Untersuchung zur Ermittlung des Einflusses hoher Umgebungstemperaturen auf das Isoliervermögen fester Isolierstoffe
Masterarbeit, Bachelorarbeit
Motivation:
Aufgrund der steigenden Integration von erneuerbaren Energien und dem stetigen Fort-schritt von Wide-Band-Gap Halbleitern werden Isoliermaterialien zunehmend einer Kombination aus hohen elektrischen Feldern bei zeitgleich hohen Frequenzen ausge-setzt. Dies betrifft sowohl Bereiche der Hochspannungstechnik (Energiekabel, Kabel-muffen, elektr. Maschinen) als auch Bereiche der Leistungselektronik (Wechselrichter-module bspw. für Elektroautos und -flugzeuge oder Umrichterstationen).
Bisherige Untersuchungen haben gezeigt, dass sich die Isolierung bei solchen Belastungen deutlich erwärmen kann, wodurch die Materialien stärker beansprucht werden. Um zu überprüfen in welchem Maß sich die Isolierfähigkeit der Materialien durch eine zusätzliche Erwärmung ändern, sollen im Rahmen dieser Arbeit Durchschlagsversuche an verschiedenen Isoliermaterialien bei Umgebungstemperaturen zwischen 20 °C und 100 °C durchgeführt werden. Im Anschluss sind die Ergebnisse statistisch auszuwerten und physikalisch zu deuten.
Aufgabenstellung der Arbeit:
(1) Einarbeitung in folgende Themen:
• Durchschlagmechanismen fester Isolierstoffe und ihre Abhängigkeiten
• Durchführung von Durchschlagversuchen unter konstanten Bedingungen
(2) Erstellung eines geeigneten Prüfplans bei geeigneter Methodik
(3) Fertigstellung eines Prüfgefäßes,welches bei Temperaturen bis 100°C eingesetzt werden kann
(4) Durchführung von Durchschlagversuchen an zwei Isolierstoffen unter Verwendung verschiedener Umgebungstemperaturen
Voraussetzungen:
✓ Motivation, sich notwendiges Hintergrundwissen selbstständig anzueignen
✓ Interesse und Spaß an theoretischen und praktischen Problemstellungen
✓ Selbstständige und strukturierte Arbeitsweise
✓ Fähigkeit zur Zusammenarbeit mit WiMi’s und Werkstattpersonal
