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Aufrechterhaltung der Sicherheit von Hochspannungsleitungen durch zerstörungsfreie Prüfungen

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Hochspannungs-Leistungsisolatoren

Hochspannungsisolatoren werden verwendet, um Stromleitungen an Versorgungsmasten und Sendemasten anzubringen, ohne dass gefährlicher elektrischer Strom durch den Mast zum Boden fließen kann. Aufgrund ihres hohen elektrischen Widerstands werden Porzellan-, Keramik- und Verbundwerkstoffe als Isolatoren für Hochspannungsleitungen und Bahn-Oberleitungen eingesetzt.

Beschichtungen zur Bekämpfung von Schadstoffen

Im Laufe der Zeit können sich atmosphärische Verunreinigungen wie Salzsprühnebel oder Chemikalienstaub auf einem Isolator ansammeln und einen leitfähigen Strompfad bilden, der eine elektrische Hochspannungsentladung, den sogenannten Spannungsüberschlag, verursachen kann. Spannungsüberschläge können gefährlich oder sogar tödlich sein, wenn sich eine Person zu nahe an dem Isolator befindet, wenn diese auftreten. Bauarbeiter, Bauern und Eisenbahner, die Maschinen bedienen oder in der Nähe von Oberleitungen arbeiten, könnten gefährdet sein.

Auf Hochspannungsisolatoren aufgebrachte Silikonbeschichtungen sollen Spannungsüberschläge infolge von Verunreinigungen vermeiden. Um wirksam zu sein, müssen diese Beschichtungen eine Mindestdicke besitzen und fest mit dem Isolator verbunden sein. Da die Beschichtung teuer ist, bringen die meisten Hersteller nur die erforderliche Mindestdicke auf.

Die Hersteller von Isolatoren überprüfen im Rahmen der Qualitätskontrolle die Schichtdicke und die Haftung. Außerdem sind regelmäßige Serviceinspektionen erforderlich, damit die Hochspannungsisolatoren die Sicherheitsanforderungen weiterhin erfüllen. Zwei unserer Lösungen werden regelmäßig für diese Prüfungen eingesetzt - zur Schichtdickenmessung und zur Haftungsprüfung von Silikonisolatoren.

Messung der Schichtdicke

Mit der Ultraschalldickenmessung lässt sich schnell und zerstörungsfrei überprüfen, ob Silikonbeschichtungen die erforderliche Mindestdicke erreichen. Der Ultraschall wird an den Grenzflächen von Materialien mit unterschiedlichen akustischen Impedanzen reflektiert. Da Silikon eine geringere akustische Impedanz als ein Isolator aus Keramik oder Verbundmaterial hat, wird die Schallenergie von der Grenzfläche zwischen Silikon und Isolator reflektiert. Durch die Kalibrierung eines Dickenmessgerätes auf die Schallgeschwindigkeit von Silikon können Sie schnell und wiederholbar die Dicke der Beschichtung messen, ohne den Isolator zu beschädigen.

Sie können die Dicke von Silikonbeschichtungen mit einem Ultraschall-Dickenmesser 38DL PLUS oder 45MG mit der Single Element Software messen. Wir empfehlen die Verwendung eines Prüfkopfes M1016 für 10 MHz, wenn genügend Platz zur Kopplung des Prüfkopfes vorhanden ist. Zur Verlängerung der Reichweite kann ein Verlängerungskabel (LCMH-74-3) verwendet werden. Wenn die Geometrie des Isolators keine Kopplung mit einem Prüfkopf M1016 zulässt, empfehlen wir die Verwendung des Prüfkopfes M2055 mit Vorlaufstrecke und Griff für 20 MHz. Die Messungen können für einen Dickenbereich von ca. 0,12 mm bis über 1,25 mm durchgeführt werden. Die Prüfung von Materialien mit einer dickeren oder stärker dämpfenden Beschichtung kann die Verwendung eines niederfrequenten Prüfkopfes erfordern, beispielsweise des Kontaktprüfkopfes M110-RM für 5 MHz.

Messung der Silikonbeschichtung mit einem Prüfkopf M1016
Messung der Silikonbeschichtung mit einem Prüfkopf M1016
Messung der Silikonbeschichtung mit einem Prüfkopf mit Vorlaufstrecke M2055
Messung der Silikonbeschichtung mit einem Prüfkopf mit Vorlaufstrecke M2055

Silikon-Isolator-Haftungsprüfung

Die Silikonbeschichtung und der Isolator aus Verbundmaterial müssen zur Gewährleistung einwandfreier elektrischer Eigenschaften verklebt werden, und eine fehlende Haftung der Verbindung kann zu Spannungsüberschlägen führen. Mit einem Ultraschall-Prüfgerät oder einem Dickenmesser mit Wellenformanzeige ist es möglich, die Integrität dieser Verbindung schnell und zerstörungsfrei zu überprüfen.

Zur Prüfung dieser Verbindungen empfehlen wir ein Ultraschall-Prüfgerät EPOCH 650 oder EPOCH 6LT oder einen Ultraschall-Dickenmesser 38DL PLUS oder 45MG mit Einzelelement- und Wellenform-Software mit einem Kontaktprüfkopf mit kleinem Durchmesser, z. B. dem Prüfkopf V112-RM für 10 MHz. Durch die geringe Größe dieses Prüfkopfes passt er zwischen die Rippen des Isolators.

Abgelöste Verbindung / negativer Peak
Abgelöste Verbindung / negativer Peak

Feste Verbindung / positiver Peak
Feste Verbindung / positiver Peak

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Staff Writer

Sarah Williams worked for nearly a decade as a researcher and copywriter in the broadcast media industry. Now Sarah applies her skills as a writer and editor to produce compelling, high-quality material on topics related to Evident’s wide range of nondestructive testing (NDT) solutions. She writes about the latest remote visual, microscope, ultrasonic, eddy current, and phased array technologies. She also explores their applications and contributions to improving the quality and safety of the world around us. Sarah works at the office in Quebec City, where she resides with her partner, David, and her three children, Sophie, Anouk, and Éloi. 

August 13, 2019
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