Die nichtlinearen Leitfähigkeitseigenschaften mineralischen Isolieröls und deren Rückwirkung auf Leitfähigkeitsmessungen

Abstract:
Zur Bestimmung der feldstärkeabhängigen, spezifischen Leitfähigkeit eines mineralischen Isolieröls wird in der Regel das homogene Feld einer Platte-Platte-Anordnung genutzt. Sie wird anhand der Prüfspannung, der Elektrodengeometrie und des gemessenen Stromes berechnet. Führt man eine solche Leitfähigkeitsmessung hingegen mit koaxialen Zylinderanordnungen aus, muss ein Unterschied von mehreren Größenordnungen zwischen den so bestimmten spezifischen Leitfähigkeiten festgestellt werden. Weiter verringert sich die Feldstärke für das Leitfähigkeitsminimum und ein zusätzlicher Polaritätseffekt ist beobachtbar. Ein ladungsträgerbasiertes Leitfähigkeitsmodell erklärt qualitativ die Unterschiede der Messergebnisse, indem es in die Stromanteile durch ölintrinsische und feldstärkeabhängig injizierte Ladungsträger unterscheidet. Als Schlussfolgerung wird die dichteabhängige Rekombination von Ladungsträgern in Elektrodennähe als Ursache für die großen Zeitkonstanten der zu beobachtenden Polarisationsströme identifiziert.