Ein vollständiger Leitfaden für die Röntgeninspektion auf innere Hohlräume

Einführung

In der Mittelspannungsverteilung sind die gefährlichsten Fehler in fest isolierten Masten diejenigen, die man nicht sehen kann. Ein Gussfehler mit einem Durchmesser von 0,5 mm - unsichtbar bei der Sichtprüfung, unauffindbar bei der Oberflächenprüfung und in der Lage, einen Netzfrequenztest am Tag der Herstellung zu bestehen - kann Folgendes auslösen Teilentladung¹ unter Betriebsspannung, die das umgebende Epoxidharz über Monate und Jahre hinweg erodiert und schließlich zum dielektrischen Durchschlag in einer unter Spannung stehenden Schalttafel führt. Die Lücke zwischen dem, was herkömmliche Qualitätsprüfungen erkennen, und dem, was tatsächlich im Inneren eines gegossenen APG-Epoxidharzkörpers vorhanden ist, wird durch die Röntgenprüfung geschlossen. Die direkte Antwort lautet: Die industrielle Röntgeninspektion von in Feststoffisolierung eingebetteten Masten ist die einzige zerstörungsfreie Prüfung² Diese Methode ist in der Lage, interne Hohlräume, Einschlüsse, Delaminationen und Leiterverschiebungen innerhalb des Epoxidharz-Gusskörpers direkt abzubilden - und wenn sie in ein strukturiertes Qualitätssicherungsprogramm integriert wird, verwandelt sie die Erkennung von Gussfehlern von einer probabilistischen Schlussfolgerung in eine direkte visuelle Bestätigung. Für Energieverteilungsingenieure, die Qualitätsanforderungen für die Beschaffung von eingebetteten Masten festlegen, und für Fehlerbehebungsingenieure, die Teilentladungsanomalien in installierten Einheiten untersuchen, bietet dieser Leitfaden den vollständigen technischen Rahmen für die Röntgenprüfung von festisolierten, gekapselten Teilen.

Inhaltsübersicht

• Warum sind interne Hohlräume in fest isolierten Masten so gefährlich für Stromverteilungssysteme?
• Wie funktioniert die Röntgeninspektion von gegossenen APG Epoxidharz-gekapselten Teilen?
• Wie sollte die Röntgeninspektion in ein Qualitätssicherungsprogramm für eingebettete Masten integriert werden?
• Wie interpretiert man Röntgenbilder und korreliert die Befunde mit den Ergebnissen dielektrischer Tests?

Warum sind interne Hohlräume in fest isolierten Masten so gefährlich für Stromverteilungssysteme?

Vor der Untersuchung der Röntgeninspektionsmethodik ist es wichtig zu verstehen, warum innere Hohlräume in gegossenen APG-Epoxidkörpern eine so große Gefahr für die Zuverlässigkeit der Energieverteilung darstellen - und warum ihre Erkennung eine spezielle Prüftechnologie erfordert.

Die Physik der durch Leere ausgelösten Teilentladung

Wenn ein Hohlraum - ein luftgefüllter Hohlraum - innerhalb des Epoxidharzkörpers eines in eine feste Isolierung eingebetteten Pols vorhanden ist, wird die Verteilung des elektrischen Feldes über das Isoliersystem verzerrt. Die relative Dielektrizitätskonstante von Luft (εᵣ ≈ 1,0) ist deutlich niedriger als die des ausgehärteten APG Epoxidharz³ (εᵣ ≈ 4,0-5,0). Diese Diskrepanz der Dielektrizitätskonstante führt dazu, dass sich das elektrische Feld entsprechend der Beziehung im Hohlraum konzentriert:

$E_{void} = \frac{\varepsilon_{epoxy}}{\varepsilon_{air}} \times E_{bulk} \ca. 4 \times E_{bulk}$

Das elektrische Feld im Inneren eines Hohlraums ist daher etwa viermal so hoch wie das Volumenfeld im umgebenden Epoxidharz. Bei einem eingebetteten Mast der 12-kV-Klasse, der mit einer Spannung von ca. 7 kV zwischen Phase und Erde betrieben wird, kann ein Hohlraum in einer Hochfeldzone lokale Feldstärken erfahren, die ausreichen, um die darin befindliche Luft zu ionisieren und eine Teilentladung bei Spannungen auszulösen, die weit unter dem Nennwiderstand liegen.

