Papers gerelateerd aan kabels en kabelgarnituren

1. SESSION 1 - Papers gerelateerd aan kabels en kabelgarnituren
Block 1: Asset management and condition assessment of Network
Components – Cables, lines and associated components
Block 3: Innovation in Network Components
Cables, lines and new types of components
Groen is m.i. het meest interessant, daarna bauw, en rood is het minst interessant of relevant
Betrouwbaarheid van kabels en garnituren = 165, 246, 250, 415 en 500
165 (Italië)
Extreme weather conditions effects on underground cable Joints failures: Strategies for
reliability and resilience Improvement
In deze paper w orden de resultaten gepresenteerd van de analyse van de effecten van extreme w eersomstandigheden op
defecten in ondergrondse MS-distributiekabels van netbeheerder Unareti over 2015-2019. De analyse w ijst op een
seizoensgebonden invloed met meer defecten in de w armste maanden juni en juli. De hoge omgevingstemperatuur en de
stroomvraag blijken de betrouw baarheid van vooralkabelmoffen sterkte beïnvloeden.
Om het aantal defecte kabelmoffen te verminderen heeft Unareti een aantal maatregelen genomen:
1. Filmen van de montage om het bew ustzijn van de monteur te verhogen en een goede montage te borgen.
2. Reductie van mensafhankelijkheid door toepassing van ‘plug-in’ kabelmoffen, die eenvoudiger zijn dan traditionele
koudkrimpmoffen.
3. Slimme inzet van offline kabeldiagnose en een geavanceerd algoritme voor machine-leren. De ontw ikkelde tool berekent
een faalrisico o.b.v. het aantal moffen, isolatietype, kabellengte aantal storingen en het aantal klanten.
4. O.b.v. kabeldiagnose kritieke kabels/moffen vervangen.
O.b.v. de eerste resultaten lijken deze acties de betrouw baarheid van de distributienetwerken van Unaretigoed te beïnvloeden.
246 (Frankrijk)
Impact of slip-up in MV cable accessories assembly on its performances: An experimental
study
Diverse factoren kunnen de betrouw baarheid van MS-moffen beïnvloeden, w aardoor voortijdige defecten kunnen ontstaan. EDF
en Enedis onderzochen de invloed van diverse (onopzettelijke) fouten van monteurs bij het monteren van moffen:
1. Krassen/insnijdingen in de kabelisolatie die vooralontstaan bij zo genaamde strippable isolatieschermen
2. Onvolledige verw ijdering van het halfgeleidend isolatieschermvd kabel bij zo genaamde fully bonded isolatieschermen
3. Slechte doorverbinding van het aluminium aardschermvan de kabel.
Aangetoond is dat halfgeleiderresten en krassen op de isolatie invloed hebben op de diëlectrische eigenschappen. Ookis
aangetoond dat degradatie van de contactweerstand in de aardschermverbinding groter is w anneerde klem niet juist w ordt
gepositioneerd of onvoldoende vast w ordt gedraaid. Het belang van het toepassen van juist gereedschap, zorgvuldig werken en
het naleven van de instructies van de fabrikant w ordt hiermee onderschreven.
M.b.t. bovengenoemd punt 3: zie ook paper 500 m.b.t. de kw aliteit van meerdere montagew ijzen van rolbandveren bijeen
koperdraad aardscherm.
250 (Frankrijk)
Impact of energy intermittence on cables and their accessories reliability
In dit rapport van EDF en Enedis w ordt het effect van sterkfluctuerende / sterkcyclische belastingen op kabels en moffen
onderzocht door middel van simulatie en experimenten. Dit onderzoeklijkt erg op het eerder in Nederland uitgevoerde
onderzoeknaar mofbelastbaarheid en uitzetting van kabelgeleiders. Geconcludeerd w ordt dat de temperatuurschommeling
t.g.v. zon en het effect ervan op de kabels en moffen niet erg groot is, maar dat de temperatuurschommeling t.g.v. w indenergie
w elgroot is en het effect ervan op de kabels en moffen niet verw aarloosd kan w orden. Aangetoondis dat in dit geval de
w eerstand van de verbindingsklemmen toeneemt t.g.v. de mechanische druk die door de kabels w ordt uitgeoefend. Dit
veroorzaakt een zo genaamde thermal runaw ay (verhitte verbindingsklemmen en uiteindelijk verbrande moffen). Ookw erd het
krimpen/terugtrekken van de kabelmantel geconstateerd wat van invloed kan zijn op de w aterdichtheid van moffen. De
degradatie die bij getw iste 1-fase kabels w erden waargenomen waren minder groot in vergelijking recht-toe-recht-aan gelegde
kabels. Dit komt omdat in een dergelijke triplex-configuratie de kabels meer ruimte hebben om uit te zetten.
