Bioschmierstoffe Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V.

 

Projekte - Details

Einsatzmöglichkeiten von Pflanzenölen, insbesondere von Rapsöl, als Isoliermedium für elektrische Betriebsmittel der Energie- bzw. Hochspannungstechnik

Anschrift
Karlsruher Institut für Technologie (KIT) - Institut für Elektroenergiesysteme und Hochspannungstechnik (IEH)
Karlsruhe
Engesserstr. 11
Kontakt
Adolf J. Schwab
Tel: +49 721 608 4-2520
E-Mail: schwab@ieh.etec.uni-karlsruhe.de
FKZ
22013097
Anfang
01.01.2000
Ende
31.03.2002
Aufgabenbeschreibung
Momentan werden zur Übertragung und Verteilung von elektrischer Energie flüssige Isolierstoffe eingesetzt, die hauptsächlich aus Mineralölen hergestellt werden. Neben den Mineralölen finden auch die teureren synthetischen Isolierflüssigkeiten wie Silikonöle und Ester Verwendung, die vorallem aus Brandschutzgründen zum Einsatz kommen. Der Verbrauch an Isolierölen beträgt zur Zeit in Deutschland 10.000 t pro Jahr. Im Rahmen des vorliegenden Vorhabens soll untersucht werden, inwieweit die herkömmlichen mineralischen Isolierflüssigkeiten durch Pflanzenöle ersetzt werden können und somit ein Einsatz von Pflanzenölen in Betriebsmitteln der Energieversorgung wie z.B. Kondensatoren und Transformatoren möglich ist. Hierzu ist geplant die dielektrischen Eigenschaften von Pflanzenölen zu untersuchen und mit denen der mineralölbasierten Isolieröle zu vergleichen. Um die Einsatzmöglichkeiten der pflanzlichen Öle nachzuweisen, sind vorallem die Bestimmung der Wechsel- und Stoßspannungsfestigkeit, die Gleichstromleitfähigkeit und der dielektrische Verlustfaktor von Interesse. Nach Abschluß und Auswertung der dielektrischen Untersuchungen soll ein Verteiltransformator mit einem pflanzlichen Öl befüllt werden und in Probebetrieb gehen.
Ergebnisdarstellung
Im betreffenden Vorhaben wurde die Eignung von Rapsöl als elektrischer Isolierstoff für den Einsatz in Betriebsmitteln zur Übertragung und Verteilung elektrischer Energie, z. B. Transformatoren, Wandler und Kondensatoren, untersucht. Es wurden elektrische und dielektrische Eigenschaften von Rapsöl detailliert untersucht und mit den Parametern von Mineralöl verglichen. Die Wechselspannungsfestigkeit von raffiniertem Rapsöl liefert im Vergleich zu Mineral-öl ähnliche hohe Durchschlagspannungen. Der in der Norm DIN 57370 Teil 1 geforderte Mindestwert für Mineralöle von 50 kV/2,5 mm wird klar erfüllt. Die Untersuchungen bei Blitz- und Schaltstoßspannungsbeanspruchung bescheinigen Rapsöl ebenfalls eine hohe Stoßspannungsfestigkeit. Der dielektrische Verlustfaktor des Rapsöls überschreitet den in DIN 57370 festgelegten Wert. Der spezifische Gleichstromwiderstand ist für Rapsöl um den Faktor 40 geringer, aber trotzdem noch ausreichend. Die im untersuchten Temperaturbereich um 0,8 höhere Dielektrizitätszahl des Rapsöls im Vergleich zum Mineralöl würde bei einem Einsatz in elektrischen Betriebsmitteln zu einer günstigeren Feldverteilung in der beanspruchten Isolation führen. Optische Studien gaben Aufschluss über das Vorentladungsverhalten (sogenannte Streamer) von Rapsöl, wobei ein dem Mineralöl vergleichbar stark ausgeprägter Polaritätseffekt festgestellt wurde. Nach Abschluss und Auswertung der elektrischen Untersuchungen wurde ein fabrikneuer Verteiltransformator 20/0,4 kV mit additiviertem Rapsöl (RAPSOL T) gefüllt und in Probebetrieb genommen. Am Versuchstransformator wurden Stück- und Typprüfungen nach DIN EN 60076 durchgeführt und erfolgreich abgeschlossen. Insgesamt wurde mit den Untersuchungen der Nachweis erbracht, dass Rapsöl über günstige Voraussetzungen für den Einsatz in Betriebsmitteln der Energieversorgung, insbesondere Transformatoren, verfügt.

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Basisdaten Nachwachsende Rohstoffe
 
 
 
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