IEC 60840 / 62067 Standard

Kabelanschlussprüfung

Q: Welche drei Haupttests muss jede Kabelkonfektion bestehen?

Wechselspannungsfestigkeit, Teilentladungsfestigkeit und Blitzstoßfestigkeit. Gemäß IEC 60840 umfasst die routinemäßige Abnahme die Wechselspannungsfestigkeit über 30 Minuten bei 1.7 U₀, parallel durchgeführte Teilentladungsprüfung. Das vollständige Typprüfungsprogramm beinhaltet zusätzlich die Blitzstoßfestigkeitsprüfung und eine Spannungsprüfung mit längerem Heizzyklus. Verlustfaktor- und Durchschlagsfestigkeitsprüfungen werden als Diagnose- und Qualifizierungsprüfungen durchgeführt.

Q: Wie kann man XLPE-Kabel über 66 kV prüfen, ohne dass es am Kabelanschluss zu einem Überschlag kommt?

Die Anschlussklemme wird durch eine ersetzt, deren dielektrisches Medium dem Kabel entspricht. Luftisolierte Anschlüsse sind oberhalb von 36 kV nicht praktikabel; ölgefüllte Anschlüsse stoßen bei etwa 100 kV an ihre Grenzen. Oberhalb von 66 kV bietet sich ein wassergefüllter Kabeltestanschluss an – deionisiertes Wasser erzeugt eine gleichmäßige Feldstärkeverteilung am Kabelende und ermöglicht das Erreichen von 500 kV AC (und 800 kV in erweiterten Konfigurationen) mit einer Teilentladungsgrenze unter 1–2 pC.

Q: Welcher Teilentladungswert ist für einen neuen Hochspannungskabelanschluss zulässig?

Die allgemein anerkannte Akzeptanzgrenze für neue XLPE-Installationen liegt unter 5 pC bei 1.5 U0, gemessen nach IEC 60270. Netzbetreiberspezifische Grenzwerte können diesen je nach Kabelklasse und Kritikalität der Anlage auf 2 pC oder sogar 1 pC verschärfen. Eine PDIV unter 1.5 U0 wird unabhängig von der absoluten Ladungsgröße zur Untersuchung gemeldet. Der CTTS selbst trägt bei Nennspannung weniger als 1 pC bei, wodurch das volle 5-pC-Budget für das Kabel und seine Zubehörteile zur Verfügung steht.

Q: Worin unterscheidet sich eine wassergefüllte Prüfanschlussdose von einer ölgefüllten?

Die wassergefüllte Anlage verwendet deionisiertes Wasser mit einer relativen Permittivität von ca. 80, das durch eine geschlossene CTW-Konditionierungseinheit zirkuliert. Die ölgefüllte Anlage verwendet Mineral- oder SF₆-Öl mit einer Permittivität nahe 2. Die wassergefüllte Anlage sorgt für einen gleichmäßigeren Feldgradienten am Kabelende, erreicht einen Teilentladungs-Mindestwert von unter 1 pC und ist bis 500–800 kV skalierbar. Die ölgefüllte Anlage ist auf ca. 100 kV begrenzt, weist einen höheren Teilentladungs-Mindestwert von 5–10 pC auf und erfordert die Berücksichtigung einer Brandlast in der Prüfzelle.

Q: Wie lange dauert eine vollständige IEC 60840-Typprüfungssequenz mit CTTS?

Ein vollständiges IEC 60840-Typprüfprogramm kann sich auf etwa 20 Tage erstrecken – allein die Langzeit-Heizzyklusprüfung mit ihren separaten Teilentladungs-, Blitz- und Nachprüfungen, die über den gesamten Zeitraum erforderlich sind. Das CTTS wurde jedoch speziell für die routinemäßige 30-minütige Wechselstrom-Spannungsfestigkeitsprüfung bis 1.7 U0 mit zusätzlicher Teilentladungsprüfung entwickelt. Somit bietet es das optimale Werkzeug für die tägliche Qualitätskontrolle in der Produktion.

Q: Kann das CTW-Gerät sowohl mit 50-Hz- als auch mit 60-Hz-Netzteilen verwendet werden?

Ja. Die Eingangsspannung des CTW beträgt standardmäßig 220 V, 50/60 Hz. Mit minimalem Aufwand sind die Wasserleitfähigkeit, die Wassertemperatur und die zugehörigen Steuerungen voll funktionsfähig, ohne dass zusätzliche Anpassungen aufgrund unterschiedlicher Netzfrequenzen im Normal- oder Sonderbetrieb erforderlich sind. Ein Wasseraufbereitungsgerät kann daher auch an einem 60-Hz-Stromnetz (Nordamerika) einwandfrei funktionieren, wenn es mit einer 50-Hz-Eingangsspannung (Europa) betrieben wird.