415 (Korea)
Approaches to ensuring reliability of MV aluminium cable splicing regarding joint processing
procedures and criteria
Problemen mbt oververhitting van moffen komen voort uit de mechanische verbinding van geleiders. Er is een analyse
uitgevoerd op het proces van het maken van de geleiderverbinding van een 400Alw aarbijgebruikis gemaakt van pers- en
schroefklemmen en verschillende w erkwijzen m.b.t. de verw ijdering van waterblokkerende tapes in de samengeslagen
aluminium geleider. Vervolgens zijn thermische cycli-testen uitgevoerd. Hoewelhet verwijderen van tapes tussen de lagen van
de samengeslagen geleider en het herstellen van de geleider moeilijk en mensafhankelijk is, w ordt aangetoond dat het

2. verw ijderen van deze tapes een gunstig effect heeft op het elektrisch contact. Desalniettemin w ordt een gulden middenw eg
aanbevolen w aarbijniet alle lagen w aterblokkerende tapes verwijderd worden. M.i. niet relevant genoeg omdat o.a. de
Netbeheerders in Nederland geen langswaterdichte samengeslagen aluminium geleiderstoepassen.
500 (Duitsland)
Medium voltage cable screen connection behaviour
Het gebruik van steeds dikkere MS-kabels met doorsneden tot 1200 mm² leidt tot grotere stromen in het aardschermw at
mogelijk kan leiden tot storingen in de doorverbinding van de aardschermen in moffen. Er is nog geen norm voor het ontw erp en
testen van de specifieke aardschermverbindingen in moffen. Dit document geeft een indruk van de kw aliteit van verschillende
aardschermverbindingen in kabelmoffen. De contactkracht tussen het koperdraadschermvan de kabel en het koperen
w ikkelgaas van de mof w ordt daarbijgerealiseerd door ‘’en van de volgende componenten:
1. Rolbandveer (op verschillende w ijzen gemonteerd),
2. Slangklem’/schroefklem,
3. Koudkrimpkous.
Het contactgedrag van 4 van de 5 toegepaste componenten/montagew ijzen bleek in orde. Alleen een eenvoudig gemonteerde
rolbandveer (koperen schemdraden 5cm teruggevouwen over de kabelmantel, hierop de kopergaasband van de mof, en daarop
de rolbandveer zonder dat de kopergaaskous weer wordt teruggevouwen op de rolbandveer, en zonder vereffeningstape onder
of over de koperen aardschermdraden) voldeed niet aan de hoofdeis van CIRED Werkgroep 2017-1 “Test Recommendation for
Ground Screen Pow er Cable Connections". Deze eis, afkomstig uit IEC-norm 61238-1-3, houdt in dat de w eerstand aan het
einde van de thermische cyclide factor 2 ten opzichte van de beginw eerstand niet mag overschrijden. Deze beproefde eis voor
geleider-verbindingsklemmen lijkt te streng voor aardschermverbindingen.
Netinzichten diagnostiek= 439, 747, 837,1048
439 (Duitsland)
Comparison of on-site partial discharge measurements using VLF-, DAC- and Slope-voltage
forms and dissipation factor measurements on service-aged medium voltage cables
In deze paper over een vergelijkend onderzoekvan deelontladingsmetingen w ordt aangetoond dat het gebruik van VLF, DAC of
Slope vergelijkbare PD-resultaten oplevert en dat de gemeten ontladingen niet gecorreleerd zijn met diëlektrische verliezen die
in hoofdzaaksamenhangen met vochtigheid en thermische degradatie. Vooralin GPLK-kabels en -moffen detecteerde de DAC-
meting ongeveer 20-25% meer componenten met defecten dan de VLF-meting. In het geval van overgangsmoffen lijkt VLFiets
meer moffen met gebreken te detecteren.
