsquelle zu lokalisieren, sofern Zugang und Bedingungen dies zulassen,
- die vom Gerät angezeigte Schweregradeinstufung zu dokumentieren,
- die Klassifizierung des Entladungsmusters aufzuzeichnen,
- Messungen im Zeitverlauf zu vergleichen, wenn Verfahren und Bedingungen reproduzierbar sind.
Dies liefert zusätzliche Anhaltspunkte für die Beurteilung des technischen Zustands elektrischer Betriebsmittel.
Wann ist eine Teilentladungsprüfung sinnvoll?
Akustische Teilentladungsprüfungen können in Betracht gezogen werden für:
- Hoch- und Mittelspannungsschaltanlagen,
- Transformatorstationen,
- Kabel- und Freileitungen,
- Mess- und Schutzfelder,
- Anlagen bei erhöhter Feuchtigkeit oder Staubbelastung,
- Industriebetriebe, in denen die Produktionskontinuität besonders wichtig ist.
Mögliche Vorteile der akustischen Teilentladungsdiagnostik:
✔ nicht invasive Datenerfassung unter geeigneten Bedingungen
✔ Prüfung ohne Abschaltung, sofern das sichere Verfahren dies zulässt
✔ effiziente Lokalisierung einer akustischen Quelle
✔ gerätegestützte Klassifizierung von Entladungsmustern
✔ dokumentierte Messergebnisse
✔ frühere Erkennung von Bedingungen, die weiter geprüft werden sollten
TERMOCENT: technische Diagnostik elektrischer Anlagen
Die Erkennung von Teilentladungen mit einer akustischen Kamera erweitert unsere Möglichkeiten der nicht invasiven Diagnostik elektrischer Anlagen in Industrie und Gebäuden.
Kontaktieren Sie uns, wenn Sie:
- den Zustand einer Schaltanlage beurteilen,
- eine Transformatorstation prüfen,
- eine vermutete Teilentladungsquelle untersuchen,
- einen Bericht mit Messwerten und Klassifizierung erhalten möchten.
Rufen Sie an unter +48 530 105 398 oder schreiben Sie an biuro@termocent.pl
