ANKCRUMDH =1KWh
In h a lt vo n H e f t 24 d e r E T Z
Elektrische Isolierstoffe. Y on It. V 1 e w o ff. 573
Praktische Bewahrung des Ausnutzungsfaktors der Betriebszeit. Von W . W e i n g a r t n e r . 576
W irkungsweise u. Anwendung der Natriumdampflampe. Von H. L 1 n - g e n f e l s o r . 577
Schutzdrosseln mit kleiner W indungskapazität. Von H. T r a g e . 582 Phasenum form erlokom otive der Königl. Ungarischen Staatsbahnen.
(S ch lu ß .) Von H. T e t z l a f f . 583
Der Anschluß der Elektrizitätswerke des Saarlandcs an die Hochvolt- straßen des Reiches. Von B. T h i e r b a c h . 585
Mitteilung der PTR Nr. 355. 586 Rundschau
Erdschlußschutz parallel geführter Leitungen. 586 — Die Theorie des Induktionsmotors mit Doppelständer. 587 — ö lloso Schalter. 587
— Porzellanlsollerto Stromwandler. 587 — Ein neuer Geräusch- messor. 587 — Ableitungsm essung mit dem Kühle-Kom pensator. 588
— Die Verwendung der wechselstrombetriebenen Braunschen ltöhro als Synchronoskop. 588 — Ein neuer Farbgloichheitsprüfer. 588 — Eine Lampe für Staubsauger-Arbeiten. 588 — Vorsucho mit der elektromagnetischen Scheibenbrem se. 588 — W eitere Elektrisierungen bei der I’ ennsylvaillabahn. 589 — K ristalloszillatorcn. 589 — Über Schüttel- und Zitterschwingungen. 590 — Die Däm pfung von Wandar- wellen a u f Hochspannungsleitungen. 590 — E lektrolytisch« Gewinnung von Uranmetall. 591 — E lektrolytische Tltanüberzügo auf Elsen. 591
— Besucherzahlen der deutschen Technischen Hochschulen. 591 — Jahresversammlungen, Kongresse, Ausstellungen. 591 — Energiewirt
schaft. 592 Aus letzter Zoit. 593 Vereinsnachrichten. 594 Sitzunoskalender. 695 Literatur: W . Schröter. 595 Geschäftliche Mitteilungen. 596
In h alt von H e ft 58 (B d . 2) des A l * G t l i v f. E le k tro te c h n ik D a l i m a n n , D ie A npassung von Quotlenten-M eßgeräten. — G o y g e r , Selbsttätige Konstanthaltung von Meßspannungen mit gewöhnlichen Metalldraht-Glühlampen. — B a u e r , ü b e r die V er
zerrung der Spannungskurve bei elektrischer Beanspruchung von K abolpapier und Ihre Bedeutung fü r lange Fernsprechkabeln. — P u t z , Das L uftspaltfeld der Synchronm aschinen mit ausgeprägten Polen. — P a l m Die Durchbruehsfeldstärke kom primierter Gase und ihre Verwendung zur Hochspannungs-Isolation. — H o c h , h a u s i e r , Dlo Entnahme kleiner Leistungen aus Hochspannungs
netzen. — S c h w e n k h a g e n , Dlo Messung dielektrischer Verluste von Anlagctellen ohne Vergielchskondensator. — G r a u p n o r , ü b er dlo Schreibschärfe b ei kathodenoszillographischen Lichtkontaktauf
nahmen. — S c h m l d e k , Gittergesteuerte Gasentladung als regel
barer W echselstrom widerstand. Bemerkung zu dem A ufsatz des Herrn Lenz. — L e n z , Gittergesteuerte Gasentladung als regelbarer W ech- solstromwidorstand. Bemerkung zu dem A ufsatz des Herrn Schm ldek.
Einphasen- Wschselstrom ZähIer
B ie te t in jeder Beziehung
große Vortei le f
A u s f ü h r l i c h e A u f k l ä r u n g gibt
u n s e r e S o n d e r s c h r i f t D 1 1 .1 .4 2
PAUL FIRCHOW NACHFGR,BERLIN SW61
A p p a r a t e - u . U h r e n - F a b r i k A k t i e n g e s e l l s c h a f t
24. H E F T • 55. JAHRGANG • IM BUCHHANDEL DURCH JULIUS SPRINGER IN BERLIN W 9
(573—596) 14, JUN I 1934
ELEKTROTECHNISCHE ZEITSCHRIFT
Langjährige Lieferanten bedeutenderGrofMirmen und staatlicher Betriebe!
£>/e te istä /ig sfä ä ig ste 6p & z ia ifa ö rlk fü r:
Elektro-lsolierlacke
für jeden Verwendungszweck
Drahtemaillelacke
öl- und benzinfest
Überzugs
und Apparatelacke Kabelvergußmassen Elektrokitte
Kompounds
Mikanit
Platten, Rohre und Formstöcke
Mikafolium M ikabänder Rohglimmer
und fertig bearbeitete Isolationen hieraus
Isolfa-Isolierstoffe
ölleinen, Olleinenbänder, Ölseide
WILHELM CARSTENS^ HAMBURG-WILHELMSBURG N0RD5
Elektro-chemische Fabrik • Lackfabrik-Mikanit-und Glim m erw arenfabrik •
ns
L IN D N E R & C O .
J E C H A -S O N D E R S H A U S E N
Elektrotechnische Zeitschrift 1934 Heit 24 14. Juni 1934
D e l t a - I s o l a t o r e n - Weitschlrm-Isolatoren- H ä n g e - I s o l a t o r e n - Vollkern - Isolatoren - S t ü t z - I s o l a t o r e n - D u r c h f ü h r u n g e n
FÜR ER W EITER U N G EN U N D INSTANDSETZUNG EN IHRER
FR EILEITU N G EN
H ochw ertige, kittlose
14. Juni 1934
Elektrotechnische Zeitschrift 1934 Heit 24 1für 4 * Stromkteif* mit einpoligen Oriffficfjmingen OftölU TUnnfpcmnung 5 oot> UcnnftromZoofl
Tellen&^uÜleaum ® C a rlsu ie rlt, Ach- G es.
Köln-lTtülheim
W ir stehen mit genauen Angaben zu Ihrer Verfügung
E. N E U M A N N H O CH SPA N N U N G S-A PPA RA TE, G .M .B .H . Berlin-Charlottenburg 5, Spandauer Str: 10a — 11
S u k la m - L e is t u n g s - S c h u b f r e n n s c h a lt e r
m it a u t o m a t i s c h e r P r e ß I u f t-Li c h t b o g e n I ö s c h u n g
Ohne Ol
Ohne W asser Ohne Kompressor
Mit bewährtem Kugelkontaktsystem
Mit selbsttätiger und zusätzlicher mechanischer Verriegelung
Auf Suklam-Isolatoren
V e r l a n g e n S i e D r u c k s c h r ift N r. 1 9 6 6
2
Elektrotechnische Zeitschriit 1934 Heft 2414. Juni 1934
H Ü T T E N W E R K E S I E G E R L A N D A. G. S I E G E N i. W.
W ir liefern:
N A H T L O S E R I N G E
aller Sorten u. Profile bis zu 4350 mm 0GESCHMIEDETE STÄBE
Rund-, Quadrat- und Flacheisenstäbe
FORMSCHMIEDESTUCKE
T T
S T A H L G U S S
L.228fl/82 8100
in roher und bearbeiteter Aus
führung, bis zu 40 000 kg Stückgewicht in allen vor
kommenden Qualitäten
TVir vertveisen insbesondere a u f un seren
C H ARLO TTEN H UTTER
„R E D U K T IO N S - S T A H L "
m it hoher Kerb zäh igkeit, selbst bei niedrigen T em p eratu ren , ge
rin g e r K erb em p find lich keit bei schw ingender Beanspruchung und großer G le ich m ä ß ig k e it der te ch nologischen Eig en schaften , daher vorzüglich geeignet fü r hoch
beanspruchte Stü ck e .
