Abbau von Oberflächenladungen durch natürlich erzeugte Ladungsträger

Abstract:
Durch elektrische Entladungen und andere Mechanismen können in hochspannungstechnischen Betriebsmitteln elektrische Ladungen auf Isolierstoffoberflächen entstehen und das Isoliervermögen der Betriebsmittel vermindern. Die Oberflächenladungen können durch Volumen- und Oberflächenleitfähigkeit sowie durch Neutralisation von natürlich erzeugten Ladungsträgern abgebaut werden. Im speziellen wurde der Neutralisationsmechanismus bei verschiedenen plattenförmigen Isolierkörpern aus Polytetrafluorethylen (PTFE), Epoxidharzformstoff (EP) und Silikonelastomerformstoff (SIR) in atmosphärischer Luft untersucht. Der Abbau der durch Gleichspannungskorona erzeugten glockenförmigen Oberflächenladungsdichteverteilung wurde in unterschiedlich ausgedehnten Lagerbehältern gemessen und simuliert. Bei hochohmigen Isolierstoffen zeigte sich eine signifikante Reduzierung der Abbaugeschwindigkeit von Oberflächenladungen bei verkleinertem Gasraum um die Isolierkörper. Die simulierten und gemessenen Abbaukurven der Gesamtladung für die unterschiedlichen Isolierkörper bei den verschiedenen Umgebungsbedingungen stimmten sehr gut überein.