Q: Welchen Kabeldurchmesserbereich unterstützt das CTTS?

Standard-Ummantelungen decken Durchmesser bis zu 133 mm für CTTS-100/CTTS-150, bis zu 160 mm für CTTS-300 und 165–180 mm für CTTS-400/CTTS-500 ab, gemessen über die äußere Halbleiterschicht. Überdimensionierte Kabel – beispielsweise für Offshore-Unterseekabel oder besonders große Höchstspannungsleiter – werden in kundenspezifisch gefertigten Ummantelungen versendet.

Q: Wie oft muss das deionisierte Wasser aufbereitet werden und wie wird die Leitfähigkeit aufrechterhalten?

Die CTW-Einheit hält die Wasserleitfähigkeit kontinuierlich im Bereich von 0.1–2 µS/cm, indem sie deionisiertes Wasser durch Ionenaustauscherharz-Kartuschen zirkulieren lässt. Der Kartuschenwechsel erfolgt je nach Testprogramm alle 6–12 Monate. Die integrierte SPS erfasst die Leitfähigkeit in Echtzeit, sodass der Austausch durch die tatsächliche Ionenbelastung des Harzes und nicht durch einen festen Zeitplan gesteuert wird.

Q: Welche Verarbeitungsfehler werden durch die Teilentladungsprüfung tatsächlich aufgedeckt?

Die Teilentladungsmessung (TE-Messung) ist die Diagnosemethode, die die Qualität der Kabelanschlüsse umfassend aufdeckt – jene Kategorie, die laut veröffentlichter Fachliteratur für etwa zwei Drittel aller Kabelausfälle im Feld verantwortlich ist. Die relevanten Defekte zeigen sich zunächst als Teilentladungen, nicht als Ausfälle der Wechselstromfestigkeit: unvollständige Entfernung der Halbleiterschicht beim Abschneiden, 0.1 bis 0.3 mm tiefe Kerben in der XLPE-Isolieroberfläche, Hohlräume an der Grenze zwischen Halbleiterschicht und Mastix, Maßabweichungen beim Abschneiden außerhalb der Toleranz von ± 2 mm sowie unvollständiges Schrumpfen der Wärmeleitpaste bei Feldanschlüssen. Jeder dieser Fehler führt zu einer lokalen Feldverstärkung von 150 bis 400 % über dem Nennwert, wodurch Teilentladungen bei 60 bis 80 % der Nennspannung einsetzen. Eine 60-minütige Wechselstromfestigkeitsprüfung bei 1.7 U0 übersteht diese Defekte oft, da das Dielektrikum in diesem Zeitraum nicht durchschlägt – erst die parallel zur Wechselstromfestigkeitsprüfung durchgeführte Teilentladungsmessung deckt diese Defekte auf. Aus diesem Grund werden bei jeder routinemäßigen Abnahme nach IEC 60840 die beiden Prüfungen gleichzeitig auf demselben Prüfstand durchgeführt.[1]

Kabelanschlussprüfsystem — Wassergefülltes CTTS für XLPE- und EPR-Stromkabel (100–500 kV)

Abnahmeprüfung von 66 kV bis 500 kV XLPE-Endverschlüssen bei Teilentladungspegeln unter 1 pC. Die wassergefüllten CTTS-Systeme von DEMIKS, die nach IEC 60840 und IEC 62067 gefertigt werden, werden mit einer passenden CTW-Wasseraufbereitungseinheit geliefert und bieten Kabelherstellern und Zertifizierungslaboren eine reproduzierbare Testplattform, die das Rätselraten bei der Abnahmeprüfung überflüssig macht.

100–500 kV

AC-Prüfspannung

< 1 %

PD bei 400 kV

Modellvarianten

IEC 60840

Typ-/Routinetests

± 0.05 pC

Kalibrierboden

CTW-Einheit

Leitfähigkeit 0.1–2 µS/cm

Warum herkömmliche Anschlussprüfungen bei 66 kV und darüber versagen

Schätzungen zufolge entstehen zwei Drittel aller Ausfälle von Hochspannungskabeln im Feld an den Anschlüssen und nicht an den Kabeln selbst. Untersuchungen von Mittelspannungsanlagen haben gezeigt, dass allein Spannungsspitzendefekte etwa 40 % der vorzeitigen Ausfälle verursachen und dass installationsbedingte Probleme insgesamt etwa 80 % ausmachen. Sobald man jedoch Spannungen über 66 kV überschreitet und in den Bereich der XLPE-Isolierung vordringt, können die physikalischen Gegebenheiten gravierend werden: Eine 0.1–0.3 mm tiefe Kerbe in der Isolationsoberfläche, verursacht durch ein Kabelmesser, führt zu einer lokalen Spannungserhöhung von 150 bis 300 %. Der Beginn von Teilentladungen (TE) am Halbleiter-Dreifachübergang kann bereits bei 60 bis 80 % der Nennspannung auftreten.

