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Kriechstromfestigkeit
Aus Fotonexus.
Die Kriechstromfestigkeit kennzeichnet die Isolationsfestigkeit der Oberfläche (Kriechstrecke) von Isolierstoffen, insbesondere unter Einwirkung von Feuchtigkeit und Verunreinigungen.
Sie definiert den maximalen Kriechstrom, der sich unter genormten Prüfbedingungen (vorgegebene Spannung, Leitschichtmaterial) in einer definierten Prüfanordnung (Elektrodenabstand, Elektrodenform) einstellen darf.
Eine hohe Kriechstromfestigkeit bedeutet, dass messbare Ströme auf der Oberfläche des Prüfkörpers erst bei Anlegen einer entsprechend hohen Spannung entstehen.
In der Leiterplattenherstellung und bei deren Entwurf, wo die Abstände zwischen den Strukturelementen nur wenige 10 µm betragen können, ist eine hohe Kriechstromfestigkeit des Trägermaterials von großer Bedeutung.
Isolierstoffe zur Schutzisolation und bei Hochspannung müssen eine hohe Kriechstromfestigkeit besitzen, die Kriechstrecken (Abstand der spannungsführenden Teile entlang der Oberfläche des Isolierstoffes) dürfen bestimmte Werte nicht unterschreiten. Die Durchschlagsfestigkeit einer Kriechstrecke ist oft geringer als diejenige einer gleichlangen Luftstrecke, auch wenn der Isolierstoff selbst gut isoliert.
Die Kriechstromfestigkeit wird durch dessen Wasseraufnahmevermögen und das Verhalten des Isolierstoffes bei thermischer und ionisierender (Vorentladungen) Beanspruchung.
Die Kriechstromfestigkeit wird mit dem CTI-Wert (Comparative Tracking Index) angegeben. Er sagt aus, bis zu welcher Spannung das Basismaterial kein Tracking (Basismaterial wird unter Spannung leitfähig) zeigt, wenn 50 Tropfen einer genormten Elektrolytlösung aufgetropft werden. Gemessen wird auf der abgeätzten Oberfläche, wobei alle 30 Sekunden ein Tropfen zwischen zwei Platin- Elektroden fällt. Ausfallkriterium ist ein Kriechstrom von >0,5 A. Einzelheiten zum Messverfahren des CTI-Werts sind in der IEC 60112 geregelt.
Typische CTI-Werte:
PI-Systeme (rigid) ≥ 100
FR4 ≥ 175/250
BT-Systeme ≥ 175/250
CE-Systeme ≥ 175/250
FR4 Typ KF 400
PTFE-Systeme > 600
Die EN50124 stellt einen Zusammenhang zwischen Isolierstoffgruppen, und dem CTI-Wert her:
Isolierstoffgruppe I CTI > 600
Isolierstoffgruppe II 400 < CTI < 600
Isolierstoffgruppe IIIa 175 < CTI < 400 (FR4)
Isolierstoffgruppe IIIb 100 < CTI < 175
Siehe auch
Literatur
"Hochspannungstechnik", Skriptum des Institutes für Hochspannungstechnik und Systemmanagement; TU Graz; 2005; 125 Seiten ;
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