# Een complete gids voor akoestische detectie van gedeeltelijke ontlading

> Bron: https://voltgrids.com/nl/blog/a-complete-guide-to-partial-discharge-acoustic-detection/
> Published: 2026-03-29T06:08:10+00:00
> Modified: 2026-05-14T02:25:33+00:00
> Agent JSON: https://voltgrids.com/nl/blog/a-complete-guide-to-partial-discharge-acoustic-detection/agent.json
> Agent Markdown: https://voltgrids.com/nl/blog/a-complete-guide-to-partial-discharge-acoustic-detection/agent.md

## Summary

Verbeter uw onderhoudsstrategie voor substations met deze complete gids voor akoestische detectie van gedeeltelijke ontlading. Leer hoe u interne isolatiefouten in stroomtransformatoren kunt identificeren met behulp van ultrasone sensoren, fase-opgeloste patronen kunt interpreteren en gegevensgestuurde onderhoudsbeslissingen kunt nemen zonder systeemuitval.

## Media

- YouTube: https://youtu.be/B0i-ibHAJ4k
- SoundCloud: https://soundcloud.com/bepto-247719800/a-complete-guide-to-partial/s-DHOIGd1ExBq?si=c051aa27980549e28ef6fd5fc6af2129&utm_source=clipboard&utm_medium=text&utm_campaign=social_sharing

## Article

![Een professionele technicus uit Oost-Azië op een onderstation in de buitenlucht voert online akoestische emissiedetectie van gedeeltelijke ontlading uit op een stroomtransformator, met behulp van een draagbare analysator om ultrasone signalen te interpreteren die worden gegenereerd door isolatiefouten, waardoor een betrouwbaar activabeheer zonder stroomonderbreking wordt gegarandeerd.](https://voltgrids.com/wp-content/uploads/2026/03/East-Asian-Engineer-Uses-Portable-AE-Analyzer-for-In-service-CT-PD-Detection-1024x687.jpg)

Oost-Aziatische ingenieur gebruikt draagbare AE-analysator voor detectie van CT-PD tijdens gebruik

## Inleiding

Deelontlading in isolatiesystemen van stroomtransformatoren is de meest betrouwbare vroegtijdige waarschuwing voor dreigend isolatiefalen - en akoestische emissiedetectie is de meest praktisch toepasbare methode voor het identificeren van actieve deelontlading in geïnstalleerde CT's voor stroomdistributie zonder de apparatuur uit bedrijf te nemen. Een CT die intern actief ontlaadt, communiceert zijn verslechterde toestand via ultrasone akoestische signalen die zich door het isolatiemedium en de behuizing voortplanten - signalen die kunnen worden gedetecteerd met de piëzo-elektrische sensorapparatuur, geïnterpreteerd met de juiste methodologie en opgevolgd met de juiste onderhoudsreactie, en dat alles zonder een minuut geplande onderbreking.

**Het directe antwoord is dit: akoestische detectie van gedeeltelijke ontlading in CT's voor energiedistributie werkt door het detecteren van de ultrasone drukgolven - meestal in het ultrasone frequentiebereik - die worden gegenereerd elke keer dat er een gedeeltelijke ontlading plaatsvindt binnen het isolatiesysteem van de CT, en de techniek is van unieke waarde voor geïnstalleerd CT-onderhoud omdat het niet-invasief is, geen onderbreking van het secundaire circuit vereist, kan worden uitgevoerd onder spanning en locatie-informatie biedt die elektrische meetmethoden voor gedeeltelijke ontlading niet kunnen bieden - waardoor onderhoudsteams onderscheid kunnen maken tussen interne defecten in de CT-isolatie die dringend moeten worden vervangen en externe coronabronnen die geen CT-ingreep vereisen.**

Voor onderhoudsmonteurs van stroomdistributienetwerken, specialisten op het gebied van de beoordeling van isolatieconditie en betrouwbaarheidsteams die verantwoordelijk zijn voor het beheer van CT-vloot, biedt deze gids het complete technische kader voor de detectie van akoestische emissie van gedeeltelijke ontlading - van de fysica van akoestische signaalopwekking tot sensorselectie, meetmethodologie, signaalinterpretatie en besluitvorming over onderhoud.

## Inhoudsopgave

- [Wat is deelontlading in CT-isolatiesystemen en hoe werkt akoestische emissiedetectie?](#what-is-partial-discharge-in-ct-insulation-systems-and-how-does-acoustic-emission-detection-work)
- [Hoe selecteer en plaats je akoestische-emissiesensoren voor CT-detectie van gedeeltelijke ontlading?](#how-to-select-and-position-acoustic-emission-sensors-for-ct-partial-discharge-detection)
- [Hoe voer je een gestructureerde CT-meetcampagne voor akoestische deelontladingen uit?](#how-to-execute-a-structured-ct-acoustic-partial-discharge-measurement-campaign)
- [Hoe interpreteer je akoestische emissiesignalen en neem je CT-onderhoudsbeslissingen?](#how-to-interpret-acoustic-emission-signals-and-make-ct-maintenance-decisions)
- [Veelgestelde vragen over akoestische detectie van gedeeltelijke ontlading in CT's voor stroomdistributie](#faqs-about-partial-discharge-acoustic-detection-in-power-distribution-cts)

