Neuere Erkenntnisse über das Verhalten von elektrisch hochbeanspruchten Tropfen auf Isolierstoffoberflächen

Abstract:
Während des elektrischen Betriebs von Hochspannungsbetriebsmitteln können tropfenförmige Fremdschichten auf isolierenden Oberflächen entstehen. Diese Fremdschichten bestehen hauptsächlich aus Wasser. Die tropfenförmigen Fremdschichten weisen dabei auf hydrophoben Isolierstoffoberflächen zwischen den einzelnen Tropfen Trockenzonen auf. Bei hoher elektrischer Belastung kann es durch vorhandene elektrische Feldkräfte zu einer Umbildung der Tropfenschicht kommen. Die Tropfen neigen im elektrischen Wechselfeld dazu, mechanische Schwingungen auszuführen. Die Vorgänge in den Grenzschichten Gas/Isolierwerkstoff und Isolierwerkstoff/Flüssigkeit rufen Veränderungen hervor, die man der Frühphase einer späteren Alterung zuordnen kann. Die hier vorgestellten experimentellen Untersuchungen wurden an elektrisch hoch belasteten Epoxidharz- und Silikon-Isolierstoffoberflächen durchgeführt. Das Verhalten von Tropfen auf diesen Isolierstoffoberflächen wurde mit Hilfe eines Randwinkel-Meßsystem und ein Hochgeschwindigkeits-Aufnahmesystem beobachtet. Die Ergebnisse dieser Experimente zum Verdunstungsverhalten der Tropfen auf Epoxidharz- und Silikon-Isolierstoffoberflächen mit und ohne elektrische Feldbeanspruchung werden zusammengestellt und bewertet.