ISBN 9783843958080

978-3-8439-5808-0, Reihe Energietechnik

Patrick Mansheim
Untersuchungen zur Wirkung von Teilentladungen in polymeren Isoliersystemen für supraleitende Kabel im flüssigen Stickstoff

196 Seiten, Dissertation Technische Universität Braunschweig (2026), Softcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

Bei supraleitenden Cold-Dielectric (CD-) Energiekabeln wird tiefkalt verflüssigter Stickstoff (FN) als Kühl- und Imprägniermittel eingesetzt. Daraus resultiert für das Isoliersystem ein komplexes, elektrisches Verhalten, das eng mit den thermodynamischen Eigenschaften der Isolierung zusammenhängt.

Die Wirkung von Teilentladungseffekten in kryogenen Kabelisolierungen und die mögliche Entwicklung eines Durchschlagskanals durch die Isolierung bei diesem Kabeltypen sind weitestgehend unbekannt. In dieser Arbeit wird daher die Wirkung von Teilentladungen auf polymere Isoliersysteme im flüssigen Stickstoff untersucht. Die Materialveränderungen werden analysiert und Erkenntnisse bezüglich der Schädigungsmechanismen abgeleitet. Weiterhin wird die Entwicklung des Durchschlagskanals einer gewickelten Kabelisolierung anhand einer künstlichen Fehlstelle, die in die Isolierung eingebracht wird, untersucht. Auf Basis der Erkenntnisse wird anhand der zeitlichen Entladungscharakteristik eine Theorie zur Entwicklung des Entladungskanals in FN-imprägnierten Wickelisolierungen hergeleitet.