Lokalisierung und Verfolgung
Bild 02: Der „Fluke ii910 Precision Acoustic Imager“ legt eine Sound Map über ein visuelles Bild (Quelle: Fluke)
Zur Ermittlung der Störungsursache leitete die niederländische Agentur für Funkkommunikation im Januar 2021 eine Felduntersuchung ein. Zur Lokalisierung des Störungsorts kartierte man das Gebiet mit Peilfahrzeugen. Dabei fand die niederländische Rundfunkbehörde heraus, dass die Störung vom Umspannwerk „De Lier 150“ ausging, einem der vielen von Tennet verwalteten und gewarteten Umspannwerke im Land. Tennet reagierte sofort auf die Nachricht und entsandte seinen Betriebstechniker Roel Van Hees. Zur Ermittlung der möglichen Störungsursachen führte er weitere Untersuchungen im Umspannwerk durch. Erste akustische und visuelle Inspektionen ergaben keine Auffälligkeiten. R. Van Hees führte dann eine Teilentladungsprüfung mit dem Fluke ii910 Precision Acoustic Imager [1] durch. Sofort war die Ursache für die Störung gefunden.
Der Fluke ii910 Precision Acoustic Imager dient zur schnellen und einfachen Erkennung von elektrischen Entladungen. Das robuste, tragbare Gehäuse weist einen 7-Zoll- LCD-Touchscreen auf, der eine Sound Map über ein visuelles Bild legt und so eine schnelle Erkennung von Entladungen oder Leckagen im Frequenzbereich von 2 kHz bis 100 kHz ermöglicht (Bild 2). Die integrierten Mikrofone wandeln Ultraschallsignale in klare visuelle Bilder auf dem hintergrundbeleuchteten Touchscreen um. Erfasste Daten lassen sich über einen integrierten USB-C-Anschluss direkt auf einen PC übertragen. Von dort lassen sich die Daten auf die „Machine Learning PDQ Mode Reporting Platform“ hochladen. Damit erhält der Nutzer die wichtigsten Informationen zur Teilentladung einschließlich des Teilentladungtyps. Der Acoustic Imager bietet eine Videoaufzeichnung von bis zu 5 min Dauer und hat eine Akkulaufzeit von mindestens 6 h.
Für den Endanwender konzipiert
„Der Fluke ii910 Precision Acoustic Imager erwies sich als sehr wertvoll für die schnelle und einfache Identifizierung des Teilentladungsproblems“, erklärt R. Van Hees. „Mit seinem weiten Erfassungsbereich konnte der Fluke ii910 das Umspannwerk schnell scannen und die problematischen Teilentladungsstellen identifizieren.“
Der Fluke ii910 Precision Acoustic Imager wurde speziell für den Endanwender konzipiert. R. Van Hees war Teil einer Arbeitsgruppe, die das Produkt während seiner Entwicklung testeten und Feedback dazu gaben. Die Rückmeldungen waren wichtig, da Fluke dadurch einige der Probleme lösen konnten, mit denen Kunden tagtäglich konfrontiert sind. Die Entwickler arbeiten weiterhin mit der Gruppe zusammen, um die Software um neue Funktionen zu erweitern.
Corona-Entladungen an Schienenklemmen
Der Acoustic Imager konnte in einem weiten Frequenzbereich Teilentladungen erkennen. In der weiteren Untersuchung erkannte der Wartungstechniker schnell, dass die Schienenklemmen von einer Corona-Entladung betroffen waren. Nach Entfernen des oberen Teils der Klemme zeigte sich übermäßige Korrosion. Das Ende des Federstreifens (zum Kontakt mit dem Schienenrohr) wies Spuren auf, die auf Schäden durch Corona-Entladungen hinwiesen. Der Grad und die Zusammensetzung der Korrosion unter dem linken Federband deuteten auf eine Zersetzung des Befestigungsmaterials hin.
Im Laufe der Zeit hatten sich zwischen Federleiste und Schienenrohr Salz- und Schmutzablagerungen angesammelt. Da kein Spannungsausgleich mehr möglich war, bildete sich ein Potenzial zwischen Federband und Schienenrohr. Die Teileentladungen glichen das aufgebaute Potential aus.
Die Intensität der Entladungen hatte im Laufe der Zeit zugenommen und das Federband sowie Schienenrohr beschädigt, wobei das Vorliegen mehrerer geschädigter Schienenklemmen eine kumulative Wirkung hatte. So entstand ein Störsignal mit genug Energie und hoher Frequenz, um den Funkverkehr des Luftverkehrs in Hunderten von Metern Entfernung zu stören.
Beseitigung des Problems
Zur Lösung des Problems wurden die oberen Klemmteile abgeschliffen, um 180° gedreht und wieder zusammengebaut. Seitdem funktioniert die Kommunikation zwischen dem Flughafenkontrollturm und den Piloten wieder normal.
In Zukunft kann es aber wieder zu Teilentladungen kommen. Bisher haben sich die Stromnetzbetreiber nicht groß um Corona-Entladungen gekümmert, da sie das Stromnetz nur wenig beeinträchtigen. Öffentliche Beschwerden wegen Lärmbelästigung waren der Hauptgrund dafür, dass man sich früher mit diesem Thema befasste. Angesichts des Kommunikationsproblems am Flughafen Rotterdam Den Haag arbeitet das Ingenieurteam bei Tennet jedoch derzeit an einem proaktiven Wartungsplan, um die Auswirkungen künftiger Corona-Entladungen zu mindern.
R. Van Hees fasst zusammen: „Tennet setzt schon seit einigen Jahren Fluke-Messgeräte ein, die eine wichtige Rolle bei unserer täglichen Arbeit spielen. Sie helfen uns, eine sichere und kontinuierliche Stromversorgung für unsere Endverbraucher zu gewährleisten.“
Literatur
- Fluke Deutschland GmbH, Glottertal: www.fluke.com/de-de