Beständigkeit gegen Kriechwegbildung bei erhöhten Frequenzen

Inhalt:
Der vorliegende Beitrag befasst sich mit der Untersuchung der Beständigkeit gegen Kriechwegbildung in Anlehnung an DIN EN 60112 bei Frequenzen zwischen 50 Hz und 20 kHz. Er beschreibt die verwendete Prüf- und Messtechnik, die Untersuchung der grundlegenden physikalischen Ursachen für eine Frequenzabhängigkeit sowie die Messung der Kriechstromfestigkeit für ausgewählte Isolierstoffe bei erhöhten Frequenzen. Als wesentliche frequenzabhängige Komponenten im Rahmen der Prüfung der Kriechstromfestigkeit können der Ladungsträgertransport mit dem Übergang Elektrode / Elektrolyt und die Gasentladungen identifiziert werden. Insbesondere der Übergang Elektrode / Elektrolyt führt aufgrund der durch die solvatisierten Ionen erzeugten Doppelschichtkapazität zu einem mit der Frequenz ansteigenden Strom durch die Fremdschicht. Dieser größere Strom sorgt wiederum für ein schnelleres Verdampfen der Fremdschicht, weswegen die Beanspruchungsdauer und somit die thermische Beanspruchung signifikant abnimmt. Abgesehen von einer geringfügigen Verschlechterung im unteren Frequenzbereich, zeigen alle untersuchten Isolierstoffe bei der normgerechten Prüfung mit höheren Frequenzen zum Teil signifikant bessere Ergebnisse. Zu bemerken ist, dass sich auch die ermittelte Rangfolge der Isolierstoffqualität bei Erhöhung der Frequenz offensichtlich verändert.