Elektrische Eigenschaften

GE-Folien bieten ausgezeichnete elektrische Isoliereigenschaften. Hersteller nutzen die hohe Durchschlagfestigkeit, die guten Isolations- und Lichtbogenwiderstände sowie die konstanten Verlustfaktoren dieser Materialien für eine Vielzahl elektrotechnischer und elektronischer Komponenten.

Durchschlagfestigkeit

GE-Folien sind äußerst widerstandsfähig gegen Durchschlag bei hoher elektrischer Spannung. Dabei ist die effektive Durchschlagfestigkeit abhängig von der Foliendicke; siehe Tabelle 11. Alle Folien erzielen bei gleicher Dicke vergleichbare Werte, und dies nahezu unbeeinflußt von Feuchtigkeit und thermischer Alterung. Als Richtwert
für die maximale Hochspannungsfestigkeit gilt die Durchschlagfestigkeit (kV/mm) multipliziert mit der Foliendicke (mm).

Bild 3: Durchschlagfestigkeit als Funktion der Foliendicke

dielectric strength as a function of the film thickness

Tabelle 11: Durchschlagfestigkeit (kV/mm) nach ASTM D149

dielectric strength according to ASTM D149

Dielektrizitätskonstante

Für alle Lexan® Folien liegt die Dielektrizitätskonstante bei 60 Hz und 0°C bis 120°C im Bereich zwischen etwa 2,95 bis 3,05. Auch durch Wasseraufnahme bis Sättigung
wird dieser Wert nicht erkennbar beeinflußt.

Bild 4:

Electrical properties of the Lexan films

Verlustfaktor

Der Verlustfaktor (oder Tangens des Verlustwinkels zwischen angelegter
Spannung und resultierender Stromwelle) ist für alle Lexan® Folien nahezu gleich. Zwischen Raumtemperatur und 100°C beträgt er etwa 0,001 (0,1%), steigt dann bis 140°C allmählich auf 0,002 und jenseits von 150°C sehr steil. Die Auswirkung der Frequenz auf den Verlustfaktor illustriert Diagramm 6.

Diagramm 5: Verlustfaktor von Lexan® in Abhängigkeit von der Temperatur bei 60 Hz

Dissipation factor of Lexan® in dependency of the temperature at 60Hz

Durchgangs- und Oberflächenwiderstand

Lexan® Folien zeigen sich sowohl gegen Ströme entlang ihrer Oberfläche
als auch gegen Stromdurchgang äußerst widerstandsfähig. Dies gilt für Gleich- und Wechselstrom. Wasseraufnahme bis Sättigung und typische Wärmealterung haben nur einen vernachlässigbaren Einfluß auf diese beiden Eigenschaften.
Consequences of the temperature to the volume resistivity of Lexan®

Diagramm 7: Auswirkung der Temperatur auf den Durchgangswiderstand von Lexan®

Lichtbogenwiderstand von Lexan-Folien

Die Widerstandsfähigkeit von Folienoberflächen gegen den Einfluß von Hochstromlichtbögen schwankt je nach Folientyp: Qualitäten ohne Flammschutzausrüstung, wie Lexan® 8010, sind im allgemeinen widerstandsfähiger als solche mit Flammschutzausrüstung.

Bild 7:

Electrical properties of the Lexan films

Leistungseinstufungen (PLC) nach UL746A

Die ”Performance Level Categories” der Underwriters’ Laboratories definieren Leistungsbereiche für unterschiedliche elektrische Eigenschaften, ”die auf mittleren
Prüfwerten basieren (und bewußt keine exakten numerischen Resultate aufführen), um den Eindruck übermäßiger Präzision oder Tendenzen zu vermeiden.”
Die PLCs nach UL und/oder ASTM sind auch auf den ”Gelben Karten” der UL registriert. Tabelle 12 nennt die Einstufungen für GE-Folien; Tabellen 13 bis 17
erläutern die einzelnen PLCs.

Tabelle 13:

Tracking resistance index

Tabelle 14:

High voltage creepage

Tabelle 15:

Heavy current arc test

Tabelle 16:

Glow wire test

Tabelle 17:

Arc resistance