Til hovedinnhold

Elektriske isolasjonssystemer og elektriske isolasjonsmaterialer

Elektriske isolasjonssystemer og elektriske isolasjonsmaterialer

Høy pålitelighet og lang levetid til det elektriske isolasjonssystemet er avgjørende for ethvert høyspenningsutstyr. Ved design av isolasjonssystemer må flere parametere tas hensyn til som for eksempel effekt av ytre miljø (fukt, temperatur, forurensninger), mekaniske og elektriske påkjenninger samt trykk.

Våre tjenester:
SINTEF har lang erfaring med testing av isolasjonssystemer under realistiske og akselererte forhold. Vi samarbeider med ledende industribedrifter om å utvikle nye/forbedre isolasjonssystemer for et bredt spekter av komponenter (transformatorer, motorer, generatorer, kabler etc.). En viktig forutsetning for dette er våre moderne laboratoriefasiliteter som gjør det mulig å måle en rekke viktige materialdata under reelle forhold for materialene som inngår i isolasjonssystemet (både mekaniske, termiske og elektriske egenskaper). Vi benytter også numeriske verktøy som, basert på gode materialdata, kan gi detaljert informasjon om mekanisk, termisk og elektrisk påkjenning av isolasjonssystemet.

Figur 1: Elektrisk gjennomslag i ren Benzen som følge av at en streamer har krysset gapet mellom en skarp nål-elektrode (øverst i sentrum av bildet) og en plan-elektrode (bunn). Eksperimenter i rene væsker som Benzen er viktige for å forbedre vår kunnskap om denne typen fenomener. Dette bidrar til bedre isolasjonsvæsker til bruk i høyspenningsapparater (for eksempel i transformatorer).

Figur 2: Bildet viser et vanntre som har startet fra en saltpartikkel (nederst i sentrum). Elektriske trær har utviklet seg fra tuppen av vanntreet og inn i vanntreet, delvise gjennomslag av øverste del av isolasjonen har funnet sted (tykke kanaler øverst i bilde). Vanntrær og elektriske trær er viktige degraderingsmekanismer i høyspenningskabler.

Arbeidsoppgaver:

  • Forskning på nedbrytning og feilmekanismer for isolasjonssystemer for å finne måter å forlenge levetiden, samt øke påliteligheten til systemene.
  • Forskning på effekt av trykk opp til 1000 bar på aldring og havari med samtidig påkjenning av strøm og spenning.
  • Materialkarakterisering av materialene som inngår i isolasjonssystemet (elektrisk, termisk, og mekanisk testing).
  • Numerisk modellering av isolasjonssystemer for å optimalisere design/finne svakheter som kan være årsak til havari.
  • Testing/design av modeller av isolasjonssystem i forkant av utvikling av fullskala isolasjonssystemer.
  • Typetesting av fullskala isolasjonssystemer.

Status:

  • SINTEF har laboratorier og utstyr for testing av høyspennings AC og DC utstyr og for karakterisering av materialene som inngår i isolasjonssystemene.
  • SINTEF har lang erfaring i design av modellsystemer for studier av fenomenene som fører til aldring og havari av isolasjonssystemer.
  • I laboratoriene våre har vi trykktanker der hydrostatiske og andre trykktester kan utføres; både på mindre materialprøver og på fullskala utstyr med samtidig påkjent strøm og høyspenning.

Kontakt:

Labratorier