Grundlagen der physikalischen Vorgänge II - Äußere Teilentladungen

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1 Grundlagen der physikalischen Vorgänge II - Äußere Teilentladungen von Prof. Dr.-Ing. Michael Kurrat und Dr.-Ing. Michael Budde, TU Braunschweig, Institut für Hochspannungstechnik und El. Energieanlagen, Schleinitzstr. 23, Braunschweig, elenia@tu-bs.de Einleitung Äußere Teilentladungen sind eine besondere Form der Gasentladungen, die in der Nähe von elektrischen Leitern entweder im freien Gasraum oder entlang von Isolierstoffoberflächen auftreten. Sie können z.b. an Isolatoren sowie Durchführungen von Freiluft-Schaltanlagen entstehen. Aber auch bei luftisolierten und gasisolierten metallgekapselten Innenraum- Schaltanlagen und -Schaltgeräten ist das Auftreten von äußeren Teilentladungen möglich. Eine Auswirkung der Teilentladungen sind Funkstörungen. Zum anderen entstehen aus dem Isoliergas Zersetzungsprodukte, die zur Korrosion von Metallen und zur Schädigung von Isoliermaterialien führen können. Im Zuge der dadurch beschleunigten Alterung des Isolierstoffs bilden sich Kriechströme aus, die schließlich einen Überschlag und damit den Ausfall des Betriebsmittels auslösen. Verstärkt werden diese Effekte durch zusätzliche Verschmutzungen oder Feuchtigkeitsbeläge auf den Isolierstoffoberflächen /1/ - /10/. 1 Gasentladungsprozesse Im Beitrag zu den inneren Teilentladungen sind die wesentlichen physikalischen Prozesse bereits dargestellt. Damit beschränkt sich dieser Teil auf die Merkmale der Gasentladung, die für äußere Teilentladungen von Bedeutung sind. 1.1 Ionisierung und Anlagerung Elektronenlawinen entstehen bei ausreichend großer elektrischer Feldstärke durch Stoßionisierung von Gasmolekülen aus einem ersten Elektron heraus. Diese Startelektronen werden durch energiereiche Strahlung (UV- oder γ-strahlung) mit einer bestimmten Generationsrate in einem Gasvolumen erzeugt. Für Luft wird hier beispielsweise ein Wert von 50 cm -3. s -1 angegeben. Das bedeutet, dass in einem größeren Volumen Elektronen innerhalb eines kürzeren Zeitintervalls produziert werden. Die Elektronen hinterlassen auf ihrem Weg die ionisierten Gasteilchen als positive Raumladung. Positive Ionen Elektronen E Bild 1.1: Ladungsträgerlawine bestehend aus Lawinenkopf der Elektronen und Lawinenschwanz der positiven Ionen. Die positiven Ionen bewegen sich aufgrund der größeren Masse einige hundert Mal langsamer als die Elektronen. Daher können die Ionen im Wachstumsverlauf der Elektronenlawine zur Vereinfachung als ortsfest angenommen werden. Die kontinuierlich anwachsende Elektronenwolke bildet den Kopf der Elektronenlawine (s. Bild 1.1). 1