Die Kaskade der Teilentladungserosion

Sobald die Teilentladung in einem Hohlraum einsetzt, beschleunigt sich der Erosionsprozess von selbst:

1. Ionisierungsphase: Die Luft im Hohlraum wird durch das konzentrierte elektrische Feld ionisiert, wodurch UV-Strahlung, Ozon und reaktive Stickstoffverbindungen entstehen.
2. Chemische Angriffsphase: Ozon und reaktive Stoffe greifen die den Hohlraum umgebende Epoxidharzwand an und bauen die Polymermatrix chemisch ab.
3. Phase des Hohlraumwachstums: Die chemische Zersetzung vergrößert den Hohlraum, wodurch das Volumen des ionisierten Gases und die Intensität der nachfolgenden Entladungen zunehmen
4. Phase der Baumbildung: Die Entladungskanäle beginnen, sich als elektrische Bäume durch den Epoxidkörper auszubreiten und erstrecken sich in Richtung der geerdeten Außenfläche
5. Durchschlagsphase: Wenn ein Entladungsbaum die gesamte Isolationsdicke überbrückt, kommt es zu einem dielektrischen Durchschlag - typischerweise in Form eines plötzlichen, energiereichen Überschlags in der unter Spannung stehenden Verteilertafel

Die Zeitspanne von der Porenbildung bis zum Durchbruch des Dielektrikums hängt von der Größe der Poren, ihrer Lage und der Betriebsspannung ab. Bei Poren von mehr als 0,3 mm in Hochfeldzonen kann die Entwicklung von der Auslösung der Störung bis zum Durchbruch innerhalb von 2-5 Jahren bei Dauerbetrieb mit Nennspannung erfolgen.

Mechanismen der Hohlraumbildung beim APG-Gießen

Um die Ergebnisse der Röntgeninspektion interpretieren zu können, ist es wichtig zu verstehen, wie sich Hohlräume während des APG-Herstellungsprozesses bilden:

Mechanismus der Leerraumbildung	Ungültige Merkmale	Röntgenbild-Erscheinung	Risikostufe
Lufteinschlüsse bei der Harzinjektion	Sphärische oder unregelmäßige, zufällige Verteilung	Dunkle kreisförmige oder unregelmäßige Flecken	Hoch, wenn in der Hochfeldzone
Schwindungslücken während der Aushärtung	In der Nähe der Leiteroberfläche gelegen, länglich	Dunkle, längliche Merkmale an Metallschnittstellen	Sehr hoch - höchste Feldzone
Feuchtigkeitsbedingte Hohlräume	Gebündelt, kleiner Durchmesser	Mehrere kleine dunkle Flecken in einem Haufen	Mittel - abhängig von der Dichte
Delamination an der Leiterschnittstelle	Planar, folgt der Leitergeometrie	Dunkles Band parallel zur Leiteroberfläche	Sehr hoch - Schnittstellenbereich
Fremde Aufnahme (Kontamination)	Variable Form, höhere Dichte als Epoxid	Heller Fleck (metallisch) oder dunkler Fleck (organisch)	Mittel bis hoch

Technische Kernparameter - Void Detection Kontext

Parameter	Wert	Relevanz für die Erkennung von Leerräumen
Minimaler nachweisbarer Hohlraum (Röntgen)	0,1-0,3 mm Durchmesser	Unterhalb der Schwelle für die Einleitung der PD an den meisten Standorten
Größe der Lücke bei der PD-Einleitung (Hochfeldzone)	~0,3 mm	Röntgenstrahlen erkennen, bevor die TE-Schwelle erreicht wird
Relative Dielektrizitätskonstante von Epoxidharz	4.0-5.0	treibt die Feldkonzentration in Hohlräumen an
PD-Abnahmekriterium (IEC 60270)	≤ 5 pC	Hohlräume unterhalb der PD-Schwelle bestehen den elektrischen Test
Röntgendetektionsfähigkeit	0,1-0,3 mm	Erkennung von Unterschwellenfehlern, die bei elektrischen Tests nicht erkannt werden

Dieser letzte Punkt ist von entscheidender Bedeutung: Fehlstellen, die unterhalb des Schwellenwerts für die TE-Auslösung liegen, bestehen die Teilentladungsprüfung nach IEC 60270, können aber durch Röntgenuntersuchungen entdeckt werden. Röntgen- und TE-Prüfung ergänzen sich, sie sind nicht redundant - die Röntgenprüfung erkennt den Defekt, bevor er die Größe erreicht, bei der die TE-Prüfung ihn erkennen kann.