Herkömmliche Labortests und die Notwendigkeit von Veränderungen

Max Cable

180 mm Ø

PD-Niveau

< 2 %

Am besten geeignet für: 500 kV Höchstspannungsentwicklung.

Entscheidungsmatrix – Wählen Sie das CTTS, das zu Ihrem Kabelprogramm passt

Letztendlich hängt die Auswahl von drei Faktoren ab: der maximalen Betriebsspannung Ihres Kabelsystems, der Blitzstoßfestigkeit Ihres Oszilloskops und dem größten Kabeldurchmesser, den Sie anschließen. Die folgende Tabelle dient als Referenz; bitte überprüfen Sie Ihr tatsächliches Kabel.

Kabelsystem	Prüfspannung erforderlich	Empfohlenes Modell	Warum
66 kV XLPE-Abnahme	~ 78 kV Wechselstrom (1.7 U0)	CTTS-100	Freiraum bei Wechselstrom, passend für 95 % der Mittel-/Hochspannungskabeldurchmesser
110–132 kV Routine	~ 132 kV Wechselstrom	CTTS-150	Entspricht den Anforderungen von Klausel 16.3, kleinerer Platzbedarf als CTTS-300
220-kV-Typprüfung	~ 260 kV AC + 1050 kV LI	CTTS-300	Standard-Typprüfbereich nach IEC 60840 für 220-kV-Klasse
Qualitätssicherung des Herstellers für 275–345 kV	~ 396 kV AC + 1425 kV LI	CTTS-400	Erforderliche Wechselstrom-Leistungsreserve für die Kabelabnahme bei 345 kV gemäß IEC 62067
500-kV-Höchstspannungsentwicklung	~ 580 kV AC + 1800 kV LI	CTTS-500	In Kombination mit CTW-800 für das vollständige IEC 62067 EHV-Prüfprogramm

CTW Wasseraufbereitungsanlage – Dimensioniert auf den Anschluss

Die Wasserbilanzierung der wassergefüllten Architektur erfolgt über die CTW-Einheit. Jede CTW kann mit einem einzelnen CTTS-Modell kombiniert werden, die Leitfähigkeit innerhalb der Spezifikation von 0.1–2 S/cm halten, die Temperatur der Prüfflüssigkeit unabhängig von den Umgebungsbedingungen konstant halten und als geschlossenes Zweirohr-Kreislaufsystem arbeiten, sodass die Prüfflüssigkeit niemals mit der Umgebungsluft in Kontakt kommt. Die Harzkartuschen sind je nach Bedarf alle 6–12 Monate vor Ort austauschbar. Der Vorrat an deionisiertem Wasser beträgt typischerweise 500 Liter, und die Kühlleistung von 60–120 kW ist auf den jeweiligen CTTS-Typ abgestimmt.

Spezifikationstabelle – Alle fünf Modelle auf einen Blick

Parameter	CTTS-100	CTTS-150	CTTS-300	CTTS-400	CTTS-500
Wechselspannung (Effektivwert)	100 kV	150 kV	300 kV	400 kV	500 kV
LI (negative Polarität)	450 kV	650 kV	1050 kV	1425 kV	1800 kV
Max. Kabeldurchmesser	133mm	133mm	160mm	165mm	180mm
PD-Level @ bewertet	< 1 %	< 1 %	< 1 %	< 2 %	< 2 %
Fußabdruck (pro Paar)	1.6 × 1.2 m	2.4 × 1.4 m	4.2 × 1.5 m	5.8 × 1.6 m	7.5 × 1.6 m
Gewicht (Paarsatz)	~ 200 kg	~ 280 kg	~ 450 kg	~ 620 kg	~ 800 kg

Diese Werte liegen innerhalb der veröffentlichten IEC 60840- und IEC 62067-Vorgaben; überdimensionierte Kabel, eine Doppelkabel-Prüfstation und integrierte AC-Quellenkopplungs-Sondergrößen sind Teil der technischen Unterlagen.

Wassergefüllt vs. Ölgefüllt vs. Luftisoliert – Ein datenbasierter Vergleich

Drei Testanschlussarchitekturen teilen sich den Markt für Hochspannungskabeltests, wobei keine von ihnen nur auf einer einzigen Kennlinie konkurriert. Luftisolierte Anschlüsse decken Mittelspannungen mit geringen Investitionskosten ab. Ölgefüllte Anschlüsse eignen sich für Hochspannung bis ca. 100 kV und verwenden ein System mit bekannter Flüssigkeitsmenge. Wassergefüllte Anschlüsse bieten Hoch- und Höchstspannungen mit dem besten Teilentladungsniveau für Routine- und Typprüfungen. Diese Tabelle verwendet reale technische Werte – nicht die Einteilung in Hoch/Mittel/Niedrig –, damit Sie Ihr Kabelprogramm der passenden Architektur zuordnen können.