2 Die Ionen können durch ihr Raumladungsfeld das zeitliche Auftreten der Elektronenlawinen beeinflussen. Dazu muss die Ladungsträgerdichte ausreichend groß sein, um ein elektrisches Feld zu erzeugen, das in der Größenordnung der Betriebsfeldstärken liegt. So können Flächenladungsdichten von bis zu C. cm -2 entstehen; das durch sie gebildete Raumladungsfeld überlagert sich der Betriebsfeldstärke (Bild 1.2). Bild 1.2: Resultierendes Feld entsteht durch Überlagerung der Betriebsfeldstärke mit dem Raumladungsfeld. Gleiches gilt für negative Ionen, die in elektronegativen Gasen wie z.b. Luft oder SF 6 auftreten. Sie bilden sich durch Anlagerung von Elektronen an Gasteilchen. Dieser Bildungsprozess wirkt sich in den Bereichen aus, in der die elektrische Feldstärke für die Stoßionisierung zu gering ist. In diesen feldschwachen Bereichen bilden sich dann negative Raumladungen aus. Für Luft liegt der Feldstärkegrenzwert für Normalbedingungen bei ca. 25 kv. cm -1 /11/ - /13/. 1.2 Selbständige Gasentladung Die ersten Untersuchungen wurden an Niederdruckgasentladungen mit einem kontinuierlichen Entladungsstrom durchgeführt. Dabei stellte sich schnell heraus, dass ein Entladungsstrom nur entsteht, wenn die Elektronenlawinen selbständig neue Elektronen für Nachfolgelawinen erzeugen. Für diese Sekundärelektronen wurden zwei Nachlieferungsprozesse entdeckt. Positive Ionen können beim Auftreffen auf die Kathode, mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeit im Prozentbereich, Sekundärelektronen herauslösen. Dabei spielt die kinetische Energie und die Ionisierungsenergie der Gasteilchen sowie die Austrittsarbeit der Metalle eine Rolle. Der kontinuierliche Strom der positiven Ionen, der auf die Kathode trifft, löst also einen Strom von Sekundärelektronen aus. Die selbständige Gasentladung läuft dann nach dem Townsend-Mechanismus ab. Neben der Stoßionisierung finden in einer Elektronenlawine durch Elektronenstöße auch hochenergetische Anregungen von Gasteilchen statt. Gelangen diese Teilchen wieder in ihren energetischen Grundzustand, so werden Photonen abgestrahlt. Diese hochenergetischen Photonen lösen beim Auftreffen auf die Kathode Sekundärelektronen aus, die den Entladungsstrom mit weiteren Elektronenlawinen aufrecht erhalten. Die Photonenstrahlung gewinnt erst bei höheren Feldstärken von 100 kv. cm -1 für den selbständigen Gasentladungsprozess an Bedeutung. Die aus dem Lawinenkopf abgestrahlten Photonen werden zum Teil von den umgebenden Gasteilchen absorbiert. Dabei kommt es 2

3 auch zur Photoionisierung von Gasteilchen. Es entstehen zusätzliche Elektronen im Gasraum. Damit liegt eine weitere Quelle für Sekundärelektronen im Gasraum selbst. Wird die selbständige Gasentladung durch die Photoionisierung ausgelöst, so spricht man vom Streamer-Mechanismus. Welcher Mechanismus letztendlich entscheidend ist, hängt von den Randbedingungen ab /12/. 2 Modellierung der Vorgänge bei äußeren Teilentladungen 2.1 Typische TE-Quellen Teilentladungen beschränken sich auf Teilbereiche der Gesamtisolation und rufen damit keinen sofortigen Überschlag oder Durchschlag hervor. Die Ursache für die räumliche Beschränkung ist bei äußeren Teilentladungen auf inhomogene Felder zurückzuführen. Bild 2.1: Äußere Teilentladungen - durch Blitze angedeutet - im inhomogenen Feld einer Anordnung Leiter-über-Erde. So wird bei einem dünnen Leiter, wie er in Bild 2.1 dargestellt ist, nur in dessen unmittelbarer Umgebung eine ausreichend hohe Feldstärke entstehen. In dieser Leiterumgebung treten dann selbständige Gasentladungen auf, die sich aber wegen der starken Abnahme der elektrischen Feldstärke nicht zur Gegenelektrode (der Erdfläche) ausbreiten können. Diese Anordnung ist typisch für eine Vielzahl von technischen Produkten, die mit möglichst geringem Aufwand die erforderliche Spannungsfestigkeit erreichen. Bei der zweiten wichtigen Klasse von Anordnungen, bei denen äußere Teilentladungen entstehen, sind Isolierstoffe wie in Bild 2.2 betroffen, an deren Oberfläche hohe elektrische Feldstärken konstruktionsbedingt auftreten. Bild 2.2: Äußere Teilentladungen - durch einen Blitz angedeutet - im inhomogenen Feld einer Anordnung Leiter-gegen-Erdpotenzial, zwischen denen sich eine Feststoffisolation (hellgrau) befindet. Diese Form der Teilentladungen werden auch Oberflächenentladungen genannt. Die Vermeidung dieser Entladungen stellt eine Herausforderung bei der Konstruktion von hochspannungstechnischen Betriebsmitteln dar /12/, /14/, /15/. 2.2 Modellierung mit Hilfe des Ersatzschaltbildes Neben der Leiter-über-Erde Anordnung wird zur Veranschaulichung der äußeren Teilentladungen oft die Spitze-Platte Anordnung herangezogen. Ein einfaches Ersatzschaltbild für diese Anordnung ist in Bild 2.3 dargestellt. Der Feldbereich in der 3