Wie funktioniert die Röntgeninspektion von gegossenen APG Epoxidharz-gekapselten Teilen?

Die industrielle Röntgeninspektion von festisolierten, eingebetteten Polen basiert auf den gleichen physikalischen Grundlagen wie die medizinische Radiographie, jedoch mit Geräten und Parametern, die für die Dichte und Geometrie von Epoxidharz-Gussbauteilen mit eingebetteten Metallkomponenten optimiert sind.

Röntgeninspektion - Physik für Epoxid-Gussteile

Röntgenstrahlen werden beim Durchgang durch Materie entsprechend dem Bier-Lambert-Gesetz⁴:

$I = I_0 \times e^{-\mu \rho x}$

Wo:

• $I_0$ = Intensität der einfallenden Röntgenstrahlung
• $I$ = übertragene Intensität
• $\mu$ = Masseschwächungskoeffizient (materialabhängig)
• $\rho$ = Materialdichte
• $x$ = Materialstärke

In einem fest isolierten Pol durchläuft der Röntgenstrahl Zonen mit deutlich unterschiedlicher Dichte: Kupferleiter (Dichte ~8,9 g/cm³), APG-Epoxidharz (Dichte ~1,8-2,0 g/cm³) und eventuelle Hohlräume (Dichte ~0,001 g/cm³ bei Luft). Der Dichtekontrast zwischen Epoxidharz und Luft beträgt ca. 1800:1 und bietet damit eine hervorragende Empfindlichkeit für die Erkennung von Hohlräumen. Der Dichtekontrast zwischen Kupfer und Epoxid bedeutet, dass der Leiter auf dem Röntgenbild als helles (dämpfungsstarkes) Merkmal erscheint, während Hohlräume als dunkle (dämpfungsarme) Merkmale erscheinen.

Auswahl der Ausrüstung für die Inspektion von eingebetteten Masten

Auswahl der Röntgenquelle:

• Spannungsbereich: 160-320 kV für eingebettete Masten der Klasse 12-40,5 kV - Geräte höherer Spannungsklassen haben dickere Epoxidwände, die eine höhere Durchdringungsenergie erfordern
• Brennfleckgröße: ≤ 1,0 mm für die Standardprüfung; ≤ 0,4 mm (Mikrofokus) für die Erkennung von Hohlräumen unter 0,5 mm
• Quellentyp: Röntgenröhre mit konstantem Potential, die für eine gleichbleibende Bildqualität gepulsten Quellen vorgezogen wird

Auswahl des Detektors:

• Digitaler Flachbildschirm-Detektor (FPD): Bevorzugt für die Produktionskontrolle - Echtzeit-Bildgebung, digitale Speicherung, Fähigkeit zur geometrischen Korrektur
• Computerradiographie (CR) mit Speicherfolien: Geeignet für Inspektionen vor Ort und Anwendungen mit geringerem Volumen
• Film-Radiographie: Ältere Methode - akzeptabel für Archivzwecke, aber geringerer Dynamikbereich als bei digitalen Systemen

Geometrische Parameter:

• Abstand zwischen Quelle und Objekt (SOD): Mindestens 600 mm zur Begrenzung der geometrischen Unschärfe
• Abstand zwischen Objekt und Detektor (ODD): Minimieren, um Vergrößerungsunschärfe zu reduzieren - idealerweise < 50 mm
• Geometrischer Vergrößerungsfaktor: SOD/(SOD-ODD) - Ziel 1,05-1,2× für die Standardprüfung

Inspektionsausrichtungen für eingebettete Masten mit fester Isolierung

Eine einzelne Röntgenprojektion liefert eine zweidimensionale Projektion eines dreidimensionalen Objekts - Hohlräume können durch überlappende dichte Merkmale (Leiteranordnung) in bestimmten Ausrichtungen verdeckt werden. Ein vollständiges Prüfprotokoll erfordert mindestens drei orthogonale Projektionen:

