Silicon-Gel-Compound für die Nichtlinear-Resistive Feldsteuerung – zur Technischen Anwendung und Auslegung des Isoliersystems

Abstract:
In dieser Veröffentlichung wird ein Überblick über den Stand des Wissens und aktuelle Entwicklungen von Compounds aus Silicongel mit nichtlinear resistiven Additiven gegeben. Solche Additive ändern in Abhängigkeit der aufgebrachten elektrischen Feldstärke ihre elektrische Leitfähigkeit. Sie können damit sowohl isolierende als auch feldsteuernde Aufgaben erfüllen. Der Aufbau der bisher verwendeten Additive und deren Weiterentwicklung wird detailliert beschrieben. Diese bestehen im Wesentlichen aus einem sphärischen Substrat mit einer Titandioxid-Beschichtung und Niob Dotierung. Die nichtlinear resistiven Eigenschaften können durch geeignete Variation der Dotierungs- und Prozessparameter bei der Herstellung für die jeweilige Anwendung optimiert werden. Am Beispiel eines Anwendungsfalls wird mittels elektrischer Feldberechnung die Wirkungsweise genauer dargelegt. Es wird gezeigt, dass dieses Compound, je nach Belastung, eine einzigartige Kombination aus refraktiver und resistiver Feldsteuerung aufweist.