Charakterisierung und Bewertung des komplexen Alterungsverhaltens von Isolationsmaterialien aus vernetztem Polyethylen

Konventionelle, für den Einsatz im Stromverteilungsnetz vorgesehene VPE-isolierte Mittelspannungskabel wurden einer umfassenden Charakterisierung unterzogen, um Zusammenhänge zwischen physikalischem und chemischem Alterungsverhalten und elektrischen Eigenschaften abzuleiten. Alle Kabelmuster wurden im Neuzustand (ungealtert) und nach verschiedenen Lagerzeiten im akzelerierenden Alterungstest nach DIN VDE 0276 untersucht. Anhand der FTIR-Mikroskopie, Röntgenweitwinkelbeugung, Dynamische Differenzkalorimetrie und Positronenlebensdauerspektroskopie wurden der Kristallinitätsgrad und die Perfektion des kristallinen Gefüges, das Nachvernetzungspotential und die Umkristallisation, Veränderungen im freien Volumen, der Diffusionskoeffizient des Acetophenons und Veränderungen des Doppelbindungsanteils im VPE sowie dessen Oxidation als Funktion der Zeit der Prüflinge im Alterungstest bestimmt. Außerdem wurde die FTIR-Mikroskopie zur ortsaufgelösten Charakterisierung von Schäden des VPE im Bereich der vented trees genutzt.