Entladungsverhalten langer Luftfunkenstrecken bei Blitzspannung

Abstract:
Im Rahmen umfangreichen Messungen erfolgte die Erfassung der zeitlichen Verläufe des Vorentladungsstromes, der Elektrodenspannung und der Vordringtiefe der Vorentladung bei Spitze-Platte-Elektrodenanordnungen mit einem Elektrodenabstand von s = 300 cm. Neben den elektrischen Größen wurden der Entladungsprozess mit einer Hochgeschwindigkeitskamera aufgezeichnet. Die Messergebnisse zeigen, dass Entladungen bei großen Luftfunkenstrecken in drei Phasen unterteilt werden können. Der Entladungsprozess wird mit einer Streamerentladung eingeleitet, der eine Rückwärtswelle und die Ausbildung eines Kanals folgen. Bei Blitzstoßspannungen, kleiner als die Durchschlagspannung, wurden vorwachsende Kanäle erfasst. Sie erreichen aber die Gegenelektrode nicht. Die Existenz einer kanalartigen Vorentladung bei Blitzstoßspannungen muss nicht zwingend zu einem Durchschlag führen. Dieser Mechanismus wird bei langsam ansteigenden Spannungen (Schalt- und Wechselspannungen) als „stabile Leaderentladung“ bezeichnet. Bei Blitzstoßspannungen hingegen ist das Vorhandensein einer Leaderentladung bisher umstritten. Im Rahmen dieser Arbeit werden die wesentlichen Ergebnisse dieser Untersuchungen vorgestellt.