P A R V U X
Das kleine handliche Luxmeier für die W estentasche
zur Messung der Beleuchtung an Arbeitsplätzen.
M eßbereiche: 0 — 250/2500 Lux.
Das unentbehrliche Instrument für den:
Starkstrom Bleikabel
für
noch- D. Niederspannungen
Nach den Normalien des VDE
Callender Kabel Gesellschaft
m. b. ü.
H A M B U R G 1
B e le u c h t u n g s f a c h m a n n A r c h it e k t
Wi sse n s c h a f t i e r E le k t r o t e c h n ik e r .
GOSSEN
FA BR IK ELEKTRISCHER PRÄZISIO NSM ESSGERÄTE ERLANGEN/BAY.
14. Juni 1934
Elektrotechnische Zeitschrift 1934 Heft 243
D r u c k s a c h e n a u f W u n s c h .
SIEMENS &HALSKE AG
W e r n e r w e r k , B e r l i n - S i e m e n s s t a d t
allen Gebieten des Femsprechwesens sind Siemens & Halske seit Jahrzehnten führend.
nach dem Siemens-Selbstanschlußsystem sind bisher in allen Teilen der W elt in Betrieb bzw.
in Auftrag genommen worden. W ir sind in der Lage, jedem, dem Klein- wie dem Großbetrieb die Femsprechanlage zu bieten, die seinen Be
dürfnissen genau angepaßt ist.
4
Elektrotechnische Zeitschrift 1934 Heit 2414. Juni 1934
Der neue Der neue
Gußgekapselfe
Motorschutz- Schalter
Für Gleich- und Drehstrom bis 25 Amp. 500 Volt
Dreipolig mit 3 Bimetallaus
lösern. Einstellbereich 1 :2 Ohne und mit magnetischer Schnellauslösung
mit
MesserhoniaMen für 1 Doppelleitung
in runder Form
aus
Isolierpreßstoff
Ges.gesch.
UIILHEim QURNTE
Spezialfabrik für Apparate der FernmeldelechniK UJUPPERTflL-
... ... ... . _ ...i
S T E C K D O S E N
KRAFT
S U R S U M
ELEKTROTECHNISCHE SPEZIALFABRIK
NÜRNBERGS N
und K Ü P P E R S T E G (RKU.)
Ringsdorff
Werke A: G.
M E H L E M - R H E I N
14. Juni 1934
Elektrotechnische Zeitschrift 1934 Heit 24 5Elektrotechnische Zeitschrift
Für die Schriftleitung bestimmte Sendungen sind n i c h t an eine p e r s ö n l i c h e Adresse zu ricnten, sondern nur an die Schriftleitung der Elektrotechnischen Zeitschrift, Berlin-Charlotten
burg 4, Bism arckstraße 33. Fernsprecher : C 4 W ilhelm 1955.
Nachdruck nur mit Quellenangabe v und bei Originalartikeln nur mit Genehmigung der Schriftleitung und des Verlages gestattet.
SONDERDRUCKE werden nur auf rechtzeitige Bestellung und gegen Erstattung der durch den besonderen Druck entstandenen Selbstkosten geliefert. Den Verfassern von Orlglnalbelträgen stehen bis zu ö Expl. des betr. vollständigen Heftes kostenfrei zur* V er
fügung, wenn uns ein dahingehender W unsch bei Einsendung der Hand
schrift mitgeteilt wird. N a c h . Druck des Aufsatzes erfolgte Bestellun
gen von Sonderabdrucken oder Heften können in der Regel nicht berücksichtigt werden.
Die K leK trotecH n iscH e Z eitsch rift
erscheint in wöchentlichen Heften und kann Im In- und Ausland durch jede Sortimentsbuchhandlung, jede Postanstalt oder durch die Ver- sandstelle des Verlages, die H irschwald'sche Buchhandlung, Berlin NW 7, Unter den Linden 68, bezogen werden. Bezugspreise für In- und A usland: jährlich RM 40,— ; vierteljährlich RM 10,— . Hierzu tritt bei direkter Zustellung unter Streifband das P orto bzw. beim Bezüge durch die Post die postalische Bestellgebühr. Monatlich RM 3,50 zu
züglich P orto. E inzelheft RM 1,50 zuzüglich Porto.
A n z e ig e n p r e is e u n d -B e d in g u n g e n
P reise: Die gowöhnllche Seite RM 272,— , *4- % -seltlge Anzeigen anteilig, desgleichen für Gelegcnheltsanzelgen; für kleinere Größen bis herab auf eine V c4 Seite, ebenfalls anteilig.
Satzspiegel einer Seite 250X171 mm.
Rabatt: bei jäh rlich 3 C 13 26 52maliger Aufnahme
3 5 10 15 20 %
G e l e g e n h e i t s a n z e i g e n sind sogleich bei Bestellung eben
falls auf Postscheckkonto 118 935 Berlin, Julius Springer, zahl
bar unter gleichzeitiger entsprechender Benachrichtigung an die Anzeigenabteilung des Verlages. ..
S t e l l e n g e s u c h e werden bei direkter A ufgabe mit 33*/* % Ra
batt b erech net; Aufnahme nach Eingang der Zahlung.
Z i f f e r n a n z e i g e n . Für Annahme und freie Beförderung eln- laufender Angebote wird eine Gebühr von mindestens RM 1,—
berechnet.
Für besondere Plätze A ufschlag nach vorheriger Vereinbarung.
B eila gen : P reis für Je 1000 B eilagen (bis je 25g Gewicht) ein sch l. Post
gebühr für Inserenten 20,— RM, für Nichtinserenten 25f— RM . Zahl der erforderlich en B eila gen : 12250.
Erfüllungsort für beide Teile Berlin-Mitte.
Schluss der Anzeigenannahme:
Montag vormittag 8 Uhr
Anfragen und Sendungen für die Elektrotechnische Zeitschrift sind zu rich ten :
a) für Anzeigen oder sonstige geschäftliche Fragen an die Ver
lagsbuchhandlung Julius Springer, Berlin W 9, Linkstr. 23/24.
D r a h t a n s c h r i f t : Springerbuch B erlin. F e r n s p r e c h e r : Sammelnuinmer: B 1 Kurfürst 8111.
b) für Abonnements und sonstige Blicherbezöge an die Hirsch
w ald'sche Buchhandlung, Berlin NW 7, Unter den Linden 63.
D r a h t a n s c h r i f t : Hirschwaldbuch, Berlin. F e r n s p r e c h e r : A l Jäger 6465.
Bank- und Postscheckkonten
für Anzeigen, Beilagen, Sonderdrucke:
R eichsbank-G irokonto: Deutsche Bank und Disconto-GesellschafL Depositenkasse C, Berlin W 9,
Postscheckkonto Berlin Nr. 118 935. Verlagsbuchhandlung Julius Springer, B erlin W 9,
(Or Bezug von Büchern, Zeitschriften und einzelnen Heften:
Postscheckkonto Berlin Nr. 33 700, Hirschwald'sche Buchhandlung, Berlin NW 7. B an kkonto: Deutsche Bank und Disconto- Gesellschaft, Deposltenkasse B erlin W 8, Unter den Linden 11.
A n d ie V e r e in s m itg lie d e r , V e rb a n d sm it
g lie d e r u n d PostbezieJKer d e r E . T . Z.
