Die Untersuchungen wurden in Kooperation mit 
durchgeführt.
Teilentladungen in gasisolierten Schaltanlagen (GIS)
Gasisolierte Schaltanlagen (GIS) gelten aufgrund ihrer hohen Zuverlässigkeit und langen Betriebserfahrung in Wechselspannungsnetzen als wesentliche Komponenten der Energieversorgung. Daher wird diese bewährte Technik zukünftig bei Hochspannungsgleichstromübertragungen (HGÜ) eingesetzt. Das Isolationsverhalten von gasförmigen Medien in koaxialen Elektrodenanordnungen unter Gleichspannungsbeanspruchung unterscheidet sich jedoch wesentlich vom Verhalten bei Wechselspannung. Der zuverlässige Einsatz elektrischer Betriebsmittel der Hochspannungstechnik setzt ein dauerhaft beständiges Isolationssystem voraus. Teilentladungen (TE) führen zum lokalen Zusammenbrechen eines kleinen Teils der Isolationsstrecke über einen kurzen Zeitraum.
Springen von Lamellapartikeln
In GIS werden TE vor allem durch freibewegliche Metallpartikel verursacht, die während der Fertigung, der Montage aber auch während des Betriebs (z.B. durch mechanischen Abrieb bei Schalthandlungen) in die Anlage gelangen. Die Feldstärke, bei der das Partikel abhebt und zwischen Kathode und Anode springt, hängt von dessen geometrischer Form und seiner Masse ab.
Springen eines Lamellapartikels:
Fireflybewegungen
Neben der Bewegung von einer Elektrode zur anderen, können weitere Bewegungsformen, wie beispielsweise das sogenannte Firefly auftreten. Bei Firefly bewegt sich das Partikel mit oszillierenden Sprüngen in kleinem Abstand vorzugsweise an der negativen Elektrode und emittiert Licht und TE-Impulse. Die dabei emittierten TE-Signale können mittels konventioneller (gemäß IEC 60270) und unkonventioneller TE-Messtechnik (optisch, akustisch und Ultrahochfrequenz (UHF)-Messtechnik) detektiert werden. Der Übergang zwischen den einzelnen Bewegungsarten ist fließend und wird im Wesentlichen von der Höhe und Polarität der angelegten Gleichspannung, sowie der Geometrie und Masse des Partikels bestimmt.
Fireflybewegung eines Zylinderpartikels:
Gasdurchschläge
Bei sehr hohen Feldstärken können partikelverursachte Gasdurchschläge auftreten, die dem Betriebsmittel erheblichen Schaden zufügen können. Im Labor des Institutes werden die Partikelbewegungen mit einer Hochgeschwindigkeitskamera aufgezeichnet und den charakteristischen TE-Impulsfolgen zugeordnet.
Gasdurchschlag gezündet durch ein Spiralpartikel:
Weiterführende Literatur kann unter den nachfolgend aufgeführten Links eingesehen werden:
https://www.researchgate.net/publication/349718657_Dielektrische_Prufung_von_HGU-GIS