## Wat is deelontlading in CT-isolatiesystemen en hoe werkt akoestische emissiedetectie?

![Een gedetailleerde conceptuele illustratie met meerdere illustraties en een gesplitste weergave die de detectie van partiële ontlading (PD) en akoestische emissie (AE) in een stroomtransformator uitlegt. Het toont een dwarsdoorsnede van een CT met een uitvergroot beeld van een 'PD-gebeurtenis (Partial Discharge)' in een isolatieruimte die ultrasone drukgolven genereert. Deze golven worden opgevangen door een externe 'piëzo-elektrische sensor' op de CT-behuizing, die het signaal naar een handheld 'Signal Analyzer' stuurt. Het scherm van de analyzer toont golfvorm- en spectrumgegevens en markeert de ultrasone puls (20-500 kHz). De achtergrond illustreert het proces als een 'Online / In-Service Inspectie' in een onderstation, met vergelijkingen met elektrische methoden.](https://voltgrids.com/wp-content/uploads/2026/03/Understanding-Partial-Discharge-PD-via-Acoustic-Emission-AE-Detection-in-CT-Insulation-1024x687.jpg)

Inzicht in gedeeltelijke ontlading (PD) via detectie van akoestische emissie (AE) in CT-isolatie

Gedeeltelijke ontlading is een elektrische ontlading die slechts een deel van de isolatie tussen geleiders overbrugt - het vormt geen volledig doorslagpad tussen de hoogspanningsgeleider en aarde, maar het isolatiemateriaal rond de ontladingsplaats wordt geleidelijk afgebroken totdat uiteindelijk een volledig doorslagpad ontstaat. In CT-isolatiesystemen - of het nu oliepapier, epoxy giethars of SF₆-gas is - is gedeeltelijke ontlading het primaire degradatiemechanisme dat een isolatiesysteem verandert van bruikbaar in defect in een tijdschaal die varieert van maanden tot jaren, afhankelijk van de ontladingsintensiteit en het isolatietype.

### De fysica van deelontlading in CT-isolatie

Gedeeltelijke ontlading treedt op bij zwakke plekken in de isolatie - holtes in giethars, gasbellen in oliepapierisolatie, delaminatie-interfaces, metalen insluitingen en gebieden met plaatselijk verhoogde elektrische veldspanning. Op deze plaatsen overschrijdt het lokale elektrische veld de doorslagsterkte van het isolatiemedium binnen het defect - meestal een met gas gevulde lege ruimte waar de diëlektrische sterkte veel lager is dan de omringende vaste of vloeibare isolatie.

Wanneer het lokale veld de breuksterkte van de leegte overschrijdt, treedt er een snelle ontlading op in de leegte - van nanoseconden tot microseconden. Deze ontlading:

- **Elektrisch:** Produceert een stroompuls in het primaire circuit en een overeenkomstige geïnduceerde puls in het secundaire circuit - de basis van elektrische PD-meetmethoden
- **Thermisch:** Legt energie neer op de ontladingsplaats, waardoor het omringende isolatiemateriaal verkoolt en de leegte groter wordt tijdens opeenvolgende ontladingscycli.
- **Akoestisch:** Creëert een snelle plaatselijke drukverandering - een mechanische impuls - die zich vanaf de ontladingsplaats als een akoestische golf voortplant door het omringende isolatiemedium en de CT-behuizing.

De akoestische emissie van een gedeeltelijke ontlading is een breedbandige drukpuls met een aanzienlijke energie-inhoud in het ultrasone frequentiebereik van 20-500 kHz. Het signaal plant zich voort door het isolatiemedium van de CT - olie, hars of gas - en door de wanden van de CT-behuizing, waarbij het verzwakt naarmate de afstand toeneemt en weerkaatst op materiaalinterfaces, totdat het het buitenoppervlak van de CT bereikt, waar het kan worden gedetecteerd door een contactpiëzoelektrische sensor.

Belangrijke technische parameters voor de detectie van akoestische gedeeltelijke ontlading door CT:

- **Frequentiebereik akoestische emissie:** 20-300 kHz voor interne CT PD; [piekenergie meestal bij 80-150 kHz voor oliepapier CT-isolatie](https://ieeexplore.ieee.org/document/6164228)[1](#fn-1); 100-250 kHz voor giethars CT-isolatie
- **De voortplantingssnelheid van het signaal:** [1.400-1.500 m/s in transformatorolie](https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S014206151500052X)[2](#fn-2); 2.500-3.500 m/s in gegoten epoxyhars; 5.100 m/s in stalen behuizing - snelheidsverschillen maken locatie van bron mogelijk door tijd-van-aankomst-methoden
- **Signaalverzwakking:** 6-12 dB per 100 mm in olie; 15-25 dB per 100 mm in giethars; de demping neemt toe met de frequentie - componenten met een lagere frequentie planten zich verder voort van de ontladingsbron
- **Detectiedrempel:** Minimaal detecteerbare PD-lading equivalent ongeveer 100-500 pC voor contactpiëzo-elektrische sensoren op CT-behuizing; elektrische PD-meting is gevoeliger (5-10 pC) maar vereist toegang tot secundair circuit
- **Frequentierespons van de sensor:** Breedbandpiëzosensoren: 20-300 kHz vlakke respons; resonante piëzo-elektrische sensoren: piekgevoeligheid bij 150 kHz ±20%; resonante sensoren bieden een hogere gevoeligheid bij de ontwerpfrequentie maar missen signalen buiten de resonantieband
- **Toepasselijke normen:** IEC 60270 (elektrische PD-meting - referentiemethode), IEC 62478 (hoogspanningstesttechnieken - akoestische emissie), IEC 60599 (analyse van opgelost gas - aanvullende diagnostische methode)

