Untitled - Nexans

Isolationen für
Mittelspannungskabel
Dr. Francis Krähenbühl
9
Bild 5 fasst die verschiedenen Vernetzungsverfahren
zusammen und
beschreibt die üblichen Anwendungsbereiche.
Es gibt Spezialfälle
bei welchen der einen oder
anderen Methode aus bestimmten
Gründen der Vorzug gegeben
wird. So würde man z.B. für die Herstellung
eines MS-Kabels mit einem
sehr grossen Leiterquerschnitt (z.B.
1000mm 2 ) aus technischen Gründen
die horizontale Vernetzungsanlage
der Kettenlinie vorziehen.
1
DIE ALTERUNG DER ISOLATION
Definition
Die IEC-Empfehlung 505 [0] definiert
die Alterung als " eine irreversible
für die Eignung als Isoliersystem
schädliche Veränderung. Diese
Veränderung ist charakterisiert
durch einen mit der Zeit fortschreitenden
Schwächungsgrad." Trotz
dieser schönen Definition ist das
Phänomen der elektrischen Alterung
eines Dielektrikums bis heute nicht
in allen Einzelheiten geklärt. Die
Alterung wird immer wieder mit
den Phänomenen Durchschlag,
Entladung, Bäumchenbildung,
Schwebeladung, Oxydation usw. in
Verbindung gebracht.
Wasserbäumchen
Obschon heute viel Material zum
Thema der Alterung vorliegt, sucht
man immer noch nach Erklärungen
für einige fundamentale Erscheinungen.
So ist es nicht erstaunlich,
dass die Bestimmung der Restlebensdauer
eines Kabels aufgrund von
beschleunigten Alterungsversuchen
weiterhin schwierig bleibt, weil die
Versuchsbedingungen nie ganz
den tatsächlichen Verhältnissen im
Betrieb entsprechen.
Was Herstellern und Betreibern heute
gut bekannt ist, sind die berühmten
Wasserbäumchen wie in Bild 6
dargestellt. Die Ursachen ihrer Entstehung
hingegen bleiben weiterhin
mit einem Fragezeichen behaftet.
Diese Wasserbäumchen, welche das
Polymer in Form von Mikrokanälen
zersetzen, können mehr oder weniger
rasch zum Durchschlag eines im
Betrieb befindlichen Kabels führen.
Für die Entstehung von Wasserbäumchen
müssen drei Voraussetzungen
gleichzeitig erfüllt sein :
● das Vorhandensein von Wasser
● Unreinheiten oder Einschlüsse im
Isoliermaterial, oder Unregelmässigkeiten
im Bereich der Grenzflächen
Isolation/ Halbleiter
● das Vorhandensein eines elektrischen
Feldes.
Die ersten Generationen von Isolationsmaterialien
waren nicht immer
frei von Verunreinigungen ; die
Aufbereitungstechnik und die elektrischen
Prüfungen waren damals
nicht was sie heute sind. Dank
unermüdlicher Entwicklungsarbeit
und laufenden Verbesserungen,
verfügen wir heute über Kabelisoliermaterialien
welche bekanntlich
einen überragenden Zuverlässigkeitsgrad
aufweisen.
Bild 6.
Beispiel eines Wasserbäumchens
in einem alten Kabel mit thermoplastischer
PE-Isolation