Anisotropa egenskaper hos grafen nanokompositer för högspänningsisolering

Forskningsprojekt, 2018 – 2019

Dagens stora efterfrågan på och utveckling av kraftelektronikbaserade lösningar för energiöverföring från förnyelsebara energikällor medför att användandet av likspänd högspänningstransmission (HVDC) succesivt ökar. Detta innebär att dess högspänningsisolation ofta utsätts för omkopplingsöverspänningar, vilka avsevärt kan förkorta livslängden. En lösning på detta problem är isolationsmaterial med lämpligt utformade fältstyrningsegenskaper. Ett sådant material är grafen vars anisotropa egenskaper vilka i kombination med låg vikt samt hög mekanisk hållfasthet är lämpliga i framtida isolationssystem. Särskilt kritiska är högspännings genomföring i transformatorer. Dessa utsätts för alla typer av påkänningar inkluderande såväl likström som snabba transienter. Detta innebär att materialvalet är viktigt. Att utnyttja grafens anisotropa egenskaper för att styra de elektriska fältnivåerna möjliggör nya konstruktioner med väsentligt förbättrad prestanda. För att uppnå detta måste materialets egenskaper utvärderas och kontrolleras. Detta kan göras genom utvärdering av materialets morfologi och elektrisk karakterisering.