Elektrische Leitfähigkeit von Polyethylen bei Überlagerung einer Hochspannungsgleich- und 50-Hz-Wechselspannung

Abstract:
Durch die Überlagerung des elektrischen Strömungs- und des dielektrischen Verschiebungsfeldes wirken in Isolierstoffen elektrische Beanspruchungen, die bisher überwiegend getrennt voneinander betrachtet wurden. Die Abhängigkeit der elektrischen Leitfähigkeit von der elektrischen Feldstärke unter Mischfeldbeanspruchung spielt dabei eine zentrale Rolle z.B. für die räumliche Verteilung des elektrischen Feldes in Isoliersystemen. Untersuchungen zu dieser grundlegenden Materialeigenschaft liegen bislang jedoch hauptsächlich für reine Gleichfeldbeanspruchungen vor. Dieser Beitrag stellt ein Messsystem zur Bestimmung der elektrischen Leitfähigkeit von Polyethylen (PE) bei Beanspruchung mit einer Gleichspannung und einer überlagerten 50-Hz-Wechselspannung vor. Die Bestimmung der elektrischen Leitfähigkeit erfolgt durch die Bewertung der Gleichstromkomponente, die mit Hilfe einer Filterschaltung aus dem kapazitiv geprägten Gesamtstrom separiert wird. Der Einfluss der überlagerten Wechselspannungskomponente auf die Höhe der elektrischen Leitfähigkeit bei verschiedenen Gleichspannungsanteilen wird quantifiziert und bewertet.