Beim Ausbleiben von Heften sind B e s c h w e r d e n n i c h t an den V erlag, Verein oder Verband, sondern s o f o r t an das z u s t ä n d i g e I ' o s t a m t z u r i c h t e n .
Bel W o h n u n g s w e c h s e l ist an das Postamt der a l t e n W ohnung r e c h t z e i t i g ein A n t r a g auf Überweisung nach der n e u e n W ohnung zu s t e l l e n . Für die Überweisung ist eine Gebühr von RM 0,50 zu entrichten, wenn ein anderes Postam t in H a g e j f f { gu e(ler de3 v D E, E V und aller zum V D E gehörigen Vereine haben Ihren W ohnungswechsel außerdem der e n t s p r e c h e n d e n Geschäftsstelle mitzuteilen, und zwar die alte u n d
neue A nschrift. M , ,
D ie Erneuerung der Abonnements muß, um Storungen In der Zustellung zu vermeiden, stets r e c h t z e i t i g seitens der Bezieher erfolgen.
erfordert g e n a u e Kenntnis aller N ebenum siände.
W an n trat d ie Störung ein W ie la n g e dauerte sie?
W ie verlief sie zeitlich?
W e lch e Phasen waren betroffen?
AUe d ie se Fragen beantworten d ie hochem pfindlichen
M i 114
6
Elektrotechnische Zeitschrift 1934 Heit 2414. Juni 1934
Radialturbinen
für hohe Drücke
für hohe Temperaturen
Gegendruck-Tu radialer Bauart 2630 kW, 3000 U
Kondensations-Turbosatz Bauart Ljungström 12 000 kW, 3000 U/min
Elektrotechnische Zeitschrift
* ...( Z e n t r a l b l a t t für E le k t r o t e c h n i k )
Organ des Elektrotechnischen Vereins seit 1880 und des Verbandes Deutscher Elektrotechniker seit 1894
Schriftleitern": E. C. Z e h m e , W . W in d e l, H. W in k le r — Im Buchhandel durch J u liu s S p r in g e r , Berlin W 9
55. Jahrgang Berlin, 14. Juni 1934 Heft 24
Elektrische Isolierstoffe*).
(Z u s a m m e n fa s s e n d e r B e rich t.) Von Dr. R. Vieweg, Berlin.
Ü b e r s i c h t . Nach einem Überblick über die A n ford e
rungen, die man heute in elektrischer, mechanischer, therm i
scher, chemischer und sogar optischer Hinsieht an Dielektrika stellt, werden die H auptgruppen der natürlichen und künst
lichen, der organischen und anorganischen Isolierstoffe er
örtert. Schließlich wird über die E rrungenschaften bei den Stoffen mit sehr kleinen Verlusten und mit hoher D ielektrizi
tätskonstante berichtet. Dabei kann im Rahmen dieses A u f
satzes nur eine Auswahl geboten werden, die unter dem Ge
sichtspunkte der in neuester Z eit erzielten technischen F ort
schritte und der letzten allgemeinen Entw icklungslinien er
fo lg t. Außerdem w ird gelegentlich den V erknüpfungen mit anderen Gebieten der Ingenieurwissenschaften Beachtung ge
schenkt.
Ani A nfang eines zusammenfassenden Berichts über elektrische Isolierstoffe ist zweckmäßigerweise die Rede von einem Isolier-„S toff“ , dessen Wesen in S toff-F reiheit oder wenigstens in S toff-A rm ut besteht, dem V a k u u m . Ihm kommt eine gehobene Stellung zu, denn eine wichtige Kenngröße aller elektrischen Isolierstoffe, aller „Dielek
trika“ , die Dielektrizitätskonstante (D K ) e ist definitions
gemäß fü r das Vakuum s0 = 1. A ber nicht nur sozusagen wissenschaftlich ist der gasarme Raum von Interesse, er spielt auch praktisch in der Isolationstechnik eine wichtige Rolle. W ir haben J/akuumschalter, Vakuumkondensatoren, ja das ganze ungeheure Gebiet der Röhrentechnik beruht gerade in der Exaktheit seiner Steuermöglichkeiten auf den Vorzügen des Vakuums als Isoliermittel und übrigens auch auf den isolierenden Eigenschaften der Gläser.
Damit sind wir schon mitten in unser Gebiet hinein
geeilt, ohne zunächst die Grundlagen klargestellt zu haben. Wenn man die elektrischen Eigenschaften eines Dielektrikums systematisch betrachten will, so geht man am einfachsten vom Kondensator aus. Die Isolierstoff
platte, die auf beiden Seiten mit leitenden Belegungen ver
sehen ist oder die sich zwischen zwei Metallplatten be
findet, ist das einfachste Modell des Kondensators, wie es ja auch im üblichen Schaltungszeichen Hh- angedeutet wird. Das wichtigste am Kondensator, seine K a p a z i t ä t , hängt von der schon erwähnten DK ab. Diese Zahl
— natürlich wie meist keine strenge „Konstante“ — be
sagt im wesentlichen, wievielmal größer die Kapazität eines gegebenen Kondensators ist, als sie wäre, wenn Va
kuum zwischen den Elektroden herrschte.
Die Eigenschaften, die technisch weiter eine Rolle spie
len, sind mannigfaltig. Wenn w ir auch dem Thema fo l
gend das elektrische Verhalten in den Vordergrund stellen, so dürfen wir doch nicht vergessen, daß auch mechanisches und chemisches, thermisches und sogar optisches Verhalten von ausschlaggebender Bedeutung sein können. Es gibt eine Menge elektrisch hochwertiger Isolierstoffe; stellt aber die Praxis eine weitere Zusatzbedingung, so wird der Kreis der in Betracht kommenden S toffe sofort sehr viel kleiner. Einen allgemein anwendbaren S toff, einen „Stein der W eisen“ gibt es nicht. Die hartnäckigsten Feinde
jeder Isolation sind F e u c h t i g k e i t und Verschmut
z u n g . Man kann sich da' auch nicht helfen, indem 'man
^einfach die Strecken länger macht — wie weit müßten sich sonst unsere Räume dehnen — , sondern man muß die S toffe prüfen und muß geeignete entwickeln, wenn noch keine da sind. Elektrisch haben wir es hier mit der Eigen
schaft des O b e r f l ä c h e n W i d e r s t a n d e s zu tun — als Typus hochwertigen Materials sei der Bernstein ge
nannt. Wenn sich der A n g riff auch ins Innere des Mate
rials fortsetzt, ist der D u r c h g a n g s w i d e r s t a n d oder, auf den Einheitswürfel bezogen, der spezifische elektrische Widerstand von Bedeutung. Allgemein handelt es sich um den _ I s o 1 a t i o n s w i d e r s t a nd . Liegen höhere Spannungeil vor, so kann Versagen der Isolation besonders leicht zum Zusammenbruch führen, es tritt das Phänomen des D u r c h s c h l a g s auf. Die Durchschlag
prüfung, eine der bekanntesten Untersuchungen, nament
lich in der Hochspannungstechnik, auch theoretisch-physi- kalisch von höchstem Interesse, ist praktisch m it dem Ma
kel behaftet, daß sie zerstört; das geprüfte Stück ist im allgemeinen nicht weiter verwendbar. Erwähnenswert ist als neuere Variante die Prüfung auf elektrische .Stoß- festigkeit, d. h. auf Verhalten gegenüber kurzzeitigen Be
anspruchungen.
