Dielektrisches Material

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Karl Bruhn
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1 Dielektrisches Material Beeinflussung durch das elektrische Feld Eigenschaften. Priifung. Herstellung Von Dr.-Ing. A. Biiltemann Dresden Mit 17 Textabbildungen Berlin Verlag von Julius Springer 1926

3 Vorwort. Beschreibungen von Herstellungsverfahren sind deshalb schwierig, weil sie nicht so liickenlos moglich sind, ala wenn iiber Messungen berichtet wird. Eine selbst bis in die kleinsten Einzelheiten wiedergegebene Fabrikation ist nur in den seltensten Fallen ohne weiteres reproduzierbar, wenn es sich dabei um chemische Vorgange handelt. 1m besonderen kommt dieser Fall bei der gewerbsmii.j3igen Anfertigung elektrischer Isolierstoffe in Betracht. DaB die Verhaltnisse auf dem Gebiete der Dielektrika ungiinstig liegen, ist allgemein anerkannt. A. Giinther-Schulze spricht dies im Vorwort seines Buches:,,"Ober die dielektrische Festigkeit" 1924 bei Kosel & Pustetin Miinchen erschienen, aus, dab hier die Erforschung nicht annahernd in dem MaBe fortgeschritten ist wie auf den anderen Gebieten der Elektrotechnik, und gibt ala Grund dafiir an, dab es kaum ein zweites Problem gibt, auf dem sich dem exakten Versuch derartig grobe und schwer zu iiberwindende Widerstande entgegenstellen. Dieselbe Ansicht vertritt der langjahrige Vorsitzende der Kommission fiir Isolierstoffe des Verbandes Deutscher Elektrotechniker E. Orlich auch und bemangelt in El. Be. 1923, S.182, dab in den Kreisen der ernsten Fachleute noch immer nicht die grundlegende Wichtigkeit des ganzen Gebietes richtig bewertet wird. Nur durch die Mitarbeit zahlreicher Hilfskrafte und engste Zusammenarbeit von Wissenschaft und Praxis konnen die groben Aufgaben gelost werden, die una hier entscheidend vorwartsbringen. Biicher, welche die Fabrikation elektrischer Nichtleiter behandeln, gibt es kaum. Wer die vorliegende Schrift liest, wird feststellen, dab sich durch a.lie Seiten die Ha u ptfrage hindurchzieht, wie der Gehalt des Isolierstoffs an Wasser und Luft, den Korpern mit den am weitesten auseinanderliegenden Dielektrizitatskonstanten, die Eigenschaften des Nichtleiters im elektrischen Felde beeinflubt, und wie man auf Grund der bisher vorliegenden Forschungen und Erfahrungen vorzugehen hat, um ungiinstige Wirkungen auszuschalten. Wahrend im allgemeinen infolge der groben stofflichen Verschiedenartigkeit der elektrischen Isoliermaterialien jeder Isoliertechniker sich vorzugsweise mit seinem eigenen Gebiet beschaftigt, ist hier versucht, a II e Dielektrika vomga.sformigen iiber den fliissigen und plastischen bis zum festen daraufhin anzusehen, wie ihre chemische und physikallsche Natur beschaffen ist, und was fiir Moglichkeiten es gibt, Erzeugnisse erhohter elektrischer Festigkeit aus ihnen herzustellen. Dabei

