Verhalten von Tropfenkorona auf polymeren Isolierstoffoberflächen unter Mischfeldbeanspruchung

Abstract:
Der Einsatz von Wechselspannungsfreileitungen zur Übertragung elektrischer Energie ist Stand der Technik. Die Integration von Hochspannungsgleichstrom-(HGÜ)-Systemen in bestehende Wechselspannungssysteme auf demselben Mast ist eine wirtschaftlich attraktive Lösung um die Übertragungskapazitäten zu steigern. Durch die geringen Abstände zwischen Gleich- und Wechselspannungssystemen kommt es dabei zur Überlagerung der jeweiligen elektrischen Felder. Das Alterungsverhalten polymerer Isoliersysteme wie Silikon-Verbundisolatoren, beansprucht durch diese Hybridbelastung und unter Einfluss von Feuchtigkeit ist bislang unbekannt. Im Rahmen dieser Studie werden Untersuchungen zur Ausbildung und zum Verhalten von Wassertropfenkorona unter elektrischer Mischfeldbelastung vorgestellt. Ziel ist es, die Beeinflussung von Wassertropfenkorona, die eine Beschleunigung des Hydrophobieverlustes verursachen kann, durch eine Mischfeldbeanspruchung zu ermitteln. Es werden mit Hilfe eines geeigneten Versuchsaufbaus elektrische Gleich- und Wechselfelder auf einer polymeren Isolierstoffoberfläche überlagert, auf die Wassertropfen mit bestimmtem Volumen sowie Leitfähigkeit platziert werden. Verschiedene Feldkonstellationen werden untersucht, die systematisch in ihrer Amplitude variiert werden. Dabei wird das Teilentladungsverhalten mit Hilfe eines digitalen TE-Messsystem quantifiziert. Die Ergebnisse zeigen, dass es bei Ausbildung einer Wassertropfenkorona unter Mischbelastung im Vergleich zu einer reinen Wechselfeldbelastung zu einer Erhöhung der Teilentladungseinsetzspannung kommt.