Untersuchungen des transienten Verhaltens von Schichtisolierungen

Abstract:
Durch den international zunehmenden Einsatz von HGÜ in der elektrischen Energietechnik werden Isolierungen immer häufiger mit Gleich- und Mischspannungen beansprucht, was eine Raumladungsbildung in Isoliersystemen mit innerer Grenzfläche zur Folge haben kann. Vor diesem Hintergrund wird im folgenden Beitrag ein Modell für ein Zweischichtisoliersystem vorgestellt, welches die Wechselwirkungen zwischen äußerer Belastung, der Ladungsentwicklung an der inneren Grenzfläche und den lokalen Feldverhältnissen beschreibt. Somit ist bei bekannten Werkstoffdaten eine Prognose der Flächenladungsentwicklung an der Grenzfläche und deren Rückwirkung auf die inneren Feldverhältnisse, die mit einer potentiellen Gefährdung des Isoliervermögens einhergehen kann, möglich. In Hinblick auf experimentelle Untersuchungen wird der Strom als Klemmengröße bei einem Spannungssprung näher betrachtet. Als Ergebnis dieser theoretischen Betrachtungen ergibt sich im Vergleich zu einem äquivalenten raumladungsfreien Isoliersystem ein deutlich erhöhter transienter Klemmenstrom. Aufbauend auf diesen Ergebnissen werden experimentelle Untersuchungen an einem Zweischichtisoliersystem durchgeführt. Die experimentellen Untersuchungen an einem realen System zeigen gemäß der Hypothese des linearen Modells eine Erhöhung des Klemmenstroms, was auf die Bildung einer Raumladungszone schließen lässt.