Elektrische Übertragungskabel

04-14-2012 | Isolationsmessgeräte

Fallstudie: Prüfung des Isolationswiderstands

  • Messgeräte: Isolations-Multimeter Fluke 1587
  • Betreiber: Stromversorgung Singapur
  • Durchgeführte Prüfungen: Isolationswiderstands-Kabelprüfung, Durchgang, Spannung

Bei der Übertragung und der Verteilung an die Benutzer über Kraftwerke verläuft Elektrizität durch eine Vielzahl von Niederspannungskabeln (mit weniger als 1.000 V) und Hochspannungskabeln (in Singapur mit mehr als 1.000 V). Zusätzlich zu diesen Übertragungskabeln werden Leitkabel (diese bestehen aus 5 oder 10 Paaren farbcodierter Leiter) verwendet, die die Sekundärausgänge der Stromwandler (CT) an beiden Enden der Übertragungsstationen (auch als Umspannwerke bekannt) verbinden.

Zum Schutz von wichtigen Geräten und um die Eskalation von Störungen zu verhindern, die sich womöglich auf das gesamte Übertragungsnetz auswirken, dienen diese Leitkabel zur Erkennung von Unsymmetrien zwischen den entsprechenden Paaren der CT, die Fehlerbedingungen darstellen. Eigentlich wird nur ein Kabelpaar zur Vervollständigung des Anschlusses benötigt, aber aufgrund der Betriebs- und Redundanzplanung müssen mindestens drei funktionstüchtige Kabelpaare zu einem gegebenen Zeitpunkt verfügbar sein.

Es ist unmöglich, dass ein einziges Kabel die gewaltige Distanz zwischen den Umspannwerken überspannt. Aus diesem Grund wird eine Vielzahl an Anschlüssen geschaffen, die die verschiedenen Kabelabschnitte miteinander verbinden. Diese Anschlüsse sind Schwachstellen im System, da bei ihnen Ausfälle unter anderem durch thermische Belastung und Feuchtigkeitsaufnahme vorprogrammiert sind. Die Ausfälle werden deutlich, wenn Sekundär-CT-Stromwertmessungen von den proportionalen Primär-Stromwertmessungen abweichen.

Werden solche Ausfälle gemeldet, wird das Instandhaltungsteam zur Behebung des Fehlers aktiv. Das Team begibt sich zum Umspannwerk am einen Ende, um den betroffenen CT und das Leitkabel an diesem Umspannwerk zu isolieren. Danach muss das Team zum Umspannwerk am anderen Ende fahren und den Isolationswiderstand des Leitkabels prüfen. In dieser Situation beträgt der akzeptable Isolationswiderstand mindestens 10 MOhm, wenn 500 V DC angelegt sind.

Bei diesem Arbeitseinsatz wird auch das verwendete Kabelpaar geprüft sowie alle verbleibenden 4 oder 9 Kabelpaare im gleichen Strang des Leitkabels und es wird sichergestellt, dass mindestens drei Paare funktionstüchtig sind. Da es sein kann, dass einige Kabel permanent beschädigt sind, können unter Umständen andersfarbige Kabel vermischt werden, damit das Minimum von 3 funktionstüchtigen Paaren erreicht ist. Deshalb muss das Team die gekoppelten Paare genau überprüfen; Sie nennen diese Arbeit „einphasen“. Hier wird der Durchgang bestimmter Kabelpaare geprüft. Wenn sich ein Anschluss als fehlerhaft herausstellt, wird er herausgetrennt und an seine Stelle tritt ein kurzes Überbrückungskabel, mit dem zwei neue Kabelanschlüsse gebildet werden.

Danach müssen sowohl Isolationswiderstand als auch das „Einphasen“ erneut überprüft werden, damit die einwandfreie Funktion sichergestellt ist.

Zusätzlich zu den gemeldeten Störungen können die gleichen Prüfungen bei neuen Kabelverlängerungen vorgeschrieben sein oder bei der Verlegung von Kabeln im Bereich des Hoch- und Tiefbaus ( d. h. neue Hausbau-Projekte). Zeit spielt hier eine kritische Rolle, da das Instandhaltungsteam stets bemüht ist, Fehlersuche und Reparaturarbeiten möglichst schnell durchzuführen. Sie sehen das Isolations-Multimeter Fluke 1587 als ein vielseitiges Messgerät zur Prüfung des Isolationswiderstands und Spannungsmessung sowie für Durchgangsprüfungen.

Bei der Prüfung von Hochspannungsgeräten, Kabeln und Schaltanlagen verließ sich das Team auf das Isolationsmessgerät Fluke 1550B 5 KV.