747 (Engeland)
Partial discharge alert system at London Underground
Het alarmsysteemvan London Underground Limited, dat gebaseerd is op (online) continue PD-monitoring, toont aan dat met
een goede signaal-ruisverhouding, combinaties van PD-aanw ezigheid en PD-ernst een betrouw bare manier kunnen zijn om te
anticiperen op defecten in MS-netten. Het PD-alarmsysteem is geïnstalleerd in de 22kV schakelapparatuur en de prestaties van
het systeemzijn getest bij de inbedrijfstelling. De toepassing in onderstations van de Londense metro is vertraagd vanwege de
COVID-situatie en daarom zijn op het moment van indiening van deze paper alleen beperkte gegevens beschikbaar. De
Londense metro onderzoekt manieren om over te schakelen op data-gestuurde besluitvorming bij het beheer van hun net.
Continue online PD-monitoring brengt de Londense metro dichter bij dit doel. Niet interessant genoeg, te prematuur, en in
Nederland hebben we Smart Cable Guard van DNV.
837 (Engeland)
Foresight - LV network visibility and fault recognition
Iedereen is w aarschijnlijkw elbekend met diagnostiek voor MS-kabels, maar deze paper betreft een verslag van de toepassing
van een “automatische zekering/mespatroon” in LS-netten. Defecten in laagspanningskabels leiden tot detecteerbare
verschijnselen voordat de automatische beveiliging in w erking treedt. Deze verschijnselen kunnen w ordengebruikt om de kans
en ernst van een mogelijke storing in een bew aakte LS-kabelte signaleren en om de bron van deze pre-fault verschijnselen te
lokaliseren, zodat proactief actie kan w orden ondernomen voordat de fout zich ontwikkelt tot een onderbreking van de
elektriciteitslevering.
1048 (Polen)
RESULTS OF ELECTRICAL DIAGNOSTIC TESTS OF THE INSULATION OF MEDIUM VOLTAGE
CABLE LINES
De PD- en TD-parameters, verkregen op kabelmonsters van GPLK en XLPE-geïsoleerde kabels, die uit bedrijf zijn genomen,
zijn onderzocht door het uitvoeren van laboratoriummetingen. Om de conditie te bepalen o.b.v. de individuele criteria zijn de
verkregen w aarden vergeleken met internationale publicaties. In de 21 jaar oude XLPE kabels w erd geen veroudering van de
isolatie w aargenomen. De tan delta-w aarden zijn typisch voor XLPE-isolatie en er zijn geen deelontladingen w aargenomen tot
een spanningsniveau van 2 Uo. Dit w ijst erop dat de monsters van de XLPE-kabels zich in een gezonde toestand bevinden. In
de 23 tot 40 jaar oude GPLK kabels w erden weldeelontladingen gedetecteerd. De ontsteekspanning lag dusdanig boven de
nominale bedrijfsspanning dat er geen PD-activiteit is onder normale bedrijfsomstandigheden. De PD-w aarden lagen in het
bereik van ongeveer 100 pC tot 4 nC. De grote spreiding in de PD-amplitude en het niveau van deze PD zijn niet gevaarlijk voor
de GPLK-isolatie, aangezien dit type isolatie bekend staat om zijn ontladingen en een bepaald niveau van PD kan w eerstaan.
De tan delta-metingen vertoonden enige afw ijking in de verkregen w aarden, vooralbijéén monster, w aar de waardenhoger zijn
dan bij de andere w aarden. Niet interessant genoeg, eigenlijk geen nieuws.