Den Mangel der Zerstörung weist eine andere wich
tige elektrische Untersuchungsmethode nicht auf, die frei
lich auf das Gebiet der Wechselstromtechnik begrenzt ist:
die Bestimmung der d i e l e k t r i s c h e n V e r l u s t e . Legt man an einen Kondensator von der Kapazität C eine Wechselspannung U der Frequenz / , so fließ t durch den Kondensator ein Verschiebungs- oder Ladestrom I. Füh
ren w ir die Kreisfrequenz io — 2 k / ein, so gilt / — U cd C und fü r die Ladeleistung UI — U2 a> C .. Für die Leistung, die wirklich in dem Kondensator verbraucht, d. h. m
"Wärme umgesetzt wird, erhalten wir die wichtige Be
ziehung N — U- o) C tg 5. Hierbei bedeutet tg 6 den dielek
trisch en Verlustfaktor. 5 ist der Winkel, um den die Phasen
verschiebung zwischen Strom und Spannung am Konden
sator von dem Idealbetrag 90 0 abweicht. W ie die Dinge im einzelnen liegen, ist bekannt1). Die Verlustwinkel sind im allgemeinen nicht groß, unter 1 °. Bei guten Isolier
stoffen ist normalerweise tg 8 höchstens 0,01 •••0,02; also l - - 2 % der aufgenommenen Scheinleistung gehen als Wärme verloren. Es gibt aber Stoffe, da liegt diese Größe bei einigen Tausendsteln bis zu einigen Zehntausendsteln.
Die dielektrischen Verluste sind von außerordentlicher Be
deutung nicht nur in der Starkstromtechnik, die ja über
wiegend Wechselstromtechnik ist, sondern auch in dem weiten Gebiet der Hochfrequenztechnik. Unsere Formel fü r N zeigt klar, daß bei gegebenen U und C der Faktor tg S sehr klein sein muß, wenn das Ganze nicht bei wach
sendem w sehr groß werden soll. Mancher Kurzwellen
sender und -em pfänger hat schon nur deswegen versagt oder wenigstens den Wünschen nicht genügt, weil die Iso
lierungen nicht genügend verlustarm waren.
Hier ein W ort über Sie V erlüstm essung bei H ochfre
quenz, obwohl wir auf meßtechnische Einzelheiten nicht ł ) Z. B. B r i o n - Y i e w e g , Starkstrommeßtechnik, Verlag Julius Springer, Berlin 1933.
*) Auszug aus einem Vortrag, gehalten im Elektrotechnischen Verein am 24. IV. 1934. Die Besprechung folgt in einem späteren Heft.
30. Juni/2. Juli — VDE-Mitgiiederversammlung — Stuttgart 1934
Siehe S. 5?5
574
Elektrotechnische Zeitschrift 1934 Heft 2414. Juni 1934
eingehen können. Geläufiges Verfahren ist die Dämp
fungsmethode mit zahlreichen Varianten2). W ichtig ist, daß man die Genauigkeit der Messungen nicht über
schätzt. Erd- und andere Teilkapazitäten begrenzen die Meßfeinheit stark. Zieht' man noch die Schwankungen im Material selbst in Betracht, so ergibt sich, daß die Unsichei’heit in tg 8 leicht einige 10—4 beträgt. In dieser Größenordnung liegen aber die Verlustfaktoren einiger S toffe selbst. Es scheint daher zweckmäßiger, ungefähre W erte, „etw a“ 1 • 10 1 oder 1 — 2 • 10- 4 anzugeben, als durch weitere Dezimalen zu Trugschlüssen über die Re
produzierbarkeit zu verleiten.
W ir haben nun schon eine ganze Reihe wichtiger elektrischer Eigenschaften kennengelernt, ohne daß unsere Aufzählung vollständig wäre. Ich greife noch ein schwie
riges, aktuelles Problem heraus, die K r i e c h s t r o m festigkeit, die neuerdings sogar in die Buchliteratur ein
gegangen ist3). Da m ißt man an Schaltern und Dosen, an Steckern und Verbindungsklemmen alle möglichen Eigenschaften und kann doch nicht genügend im voraus erfassen, ob nicht bei längerem Gebrauch längs einer trocken und neu hoch isolierenden Oberfläche unter der Einwirkung bestimmter Verschmutzungen ein Strom
pfad entsteht. Der Oberflächenwiderstand allein ist nicht maßgebend, daß weiß man, aber wie die Dinge wirklich liegen, das wird nur durch Zusammenarbeiten von Che
miker und Physiker klargestellt werden können; einst
weilen steht die Forschung noch bei Anhaltspunkten. Je
denfalls ist praktisch zur Beunruhigung kein Anlaß. Das Problem betrifft nur einen kleinen Ausschnitt aus den Millionen — in der erdrückenden Mehrzahl störungsfreien
— Anwendungsfällen von künstlichen Isolierstoffen.
Gehen diese Fragen schon stark ins C h e m i s c h e , so gibt es andere noch klarer zur Zusammenarbeit mit dem Chemiker drängende Aufgaben. Hierher gehört die Entwicklung und Prüfung von Stoffen, die fest sind ge
gen A n g riff von Säuren und Alkalien, von Treibstoffen und Ölen, weiter widerstandsfähig gegen Ozon.
A u f der m e c h a n i s c h e n Seite sind als wichtigste Prüfmethoden die Biegefestigkeit und die , Schlagbiege
festigkeit zu nennen, die sich allgemein eingebürgert haben. Feinere Untersuchungen wie Ermüdungsprüfun
gen sind noch kaum gebräuchlich. Man darf aber anneh
men, daß die neueste Entwicklung, die S toffe hoher Festigkeit bringt, fü r Sonderzwecke eine Erweiterung der mechanischen Bewertungsmethoden herbeiführen wird.
Bei den t h e r m i s c h e n Eigenschaften haben wir es in erster Eime’ m it’ der Erweichung und der Brennbar
keit zu tun. Untersuchung'sverfahr’en sind hier die Prü
fungen auf W ärm efestigkeit und auf Glutfestigkeit.
Neuerdings sind noch von Bedeutung geworden der ther
mische Ausdehnungskoeffizient und die W ärm eleitfähig
keit. Besonders diese Größe ist geradezu fü r eine heu
tige Entwicklungslinie charakteristisch.. Ein Isolierstoff muß isolieren, er soll aber nicht thermisch schlecht machen, was er elektrisch gut gemacht hat. Es ist wich
tig, ob man in einer Wicklung, etwa in einer Spule statt 400 nur 200 W unterbringen kann, nur deshalb, weil die elektrische Isolation thermisch ungünstig ist. In dieser Richtung die elektrischen Isolierstoffe kritisch zu prüfen und neue zu entwickeln, ist sicher eine aktuelle Aufgabe.
A ls o p t i s c h e Belange will ich mit Farbe, Licht
beständigkeit, Transparenz nur eben einiges andeuten.
Neben all den genannten Anforderungen an elek
trische Isolierstoffe ist noch eine wichtige nicht zu ver
gessen, die immer und überall berücksichtigt werden m u ß : die harte und unerbittliche Prüfung auf W i r t s c h a f t l i c h k e i t .
Die S toffe unterscheiden sich. Es wird Zeit, daß wir nach der Aufstellung einiger Gesichtspunkte über das Verhalten auf die Stoffe*) selbst zurückkommen. Da ist zunächst die N a t u r zu berücksichtigen, d. h. die Stoffe, die ganz unverändert oder nur wenig behandelt in ihrem natürlichen Vorkommen als Dielektrika dienen. An erster Stelle nennen w ir hier die G a s e , vor allem den Gene
ralisolator Luft, dessen Berücksichtigung nicht nur das A und O jeder Konstruktion bildet, der vielmehr neuer
dings auch im behandelten, besonders im komprimierten Zustande, z. B. im Druckgasschalter, Verwendung findet.
