Paraffine als Phasenwechselmaterialen in der elektrischen Isolierung von Hochspannungsbauteilen

Abstract:
Die erlaubte Temperatur der elektrisch isolierenden Materialien in Hochspannungsbauteilen ist begrenzt und stellt oftmals einen limitierenden Faktor bei der Übertragung von elektrischer Energie dar. Durch den Einsatz von Phasenwechselmaterialien kann der Temperaturanstieg bei Überlast für eine bestimmte Zeit geringgehalten werden, sodass die Bauteile kurzzeitig eine höhere Wärme aufnehmen können, ohne dass es zu einer Überschreitung der maximal zulässigen Temperatur kommt. Dieser Beitrag beschäftigt sich mit den elektrischen Eigenschaften der Materialklasse Paraffine, die als Phasenwechselmaterialien eingesetzt werden können. Die elektrischen Leitfähigkeitsmessungen zeigen, dass für den Ladungstransport im flüssigen Zustand Ionen verantwortlich sind, welche im festen Zustand nicht mehr zum Ladungstransport beitragen. Außerdem wird gezeigt, dass Paraffine im flüssigen Zustand hervorragende elektrische Isolatoren sind und eine Durchschlagsspannung von (31,9 ± 2,69) kV bei einem Elektrodenabstand von 1 mm besitzen. Im Bereich des Phasenübergangs und im festen Zustand verringert sich die elektrische Festigkeit aufgrund von Defekten im Material. Mit diesen experimentellen Ergebnissen ist ein wichtiger Schritt erfolgt, Phasenwechselmaterialien für den Einsatz in elektrischen Isolierungen von Hochspannungsbauteilen zu qualifizieren.