3. Health Index en MachineLearning/ Deep Learning
= 780, 788,842, 934,942, 1046
Er zijn meerdere papers over de zo genaamde Health-Index. De Health-Index van een asset is bijvoorbeeld een cijferdat de
conditie weergeeft en biedt asset management een instrument om op een onbevooroordeelde manier een beleid te bepalen
voor onderhoud, renovatie of vervanging. Het principe van de Health-Index is gebaseerd op de voortdurende ontwikkeling van
gegevensbestanden op basis van storingsanalyses, metingen van defecten of degradatie, en conditiebew aking. Toepassing van
Deep Learning (onderdeelvan Machine-learning) kan hierbij van w aarde zijn. Machine learning(ML) is een vorm van
kunstmatige intelligentie die is gericht op het bouwen van systemen ‘(super computers)die van de verwerkte data kunnen leren
of data gebruikenom beter te presteren. Deep Learning is een subveld van machine learning en is gebaseerd op kunstmatige
neurale netwerken. Dit stelt computers in staat om nieuwe dingen te leren van grote hoeveelheden data. Voorbeelden zijn
beeldherkenning, spraakherkenning, spelen van bordspelprogramma'sof vertalingen. De ontw ikkeling van Health-Index-
instrumenten heeft vaakte lijden onder ontbrekende gegevens, maar in paper 934 w ordt aanbevolen dat dit geen beletsel mag
vormen voor de invoering van een dergelijk instrument. In paper 788 is de Health-Index methodiek toegepast op GPLK, w aarbij
is aangetoond dat er voortdurend tekenen van veroudering zijn. Verkazing of w asvorming door hoge temperaturen w erd
geïdentificeerd als het meest dominante mechanisme voor GPLK binnen elke leeftijdscategorie. Daarnaast w erden ookvaak
scheurtjes in de loodmantel w aargenomen bijkabels van meer dan 21 jaar oud. In het geval van XLPE-kabels zijn de tekenen
van veroudering minder duidelijk en kunnen die alleen w orden beoordeeld met niet-destructieve methoden zoals in paper 780
met de vergelijking van ontladingen en diëlektrische verliezen over een grote populatie en over de jaren heen.
780 (Polen)
The SORAL project - management of the MV cable network based on the Health Index of the
individual cable line, obtained from diagnostic measurements
788 (Engeland)
Experience of underground cable condition in a UK distribution network
842 (Korea)
A Study on Diagnosis of Partial Discharge of Underground Cables Using Deep Learning
Diagnostic Model
934 (Portugal)
Digital tool to compute health index for underground medium voltage cables
942 (Duitsland / Finland)
Efficient feature extraction for machine-learning-based PD classification in medium voltage
cables
1046 (Portugal)
Data-driven methodology to predict distribution lines failure location
Offshore / Subsea = 110, 917,1118
110 (Duitsland)
Testing of off-shore array cables according IEC 63026 under critical weather conditions
De toename van het vermogen van w indturbines or offshore windparken leidt tot een verhoging van de bedrijfsspanning
spanning van de zo genaamde arraykabels w aarmee w indmolens op het offshore hoogspanningsstation zijn aangesloten.
Boven 36 kV verschuift het ontwerp van het kabelsysteemvan MS meer in de richting van HS. Daarom geeft IEC 63026 de
voorkeur aan ‘Resonant Test Circuits’ boven langdurige ‘SOAK-tests’. RTC heeft het voordeeldat het de hoogste
w aarschijnlijkheid heeft om installatiefouten op te sporen door PD-metingen tijdens het testen.
917 (Saudi Arabië)
115kV composite submarine cable failure investigation and analysis of cable quality
In dit artikel w ordt verslag gedaan van een 115 kV onderzee kabel die beschadigd w erd door een anker van een schip. Hierdoor
w erd de stroomtoevoer naar een van de offshore-installaties van SaudiAramco onderbroken. Er deden zich uitdagende
verschijnselen voor, met name w aterindringing in de kabel over meer dan 800 m, uitgerekte geleiders, terugtrekken van de
isolatie en een losse hechtkracht tussen de geleiders en de XLPE-isolatie. De kabel w erd toch binnen 17 dagen hersteld. In het
verslag w ordt uitvoerig ingegaan op de methodologie en de technieken die zijn toegepast om een van de kortste reparatietijden
ooit te bereiken. M.i. niet interessant genoeg. Paper in de trant van “kijk eens hoe goed en snel we dit hebben gedaan.”
1118 (Denemarken)
Thermal analysis and debottlenecking of HVAC export cables for offshore windfarms
Paper over hoe belastbaarheidsbottlenecks zijn geanalyseerd m.b.t. aansluiting van offshore windparken waarbijde kabel deels
op land en deels onder w ater ligt.