Anzuführen sind auch Kohlensäure und S tickstoff als inerte Gase mit einer gewissen Bedeutung.
Nach den Gasen kämen die F l ü s s i g k e i t e n . Hier wollen wir uns auf das ¡01 beschränken. Wenn auch jetzt die Druckluft als ernsthafter Konkurrent aufgetreten
2> Z. R. Ti o h ii c u. W. S C h 1 e fr c 1 in i l <•. Ii. ETZ 1933, S. ÜSO.
3) Mol i d o r n , Kunstluirznreßstoffe, Berlin, VDI-Verlaji, 1934.
•*) Vgl. auch Sonderheft „Isolierstoffe“ der ETZ 1933, Ü. 23.
ist, so hat doch immer noch Öl im Transformatoren-, Schalter- und Kabelbau überragende Bedeutung als flüs
siges Isoliermittel. Physikalische Methoden stehen zur Untersuchung gemeinsam mit chemisch-analytischen Ver
fahren zur Verfügung. Interessent sind neuere V er
suche der Verknüpfung zwischen Temperatur-Verlust
kurve und Temperatur-Zähigkeitsverlauf, gekoppelt durch die allgemeinen Anschauungen der Debyesclien Dipol- Ü^orie, die wichtige Aussagen über neutrale Moleküle im Gegensatz zu solchen mit Dipolcharakter macht.
Beim •'Übergang zu den festen Körpern wollen wir wenigstens das Gebiet der v e r g i e ß b a r e n M a s s e n , der Wachse und Bitumina, der Firnisse und Lacke strei
fen. Bei den Wachsen ist als Errungenschaft die Her
stellung von S toffen mit relativ hoher DK zu nennen.
Während Paraffine, die gebräuchliche Tränkmittel fü r Kondensatoren sind, wenig über e = 2 besitzen, kommt man bei den chlorierten Inaphthalinen bis über 6. Was indessen die praktische Verwendung im Kondensatoren
bau betrifft, so ist die Entwicklung im Fluß, die Bewäh
rungsfrist scheint noch nicht abgelaufen zu sein. Die Chlorverwendung bringt noch den zweiten Vorteil der Schwerbrennbarkeit oder besser der Neigung der Stoffe, selbst zu verlöschen. Hier spielt das Chlor neuerdings im Diphenylchlorid, beim sogenannten nicht brennbaren Öl, eine beachtliche Rolle. Bei den Lacken und Firnissen haben w ir wieder einen Fall, daß elektrische Isolierstoffe noch andere wichtige Funktionen auszuüben haben. Ich denke an die Verwendung alsjächutzstoffe fü r die Metalle.
Die Korrosionsforschung ist hier als eine auch die Isolier
stofftechnik interessierende A ufgabe zu nennen.
Wenden w ir uns nunmehr den f e s t e n I s o l i e r s t o f f e n zu, so stehen wir einer ungeheuren Mannigfal
tigkeit gegenüber. Einige natürliche seien angeführt: die Gesteine, Marmor, Schiefer, ferner H o l z . Bleiben wir ein wenig beim Holz. Seine Hauptverwendung im natür
lichen Vorkommen liegt nicht in der Elektrotechnik, son
dern im Baugewerbe (ganz weit g efa ß t). A ber auch im verarbeiteten Zustand ist Holz von großer Bedeutung, als Zellulose. Hierher gehören die Typen A und N (A zetyl- und Nitrozellulose) der typisierten gummifreien Isolier- preßstoffe. Sie sind bekannt unter dem Namen Trolit, w o
bei es einen Preß- und einen JSpritzstoff dieses~Namens gibt. Leider ist bei beiden die Wärmefestigkeit sehr g e
ring. — Das Stichwort P a p i e r umschließt eine techni
sche Welt. In der Elektrotechnik ist Papier mit und ohne Öltränkung Dielektrikum der Kabel. Auch bei den Kon
densatoren ist Papier wesentliches Element, meist unter Tränkung mit Paraffinen oder Wachsen. Neuerdings fin den in steigendem Maße Öl-Papier-Kondensatoren Ein
gang in die Praxis, namentlich der Hochspannungstech
nik. P flege der Papiere hinsichtlich der Saugfähigkeit und der Hom ogenität kennzeichnet Fortschritte der letz
ten Zeit.
Zwei wichtige natürliche Isolierstoffe sind weiter zu erwähnen: A s b e s t und G l i m m e r. Beide sind in der Wärmetechnik hochbedeutsam, beide auch als F üllstoffe fü r Preßmaterial, Glimmer außerdem fü r Präzisionszwecke im Kondensatorenbau wegen seines geringen dielektrischen Verlustes. Eines Fortschritts haben wir da zu gedenken:
während Glimmerkondensatoren bisher durch Schichten von Glimmerscheiben und Metallfolien und Zusammen
pressen beider hergestellt wurden und infolgedessen. A t
mung, d. h. Kapazitätsänderungen vorkamen, kann man jetzt — ein E rfolg der Herm sdorf-Schomburg-Isolatoren- Gesellschaft — durch ein besonderes Aufschm elzungsver
fahren die Silberbelegungen fe st haftend aufbringen. Der Physiker mußte sich hier mit dem Keramiker zusammen
tun — und es ging.
Eine große Gruppe von Naturprodukten ist noch zu erwähnen, die H a r z e und gleich speziell der G u m m i und was dazu gehört, Kautschuk, Guttapercha, Balata.
Gummi ist überall von Bedeutung, die isolierten Leitungen sind mit ihm ausgerüstet, in der Starkstromtechnik finden wir ihn so gut wie in den Untersee-Fernkabeln. Hartgummi hat als Dielektrikum einen klassischen Namen. Die Vorzüge des Gummis, seine ausgezeichneten elektrischen und ela
stischen Eigenschaften sind zu bekannt, als daß wir sie zu erörtern brauchten. Schauen w ir einmal kritisch nach den Mängeln. Der Hauptnachteil ist die Alterung, Gummi wird brüchig, sogar sehr schnell, wenn einer sei
ner Hauptfeinde, das Ozon, O
3
, in hinreichender Konzentration auftritt. W ie schlimm das sein kann, soll am prak
tischen Fall erläutert werden. Ozon entsteht z. B. in den mit einigen tausend V olt betriebenen Leuchtröhrenanla
gen. Die Zuleitungen sind gummiisoliert, und schon kann der Schaden eintreten. Auch beim Betriebe von Röntgen- ' röhren, wo man sehr hohe Spannungen in beweglichen Lei
14. Juni 1934
Elektrotechnische Zeitschrift 1934 Heft 24 575 tungen handhaben will, spielten die Ozonbildung und derA n g riff auf die isolierte Leitung eine Rolle. Gegenüber der Gesamtheit der Anwendungen sind das natürlich kleine Bruchteile des Gebiets, aber fü r den Betroffenen sind sie doch von Bedeutung5). In Abb. 1 sind W ickel von Gummileitungen dargestellt, die — im Versuch — durch Ozon wie zerschnitten sind. Natürlich hat man das Pro
blem technisch gemeistert. Es gibt ja 3 Möglichkeiten einer derartigen A ufgabe gegenüber. Entweder man ver
zagt — das kommt für einen Elektrotechniker nicht in Frage. Oder man verbessert das Vorliegende, dieser W eg ist mit E rfolg beschritten worden. Es gibt heute „ozon feste“ Gummimischungen, auch Lackierungen bieten u. U.
Aussichten. Oder endlich man schafft etwas Neues. Auch dieser W eg ist gegangen worden. Z. B. hat das Kabelwerk V ogel eine ,,0.i-feste Leitung“ herausgebracht, bei der ein kolloidales Zellulosederivat den Isolierstoff bildet.