4 Umgebung der Spitze, der eine ausreichend hohe Feldstärke aufweist, ist als Kondensator C dargestellt. Nur in diesem begrenzten Bereich können die für die Gasentladung erforderlichen Ionisierungsprozesse ablaufen. Die Entladung dieses Kondensators durch die Funkenstrecke F simuliert daher die Gasentladung im Bereich der Spitze. Die verbleibenden Ionen im Gasraum fließen im elektrischen Feld zu den Elektroden ab. Dieser Vorgang wird durch den Widerstand R im Ersatzschaltbild abgebildet. C F R Bild 2.3: Ersatzschaltbild für äußere Teilentladungen an einer Spitze-Platte Anordnung bestehend aus einer Funkenstrecke F, einem Kondensator C und einem Widerstand R für die Gasentladungsprozesse. Die zeitlichen Verläufe der Spannungen im Ersatzschaltbild sind in Bild 2.4 dargestellt. Die sinusförmige Prüfspannung ist die Gesamtspannung der Spitze-Platte-Anordnung. Die Spannung U C am Kondensator folgt dem sinusförmigen Verlauf. Bei Erreichen der Zündbedingung wird der Kondensator durch die Funkenstrecke entladen. Nach dem Erlöschen der Funkenstrecke wird der Kondensator C über den Widerstand R wieder aufgeladen. Die Zeitkonstante R. C bestimmt die Folgefrequenz der Entladungen. Charakteristisch ist das Auftreten der äußeren Teilentladungen um die Scheitelpunkte der Wechselspannung herum. Je nach Höhe der Wechselspannung können unterschiedlich viele Entladungen in einer Halbwelle entstehen /16/. U Prüfspannung U C t Bild 2.4: Zeitlicher Verlauf der Spannungen im Ersatzschaltbild einer Spitze-Platte- Anordnung. Die Prüfspannung ist die Gesamtspannung und U C ist die Spannung am Kondensator C. 2.3 Modellierung mit Hilfe der Gasentladungsprozesse Anstelle des Ersatzschaltbildes lässt sich der zeitliche Verlauf der Spannung auch mit der Physik der Gasentladungsprozesse erklären. In Bild 2.5 sind die Vorgänge für eine Spitze- Platte Anordnung dargestellt. Die Spitze befindet sich auf einem positiven Potenzial gegenüber der Platte. Die Inhomogenität der Elektrodenanordnung, dargestellt als 4

5 Ausnutzungsfaktor η, und die Schlagweite s entscheiden über das Verhältnis zwischen anliegender Spannung und maximaler Feldstärke. max ( s ) 1 E ˆ = Uˆ η (1.1) Überschreitet die Feldstärke in Luft im inhomogenen Feld der Spitze deutlich den zuvor eingeführten Wert von 25 kv. cm -1, können Elektronenlawinen starten. Die Elektronen bewegen sich auf die Spitzenelektrode (Anode) zu und werden von ihr aufgenommen. Dabei werden durch Photoionisation Sekundärlawinen im feldstarken Bereich der Spitze nachgeliefert. Die positiven Ionen aller Entladungen sammeln sich, wegen ihrer geringeren Geschwindigkeit, im Bereich der Spitze an. Sie erzeugen ein Raumladungsfeld E r, das vor der Spitze zu einer Absenkung der Feldstärke und damit zu einem Abklingen der Elektronenlawinen führt. Es handelt sich somit um einen impulsförmigen Gasentladungsprozess, der z.b. in Luft einige 10 ns dauert. E r E Bild 2.5: Die Entladungen in der Umgebung der Spitze hinterlassen positive Raumladungen, die ein Zusatzfeld E r erzeugen. Bei Betrachtung der zeitlichen Verläufe der Feldstärke im Bereich der Spitze muss zwischen der ungestörten Feldstärke durch die Wechselspannung und dem Raumladungsfeld der positiven Ionen unterschieden werden. Erreicht die Feldstärke den Zünd- oder Einsetzwert, so kommt es zu einem impulsförmigen Gasentladungsprozess, der durch die erzeugten positiven Ionen ein Raumladungsfeld hinterlässt. Die positiven Ionen driften innerhalb von einigen 100 ns zur Kathode und das Raumladungsfeld vor der Spitze klingt ab. Das resultierende Feld führt erneut zu Elektronenlawinen und einem Entladungsimpuls. Die äußeren Teilentladungen treten daher immer um den Scheitelpunkt der Wechselspannung herum auf. U Raumladungsfeld E r t ungestörte Feldstärke E resultierendes Feld Bild 2.6: Zeitlicher Verlauf der Feldstärke im Spitzenbereich einer Spitze-Platte- Anordnung. Das resultierende Feld ergibt sich aus der Überlagerung der ungestörten sinusförmigen Feldstärke und dem Raumladungsfeld. Die mit dem Prüfkreis messbare scheinbare Ladung unterscheidet sich von der wahren Ladung, die in der Umgebung der Spitze durch die Stoßionisierungsprozesse erzeugt und 5

