Teilentladungsprüfgeräte mit Stoßspannung

Die Teilentladungsprüfgeräte von SCHLEICH kombinieren die Stoßspannungsprüfung mit der Teilentladungsanalyse in einem leistungsstarken Prüfkonzept, mit dem sich die Isolationsqualität elektrischer Wicklungen beurteilen lässt – insbesondere bei Motoren, Generatoren, Transformatoren und Spulen.

Die Stoßspannungsprüfung simuliert elektrische Belastungen, wie sie beispielsweise beim Umrichterbetrieb, durch Schaltvorgänge oder Spannungsspitzen entstehen. Dazu wird ein aufgeladener Stoßkondensator mit sehr kurzer Spannungsanstiegszeit auf das Prüfobjekt (DUT) geschaltet. Das Ziel besteht darin, Isolationsschwächen, Windungsschlüsse oder Fertigungsfehler frühzeitig zu erkennen.

In parallel, partial discharge (PD) is detected and evaluated. Partial discharges are localized insulation breakdowns that do not immediately lead to a complete short circuit but damage the insulation long-term. The measurement is standard-compliant, highly sensitive, and frequency-selective.

Die Teilentladungsprüfung, auch „TE-Prüfung“ oder englisch „PD-Test“ genannt, zählt zusammen mit der Stoßspannungsprüfung zu den heute wichtigsten und aussagekräftigsten Prüfmethoden, um Probleme in Wicklungen zuverlässig zu erkennen. Sie deckt eine Vielzahl von Isolations-, Material- und Produktionsfehlern gnadenlos auf.

Why the PD test is so important.

Electric motors, generators, rotors, stators, transformers, valve coils, winding goods of all kinds, and much more can only be operated safely and durably if they exhibit high electrical insulation strength, good material quality, and flawless manufacturing. Poor insulation can quickly lead to total failure.

Mithilfe der Teilentladungsprüfung in Kombination mit der Stoßspannungsprüfung können Sie die Qualität der Wicklung und des Isoliersystems sowohl im Inneren der Wicklung als auch zum Blechpaket hin ermitteln.

To cover almost all spaces of the Test of winding goods, SCHLEICH has developed an extensive portfolio of test devices from 1,000 to 15,000 V.

Die Teilentladungsprüfung kann allerdings nicht alle bekannten Prüfmethoden ersetzen. Deshalb besteht ein Prüfgerät bzw. Prüfautomat in den meisten Fällen aus der Kombination verschiedener Prüfmethoden. Die Ausgangsbasis ist dabei immer die Stoßspannungsprüfung, am besten in Kombination mit der TE-Prüfung.

Where testing takes place at the device under test .

Die Stoßspannungsprüfung ist der »Tiefe Blick in die Wicklung«:

• within the winding from turn to turn
• from winding to winding
• from phase to phase
• from the winding to the laminated core

That won't work with a high voltage test .

high voltage test s do not allow for such a high level of testing depth. The ultimate solution is a combination of surge voltage and partial discharge testing.

Diese Fehler deckt die Teilentladungsprüfung ergänzend zur Stoßspannungsprüfung auf.

• Inadequate frequency converter suitability
• Insufficient insulation clearances
• poorly placed phase separators
• insulation weaknesses
• enameled copper wire defects
• spacing issues between turns with high potential differences
• spacing issues between phases
• Distance issues with the laminated core
• spacing issues between layers
• …

How does the PD test technically work?

Das Stoßspannungsprüfgerät erzeugt grundsätzlich einen Hochspannungsimpuls mit sehr hoher Flankensteilheit.

To do this, the pulse capacitor integrated into the device is charged to the desired voltage . As soon as the TEST VOLTAGE is reached, the test set connects the charged capacitor to the winding under test via a very fast semiconductor switch. This results in a resonant circuit consisting of the inductance of the device under test and the charged capacitor. The impulse response at the resonant circuit is initially a very steep voltage rise, followed by the typical voltage waveform in the form of a damped oscillation.

If defects of the type described above are present, the application of higher test voltages does not necessarily lead to a high-energy flashover discharge. However, at the damaged area, when the partial discharge inception voltage is exceeded, partial, low-energy discharges can occur. These are neither visible nor audible. Nevertheless, they often lead to complete insulation failure in a short time.

Partial discharge is also referred to as pre-discharge, as it already occurs at low test voltages. They are therefore a kind of 'harbinger' for impending damage.
This is precisely what makes partial discharge testing so interesting and significant.

This is how partial discharge testing is performed.

Die Teilentladung ist eine Begleiterscheinung der Hochspannungsprüfung mit Wechselstrom (AC) und/oder der Stoßspannungsprüfung.

Since every electrical discharge emits an electromagnetic wave, partial discharges can be easily detected using an antenna. This works best with open windings. In other words, this is always the case when the winding is not enclosed in a metal casing, as is the case with a fully assembled Motor or a generator.

Since partial discharge also propagates on the Connection lines of the device under test, for windings completely shielded with metal, partial discharge can alternatively be measured with a coupling module.

The requirements for a partial discharge test device for winding systems.

SCHLEICH partial discharge test devices feature the following characteristics:

• standard-compliant testing
• Surge voltage pulses with high voltage steepness
• very fast measurement technology with high resolution
• Determination of the
  • Inception voltage
  • repetitive inception voltage
  • repetitive extinction voltage
  • Extinction voltage
• fully automatic analysis
• Fully automatic switch-over between the various winding terminals of the test object
• Development, Production, and Service – Made in Germany

SCHLEICH surge test/partial discharge test devices are based on over 30 years of experience and pioneering work. From the very beginning, the measurement technology was not analog but always designed digitally. Fundamentally, the latest technologies are always applied.

This is how you find the suitable partial discharge test device.

Wenn Sie ausschließlich Teilentladungsprüfungen an Ihrem Prüfobjekt durchführen möchten, ist ein Einzelprüfgerät die richtige Wahl. Dieses enthält die Stoßspannungsprüfung als Ausgangsbasis zur Ermittlung der Teilentladung.

If the device under test requires additional tests, we recommend our combination testers/multifunction testers. These allow for the integration of supplementary test methods such as partial discharge, high voltage test AC (plus partial discharge if needed), ohmic Resistance test, rotating-field testing, etc. The fully automatic test method switching ensures that no test leads need to be manually reconnected to the device under test during the test.

Thanks to the intuitive and convenient operation of our surge testers, every test is run quickly, precisely, and cost-effectively.