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.

Parallel dazu wird die Teilentladung (PD – Partial Discharge) detektiert und ausgewertet. Teilentladungen sind lokale Isolationsdurchbrüche, die nicht sofort zu einem vollständigen Kurzschluss führen, die Isolierung jedoch langfristig schädigen. Die Messung erfolgt normgerecht, hochsensibel und frequenzselektiv.

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.

Warum die Teilentladungsprüfung so wichtig ist.

Elektromotoren, Generatoren, Rotoren, Statoren, Transformatoren, Ventilspulen, Wickelgüter aller Art und vieles mehr können nur dann sicher und langlebig betrieben werden, wenn sie eine hohe elektrische Isolationsfestigkeit, eine gute Materialqualität und eine mängelfreie Herstellung aufweisen. Eine schlechte Isolation kann schnell zum Totalausfall führen.

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.

Um nahezu alle Bereiche der Prüfung von Wickelgütern abzudecken, hat SCHLEICH ein umfangreiches Portfolio mit Prüfgeräten von 1.000 bis 15.000 V entwickelt.

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.

Wo im Prüfobjekt geprüft wird.

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

• innerhalb der Wicklung von Windung zu Windung
• von Wicklung zu Wicklung
• von Phase zu Phase
• von Wicklung zum Blechpaket

Mit einer Hochspannungsprüfung funktioniert das nicht.

Mit der Hochspannungsprüfung lässt sich keine derart hohe Prüftiefe erreichen. Das Nonplusultra ist die Kombination aus Stoßspannungs- und Teilentladungsprüfung.

Diese Fehler deckt die Teilentladungsprüfung ergänzend zur Stoßspannungsprüfung auf.

• Mangelhafte Frequenzumrichtertauglichkeit
• Zu geringe Isolationsabstände
• schlecht platzierte Phasentrenner
• Isolationsschwächen
• Kupferlackdrahtfehler
• Abstandsprobleme zwischen Windungen mit hohen Potentialunterschied
• Abstandsprobleme zwischen Phasen
• Abstandsprobleme zum Blechpaket
• Abstandsprobleme zwischen Lagen
• …

Wie funktioniert die Teilentladungsprüfung technisch?

Das Stoßspannungsprüfgerät erzeugt grundsätzlich einen Hochspannungsimpuls mit sehr hoher Flankensteilheit.

Dazu wird der im Gerät integrierte Stoßkondensator auf die gewünschte Spannung geladen. Sobald die Prüfspannung erreicht ist, schaltet das Prüfgerät den geladenen Kondensator über einen sehr schnellen Halbleiterschalter zur zu prüfenden Wicklung durch. Daraus ergibt sich ein Schwingkreis, der aus der Induktivität des Prüflings und dem geladenen Kondensator besteht. Die Impulsantwort am Schwingkreis ist zunächst ein sehr steiler Spannungsanstieg, gefolgt vom typischen Spannungsverlauf in Form einer gedämpften Schwingung.

Falls Mängel der oben beschriebenen Art vorhanden sind, muss es nicht zwangsläufig beim Anlegen höherer Prüfspannungen zu einer Blitzentladung mit hoher Energie kommen. Es kann jedoch an der schadhaften Stelle beim Überschreiten der Teilentladungseinsetzspannung zu partiellen, energiearmen Entladungen kommen. Diese sind weder sichtbar noch hörbar. Sie führen jedoch oft in kurzer Zeit zum Totalausfall der Isolation.

Die Teilentladung wird auch als Vorentladung bezeichnet, da sie bereits bei niedrigen Prüfspannungen auftritt. Sie sind also eine Art „Vorbote“ für sich anbahnende Schäden.
Genau das macht die Teilentladungsprüfung so interessant und bedeutend.

So wird die Teilentladungsprüfung durchgeführt.

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

Da bei jeder elektrischen Entladung eine elektromagnetische Welle ausgestrahlt wird, lässt sich die Teilentladung gut mit einer Antenne empfangen. Dies ist bei offenen Wicklungen ideal möglich. Das heißt, immer dann, wenn die Wicklung nicht, wie bei einem komplett zusammengebauten Motor oder Generator, von Metall eingehaust ist.

Da sich die Teilentladung auch auf den Anschlussleitungen des Prüfobjekts ausbreitet, kann bei komplett mit Metall abgeschirmten Wicklungen alternativ die Teilentladung mit einem Koppelmodul gemessen werden.

Die Anforderungen an ein Teilentladungsprüfgerät für Wicklungssysteme.

SCHLEICH-Teilentladungsprüfgeräte verfügen über die folgenden Merkmale:

• normgerechte Prüfung
• Stoßspannungsimpulse hohe Spannungssteilheit
• sehr schnelle Messtechnik mit hoher Auflösung
• Ermittlung der
  • Einsetzspannung
  • sich wiederholende Einsetzspannung
  • sich wiederholende Aussetzspannung
  • Aussetzspannung
• vollautomatische Analyse
• vollautomatische Umschaltung zwischen den verschiedenen Wicklungsanschlüssen des Prüfobjekts
• Entwicklung, Produktion und Service – Made in Germany

SCHLEICH-Stoßspannungs-/Teilentladungsprüfgeräte basieren auf der Erfahrung und der Pionierarbeit von über 30 Jahren. Von Anfang an war die Messtechnik nicht analog sondern immer digital ausgelegt. Grundsätzlich kommen immer modernste Technologien zur Anwendung.

So finden Sie das passende Teilentladungsprüfgerät.

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.

Erfordert das Prüfobjekt darüber hinaus weitere Prüfungen, empfehlen wir unsere Kombinationsprüfgeräte/Multifunktionstester. Hier lassen sich ergänzend Prüfmethoden wie beispielsweise Teilentladung, Hochspannungsprüfung AC (bei Bedarf plus Teilentladung), ohmsche Widerstandsprüfung, Drehfeldprüfung usw. integrieren. Die vollautomatische Prüfmethodenumschaltung sorgt dafür, dass während der Prüfung keine Messleitungen am Prüfobjekt manuell umgeklemmt werden müssen.

Dank der intuitiven und komfortablen Bedienung unserer Stoßspannungsprüfgeräte erfolgt jede Prüfung schnell, präzise und kostensparend.