6 getrennt wird. Bei einer Erfassung der TE-Impulse mit einem Oszilloskop (s. Bild 2.6) wird der schnelle Zusammenbruch des elektrischen Feldes durch die Raumladungen beobachtet. Da die größte positive Raumladungsdichte im Bereich der Spitze auftritt, werden dort durch Influenz die meisten der Elektronen an der Spitzenoberfläche festgehalten. Nur ein geringer Teil der Elektronen kann durch den Prüfkreis zur gegenüberliegenden Plattenelektrode fließen und als scheinbare Ladung gemessen werden. 2.4 Polaritätseffekt Die Wechselspannung an einer Spitze-Platte Anordnung wird kontinuierlich gesteigert. Die ersten äußeren Teilentladungen treten bei negativer Polarität der Spitze im Scheitelwert der Wechselspannung auf. Die Elektronenlawinen laufen von der Spitze aus in den Gasraum hinein. Mit der räumlich abnehmenden Feldstärke lagern sich die Elektronen an und bilden negative Ionen. Zusammen mit den vor der Spitze verbliebenen positiven Ionen (Bild 2.8) bildet sich ein Raumladungsfeld, das den Entladungsprozess beendet. Der nächste Entladungsimpuls kann erst wieder auftreten, wenn die negativen Ionen weit genug abgewandert sind und die Zündfeldstärke vor der Spitze wieder erreicht wird. Die positiven Ionen erhöhen die Feldstärke vor der negativen Spitze. Dieser Effekt führt zu der niedrigeren Einsetzfeldstärke bei negativer Spitze. E r E Bild 2.8: Die Entladungen in der Umgebung der Spitze hinterlassen positive Raumladungen vor der Spitze und negative im restlichen Gasraum, die ein Zusatzfeld E r erzeugen. Die Elektronenlawinen bei positiver Spitze starten im Gasvolumen vor der Spitze, wo die Feldstärke aufgrund der inhomogenen Feldverteilung noch ausreichend hoch ist. Der Einsatz der äußeren Teilentladungen bei positiver Spitze erfordert je nach Inhomogenität des Feldes eine etwas höhere Feldstärke. Da sich die Elektronenlawinen vor einer positiven Spitze mit Unterstützung des Raumladungsfeldes der positiven Ionen weiter in das Gasvolumen hinein ausbilden können, sind die gemessenen scheinbaren Ladungen erheblich größer als bei einer negativen Spitze /12/. 6

7 3 Praktische Beispiele für äußere Teilentladungen 3.1 Versuchsaufbau Filter Prüfgefäß Prüfling Trenn-Trafo C m C k C u HS-Trafo Spannungsmessung LDS-6 LDIC LDM-5 TE-Messvierpol TE-Messgerät Bild 3.1: Versuchsaufbau mit Prüf- und Messkreis Zur Messung der äußeren Teilentladungen (TE) werden die hier vorgestellten Ergebnisse unter Berücksichtigung der IEC mit einer schrittweise gesteigerten 50-Hz- Prüfwechselspannung durchgeführt. Der Prüf- und Messkreis ist in Bild 3.1 zu sehen. Die TE- Impulse werden über einen Messvierpol erfasst und mittels eines automatisierten TE- Messgeräts aufgezeichnet. Die TE-Messeinrichtung erlaubt eine Bandbreite von 100 khz und eine Messempfindlichkeit von 1 pc. Bei Einsetzbedingungen wird die TE-Aktivität für den Zeitraum von einer Minute aufgezeichnet und im folgenden jeweils als Phasenwinkeldiagramm dargestellt /18/. Die Prüflinge werden zusammen mit den Messergebnissen vorgestellt. 3.2 Spitze-Platte-Anordnung Bild 3.2: Spitze-Platte-Anordnung mit einer Schlagweite von 20 mm und einem Spitzenradius von 1,5 mm. Als am häufigsten verwendetes Beispiel für äußere Teilentladungen wird eine Spitze-Platte Anordnung (Bild 3.2) benutzt. Im ersten Versuch wird die Spitze an Hochspannung und die Platte auf Erdpotenzial gelegt. Das sich für dieses Beispiel einstellende Phasenwinkelhistogramm ist in Bild 3.3 abgebildet. Jeder Teilentladungsimpuls wird als Punkt dargestellt. Die Phasenlage zeigt den Zeitpunkt des TE-Impulses bezogen auf die Prüfwechselspannung und die Ladungshöhe gibt die scheinbare Ladung des Impulses in pc wieder. Aufgrund des Polaritätseffektes (s. Kapitel 2.4) gibt es starke Größenunterschiede der scheinbaren Ladung in der negativen und positiven Halbwelle. Deutlich zu erkennen ist das Auftreten der Teilentladungen, also die Phasenlage, um die Scheitelpunkte der Wechselspannung herum. 7

