Brent

Die chemische Zusammensetzung des Öls hat einen erheblichen Einfluss auf den Tan-Delta-Wert, da sie die dielektrischen Eigenschaften und die Verlustfaktoren des Öls bestimmt. Wichtige Faktoren sind:

Oxidation und Alterung: Mit zunehmendem Alter des Öls wird es anfällig für Oxidation, was zur Bildung von Säuren und Schlamm führt. Diese Zersetzungsprodukte erhöhen die Leitfähigkeit des Öls und damit den Tan-Delta-Wert, was auf eine Verschlechterung der Isolierung hinweist.

Feuchtigkeit: Wasser im Öl erhöht die Leitfähigkeit erheblich, da es als leitender Pfad fungiert. Selbst geringe Mengen an Feuchtigkeit können den Tan-Delta-Wert drastisch erhöhen, da Feuchtigkeit die dielektrische Festigkeit des Öls verringert.

Additive: Einige Additive, die dem Öl zugesetzt werden, um dessen Leistung zu verbessern, wie Oxidationsinhibitoren oder Korrosionsschutzmittel, können den Tan-Delta-Wert beeinflussen. Ein Mangel oder Abbau dieser Additive kann zu einer Verschlechterung der Ölqualität und zu einem erhöhten Tan-Delta-Wert führen.

Verunreinigungen: Fremdstoffe wie Metallpartikel, Staub oder Schmutz erhöhen die elektrische Leitfähigkeit und den Tan-Delta-Wert, da sie als leitende Brücken wirken. Diese Verunreinigungen deuten auf Verschleiß oder Verschmutzung im Transformator hin.

Säurezahl: Eine hohe Säurezahl im Öl deutet auf chemische Reaktionen hin, die das Öl abbauen. Diese Zersetzungsprodukte verringern die dielektrische Festigkeit und erhöhen den Tan-Delta-Wert, was auf eine erhöhte Leitfähigkeit und Verluste in der Isolierung hinweist.

Zusammengefasst gibt der Tan-Delta-Wert Auskunft darüber, wie stark die chemische Zusammensetzung des Öls verändert wurde, und liefert wichtige Hinweise auf den Zustand des Öls und der Isolierung.

Die dielektrische Durchschlagsfestigkeit ist entscheidend für Hochspannungsgeräte, weil sie die Fähigkeit des Isoliermaterials misst, hohen Spannungen standzuhalten, ohne durchzuschlagen. Ihre Bedeutung umfasst:

Verhinderung von Kurzschlüssen: Eine hohe Durchschlagsfestigkeit verhindert Kurzschlüsse und Überschläge im Isolationsmaterial, die zu schweren Schäden an den Geräten führen könnten.

Sicherstellung der Betriebssicherheit: Hochspannungsgeräte, wie Transformatoren, arbeiten bei extremen Spannungen. Ohne eine ausreichende Durchschlagsfestigkeit besteht die Gefahr von Stromausfällen oder gar Explosionen.

Lebensdauer der Geräte: Die Fähigkeit, Spannungen standzuhalten, verlängert die Lebensdauer der Isolierung und schützt vor vorzeitigem Verschleiß und Alterung.

Energieeffizienz: Geräte mit ausreichender dielektrischer Festigkeit arbeiten mit minimalen Energieverlusten, da die Isolierung den Stromfluss optimal kontrolliert.

Eine regelmäßige Überwachung der dielektrischen Festigkeit ist daher entscheidend, um Sicherheit, Zuverlässigkeit und Effizienz von Hochspannungsgeräten zu gewährleisten.

Die Grenzwerte für die Durchschlagspannung variieren je nach Anwendung und den geltenden Normen. Hier sind einige typische Werte:

Neues Transformatoröl:

Für frisches Isolieröl liegt der Grenzwert bei etwa 50 bis 70 kV bei einem Elektrodenabstand von 2,5 mm (nach IEC 60156).
Verbrauchtes Transformatoröl:

Öl, das bereits in Betrieb war, sollte eine Durchschlagspannung von mindestens 30 kV aufweisen, um als weiterhin einsatzfähig zu gelten.
Kondensatoröle:

Öle in Kondensatoren haben in der Regel höhere Anforderungen an die Durchschlagfestigkeit, typischerweise 60 kV oder mehr, abhängig von der spezifischen Anwendung.
Kabelöle:

Isolieröle in Hochspannungskabeln müssen ebenfalls hohe Werte aufweisen, oft über 40 kV, um eine sichere Isolation der Leitungen zu gewährleisten.
Normenabhängige Grenzwerte:

ASTM D1816 und IEC 60247 definieren unterschiedliche Testmethoden und Grenzwerte, die je nach Region und Anwendung gelten.
Die genaue Einhaltung dieser Grenzwerte ist entscheidend für die Betriebssicherheit und Langlebigkeit von Transformatoren und anderen elektrischen Geräten.

Die Verwendung eines Durchschlagspannungsprüfgeräts erfordert strenge Sicherheitsvorkehrungen, da hohe Spannungen angewendet werden. Die wichtigsten Maßnahmen sind:

Isolationsvorkehrungen: Das Gerät und die Testumgebung müssen gut isoliert sein, um elektrische Schläge zu verhindern.
Schutzkleidung: Bediener sollten isolierende Handschuhe, Schutzbrillen und rutschfeste Schuhe tragen, um den Kontakt mit gefährlichen Spannungen zu vermeiden.
Erdung: Das Prüfsystem muss ordnungsgemäß geerdet sein, um Fehlströme abzuleiten und die Sicherheit zu gewährleisten.
Gefahrenbereiche absperren: Der Testbereich sollte klar gekennzeichnet und abgesperrt werden, um Unbefugte fernzuhalten und das Risiko von Unfällen zu minimieren.
Notabschaltung: Das Gerät sollte über einen Not-Aus-Schalter verfügen, der im Falle eines Problems sofort die Stromversorgung unterbricht.
Regelmäßige Geräteüberprüfung: Das Durchschlagspannungsprüfgerät sollte regelmäßig gewartet und kalibriert werden, um sicherzustellen, dass es ordnungsgemäß funktioniert.
Diese Sicherheitsvorkehrungen sind entscheidend, um Risiken für den Bediener und die Umgebung zu minimieren.