Untersuchungen zum ladungstragerbasierten Durchschlagverhalten von Ol-Papier-Isolierungen bei Belastung mit hoher Gleichspannung

摘要

Die Modellierung eines Isolierwerkstoffes als Kapazitats- und Widerstandsnetzwerk (RC-Netzwerkmethode) entsprechend der Leitfahigkeits- und Permittivitatsverhaltnisse ist derzeitiger Stand der Technik, um die Feldstarkeverteilung des Systems beschreiben zu konnen. Jedoch sind aus der Literatur widerspruchliche Ergebnisse bekannt, welche mit dem RC-Modell nicht erklarbar sind. In [1, 2] wurde die Beschreibung des dielektrischen Verhaltens der Ol-Papier-Isolierung anhand einer ladungstragerbasierten Feldstarkeverteilung nach der Poisson-Nernst-Planck-Gleichung (PNP) vorgestellt. Dabei ergeben sich durch den Stau von Ladungstragern vor den Elektroden und Querbarrieren fur verschiedene Ol- und Ol-Papier-isolierte Anordnungen grundlegende Unterschiede in der Feldstarkeverteilung im Vergleich zum RC-Modell. Anhand von geeigneten Ol- und Ol-Papier-isolierten, planparallelen Elektrodenanordnungen konnten die Ergebnisse des PNP-Modells verifiziert werden. Zudem kann durch einen Vergleich einer im offenen Olvolumen befindlichen Elektrodenanordnung mit einer durch eine Ringbarriere abgeschlossenen Elektrodenanordnung der Einfluss der Ladungstrager aus dem umgebenden Olvolumen nachgewiesen werden.