Projektion	Orientierung	Primäres Detektionsziel
Projektion 1 (AP)	Anterior-posterior durch die Polachse	Hohlräume im Epoxidharzkörper, Ausrichtung der Leiter
Projektion 2 (seitlich)	90°-Drehung von Projektion 1	In der AP-Ansicht verdeckte Hohlräume, Delamination der Oberfläche
Projektion 3 (Axial)	Entlang der Polachse (end-on)	Umlaufende Hohlräume um den Leiter, Schrumpfungsmuster
Projektion 4 (schräg, optional)	45° von AP	Lücken in der Übergangszone an den Leiterendkappen

Computertomographie (CT) für komplexe Geometrien

Bei eingebetteten Polen mit komplexer Innengeometrie - mehrere Leiterbahnen, integrierte Stromwandlerkerne oder unsymmetrische Vakuumschaltröhren - kann die zweidimensionale Radiographie unzureichend sein, um die Lage und Größe von Fehlstellen mit der für Annahme-/Ablehnungsentscheidungen erforderlichen Präzision zu bestimmen. Industriell Computertomographie⁵ (CT) nimmt Hunderte von Röntgenprojektionen in verschiedenen Rotationswinkeln auf und rekonstruiert ein vollständiges dreidimensionales volumetrisches Bild des Gussteils. CT bietet:

• Präzise dreidimensionale Koordinaten des Hohlraums in Bezug auf den Leiter und die Epoxidoberfläche
• Genaue Messung des Hohlraumvolumens
• Klare Unterscheidung zwischen isolierten Hohlräumen und verbundenen Hohlraumnetzen
• Eindeutige Identifizierung des Ausmaßes der Delamination an der Schnittstelle

Die CT-Prüfung ist wesentlich zeit- und kostenintensiver als die zweidimensionale Radiographie - sie eignet sich eher für die Typenprüfung, die Fehleranalyse und die Abnahme von hochkritischen Einheiten als für die routinemäßige Produktionsprüfung.

Kundenfall - Qualitätsaudit beim Hersteller von Stromverteilungsanlagen:
Ein Betreiber eines Stromverteilungsnetzes in Nordeuropa führte ein Lieferantenqualifizierungsaudit für festisolierte Masten durch, die im Rahmen eines umfangreichen Netzmodernisierungsprogramms eingesetzt werden sollten. Die Spezifikation des Betreibers verlangte eine Röntgenprüfung von 100% der gelieferten Einheiten. Während des Audits demonstrierte das Qualitätsteam von Bepto das Röntgenprüfprotokoll an einer Produktionscharge von eingebetteten Masten der 24-kV-Klasse. Von 20 geprüften Einheiten wurden 18 ohne nachweisbare Hohlräume oberhalb der Akzeptanzschwelle akzeptiert. Zwei Einheiten wiesen in der axialen Projektion Schrumpfungshohlräume an der Leiter-Epoxid-Grenzfläche auf - beide messen etwa 0,8 mm in der längsten Abmessung und befinden sich in der Hochfeldzone neben der Endkappe der Vakuumschaltröhre. Beide Einheiten wurden einer TE-Prüfung gemäß IEC 60270 unterzogen - eine zeigte eine TE von 8 pC (grenzwertig) und eine von 3 pC (bestanden). Der Röntgenbefund führte dazu, dass beide Geräte unabhängig vom TE-Ergebnis zurückgewiesen wurden, da die Fehlstelle in der Zone mit dem höchsten Feld ein inakzeptables langfristiges Zuverlässigkeitsrisiko darstellte. Der Beschaffungsingenieur des Netzbetreibers stellte fest: “Der PD-Test hätte eine dieser Einheiten in unser Netz gelassen. Das Röntgenbild sagte uns, dass beide inakzeptabel waren - das ist der Unterschied zwischen einem 5-Jahres-Ausfall und einer 25-Jahres-Anlage.”

Wie sollte die Röntgeninspektion in ein Qualitätssicherungsprogramm für eingebettete Masten integriert werden?

Die Röntgeninspektion bietet einen maximalen Nutzen, wenn sie in ein strukturiertes Qualitätssicherungsprogramm integriert ist und nicht als isolierte Prüfung angewendet wird. Der folgende Rahmen definiert, wie sich die Röntgeninspektion in den kompletten QS-Lebenszyklus für festisolierte, eingebettete Masten in Stromverteilungsanwendungen einfügt.

