Zusammenfassung
Isolatoren, die für Starkstromleitungen im Freien verwendet werden sollen, müssen von dem Standpunkt aus beurteilt werden, daß der eine Pol an der Stütze, der andere an der Halsnut liegt. Denn wenn auch unter gewöhnlichen Betriebsverhältnissen bei Einphasenstrom auf jeden Isolator nur die halbe Spannung, und bei Dreiphasenstrom nur die Sternspannung (der 1,73 te Teil der Netzspannung) entfällt, so muß doch gefordert werden, daß jeder Isolator die volle Netzspannung auch dann noch aushält, wenn auf irgendeine Weise eine Leitung vollen Erdschluß bekommt.
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Referenzen
Wenn hier und im folgenden davon gesprochen wird, daß die Entladungen von der einen Elektrode ausgehen, so ist das nicht so zu verstehen, als ob die Elektrizität nur aus einer entstände. Sie geht von beiden aus. Insbesondere besteht bei Wechselstrom in dieser Hinsicht kein Unterschied, weil in jeder Periode die Polarität zweimal wechselt. Ein Unterschied zwischen den Elektroden ergibt sich nur aus ihrer Form und der an ihrer Oberfläche herrschenden elektrischen Kraft. Wo diese am größten ist, dort treten zuerst Entladungen auf, und das wird in der Redeweise schlechthin so ausgedrückt, daß man sagt, die Entladungen gehen von der Elektrode aus, wo sie zuerst sichtbar werden.
Der Maßstab für Abb. 40 ist etwa dreimal so groß wie für Abb. 41.
Man erkennt aus diesen beiden Abbildungen, daß der Lichtbogen bei der letzteren stärker war als bei der ersteren. Das hat seinen Grund nicht nur in der Höhe der Spannung, sondern auch darin, daß der Lichtbogen auf dem nassen Rande des Zwischendaches einen Stützpunkt findet, so daß er hier einen kleineren Widerstand zu überwinden hat als bei Abb. 42.
In Abb. 42 kann man an den Streifen des Lichtbogens sehen, wie er sich erweitert hat, denn jeder Streifen rührt von einer Halbwelle des Stromes her. Aus der Abzahlung der Streifen ergibt sich, daß dieser Lichtbogen zehn halbe Wellen, also 10/100 =0,1 Sek. lang bestanden hat.
Atti d. Assoc. elettrotec. ital. Bd. XI, S. 326, 1907.
„ETZ“ 1911, S. 720.
In Amerika ist man sogar, um den Überschlag erheblich früher zu erzwingen als den Durchschlag, so weit gegangen, den Unterteil des Isolators mit einem Eisenring zu umgeben, welcher mit der Stütze oder dem eisernen Tragarm verbunden ist. Das ist ein ganz unzweckmäßiges Mittel, denn man erreicht dasselbe viel einfacher und billiger, wenn man Isolatoren mit kürzeren Mänteln (Hülse und Dach) wählt. Ein anderer angeblicher Vorteil eines solchen Schutzringes, der darin liegen soll, daß der Lichtbogen in größerer Entfernung von den Mänteln bleibt und diese daher nicht durch Hitze zerstören kann ist praktisch nicht in Erscheinung getreten, da sich der Lichtbogen aus den oben angegebenen Gründen von selbst erweitert oder entfernt. Daher sind denn auch die vom VDE genormten Isolatoren (§ 11) mit Recht erheblich kräftiger und gedrungener als die in früheren Jahren üblichen.
Bis vor etwa 10 Jahren wurde von einer Porzellanfabrik der Grundsatz vertreten, daß Isolatoren von mehr als 15 mm Scherbendicke keine genügende elektrische und mechanische Festigkeit besäßen und daher zweiteilig durch Zusammenglasieren oder Zusammenkitten hergestellt werden müßten. Viele Elektrizitätswerke ließen sich davon so beeinflussen, daß sie auch kleine Isolatoren zweiteilig verlangten. In einem vom Verfasser für die Porz.-Fabr. Gebr. Bauscher erstatteten, und von dieser als Druckschrift veröffentlichten Gutachten („Müssen auch kleine Isolatoren aus zwei Teilen hergestellt werden?“) wurde dem entgegengetreten. Drei Jahre später, als sich bei größeren zweiteiligen Isolatoren zahlreiche Schäden einstellten, wollten dieselben Elektrizitätswerke auch die größten Isolatoren nur aus einem Stück hergestellt haben, was aber nicht möglich ist.
Einen elektrischen Nachteil, wie vielfach angenommen wurde, hat dieser Luftzwischenraum zwischen Außen- und Innenteil nicht, sondern er vergrößert im Gegenteil die Durchschlagsfestigkeit zwischen Halsnut und Stütze, wenn beide Porzellanwände einwandfrei dicht sind, weil sich hier Porzellan und Luft in Hintereinanderschaltung befinden (§ 7).