Het voordeel van akoestische emissiedetectie ten opzichte van elektrische PD-meting bij onderhoudstoepassingen in het veld:

[Elektrische PD-meting volgens IEC 60270 is de referentiemethode voor PD-kwantificering](https://webstore.iec.ch/publication/1225)[3](#fn-3) - Het biedt gekalibreerde ladingsmetingen in picocoulomb en is de methode die wordt gebruikt voor acceptatietests in de fabriek. Elektrische PD-meting in het veld vereist echter toegang tot het secundaire circuit van de CT, een gekalibreerde koppelcondensator en een ruisvrije meetomgeving - omstandigheden die zelden haalbaar zijn in een onder spanning staand onderstation voor energiedistributie. Akoestische emissiedetectie vereist alleen fysieke toegang tot het oppervlak van de CT-behuizing en kan worden uitgevoerd met de CT volledig onder spanning, onder belasting, zonder aanpassingen aan het secundaire circuit en in de aanwezigheid van de elektromagnetische ruisomgeving die elektrische PD-meting in het veld onpraktisch maakt.

## Hoe selecteer en plaats je akoestische-emissiesensoren voor CT-detectie van gedeeltelijke ontlading?

![Een technisch diagram ter illustratie van de beste praktijken voor het selecteren en plaatsen van akoestische emissiesensoren voor het detecteren van gedeeltelijke ontlading van stroomtransformatoren. Het contrasteert optimale koppeling op CT's in olie (onderste tankwand) en CT's in giethars (basis van epoxyhars) en benadrukt de juiste frequentiebereiken en verplichte koppelingsgel. Een verificatieopstelling met een Hsu-Nielsen bron toont een vereiste SNR >= 6 dB.](https://voltgrids.com/wp-content/uploads/2026/03/Comprehensive-AE-Sensor-Selection-Positioning-Guide-for-CT-PD-Detection-1024x687.jpg)

Uitgebreide AE-sensor selectie- en positioneringsgids voor CT PD-detectie

Sensorselectie en positionering zijn de twee meest invloedrijke variabelen in de kwaliteit van akoestische PD-detectie - een correct geselecteerde sensor op de verkeerde positie zal interne PD-signalen missen, en een correct gepositioneerde sensor met de verkeerde frequentierespons zal externe interferentie detecteren in plaats van interne ontlading.

### Sensorselectie voor CT-akoestische PD-detectie

**Piëzo-elektrische contactsensoren (primaire methode):**
Contactpiëzosensoren worden tegen het oppervlak van de CT-behuizing gedrukt en detecteren akoestische golven die door de wand van de behuizing worden verzonden. Ze bieden de hoogste gevoeligheid voor interne PD-detectie en zijn de standaardmethode voor CT akoestische PD-onderzoeken.

Selectiecriteria:

- **Frequentiebereik:** 50-200 kHz voor CT's met olie-immersed materiaal; 80-300 kHz voor CT's met giethars - de hogere demping van hars vereist een hogere frequentiegevoeligheid om signalen van de ontladingsbron te detecteren voordat ze verzwakken tot het ruisniveau.
- **Gevoeligheid:** Minimaal -65 dB ref 1 V/μbar voor betrouwbare detectie van PD-bronnen op afstanden tot 300 mm door olie; minimaal -55 dB voor gietharstoepassingen
- **Compatibiliteit behuizing:** Magnetische montagevoet voor ferromagnetische CT-behuizingen - biedt consistente koppelingskracht en herhaalbare sensorpositionering voor trendbewaking; zelfklevende koppeling voor niet-ferromagnetische behuizingen

**Ultrasone sensoren in de lucht (aanvullende methode):**
Contactloze ultrasone sensoren detecteren akoestische emissies in de lucht van oppervlaktecorona en externe PD-bronnen. Ze worden gebruikt om onderscheid te maken tussen externe corona - die sterke luchtsignalen maar zwakke contactsignalen produceert - en interne PD, die sterke contactsignalen maar zwakke luchtsignalen produceert.

### Sensorpositionering voor verschillende CT-typen

**CT met oliebad (porseleinen of composietbus):**

- Primaire sensorpositie: Onderste tankwand, 50-100 mm boven de tankbasis - akoestische oliesignalen van interne PD-bronnen planten zich neerwaarts voort en concentreren zich bij de tankbasis; deze positie maximaliseert de signaal-ruisverhouding voor interne PD-detectie.
- Positie secundaire sensor: Midden in de tankwand onder een hoek van 90° ten opzichte van de primaire sensor - maakt tweedimensionale lokalisatie van de bron mogelijk door vergelijking van de tijd van aankomst
- Vermijden: Busoppervlak - externe corona op het busoppervlak produceert sterke akoestische signalen die interne PD-signalen maskeren als de sensor op de bus wordt geplaatst.

