Verwendung eines neuartigen prüfspannungsfesten Impulsgenerators zur Kalibration von Teilentladungsmesskreisen nach IEC 60270

Abstract:
Zur Bestimmung der scheinbaren Ladung müssen TE-Messkreise nach IEC 60270 mit einer definierten bekannten Impulsladung kalibriert werden. Die Kapazitäten von Koppelkondensator, Prüfling, aber auch parasitäre Streukapazitäten bestimmen die interne Ladungsverteilung im TE-Messkreis und damit die nach außen durch ein TE-Messsystem detektierbare Ladung. Bei räumlich großen Prüflingen, wie z.B. HV oder EHV Freiluft-Komponenten, ist der Anschluss des Kalibrators an die Prüflingsklemmen oft mit großem Aufwand und damit mit Zeitverlust verbunden. Mit einem neuartigen zum Patent angemeldeten Online-Kalibrator, der dauerhaft im TE-Messkreis auf Hochspannungspotenzial fixiert ist, kann eine ferngesteuerte Kalibrierung aus dem Kontroll- bzw. Messraum auch während der Messung durchgeführt werden, was den gesamten TE-Messprozess erheblich beschleunigen kann. Dieser Beitrag stellt Messreihen aus verschiedenen Hochspannungslaboren vor, die die Anwendbarkeit des neuartigen Kalibrationsprinzips im Routinebetrieb bei IEC-konformen Messungen zeigen. Da der Online Kalibrators keinerlei elektrische Anschlusskabel benötigt ist es erstmals möglich, auch TE-Sensoren, die in einem höheren Frequenzbereich arbeiten (z.B. kapazitive Feldsensoren) zu kalibrieren. Bei Verwendung eines herkömmlichen Kalibrators mit Zweidraht-Leitungen zur elektrischen Kontaktierung, die abhängig von der räumlichen Größe des Prüfobjektes eine erhebliche Fläche aufspannen und damit eine parasitäre Induktivität darstellen, wir der Ladungseintrag des Kalibrators in den Prüfkreis für höhere Frequenzen durch diese Zuleitungsdrähte dominiert bzw. begrenzt. Beim zuleitungslosen Online-Kalibrator wird die parasitäre Induktivität minimiert, so dass die in den Prüfling injizierte Ladung auch für höhere Frequenzen der vom Kalibrator angezeigten IEC-konformen Ladung nahekommt. Die Spannungsfestigkeit des Kalibrators ermöglicht es auch, Online-TE-Messungen bei wechselnden Schaltzuständen im Netz laufend nachzukalibrieren. Dies wird notwendig, wenn sich durch das Zu- bzw. Wegschalten von Leitungen die Kapazitätsverhältnisse rund um den Prüfling ändern.