Stufe 1: Prozessqualifizierung X-Ray (APG Prozessentwicklung)

Bevor die Produktion beginnt, wird durch die Röntgenprüfung der Gussteile zur Prozessqualifizierung sichergestellt, dass die APG-Injektionsparameter - Harztemperatur, Injektionsdruck, Gelierzeit, Aushärtungszyklus - lunkerfreie Gussteile über den gesamten Bereich der eingebetteten Polgeometrie ergeben. Die Röntgenprüfung zur Prozessqualifizierung sollte Folgendes umfassen:

• Mindestens 5 Gussstücke pro Spannungsklasse pro Produktionsform
• Vollständige CT-Prüfung aller Qualifikationsgussteile
• Void-Mapping zur Identifizierung systematischer Void-Positionen, die auf Optimierungsbedarf bei den Prozessparametern hinweisen
• Akzeptanzkriterium: keine Hohlräume über 0,3 mm in Hochfeldzonen; keine Delaminierung der Grenzflächen

Stufe 2: Produktionsproben Röntgenstrahlen (laufende Qualitätskontrolle)

Für die Routineproduktion ist die 100%-Röntgeninspektion jeder Einheit der höchste Qualitätsstandard, ist aber möglicherweise nicht in allen Lieferkontexten wirtschaftlich gerechtfertigt. Für etablierte Produktionsprozesse ist ein risikobasierter Stichprobenansatz angemessen:

Angebot Kontext	Empfohlene Röntgenabtastrate	Begründung
Neue Lieferantenqualifizierung	100% der ersten 3 Produktionschargen	Festlegung der Prozessfähigkeits-Basislinie
Kritische Energieverteilung (mit Übertragungsleitungen)	100% für alle Einheiten	Nulltoleranz bei Fehlern im Zusammenhang mit Lücken
Standard-Verteilungsschaltanlagen	20% Stichproben pro Charge	Ausgewogene Qualität und Kosten
Wiederholte Lieferung von qualifizierten Lieferanten	10% Stichproben pro Charge	Prozessüberwachung aufrechterhalten
Post-Prozess-Änderung (neue Harzcharge, Reparatur der Form)	100% der ersten Charge nach der Änderung	Prozess nach Änderung revalidieren

Stufe 3: Abnahme X-Ray (Procurement Quality Gate)

Für Energieversorgungsunternehmen, die Masten mit fester Isolierung von externen Lieferanten beziehen, bietet die Röntgenprüfung beim Wareneingang ein unabhängiges Qualitätssiegel, das von der Selbstzertifizierung des Lieferanten unabhängig ist. Röntgenabnahmeprotokoll:

1. Auswahl der Probe: Zufallsauswahl nach vereinbartem Stichprobenplan - in der Bestellung angeben
2. Inspektionsstandard: Referenz IEC 62271-100 und die internen Röntgenabnahmekriterien des Lieferanten
3. Minimale Projektionen: Drei orthogonale Projektionen pro Einheit
4. Akzeptanzkriterien: Gemäß dem im folgenden Abschnitt definierten Klassifizierungssystem für Hohlräume
5. Disposition der Charge: Entscheidung über die Annahme/Ablehnung einer Charge auf der Grundlage der Annahmezahl des Stichprobenplans

Stufe 4: Fehleruntersuchung X-Ray (Fehlersuche)

Wenn ein in fester Isolierung eingebetteter Mast im Betrieb erhöhte TE-Werte, thermische Anomalien oder ein dielektrisches Versagen aufweist, liefert die Röntgenuntersuchung der ausgefallenen oder verdächtigen Einheit den direkten Beweis für den verantwortlichen internen Defekt. Die Röntgenuntersuchung des Ausfalls sollte Folgendes umfassen:

• Vollständige CT-Inspektion zur dreidimensionalen Charakterisierung des Defekts
• Korrelation der Fehlstellenposition mit dem Feldverteilungsmodell für die jeweilige Spannungsklasse
• Vergleich mit den Original-Röntgenaufzeichnungen des Werks, sofern vorhanden
• Dokumentation für Garantieansprüche des Lieferanten oder Maßnahmen zur Verbesserung des Designs

Flussdiagramm zur Röntgen-QS-Integration

Wie interpretiert man Röntgenbilder und korreliert die Befunde mit den Ergebnissen dielektrischer Tests?

Die Interpretation von Röntgenbildern für eingebettete Pole mit fester Isolierung erfordert ein strukturiertes Klassifizierungssystem, das die Eigenschaften der Hohlräume - Größe, Lage und Morphologie - mit dem dielektrischen Risiko und der Entscheidung über Annahme/Ablehnung korreliert.

