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dc.date.accessioned2018-03-05T08:07:57Z
dc.date.available2018-03-05T08:07:57Z
dc.date.issued2018-03-05
dc.identifier.uriurn:nbn:de:hebis:34-2018030554709
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/123456789/2018030554709
dc.language.isoger
dc.subjectRandbereich der Steuerbelägeger
dc.subjectkapazitiv gesteuerten Durchführungenger
dc.subjectTeilentladungenger
dc.subjecttrockene Hochspannungsdurchführungger
dc.subject.ddc620
dc.titleExperimentelle Untersuchung der elektrischen Festigkeit im Randbereich der Steuerbeläge in trockenen papierfreien Hochspannungsdurchführungenger
dc.typeDissertation
dcterms.abstractAufgrund einer Reihe technischer Grenzen und Umweltbelastungen der ölimprägnierten Papiere geht der Trend bei Hochspannungsdurchführungen hin zu leistungsstarken, umweltfreundlichen und trockenen Durchführungen. Dabei ist die Optimierung der elektrischen Festigkeit im Randbereich der Steuerbeläge, welcher als die Schwachstelle der elektrischen Festigkeit des gesamten Aufbaus bei kapazitiv gesteuerten Durchführungen gilt, eine zentrale Aufgabe. Das Ziel der Arbeit war, die Machbarkeit einer neuartigen trockenen, kapazitiv gesteuerten Hochspannungsdurchführung mit Kunststofffolien und alternativen Isolierstoffen zu untersuchen. Dabei wurde reines Silikongel für eine refraktive Feldsteuerung und zwei Silikongel-Compounds für die nicht lineare Feldsteuerung im Randbereich verwendet, um die elektrische Festigkeit der genannten Schwachstelle zu verbessern. Für die Untersuchungen wurden zylindrische Wickelkondensatoren verwendet, welche den kritischen Randbereich der Steuerbeläge gut darstellen können. Prüflinge mit Luft am Randbereich dienen als Referenzprüfling. Vor den experimentellen Untersuchungen wurde die Feldverteilung im Randbereich mit Luft, reinem Silikongel und Silikongel-Compounds durch eine Feldberechnungssoftware simuliert und die Ergebnisse der Simulation wurden dann mit dem einander verglichen. Die Ergebnisse zeigen eine deutliche Verminderung der maximalen Feldstärke im Randbereich durch das Einbringen der Isolierstoffe im Vergleich zu Referenzprüflinge. Die experimentelle Untersuchung beinhaltet Messungen der Kapazität und des Verlustfaktors in Abhängigkeit von der Frequenz, der Temperatur und der Feuchtigkeit; des Weiteren sind Teilentladungs- und Durchschlagsversuche bei 50 Hz Wechselspannung durchgeführt worden. Das Teilentladungs- und Durchschlagsverhalten wurde in Abhängigkeit von wesentlichen Faktoren wie den Herstellungsparametern, der Temperatur, der Feuchtigkeit, dem Füllgrad der Silikongel-Compounds und der Dicke des Dielektrikums untersucht. Die Ergebnisse der Untersuchungen zeigen, dass Prüflinge mit Compound 2 Aufgrund der mechanischen Eigenschaft des Mikrovaristorpulvers die schlechtesten Ergebnisse bei allen Untersuchungen aufweisen. Im Gegensatz zu den Referenzprüflingen weisen Prüflinge mit reinem Silikongel und Compound 1 als Nebenisolierstoffe keine Verbesserung bei der Teilentladungseinsetzspannung auf. Auch bei den Durchschlags- und Verlustfaktormessungen zeigen die Prüflinge bei reinem Silikongel und Compound 1 keinen Unterschied zu den Referenzprüfkörper. Die Ursache liegt sehr wahrscheinlich an Lufteinschlüssen im mit Isolierstoff ausgefüllten Randbereich, durch deren Einwirkung die positiven Eigenschaften der Nebenisolierstoffe nicht zum Einsatz kommen. Aufgrund dieser Vermutung wurde eine Reihe von Untersuchungen mit optimierten Herstellungsparametern durchgeführt, um die Qualität der Prüflinge zu verbessern. Die Ergebnisse zeigen jedoch keine verbesserte Qualität der Prüflinge, womit festgestellt wurde, dass mit den für diese Arbeit zur Verfügung stehenden Herstellungsmöglichkeiten keine fehlstellenfreien Prüflinge angefertigt werden können. Somit können keine positiven bzw. negativen Aussagen über die Auswirkung des Silikon-gels und der Silikongel-Compounds auf die elektrische Festigkeit im Randbereich der Steuerbeläge getroffen werden. Aufgrund der notwendigen und anspruchsvollen Herstellungsbedingungen soll die Herstellung fehlerfreier Durchführungen bzw. Prüfkörper in Zukunft mit einem industriellen Partner durchgeführt werden, der über die Produktionstechnologie wie Prozessschritte und Produktionsinfrastruktur für die Fertigung verfügt.ger
dcterms.accessRightsopen access
dcterms.creatorTang, Xiaoyan
dc.contributor.corporatenameKassel, Universität Kassel, Fachbereich Elektrotechnik / Informatik
dc.contributor.refereeClaudi, Albert (Prof. Dr.-Ing.)
dc.contributor.refereeZiegler, Marcus (Prof. Dr.-Ing.)
dc.subject.swdHochspannungger
dc.subject.swdElektrische Isolierungger
dc.date.examination2017-09-07


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