**Giethars CT (epoxy ingekapseld):**

- Primaire positie van de sensor: De onderkant van de CT-behuizing, direct op het epoxyoppervlak - giethars heeft een hogere akoestische demping dan olie, waardoor de sensor zo dicht mogelijk bij de verwachte locatie van de PD-bron moet worden geplaatst (meestal het raakvlak van de hoogspanningsgeleider of het raakvlak tussen de kern en de hars).
- Secundaire sensorposities: Met intervallen van 120° rond de omtrek van de CT-behuizing - maakt een driepunts-bronlocatie mogelijk voor in hars ingekapselde CT's
- Koppelingsmedium: Akoestische koppelgel verplicht voor giethars - de oppervlakteruwheid van epoxy creëert luchtspleten die hoogfrequente signalen sterk verzwakken zonder koppelgel

### Verificatie van koppelingskwaliteit

Controleer de kwaliteit van de akoestische koppeling voordat u PD-metingen opneemt:

SNRcoupling=20×log10⁡(VsignalVnoise)≥6 dBSNR_{koppeling} = 20 \log_{10}{link (\frac{V_{signaal}}{V_ruis}}}rechts) \geq 6 \text{ dB}

Breng een potloodstift (Hsu-Nielsen-bron) aan op het oppervlak van de CT-behuizing op 100-200 mm van de sensor - dit produceert een breedbandige akoestische impuls die controleert of de sensor correct is gekoppeld en de signaalweg intact is. Een correct gekoppelde sensor vertoont een zuivere impulsrespons met SNR ≥ 6 dB boven de ruisvloer van de achtergrond.

## Hoe voer je een gestructureerde CT-meetcampagne voor akoestische deelontladingen uit?

![Een gedetailleerde infographic en proceskaart, gestructureerd in vier panelen met duidelijke labels en pictogrammen, waarin de volledige gestructureerde workflow voor een CT-campagne voor akoestische deelontladingsmetingen wordt uitgelegd. De panelen laten in detail zien hoe u 'Baseline metingen vaststelt', 'Meetvolgorde en frequentie definieert' (jaarlijks, gebeurtenisgestuurd), 'Meetprotocol uitvoert' (omgevingsgeluid, sensorpositionering, FFT-spectrum, PRPD-patroon) en 'Bronlocatieberekening' uitvoert (met gebruik van drie of meer sensoren en tijdsverschil van aankomst). Formules en gegevensgrafieken illustreren elke stap voor systematisch activabeheer.](https://voltgrids.com/wp-content/uploads/2026/03/Structured-Workflow-for-CT-Acoustic-PD-Fleet-Survey-1024x687.jpg)

Gestructureerde workflow voor CT akoestisch PD-vlootonderzoek

Een gestructureerde akoestische PD-meetcampagne voor een CT-vloot voor energiedistributie vereist een gedefinieerd meetprotocol dat vergelijking mogelijk maakt tussen CT's, tussen meetperioden en tussen de CT die wordt getest en een referentie waarvan bekend is dat deze gezond is - omdat absolute akoestische signaalniveaus geen betekenis hebben zonder context; het zijn relatieve niveaus en trends die verslechterende isolatie identificeren.

### Stap 1: Basismetingen vaststellen

Voordat akoestische PD-detectie verslechterde CT's kan identificeren, moeten er voor elke CT in de vloot nulmetingen worden uitgevoerd onder omstandigheden waarvan bekend is dat ze gezond zijn:

- **Noteer de basislijn bij inbedrijfstelling of laatst bekende gezonde toestand:** Meet en documenteer het akoestische signaalniveau, het frequentiespectrum en het fase-opgeloste patroon voor elke CT bij de inbedrijfstelling of onmiddellijk na een bevestigde isolatietest met gezonde isolatie.
- **Documenteer de meetomstandigheden:** Registreer primaire spanning, primaire stroom, omgevingstemperatuur en weersomstandigheden - akoestische PD-signaalniveaus variëren met spanning (PD-ingangsspanning) en temperatuur (isolatieviscositeit beïnvloedt signaalvoortplanting in olie)
- **Stel een vlootreferentie op:** De statistische verdeling van akoestische signaalniveaus over de CT-vloot bepalen - CT's met signaalniveaus die meer dan 6 dB boven de mediaan van de vloot liggen, moeten worden onderzocht, ongeacht het absolute niveau.

### Stap 2: Meetvolgorde en frequentie definiëren

- **Jaarlijkse enquête voor CT's ouder dan 15 jaar:** Isolatiedegradatie versnelt in de tweede helft van de levensduur van de CT; jaarlijkse akoestische PD-onderzoeken bieden voldoende resolutie in de tijd om verslechtering te detecteren voordat het kritieke niveau wordt bereikt.
- **6-maandelijks onderzoek voor CT's met bekende isolatieproblemen:** CT's die bij het vorige onderzoek verhoogde akoestische niveaus vertoonden, CT's met abnormale analyseresultaten voor opgelost gas en CT's die thermische overbelasting hebben gehad.
- **Onmiddellijk onderzoek na storingen:** Elke CT die is blootgesteld aan een door-foutstroom van meer dan 50% van de nominale kortstondige stroom, moet binnen 30 dagen akoestisch worden beoordeeld op PD - thermische belasting door foutstroom kan leiden tot isolatiedegradatie die zich binnen enkele weken na de fout manifesteert als PD.