Zonenbasiertes Leerraumklassifizierungssystem

Das dielektrische Risiko eines Hohlraums hängt entscheidend von seiner Lage innerhalb der elektrischen Feldverteilung des eingebetteten Pols ab. Ein Hohlraum gleicher Größe stellt ein sehr unterschiedliches Risiko dar, je nachdem, ob er sich in der Hochfeldzone in der Nähe des Leiters oder in der Niederfeldzone nahe der äußeren Epoxidoberfläche befindet.

Definition der Zone:

Zone	Standort	Intensität des Feldes	Ungültige Risikostufe
Zone A - Kritisch	Innerhalb von 3 mm von der Leiteroberfläche oder der Endkappe der Unterbrecher	Sehr hoch (>80% des Spitzenfeldes)	Kritisch - null Toleranz
Zone B - Hoch	3-10 mm von der Leiteroberfläche	Hoch (50-80% des Spitzenfeldes)	Hoch - strenge Größenbeschränkung
Zone C - Mittel	10-20 mm von der Leiteroberfläche	Mittel (20-50% des Spitzenfeldes)	Mittel - moderate Größenbeschränkung
Zone D - Niedrig	>20 mm von der Leiteroberfläche (äußere Epoxidzone)	Niedrig (<20% des Spitzenfeldes)	Niedrig - großzügige Größenbegrenzung

Kriterien für die Akzeptanz von Leerräumen nach Zonen

Zone	Maximal zulässiger Hohlraumdurchmesser	Maximal zulässige Leerraumzahl	Schnittstelle Delamination
Zone A (Kritisch)	Nulltoleranz - jede nachweisbare Lücke	Null	Null Toleranz
Zone B (Hoch)	0,3 mm	1 pro 100 cm³ Epoxidvolumen	Null Toleranz
Zone C (Mittel)	0,8 mm	3 pro 100 cm³ Epoxidvolumen	≤ 2 mm² Fläche
Zone D (Niedrig)	1,5 mm	5 pro 100 cm³ Epoxidvolumen	≤ 5 mm² Fläche

Korrelation zwischen Röntgenbefunden und PD-Testergebnissen

Röntgenaufnahmen und PD-Tests liefern komplementäre Informationen über die Gussqualität. Die Korrelation zwischen Röntgenbefunden und PD-Testergebnissen folgt einem vorhersehbaren Muster:

Röntgenbefund	Erwartetes PD-Ergebnis	Auslegung	Aktion
Keine erkennbaren Hohlräume	PD ≤ 5 pC	Lunkerfreier Guss, volle dielektrische Integrität	Akzeptieren
Zone D Hohlraum, ≤ 1,5 mm	PD ≤ 5 pC	Niederfeld-Leere unterhalb der TE-Schwelle	Akzeptieren mit Kontrollvermerk
Zone C Hohlraum, 0,5-0,8 mm	PD 3-8 pC	Mäßige Feldlücke an der PD-Grenze	Wiederholungstest; akzeptieren, wenn PD ≤ 5 pC bestätigt
Zone B ungültig, jede Größe	PD 5-20 pC	Hochfeldleere als Auslöser für PD	Ablehnung unabhängig von der PD-Stufe
Zone A Leere, beliebige Größe	PD variabel - kann anfangs niedrig sein	Kritischer Bereich - PD steigt mit der Dienstzeit	Ablehnen - null Toleranz
Delamination an der Schnittstelle	PD 10-50 pC	Planarer Hohlraum in der Höchstfeldzone	Sofort ablehnen

Lesen von Röntgenbildern: Visuelle Schlüsselindikatoren

Merkmale, die auf eine akzeptable Gussqualität hinweisen:

• Einheitlich grau gefärbter Epoxidharzkörper ohne dunkle Flecken
• Scharfe, gut definierte Leiterumrisse ohne dunklen Lichthof (Delaminationsindikator)
• Symmetrische Porenverteilung, wenn Poren vorhanden sind - asymmetrische Clusterbildung deutet auf ein Prozessproblem hin
• Keine hellen Flecken in der Epoxidzone (metallische Einschlüsse)

Merkmale, die eine sofortige Ablehnung erfordern:

