Partial Discharges under HVDC stress

Sammenkobling av strømnett på tvers av Nordsjøen er en nødvendighet for å balansere et europeisk strømnett med stor grad av fornybare energikilder. Nettene kobles sammen ved hjelp av høyspente likestrømskabler, som kan gjøres billigere og bedre ved bruk av polymerisolasjon. Ekstruderte polymerkabler har gassbobler i isolasjonen fra produksjonen, som gir opphav til partielle utladninger. For å undersøke dette feltet som er lite forsket på, ble interne partielle utladninger i hulrom i polymerisolasjon målt ved en rekke temperaturer og spenninger, som påvirker tid mellom utladninger og utladningsstørrelse. Måling ved 75 °C resulterte i en gjennomsnittlig tilsynelatende utladningsstørrelse på 1.118 pC ved 8 kV, 1.016 pC ved 9 kV og 0.974 pC ved 10 kV. Da testspenningen etter dette ble senket tilbake ned til 8 kV, gikk snittet opp til 1.049 pC. Medianen fulgte dette forløpet, bare med en utladningsstørrelse som var rundt 0.15 pC lavere. Tiden mellom utladninger i samme serie var 5.399 s ved 8 kV, 4.010 s ved 9 kV, 2.929 s ved 10 kV og 4.637 s da testspenningen ble senket til 8 kV igjen. Effekten av temperatur er hovedsakelig på tid mellom utladninger på grunn av økt konduktivitet i isolasjonsmaterialet og økt generering av startelektroner ved økt temperatur. En av målingene ved 10 kV, ga en gjennomsnittlig tid mellom utladninger på 125.199 s ved 50 °C, 32.787 s ved 60 °C, 7.504 s ved 70 °C og 105.899 s da temperaturen ble justert ned tilbake til 50 °C. En redusert tid mellom utladninger impliserer flere utladninger per tidsenhet. En økning i antall utladninger etter isolasjonen har vært utsatt for en periode med økt temperatur, er en indikasjon på degradering av isolasjonsmaterialet. Inkonsistens mellom ulike tester ved like testforhold, impliserer at de indre forholdene i testobjektet er viktig for utladningsaktiviteten