### Stap 3: Meetprotocol uitvoeren

1. **Bereid de meetomgeving voor:** Registreer het ruisniveau in de omgeving met de sensor gekoppeld aan de CT-behuizing maar zonder signaalbron - dit stelt de ruisondergrens vast voor SNR-berekening; als het ruisniveau in de omgeving hoger is dan -40 dBV bij de meetfrequentieband, moet u eerst de ruisbronnen identificeren en elimineren voordat u verder gaat.
2. **Sensor aanbrengen op gedefinieerde posities:** Gebruik de CT-type-specifieke positionering zoals gedefinieerd in stap 1 van het hoofdstuk Sensorselectie; breng koppelgel aan voor giethars CT's; controleer de kwaliteit van de koppeling met de Hsu-Nielsen-brontest.
3. **Tijddomeingolfvorm opnemen:** Minimaal 10 seconden continu geluidssignaal vastleggen op elke sensorpositie - voldoende om meerdere stroomfrequentiecycli te observeren en fasegerelateerde PD-activiteit te identificeren
4. **Frequentiespectrum opnemen:** FFT-analyse van de opgenomen golfvorm; identificeren van piekfrequentiecomponenten; vergelijken met het basisspectrum - nieuwe frequentiecomponenten boven de basislijn duiden op nieuwe PD-activiteit
5. **Fase-geresolveerd pd-patroon opnemen:** Synchroniseer de akoestische meting met de spanningsfase van de netfrequentie met behulp van een referentiespanningssignaal; zet de amplitude van de akoestische gebeurtenis uit tegen de fasehoek - de PRPD-patroonvorm identificeert het PD-brontype
6. **Pas multi-sensor time-of-arrival analyse toe:** Als twee of meer sensoren tegelijkertijd worden ingezet, registreer dan het tijdsverschil van aankomst (TDOA) van akoestische signalen tussen sensorposities - dit maakt het mogelijk om de bronlocatie te berekenen.

### Stap 4: Berekening van de bronlocatie

Voor twee sensoren op bekende posities op de CT-behuizing:

Δd=voil×Δt\delta d = v_{olie} \maal ½delta t

Waar Δt\delta t het gemeten tijdsverschil van aankomst en voilv_{oil} de akoestische voortplantingssnelheid in olie (1.450 m/s). De bron ligt op een hyperbool gedefinieerd door het constante padlengteverschil Δd\delta d - met drie of meer sensoren levert het snijpunt van meerdere hyperbolen een puntbronlocatie op.

Voor een CT met bekende interne geometrie is met drie sensoren en zorgvuldige TDOA-meting een bronnauwkeurigheid van ±20-50 mm haalbaar - voldoende om onderscheid te maken tussen een PD-bron op het raakvlak van de hoogspanningsgeleider (meest kritisch), het raakvlak tussen kern en isolatie (matig ernstig) en de tankwand (minst ernstig).

### Toepassingsscenario's

- **Jaarlijks CT-overzicht van Substations voor stroomdistributie:** Piëzo-elektrische contactsensoren op de onderste tankwand; amplitude- en spectrumonderzoek met één sensor; vergelijking met vlootbasislijn; markeer CT's met een toename van >6 dB ten opzichte van de basislijn voor vervolgonderzoek met meerdere sensoren
- **Beoordeling van de staat van verouderde CT-isolatie (> 20 jaar dienst):** Inzet van meerdere sensoren met PRPD-analyse; TDOA-bronlocatie; gecorreleerd met analyseresultaten van opgelost gas; onderhoudsbeslissing gebaseerd op gecombineerd akoestisch en chemisch bewijsmateriaal
- **CT-isolatiebeoordeling na een fout:** Onmiddellijk onderzoek met één sensor binnen 30 dagen na het optreden van een storing; vergelijking met de uitgangswaarde vóór de storing; verhoogd signaalniveau leidt tot versneld bewakingsprogramma
- **Nieuwe CT Commissioning Baseline:** Volledig multi-sensoronderzoek bij inbedrijfstelling; PRPD-patroon vastgelegd als referentie; frequentiespectrum gedocumenteerd; resultaten opgeslagen in CT-activabeheerrecord als levenslange basislijn

