Der feldstärkeabhängige Alterungsmechanismus in SiO2-Nanopartikel gefüllten Hochspannungsisolationen

Abstract:
An einer glimmerhaltigen Hochspannungsisolation für elektrische rotierende Maschinen wird der Einfluss von SiO2-Nanopartikel auf das Degradationsverhalten untersucht. In Abhängigkeit von der anliegenden Feldstärke werden zwei unterschiedliche Degradationsmechanismen vorgeschlagen. Bei hohen Feldstärken dominiert der Treeing-Mechanismus die Alterung der Isolation. Bei kleinen Feldstärken bildet sich eine stabile, poröse Schutzschicht aus Nanopartikeln aus, die die elektrische Lebensdauer der Isolation deutlich erhöht. An REM-Aufnahmen wird die Schutzschicht bei unterschiedlichen Degradationsfeldstärken an glimmerfreien Prüfkörpern untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass ab einer gewissen Feldstärke die poröse Schutzschicht zerstört wird und ihre lebensdauerverlängernde Wirkung verliert.