8 Bild 3.3: Phasenwinkelhistogramm für eine Spitze-Platte-Anordnung mit einer Schlagweite von 20 mm und der Spitze auf Hochspannungspotenzial bei einer Einsetzspannung von 13 kv. Getrennte Darstellung der Teilentladungen in der negativen und positiven Halbwelle der Prüfwechselspannung. In einem zweiten Beispiel ist nun die Spitze geerdet und die Platte auf Hochspannungspotenzial. Es stellt sich ein sehr ähnliches Phasenwinkelhistogramm (s. Bild 3.4) mit vertauschter Polarität ein. Die Höhe der scheinbaren Ladung und der Einsetzspannung ist vergleichbar zur vorherigen Messung. Bild 3.4: Phasenwinkelhistogramm für eine Spitze-Platte-Anordnung mit einer Schlagweite von 20 mm und der Spitze auf Erdpotenzial bei einer Einsetzspannung von 13,5 kv. Getrennte Darstellung der Teilentladungen in der negativen und positiven Halbwelle der Prüfwechselspannung. Der Einfluss des Elektrodenabstandes auf die scheinbare Ladung ist in Bild 3.5 zu finden. Die relativ geringen Entladungen in der jeweils negativen Halbwelle sind aus Skalierungsgründen nicht mehr dargestellt. Die in Kapitel 2.3 theoretisch eingeführte Überlegung, dass die scheinbare Ladung mit zunehmender Schlagweite abnimmt, findet hier seine Bestätigung. Mit der Erhöhung des Abstandes zwischen Spitze und Platte von 20 auf 30 mm nimmt die scheinbare Ladung im umgekehrten Verhältnis auf ca. 2/3 des Ausgangswertes ab. 8

9 Bild 3.5: Phasenwinkelhistogramm für zwei unterschiedliche Spitze-Platte Anordnungen mit der Spitze auf Hochspannungspotenzial bei Einsetzbedingungen. Linke Seite: Schlagweite 20 mm, Rechte Seite: Schlagweite 30 mm. 3.3 Oberflächenentladungen Bild 3.6: Platte-Platte Anordnung mit einer 2 mm starken Isolierstoffbarriere aus Silikon. Die kleinere aufgesetzte Elektrode hat einen Außendurchmesser von 20 mm und einen Kantenradius von 2,5 mm. Als Beispiel für eine Anordnung, an der Oberflächenentladungen zünden können, wird eine 2 mm starke Isolierstoffscheibe aus Silikon als Barriere zwischen zwei unterschiedlich großen Elektroden gelegt (Bild 3.6) und geprüft. Es ergibt sich ein charakteristisches Phasenwinkelhistogramm wie in Bild 3.7 dargestellt. Bild 3.7: Phasenwinkelhistogramm für die Platte-Platte-Anordnung mit Isolierstoffbarriere und der kleinen Elektrode auf Hochspannungspotenzial bei einer Einsetzspannung von 3,5 kv. 9

