Untersuchung der Alterung von Isolierwerkstoffen mit Methoden der thermischen Analyse

Abstract:
Für Niederspannungskabel mit extrudierter Isolierung wird die Alterung bei Temperaturen oberhalb von 200 °C und bei Lagerung in Mineralölen untersucht. Mit Methoden der thermischen Analyse können Veränderungen in Struktur und Chemie eines Werkstoffes erkannt werden. Die Bestimmung der oxidativen Induktionszeit erlaubt Rückschlüsse auf die Stabilität der Probe gegenüber thermo-oxidativem Angriff. Ziel ist es, die Veränderungen der elektrischen Eigenschaften einer Isolierung mit den chemischen und physikalischen Vorgängen im Werkstoff mit Hilfe der thermischen Analyse zu vergleichen. An unbehandelten, neuen Isolierungen werden die Permittivität, der dielektrische Verlustfaktor und der spezifische Durchgangswiderstand bestimmt. An Werkstoffproben der Isolierungen werden thermische Analysen durchgeführt und die oxidativen Induktionszeiten ermittelt. Messungen an gealterten Vergleichsproben, welche in Verfahren zur beschleunigten Alterung erzeugt werden, zeigen Veränderungen der thermischen und elektrischen Eigenschaften der Prüflinge auf. Die untersuchten Werkstoffe aus den Gruppen Silikonelastomere, vernetzte Polyolefine und Fluorpolymere zeigen Alterungserscheinungen in Form von Verschlechterung der elektrischen Kennwerte. Übereinstimmungen mit Veränderungen in den Ergebnissen der thermischen Analyse werden aufgezeigt.