Abmessungen	Wassergefüllte CTTS	Mit Öl gefüllt	Luftisoliert
Maximale Wechselstrom-Prüfspannung	500–800 kV	≤ 100 kV	≤ 36 kV
PD-Boden bei Nennwert	< 1–2 pC	5–10 pC typisch	30+ pC typisch
Dielektrisches Medium	Deionisiertes H₂O (εr ≈ 80)	Mineralöl / SF₆-Öl	SF₆ / trockene Luft
Einrichtung pro Test	2–3 Std.	4–6 Std. (Füllung + Entgasung)	1–2 Std.
Mittlere Umstellung	Harzkartusche, 6–12 Monate	Ölwechsel, typischerweise alle 3 Jahre	Keine Präsentation
Feuerlast	Keine Präsentation	Medium (Mineralöl)	Keine Präsentation
IEC 60840 Typprüfungspassung	Vollständige Abdeckung	Teilweise (nur Wechselstrom oberhalb von 36 kV)	MV nur
IEC 60270 Teilentladungsmessung	Native Unterstützung	Native Unterstützung	Begrenzt durch den Boden
Kabelbereich	XLPE 66–500 kV	MV/HV ≤ 100 kV	LV/MV ≤ 36 kV

Der entscheidende Vorteil von wassergefüllten Leitungen liegt darin, dass man Ölwechselzyklen durch Harzpatronenwechsel ersetzt und Leitfähigkeitsmessungen präziser durchführt. Man erreicht eine um eine Größenordnung höhere Teilentladungsgrenze als bei Ölleitungen und erhält die einzige Architektur, die den gesamten EHV-Bereich der IEC 62067 abdeckt. Wenn Sie Kabel herstellen und nach den Normen IEC 60840 oder IEC 62067 arbeiten – ein Prozess, bei dem jeder standardisierte Test einen Teilentladungsgrenzwert hat, den Sie einhalten müssen – und Ihr Ziel die Einhaltung streng definierter Teilentladungsgrenzwerte für alle Testaspekte ist, dann bietet die wassergefüllte Topologie als einziges Designmerkmal mehr Spielraum.

Prüfmöglichkeiten – Wechselstromfestigkeit, Teilentladung, Impulsfestigkeit, Verlustfaktor, Durchschlagfestigkeit

CTTS – die Schnittstelle, die alle nachfolgenden Tests absichert. Verbinden Sie sie mit Ihrer AC-Resonanzquelle, Impulsquelle und Ihrem Teilentladungstester, und dasselbe Prüfobjekt kann die gesamte IEC 60840-Testsequenz durchlaufen, ohne die Anschlüsse zwischen den Spannungsklassen erneut zu belasten. Fünf Testarten sind alle auf derselben Plattform verfügbar.

Konfiguration für den Kabelabschlusstest

1. Wechselspannungsprüfung — IEC 60840 §15.4 und Abschnitt 16.3

Das grundlegende Prüfprotokoll sieht eine Wechselspannung von 1.7 U₀ über 30 Minuten vor. Die Langzeit-Wärmewechselspannungsprüfung gemäß Abschnitt 12.4.6 der IEC 60840 erstreckt sich im Rahmen der vollständigen Typprüfung über etwa 20 Tage. Das CTTS-System hingegen führt diese Prüfung kontinuierlich durch, da der Wasser-Harz-Kreislauf jegliche entstehende Temperaturerhöhung an die Umgebung ableitet, anstatt sie an der Prüfstelle anzusammeln. Die Wechselspannungsprüfung deckt Fehler bei mangelhaften Anschlüssen nur sehr selten auf – erst die zusätzliche Teilentladungsüberwachung erkennt etwaige Probleme.

2. Teilentladungsprüfung – IEC 60270 mit IEC 60885-3 Ergänzung

Teilentladungsmessung. Diese Prüfung dient dem Nachweis der tatsächlichen Lebensdauer der Anschlüsse. Gemäß IEC 60270 ist für jede Prüfung eine Kalibrierung erforderlich – dazu wird eine definierte Ladung in das Messgerät eingespeist, um sicherzustellen, dass die gegen Erde abgeleitete Ladung tatsächlich vom Prüfobjekt stammt und der gemessene Picocoulomb-Wert am Kabel rückführbar ist. Üblicherweise wird bei der Installation neuer XLPE-Systeme eine maximale Ladung von 5 pC bei 1.5 U0 im Teilentladungs-Abnahmetest festgelegt. Bei Werten unter 1.5 U0 wird unabhängig von der absoluten Ladung eine Warnung ausgegeben. Selbst im ungünstigsten Fall sollte der Eigenbeitrag des CTTS unter 1 pC liegen, sodass mindestens 5 pC allein für das Kabel und seine Zubehörteile verbleiben. UHF- und HFCT-Teilentladungsdetektoren werden für lokale Prüfungen direkt an das Erdungssystem des CTTS angeschlossen.

