Voltage Stabilizers: From Design to Synthesis, Processing and Electrical Characterization

Doctoral thesis, 2014

Förnyelsebara energikällor som t.ex. sol, vind eller vattenkraft implementeras i allt högre grad för att möta de hårda miljökrav som vi har satt upp inom EU. Den ”gröna” energin produceras ofta långt ifrån slutanvändarna. Detta ställer stora krav på elnätet som transporterar elektricitet från kraftverken till slutanvändarna. En viktig del av elnätet består av kablar som måste isoleras för att förhindra kortslutning. För att öka effekten i kablarna kan man höja spänningsnivån vilket även resulterar i högre elektrisk fältstyrka runt ledaren. Detta ökar även kraven på kabelns isolering som oftast är av plast. Vid höga elektriska fält kan isolermaterialet utsättas för elektrisk nedbrytning, så kallad elektrisk trädning. Detta kan leda till genomslag i kabelisoleringen med dyra reparationer och strömavbrott som följd. I den här avhandlingen har nya stabilisatorer tagits fram som förhindrar uppkomsten av elektriska träd. Stabilisatorernas uppgift är att ta hand om energin som tillförs av det elektriska fältet så att plasten inte tar skada. Vi har med hjälp av datormodelleringar hittat egenskaper hos stabilisatormolekylerna som är korrelerade med deras effektivitet och har på så sätt identifierat nya och mer effektiva kandidater. För att testa stabilisatorerna har en ny metod för trädinitiering utvecklats. Inom det här projektet har material tagits fram som klarar över 100% högre elektrisk fältstyrka innan elektriska träd bildas.