## Hoe interpreteer je akoestische emissiesignalen en neem je CT-onderhoudsbeslissingen?

![Een uitgebreide technische infographic die illustreert hoe akoestische emissiesignalen van een stroomtransformator geïnterpreteerd moeten worden voor onderhoudsbeslissingen. Het bovenste gedeelte vergelijkt vier verschillende signaalcategorieën met behulp van illustratieve PRPD-plots, frequentiespectrums en relatieve sterktes van sensoren vanuit de lucht/contact: Categorie 1 (Interne Leegte, Kritiek), Categorie 2 (Oppervlaktespoor, Hoge Ernst), Categorie 3 (Externe Corona, Lage Ernst) en Categorie 4 (Mechanische Trillingen, Geen PD). Het onderste gedeelte bevat een visueel stroomdiagram dat leidt van enquêteresultaten via specifieke beslissingsdiamanten - Is het signaalniveau > 6 dB? Is het fase-gekoppeld? Is het symmetrisch? tot standaard onderhoudsacties zoals 'Urgente vervanging vereist', 'Vervanging plannen' of 'Externe bron onderzoeken'. Kleine pictogrammen over aanvullende DGA- en elektrische PD-correlatie.](https://voltgrids.com/wp-content/uploads/2026/03/Current-Transformer-Acoustic-Signal-Interpretation-Maintenance-Decision-Guide-1024x687.jpg)

Interpretatie van akoestische signalen van stroomtransformatoren en handleiding voor onderhoudsbeslissingen

### Raamwerk voor signaalinterpretatie

Voor de interpretatie van akoestische PD-signalen moet onderscheid worden gemaakt tussen vier signaalcategorieën die overlappende amplitudebereiken produceren, maar duidelijk verschillende frequentiespectra, fase-opgeloste patronen en onderhoudsimplicaties hebben:

**Categorie 1: Interne Leegte-ontlading (Meest kritisch)**

- **Akoestische eigenschappen:** Herhalingsimpulsen met 2× de herhalingsfrequentie van de stroomfrequentie (twee ontladingsgebeurtenissen per spanningscyclus - één op de positieve halve cyclus, één op de negatieve); piekfrequentie 80-150 kHz; signaal sterker op contactsensor dan op luchtsensor
- **PRPD-patroon:** [Symmetrische clusters bij 45° en 225° faseposities](https://www.mdpi.com/1996-1073/14/4/1042)[4](#fn-4) (positieve en negatieve spanningspieken); amplitudeverdeling volgt Gaussische verdeling binnen elk cluster
- **Implicatie voor onderhoud:** Actieve interne isolatiedegradatie - vervanging plannen tijdens volgende geplande uitval; verhoog de bewakingsfrequentie tot maandelijks tot vervanging

**Categorie 2: Lozing van oppervlaktesporen (hoge ernst)**

- **Akoestische eigenschappen:** Onregelmatig impulspatroon; stroomfrequentiecorrelatie aanwezig maar asymmetrisch; piekfrequentie 50-100 kHz; signaal detecteerbaar op zowel contact- als luchtsensoren
- **PRPD-patroon:** Asymmetrische clusters - sterker in de ene halve cyclus dan in de andere; onregelmatige amplitudeverdeling die wijst op grillig ontlaadgedrag
- **Implicatie voor onderhoud:** Aantasting van de oppervlakte-isolatie - meestal op het raakvlak tussen bus en flens of tussen kern en hars; vervanging vereist; niet uitstellen tot na de volgende geplande uitval.

**Categorie 3: Externe corona (lage CT-ernst)**

- **Akoestische eigenschappen:** Continu gesis in plaats van discrete impulsen; sterk signaal vanuit de lucht; zwak of geen contactsignaal; piekfrequentie 20-50 kHz
- **PRPD-patroon:** Geconcentreerd op spanningsnulpunten (90° en 270°); zeer consistente amplitudeverdeling
- **Implicatie voor onderhoud:** Externe corona van aangrenzende geleiders, isolatoren of hardware - geen verslechtering van de isolatie van de CT; onderzoek en corrigeer de externe corona-bron; vervanging van de CT niet nodig

**Categorie 4: Mechanische trillingen en interferentie (geen PD)**

- **Akoestische eigenschappen:** Continu signaal bij netfrequentie en harmonischen (50 Hz, 100 Hz, 150 Hz); geen correlatie met spanningsfase; signaal aanwezig op contactsensor maar niet fasegekoppeld
- **PRPD-patroon:** Uniforme verdeling over alle fasehoeken - geen fasecorrelatie
- **Implicatie voor onderhoud:** Mechanische trilling door magnetostrictie, losse onderdelen of externe mechanische bronnen - geen PD-signaal; geen probleem met isolatie; onderzoek mechanische bron als trillingsniveau verhoogd is

### Stroomdiagram voor onderhoudsbeslissingen

### Akoestische PD diagnostische beslisboom

Resultaat akoestisch PD-onderzoek

Is het signaalniveau > 6 dB boven de basislijn?

JA

GEEN

Jaarlijkse enquête voortzetten

Is het signaal sterker op een contactsensor dan in de lucht?

JA

GEEN

Externe corona

Externe bron onderzoeken

Is het PRPD-patroon fasegecorreleerd bij spanningspieken?

JA

GEEN

Mechanische trillingen

Onderzoek mechanische bron

Is het PRPD-patroon symmetrisch (beide halve cycli)?

JA

Interne loze afvoer

Vervanging plannen

GEEN

Is het PRPD-patroon asymmetrisch met een onregelmatige amplitude?

