Vergleichsstudie zur Durchschlagsspannung von variablen, inhomogenen Elektrodenanordnungen in natürlichem Ester und Mineralöl

Inhalt:
Natürliche Ester werden zunehmend als Isolierflüssigkeiten in Leistungstransformatoren eingesetzt. Ihr Einsatz beruht auf vorteilhaften Eigenschaften gegenüber Mineralölen, wie beispielsweise ihrem höheren Flamm- und Brennpunkt und besserer Umweltverträglichkeit. Für den Einsatz in Leistungstransformatoren ist die dielektrische Festigkeit der natürlichen Ester von großer Wichtigkeit. Vorausgehende Untersuchungen zeigen eine vergleichbare Durchschlagsspannung von Mineralölen und natürlichen Estern bei homogenen Feldanordnungen. In stark inhomogenen Feldern weisen natürliche Ester jedoch eine gegenüber Mineralölen verringerte Durchschlagsspannung auf. Aktuelle Versuchsreihen haben zum Ziel, den Homogenitätsgrad zu finden, bei welchem die Verringerung der Durchschlagsspannung natürlicher Ester im Vergleich zu Mineralölen beginnt. Hierzu werden Versuche mit 1,2/50 mys Normblitzimpuls in Anlehnung an die Norm ASTM D3300 sowie unter AC mit stufenweiser Steigerung der Spannung in Anlehnung an IEC 60060-1 durchgeführt. Der Homogenitätsgrad der Anordnungen wird über die Verwendung verschiedener Elektroden und verschiedener Abstände realisiert und jeweils im Schwaiger-Faktor η ausgedrückt. Die verwendeten Isolieröle sind Envirotemp(TM) FR3(TM) als natürlicher Ester und Nynas Nytro Lyra X als Mineralöl. Erste Messungen zeigen eine Verringerung der Durchschlagsspannung bei extrem inhomogenen Feldern, sowohl bei natürlichem Ester wie auch bei Mineralöl, wobei die Verminderung bei letzterem geringer ausfällt. Im Anschluss an die Untersuchungen erfolgt eine Einordnung des bestimmten Homogenitätsgrades in Bezug auf real existierende Feldverteilungen in Leistungstransformatoren.