Accelerated aging tests of electrical insulating materials

Show simple item record
dc.contributor.authorNikolić, Valentinocs
dc.contributor.refereeMach Pavel, doc. Ing. CSc.cs
dc.contributor.refereeŠály Vladimír, prof. Ing. Ph.D.cs
dc.date.accepted2025-04-14
dc.date.accessioned2026-02-19T13:23:41Z
dc.date.available2022-09-01
dc.date.available2026-02-19T13:23:41Z
dc.date.issued2024-11-13
dc.date.submitted2024-11-13
dc.description.abstractRychlý technologický pokrok v posledních letech zvýšil obavy o kapacitu naší současné elektrické distribuční soustavy. S rostoucí poptávkou po elektřině je nezbytné zajistit, aby naše elektrické distribuční systémy byly odolné, přizpůsobivé a spolehlivé pro vyvíjející se potřeby nové generace elektrických technologií. Cílem této disertační práce je řešit tento problém a přispět k budoucím technologickým řešením prostřednictvím hypotézy, že samoregenerační funkce v elektroizolačních materiálech může potlačit stárnutí a prodloužit životnost elektrických distribučních systémů. Pro řešení tohoto komplexního tématu byly nejmodernější samoregenerační polymery vyvinuté pro obecné účely podrobeny komplexnímu experimentálnímu zkoumání a testům zrychleného stárnutí za účelem posouzení jejich dielektrických vlastností. Kromě toho byly tyto polymery vystaveny podmínkám vysokého napětí (zvýšené úrovně elektrického napětí), aby se vyvolaly rychlé degradační procesy a sledovalo se jejich chování při stárnutí. Jejich vlastnosti byly porovnány s vlastnostmi běžně používaného izolačního materiálu pro vysokonapěťové aplikace a výsledky byly shrnuty. Výsledky hodnocení ukazují, že samoregenerační materiály mají slibný potenciál jako izolační materiály ve vysokonapěťovém průmyslu, zejména pro specifické typy kabelů. Ideální izolační řešení by mohlo mít vícevrstvou sendvičovou strukturu se samoregeneračním materiálem umístěným mezi dvěma vrstvami polyethylenové fólie. Tento návrh vychází ze skutečnosti, že zesíťovaný polyethylen se běžně používá ve vysokonapěťových izolacích díky svým vynikajícím dielektrickým, mechanickým a tepelným vlastnostem a také stabilitě při působení chemických látek, jako jsou oleje, maziva a rozpouštědla. Zesíťovaný polyethylen však čelí běžným problémům, jako jsou částečné výboje a elektrické stromy, což vede k mechanickému poškození a celkovému stárnutí izolace. Souhrnně lze říct, že tyto poznatky nabízejí nový pohled na praktické využití samoregeneračních materiálů v elektrických energetických systémech. Využití těchto nových materiálů by mohlo připravit půdu pro budoucí pokrok a zvýšit spolehlivost a udržitelnost elektrické infrastruktury. Kromě toho by mohly omezit stárnutí celého elektroizolačního systému vzhledem ke svým samoregeneračním mechanismům, které kontinuálně opravují mikropoškození a zabraňují pronikání vlhkosti a nečistot do izolace.cs
dc.description.abstract-translatedThe rapid advancement of technology in recent years has heightened concerns about the capacity of current electrical distribution system. With the growing electricity demand, it is crucial to ensure that electrical distribution systems are resilient, adaptable, and reliable for the evolving needs of the new generation of electrical technology. This dissertation aims to address this issue and contribute to future technological solutions by hypothesizing that the self-healing feature in electrical insulation materials can suppress ageing and extend the lifetime of electrical distribution systems. To tackle this complex topic, state-of-the-art self-healing polymers developed for general purposes were subjected to comprehensive experimental investigations and accelerated ageing tests to assess their dielectric properties. Additionally, these polymers were exposed to high voltage conditions (elevated levels of electrical stress) to induce rapid degradation processes and observe their ageing behaviour. Their performance was compared with that of a commonly used insulating materials for high-voltage applications, and the findings were summarized. The evaluation results demonstrate that self-healing materials have promising potential as insulating materials in the high-voltage industry, particularly for specific types of cables. An ideal insulation solution could feature a multilayer sandwich structure with self-healing material placed between two layers of polyethylene film. This proposal is based on the fact that cross-linked polyethylene is commonly used in high-voltage insulation due to its excellent dielectric, mechanical, and thermal properties, as well as its stability when exposed to chemicals such as oils, lubricants, and solvents. However, cross-linked polyethylene faces common issues like partial discharges and electrical treeing, leading to mechanical damage and overall insulation ageing. In summary, these findings offer a new perspective on the practical application of self-healing materials in electrical power systems. Utilizing these novel materials could pave the way for future advancements and enhance the reliability and sustainability of electrical infrastructure. Moreover, they could suppress the ageing of the entire electrical insulation system due to their customizable healing mechanisms that continuously repair micro-damage and prevent moisture and contamination ingress into the insulation.en
dc.description.departmentKatedra materiálů a technologiícs
dc.description.resultObhájenocs
dc.format112
dc.identifier83922
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11025/64688
dc.language.isoen
dc.publisherZápadočeská univerzita v Plznics
dc.rightsPlný text práce je přístupný bez omezenícs
dc.rights.accessopenAccesscs
dc.subjectZrychlené stárnutícs
dc.subjectelektrický rozvodný systémcs
dc.subjectsamoregenerační materiálycs
dc.subjectporuchacs
dc.subjectdielektrické vlastnostics
dc.subjectizolacecs
dc.subjectpolymerycs
dc.subjectelastomerycs
dc.subjecttermoplastycs
dc.subjecttermosety.cs
dc.subject.translatedAccelerated ageingen
dc.subject.translatedelectrical distribution systemen
dc.subject.translatedself-healing materialsen
dc.subject.translatedbreakdownen
dc.subject.translateddielectric propertiesen
dc.subject.translatedinsulationen
dc.subject.translatedpolymersen
dc.subject.translatedelastomersen
dc.subject.translatedthermoplasticsen
dc.subject.translatedthermosets.en
dc.thesis.degree-grantorZápadočeská univerzita v Plzni. Fakulta elektrotechnickács
dc.thesis.degree-levelDoktorskýcs
dc.thesis.degree-namePh.D.cs
dc.thesis.degree-programElectrical Engineering and Information Technologycs
dc.titleAccelerated aging tests of electrical insulating materialscs
dc.title.alternativeAccelerated aging tests of electrical insulating materialsen
dc.typedisertační prácecs
local.files.count5*
local.files.size25603900*
local.has.filesyes*
local.relation.IShttps://portal.zcu.cz/StagPortletsJSR168/CleanUrl?urlid=prohlizeni-prace-detail&praceIdno=83922

Files

Original bundle
Showing 1 - 5 out of 5 results
No Thumbnail Available
Name:
PhD_Dissertation_Valentino_Nikolic.pdf
Size:
20.81 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
VŠKP
Download
No Thumbnail Available
Name:
Seznam_vsech_publikovanych_praci_Nikolic-signed.pdf
Size:
105.64 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
VŠKP - příloha
Download
No Thumbnail Available
Name:
nikolic_opon.pdf
Size:
1.43 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Posudek oponenta VŠKP
Download
No Thumbnail Available
Name:
PB_Nikolic_E22P9003K.pdf
Size:
652.8 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Průběh obhajoby VŠKP
Download
No Thumbnail Available
Name:
PO2_Nikolic_E22P9003K.pdf
Size:
1.43 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Posudek oponenta VŠKP
Download

Collections

Dissertations (KET)