Die Nachfrage nach Hochspannungskabeln (HV) steigt parallel zur rasanten Entwicklung der Energiewirtschaft weiter an. Während die zunehmende Anzahl von Herstellern mehr Auswahlmöglichkeiten bietet, erfordert die Gewährleistung der Sicherheit und Maximierung der Lebensdauer ein tiefes Verständnis der häufigsten Fehlerquellen.HV-KabelSysteme sind komplex und bestehen typischerweise aus Kabelkörper, Verbindungen und Erdungssystemen. Die Analyse potenzieller Probleme in diesen drei Komponenten ist für die Aufrechterhaltung der Netzzuverlässigkeit von entscheidender Bedeutung.

1. Verschlechterung der Isolierung und elektrische Ausfälle

Isolierung ist das Herzstück einesHochspannungskabel. Die meisten Ausfälle sind auf eine Verschlechterung im Laufe der Zeit zurückzuführen:

• Alterung der Isolierung:​ Längere Einwirkung hoher Temperaturen führt dazu, dass das Isoliermaterial aushärtet, spröde wird und die Spannungsfestigkeit verliert.

• Teilentladung:​ Interne Hohlräume oder Verunreinigungen in der Isolierung erzeugen Luftspalte, in denen es unter hoher Belastung zu elektrischen Entladungen kommt, die den Durchschlag beschleunigen.

• Oberflächenleckage:​ Beschädigungen, Risse oder das Eindringen von Feuchtigkeit führen zu Leckströmen und stellen erhebliche Sicherheitsrisiken dar.

• Elektrisches Treeing:​ Unter starken elektrischen Feldern bilden sich innerhalb der Isolierung mikroskopisch kleine verkohlte Pfade, die an Äste erinnern, was unweigerlich zum endgültigen Ausfall führt.

2. Kabelverbindungsfehler

Gelenke sind oft das schwächste Glied im System. Zu den häufigsten Mängeln gehören:

• Spannungskegeldefekte:​ Unsachgemäße Konstruktion oder Materialfehler am Stoßstellenabschluss können zu gefährlichen elektrischen Feldkonzentrationen und damit zu Ausfällen führen.

• Schlechte Abdichtung:​ Bei unzureichender Abdichtung kann Öl austreten oder Wasser eindringen, wodurch die isolierende Füllmasse beeinträchtigt wird.

• Übermäßiger Kontaktwiderstand:Eine schlechte Crimpqualität führt zu Verbindungen mit hohem Widerstand, die übermäßige Hitze erzeugen und möglicherweise zum Durchbrennen der Verbindung führen.

3. Anomalien des Erdungssystems

Ein fehlerhaftes Erdungssystem kann zu Systemausfällen führen:

• Wassereinbruch:​ Dichtungen an Erdungskästen oder Cross-Bonding-Kästen versagen häufig, sodass Wasser eindringen kann. Dadurch entstehen mehrere Erdungspunkte, wodurch zirkulierende Ströme entstehen.

• Induzierter Überstrom:​ Mehrere Erdungspunkte führen zu zu großen induzierten Strömen im Metallmantel, was zu einer Überhitzung des Kabels führt.

• Schutzfehler:​ Falsch gewählte Parameter oder instabile Varistorelemente (z. B. Zinkoxid) können bei Überspannungsereignissen zum Ausfall des Schutzes führen.

4. Mechanische Schäden und Umweltfaktoren

Ein erheblicher Prozentsatz der Kabelfehler ist auf äußere Kräfte zurückzuführen:

• Physischer Schaden:Kommunale Bauarbeiten, Ausgrabungen, Bodensenkungen oder starker Druck können Kabel durchbohren oder durchtrennen.

• Feuchtigkeitseinbruch:​ Schäden an der Außenhülle ermöglichen das Eindringen von Wasser und Feuchtigkeit und die Bildung von „Wasserbäumen“, die die Isolierung beeinträchtigen.

• Biologische Bedrohungen:​ In bestimmten Umgebungen können Termiten und Nagetiere die äußeren Schutzschichten direkt beschädigen.

Verantwortung und Fertigungsqualität

Wenn Probleme auftreten, sollte sich die Untersuchung auf die drei Hauptkomponenten konzentrieren: den Kabelkörper, die Verbindungen und das Erdungssystem. Der Hersteller spielt eine entscheidende Rolle bei der Vermeidung dieser Probleme.

Für den Kabelkörper:​ Hersteller müssen Probleme wie Exzentrizität der Isolierung, ungleichmäßige Vernetzung, Feuchtigkeitsgehalt und schlechte Metallmantelabdichtung vermeiden. Diese Mängel beeinträchtigen die Langlebigkeit und Sicherheit erheblich.

Für die Gelenke:​ Es ist wichtig, dass keine Luftspalte zwischen den Dämmschichten vorhanden sind und keine Verunreinigungen in die Struktur eindringen. Die Wahl eines professionellen, zertifizierten Herstellers ist der Schlüssel zur Vermeidung eines vorzeitigen Gelenkversagens.

Design-Professionalität:​ Das Fachwissen eines Kabelherstellers spiegelt sich auch in seinen Designfähigkeiten wider. Sie müssen die Installationsbedingungen berücksichtigen und Prinzipien wie Wärmeausdehnung/-kontraktion nutzen, um die Anpassungsfähigkeit sicherzustellen. Eine schlechte Konstruktion kann zu Überlastungen, steigenden Leitertemperaturen und schließlich zu Ausfällen führen.

Best Practices für Benutzer

Um die Betriebssicherheit zu gewährleisten, müssen Benutzer die folgenden Richtlinien einhalten:

1. Zertifizierungen überprüfen:​ Überprüfen Sie immer das Produktzertifikat und stellen Sie sicher, dass die Spannungs-, Strom- und Leistungswerte den Anwendungsanforderungen entsprechen.

2. Überlastung verhindern:​ Niemals die Nennlast überschreiten. Stellen Sie sicher, dass die Betriebstemperatur den in den Normen festgelegten langfristig zulässigen Grenzwert nicht überschreitet.

3. Richtige Installation:​ Befolgen Sie alle Vorschriften und Betriebsabläufe strikt. Achten Sie beim Anschließen genau auf die Phasenfarben, um Fehlanpassungen zu vermeiden.

Durch das Verständnis dieser häufigen Probleme und die Zusammenarbeit mit namhaften Herstellern können Betreiber das Ausfallrisiko erheblich reduzieren und eine stabile Stromübertragung gewährleisten.