Gummi ist nicht ozonfest; ölfest ist er auch nicht. Es gibt Materialien, die beide Eigenschaften besitzen. W ir verlassen damit die natürlichen Isolierstoffe und gehen zu dem Gebiet der k ü n s t l i c h e n über. Auch hier müssen w ir uns auf die Erwähnung einiger Stoffe mit gewissen Eigentümlichkeiten beschränken.
Abi). 1. Ozonrisso in Gummi.
Zu diesen Stoffen gehört das P l e x i g u m , herge
stellt von Röhm & Haas AG., Darmstadt. Es ist ein syn
thetischer S to ff komplizierten Aufbaus, Acrylsäureester, der außer Ozon- und Ölfestigkeit noch besonderes elasti
sches und optisches Verhalten aufweist. Auch die elektri
schen Eigenschaften dieses Stoffes, dessen elektrotechni
sche Anwendung jüngsten Datums ist, zeigen einen außer
gewöhnlichen Verlauf, namentlich die dielektrischen Ver
luste0). Hauptanwendungsgebiet ist im übrigen die Her
stellung nichtsplittemden Glases. Beim sogenannten Lu- glas wird Plexigum zwischen Platten gewöhnlichen Gla
ses gelegt und nimmt dank seiner mechanischen Eigen
schaften Stöße praktisch unelastisch auf. Ganz neuerdings hat man aus einer harten, durchsichtigen Modifikation Brillengläser gemacht. Jedenfalls haben wir hier ein Bei
spiel von mannigfaltigen Verflechtungen zwischen einem Dielektrikum und verschiedenen Zweigen der Technik.
Seiner chemischen Konstitution nach gehört das Plexigum zu der allgemeinen Gruppe der Vinylpolymerisate. Unter diese fallen außer den Harzen aus Äcrylsäure auch die Harze aus Vinylacetat, doch scheint das A crylsäurepro
dukt Plexigum diesen in elektrischer Beziehung überle
gen zu sein.
Die synthetischen Isolierstoffe, die sog. Kunstharz- P reßstoffe, die in breiter Front Eingang in die Praxis ge
funden haben, nicht nur als Installationsgegenstände, sondern z. B. auch im Haushalt vom Trinkbecher bis zur Staubsaugerdüse, sind technologisch gesehen Kondensa
tionsprodukte. Epochemachend war hier die Erfindung B a e k e l a n d s , der zeigte, daß Phenole mit Formaldehyd gewisse Produkte liefern, künstliche Harze, die unter A n
wendung von Druck und Hitze mit Füllstoffen zu nicht wasserlöslichen, festen Körpern verpreßt werden können.
Neben diesen sog. P h e n o p l a s t e n , als deren typi
scher Vertreter wir das Bakelit — nach dem Erfinder be
nannt — anzusehen haben, sind die A m i n o p l a s t e zu nennen, bei denen statt Phenols oder Kresols H arnstoff oder Thioharnstoff mit Formaldehyd reagieren. Als einer der wichtigsten Vorteile dieser Arten ist die Herstellung rein weißer und auch sonst farbreiner Isolierstoffe anzu
führen.
Das Gesamtgebiet der gummifreien Isolierpreßstoffe zeichnet sich durch Geschlossenheit der technischen Orga
nisation aus. Es besteht eine vom früheren Zentralver
band der elektrotechnischen Industrie herausgegebene Typisierung der Stoffe, die Ordnung in die ungeheure M annigfaltigkeit der Erzeugnisse gebracht hat. Daneben unterliegen praktisch alle elektrotechnisch bedeutsamen
5) IT. M a v c r , Elektr.-Wirtsch. TUI. 31, S. 527 (1932).
«) z. B. K i r c h , ETZ 1932, S. 931.
P reßstoffe einer Überwachung durch das Staatliche Mate
rialprüfungsamt. Hinsichtlich der hierbei angewandten Prüfungsmethoden befinden wir uns gerade jetzt an einem entscheidenden Wendepunkte: Während bisher die Unter- 'suchungen an vorgeschriebenen Prüfkörpern, sog. Norm al
stäben, vorgenommen wurden, steht jetzt in Anpassung an die Fortschritte der Preß- und der Meßtechnik der Übergang auf Untersuchungen am Fertigstück, d. h. Er
fassung der Materialeigenschaften am Fertigstück un
mittelbar bevor.
W as die neueren Entwicklungslinien auf dem Kunst
harzgebiet betrifft, so nannte ich schon die P flege der mechanischen Eigenschaften. Hier sind die Gewebepheno
plaste (T y p e T ) und die Asbestphenoplaste zu nennen, als deren Vertreter das Ralotext der Römmler AG. ange
führt sei. Ein weiterer Fortschritt ist bei den Kunstharz- Hartpapieren hervorzuheben. Veranlaßt durch Bedürfnisse der Fernmeldetechnik sind hier sog. Supramaterialien, Superpertinax, Supraturbonit, au f den Markt gekommen.
Durch Pflege der Homogenität sind bei diesen Stoffen die Eigenschaften der dünnen, stanzbaren Hartpapiere, na
mentlich Wasseraufnahme und Quellung, wesentlich ver
bessert, d. h. verringert worden. Unter den Preßharzen ist das „N eoresit“ als sehr wenig hygroskopisch hervor
zuheben. Die Pflege der Homogenität und die Beachtung und P flege der Reinheit der F üllstoffe kann man als all
gemeine Tendenz nennen. Gewiß sind hier noch beacht
liche Fortschritte zu erwarten. W eiter ist die Bereinigung des Verhältnisses zwischen S toff und Konstruktion wich
tig. Zweifellos ist hier manches dadurch gesündigt w or
den, daß man für die Kunststoffe Formen von Metall oder Keramik einfach übertragen hat. Konstruieren im Kunst
stoff, dem K unststoff angepaßt, ist eine der Losungen für die nächste Zeit.
W ir haben noch einige S toffe zu erwähnen: das Co- lonit, das unmittelbar Braunkohle verarbeitet. Die Praxis hat freilich noch nicht geurteilt. A ls neu nennen wir wei
ter das A n i l i n h a r z , das ebenso wie die Aminoplaste vielleicht hinsichtlich der ominösen Kriechstromfestigkeit gewisse Aussichten bietet. Eine Spitzenleistung an elek
trischer Hochwertigkeit stellt das T r o 1 i t u 1 dar. Man kann das Material wasserklar fertigen, kann es aber auch mit Färb- und anderen Zusätzen füllen. A usgan gstoff ist das Styrol, ein zur Benzolgruppe, allgemein zu den schon erwähnten Vinylpolymerisaten gehöriger Kohlenwasser
stoff. Hersteller ist die Dynamit AG. Die elektrischen Eigenschaften des Trolituls sind so gut wie bei Bernstein.
Die Verluste sind noch kleiner. Auch fü r Hochfrequenz ist der S to ff geeignet, er zeichnet sich weiter durch be
queme Verarbeitbarkeit im Spritz- oder Gießverfahren aus. Leider ist die W ärm efestigkeit gering, schon bei etwa 75 0 beginnt die Erweichung.
W ie groß und weit entwickelt das Kunstharzgebiet ist, erkennt man auch an der reichlich vorhandenen Lite
ratur. Erst unlängst sind zwei neue Bücher herausge
kommen7).
Beim Übergang von den organischen Preßstoffen zur Keramik ist noch ein P reß stoff zu nennen, der aus rein anorganischen Stoffen aufgebaut ist, das M i c a 1 e x , in Deutschland hergestellt von der Allgemeinen Elektrici
täts-Gesellschaft. Es besteht aus Bleiboi-at und Glimmer und hat ausgezeichnete thermische, mechanische und elek
trische Eigenschaften, aber den Nachteil schwieriger V er
arbeitung.
