Eignung von Polyethylen für Gleichspannungs-Energiekabel:
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| Published: |
Aachen
Shaker
2002
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| Series: | Berichte aus der Energietechnik
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BERICHTE AUS DER ENERGIETECHNIK
UWE RIECHERT
EIGNUNG VON POLYETHYLEN FUER
GLEICHSPANNUNGS-ENERGIEKABEL
SHAKER VERLAG AACHEN 2002
IMAGE 2
INHALTSVERZEICHNIS
1 EINLEITUNG 1
1.1 HOCHSPANNUNGS-GLEICHSTROM-UEBERTRAGUNG 1
1.2 HGUE-KABEL 1
1.3 STAND DES WISSENS 3
1.4 AUFGABENSTELLUNG 8
2 GRUNDLAGEN ZUM RAUMLADUNGS- UND DURCHSCHLAGVERHALTEN 10
2.1 MODELLVORSTELLUNGEN UEBER DEN RAUMLADUNGSAUFBAU IN POLYETHYLEN 10
2.1.1 ENERGIENIVEAUSCHEMA TEILKRISTALLINER POLYMERE 10
2.1.2 LADUNGSTRAEGERBEREITSTELLUNG 11
2.1.3 LADUNGSTRANSPORT 14
2.1.4 RAUMLADUNGSPHAENOMENE 15
2.2 DURCHSCHLAGMECHANISMEN 16
3 PRUEFANORDNUNGEN UND VERSUCHSMETHODIK 18
3.1 SPEZIFIKATION DER MATERIALIEN 18
3.2 PRUEFANORDNUNGEN 19
3.2.1 NADEL-PLATTE-ANORDNUNG 19
3.2.2 KUGEL-KUGEL-ANORDNUNG 21
3.2.3 MODELLKABEL 22
3.3 VERSUCHSANLAGEN UND VERSUCHSDURCHFUEHRUNG 25
3.3.1 GLEICHSPANNUNGSVERSUCHE 25
3.3.2 MISCHSPANNUNGSVERSUCHE 25
3.3.3 VERSUCHE BEI STOSSENTLADUNGEN UND POLARITAETSWECHSELN 29
3.4 STATISTISCHE AUSWERTUNG 32
3.5 UEBERSICHT DER DURCHGEFUEHRTEN VERSUCHE 34
4 KANALEINSATZ IN NADEL-PLATTE-ANORDNUNGEN 35
4.1 KANALEINSATZ BEI GLEICH-, WECHSEL- UND BLITZSTOSSSPANNUNG 35
4.1.1 EINFLUSS DER SPANNUNGSFORM 35
4.1.2 EINFLUSS DER SPANNUNGSSTEIGERUNGSGESCHWINDIGKEIT 40
4.1.3 MATERIALVERGLEICH 43
4.1.4 EINFLUSS DER ELEKTRODENGEOMETRIE 45
4.2 KANALEINSATZ BEI POLARITAETSWECHSELN 46
4.2.1 EINFLUSS DER GLEICHSPANNUNGSVORBELASTUNG 46
4.2.2 EINFLUSS DER TEMPERATUR 49
IMAGE 3
VUEI INHALTSVERZEICHNIS
4.3 KANALEINSATZ BEI TRANSIENTEN SPANNUNGSAENDERUNGEN 52
4.3.1 MISCHSPANNUNGSBELASTUNG 52
4.3.2 STOSSENTLADUNGEN 54
5 DURCHSCHLAGVERHALTEN VON ISOLIERSTOFF-FOLIEN 56
5.1 DURCHSCHLAG BEI UNIPOLARER SPANNUNG 56
5.1.1 ELEKTRISCHE DURCHSCHLAGFESTIGKEIT BEI GLEICHSPANNUNG 56
5.1.2 ELEKTRISCHE DURCHSCHLAGFESTIGKEIT BEI BLITZSTOSSSPANNUNG 58
5.1.3 RAUMLADUNGSAUFBAU BEI HOHER GLEICHSPANNUNGSBELASTUNG 60
