Entwickeln Sie Komponenten für die E-Mobilität, die Medizintechnik oder die industrielle Leistungselektronik? Stehen Sie vor der Herausforderung, die Zuverlässigkeit und Lebensdauer Ihrer Isolierstoffe unter extremen elektrischen Belastungen zu garantieren? Ein Datenblatt allein gibt Ihnen hier keine Sicherheit.
Wir haben uns darauf spezialisiert, genau diese kritischen Fragen zu beantworten. Wir wissen, dass die wahren Belastungen oft in kurzen, energiereichen und repetitiven Impulsen liegen, die nur wenige Nanosekunden andauern. In diesem Beitrag zeigen wir Ihnen, wie wir mit modernster Technik die Grenzen Ihrer Materialien ausloten und Ihnen die Datengrundlage für sichere und langlebige Produkte liefern.
Die Realität im Labor – Warum wir Ihre Bauteile an die Grenzen bringen
Um die wahre Leistungsfähigkeit eines Isolierstoffes zu verstehen, muss man die Bedingungen schaffen, denen er im härtesten Praxiseinsatz ausgesetzt sein wird. Standard-Prüfgeräte scheitern oft daran, die schnellen und hochenergetischen Schaltflanken moderner Leistungselektronik (z.B. aus SiC- oder GaN-Halbleitern) nachzubilden.
Deshalb setzen wir auf maßgeschneiderte Hochspannungs-Pulsgeneratoren, wie zum Beispiel Ultrakaskoden-Schaltungen. Diese Technologie ermöglicht es uns, durch die Serienschaltung ultraschneller Halbleiter Spannungen von vielen Kilovolt innerhalb von Nanosekunden zu schalten.
Was das für Sie bedeutet: Wir prüfen Isolierstoffe unter deutlich härteren Bedingungen als im Normalbetrieb. So stellen wir sicher, dass Ihre Materialien nicht nur im Labor, sondern auch in der Praxis zuverlässig funktionieren.
Präzision in der Spannungs- und Strommessung
Ein schneller Impuls ist nutzlos, wenn man die Schaltzeit nicht korrekt messen kann. Im Nanosekunden-Bereich können Standardmessungen irreführend sein und ein falsches Gefühl von Sicherheit vermitteln. Wenn das Ganze nun im Hochspannungsbereich betrachtet wird, ist die Anzahl der möglichen Messmittel sehr stark begrenzt.
Die Spannungsmessung – Jedes Volt zählt
Die Erfassung einer steilen 20-kV-Flanke erfordert mehr als nur Widerstandsteiler. Wir verwenden frequenzkompensierte Hochspannungs-Tastköpfe, sowie eigens designte Hochspannungsteiler mit hohen Bandbreiten. Diese garantieren ein konstantes Teilerverhältnis über einen breiten Frequenzbereich. So erfassen wir die richtige Impulsform und Schwingvorgänge, die bei einfacheren Messaufbauten verborgen bleiben und die Lebensdauer Ihrer Isolation schleichend reduzieren.
Die Strommessung – Den Fluss intelligent verfolgen
Die Anforderungen steigen, wenn es um die Strommessung bei Impulsbelastung geht. Je nach Anforderung wählen wir das optimale Messwerkzeug für die Aufgabe:
- Messshunts: Koaxialshunts, Ultra Fast Current Shunts (UFCS)
Wenn höchste Präzision und höchste Bandbreite im GHz-Bereich für eine detaillierte wissenschaftliche Analyse gefordert sind, setzen wir auf niederinduktive Widerstände. - Rogowski-Spulen: Für die sichere Erfassung hoher Impulsströme in komplexen Geometrien, in welchen Isolierung und die Vermeidung von Sättigung entscheidend sind, setzen wir auf eine induktive Messung.
- Hochfrequenz-Stromwandler (HFCT): Diese spezialisierten Wandler sind eines unserer Messinstrumente für die Detektion und Analyse von Teilentladungen (kurz TE). HFCTs ermöglichen es uns, selbst kleinste, hochfrequente Stromimpulse zu erfassen, die auf beginnende Schädigungen im Isolierstoff hindeuten. Sie sind unerlässlich, um das „erste Anzeichen“ einer Degradation zu erkennen, lange bevor ein Totalausfall droht.
Durch die Auswahl des richtigen Messinstruments für jede spezifische Aufgabe stellen wir sicher, dass unsere Analyse auf validen, unverfälschten Daten basiert.
Von Daten zu Entscheidungen – Ihre Sicherheit in Zahlen
Genaue 
und 
Kurven sind erst der Anfang. Die eigentliche Stärke der CRW Engineering liegt in der Analyse und Interpretation dieser Daten. Wir wandeln Rohdaten in handfeste Erkenntnisse für Sie um:
- Leistungsanalyse: Durch die Berechnung der Bemessungsleistung
identifizieren wir die Energiebelastung, die Ihr Material während eines Impulses aushalten muss. - Degradationsanalyse: Wir erkennen Phänomene wie Teilentladungen, angelehnt an die IEC60270 oder Isolationsschwächungen, die auf eine beginnende Materialermüdung hinweisen.
- Lebensdauerbestimmung: Mit den gewonnenen Daten können wir präzise Lebensdauerkurven (z.B. Spannungs-Zeit-Kennlinien nach dem Inverse Power Law) für Ihr Isoliersystem erstellen. Dies gibt Ihnen die notwendige Sicherheit, um die Zuverlässigkeit Ihrer Produkte zu garantieren und Anspruchsvolle Normen wie die bspw. die IEC60505 zu erfüllen.
- Durchschlagsuntersuchungen: Unter definierten sinus- oder impulsförmigen Spannungen provozieren wir gezielt Durchschläge, um Schwachstellen im Isoliermaterial sichtbar zu machen. Diese können beispielsweise intrinsisch, thermisch oder alterungsbedingt auftreten. Die Analyse der Durchschlagsspannung liefert wertvolle Hinweise zur gezielten Verbesserung und Auslegung Ihrer Isolationssysteme.
Ihr Vorteil ist unsere Expertise
Überlassen Sie die Zuverlässigkeit Ihrer Hochspannungskomponenten nicht dem Zufall. CRW Engineering bietet Ihnen fortschrittliche Prüfverfahren und tiefgehende Analysen, um sicherzustellen, dass Ihre Materialien und Bauteile selbst unter schwierigen Bedingungen fehlerfrei funktionieren. Kontaktieren Sie uns noch heute!