Cellulosamaterial i isoleringsapplikationer

Skräddarsydda fibrer för att erhålla nya egenskaper


Projektslut 2017
Utförare KTH
Doktorand Rebecca Hollertz

Projektet ska ta fram förbättrade dielektriska konstanter i nya material och höja motståndskraften mot högre temperaturer. Detta för att minska åldrandet i isolationsmaterialet och förbättra egenskaperna i pressboard, som kan nyttjas exempelvis i krafttransformatorer. Projektet är en fortsättning på tidigare Elektra-projekt 36121, där förhållandet mellan kemi, morfologi och dielektriska egenskaper studerades. Fortsättningsprojektet ska analysera elektriska krypfenomen vid gränsytan mellan olja och pressboard.

Cellulosabaserade isoleringsmaterial används bland annat i högspänningstransformatorer, en nyckelkomponent i kraftöverföringssystemet. Materialet tillverkas av en förnybar råvara, till skillnad från de oljebaserade polymerer som annars används. Med rätt egenskaper fyller därför cellulosamaterialen en viktig funktion i ett hållbart och tillförlitligt kraftöverföringssystem. En av utmaningarna med isoleringssystemet är att förstå och förhindra utbredningen av streamers och elektriskt kryp vid gränsytan mellan olja och papper. Belastningar på isolationsmaterialet och brister i materialet är oftast huvudorsakerna till att en transformator går sönder.

Detta projekt ska, genom studier av permittivitet och elektriskt kryp och med nya avancerade cellulosamodifieringstekniker, förbättra materialets isoleringsförmåga. Utmaningen är att avgöra vilken morfologi och kemi som är bäst lämpad för att förbättra det elektriska krypmotstånd och samtidigt bevara de mekaniska egenskaperna och kompatibiliteten med det omgivande materialet (olja).

Projektet syftar till att ge:
  • värdefulla vetenskapliga och tekniska data och kunskap för att bidra till utvecklingen av nya isoleringsmaterial och prototyper;

  • betydande bidrag till material, och komponentutveckling som möjliggör ny systemdesign;

  • relevanta data för att utveckla diagnosverktyg och för att förhindra avbrott.
Projektmålen är att:
  • ta fram material med förbättrat elektriskt kryp- och streamermotstånd;
  • ta fram elektriska karakteriseringsmetoder för att studera elektriskt kryp- och streamerpropagering i gränsytan mellan pressboard och olja;
  • öka kunskapen om dielektriska material, främst cellulosabaserade, och sambanden mellan kemi, struktur och dielektriska egenskaper.


Poster
Projektets poster från Elektradagen.
Klicka för att se postern som pdf.

Svenska Elföretagens Forsknings- och Utvecklings- Elforsk - AB, 101 53 Stockholm, Besöksadress: Olof Palmes gata 31, Tel: 08-677 25 30, Kontakt, Cookies