4 IV Vorwort. ergibt sich ein Vorteil. Namlich bei den wesensverschiedenen Nichtleitem treten die Erscheinungen, welche mit den dielektrischen Eigenschaften zusammenhangen, auch entsprechend verschieden stark oder schwach hervor. Infolgedessen entdeckt man Vorgange, welche bei der Behandlung nur eines Isolierstoffes vielleicht noch langere Zeit unbemerkt geblieben waren. Es gehort ein gewisser Mut dazu, sich unter den vorliegenden VerhaItnissen in einem Buch mit der Fabrikation elektrischer Isolierstoffe zu befassen. Aber es deshalb iiberhaupt nicht zu wagen, an diese Aufgabe heranzugehen, wurde als durchaus falsch angesehen, weil die Elektrotechnik gebieterisch nach hochwertigeln Nichtleitem verlangt. AuBerdem werden sicher Fachleute auftreten, die sich mit den vielen Mangeln dieser Schrift befassen, so dab die Behandlung des Stoffes riihriger wird. Ein Vorteil von grober Bedeutung. Sollte es spater zu einer Neubearbeitung kommen, so wird dies hoffentlich zu einer besseren Darstellung fiihren. Auch die Bemiihungen, fiir weitere namhafte Gruppen von Isolierstoffen Priifungsvorschriften durch den VDE zu schaffen, sind zur Zeit noch in der Schwebe. In dem vorliegenden Buch sind keine Rezepte gegeben. Vielmehr ist die Frage, wie man eine elektrische Festigkeit bei den mannigfaltigen Arten der Nichtleiter erreichen kann, generellbehandelt, und es wurde der Nachweis versucht, dab iiberall trotz grobter Unterschiede im chemischen Aufbau des Materials die Befolgung bestimmter Richtlinien zum Ziele fiihrt. Die jeweiligen MaBnahmen hangen von den Ausgangsstoffen ab, sind also stark voneinander abweichend. Die elektrischen Faserstoffe wurden im Hinblick ihres techni Behan und wirtschaftlichen Wertes besonders eingehend behandelt, auch deshalb, weil die Kommission fiir Isolierstoffe des VDE sich zur Zeit mit der Aufstellung von Priifungsvorschriften beschaftigt, welche eine Unterkommission unter dem Vorsitz des Verfassers bearbeitet. Die hier gemachten Ausfiihrungen konnen als Grundlage einer weiteren Erorterung dienen und werden diesen Zweck hoffentlich auch erfiillen. Die Anforderungen an die Isolierstoffe steigem sich unaufhorlich. Man verlangt lebhaft nach Nichtleitem, welche den Hoc h s t spa n nung e n gewachsen sind. Die Schwierigkeiten, welche sich einer rationellen Fabrikation entgegenstellen, sind noch sehr grob, es ist aber die Annahme berechtigt, dab sich durch eine symbiotische Zusammenarbeit ein beschleunigter Schritt herbeifiihren labt. Dresden, im Juni Biiltemann.

5 Inhaltsverzeichnis. Seite I. Einleitung II. Messungen an elektrischen Isolierstoffen III. Anfertigung von Isolierstoffen im Fabrikationsverfahren. 2 IV. Vorbedingungen fiir rationelles Arbeiten in der elektrischen Isoliertechnik V.Das Dielektrikum nach der Elektronentheorie VI. Luftleerer Raum. und Gasa in dielektrischer Beziehung 6 VII. Fliissigkeiten in dielektrischer Beziehung VIII. Kolloide und Suspensionen im elektrischen Feld IX. Feste Korper in dielektrischer Beziehung X. Experimentelle Ermittelungen zur Erzielung elektrischer Festigkeit bei Herstellung technischer Nichtleiter XI. Weitere Erorterungen tiber elektrische Festigkeit und Rohstoffpriifungen XII. Priifvorschriften fur Isolierstoffe 35 XIII. Die Impragnierung der Faser 58 XIV. Das Verschmelzen der Faser.. 66 XV. Bindemittel und ihre Eigenschaften. 72 XVI. Bakelite XVII. Isolierende Ole XVIII. Isolierende Lacke XIX. Elektrische Ausgul3massen 114 XX. Ein deutscher Entwurf zur Priifung impragnierter und nichtimpragnierter faseriger elektrischer Isolierstoffe XXI. Ein auslandischer Entwurf von Lieferungsbedingungen beim Bezug von isolierenden Geweben XXII. Erkl3rungen zu den vorhergehenden Entwiirfen zur Priifung elektrischer Faserstoffe XXIII. Anorganisches Isoliermaterial, vornehmlich Porzellan 131 XXIV. SchluLIbetrachtungen 146 XXV. Literaturnachweis

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