Forbedring av kohesjon mellom partikkelforurensning og PEX-isolasjon

Abstract

Det er ønskelig å øke driftsspenningen for krafttransmisjon ved bruk av høyspenningskabler, da en høyere driftsspenning vil gi lavere tap. Om man beholder samme tykkelse på isolasjonen og samtidig øker driftsspenningen, vil også det elektriske feltet i isolasjonen øke. Et økt felt vil gi en økt belastning på isolasjonen og kan føre til fremskyndet aldring og sammenbrudd. Det er flere faktorer om påvirker aldringen og dermed levetiden i et isolasjonssystem basert på polymerisolasjon (som her PEX) [1]. De viktigste faktorene under normal drift er forurensninger og urenheter. Dette er velkjente problemer og det tas strenge forhåndsregler under produksjon av slike isolasjonssystemer. På tross av dette er det praktisk umulig å unngå forurensinger når det produseres kabelisolasjon i store mengder.En annen angrepsvinkel er derfor å øke isolasjonssystemets toleranse ovenfor slike forurensninger. En måte å øke toleransen på er å sørge for god kontakt mellom isolasjons-materialet og en eventuell forurensning. Det er forsøkt oppnådd i dette prosjektet ved å øke kohesjonen mellom isolasjonsmaterialet og forurensningen ved å tilføre et heftemiddel. Dette er gjort ved å produsere testobjekter med tilsatt partikkelforurensning, for så å teste holdfastheten. Testobjektene har blitt tilsatt partikler behandlet på fire forskjellige måter:1) Referanse Testobjekt uten tilsatte partikler.2) Ubehandlet Testobjekt tilsatt ubehandlede partikler.3) Heftemiddel Testobjekt tilsatt partikler behandlet med nanokompositter.4) Slippmiddel Testobjekt tilsatt partikler behandlet med Chemlease PMR-90.Da det fra tidligere forsøk var kjent at denne typen testobjekt var hyppig utsatt for en defekt, ble laboratorie-arbeidet innledet med feilsøking av testobjektene [11]. Feilkilden viste seg å være vanskelig å finne, og nesten hele prosjektperioden ble benyttet på feilsøking. Under feilsøkingen ble flere av produksjonsparameterne variert, uten store forskjeller på resultatet. Defektene var stort sett av samme karakter uansett hvilke parametere som ble forandret.Det kan konkluderes med at ujevnheter i grenseoverflaten mellom indre halvleder og isolasjonsmaterialet medfører gjennomslag ved langt lavere påtrykt spenning enn det isolasjonssystemet er designet for å motstå. Når det gjelder feilkilder er det ennå ikke mulig å konkludere med noe, selv om høy mekanisk belastning på overflaten ved produksjon av råkopper virker som en sannsynlig feilkilde. Dette kommer høyst sannsynlig fra små ujevnheter som riper eller hakk i overflaten på støpeformene som følge av slitasje.Den resterende tiden ble benyttet til måling av PD, men det ble ikke nok tid til å gjennomføre tilstrekkelig med målinger. Det er og få testresultater fra de målingene som ble gjennomført, sannsynligvis grunnet de samme defektene som forhindrer måling av gjennomslagspenning. Det kan derfor ikke konkluderes med om heftemiddelet har noen effekt basert på PD målingene.