JA

Volgen van oppervlakken

Dringende vervanging

GEEN

Gecorreleerde DGA-analyse en elektrische PD-test uitvoeren

Voor een definitieve diagnose

### Correlatie met aanvullende diagnostische methoden

Akoestische PD-detectie biedt de meest bruikbare velddiagnose, maar de conclusies worden versterkt door correlatie met aanvullende methoden:

- **Analyse van opgeloste gassen (DGA):** [Waterstof (H₂) en methaan (CH₄) generatie in olie-ingedompelde CTs bevestigt actieve PD](https://standards.ieee.org/ieee/C57.104/7018/)[5](#fn-5); acetyleen (C₂H₂) duidt op een hoogenergetische boogontlading; correlatie tussen de toename van het akoestische signaalniveau en de DGA-gasgeneratiesnelheid bevestigt de interne ontladingsbron.
- **Thermische beeldvorming (infrarood):** Hete plekken op het oppervlak van de CT-behuizing duiden op resistieve verwarming door het volgen van ontladingspaden; correlatie met akoestische signalen op dezelfde locatie bevestigt oppervlakte-ontladingsactiviteit.
- **Elektrische PD-meting (IEC 60270):** Biedt gekalibreerde ladingsmeting in pC - vereist voor definitieve beoordeling van de ernst; uitgevoerd tijdens geplande uitval met CT spanningsloos en secundair circuit toegankelijk

### Veelvoorkomende interpretatiefouten

- **Alle verhoogde akoestische signalen toeschrijven aan interne PD:** Externe corona van aangrenzende hardware is de meest voorkomende bron van fout-positieve akoestische PD-indicaties in onderstations voor elektriciteitsdistributie; vergelijk altijd de signalen van contact- en luchtsensoren voordat u concludeert dat er interne PD aanwezig is.
- **Vervangingsbeslissingen nemen op basis van alleen de amplitude van een enkele meting:** Een enkele meting van een verhoogde amplitude zonder analyse van het PRPD-patroon, vergelijking van het frequentiespectrum en basislijncorrelatie levert onvoldoende bewijs voor een vervangingsbeslissing; voor akoestische PD-beoordeling is het volledige pakket aan signaalkarakterisering nodig.
- **Het negeren van akoestische signalen onder de “alarmdrempel”:** Een signaal dat vandaag 3 dB boven de basislijn ligt en bij de volgende meting 4 dB boven de basislijn is zorgwekkender dan een signaal dat 6 dB boven de basislijn ligt maar stabiel is - een trend is informatiever dan een absoluut niveau.
- **Uitvoeren van akoestisch PD-onderzoek onmiddellijk na een spanningsovergang of schakelgebeurtenis:** Schakelhandelingen produceren akoestische signalen die minutenlang kunnen aanhouden in CT's met olie; wacht na elke schakelhandeling minimaal 30 minuten voordat u begint met akoestische PD-metingen.

## Conclusie

Detectie van gedeeltelijke ontlading door middel van akoestische emissie is de meest praktisch inzetbare conditiebewakingstechniek die beschikbaar is voor geïnstalleerde CT's voor energiedistributie - het vereist geen onderbreking, geen toegang tot secundaire circuits, geen gespecialiseerde onderstationinfrastructuur en geen aanpassing aan de CT of de aangesloten circuits. De waarde van de techniek ligt niet in het detecteren van PD op één moment in de tijd, maar in het vaststellen van een basislijn voor elke CT in het machinepark, het trendmatig meten van het akoestische signaalniveau over opeenvolgende meetcampagnes en het gebruik van het fase-opgeloste patroon en het frequentiespectrum om onderscheid te maken tussen interne lege ontlading die dringend moet worden vervangen en externe corona die geen interventie van de CT vereist. **In het CT-wagenparkbeheer van stroomdistributie is detectie van gedeeltelijke ontlading door akoestische emissie de onderhoudsinvestering die reactieve reacties op CT-storingen - noodvervanging na een onverwachte isolatiefout - omzet in gepland activabeheer, waarbij verslechterende CT's maanden voor storing worden geïdentificeerd en tijdens geplande uitval worden vervangen zonder het veiligheidsrisico, de onderbreking van de beveiliging en de kosten voor noodaankopen van een ongeplande CT-storing.**

## Veelgestelde vragen over akoestische detectie van gedeeltelijke ontlading in CT's voor stroomdistributie

### **V: Welk frequentiebereik voor akoestische emissie moet worden gebruikt voor detectie van gedeeltelijke ontlading in olie-ingedompelde stroomtransformatoren en waarom verschilt dit van CT-toepassingen met giethars?**

**A:** CT's met olie: 50-200 kHz - olie zorgt voor een lagere akoestische demping, waardoor componenten met een lagere frequentie zich kunnen voortplanten van de ontladingsbron naar de sensor. CT's van giethars: 80-300 kHz - epoxyhars heeft een hogere akoestische demping, waardoor een hogere frequentiegevoeligheid en plaatsing van de sensor dichter bij de verwachte locatie van de PD-bron nodig zijn om een toereikende signaal-ruisverhouding te krijgen.