3. Blitzstoß- (LI) und Schaltstoßprüfungen (SI)

Die Baureihen CTTS-300 bis CTTS-500 sind für Blitzstoßspannungen von 1.2/50 µs bis zu 1800 kV negativer Polarität ausgelegt. Die Baureihen CTTS-400 und CTTS-500 decken den Bereich für Schaltstoßspannungen von 250/2500 µs gemäß IEC 60230 ab und sind für Spannungen ab 220 kV geeignet. Dank der wassergefüllten Konstruktion übersteht die Prüfflüssigkeit auch einen Blitzschlag von 1800 kV unbeschadet. Derselbe Anschluss, der bereits die Wechselstromprüfung um 09:00 Uhr durchgeführt hat, kann ohne Umverdrahtung auch die Impulsprüfung um 14:00 Uhr durchführen.

4. Messung des dielektrischen Verlustfaktors (tan δ)

Der Verlustfaktor tan δ gibt Aufschluss über den Trockenheits- und Alterungszustand der Kabelisolierung. Eine typische Spezifikation für ein neues XLPE-System sieht tan δ < 0.1 % vor, wobei die Abweichung (die Differenz zwischen den gemessenen tan δ-Werten bei verschiedenen Spannungsstufen) zwischen den beiden höchsten Spannungsstufen eines 4-stufigen Tests weniger als 0.05 % beträgt. Da deionisiertes Wasser mit sehr geringer Leitfähigkeit eine Permittivität (ca. 80) aufweist, die sich deutlich von der Permittivität der Kabelisolierung (ca. 2.3 für PE) unterscheidet, ist der Energieverlust beim Stromfluss an der Verbindungsstelle zwischen Kabelende und Wasser sehr gering.

5. Ausfallsicherheit / Beständigkeit gegen Ausfälle

Diese Prüfungen werden üblicherweise im Rahmen von Typprüfungen, Produktqualifizierungen oder nach einem Ausfall durchgeführt. Es handelt sich um eine Stufenspannungsprüfung, bei der die Spannung schrittweise bis zum und über den Nennwert der Kabelisolierung hinaus erhöht wird, bis es zum Durchschlag kommt. Der Durchschlagwert wird aufgezeichnet. Wie bei den anderen Prüfarten sorgt die Wasserkreislaufkonstruktion dafür, dass nach einer Durchschlagprüfung an einem Gerät am Montagmorgen ein sauberes System vorhanden ist und am Dienstagmorgen die routinemäßige Teilentladungsprüfung an demselben Gerät durchgeführt werden kann, ohne dass eine Spülung oder ein Austausch der Flüssigkeit erforderlich ist.

Technischer Hinweis – Warum Wasser auf dem PD-Boden Öl überlegen ist

Deionisiertes Wasser mit einer minimalen praktischen Leitfähigkeit von 0.1–2 S/cm hat eine Permittivität von ca. 80 und kann für Testzwecke als äquivalent zu XLPE mit einer Permittivität von ca. 2.3 betrachtet werden, sodass das Feld am Kabelende homogen ist. Mit Öl als Testflüssigkeit lässt sich dies nur mit einem kompatiblen Messgerät erreichen, das Öl in eine nichtleitende Kabelbox einleitet, in der keine kleinen Hohlräume zwischen Flüssigkeit und Oberfläche vorhanden sind. Dadurch werden Teilentladungen von 5–10 pC, die durch Oberflächenfehler im Öl und an der Grenzfläche zum Kabel entstehen, nicht mehr erfasst.

Ergebnisse aus der Praxis – Wo CTTS seinen Platz in der Testhalle verdient

Ob sich das mit Wasser gefüllte CTTS in der Testhalle bewährt, hängt von den drei folgenden Käuferprofilen ab – jedes misst den Erfolg auf unterschiedliche Weise.

