Isolierstoffe unter Spannung – Sind Ihre Isoliersysteme noch geeignet?

a) “Unser Produkt ist davon nicht betroffen”

Der rasante technologische Fortschritt stellt uns fortwährend vor neue Herausforderungen. Wir streben danach, mit diesem Tempo Schritt zu halten, während Spannungen und Ströme in unseren Systemen kontinuierlich steigen und gleichzeitig der verfügbare Raum schrumpft. Doch wie beeinflusst dieser Trend die Effektivität Ihrer Isoliersysteme? Die zunehmende Leistungsdichte in den Systemen führt zu einer erhöhten Betriebstemperatur, begünstigt durch Umgebungsfaktoren wie Temperatur, Feuchtigkeit, Schmutz, Strahlung und Säuren. Dies trifft auf eine Vielzahl von Anwendungen zu, sei es in Fahrzeugen,
Windkraftanlagen, Eisenbahnen oder Flugzeugen. Zudem wird das Volumen jeglicher Bauteile stetig verringert, was zu erhöhten elektrischen Feldstärken führt. Hinzu kommen die erhöhten Betriebsspannungen in Form von Wechselspannungen, Gleichspannungen oder pulsierenden hochfrequenten Hochspannungen mit steilen Spannungsanstiegen.

b) Warum Ihre Systeme vielen Effekten nicht gewachsen sind

Das Betreiben von Systemen im AC 50 Hz Versorgungsnetz stellt in der Regel keine großen Probleme dar. Die meisten auftretenden Phänomene sind bekannt und es gibt etablierte Testverfahren. Allerdings können neue Herausforderungen auftreten, etwa wenn die Belastung eine andere Frequenz aufweist oder ein Gleichspannungsanteil hinzukommt. Anhand der Abbildung wird der Einfluss verschiedener
Spannungsarten auf die Kurzzeitfestigkeit eines Drahttwists verdeutlicht. Für viele Phänomene in den Isolierstoffen sind, außerhalb von AC 50 Hz, weder die Ursachen, noch die Lösungen bekannt,
was neue, nicht genormte Prüfmethoden erfordert.

c) Wann und wie versagt eine Isolierung?

Der Durchschlag einer Feststoffisolierung ist in der Praxis meist ein lokales Versagen und niemals ein globaler Durchschlag. Die Durchschlagspannung wird unter normierten Bedingungen ermittelt, kann sich jedoch unter variierenden Bedingungen stark verändern.

d) Wie können Sie dieses Problem lösen?

Wir bei CRW Engineering stehen Ihnen gerne zur Seite. Unsere Expertise umfasst unter anderem die Charakterisierung und das Alterungsverhalten von elektrischen Isolierstoffen sowie alle Arten von Hochspannungsprüfungen. Wir sind bestrebt, den steigenden Anforderungen gerecht zu werden, indem wir kontinuierlich neue Prüfmethoden und Prüfinstrumente entwickeln. Mit unserem neuartigen Prüfsystem können wir Prüflinge mit Hochspannungen und Flankensteilheiten von bis zu 200 V/ns belasten, um die Grenzen Ihrer Isoliersysteme zu ermitteln und sie für kommende Anforderungen zu stärken. Zusätzlich bieten wir umfassende Beratung an, um Ihre Isoliersysteme zu optimieren und die Zuverlässigkeit Ihrer elektrischen Systeme zu maximieren. Kontaktieren Sie uns, um mehr zu erfahren.