Fehlstellenabhängiges Electrical-Tree-Wachstum in Isolieranordnungen aus Silikonelastomeren

Abstract:
Das Ausfallgeschehen von Hochspannungskabelanlagen mit extrudierter Isolierung wird praktisch ausschließlich durch Fehler in Garnituren bestimmt, die technologische sowie montagetechnische Ursachen haben. Insbesondere feldüberhöhende Fehlstellen infolge z.B. metallischer Verunreinigungen und Gießgrate im Isoliervolumen und in den Grenzflächen VPE-Silikon dieser Bauteile besitzen ein hohes Gefährdungspotential und können Ausgangspunkte einer beschleunigten Alterung mit nachfolgender Zerstörung durch Teilentladungen sein. Untersucht wird in Prüfkörpern mit Nachbildungen unterschiedlicher praxisrelevanter Fehlstellen das nach dem Teilentladungseinsatz auftretende (Electrical-)Tree-Wachstum bei konstanter Spannungsbelastung und Raumtemperatur. Die simultanen optischen und elektrischen Messungen werden mittels eines Kamerasystems und einer digitalen TEMesseinrichtung ausgeführt. Es ergeben sich signifikante Abhängigkeiten von den Fehlstellen. Die Struktur der sich ausbreitenden Electrical Trees ist zweigförmig mit unterschiedlicher Ausbildung der Kanäle was sich auch in Abhängigkeiten weiterer Kenngrößen wie scheinbare Ladung und Anzahl der Impulse/s (Impulsrate) wiederspiegelt.