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By Andreas Küchler
Dieses Buch bietet eine geschlossene Darstellung von den theoretischen Grundlagen über die modernen Technologien bis zu den praktischen Anwendungen der Hochspannungstechnik. Die Gliederung orientiert sich an den Fragestellungen der beruflichen Praxis. Aufgabe der Hochspannungstechnik ist die Beherrschung hoher elektrischer Feldstärken in allen technischen Anwendungen. Die moderne Hochspannungstechnik ist damit nicht nur eine Schlüsseltechnologie für die sichere, wirtschaftliche, verlustarme und umweltfreundliche Energieversorgung. Den gewandelten Anforderungen entsprechend wurden besonders die Abschnitte zu Isolierstoffen, Meßtechnik und Diagnose erneuert, das Buch gründlich bearbeitet, um dem weiten Spektrum der Anwendungen (z. B. auch die Medizintechnik, die Lasertechnik, die Fertigungstechnik) gerecht zu werden. Auch die elektromagnetische Verträglichkeit und Anwendungen in der physikalischen Forschung wurden dabei berücksichtigt. Neuere Literaturquellen wurden dafür aufgenommen, aktuelle Themen wie die elektrische Diagnostik, die Zustandsbewertung sowie die Werterhaltung elektrischer Betriebsmittel und die Isolation für die Hochspannungsgleichstromübertragung besonders beachtet.
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Das Feld der leitenden Kugel im freien Raum geht für den Grenzfall eines verschwindend kleinen Radius R → 0 in das Feld einer „Punktladung“ über. 5) von Bedeutung. 3 Statische, stationäre und quasistationäre Felder in homogenen Dielektrika Je kleiner der Krümmungsradius R der Elektrode ist, desto höher wird die elektrische Randfeldstärke, Gl. 3-8). In der Hochspannungstechnik müssen deshalb scharfe Kanten (mit kleinen Radien) vermieden werden, um die Durchschlagsfeldstärke des isolierenden Mediums nicht zu überschreiten.
4-3)). h. der „Stromkreis“ wird durch den antiparallelen Verschiebungsstrom −∂D/∂t·dA geschlossen. 1-19) und (-20) folgt daraus die Differentialgleichung für die Abnahme der elektrischen Feldstärke E(t): κ·E(t) = − ε·∂E/∂t Als Lösung ergibt sich eine exponentielle Feldabnahme mit der Zeitkonstanten τe = ε/κ. Wenn die für die Feldänderungen maßgeblichen Zeiten wesentlich kleiner sind als τe, kann von einem dielektrischen Verschiebungsfeld ausgegangen werden: T/4 << τe = ε/κ Ta << τe = ε/κ bzw. 1-40) Kunststoff ε d1 1 κ1 Papier d2 ε 2 κ2 Felder, die sich im Vergleich zur Eigenentladung des Dielektrikums sehr langsam verändern, können als Strömungsfelder betrachtet werden, für die die Leitfähigkeiten maßgeblich sind: T/4 >> τe = ε/κ bzw.
Eine Stromdichte J, die der Feldstärke E proportional ist. Gl. 120) berücksichtigt die Entstehung einer Leitungsstromdichte durch den Faktor κ (Leitfähigkeit). Gl. 1-20) ist die Grundlage aller hochspannungstechnischen Feldberechnungen für Isoliersysteme, die mit Gleichspannung beansprucht werden. 4 Einteilung der Felder Je nach Änderungsgeschwindigkeit der Feldgrößen können die Maxwellschen Gleichungen vereinfacht werden. Dabei haben sich drei Kategorien bewährt [394]: 1. Statische und stationäre Felder (Kap.