4. Innovatie = 113, 356,744, 1007,1056, 1097
113 (Engeland)
Self-healing dielectric fluid for fluid filled circuits
Betreft een paper van Kinectrics over de ontw ikkeling van een zelfherstellende diëlektrische vloeistof voor lekkende oliedruk-
kabels. Alleen al in Engeland gaat jaarlijks ~400.000 liter vloeistof uit deze kabels verloren, met financiële, milieu- en
reputatieschade tot gevolg. Hoew eler veel moeite w ordt gedaan omde lekken in kabels te lokaliseren en te herstellen, brengt
de sanering veeltijd, w erken overlast met zich mee. De ontw ikkeling van een zelfherstellende vloeistof biedt een alternatieve
oplossing. Bij normaal gebruik heeft de zelfherstellende vloeistof dezelfde functie als een diëlectrische vloeistof. Wanneer zich
een lek vormt, zal de zelfherstellende vloeistof in het getroffen gebied geleren, w aardoorhet lek aanzienlijk w ordt verminderd of
stopt. Hiermee w ordt de verspreiding van kabelolie beperkt en w ordt het totale milieueffect vermindert.
356 (Engeland)
Self-repair, water blocking materials for sub-sea power cables
Kinectrics heeft ookeen zelf-herstellend thermoplastisch elastomeer ontwikkeld voor gebruikals een w aterbarriëre in onderzee
kabels. Dit materiaal herstelt mantelschade door uitzetting bij blootstelling aan w ater. Radiaalen longitudinaal w atertransport
w ordt hierdoor geblokkeerd. Aangetoond is dat dit materiaal superieure eigenschappen heeft t.o.v. momenteel gebruikte
beschermingstechnologieën. Er zijn prototype kabels geproduceerd met een beschermlaag onder de mantel. Deze w orden
momenteel getest om te beoordelen hoe zij reageren op beschadiging van de kabel en de mate w aarin het binnendringen van
w ater wordt voorkomen.
744 (Duitsland)
Cable connection bushing type C according to EN 50181 with Rogowski coil current sensor
and capacitive voltage sensor according to IEC 61869-10 and IEC 61869-11
Het artikel geeft inzicht in eisen, ontw erpoverwegingen en uitgevoerde kw alificatietesten van de nieuw e SIBushing, ontw ikkeld
door SIEMENS. Dit betreft een uitw endige kabelaansluitconus type C met geïntegreerde Rogow ski-spoel-stroomsensor en
capacitieve spanningssensor. Deze leveren uitgangssignalen en nauw keurigheid volgens IEC 61869-10 en -11. Het voordeelis
dat ze de meetnauw keurigheid binnen klasse 0,5 houden, zelfs bijde w erkelijkvoorkomende bedrijfstemperaturen en niet
alleen bij de omgevingstemperaturen die in IEC 61869-1 w orden gespecificeerd. Dit resulteert in een stabiele en nauw keurige
meting gedurende de gehele levenscyclusvan gasgeïsoleerde MS-schakelinstallaties w aarin deze bushing is ingelast. De
gestandaardiseerde pintoewijzing van de RJ45 connector aan de aansluitkabel volgens IEC 61869-6, zorgt ervoor dat een groot
aantal kortsluitverklikkers en meet- en beveiligingsapparaten compatibel zullen zijn met de SIBushing.
1007 (Frankrijk/Italië)
ACCURATE THERMAL MONITORING BY SENSOR EMBEDDED IN SWITCHGEAR BUSHING
In deze paper w ordt een innovatieve oplossing voor thermische bew aking van MS-kabelaansluitingen (stekeraansluitingen)
voorgesteld. De betrouw baarheid van de oplossing is te danken aan het idee om de thermische sensor in de
kabelaansluitconus in te bouw en. Deze keuze maakt het mogelijk de sensor te beschermen en de afstand tot de te bew aken
kabelgeleider te verkleinen. Het gekozen niet-lineaire model voor de bepaling van de w erkelijke geleidertemperatuur
vertegenwoordigt de intelligentie van deze oplossing om betrouw bareinformatie uit verzamelde gegevens te halen.
