Einfluss des Füllstoffanteils von Bornitrid auf das dielektrische Verhalten von polymeren HGÜ-Kabelisolierstoffen

Conference: VDE-Hochspannungstechnik 2016 - ETG-Fachtagung
11/14/2016 - 11/16/2016 at Berlin, Deutschland

Proceedings: ETG-Fb. 150: VDE-Hochspannungstechnik 2016

Pages: 6Language: germanTyp: PDF

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Authors:
Fuchs, Karsten; Berger, Frank (Technische Universität Ilmenau, FG Elektrische Geräte und Anlagen, PF 10 05 65, 98684 Ilmenau, Deutschland)
Bruchmüller, M.; Koch, M. (Technische Universität Ilmenau, FG Kunststofftechnik, PF 10 05 65, 98684 Ilmenau, Deutschland)

Abstract:
Beim Anlegen von hohen Gleichspannungen stellt sich in Kabeln und anderen Isoliersystemen nach dem Übergang vom dielektrischen Verschiebungsfeld ein stationärer Zustand ein, der maßgeblich von der sich einstellenden elektrischen Leitfähigkeit des Isolierstoffes bestimmt wird. Diese inhomogene Verteilung der elektrischen Leitfähigkeit ist auf die temperatur- und feldstärkeabhängige Ausbildung von Raumladungen im Isolierstoff zurückzuführen. Neben einer Umkehr der elektrischen Feldstärke (Feldinversion) können diese Effekte zudem auch zu einer Feldstärkeüberhöhung führen. Im Fokus der Betrachtungen steht Bornitrid als möglicher Füllstoff in polymeren Kabelisolierstoffen zur Reduzierung der elektrischen Feldstärkebeanspruchung. Zunächst wird das dielektrische Verhalten des modifizierten Isolierstoffs in Abhängigkeit des Füllstoffanteils experimentell bestimmt und mit Hilfe von numerischen Feldberechnungen der Einfluss des Füllstoffanteils auf die Temperatur- und resultierende elektrische Feldstärkeverteilung im Isolierstoff simuliert. Damit kann als eine Möglichkeit gezeigt werden, wie über die reduzierte Temperaturverteilung im Isolierstoff der Innenleiterstrom und die Übertragungsleistung von polymeren Hochspannungsgleichstromkabeln gesteigert werden kann.