Das Netz muss für die neuen Herausforderungen ertüchtigt werden. Es muss “Grüner”, besser, schneller und intelligenter werden. Was bedeutet die Energiewende für die Verbindung von Mittelspannungskabeln? Welche Verbindungstechnik schneidet im Energienetz der dezentralen Erzeugung am besten ab? Die Wahl der richtigen Mittelspannungsmuffe war noch nie so wichtig.
Die Techniken zum Verbinden von Kabeln sind sehr unterschiedlich. Sie haben die Wahl zwischen einer Warmschrumpftechnik, bei der Sie die Muffe mit einem Gasbrenner um den Verbinder schrumpfen, einer Kaltschrumpftechnik, bei der das Gehäuse durch Entfernen einer Spirale schrumpft, oder einer Flüssigverbindungstechnik, bei der die Verbindung in einem Gehäuse mit flüssigem Silikon isoliert wird.
Was bedeutet dezentrale Energieerzeugung für das Energieverteilnetz?
Die Netzbetreiber sind dafür verantwortlich, die richtigen Entscheidungen zu treffen. Die aktuellen geopolitischen Bedingungen und Ziele, hin zu einer Decarbonisierung des Energieverteilnetz mit hoher Nachhaltigkeit durch volatile Energien, Wind, Sonne, Wasser etc. müssen rasch umgesetzt werden.
Aber was bedeutet Nachhaltigkeit für das Enetrgieverteilnetz? Einfach gesagt: Es wird ‘eng’ im Kabel. Dezentral erzeugte Energie wird über das bestehende Energieverteilnetz in einer “Art und Weise” eingespeist, für die es ursprünglich nicht kozipiert wurde. Energie wird lokal erzeugt, zum Beispiel in einem Solar- oder Windpark. Bei der Erzeugung, Einspeisung und Konvertierung (AC/DC) dieser Energie in das Kabelnetz wird zunehmend Leistungselektronik eingesetzt. Spannungsspitzen entstehen. Lasten fliessen mitunter in entgegengesetzte Richtungen. In den Kabeln entsteht ein “neuartiger Stress”. Zusätzlich werden Transmissionsregler eingesetzt, um diesen Energiefluss einzuspeisen. Solche Regler bestehen aus Hochfrequenzschaltelementen, wodurch hochfrequente Harmonischen in das Netz gelangen.
Harmonische Oberwellen sind ganzheitliche Vielfache der Grundfrequenz. Sie können zu einer Vielzahl von Nebenwirkungen wie thermischen, mechanischen, chemischen und elektrischen führen, diese sind miteinander verbunden.Weitere Informationen zum Einfluss von Harmonischen finden Sie in unserem Fachbeitrag „Die künftigen Herausforderungen für Kabelgarnituren in Mittelspannungsnetzen“.
Was bedeutetet der “Stress” und harmonische Oberwellen für die Komponenten im Energieverteilnetz?
Wie halten aktuelle Verbindungstechniken diesem “Stress” stand? Teilentladungen (TE) können durch hohe Frequenzen (harmonische Oberwellen) oder Inhomogene Bereiche an oder in Isolationen getriggert werden. TE´s setzen daduch früher ein. Eine Teilentladung (TE) ist ein Blitz, ein “Gewitter” innerhalb einer Teilstrecke einer Isolation. Da wo der Blitz einschlägt, wird Material verbrannt. Es entsteht eine Inhomogenität.
Inhomogene Bereiche entstehen u.a. auch durch die Verwendung von unterschiedlichen Materialien (z.B. zwischen Kabel zu Schrumpfmaterialien) z.B. bei Schrumpftechniken aber auch durch Frendkörper oder Lufteinschlüsse. Bei Kabelgarnituren und Muffen darf es daher keine Trennflächen geben. Die dielektrische Leitfähigkeit Permittivität (ε Epsilon) der Materialien muss homogen, gleich sein. Teilentladungen können Kabel und Muffen beschädigung und bis zum Ausfall führen.
Materialien wie sie z.B. bei traditionellen schrumpftechniken Schrumpfschläuchen etc. enthalten sind, werden meist aus Kunsstoffen gefertigt. An den Grenzflächen und an inhomogenen Bereichen kann es zu Teilentladungen kommen (auch zu el. Trees). Das Material wird irreversibel beschädigt was bis zum Ausfall führen kann.
Flüssigsilikonmuffen sind nach einer Teilentladung selbstheilend. Das flüssige Silikon absorbiert mögliche Teilentladungen und füllt alle Hohlräume aus. Blitze (TE) werden duch die Flüssigkeit gelöscht. Trennflächn und inhomogenitäten entstehen nicht, da das flüssige Silokon hat das gleiche “εr” (Permittivität) wie das Kabel hat.
Flüssigsilikon-Technologie
Vorteile bieten Mittelspannungs-Kabelmuffen auf Basis der Flüssigsilikon-Technologie.
- Flüssigsilikon ist hydrophob und bildet eine perfekte Abdichtung gegen eindringendes Wasser. Bei Kontakt mit Wasser bildet sich ein festes Gummi.
- Die dielektrischen Eigenschaften von Flüssigsilikon sind gleich der von Kunsstoffkabeln.
- Die Montage ist einfach, schnell und flammfrei.
Wenn Sie wissen möchten, wie Sie Ihr Energieverteilnetz am besten schützen, wenden Sie sich bitte an einen unserer Spezialisten. Weitere Informationen zu unserer Lovisil® Flüssigsilikon-Technologie für Mittelspannungskabel finden Sie auf der Website.
