2.16 Treten Gleitstielbüschelentladungen nur bei isolierenden Beschichtungen leitfähiger oder ableitfähiger Oberflächen auf?
Gleitstielbüschelentladungen können auch an isolierenden Folien auftreten, die sich frei im Raum befinden.
Die wesentlichen Voraussetzungen für das Auftreten von Gleitstielbüschelentladungen sind:
- Material mit hohem elektrischen Durchgangswiderstand
- Material von hoher dielektrischer Festigkeit (hoher Durchschlagsspannung > 4 kV)
- Vorhandensein eines stark ladungserzeugenden Prozesses
- Ausbildung einer hohen Oberflächenladungsdichte (> 2,5·10-4 C/m2) auf beiden Seiten mit entgegengesetztem Vorzeichen.
Gleitstielbüschelentladungen an isolierenden Beschichtungen auf geerdeter leitfähiger Unterlage:
Im Fall einer isolierenden Beschichtung auf einer leitfähigen oder ableitfähigen Unterlage wird die Unterlage simultan zum Aufladungsprozess der Beschichtung über Influenz mit Ladungen des entgegengesetzten Vorzeichens aufgeladen. Auf diese Art entsteht die für Gleitstielbüschelentladungen erforderliche Ladungsdoppelschicht hoher Oberflächenladungsdichte.
Die Auslösung einer Gleitstielbüschelentladung erfolgt entweder durch elektrischen Durchschlag der Beschichtung oder durch Annäherung einer geerdeten Elektrode (z. B. Person) von außen. In beiden Fällen entsteht ein Kurzschluss zwischen der Beschichtung und der leitfähigen oder ableitfähigen Unterlage.
Gleitstielbüschelentladungen an isolierenden Beschichtungen ohne leitfähige Unterlage:
Im Fall einer sich frei im Raum befindlichen isolierenden Folie baut sich bei Aufladung einer Oberfläche („Vorderseite“) nicht zeitgleich eine entgegengesetzt geladene Ladungsschicht auf der gegenüberliegenden zweiten Oberfläche („Rückseite“) auf. Je nach Verlauf und Stärke des elektrischen Feldes ausgehend von den Ladungen auf der Vorderseite werden jedoch Ladungen (Ionen, Elektronen, feine Staubpartikel, etc.) entgegengesetzten Vorzeichens zur Rückseite angezogen. Bei fortlaufender Aufladung der Vorderseite wird so eine Ladungsdoppelschicht hoher Oberflächenladungsdichte über die frei tragende Folie aufgebaut.
Die Auslösung einer Gleitstielbüschelentladung erfolgt wie oben beschrieben entweder durch Durchschlag der Folie oder durch einen elektrischen Kurzschluss zwischen Vorder- und Rückseite mittels Elektrode.
