Untersuchungen zur elektrischen Durchschlagsfestigkeit und dem Teilentladungsverhalten von polymeren Isolierstofffolien in flüssigem Stickstoff

Abstract:
Supraleitende Energiekabel stellen aufgrund ihrer hohen Übertragungsleistung und kompakten Bauweise speziell im urbanen Bereich eine interessante Alternative zu konventionellen Energiekabeln dar. Für den Einsatz von HTS-Kabeln in der Hochspannungsebene ist die Zuverlässigkeit und Langlebigkeit der elektrischen Isolierung von besonderer Bedeutung. Schädigungseffekte z.B. durch thermische Alterungseffekte des Isoliermaterials sind bei Temperaturen um minus 190 °C eher unwahrscheinlich. Auch haben Pilot- oder Demonstrationsobjekte in den vergangenen 20 Jahren diesbezüg-lich keine Auffälligkeiten gezeigt. Es stellt sich aber die Frage, welchen Effekt Teilentladungen auf die elektrische Langzeitfestigkeit der Materialien in kryogener Umgebung haben, und ob auch hier von einer selbstbeschleunigenden Alterung infolge des Auftretens von Teilentladungen im Dielektrikum ausgegangen werden muss. Aus diesem Grund wird zunächst die elektrische Kurzzeit-Festigkeit von polymeren Isolierfolien und Polypropylen laminierten Papier (PPLP) beim Einsatz in flüssigen Stickstoff (LN2) ermittelt und als Bezugsgröße für die Bewertung der Teilentladungsalterung statistisch ausgewertet. Die Untersuchungen zielen dann darauf ab, Erkenntnisse bezüglich einer möglichen Schädigung des Isoliermaterials durch die Einwirkung von Teilentladungen in kryogener Umgebung zu gewinnen.