Experten diskutieren 90C-Standard für XLPE-Kabelisolierung

Stellen Sie sich einen plötzlichen Anstieg der elektrischen Last vor, der dazu führt, dass die Kabeltemperaturen in die Höhe schnellen. Können Sie sicher sein, dass die Isolierung von XLPE-Kabeln (vernetztes Polyethylen) einer solchen extremen Hitze zuverlässig standhält? Seit Jahrzehnten gelten 90 °C als die maximal zulässige Betriebstemperatur für XLPE-Kabel. Aber da Stromversorgungssysteme immer komplexer werden und die Betriebsumgebungen anspruchsvoller, ist es dann an der Zeit, diesen „Goldstandard“ neu zu bewerten?

Der 90 °C-Schwellenwert wurde ursprünglich auf der Grundlage von Studien zu den Langzeit-Thermoalterungseigenschaften von XLPE-Materialien festgelegt. Diese Temperatur wurde als ausreichend erachtet, um die Lebensdauer des Kabels zu erhalten und gleichzeitig einen angemessenen Sicherheitsspielraum zu bieten. Moderne Stromnetze stehen jedoch vor beispiellosen Herausforderungen, darunter die Integration intermittierender erneuerbarer Energien, höhere Lastanforderungen und komplexere Kabelinstallationsumgebungen – alles Faktoren, die die Temperaturen über die erwarteten Grenzen hinaus treiben und die Isolationsverschlechterung beschleunigen können.

Reicht es noch aus, sich ausschließlich auf den 90 °C-Referenzwert zu verlassen? Die Antwort ist nicht einfach. Mehrere Faktoren beeinflussen die Lebensdauer der XLPE-Kabelisolierung über die Temperatur hinaus, darunter die elektrische Feldstärke, die Luftfeuchtigkeit, die mechanische Beanspruchung und die Fertigungsqualität. Sich ausschließlich auf die Temperatur zu konzentrieren, birgt das Risiko, andere kritische Ausfallmechanismen zu übersehen.

Darüber hinaus kann die thermische Stabilität zwischen XLPE-Materialien verschiedener Hersteller erheblich variieren. Dies bedeutet, dass identische Betriebstemperaturen unterschiedliche Alterungsraten bei Kabelprodukten erzeugen können. Eine feste Temperaturgrenze allein kann die verbleibende Lebensdauer nicht genau vorhersagen.

Um die Leistung der XLPE-Kabelisolierung richtig zu beurteilen, ist ein umfassenderer Ansatz erforderlich. Dazu gehört die Implementierung einer regelmäßigen Online-Überwachung der Temperatur, der Teilentladung und der Isolationswiderstandsparameter. Fortschrittliche Modellierungstechniken können auch dazu beitragen, die Alterungsraten unter verschiedenen Betriebsbedingungen vorherzusagen. Solche Methoden liefern klarere Einblicke in den tatsächlichen Kabelzustand und ermöglichen rechtzeitige Präventivmaßnahmen.

Während 90 °C ein wichtiger Bezugspunkt bleiben, kann er nicht mehr als alleiniges Kriterium für die Bewertung der XLPE-Kabelisolierung dienen. Die Gewährleistung der Zuverlässigkeit des Stromversorgungssystems erfordert tiefere Forschung und multidimensionale Bewertungsrahmen.