Die Kunststoffe haben sich viel von den Bereichen er
obert, die früher als dem Porzellan, allgemein der Kera
mik, Vorbehalten galten. Sprödigkeit und Schwierigkeit der Formung und Maßhaltung waren Gründe gegen kera
mische Erzeugnisse, W etter- und Tropenfestigkeit, Un
brennbarkeit und manches andere sind unumstößliche A r
gumente fü r Porzellan und seine Verwandten. Jedenfalls ist es erstaunlich, wie die schwierige Wettbewerbslage zwischen organischen und anorganischen Isolierstoffen diesen Auftrieb zu neuen Leistungen gegeben hat. Es muß zu dem technischen Verhältnis zwischen den beiden großen Gebieten der Kunststoffe und der Isolierkeramik offen gesagt werden, daß wir uns freuen sollen, zwei so hoch entwickelte Zweige der Isolierstoffindustrie zu be
sitzen. Es ist nicht allgemein das eine oder das andere besser, sondern jedem kann und muß sein Anwendungs
gebiet werden. Nun einiges von den k e r a m i s c h e n Fortschritten.
Im Bereich der Explosionsmotoren spielt fü r hochver
dichtende, schnellaufende Motoren die Zündkerze eine große Rolle. Die Explosionsrückstände im" Verein mit den hohen Temperaturen greifen den üblichen keramischen
') S o m m e r f e l d , Plastische H assen, Verlag Julius S pringer, B erlin 1934. JI o b d o r n , vgl. F u linote 3.
576
Elektrotechnische Zeitschrift 1934 Heft 2414. Juni 1934
B austoff an. Hier ist es gelungen, in dem bei etwa 1700 ° gebrannten reinen A120 3 einen vorzüglichen Stoff, „Sin
terkorund“, herausbringen. Bei Siemens ist von Ger- dien und Mitarbeitern das Problem gelöst worden8).
Dielektrisch ist wichtig, daß bei 4000 C der elektrische Widerstand, der ja bei keramischem Material wie auch sonst meist mit der Temperatur schnell abnimmt, noch um1 Größenordnungen höher ist als bei Sondersteatitsorten.
W ir erwähnten eingangs unter den thermischen A n
forderungen an elektrische Isolierstoffe den thermischen Ausdehnungskoeffizienten. Er spielt nicht nur in der Elektrowärmetechnik eine Rolle, sondern in gewisser Richtung auch in der Hochspannungstechnik. Man kennt das Problem der Lichtbogensicherheit von Hochspannungs
isolatoren. W ir' haben liier wieder einen Fall mit ver
schiedenen Lösungen. Der eine erfolgreich beschrittene W eg ist die Ausbildung von Armaturen, die den Licht
bogen am A n g riff hindern, also eine A rt Lichtbogensteue
rung. Der andere W eg ist die Schaffung eines besonderen keramischen Stoffes. E r steht zwischen Porzellan, Stein
zeug und Steatit, „Sipa“ nennt ihn die Herstellerin, die Steatit-Magnesia AG. Der wesentliche Fortschritt wird durch Verkleinerung des linearen Ausdehnungskoeffi
zienten erzielt.
Und noch zwei Probleme sind in allerneuester Zeit gelöst worden. W ir kommen damit zurück auf den Aus
gangspunkt unserer Betrachtungen über Verluste und Di
elektrizitätskonstanten. Durch extreme Reinherstellung von Massen auf Specksteinbasis ist es gelungen, kera
mische S toffe mit ganz geringen dielektrischen V e r l u s t e n herzustellen9). T g 5 liegt in der Größenordnung der besten sonst bekannten S toffe Glimmer, Quarz (auch Quarzglas und Quarzgut), Trolitul. Die Bezeichnungen der S toffe sind Calan und Ultracalan bei Hermsdorf, Frequenta bei Steatit-Magnesia. In Zahlentafel 1 ist eine Zusammen-
Z a h l e n t a f e l 1. Dielektrischer V erlustfaktor tg 8 von Isolierstoffen.
bei 50 IIz bei rd. 10# Hz tg ö • 10* tg ü • 10» Q u a r z ... 0,1 0,1 G lim m er... 0,1 0,1 Ö l e ... über 0,1 — ültracalan . . . .
T r o l i t u l ... 0.10,1 0,2 - 0,30.1 C a la n ... — 0,2 ••• 0.3 0.2-0,3
—
1.5Steatit... Aber 2 über 2
Hartpapier . . . . - 5 —
Porzellan... „ 10 Phenoplaste . . . . „ 20
Stellung der Verlustfaktoren einiger gebräuchlicher Sub
stanzen gegeben. Die fü r 10° Hz angeführten W erte gelten im wesentlichen auch noch fü r höhere Frequenzen. Man erkennt die Fortschritte, die erzielt sind. Das Gebiet ist noch neu, und die Meßmethodik ist selbst noch im Flusse.
Es kommt ja auch im Rahmen dieses Aufsatzes nur darauf an, zu zeigen, wie ungefähr die Entwicklung gegangen ist.
8) Z. B. K o h l . Arch. techn. Mess. Bd. 1, Lief. 6, Z. 944 4.
») ETZ 1934, S. 238.
Jedenfalls stehen heute verlustarme Materialien in A us
wahl zur Verfügung. Der Anwendungsbereich erstreckt sich über das ganze Gebiet der höheren und höchsten Fre
quenzen vom Distanzring in der verlustarmen Leitung über den Röhrensockel und die tausend Bedarfsgegen
stände der Rundfunktechnik bis zum Kondensatorbaustoff.
Die Hochfrequenztechnik, der — einschließlich der elektromedizinischen Anwendungen — hier hauptsächlich gedient wird, braucht aber nicht nur verlustarme Kon
densatoren, sondern fordert auch aus konstruktiven Grün
den konzentrierte Kapazitäten, also kleine Kondensatoren mit großer Kapazität, d. h. aber Materialien mit hoher D i e l e k t r i z i t ä t s k o n s t a n t e . Bisher waren die höchsten praktischen W erte — vorausgesetzt, daß die V er
luste klein bleiben sollten — e = 16 bei Sondergläsem, nor
mal sind sonst W erte zwischen 2 und 8. Aber jetzt ist er
reicht je = 60 — 80 und mehr. In Zahlentafel 2 sind die Di
elektrizitätskonstanten einiger elektrotechnisch wichtiger Isolierstoffe zusammengestellt. Auch hier ist ähnlich wie
Z a h l e n t a f e l 2. Dielektrizitätskonstanten von Isolierstoffen.
Papier... 2 ••• 2,5 Aminoplaste . . 5 - 7 Öle . . . .
Trolitul . . 2,2 ••• 2,6 Porzellane . . . 5 - 7 2.2 ••• 2,6 Gläser . . . . 5 - 1 6 Bernstein. ■ 2,8 Glimmer. . • . 6 - 8 Hartgummi • 2,5-3,5 Marmor . . . . 8 Kabelisolation 4 Mica lex . . . . 8 Qarz . . . .
Phenoplaste. 4 - 4,8 Condensa . . . bis 100 5 - 7 Kerafar . . . . bis 100
bei den Verlusten Vorsicht bei den Zahlenangaben geboten, die hier nur einen Anhaltspunkt geben sollen. Abb. 2 zeigt
in etwa natürlicher Größe zwei Kleinkon
densatoren mit erstaun
lichen Kapazitätsbeträ
gen. Der Röhrchenkon
densator, aus „K era- fa r“ , dem Material der Steatit-Magnesia be
stehend, hat 220 pF, der Scheibchenkonden
sator aus „Condensa C“
von Hermsdorf hat etwa 70 pF. Die Verluste bei Hochfrequenz sind klein, es kann tg 8 <
0,001 erzielt werden10).