Profil 1 – Hersteller von 220-kV-XLPE-Kabeln

Standardisierung des IEC 60840-Typprüfungsdurchsatzes

Kabelhersteller, die 220-kV-XLPE-Produktionslinien betreiben, benötigen einen festen Prüfstand, den sie für verschiedene Kabeldurchmesser und Zubehörvarianten wiederverwenden können. Ein CTTS-300 auf dem Prüfstand führt den routinemäßigen Abnahmetest – Wechselstromfestigkeit 1.7 U0 für 30 Minuten mit Teilentladungsüberwachung – stets mit derselben Wasseraufbereitungs-Referenzlinie durch. Dadurch wird ein Ausreißer von 6 pC sofort als Indikator für das Kabel und nicht für die Prüfeinrichtung interpretiert. Praxiserfahrungen zeigen, dass sich die Abnahmeraten beim ersten Durchgang deutlich verbessern, wenn der Beitrag der Testschnittstelle unter 1 pC gehalten wird; die genaue Differenz variiert je nach Kabelkonstruktion und Chargenhistorie.

Profil 2 – Unabhängiges Zertifizierungslabor

Wiederverwendung eines einzigen Abschlusswiderstands in den Programmen IEC 60840 und IEC 62067

Ein unabhängiges Prüflabor für Kabelzubehörhersteller darf sich nicht auf eine einzige Kabelklasse beschränken. Ein CTTS-400 und ein CTW-500 sind für den 275/345-kV-Bereich der IEC 62067 konfiguriert, können aber ohne Hardware-Austausch auch für den 220-kV-Bereich der IEC 60840 verwendet werden. Die Wirtschaftlichkeit liegt im Durchsatz, nicht in den Investitionskosten: Je mehr Prüfungen ein Labor pro Quartal mit einem einzigen Prüfstand durchführen kann, desto geringer sind die Abschreibungskosten pro Typprüfbericht und desto kleiner ist der benötigte Ersatzteilbestand für Kabelzubehör.

Profil 3 — Testzentrum für Versorgungsunternehmen / Übertragungsnetze

Wiederholbare Abnahmeprüfung an installierten Höchstspannungsleitungen

Für die Abnahme von installierten 400/500-kV-Kabelzuleitungen durch Prüfzentren von Energieversorgungsunternehmen wird eine transportable Plattform mit bekannter Teilentladungssignatur benötigt. Das CTTS-500 wird zusammen mit einem passenden CTW-800 als Einheit geliefert. Vor Ort ist die Teilentladungssignatur des Kabelanschlusses selbst bekannt und konstant. Daher ist jede Anzeige oberhalb des kalibrierten Basiswerts auf die Zuleitung, die Verbindungen oder die vor Ort installierten Anschlüsse und nicht auf die Prüfschnittstelle zurückzuführen. In einer aktiven, beengten Umgebung ist ein kurzes Prüffenster von Vorteil.

Feldversuche zeigen, dass sich die Akzeptanzraten beim ersten Durchgang verbessern, wenn die PD der Testschnittstelle um eine Größenordnung unterhalb der Kabelakzeptanzgrenze gehalten wird.

Die genauen Gesamtbetriebskosten (TCO) hängen von der Anzahl der erforderlichen Prüfungen, der Mischung der zu prüfenden Kabelquerschnitte und der bereits vorhandenen Wechselstrom-Infrastruktur des Kunden ab. Mehrere Kabelhersteller, die Typprüfungen für Kabel der 220-kV-CTTS-Familie durchführen, gaben an, dass sich die Auslagerung der Prüfungen innerhalb von ein bis zwei Produktionssaisons nach der Einführung amortisiert, da dadurch wiederholte Kabelchargen, Mobilisierungs- und Anschlusskosten entfallen.

Branchenspezifisches Muster – die konkreten Ergebnisse variieren je nach Einsatzgebiet.

Normen und Zertifizierungen – IEC 60840, 62067, 60270 und IEEE 400

CTTS basiert auf einem Fundament aus Normen, nicht auf Marketingversprechen. Jede Ebene – Kabel, Messung, Routineverfahren, regionale Abnahmepraxis – baut auf dem jeweiligen Prüfprotokoll auf. Jedes CTTS-System wird mit dem entsprechenden Dokumentationspaket ausgeliefert, das die explizite Verknüpfung zwischen Prüfsequenz, Prüfling und maßgeblicher Klausel herstellt.

IEC 60840

Hochspannungskabel 30–150 kV

IEC 62067

Höchstspannungskabel 150–500 kV

IEC 60270

PD-Messung

IEC 60885-3

PD-Ergänzung für Kabel

IEEE 400

Leitfaden für Feldtests

GB / T 11017

China 110 kV XLPE

GB / T 2951

Kabelisolierungsverfahren

ISO 9001

Qualitätsmanagementsystem für die Fertigung

Wie jeder Standard einer Testsequenz zugeordnet wird

IEC 60840:2020 (Ausgabe 5)

Kabel für Nennspannungen 30 kV < Um ≤ 170 kV - Die Typprüfung und die Routineprüfungssequenzen, die von den Geräten CTTS-100, -200 und -300 durchgeführt werden, Abschnitte 12 und 16.

