Elektrische Beanspruchungen

Die Ermittlung elektrischer Feldstärken hat grundlegende Bedeutung für die Quantifizierung und Beherrschung hochspannungstechnischer Belastungen. Zunächst werden deshalb die theoretischen Beziehungen zur Beschreibung elektrischer Felder zusammengefasst. Die weiteren Abschnitte beschreiben, dass sich unterschiedliche technische Beanspruchungen durch hohe Gleich-, Wechsel- und Stoßspannungenin der Ausbildung unterschiedlicher Felder äußern. Stationäre und quasistationäre (langsam veränderliche) Felder können für einfache Anordnungen durch analytische Methoden berechnet oder abgeschätzt werden. Dabei wird zwischen einfachen Isoliersystemen aus einem einzigen homogenen Dielektrikum und Isoliersystemen mit mehreren geschichteten Dielektrika unterschieden. Hierbei ergeben sich grundsätzliche Unterschiede für quasistationäre Felder bei Wechsel- und Stoßspannung und für den stationären Gleichspannungsfall. Zur Reduzierung elektrischer Belastungen können sogenannte Feldsteuermaßnahmen eingesetzt werden. Für komplexe Isoliersysteme, die sich nicht durch einfache, analytisch berechenbare Geometrien annähern lassen, ist eine numerische Berechnung erforderlich. Schnellveränderliche Vorgänge, z.B. Wanderwellenvorgänge auf Leitungen erfordern eine gesonderte Betrachtung.