Einfluss von Konditionierungseffekten auf die Durchschlagsspannung von Elektrodenanor- dungen in N2/O2 Gemischen unter Stoßspan- nungsbeanspruchungen
Masterarbeit, Bachelorarbeit
Motivation:
N2/O2-Mischungen werden sowohl bei Umgebungsdruck als auch verdichtet z.B. in gasisolierten Schaltanlagen und Pressgaskondensatoren als Isoliermedium eingesetzt. Bei einer Überschreitung der Durchschlagsspannung können sich jedoch leitfähige Plasmakanäle ausbilden, welche potenziell zur Zerstörung des Equipments führen. Da das Auftreten solcher Gasentladungen, insbesondere unter Stoßspannung einer stochastischen Streuung unterliegt sind für die Untersuchung dieser Phänomene eine große Anzahl an Versuchen notwendig
Diese wiederholte Beanspruchung führt aufgrund der hohen Temperaturen der Plasmakanäle (2.000 bis 10.000 K) zu einer Erosion der Elektrodenoberfläche am Fußpunkt der Entladung. Diese Veränderung der Oberflächenstruktur nimmt wiederum Einfluss auf die statistische Streuung und die Durchschlagsspannung der Versuche. Dies begrenzt die Anzahl der Versuche, welche mit einer Elektrodenanordnung durchgeführt werden können.
Aufgabenstellung der Arbeit:
Ziel dieser Arbeit ist es den Einfluss der Erosion der Elektrodenoberfläche auf das Verhalten der Durchschlagsspannung, sowie den Einfluss von verschiede-nen Versuchsparametern auf die Erosion zu untersuchen. Hierzu zählen beispielsweise das Elektrodenmaterial, die Oberflächenqualität, der Gasdruck oder auch die Energie des Stoßspannungsgenerators.
Anhand dieser Untersuchungen sollen Grenzwerte für die maximale Erosion der Elektrodenoberfläche festgelegt werden, welche beispielsweise auf der im Fußpunkt umgesetzten thermischen Energie beruhen. Hierfür sollen die folgenden Aufgabenpakete bearbeitet werden:
1. Literaturrecherche zum Einfluss der Erosion auf den Durchschlag und zum Einfluss auf die Erosion.
2. Identifikation von Einflussparametern und Festlegung von Versuchsparametern.
3. Planung und Durchführung von Versuchsreihen.
4. Auswertung der Versuche und Festlegung von Grenzwerten.