IEC 62067

Die EHV-Norm, die diese Plattform abdeckt, liegt über 150 kV. Für die CTTS-400 und CTTS-500 bei der Handhabung von 275 / 345 / 400 / 500 kV Kabelsystemen.

IEC 60270

Der grundlegende Standard für die Teilentladungsmessung erfordert eine Neukalibrierung vor jeder Messung. Alle CTTS-Testsysteme beinhalten eine Schaltung, die für die kalibrierte Ladungseinspeisung nach IEC 60270 geeignet ist.

IEC 60885-3

Dieser Standard enthält Informationen, die für die Teilentladungsmessung von Stromkabeln relevant sind, und verweist direkt auf Cigré TB 728 über die Verwendung von Teilentladungen für Kabelsysteme.

IEEE 400 / 400.2

Der entsprechende nordamerikanische Leitfaden enthält beispielsweise detaillierte Angaben zu Feldtestverfahren und zulässigen Testparametern. Viele US-amerikanische Energieversorgungsunternehmen betrachten Teilentladungen in diesem Umfeld einfach unter denselben Testbedingungen wie ihre Standard-VLF-Parameter.

GB/T 11017 & GB/T 2951

Chinesische nationale Normen definieren die Typprüfung und die Routineprüfung für 110-kV-XLPE-Kabel bzw. die Isolationsprüfverfahren. Dies gewährleistet die Einhaltung der nationalen regulatorischen Rahmenbedingungen für Produkte, die in China hergestellt oder verkauft werden.

Die Referenzen für den Werksabnahmetestbericht des CTTS stammen aus der Normenreihe IEC 60060 für Hochspannungsprüfverfahren – 60060-1 (Allgemeine Definitionen), 60060-2 (Messsysteme) und 60060-3 (Vor-Ort-Prüfung). Alle CTTS-Geräte werden mit einem Kalibrierzertifikat geliefert, das rückführbar auf ein nationales Metrologieinstitut für die Teilentladungsmesskette verweist.

Einkaufstipp – Standarddokumentation schließt die Markenlücke im Gespräch

Wenn Sie sich fragen, warum Sie sich für diesen Lieferanten und nicht für einen der bekannten Hersteller entscheiden, liefert die Dokumentation den entscheidenden Hinweis. Fordern Sie die Kalibrierzertifikatskette, die IEC 60270-Erklärung zur Rückverfolgbarkeit der Ladung und die detaillierte IEC 60840/62067-Abdeckungsmatrix an. Diese drei Dokumente sind entweder vorhanden oder nicht – der Markenname spielt dabei keine Rolle.

Beschaffungsleitfaden – Preisfaktoren, Konfiguration und Kundendienst

Die Preisgestaltung für Kabeltest- und Anschlusssysteme ist branchenweit konfigurationsabhängig – es gibt keine veröffentlichte Preisliste. Die unten aufgeführten Preisfaktoren beeinflussen den Angebotspreis für ein DEMIKS CTTS genauso wie bei vergleichbaren Anbietern. Eine genaue Angabe dieser Faktoren von Anfang an verkürzt sowohl die Angebots- als auch die Produktionszeit.

Preisfaktoren – Was treibt tatsächlich die Konfigurationskosten an?

Spannungsklasse

Die Baureihe CTTS-100 bis CTTS-500 vergrößert sich mit steigender Spannung, was sowohl auf den größeren Abstand der Kabelisolierung als auch auf die größere strukturelle und Impulsbelastbarkeit zurückzuführen ist.

Dimensionierung der CTW-Einheit

Die Größe und Leistungsfähigkeit der CTW-Einheit (Kabelanschluss-Wasseraufbereitungseinheit) wird an die erforderliche Kühlleistung für den Dauerbetrieb angepasst. (Der Leistungsbereich liegt innerhalb der Produktlinie zwischen 60 kW und 120 kW.)

Impulsbemessungstiefe

Alle Prüfungen in LI und SI über 1050 kV müssen spezifische Auslegungsabstände berücksichtigen und die entsprechende Hardware hinzufügen, die nur für Kabel der Klasse 220 kV gilt.

Kabeldurchmesser-Umfang

Standardmodelle sind in der Regel für Kabel mit einem maximalen Außendurchmesser von bis zu 165 bis 180 mm über der halbleitenden Schicht ausgelegt. Exotische Kabel, Offshore-Kabel und Kabel mit sehr großem Leiterquerschnitt (z. B. 2500 mm²) verursachen aufgrund kundenspezifischer Anpassungen zusätzliche Kosten.

