Das dielektrische Verhalten von Öl-Papier-Isolationen unter der Wirkung von Grenzflächen-, Material- und Prüfparametern

Abstract:
Das dielektrische Verhalten von ölimprägniertem Papier (OIP) beeinflusst das Verhalten von Isolationssystemen im Betrieb, es kann außerdem als Indikator für den Materialzustand (Alterung, Befeuchtung, Leitfähigkeitsanstieg) dienen. Im Beitrag werden Einflüsse von Grenzflächen, Feuchtigkeit, Alterungsprodukten, Ölleitfähigkeit, Temperatur und Feldstärke betrachtet. Es wird über Polarisations- und Depolarisationsstrom-(PDC-)Messungen bei unterschiedlichen Temperaturen und Feldstärken an vakuumimprägnierten und definiert sowie homogen befeuchteten Papierproben berichtet. Dabei wird ein neues Auswerteverfahren mit verkürzten Messintervallen eingesetzt, das gespeicherte und nicht gespeicherte Ladungen ermittelt. Erstere sind mit Ölleitfähigkeit, Grenzflächenpolarisation sowie mit Alterungsphänomenen korreliert, letztere v. a. mit dem Feuchtigkeitsgehalt, teilweise aber auch mit dem Alterungszustand. Es wurden Abweichungen von bisher angenommenen Zusammenhängen sowie Einflüsse von Feuchtigkeit und Ölleitfähigkeit auf Leitfähigkeitsendwerte festgestellt. Die Temperaturabhängigkeit entspricht im betrachteten Feuchtebereich dem üblichen exponentiellen Verlauf. Fortgeschrittene Alterung ist an hohen und rasch abklingendenden Polarisationsströmen bereits bei Umgebungstemperatur erkennbar. Dies erlaubt eine Identifizierung thermisch kritischer OIP-Isolierungen, bei denen der netzfrequente Verlustfaktor i. d. R. erst bei Betriebstemperatur auffällig ansteigt.