Einführungsbeitrag

In diesem Dokument werden die Qualifizierungsprüfungen für elektrische Isoliersysteme, die erfahrungsgemäß Teilentladungen in irgend einem Teil des Isoliersystems während der gesamten Betriebsdauer widerstehen können (Typ II), beschrieben. Also für das Isoliersystem von Ständer-/Läuferwicklungen von einphasigen oder mehrphasigen Wechselstrommaschinen, die häufigen Spannungsimpulsen ausgesetzt sind, hervorgerufen zum Beispiel durch Umrichter mit Pulsbreitenmodulation (PWM), und von denen erwartet wird, dass sie die während des Betriebes auftretenden Teilentladungen aushalten. Derartige Isoliersysteme werden im Allgemeinen in drehenden Maschinen eingesetzt, die Wicklungen mit vorgeformten Elementen haben und meistens für mehr als 700 V Effektivwert bemessen sind. Es werden elektrische Qualifizierungsprüfungen angegeben, die an repräsentativen Prüflingen durchgeführt werden, um ihre Gebrauchstauglichkeit für den Betrieb an Spannungsumrichtern nachzuweisen. Das Qualifizierungsverfahren unterscheidet sich vollkommen von demjenigen, welches für Isoliersysteme des Typs I der DIN EN 60034-18-41 (VDE 0530-18-41) angewendet wird, und beinhaltet zerstörende Alterung der isolierten Prüfobjekte unter zeitraffenden Bedingungen. Der Hersteller benötigt eine Lebensdauerkurve für das Isoliersystem (wie in DIN EN 60034-18-32 (VDE 0530-18-32) beschrieben), welche zur Schätzung der Lebensdauer unter Betriebsbedingungen bei Umrichterbetrieb interpretiert werden kann. Besonderer Wert wird auf die Bewertung des Endenglimmschutz-Systems gelegt, dessen Prüfung sowohl mit sinusförmiger Spannung als auch mit Impulsspannung erfolgen sollte. Wenn gezeigt werden kann, dass das Isoliersystem eine annehmbare Lebensdauer unter entsprechenden Alterungsbedingungen bietet, dann ist es für den Einsatz geeignet. Zuständig ist das DKE/K 311 "Drehende elektrische Maschinen" der DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDE.

Änderungsvermerk

Gegenüber DIN CLC/TS 60034-18-42 (VDE V 0530-18-42):2011-07 wurden folgende Änderungen vorgenommen: a) Definition von Impulsspannungs-Isolationsklassen, die die maximal zulässigen Spitze-Spitze-Leiter-Erde-Spannungen bezogen auf die Bemessungsspannung als Ergebnis von Qualifizierungsprüfungen festlegen (Analogie zu IEC 60034-18-41); b) freiwillige Anwendung der Impulsspannungs-Isolationsklassen im Ermessen der Hersteller mit der Maßgabe, die relevanten Parameter in der Dokumentation und sofern zweckmäßig auf dem Leistungsschild zu anzugeben; c) aufeinander abgestimmte Qualifizierung der Komponenten Hauptisolierung, Windungsisolierung und Endenglimmschutz mit typischen Parametern für Spannungsbeanspruchung, Impuls-Anstiegszeit und Impuls-Wiederholfrequenz (Präzisierung aller Teilprüfungen); d) Erläuterungen zum prozentualen Lebensdauerverbrauch von Impulsspannungen mit Grund- und Impulsfrequenz und der Einflüsse auf die Alterung der Hauptisolierung; e) Qualifizierung der Windungsisolierung nach neuem Lösungsansatz hinsichtlich repräsentativer Prüflinge, deren Teilentladungsverhalten und Bewertung des erwarteten Lebensdauerverhaltens im Umrichterbetrieb; f) Neugestaltung des Umganges mit Referenzsystemen beim Vergleich der Isoliersysteme im Rahmen der funktionellen Bewertung einschließlich der Angabe eines Referenzsystems für die Hauptisolierung (bei nicht vorhandenen herstellereigenen Lebensdauerprüfungen); g) Präzisierung der Qualifizierungskriterien unter besonderer Berücksichtigung der Statistik beim Vergleich der Lebensdauerkennlinien; h) Wegfall von gesonderten Abnahmeprüfungen, aber Beibehaltung von optionalen Prüfungen zur Qualitätssicherung; i) Hinweise zu Prüfmöglichkeiten mit Impulsspannungen (Beispiele für Spannungserzeugung); j) Ableitung von angepassten Routine-Prüfspannungen.

Dokument: zitiert andere Dokumente

Zuständiges nationales Arbeitsgremium

DKE/K 311 - Drehende elektrische Maschinen