• Dunkles Band oder unregelmäßige dunkle Zone entlang der Oberfläche des Leiters - Delamination der Schnittstelle
• Ansammlung kleiner dunkler Flecken in Zone A oder B - feuchtigkeitsbedingte Lückenansammlung
• Einzelner großer dunkler Fleck (>0,3 mm) in Zone A - Schrumpfungslücke in kritischer Zone
• Heller Fleck im Epoxidbereich - metallische Kontamination (leitende Einschlüsse erzeugen Feldkonzentration)
• In der Axialprojektion sichtbare Leiterverschiebung - asymmetrische Feldverteilung

Häufig zu vermeidende Fehler bei der Interpretation

• Akzeptieren von Hohlräumen der Zone A aufgrund ihrer geringen Größe - das Nulltoleranzkriterium für die Zone A ist absolut; die Physik der Feldkonzentration macht die Größe in der kritischen Zone irrelevant
• Behandlung von Röntgen- und PD-Tests als redundante Tests - ein Gerät, das den PD-Test besteht, kann immer noch Lücken der Zone C oder D aufweisen, die durch Röntgenstrahlen entdeckt werden können und langfristige Zuverlässigkeitsrisiken darstellen; beide Tests liefern einzigartige Informationen
• Ignorieren der Leiterausrichtung in der axialen Projektion - Leiterfehlstellungen, die in zweidimensionalen Projektionen geringfügig erscheinen, können eine erhebliche Feldasymmetrie erzeugen, die die Spannung auf eine Seite der Isolationswand konzentriert.
• Verwendung einer einzigen Projektion für Akzeptanzentscheidungen - eine Lücke, die in einer Projektion durch den Schatten des Leiters verdeckt wird, kann in einer orthogonalen Projektion deutlich sichtbar sein; das Minimum von drei Projektionen ist nicht verhandelbar

Schlussfolgerung

Die Röntgenprüfung auf innere Hohlräume in festisolierten Masten ist keine optionale Qualitätsverbesserung - sie ist die einzige zerstörungsfreie Prüfmethode, die den inneren Zustand eines gegossenen APG-Epoxidkörpers direkt abbildet, bevor die darin enthaltenen Defekte eine Größe erreicht haben, bei der sie durch elektrische Prüfungen entdeckt werden können. Ein komplettes Röntgeninspektionsprogramm integriert CT-Scans zur Prozessqualifizierung, risikobasierte Produktionsstichproben-Radiografie, Beschaffungsabnahmeprüfung und CT-Fehleruntersuchung in einen strukturierten Qualitätssicherungsrahmen, der die Erkennungslücke zwischen dem, was die konventionelle elektrische Prüfung offenbart, und dem, was tatsächlich im Inneren des Gussteils vorhanden ist, schließt. Die zonenbasierten Kriterien für die Fehlerannahme, das Drei-Projektions-Mindestinspektionsprotokoll und das Röntgen-zu-PD-Korrelationsschema, die in diesem Leitfaden enthalten sind, bieten Energieverteilungsingenieuren und Beschaffungsmanagern die technische Grundlage, um die Röntgeninspektion mit der Strenge zu spezifizieren, durchzuführen und zu interpretieren, die für die Zuverlässigkeit der Mittelspannungsenergieverteilung erforderlich ist. Bei Bepto Electric ist die Röntgeninspektion in unser Qualitätssicherungsprogramm für festisolierte Masten integriert. Die Inspektionsprotokolle lassen sich bis zu den Seriennummern der einzelnen Einheiten zurückverfolgen und sind als Teil der vollständigen Qualitätsdokumentation verfügbar - denn in der Energieverteilung sind die Fehler, die man nicht sieht, die wichtigsten.

Häufig gestellte Fragen zur Röntgeninspektion von in Feststoffisolierung eingebetteten Masten

1. Verstehen Sie die physikalischen Zusammenhänge von Isolationsabbau und elektrischer Baumbildung. ↩

2. Untersuchen Sie gängige ZfP-Techniken für die Prüfung von Kunststoff- und Harzkomponenten mit hoher Dichte. ↩

3. Zugang zu technischen Daten über die Leistung von Epoxidharz unter Mittelspannungsbelastung. ↩

4. Überprüfung der grundlegenden mathematischen Prinzipien der Absorption elektromagnetischer Strahlung. ↩

5. Gewinnen Sie Einblicke in die volumetrische 3D-Bildgebung für komplexe interne Baugruppen. ↩