Elektrische Stoßfestigkeit

Inhalt-sverzeichnis.- Erster Teil. Die Physik des Stoßdurchschlages.- I. Der Stoßdurchschlag in Luft von Atmosphärendruck.- A. Der statische Durchschlag.- 1. Natürliche Ionisierung.- 2. Ionisierung durch Elektronen- und Ionenstoß.- 3. Bedingungen für den statischen Durchschlag.- 4. Die Durchbruchskennlinien in Luft von Atmosphärendruck.- B. Der Stoßdurchschlag.- 1. Die Statistik des Entladeverzuges.- a) Die Statistik des Entladeverzuges im gleichförmigen Feld bei kleinen Schlagweiten.- 1. Die Verteilungskurve S. 11. - 2. Die Spannungsabhängigkeit der mittleren statistischen Streuzeit S. 14. - 3. Der Einfluß der Ionisation auf die Statistik des Entladeverzuges S. 15. - 4. Entladeverzug und Kathodenmaterial S. 18. - 5. Alterung der Elektroden S. 22..- b) Die statistische Streuzeit in Luft im ungleichförmigen Feld bei kleinen Schlagweiten.- 1. Die Verteilungskurve S. 26. - 2. Die Spannungs- und Polaritätsabhängigkeit des Entladeverzuges S. 26..- 2. Die Aufbauzeit des Entladeverzuges.- a) Die Aufbauzeit im gleichförmigen Feld.- 1. Der Einfluß der Raumladung auf die Elektronenionisierung S. 30. - 2. Kanalbildung S. 31. - 3. Meßergebnisse S. 33. - 4. Der Umschlag in die selbständige Entladung S.33..- b) Die Aufbauzeit im ungleichförmigen Feld.- 1. Meßergebnisse S. 36. - 2. Kanalbildung S. 38. - 1. Fall: Ebene Kathode-Spitzenfeld an der Anode S. 38. - 2. Fall: Ebene Anode-Spitzenfeld an der Kathode S. 39. - 3. Fall: Anodenspitze-Kathodenspitze S. 41. - 3. Die Umschlagsgeschwindigkeit von der Kanalentladung in die selbständige Entladung S. 41. - a) Die Umschlagsgeschwindigkeit bei positiver Spitzenelektrode gegenüber negativer geerdeter Platte S. 41. - b) Die Umschlagsgeschwindigkeit bei negativer Spitzenelektrode gegenüber positiver geerdeter Platte S. 45. - 4. Die Aufbauzeit der Blitzentladung S. 47..- 3. Der Einfluß der Statistik auf die Gesamtdauer des Entladeverzuges.- II. Der Stoßdurchschlag in Öl.- A. Der statische Durchschlag.- 1. Der Einfluß von Verunreinigungen auf die Durchschlagsspannung.- 2. Der Einfluß von gelösten Gasen auf die Durchschlagsfestigkeit.- 3. Der Einfluß der Elektrodenbeschaffenheit auf die Durchschlagsfestigkeit.- 4. Der Einfluß von Elektrodenform und Elektrodenabstand auf die Durchschlagsfestigkeit.- 5. Der Einfluß des äußeren Druckes und der Temperatur.- 6. Die Streuung der Durchschlagswerte.- 7. Der Mechanismus des Durchschlages in Flüssigkeiten.- a) Der Wärmedurchschlag.- b) Der mechanische Durchschlag.- c) Der elektrische Durchschlag.- B. Der Stoßdurchschlag in Öl.- 1. Die Abhängigkeit des statischen Durchschlages von der Spannungssteigerung.- 2. Der Entladeverzug in Öl im gleichförmigen Feld.- a) Die Verteilungskurve des Entladeverzuges.- b) Die Abhängigkeit des Entladeverzuges von der Elektrodenvorbehandlung und von fremden Beimengungen in 01.- c) Die Abhängigkeit der mittleren statistischen Streuzeit von der Durchbruchsfeldstärke.- d) Die Abhängigkeit der Aufbauzeit von der Durchbruchsfeldstärke.- e) Die Abhängigkeit des Entladeverzuges von der Temperatur.- f) Die Abhängigkeit der Aufbauzeit und statistischen Streuzeit von der Schlagweite im gleichförmigen Feld.- 3. Der Entladeverzug in Öl im ungleichförmigen Feld.- 4. Der Mechanismus des Stoßdurchschlages.- 5. Die elektrische Stoßfestigkeit des Öles.- III. Der Stoßdurchschlag fester Isolierstoffe.- A. Der statische Durchschlag.- 1. Der Wärmedurchschlag.- 2. Der elektrische Durchschlag.- a) Der elektrische Durchschlag als Zerreißvorgang.- b) Der Ionisierungsdurchschlag.- B. Der Stoßdurchschlag.