Integrationsumfang

Ist in Ihrem Angebot die AC-Quellenkopplung und die PD-Messkette enthalten oder nicht, oder benötigen Sie nur den Abschlusswiderstand plus den CTW?

Inbetriebnahme & Schulung

Welcher Umfang und welche Unterstützung vor Ort sowie welche spezifischen Schulungen sind erforderlich?

Zertifizierungstiefe

Standardmäßig werden Kalibrierungszertifikate vorgelegt, aber sind auch Zeugenaussagen von Dritten erforderlich?

Ersatzteile

Welche Ersatzteilversorgung ist gegebenenfalls für die nächsten 2 Jahre erforderlich? (Sie beschränkt sich in der Regel auf die Verbrauchsmaterialien Harz und deionisiertes Wasser.)

Vorlaufzeit

Alle CTTS-100/150- und CTW-Systeme sowie die CTTS-300/400/500-Systeme, die keine speziellen Anpassungen des Kabeldurchmessers oder der Impulsbelastbarkeit für bestimmte Kabelklassen erfordern, werden termingerecht geliefert. Kundenspezifische CTTS-300/400/500-Systeme benötigen zusätzliche Entwicklungszeit, die die Lieferzeit verlängert. Für genaue Informationen zu Lieferzeiten und -plänen kontaktieren Sie uns bitte.

Kundendienst & Service

Kalibrierungsunterstützung (laufend) Jährliche Neukalibrierung des IEC 60270 PD-Systems und Aktualisierung der zugehörigen Dokumentation für die Prüfung im nächsten Jahr.
Harzaustauschservice Die Wartung erfolgt in Intervallen von sechs bis zwölf Monaten. Die Leitfähigkeitsmessung im Betrieb gibt die tatsächliche Austauschhäufigkeit an. Ersatzkartuschen werden proaktiv oder auf Anfrage versandt.
Ferndiagnose Die SPS unterstützte die Überwachung der CTW-Wasserqualität (Leitfähigkeit/Temperatur) und des Wasserdurchflusses.
Bedienerschulung und -unterstützung Vor Ort und/oder im Werk verfügbare Schulungsprogramme für die Nutzung von CTTS und das Prüfprotokoll für PD-Messungen.
Lieferzeiten für Ersatzteile und die Verfügbarkeit wurde gemäß den Bedingungen Ihres Kaufvertrags und Ihrer Bestellung bestätigt.

Beschaffungstipp – Kabeldurchmesser-Rahmen vor Angebotserstellung festlegen

Ich gehe davon aus, dass über 90 % aller Neuanfragen für CTTS-Systeme auf eine Änderung des maximalen Kabelaußendurchmessers zurückzuführen sind, der in die Endverschlüsse passt. Beispielsweise kann sich das Design des zu testenden Programms ändern oder Sie erhalten einen neuen Auftrag für dasselbe Kabelsystem, jedoch mit einem größeren Außendurchmesser, der die Standardvorgaben geringfügig überschreitet. Oftmals führt dies zu einem Wechsel von einem CTTS-300 zu einem CTTS-400 oder, bei einer geringeren Abweichung von der Basisspezifikation, zu einer Sonderbohrung in einem CTTS-400-System. Geben Sie den Außendurchmesser über dem Kabelmantel an. Maximaler Durchmesser, Leiterquerschnitt und Kabeltyp (einadrig/dreiadrig, XLPE/EPR) bestimmen gemeinsam das geeignete Modell.

Digitale Testwerkzeuge für Kabelanschlüsse

Professionelle Online-Ressourcen für Berechnung und Qualitätsprüfung im Bereich Hochspannungskabeltechnik

ctts-Modellauswahl

Das optimale Kabelanschlussprüfsystemmodell wird intelligent auf Basis Ihrer spezifischen Projektparameter und elektrischen Prüfnormen ausgewählt.

Laufmodellauswahl

IEC 60840 Prüfspannungsrechner

Die Prüfspannungsparameter für Hochspannungskabelsysteme werden unter strikter Einhaltung der Norm IEC 60840 präzise berechnet.

Spannung berechnen

Checkliste für die PD-Abnahme

Standardisieren Sie Ihre Vor-Ort-Test- und Datenauswertungsprozesse mit einem systematischen Rahmenwerk zur Abnahme von Teilentladungen (PD).

Checkliste anzeigen

Sind Sie bereit, Ihre CTTS-Konfiguration festzulegen?

Bitte senden Sie uns die Kabelklasse, den maximalen Durchmesser, das Programm (IEC 60840 / 62067 / IEEE 400) und den gewünschten Spannungsbereich. Wir senden Ihnen anschließend einen Vorschlag für eine CTW-Paarung, eine Konfigurationsbeschreibung und einen passenden Testaufbau.

Häufig gestellte Fragen