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Untersuchungen zum Einfluss von Feuchtigkeit auf die elektrischen Eigenschaften organischer Isolierstoffe für Freiluft-Hochspannungs-Anwendung

In der vorliegenden Arbeit wird über grundsätzliche Untersuchungen zum Einfluss von Feuchtigkeit auf die elektrischen Eigenschaften organischer Isolierstoffe für Freiluft-Hochspannungs-Anwendung berichtet.

Einem in die Thematik einführenden Abschnitt über die Alterungseinflüsse auf organische Isolierstoffe unter Freiluftbedingungen schließt sich die Beschreibung der Versuchs- und Messeinrichtungen sowie der verwendeten Prüfkörpermaterialien an.

Der folgende Abschnitt behandelt die Feuchtigkeitsaufnahme der für diese Arbeit ausgewählten Werkstoffe. Zur Klärung der Frage, in welchen Mengen und nach welchen Mechanismen Wasser in Kunststoffe eindringen kann, werden die Mengen-Zeit-Kurven nach Lagerung in Atmosphären definierter relativer Feuchtigkeit bei konstanter Temperatur und nach Lagerung in destilliertem Wasser bei unterschiedlichen Temperaturen ermittelt. Die Ergebnisse geben Aufschluss über grundsätzliche Unterschiede im Wasseraufnahmeverhalten zwischen gefüllten und ungefüllten Isolierstoffen. Die auftretenden chemisch-physikalischen Auswirkungen des aufgenommenen Wassers werden im Zusammenhang mit dem strukturellen Aufbau der untersuchten Polymere erläutert. Weiterhin wird für einen Werkstoff die Konzentrationsverteilung des Wassers im Inneren einer Materialprobe messtechnisch bestimmt.

Im Anschluss hieran wird der Feuchtigkeitseinfluss auf die elektrischen Kenngrößen Verlustfaktor, Dielektrizitätszahl, Gleichstromleitfähigkeit und Durchschlagfestigkeit untersucht. Auch hier ergeben sich grundsätzliche Unterschiede zwischen gefüllten und ungefüllten Werkstoffen, die auf innere Grenzflächen und die Dissoziation elektrolytischer Verunreinigungen zurückgeführt werden können. Die Ermittlung der wahren Durchschlagsfestigkeit stellt erhebliche Anforderungen an die Prüfkörpergestaltung, die durch den entwickelten Kegelprüfkörper erfüllt werden. Die beobachteten Veränderungen der elektrischen Festigkeit unter Feuchtigkeitseinwirkung stehen in engem Zusammenhang mit dem Leitungsverhalten bei hohen Feldstärken, über das abschließend berichtet wird.

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 Udo Stietzel

Udo Stietzel
Fakultät für Maschinenbau und Elektrotechnik
Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig

Informationen

Freie Schlagwörter: Alterung, Dielektrizitätszahl, elektrischer Verlustfaktor, Freiluftisolation, Durchschlagsfestigkeit, Wasseraufnahme, Gleichstromleitfähigkeit, Silikon, Epoxidharz, PTFE, EPR
Institut / Lehrstuhl: Institut für Hochspannungstechnik der Technischen Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig
Sprache: Deutsch
Fachgutachter: Prof. Dr.-Ing. Hermann Kärner (Betreuer), Prof. Dr. rer. nat. Günter Lautz
Erscheinungsjahr: 1984
Anbieter: Wissenschaftlicher Arbeitskreis Kunststofftechnik (WAK) / Kunststoffe.de

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