Die Hochspannungstechnik ist die essentielle Voraussetzung für die Übertragung und Verteilung großer Mengen Energie. Dabei müssen hohe elektrische Feldstärken beherrscht werden. Die Übertragung wäre ohne die Hochspannungstechnik weder wirtschaftlich noch technisch machbar.
In internationalen Normen spricht man von Hochspannung ab Spannungen von 1kV, für die Energieversorger in Deutschland beschränkt sich die Hochspannung jedoch auf 110kV darunter spricht man von Nieder- (bis 1kV) und Mittelspannung (1 bis 20kV) und darüber von Höchstspannung (220 und 380kV).
Die Vorlesung Hochspannungstechnik gibt die Grundlage für einen in der „Welt der Hochspannungstechnik“ arbeitenden Ingenieur, diese umfasst nicht nur die Energieübertragung sondern auch andere technische Bereiche wie Röntgengeräte, Laser, Hochleistungslichtquellen, Senderöhren, Kopiergeräte, Elektrofilter, Nierensteinzertrümmerer, Spannungsversorgung von Satelliten und viele mehr.
Die Vorlesung findet über zwei Semester statt und umfasst folgende Themen im Einzelnen:
Erster Teil der Vorlesung (Wintersemester):
- Elektrische Potentialfelder, Maxwellsche Gleichungen
- Berechnung statischer und quasistatischer elektrischer Felder
- Ersatzladungsverfahren, Differenzenverfahren, Finite-Elemente Methode, Monte-Carlo-Verfahren
- Graphische Feldermittlung, Verfahren zur Messung elektrischer Felder, Feldenergie und Feldkräfte
- Polarisation, Grenzflächen, Einschlüsse
- Gleich- und Wechselspannung am unvollkommenen Dielektrikum
- Frequenz- und Temperaturabhängigkeit des Verlustfaktors
Zweiter Teil der Vorlesung (Sommersemester):
- Erzeugung hoher Gleich-, Wechsel- und Stoßspannungen sowie hoher Stoßströme für Prüfzwecke und die Fusionsforschung
- Gasentladungsarten, Gaselektronik, Energieniveauschema
- Selbständige und unselbständige Entladungen, Townsend Mechanismus, Streamermechanismus
- Ähnlichkeitsgesetze, Paschengesetz
- Glimmentladungen, Funken, Lichtbögen, Teilentladungen
- Durchschlag flüssiger und fester Isolierstoffe, Statistik des elektrischen Durchschlags, Isolationskoordination
- Entstehung von Überspannungen, Leitungsgleichung, Wanderwellentheorie
