Entladungseffekte

Entladungseffekte beschreiben die Folgeerscheinungen elektrischer Entladungen in elektrischen Systemen, Bauteilen oder Medien. Sie können spontane oder durch äußere Störgrößen ausgelöste Prozesse umfassen und treten in Gasen, Flüssigkeiten, Feststoffen sowie im Vakuum auf. Typische Anwendungsfelder sind die Hochspannungstechnik, Elektronik und die Elektrochemie.

Zu den wichtigsten Entladungsformen gehören Koronaentladung, Partialentladungen in Hüll- oder Isolationsmaterialien, Oberflächenentladung in kontaminiertem oder beschädigtem Dielektrikum sowie der Lichtbogen, also die Bildung eines leitfähigen Plasmas. In Vakuum und Gasen können Feldemission, Funkenbildung oder Materialversprödung auftreten. Die Entladungen führen zu Energieeintrag, chemischen Reaktionen, Temperaturanstieg und mechanischer Belastung, was langfristig die Funktionalität von Bauteilen beeinträchtigen kann.

Aus Entladungseffekten entstehen Alterungsprozesse von Isolatoren, Materialerosion, Leckströme und Veränderungen von Dielektrizitätswerten. Gleichzeitig werden Entladungen in der Plasma- oder Oberflächentechnik auch bewusst genutzt, etwa zur Oberflächenmodifikation, Abtragung oder Herstellung nanoskopischer Strukturen. In der Diagnostik dienen Entladungsaktivitäten zudem als Indikator für den Zustand der Isolation.

Minderungsmaßnahmen umfassen eine sachgerechte Geometrie von Leitungen, sauber gehaltene Oberflächen, Feuchtigkeits- und Staubkontrolle, geeignete Schutzmaterialien sowie die Vermeidung scharfer Kanten. Überspannungsschutz, regelmäßige Inspektion und spezialisierte Prüfungen, wie die Messung von Partialentladungen, unterstützen die Früherkennung von Schäden.