Experimentelle Untersuchungen und Modellbildung zum Electrical Treeing in Polymeren

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In den letzten Jahrzehnten wurden zahlreiche Untersuchungen zum Electrical Treeing in polymeren Isolierstoffen durchgeführt. Dennoch sind die physikalischen Abläufe noch nicht vollständig verstanden. Im Rahmen dieser Arbeit ist geplant, basierend auf Voruntersuchungen mit russischen Wissenschaftlern der Universität Tomsk, ein Simulationsmodell für das Electrical Treeing weiterzuentwickeln und anhand von Messungen zu verifiziren. Das mathematisch-physikalische Modell ermöglicht die Simulation des Tree-Wachstums in den drei Raumrichtungen und gleichzeitig der damit verbundenen Teilentladungsaktivität in einer Spitze-Platte-Anordnung. Die Simulationsergebnisse können direkt mit den Ergebnissen aus Versuchen wie z.B. Bildern und Teilentladungsmatrizen und daraus abgeleiteten Parametern, wie beispielsweise die fraktale Dimension, verglichen werden. Durch die Angleichung von Simulations- und Versuchsergebnissen lassen sich die Modellparameter stoffabhängig festlegen. Durch den Synergieeeffekt, den die direkte Vergleichsmöglichkeit zwischen simulierte und gemessenen Ergebnissen bietet, können im Versuch qualitativ erkannte Phänomene durch die Simulation leicht quantifiziert werden. Die Kooperation mit den russischen Wissenschaftlern verspricht dank deren Kompetenz auf dem Gebiet der Modellierung mit Fraktalen einen raschen Fortschritt des Verständnisses über den Treeing-Prozeß und die damit verbundenen Teilentladungen.