Bedeutung der Kriechstromfestigkeit von Isolierstoffen für Entwickler

Bereits vor der Hochvolttechnik im Rahmen der E-Mobility war die Beständigkeit von Isolierwerkstoffen gegenüber Kriechströmen in der Solarindustrie ein wichtiger Kennwert. Nun, mit Kreisspannungen bis zu 1000 VDC oder AC mit Frequenzen weit über 30 kHz in Traktionsantrieben gerät dieser Kennwert wieder stärker in den Fokus. Denn der CTI-Wert sagt etwas darüber aus, wie widerstandsfähig der Kunststoff unter Spannung gegenüber Umwelteinflüssen ist.

Belastungsarten für Isolationswerkstoffe

Wie jedes Bauteil in Anwendung unterliegen auch elektrische Isolationen einer Alterung. Verschiedene Mechanismen beschleunigen diesen Vorgang und müssen je nach geforderter Betriebssicherheit berücksichtigt werden.

Kriechstrom, Teilentladung und frequenzinduzierte Materialermüdung kurz erklärt

In modernen Elektrofahrzeugen werden elektrische Hochvoltsysteme eingesetzt, die in der Vergangenheit kaum eine Rolle in der Elektrotechnik spielten. Sie bergen Gefahren, die bislang nicht so sehr untersucht wurden und bewusst waren. Die CMC Klebetechnik fokussiert auf diese Risiken und stellt moderne, leistungsfähige Isolationsfolien zur Verfügung.

Grundlagen der Materialeignung für elektrische Isolationen nach IEC 60664

Für Isolationsmaterialien in Niederspannungsanwendungen gelten bestimmte Regeln. Diese sind in Normen festgelegt. Die maßgebende Grundnorm ist die IEC 60664, in der für Spannungen bis 1000VAC/1500VDC und Nennfrequenzen bis 30 kHz Mindestanforderungen festgelegt sind.

Teilentladungen (PD) im Isolationsaufbau

In der Norm DIN EN 62631-3-2 steht zu der Messung der Oberflächenwiderstände folgender bedeutsame Satz in Bezug auf die Mess-Spannung: "Teilentladungen können zu fehlerhaften Messungen führen, wenn eine spezifische Einsetzspannung überschritten wird. In Luft (unter Normbedingungen) treten unterhalb von 340 V keine Teilentladung auf." Im Umkehrschluss bedeutet das jedoch, dass über Spannungen von 340V Teilentladungen entstehen können.

Versagensgründe für Isolation

Welche Mechanismen bewirken eine Verschlechterung der Isolations-wirkung. Die Durchschlagspannung in Datenblättern gibt dem Ingenieur an, bei welcher Spannung ein Isolationsmaterial versagt.

Sichere Trennung und Isolationsklassen

Sichere Trennung bedeutet ein konsequenter Schutz des Verwenders einer elektrischen Einrichtung vor elektrischem Schlag. Dabei sind etliche Rahmenbedingungen zu beachten, die sich aufgrund der technologischen Entwicklungen permanent verschärfen.

Sicherheit unter allen Bedingungen

Während der Betriebsdauer eines elektrischen Gerätes wird das isolierende Material den verschiedensten Belastungen ausgesetzt. Welchen Einfluss haben diese auf die Zuverlässigkeit des Gerätes? Wie lange ist ein sicherer Betrieb möglich?