De thermische monitoring die in dit artikel w ordt voorgesteld, kan zowelop afgeschermde als op niet-afgeschermde
kabelstekers w orden toegepast.

5. 1056 (Nederland)
Short circuit ring for improved personal safety in underground LV networks
Door Joost van der Poel van Batenburg Energietechniek B.V.
Door de toename van decentrale opw ekking zoals zonnepanelen, die (indirect) op het LS-net zijn aangesloten, is veiligheid
steeds belangrijker gew orden voor de monteurs van bijvoorbeeld netbeheerders. Dit heeft geleid tot de ontw ikkeling van de
Kortsluitring. Deze tijdelijk geïnstalleerde ring zorgt voor kortsluiting van de kabelgeleiders, w aardoor wordt voorkomen dat
zonnepanelen of andere bronnen per ongeluk w orden ingeschakeld en stroomleveren aan het LS-net terw ijlde monteur aan
het w erkis. Dit gepatenteerde gereedschap, dat door een monteur op de w erkplekkan w orden geïnstalleerd, garandeert
volledig de aanw ezigheid van een veiligheidsvoorziening.
1097 (Duitsland)
A new path marking technology for locating buried assets based on a novel magneto-
mechanical resonator
Elektronische markers zijn detecteerbare passieveresonerende apparaten die bij kabeltracé’s w orden ingegraven omspecifieke
aandachtspunten te markeren t.b.v. bijvoorbeeld bescherming tegen beschadiging en tracering t.b.v. onderhoud en reparatie. In
paper 1097 w orden de toepassing, werking en voordelen van een nieuw type marker van 3M o.b.v. magneto-mechanische
resonantie uitgelegd.
Belastbaarheid
209 (Nederland)
A scalable approach towards real-time cable ratings for underground medium voltage
cables.
Door Sander Rieken, Daan van der Gun, Tongyou Gu en Joan Ressing van Alliander
en Tim Weelinck van Navarra
Deze paper beschrijft hoe zij er in zijn geslaagd het thermisch model van een kabel, de geofysische bodemgegevens en de real
time kabelbelasting bijeen te brengen in een zeer bruikbaar real time beoordelingsinstrument voor de kabelbelastbaarheid van
ondergrondse MS-kabels. Het model is geschikt voor verschillende kabeltypes (zoweleenaderige als drie-aderige kabels) en
realistische scenario's zoals gronduitdroging en onderlinge opw arming van kabels. Hoew elhet numerieke model in de meeste
situaties voldoende nauw keurig is, heeft de eendimensionale benadering ook beperkingen bij het modelleren van realistische
kabelsituaties, zoals bij asfalt of kabelbuizen. Daarom w ordt de motor van de rekentool momenteel omgebouw d naar “Finite
Element (FE) solver”.
553 (Zwitserland)
Sensitivity analysis of cable trench modelling with concrete duct bank and multiple material
layers for the current rating 150kV cables
Vanw ege de hoge bebouwingsdichtheid in Zürich w orden 150 kV-kabelverbindingen in betonnen ‘ducts banks’ (kabeltunnels)
gelegd. Dit om ze te beschermen tegen beschadiging en om vervanging zonder graafwerkzaamheden mogelijk te maken. Deze
afw ijkende installatiew ijze moet in acht w orden genomen bij het bepalen van de stroombelastbaarheid van de kabels. Daarom is
deze installatiew ijze van kabels geanalyseerd inclusief een gevoeligheidsanalyse voor verschillende indelingen van de
betonnen ‘duct bank’ en 150 kV kabeltypes.
De paper beschrijft hoe een vereenvoudigd model met een gelijkw aardige thermische w eerstand voorde complexe
bodemstructuur is gemaakt w aardoorsnelverschillende belastbaarheidsberekeningen kunnen w orden gemaakt en vergeleken.
De gevoeligheidsanalyse toont de impact aan van veranderingen in de bedrijfs- en omgevingscondities. De gevoeligheids-
analyse toont ook de invloed van de aannames van elke parameter tijdens de modellering op de resultaten. De paper beschrijft
de methodiek maar gaat niet in op het werkelijke effect van de betonnen duct bank en/of verschillende tracé-configuraties.