7 Geschichtete Dielektrika - Fachgebiet Hochspannungstechnik
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7 GESCHICHTETE DIELEKTRIKA Seite 12<br />
7.5 Zylindrisch geschichtetes Dielektrikum<br />
Zylindrisch geschichtete <strong>Dielektrika</strong> stellen insofern eine Besonderheit dar, als<br />
sich mit ihnen, im Gegensatz zu ebenen Schichtungen, eine Vergleichmäßigung der<br />
elektrischen Feldbeanspruchung der Isolieranordnung erreichen lässt. Von Vorteil ist<br />
dabei weiterhin, dass keinerlei tangentiale Beanspruchungen, sondern nur solche in<br />
Richtung der Flächennormalen auftreten. Am Beispiel eines mit zwei geschichteten<br />
Isoliermaterialien unterschiedlicher relativer Dielektrizitätszahlen aufgebauten Kabels<br />
(s. Bild) werden die Verhältnisse erläutert.<br />
Aufgrund der ausschließlich flächensenkrechten Beanspruchung gilt:<br />
Mit<br />
D1(r1) = D2(r1) und damit<br />
ε0·εr1·E1(r1) = ε0·εr2·E2(r1).<br />
U1<br />
E1( r1)<br />
=<br />
r1<br />
r1<br />
⋅ln<br />
r<br />
folgt daraus:<br />
Zur Berechnung des Feldverlaufs in einem Hochspannungskabel<br />
0<br />
E ( r)<br />
2<br />
und 2 1 =<br />
r2<br />
r1<br />
⋅ln<br />
r1<br />
<strong>Fachgebiet</strong> <strong>Hochspannungstechnik</strong> <strong>Hochspannungstechnik</strong><br />
Prof. Dr.-Ing. Volker Hinrichsen WS 09/10 + SS 10<br />
U<br />
(s. Kapitel 6)