10 Die Phasenlage der Teilentladungen ist im Gegensatz zu der Spitze-Platte Anordnung etwas verschoben. Die Isolierstoffbarriere verhindert ein Abfließen der Ladungsträger zur unteren Plattenelektrode. Ähnlich wie bei den inneren Teilentladungen werden Oberflächenladungen gespeichert und führen in der darauf folgenden Halbwelle entgegengesetzter Polarität zu einer Feldverstärkung und somit zu einer Verschiebung der Phasenlage in die betragsmäßig ansteigende Flanke der Halbwelle zwischen Nulldurchgang und Scheitelwert. 3.4 Wassertropfenkorona Bild 3.8: Platte-Platte-Anordnung mit einer Schlagweite von 52 mm und einer 10 mm starken Isolierstoffbrücke aus Silikon. Die Oberseite der Silikonbrücke wird befeuchtet. Freiluftisolatoren müssen ihre Spannungsfestigkeit unter erschwerten Umweltbedingungen wie z.b. Beregnung oder Betauung aufrechterhalten. Dabei treten in der sogenannten Frühalterungsphase zunächst Teilentladungen auf, die auch Tropfenkorona genannt wird. Zur Untersuchung dieser äußeren Teilentladungen an Wassertropfen wird hier eine tangentiale Feldbelastung der Isolierstoffoberfläche gewählt (Bild 3.8). Bild 3.9: Phasenwinkelhistogramm für die Platte-Platte-Anordnung mit befeuchteter Isolierstoffbrücke bei Einsetzspannung. Links: einzelner 30 μl-tropfen (26,5 kv), Rechts: Tropfenschicht (13 kv) Zwischen zwei Elektroden ist eine Isolierstoffbrücke geklemmt, die mit einem großen 30 µl-tropfen oder zum Vergleich mit einem feinen Tropfenbelag, ähnlich einer Tauschicht, belegt ist. Die typischen Phasenwinkelhistogramme bei Einsetzbedingungen finden sich in Bild 3.9. Scheinbare Ladung und Einsetzspannung unterscheiden sich deutlich /19/. An dem Einzeltropfen entstehen Teilentladungen erst bei einer Feldstärke von ca. 10 kv. cm -1 mit hohen scheinbaren Ladungen. Der feine Tropfenbelag führt dahingegen zu einer deutlichen Reduktion der Einsetzspannung und durch die kleinen Entladungsgebiete zu niedrigen scheinbaren Ladungen. Die Phasenlage erinnert sowohl an die Teilentladungen einer Spitze- Platte Anordnung als auch an Oberflächenentladungen. 10

11 3.5 Potenzialfreier Metallpartikel Bild 3.10: Platte-Platte-Anordnung mit Isolierstoffbrücke, auf der ein 5 mm langer Metallpartikel in Feldrichtung liegt. Als abschließendes Beispiel für äußere Teilentladungen befindet sich ein potenzialfreies, 5mm langes Metallpartikel auf einer Isolierstoffbrücke zwischen zwei Elektroden (Bild 3.10). Das gemessene Phasenwinkelhistogramm bei Einsetzbedingungen ist in Bild 3.11 dargestellt. Bild 3.11: Phasenwinkelhistogramm für die Platte-Platte-Anordnung mit Isolierstoffbrücke, auf der ein 5 mm langes Metallpartikel bei einer Einsetzspannung von 24 kv liegt. Die Teilentladungen treten um die Scheitelpunkte der Wechselspannung herum auf. Diese Phasenlage weist auf äußere Teilentladungen hin. Die Höhe der scheinbare Ladung ist vergleichbar mit den Werten des Einzeltropfens. Im Prinzip handelt es sich um zwei Spitze- Platte Anordnungen, die so geschaltet sind, dass sich kein Polaritätseffekt ausbilden kann. Im Gegensatz zur Spitze-Platte Anordnung treten die Teilentladungen nur in der betragsmäßig ansteigenden Flanke der Halbwellen auf. Dies hängt mit der Potenzialfreiheit des Metallpartikels zusammen. Nach einer Gasentladung ist das Partikel aufgeladen und es können erst in der folgenden Halbwelle entgegengesetzter Polarität wieder Teilentladungsimpulse entstehen. Zusammenfassung Äußere Teilentladungen können bei einer Vielzahl von hochspannungstechnischen Anordnungen auftreten und daher nahezu jedes Betriebsmittel oder jede Anlage in der elektrischen Energietechnik betreffen. Ein einfaches Hilfsmittel zur theoretischen Beschreibung der Teilentladungen liefern Ersatzschaltbilder. Ein tieferes Verständnis der Mechanismen kann allerdings erst durch die Betrachtung der physikalischen Vorgänge der Gasentladungsprozesse gewonnen werden. Messungen an typischen Anordnungen, die äußere Teilentladungen verursachen können, werden beispielhaft dargestellt und erläutert. 11

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