Transiente und stationäre Potentialverteilung in Gleichspannungsdurchführungen bei thermischen Belastungen

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Andreas Reumann

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Die Temperatur eines Dielektrikums hat einen starken Einfluss auf die zugehörige elektrische Leitfähigkeit. Durch die in Durchführungen vorkommenden hohen Temperaturgradienten nehmen die veränderten Leitfähigkeiten einen starken Einfluss auf die Aufteilung des elektrischen Potentials. Bisher wurde die Verschiebung des Potentials nur durch Simulationen ermittelt. In dieser Arbeit wurde erstmalig die experimentelle Ermittlung der Potentialverteilung im Inneren einer Gleichspannungsdurchführung gemessen. Somit konnte nachgewiesen werden, dass die thermisch-elektrische Potentialverschiebung in der Realität auftritt. Mit dem Simulationsmodell ist es möglich die transiente und stationäre Potentialverteilung bei gegebener Temperaturverteilung zu berechnen. Die Simulationen und Messungen zeigen die erwartete Potentialverschiebung und quantifizieren damit die erhöhte Feldstärkebelastung des Isolationsmaterials in diesen Gebieten. Weiterführende Simulationen stellen die Problematik bei Umpolmessungen dar. Die vorgestellte Arbeit erweitert somit das Verständnis der thermisch-elektrischen Vorgänge in HGÜ-Durchführungen.