Study of Space Charge in SC Shield / XLPE Interface and Mid-Voltage Cable Perfomance

Se estudiaron tres cables experimentales de media tension: C2, C3 y C4; con aislamiento de polietileno reticulado (XLPE) denominados: Medio, Alto y Bajo en los test de perforacion con tensiones sobre 150 kV. Los tres cables han sido medidos sistematicamente mediante las tecnicas del Pulso Electroacustico (PEA) y de las Corrientes de Despolarizacion Estimuladas Termicamente (TSDC) usando un voltaje de polarizacion de 120 kV en muestras tal y como se reciben, tratadas termicamente a 90 oC y 120 oC durante 672 horas. Las medidas de carga interna en el cable C4 son de un orden del doble que en los cables C2 y C3. El fenomeno de carga interfacial ha sido estudiado por espectroscopia infrarroja mediante la tecnica de Reflectancia Total Atenuada (ATR) y muestra que hay componentes que migran, se difunden y se trasportan desde la capa semiconductora externa hacia el aislamiento de polietileno reticulado durante el tratamiento termico del cable. Las medidas por PEA usando un campo electrico de 120 KV/mm muestran la formacion y propagacion de paquetes de carga de espacio desde el semiconductor (SC) hacia el aislamiento. Estos resultados son coherentes con las medidas mediante TSDC que muestran diferencias entre las areas bajo la curva de corriente en funcion de la temperatura para los tres cables C2, C3 y C4 que es el resultado de la carga acumulada. Para resumir, la combinacion de las mediciones PEA, TSDC y ATR son herramientas utiles para la comprension de los procesos de relajacion de carga de espacio y la eficiencia de los cables con aislamiento de XLPE.