### **V: Hoe maakt fase-geresolveerde analyse van gedeeltelijke ontladingspatronen onderscheid tussen interne loze ontlading en externe corona in CT-metingen van akoestische emissie met vermogensverdeling?**

**A:** Interne void-ontlading produceert symmetrische PRPD-clusters op posities van spanningspieken (45° en 225°) - ontlading treedt op wanneer de spanningsspanning over de void maximaal is. Externe corona produceert PRPD-clusters bij nulspanningsposities (90° en 270°) - corona ontstaat wanneer de elektrische veldgradiënt het steilst is. De fasepositie van de PRPD-clusters is de primaire onderscheidende factor tussen interne en externe PD-bronnen.

### **V: Wat is het minimumaantal akoestische emissiesensoren dat nodig is voor het lokaliseren van gedeeltelijke ontladingsbronnen in een CT-stroomdistributie en welke lokatienauwkeurigheid is haalbaar?**

**A:** Minimaal drie sensoren voor tweedimensionale bronlocatie met behulp van time-of-arrival analyse. Drie sensoren bieden een snijpunt van twee hyperbolen, wat een locatie van een puntbron oplevert met een nauwkeurigheid van ±20-50 mm in CT's met olie-immersie en bekende interne geometrie. Twee sensoren leveren alleen een hyperbolische locatie op - onvoldoende voor een puntlocatie, maar nuttig om te bevestigen of de bron dichter bij de ene sensorpositie ligt dan bij de andere.

### **V: Hoe moeten metingen van gedeeltelijke ontlading door akoestische emissie worden gecorreleerd met analyseresultaten van opgelost gas om beslissingen te nemen over CT-vervanging in onderhoudsprogramma's voor stroomdistributie?**

**A:** Een toename van het akoestische PD-signaal in combinatie met waterstof- en methaanproductie in DGA bevestigt een actieve laagenergetische interne ontlading - vervanging plannen bij de volgende geplande uitval. Een toename van het akoestische PD-signaal in combinatie met acetyleenvorming duidt op een hoogenergetische boogontlading - behandelen als urgent; vervanging niet uitstellen. De toename van het akoestische PD-signaal zonder DGA-gasontwikkeling wijst op externe corona of mechanische trilling - onderzoek andere bronnen dan de DGA alvorens vervanging te plannen.

### **V: Welke onderzoeksfrequentie moet worden toegepast bij de bewaking van gedeeltelijke ontlading door akoestische emissie van olie-ingedompelde stroomtransformatoren in onderstations voor stroomdistributie op basis van de leeftijd en conditiegeschiedenis van de CT?**

**A:** CT's jonger dan 15 jaar zonder bekende problemen met isolatie: 2-jaarlijks akoestisch onderzoek. CT's 15-25 jaar: jaarlijks onderzoek. CT's ouder dan 25 jaar: 6-maandelijks onderzoek. CT's met eerdere verhoogde akoestische metingen, abnormale DGA of geschiedenis van thermische belasting na een fout: 3-maandelijks onderzoek, ongeacht leeftijd. Onmiddellijke controle binnen 30 dagen na elke fout waarbij de primaire stroom van de CT hoger is dan 50% van de nominale kortstondige stroom.

1. “Akoestische emissieanalyse voor detectie van gedeeltelijke ontlading”, `https://ieeexplore.ieee.org/document/6164228`. Het onderzoek stelt typische AE-frequentiebanden vast voor oliepapierisolatiesystemen. Bewijsrol: statistisch; Bron type: onderzoek. Onderbouwing: piekenergie typisch bij 80-150 kHz voor olie-papier CT-isolatie. [↩](#fnref-1_ref)
2. “Ultrasone golfvoortplanting in transformatorolie”, `https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S014206151500052X`. Dit onderzoek meet akoestische snelheidsparameters die essentieel zijn voor het lokaliseren van de tijd van aankomst. Bewijsrol: mechanisme; Bron type: onderzoek. Ondersteunt: 1.400-1.500 m/s in transformatorolie. [↩](#fnref-2_ref)
3. “IEC 60270: Hoogspanningsbeproevingstechnieken - Deelontladingsmetingen”, `https://webstore.iec.ch/publication/1225`. Deze norm definieert de elektrische referentiemethoden voor de kwantificering van PD. Bewijsrol: algemeen_ondersteund; Bron type: standaard. Ondersteunt: Elektrische PD-meting volgens IEC 60270 is de referentiemethode voor PD-kwantificering. [↩](#fnref-3_ref)
4. “Interpretatie van fase-opgeloste deelontladingspatronen”, `https://www.mdpi.com/1996-1073/14/4/1042`. Het artikel beschrijft het symmetrische clustergedrag van interne leegteontladingen. Bewijsrol: mechanisme; Bron type: onderzoek. Ondersteunt: Symmetrische clusters bij 45° en 225° faseposities. [↩](#fnref-4_ref)
5. “IEEE Guide for the Interpretation of Gases Generated in Oil-Immed Transformers”, `https://standards.ieee.org/ieee/C57.104/7018/`. De gids documenteert chemische gasmarkeringen als gevolg van gedeeltelijke ontlading. Bewijsrol: mechanisme; Bron type: standaard. Ondersteunt: Het genereren van waterstof (H₂) en methaan (CH₄) in met olie geïmpregneerde CT's bevestigt actieve PD. [↩](#fnref-5_ref)