Vergleich der Stoßspannungsfestigkeit verschiedener Isolierflüssigkeiten

Abstract:
Bei flüssigkeitsgefüllten Hochspannungsbetriebsmitteln wird die Lebensdauer maßgeblich durch deren Isoliersystem, meist bestehend aus Isolierflüssigkeit-Papier-Isolierung, bestimmt. Es gibt verschiedene Beanspruchungen, die solch ein Betriebsmittel im Betrieb aushalten muss. Eine Gefahr stellt das Auftreten von Überspannungen jeglicher Art dar. Insbesondere schnell und langsam ansteigende Überspannungen, beispielsweise durch atmosphärische Blitze oder innere Überspannungen durch Schalthandlungen erzeugt, sind von essenzieller Bedeutung für die Auslegung des Isoliersystems. Die Stoßspannungsfestigkeit wird maßgeblich durch die Isolierflüssigkeit bestimmt, wobei im letzten Jahrzehnt immer mehr alternative Isolierflüssigkeiten eingesetzt werden, welche scheinbar eine andere Impulsfestigkeit als die konventionellen Mineralöle haben. Vor diesem Hintergrund wurde die Stoßspannungsfestigkeit von vier verschiedenen Isolierflüssigkeiten in Anlehnung an die Prüfnorm IEC 60897 untersucht und miteinander verglichen. Für diese Untersuchungen wurden sowohl natürliche und synthetische Esterflüssigkeiten als auch eine inhibierte synthetische Flüssigkeit auf Mineralölbasis und ein konventionelles uninhibiertes Mineralöl verwendet. Von besonderem Interesse ist dabei die Stoßspannungsfestigkeit bei Stoßspannungen verschiedener Energieeinträgen unter Einsatz verschiedener Spannungsformen, Blitzstoßspannung sowie Schaltstoßspannung. Darüber hinaus wurden die Abstände der Nadel-Kugel-Elektrodenanordnung und der Wassergehalt der Isolierflüssigkeiten variiert und deren Einflüsse in Hinblick auf die Stoßspannungsfestigkeit analysiert.