E. O. Meyer, ETZ 1919, S. 173.
Nach Messungen des Materialprüfungsamtes Berlin-Dahlem (ETZ. 1919, S. 501) ist der Ausdehnungskoeffizient des Porzellans 0,0000035 und des Zementkittes 0,000013. Der Unterschied ist also zu gering, um solche Sprengwirkungen aus den täglichen und jährlichen Temperaturschwankungen zu erklären.
Daß von Rißbildungen an solchen Isolatoren wenig zu hören ist, erklärt sich daraus, daß die Anzahl großer Isolatoren, welche nach diesem Verfahren hergestellt sind, sehr klein ist gegenüber den gekitteten. Nach einem ausführlichen Bericht von W. Prehm-Chemnitz, der mir zur Verfügung gestellt wurde, ist ein großes 15000 V-Netz in Sachsen zur Hälfte mit gekitteten, zur Hälfte mit zusammenglasierten Isolatoren ausgerüstet gewesen. Das Zusammenglasieren war nicht nach dem Schrumpfverfahren, sondern nach dem in Abb. 50 dargestellten Verfahren erfolgt. Schon nach einem Jahr war die Anzahl der schadhaften Isolatoren groß. Von den Zusammenglasierten waren es 219 Stück, welche Risse zeigten, die durch den Kopf und die Halsnut verliefen (Abb. 55, 56).
Es ist eine Erfahrungstatsache, daß Isolierkörper, bei denen einmal die Spannung bis knapp vor den Durchschlag gesteigert und dann wieder beseitigt wurde, eine kleinere Durchschlagsfestigkeit zeigen, wenn nachher die Spannung wieder gesteigert wird. Diese Erscheinung findet durch die latenten mechanischen Spannungen eine zwanglose Erklärung. Gestützt wird diese Annahme durch die Beobachtung, daß Rißbildungen, die von einem Durchschlag ausgehen, wie die in Abb. 27 und 28 sichtbaren, oft erst einige Zeit nach dem erfolgten Durchschlag auftreten. Es wäre aber verkehrt, daraus die Folgerung zu ziehen, daß nun die Prüfspannung von Isolatoren oder sonstigen Apparaten möglichst hochgetrieben werden soll. Das würde nicht nur zur Folge haben, daß viele Stücke, die für den Betrieb unzweifelhaft geeignet sind, dabei zerstört werden, sondern es würde auch bei den übrigbleibenden eine Verminderung der elektrischen Festigkeit durch die Überbeanspruchung eingetreten sein.
Teleokitt der Porz.-Fabr. Freiberg i. S. ETZ 1919, S. 501.
Etwas anderes ist es, wenn sich leitende Körper in solcher Nähe befinden, daß sie einen Teil der Kraftlinien, welche von der einen oder der anderen Elektrode ausgehen, an sich ziehen. Das bedeutet eine entsprechende Verminderung der elektrischen Kraft am Isolator. Man kann den Funkenüberschlag von der Halsnut zur Stütze z. B. dadurch verhindern, daß man einen mit der Erde in Verbindung stehenden leitenden Körper soweit nähert, daß eine Funkenentladung zu ihm übergeht. Darauf ist also besonders bei der Prüfung von Isolatoren zu achten.
ETZ 1920, S. 737, 1921, S. 472. Die Bezeichnung der Isolatoren N 2 und N 3 ist nachträglich in N 80 bzw. N 95 (entsprechend dem Hauptmaß D) umgeändert worden.
ETZ. 1921, S. 472.
ETZ. 1925, S. 738.
Schweiz. Elektrot. Zeitschr. 1910, S. 84, ETZ 1919, S. 445.
Nach einem Bericht von W. Prehm-Chemnitz, dem diese Photographien zu verdanken sind.
Daher ist der Vorschlag, eine gleichmäßigere Verteilung der Spannung dadurch zu erzielen, daß die Kapazität der einzelnen Glieder (durch Vergrößerung des Porzellankörpers oder der Kappe) abzustufen sei, zwecklos, denn eine bestimmte Verteilung herrscht nur, wenn alle Glieder trocken und rein sind.
Über die sonstigen Nachteile der an langen Ketten hängenden Leitungen vgl. Benischke ETZ. 1917, S. 433.
ETZ. 1920, S. 737.
ETZ. 1920, S. 739.
ETZ. 1920, S. 739.
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Benischke, G. (1921). Die wichtigsten Isolatoren. In: Die Porzellan-Isolatoren. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-662-26111-8_2
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