- 1. Die Verteilungskurve des Stoßdurchschlages.- 2. Die Spannungsabhängigkeit des Entladeverzuges.- a) Das Stoßverhältnis.- b) Die Spannungsabhängigkeit bei verschiedenen Isolierstoffen.- 1. Glas S. 100. - 2. Porzellan S. 102. - 3. Glimmer S. 103. - 4. Faserstoffe S. 104..- c) Der Einfluß von Betrahlung.- d) Ionisiernngskanäle und Teildurchschläge.- 3. Die Stoßfestigkeit fester Isolierstoffe.- Zweiter Teil. Hochspannungsmeßtechnik.- IV. Stoßwellen und Stoßkennlinien.- 1. Stoßwellen.- 2. Mindestüberschlagsstoßspannung.- 3. Stoßkennlinien.- V. Stoßspannungsgeneratoren.- 1. Grundschaltungen.- 2. Der Aufladevorgang in der Marxschen Stoßschaltung.- 3. Die Entladung der Stoßbatterie auf den Stoßkreis.- 4. Räumliche Anordnung.- VI. Stoßspannungsmeßtechnik.- A. Stoßspannungsmeßtechnik mit dem Kathodenstrahloszillographen.- 1. Strahlablenkung im elektrischen Feld.- 2. Strahlerzeugung und Aufzeichnungsmethoden.- 3. Aufnahmeschaltungen.- a) Funkenstreckenschaltungen.- b) Kipprelaisschaltungen.- c) Elektronenstrahlrelaisschaltungen.- d) Schaltungen mit selbsttätiger Strahlsperrung.- 4. Einfluß von Meßleitungen und Ablenkplattengröße auf die Aufzeichnung von Stoßvorgängen.- a) Einfluß der Meßleitungen.- b) Verzerrung des aufzuzeichnenden Vorganges durch die Zeitkonstante der Ablenkplatten.- c) Einfluß der endlichen Verweilzeit der Strahlelektronen im Ablenkfeld.- 5. Der Anschluß der Meßplatten über einen Spannungsteiler an Hochspannung.- a) Widerstandsspannungsteiler.- b) Kapazitiver Spannungsteiler.- 6. Beispiele ausgeführter Oszillographen.- B. Stoßspannungsmessung mit der Kugelfunkenstrecke.- 1. Die Durchbruchsspannung von Kugelfunkenstrecken bei statischer Spannungsbeanspruchung.- 2. Die Durchbruchsspannung von Kugelfunkenstrecken bei Stoßspannungen.- a) Bei der Stoßwelle 0,5/50 ?s.- b) Bei Stoßwellen beliebiger Form.- 1. Rechtecks- und Sinuswellen im Spannungsbereich 10 bis 100 kV S. 169. - 2. Stoßwellen beliebiger Form im Spannungsbereich 10-100 kV S. 171..- 3. Stirn- und Steilheitsmessungen mit der Kugelfunkenstrecke.- a) Stirnmessung nach der Schleifenmethode.- b) Steilheitsmessungen.- C. Spannungsmessung mit dem Klydonographen.- D. Bestimmung von Einzelgrößen von Stoßspannungen durch Schaltanordnungen.- 1. Schaltanordnungen, die aufgetretene Überspannungen anzeigen.- 2. Schaltanordnungen zur gleichzeitigen Bestimmung von Iöhe und Zeitdauer von Überspannungen.- 3. Schaltanordnungen zur Bestimmung der Zeitdauer von Überspannungen.- E. Feldausmessung bei Stoßspannungen.- 1. Feldausmessung mit Hilfe einer Wanderwellenbrücke.- 2. Sichtbarmachen des Feldbildes durch Stoßwellen sehr kurzer Dauer.- F. Stoßstrommessung.- 1. Strommessung mittels einer in den Kathodenstrahloszillographen eingebauten Spule.- 2. Strommessung mit Hilfe der magnetischen Wirkung von Stoßströmen.- 3. Strommessung aus der Lochspur in Registrierpapieren.- G. Leistungsmessung bei Stoßvorgängen.- 1. Leistungsmessung mit dem Kathodenstrahloszillographen.- 2. Leistungsmessung mittels ballistischer Instrumente.- H. Elektrodenformen für Stoßdurchschlagsprüfungen.- 1. Elektrodenformen im gleichförmigen Feld.- a) Ebene Elektroden mit aufgehobenem Randeffekt.- b) Kugelelektroden.- c) Besondere Formen des Prüfkörpers.- d) Elektroden mit gesteuertem Spannungsverlauf an der Prüfkörperoberfläche.- e) Elektroden, die in ein halbleitendes Medium eingebettet sind.- f) Elektroden, bei denen der Prüfkörper in ein isolierendes Medium unter Druck eingebettet ist.- 2. Elektrodenformen im ungleichförmigen Feld.- a) Hyperbolische Spitzen.- b) Konzentrische Zylinder.