Analyse duo rum defectuum unitatum principali SF₆ ad 10kV et experimenta in vita

Analyse zweier Ausfälle von 10kV SF₆ Ringhauptleitern und Lebendtests​

​1 Einführung in 10kV SF₆ Ringhauptleitungen​
Eine 10kV SF₆-Ringhauptleitung (RMU) besteht in der Regel aus einem Gasbehälter, einem Betriebsmechanismenabteil und einem Kabelverbindungsabteil.

• ​Gasbehälter: Der wichtigste Bestandteil, der die Lastschaltstangenbusbar, den Schaltwellenstift und das SF₆-Gas beherbergt. Die Lastschaltstange ist ein Dreipositionsschalter, der ein Isolierblatt und einen Bögenlöscher enthält.
• ​Betriebsmechanismenabteil: Der Betriebsmechanismus verbindet sich über den Schaltwellenstift mit der Lastschaltstange und dem Erdungsschalter. Betreiber führen Ein- und Ausschaltvorgänge oder Erdungen durch, indem sie einen Betriebsstab in das Zugangloch einsetzen. Da die Schaltkontakte nicht sichtbar sind, zeigt ein direkt an der Welle angebrachter Positionsanzeiger den aktuellen Zustand der Last- und Erdungsschalter klar an. Mechanische Verriegelungen zwischen der Lastschaltstange, dem Erdungsschalter und der Frontplatte stellen sicher, dass die „fünf Verhütungen“ Sicherheitsanforderungen eingehalten werden.
• ​Kabelverbindungsabteil: Dieses befindet sich an der Vorderseite der RMU für eine einfache Kabelverbindung. Kabelenden verwenden berührbare oder nicht berührbare lebende Silikonkautschuk-Kabelzubehörteile, um sich an die isolierenden Dichtungen der RMU anzuschließen.

​2 Analyse zweier Ausfälle​
​2.1 SF₆ Gasleckageausfall​
Ein Ausfall einer 10kV-Leitung trat aufgrund eines Fehlers auf. Die Prüfung ergab, dass Rauch aus einer Yangmeikeng RMU austrat. Nach dem Öffnen des Gehäuses wurde festgestellt, dass das #2-Schaltkabelende gebrochen war, wobei Gas aus dem Behälter austrat. Nach dem Entfernen des Ellbogendurchführers zeigte sich, dass der Doppelschraubstock für die Dichtungsmontage nicht zentriert im Lugschacht war, was zu einer langanhaltenden nach unten gerichteten Kraft auf die Dichtung führte und zum Riss am Wurzelbereich führte.
Solche Ausfälle treten oft an Kabelenden aufgrund fehlerhafter Montage auf, was zu andauerndem Druck führt, der die Schnittstelle zwischen dem Gasbehälter und dem Kabelende sprengt und zu SF₆-Leckagen führt. Alternativ können schlechte Herstellungsverschlüsse zu Leckagen führen.

​2.2 Kabelendeausfall in der RMU​
Während einer Routineprüfung erschien die Tür einer 10kV RMU versengt, was auf mögliche Entladungen hindeutete. Das vierte Modul der viermoduligen RMU war reserviert. Nach dem Ausfall zeigten die zweite und dritte Einheit signifikante Entladungen:

• ​Einheit 2: Der Spannungskonus der Phase C zeigte Entladungsspuren und Versengungen an der Gehäusewand.
• ​Einheit 3: Der Kabelbogen der Phase B zeigte Entladungsverbrennungen.
  Die Zerlegung ergab:
• ​Einheit 2: Der Spannungskonus war zu tief installiert, vollständig unterhalb des Halbleiterabschnitts des Kabels. Mangelnde Kontakte an beiden Enden führten zu einer Konzentration des elektrischen Feldes, was zu einem Durchschlag und Entladungen gegen das Gehäuse führte.
• ​Einheit 3: Anstatt des Originals wurde ein falsches Außenkabelende (kleinerer Größe) verwendet. Zwischen dem Kabelende und dem Kupferkern der Dichtung wurden illegal Spacers eingesetzt, was zu mangelnder Kontaktaufnahme und Überhitzung führte. Ein zu großes Gelenk konnte den Spannungskonus nicht dichten, was Feuchtigkeitseintritt, Isolierungsabbau und Spurenbildung ermöglichte.
  Die Qualität der Kabelenden ist entscheidend in kompakten RMUs. Unterstandardige Leiter, Abschirmungen oder Halbleiterschichten reduzieren die Kriechwege und erhöhen das Risiko eines Durchschlags. Strenge Qualitätskontrolle während der Endmontage minimiert das Risiko von Fehlern.

​3 Analyse der Lebendtests​
​3.1 Ergebnisse der Lebendtests​
Im Oktober zeigte die Teilentladungsprüfung (PD) an 10kV RMUs abnorm hohe Signale (TEV ≈18dB, AE ≈20dB) bei Einheiten eines Herstellers. Nachfolgende Tests an 15 Einheiten zeigten ähnliche Entladungen in 7. Beobachtungsfenster zeigten Spuren von Kabelenden, wobei T-Köpfe Verbrennungen aufwiesen. Die Zerlegung bestätigte schwere Entladungsschäden:

• Oberflächen von Steckern, Blitzableitern, Epoxid-Dichtungen und Dichtungen zeigten Spuren von Entladungen.
• Lockere Schnittstellen zwischen Steckern und Dichtungen ermöglichten Feuchtigkeitseintritt, was zu Korrosion von Metallteilen und Isolierungsabbau führte.
  Nach dem Austausch der Komponenten kehrten die PD-Werte zur Normalität zurück.

​3.2 Zusammenfassung der Testmethodik​
Die PD-Bewertung kombiniert „Hören“, „Riechen“, „Beobachten“ und „Testen“:

• ​Vorbereitung: Überprüfen Sie die Gerätesicherheit, kalibrieren Sie die PD-Instrumente und überprüfen Sie die System-IDs.
• ​Vorläufige Prüfungen:
• Überwachen Sie den Gasdruck.
• Hören Sie auf ungewöhnliche Geräusche (falls vorhanden, evakuieren und melden).
• Riechen Sie nach Brandgeruch, bevor Türen geöffnet werden.
• Visuelle Inspektion durch Fenster: baumartige Entladungsspuren an T-Köpfen oder weißes Schmelzen an Isolierplugs deuten auf Fehler hin.
• ​Testverfahren:
  ① Messen Sie den Hintergrund-TEV an nicht energisierten Metalltüren, um die Gesamt-PD-Ebenen einzuschätzen.
  ② TEV-Test: Drücken Sie die Sensoren fest an die Metalltüren; lokalisieren Sie die PD-Quellen durch Signalabnahme.
  ③ AE-Test: Scannen Sie die Türritzen.
• ​Ergebniskriterien (Shenzhen Utility Standard)​:

​4 Schlussfolgerung​
Kernpunkte:
① SF₆-RMU werden aufgrund ihrer Vorteile zunehmend an kritischen Knoten in Verteilnetzen eingesetzt.
② Ausfälle von 10kV SF₆-RMU resultieren oft aus mangelnder Handwerkskunst bei der Kabelendmontage. Strenge Qualitätskontrollen, Aufsicht vor Ort und Vorabtests sind essentiell, um Fehler zu reduzieren.
③ Lebend-PD-Tests ermöglichen unauffällige Gesundheitsbewertungen, fördern die Defektbehebung und minimieren Ausfallrisiken.