Verfahren zur Bestimmung der elektrischen Durchschlagspannung. Die Bestimmung der Durchschlagspan nung von festen Stoffen oder fertigen Isola toren ist in den meisten Fällen deshalb nicht einwandfrei möglich, weil vor dem Durch schlag Entladungen auftreten, die die Durch- schlagapannung erniedrigen. Als Beispiel ist in Bild 1 eine bekannte Anordnung darge stellt, die häufig zur Bestimmung der Durch schlagsfestigkeit eines festen Stoffes benutzt wird.
Der feste Stoff fi wird dabei in Plattenform zwischen zwei an den Rändern abgerundeten Elektroden E unter Spannung gesetzt. Um Überschläge zu vermeiden, wird die Unter suchung unter Öl vorgenommen. An den mit a bezeichneten Stellen treten hierbei nor malerweise Störungen auf. Das Öl schlägt früher durch als der feste Stoff. Diese Öl- durchschläge wirken ähnlich wie Spitzen, die auf den festen Stoff aufgesetzt sind und setzen dadurch die Durchlagspannung des festen Stoffes stark herab.
Ersichtlich wird diese Tatsache dadurch, dass der feste Stoff fast in allen Fällen in der Nähe des Elek- trodenrandes durchschlägt.
Auch zwischen den ebenen Flächen der Elektrode und dem festen Stoff wird sich leicht eine Öl- oder Luftschicht bilden, deren vorzeitiger Durchschlag ebenfalls eineErniedri- gung der Durchschlagspannung nach sich zieht. Man sucht das dadurch zu vermeiden, dass eine leitende Schicht unmittelbar auf den festen Stoff aufgebracht wird. Es erge ben sich jedoch dadurch Schwierigkeiten, an den Stellen an denen diese leitende Schicht aufhört. Zur Verbesserung der Versuchsbedin gungen werden schliesslich vielfach Aushöh lungen des festen Körpers ausgeführt. Das ist jedoch nur bei manchen festen Stoffen in einwandfreier Weise möglich.
Dieselben Störungen treten auch bei der Untersuchung von fertigen Isolatoren auf. Es gehen hier ebenfalls von den Elektrodenrän- dern beim Steigern der Spannung Vorent- ladungen aus, die höhere $eanspruchungen und dadurch niedrigere Durchschlagspannungen zur Folge haben.
Die Schwierigkeiten würden sich vermei den lassen durch Verwendung einer Flüssig keit an Stelle des Öles, die nicht vor dem festen Körper durchschlägt und die zugleich eine sehr geringe Leitfähigkeit besitzt. Ein früherer Durchschlag der Flüssigkeit tritt bei der Anordnung nach Bild 1 dann nicht ein, wenn für die Flüssigkeit das Produkt aus Dielektrizitätskonstante undDurchschlag- festigkeit grösser ist als für den festen Stoff. Derartige Flüssigkeiten, bei denen diese Be- diiigungen gegenüber den festen Isolierstoffen erfüllt, wird, existieren jedoch nicht.
Das Anilinöl kommt beispielsweise der Forderung nahe. Es besitzt jedoch eine .zu grosse Leit fähigkeit und stört dadurch die Untersuchung.
Erfindungsgemäss werden die beschriebe nen Störungen dadurch vermieden, dass Flüs sigkeiten unter Druck benutzt werden. -Die Durchschlagfestigkeit von Flüssigkeiten steigt bekanntlich bei wachsendem Drucke; die Dielektrizitätskonstante bleibt annähernd kon stant. Verwendet man zu Durchschlagver suchen eine Anordnung nach Bild 1 in einer komprimierten Flüssigkeit, so werden vorhergehende Flüssigkeitsdurchschläge ver mieden. Auch wenn sich zwischen den Elektro den und dem festen Körper eine Flüssigkeits schicht befindet, die im Vergleich mit dem festen - Körper dünn ist, so hat das keinen wesentlichen Einfluss auf die Versuchsergeb nisse.
Es wird ferner durch die Verwendung von Flüssigkeiten unter Druck möglich, feste Stoffe zu untersuchen, deren Ausdehnung kleiner ist als die der Elektroden, da bei Anwendung eines genügend hohen Druckes die Durchschlagfestigkeit der Flüssigkeit grösser wird, als die des festen Körpers. Diese Möglichkeit ist zum Beispiel sehr wert voll, wenn man geschichtete Materialien längs der Schichtrichtung auf Durchschlag unter suchen will. Die Verwendung von Flüssigkeiten unter Druck ergibt schliesslich leicht dis Möglich- keit, den Verlustwinkel eines Materials bis zum Durchschlag zu bestimmen.
An Stelle von Flüssigkeiten unter Druck sind gelegentlich Gase unter Druck benutzt worden. Eine solche Anordnung besitzt jedoch mancherlei. Nachteile. -Da die Dielektrizitäts- konstante der Gase gleich 1 und die Durch schlagfestigkeit bei normalem Drucke niedri ger ist als die der in Frage kommenden Flüssigkeiten, -so muss bei Gasen ein sehr viel höherer Druck benutzt werden als bei Flüssigkeiten. Die Anwendung so hoher Drucke ist schwierig und gefährlich. Bei Untersuchung von grösseren Isolatoren ist der Bau der Druckgefässe und der erforder lichen Durchführungen kompliziert, Eine Einrichtung, die gemäss der Erfin dung zur Untersuchung von planparallelen Platten mit Flüssigkeiten unter Druck ge braucht werden kann, ist in Bild 2 skizziert.
Die Wandung 1 des ' zylindrischen Gefässes besteht aus Isolierstoff (Porzellan, Hartpapier usw.). Die Elektroden 2 und 3 werden durch die beiden Böden 4 und 5 des Gefässes ge tragen. Der Druck wird am einfachsten durch einen Kolben 6 mit Gewicht 7 er zeugt. Es muss .dafür Sorge getragen werden, dass vor der Erzeugung des Druckes mög lichst alle Luft aus dem Gefäss entfernt wird. Eine Elektrode (zum Beispiel 2) ist be weglich angeordnet; sie wird durch eine Fe der 8 auf den Isolierstoff aufgedrückt. Es besteht dadurch die Gewähr, dass die Elek troden möglichst fest auf dem zu. prüfenden Stoff 9 aufliegen. Wenn mit so hohen Span nungen gearbeitet werden soll, dass der über schlagweg auf der äussern Oberfläche des Zylinders 1 aus Isolierstoff nicht ausreicht, so kann das Prüfgefäss unter Isolieröl gesetzt werden.