5.2 DURCHSCHLAG BEI MISCHSPANNUNG 62
5.2.1 GERINGE GLEICHSPANNUNGSVORBELASTUNG 63
5.2.2 UNIPOLARE SPANNUNGSUEBERLAGERUNG 64
5.2.3 BIPOLARE SPANNUNGSUEBERLAGERUNG 65
5.3 DURCHSCHLAG BEI STOSSENTLADUNGEN 67
5.3.1 EINFLUSS DER DAUER DER STOSSENTLADUNG 68
5.3.2 EINFLUSS DER ENTLADEZEIT 68
5.3.3 RAUMLADUNGSABBAU NACH EINER GLEICHSPANNUNGSVORBELASTUNG 69
5.3.4 EINFLUSS DER ANSTIEGSZEIT DER WIEDERKEHRENDEN GLEICHSPANNUNG 70
5.3.5 RAUMLADUNGSAUFBAU NACH UNIPOLARER GLEICHSPANNUNGSVORBELASTUNG 71
5.4 DURCHSCHLAG BEI POLARITAETSWECHSEL 72
5.4.1 EINFLUSS DER ANSTIEGSZEIT DER WIEDERKEHRENDEN GLEICHSPANNUNG 72
5.4.2 RAUMLADUNGSAUFBAU NACH BIPOLARER GLEICHSPANNUNGSVORBELASTUNG 73
6 EINFLUSSFAKTOREN AUF DAS DURCHSCHLAGVERHALTEN VON ISOLIERSTOFF-FOLIEN .
75
6.1 DAUER DER GLEICHSPANNUNGSVORBELASTUNG 75
6.2 STOSSFORM UND HAEUFIGKEIT 77
6.3 ISOLIERUNGSDICKE 80
6.4 TEMPERATUR 81
6.4.1 TEMPERATUREINFLUSS BEI GLEICHSPANNUNG 82
6.4.2 TEMPERATUREINFLUSS BEI MISCHSPANNUNG 83
6.4.3 TEMPERATUREINFLUSS BEI STOSSENTLADUNGEN UND POLARITAETSWECHSEL 84
6.5 VERGLEICH DER MATERIALIEN 86
6.5.1 ELEKTRISCHE DURCHSCHLAGFESTIGKEIT BEI GLEICHSPANNUNG 86
6.5.2 ELEKTRISCHE DURCHSCHLAGFESTIGKEIT BEI MISCHSPANNUNG 87
6.5.3 ELEKTRISCHE DURCHSCHLAGFESTIGKEIT BEI STOSSENTLADUNGEN UND
POLARITAETSWECHSEL . .. 89
IMAGE 4
INHALTSVERZEICHNIS IX
7 DURCHSCHLAGVERHALTEN VON MODELLKABELN 92
7.1 DURCHSCHLAG BEI UNIPOLARER SPANNUNG 93
7.1.1 ELEKTRISCHE DURCHSCHLAGFESTIGKEIT BEI GLEICH- UND
BLITZSTOSSSPANNUNG 93
7.1.2 EINFLUSS DER TEMPERATUR 95
7.2 MULTIPLE DURCHSCHLAEGE 99
7.3 FELDSTAERKE-INVERSION IN GLEICHSPANNUNGS-ENERGIEKABELN 103
7.3.1 SPEZIFISCHE GLEICHSTROMLEITFAEHIGKEIT 103
7.3.2 TEMPERATURVERTEILUNG 106
7.3.3 FELDSTAERKEVERTEILUNG 108
7.3.4 EINFLUSS DES TEMPERATURGEFAELLES AUF DIE FELDSTAERKEVERTEILUNG 111
7.4 DURCHSCHLAG BEI TRANSIENTEN SPANNUNGSAENDERUNGEN 115
7.4.1 ELEKTRISCHE DURCHSCHLAGFESTIGKEIT BEI RAUMTEMPERATUR 115
7.4.2 UEBERTRAGBARKEIT DER MESSERGEBNISSE 117
7.4.3 EINFLUSS DER TEMPERATUR 121
8 ZUSAMMENFASSUNG 124
LITERATURVERZEICHNIS 128
ABKUERZUNGEN, FORMELZEICHEN UND PHYSIKALISCHE KONSTANTEN 136
INDEX 140
LEBENSLAUF 142
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