Dielektrische Eigenschaften von Isoliergasen für HGÜ-Anwendungen

Abstract:
Schwefelhexafluorid (SF6) gilt neben atmosphärischer Luft als das am häufigsten verwendete Isoliergas in der Elektrotechnikindustrie. Vor allem in dicht bebauten bzw. dicht besiedelten Arealen bieten gasisolierte Hochspannungsanlagen erhebliche Vorteile aufgrund des viel geringeren Platzbedarfs im Vergleich zu luftisolierten Systemen. Weiters werden aufgrund des immer größer werdenden Energiebedarfs Kraftwerke mit hohen Leistungsvolumina errichtet, die meist von Zentren, in denen Energie gebraucht wird, weit entfernt liegen. Eine der Möglichkeiten den effizienten Energietransport über große Strecken zu bewältigen, ist die so genannte HGÜ (Hochspannungs-Gleichstromübertragung). Speziell bei sehr großen Übertragungsdistanzen >300 km spielt diese Technologie eine bedeutende Rolle. Gasisolierte Komponenten für hohe Gleichspannungen gelten jedoch derzeit nicht als Standardprodukte. Deshalb bestehet Notwendigkeit geeignete Isoliergase bzw. Isoliergasgemische für hohe Gleichspannungsbeanspruchungen zu finden. Aufgrund des hohen Treibhauspotenzials von SF6 gilt es jedoch, umweltverträgliche Alternativen zu finden. Eine dieser Alternativen wäre die Verwendung von reinem Stickstoff (N2). Dieser Bericht beinhaltet die Diskussion und den Vergleich des Durchschlagsverhaltens von reinem SF6, SF6/N2 Gasgemische und reinem N2. Die Versuche wurden in homogenen und inhomogenen Anordnungen bei hohen Gleichspannungen an der Technischen Universität Graz am Institut für "Hochspannungstechnik und Systemmanagement" durchgeführt. Aus bisherigen Untersuchungen wurde noch kein, mit SF6 vergleichbares Isoliergas oder Isoliergasgemisch, gefunden. Daher sind weitere intensive Untersuchungen notwendig um eine zufrieden stellende Lösung zu finden.