- Dritter Teil. Die Stoßfestigkeit elektrischer Anlagen und Apparate.- VII. Entstehung und Verlant von Überspannungen auf Leitungen.- A. Gewitterüberspannungen.- 1. Allgemeiner Verlauf von Gewitterüberspannungen.- 2. Polarität der Blitzentladungen.- 3. Stromstärken im Blitzkanal und ihre Verteilung beim Einschlag in Masten und Erdseile.- 4. Die Schutzwirkung der Erdseile.- 5. Die Bedeutung der Masterdungen.- B. Erdschluß und Schaltüberspannungen.- C. Die Dämpfung von Wanderwellen auf Freileitungen.- 1. Koronadämpfung von Wanderwellen.- 2. Stromverdrängungsdämpfung von Wanderwellen.- D. Das Auftreffen von Überspannungen auf Stationen.- 1. Wirkungsweise der Ableiter.- a) Ableiter mit Lichtbogenlöschung.- b) Ableiter mit Unterdrückung des Überschlaglichtbogens.- ?) Auto-valve-Ableiter S. 227. - ?) Kathodenfallableiter S. 228. - ?) Ableiter mit spannungsabhängigem Widerstand S. 231..- 2. Schutzwirkung der Ableiter.- a) Grobschutz.- b) Die Absenkewirkung der Feinschutzableiter.- VIII. Isolatorkennlinien.- 1. Die Kennlinien der Grundanordnungen des ungleichförmigen Feldes.- 2. Die Kennlinien der Hängeketten.- 3. Die Kennlinien von Stützern.- 4. Die Kennlinien der Durchführungen.- a) Glatte Durchführungen.- b) Mit Rippen und Schirmen versehene Durchführungen.- c) Gesteuerte Durchführungen.- 5. Stutzer und Schlagweiten in Schaltanlagen.- IX. Das Eindringen von Wanderwellen in elektrische Maschinen.- A. Höhe und zeitlicher Verlauf der Überspannungen.- B. Beanspruchung der Wicklung durch Wanderwellen.- C. Erforderliche Schutzmaßnahmen.- 1. Allgemeine Gesichtspunkte.- 2. Die Wirkungsweise des Kondensatorschutzes.- 3. Die Umbildung der Wellenform durch Kondensatoren.- 4. Das Zusammenwirken des Kondensatorschutzes mit Induktivitäten und Kapazitäten in den Schaltanlagen.- a) Das Zusammenwirken mit eisenfreier Induktivität.- b) Das Zusammenwirken mit Auslöserspulen.- c) Das Zusammenwirken mit Stromwandlern.- d) Die Beanspruchung der Maschinenwicklungen durch Wanderwellen bei vorhandenem Kondensatorschutz.- f) Das Zusammenwirken des Kondensatorschutzes mit Überspannungsableitern.- X. Das Eindringen von Wanderwellen in Transformatoren.- A. Die Ausgleichsvorgänge der Oberspannungswicklung des Transformators beim Auftreffen von Stoßwellen.- 1. Die Anfangsverteilung der Spannung beim Stoßvorgang.- 2. Die Endverteilung der Spannung beim Stoßvorgang.- 3. Die Eigenschwingungen der Wicklung beim Stoßvorgang.- a) Die Ordnungszahlen der Eigenschwingungen.- b) Die Amplituden der Eigenschwingungen.- c) Die Frequenz der Grundwelle.- d) Der Einfluß der niedervoltseitigen Schaltung.- 4. Die Beanspruchung der Oberspannungswicklung durch den Ausgleichsvorgang.- a) Einphasiger Stoß auf den nullpunktgeerdeten Transformator.- b) Dreiphasiger Stoß auf die Transformatorwicklung mit offenem Nullpunkt.- c) Einphasiger Stoß auf die Transformatorwicklung mit offenem Nullpunkt.- B. Die Übertragung des oberspannungsseitigen Ausgleichsganges auf die Unterspannungsseite der Transformatoren.- 1. Die kapazitiv übertragene Teilspannung und die durch sie angestossene Eigenschwingung der Unterspannungswicklung.- 2. Die magnetisch übertragenen Teilspannungen.- a) Magnetische Übertragung des Ausgleichsvorganges der Oberspannungswicklung.- b) Magnetische Übertragung der Endverteilung in der Oberspannungswicklung.- 3. Das Zusammenwirken der kapazitiv und magnetisch übertragenen Teilspannungen.- C. Der Transformator mit geradliniger Anfangsverteilung.- a) Der geschildete Transformator.- b) Der schwingungsarme Transformator.- c) Der völlig schwingungsfreie Transformator.