Interessant der S t o ff:
Rutil, ein auch als Halb
edelstein und als Farbe Abb. 2. Kleinkondensatoren aus Jla- geschätztes Mineral, Ti- terial hoher DK. (etwa nattirl. Größe). tandioxyd, das man mit geringen Beischlägen keramisch zu verarbeiten gelernt hat. Großartig aber ist, daß hier einmal ein wirklicher Schlager, ein Sprung um eine ganze Größenordnung, gelungen ist.
10) H a n d r e c k , ITochfrequenztechn Bd.43, S .73c 1934); A I b e r s 8 c h ö n b e r g , Bor. ritsch, kerani. Ges. Bd. 15. S. 199 (1934).
Praktische Bewährung des Ausnutzungsfaktors der Betriebszeit.
Von Dr.-Ing. W. Weingärtner, Münster i. W estf.
Ü bersicht. Bei praktischen U ntersuchungen bei der BEW AG hat sich erw iesen, daß der A u sn u tzu n gsfaktor der B e
triebszeit, eine vom V e rfa s se r vorgesch lagen e G röße, tatsäch
lich am besten geeign et ist, m it dem W ärm everbrauch ganzer K raftw erke in fun ktion ellen Zusam m enhang gebrach t zu w er
den.
Der Ausnutzungsfaktor der Betriebszeit, von dem an dieser Stelle bereits in zwei früheren Arbeiten des V er
fassers die Rede w ar1, ist, um es kurz zu wiederholen, definiert durch das Verhältnis der tatsächlich abgegebe
nen Arbeit zu jener, die in derselben Betriebszeit aller in Betrieb genommenen Maschinen im Höchstfälle, d. h.
bei dauernder Vollast, hätte abgegeben werden können.
Formelm äßig drückt sich die genannte Beziehung wie folg t aus:
L i t z .i + h » + * '» * £ * + ••• + L z b |L Z b
n r = Li T i + L t r t + L i r , + : : . T l z b t^
A (1)
ETZ 1932, S. 311 u. b"3.
Li Ti -f- Ls Ti + L3 Ta . . . + L z B Tzn Hierin bedeuten
n T den Ausnutzungsfaktor der Betriebszeit, L die Nennleistung in kW ,
t L die Benutzungsdauer der Nennleistung in Stunden, T die Betriebsdauer in Stunden
jeweils der betreffenden Maschine, von denen im ganzen Zb in Betrieb genommen werden; A ist die gesamte ab
gegebene Arbeit in kWh.
14. Juni 1934
Elektrotechnische Zeitschrift 1934 Heft 24 7/ DecRmgketntcägi: >
die Pjimüv -m d eine ¿eäwme
DRESDEN-A V m i - u n d iic h a m a g e n .
Ein - oder dreiphasig.
L u ft- oder Olkühlung.
ßntrieb:
Hand, Motor oder NtK Regler
A2 65
KO C H&ST E RZE L AKTIEnGESELLSCHAFI
8 Elektrotechnische Zeitschrift 1934 Heit 24
14. Juni 1934
HARTMAN N& BRAUN
A -G FR A N K FU R T/M A IN
W ir liefern Anlagen und Apparate zurTrocknung und Imprägnierung
v o n
K a b e ln --- A n k e rn --- S p u le n --- densatoren
Isolierteilen
JULIUS PINTSCH AKTIENG ESELLSCHAFT BERLIN 0 27
\
l
Kabel-Meßeinrichtung
nach Angabe des Reichspost ¡Zenfralamts zur Messung von Widerstand, Isolation, Kapazität sowie zur Fehlerort«Bestimmung an Fernsprech und Te!egrafen*Kabeln.
Mit wenig Handgriffen ist diese neue Kabel- Mefyeinrichtung gebrauchferfig aufgestellt.
Schaltplatte, Galvanometer und Brücke sind ge
schickt angeordnef und gut zugänglich. Die Trockenbatterien von 60 V und 4,5 V (normale Anoden- und Taschenlampen-Batterien) sind im seitlichen Schubfach untergebracht.
Das Zeigergalvanomefer hat eine sehr hohe Empfindlichkeit; 8x10'9 A je Skalenteil.
Die Messungen an den Kabeln können rasch aufeinander folgen, da der Übergang von einer Schaltarf zur anderen durch Drehschalter ge
schieht. So werden Fehlschalfungen vermieden!
14. Juni 1934
Elektrotechnische Zeitschrift 1934 Heit 24577
In dem Falle — aber nur dann! — , daß sämtliche Zb Maschinen dieselbe Leistung haben, kann der Faktor auch als Quotient zweier Zeiten definiert werden:
t L i + + t L i + • • • + h z g
n T = - j r , j r : \ T zB '
In den beiden genannten Arbeiten ist a u f G r u n d t h e o r e t i s c h e r Ü b e r l e g u n g e n nachgewiesen, daß der Ausnutzungsfaktor der Betriebszeit zur Errech
nung der Energieaufnahme von W ärmekraftwerken wie auch von Um former- und Umspannwerken geeignet ist.
Es handelt sich also stets um eine Maschinen g r u p p e , deren einzelne Sätze jedoch nicht dauernd gleichzeitig in Betrieb genommen werden.
Inzwischen sind bei der Berliner Städtische Elektri
zitätswerke Akt.-Ges. p r a k t i s c h e U n t e r s u c h u n g e n , die sich auf vier Dampfkraftwerke erstreckten und deren Ergebnisse in Form einer Doktordissertation vor
liegen2, vorgenommen worden.
Im Rahmen dieser A rbeit soll und kann nur auf die in der Dissertation aufgeführten Untersuchungen über den W ärme verbrauch eingegangen werden.
Bei den in der Praxis angestellten Untersuchungen hat sich nun der Ausnutzungsfaktor der Betriebszeit in vollem Um fange als eine fü r die Berechnung des W ärme
verbrauchs geeignete Größe erwiesen, wie in der genann
ten A rbeit ausdrücklich betont wird. Die Gleichungen des W ärmeverbrauchs der vier Kraftwerke, davon eins mit einer Dampfspeicheranlage, sind als Funktion der vom V erfasser vorgeschlagenen Größe, angegeben3.
Ein Dam pfkraftwerk ist zuerst als Grundkraftwerk, dann als Spitzenkraftwerk betrieben worden. Infolge
dessen haben sich die betrieblichen Verhältnisse dieses
1 W. I I o p p o . Über <lic 'Wirtschaftlichkeit und Betriobsichcrhoit elektrischer Dampfkraftwerke, 1933.
* Es sei noch erwähnt, daß zur Erfassung des zusätzlichen Wärmoverbrauchs bei unterbrochenem Betrieb zu den Gleichungen des spezifischen ‘Wilrmeverbrauchs, die bekanntlich gleichseitige Hyperbeln darstellen, auf der rechten Seite ein drittes Glied liinzugefiigt ist.
Dieses enthält gleichfalls den Ausnutzungsfaktor der Betriebszeit.
Werkes stark verändert. Aus der Abb. 1 ist zu er
sehen, daß die monatlichen spezifischen W ärmeverbrauchs
zahlen sich bei der Benutzung des Ausnutzungsfaktors der Betriebszeit als zweite Veränderliche mit befriedi
gender Genauigkeit so einordnen, daß eine Kurve hin
durchgelegt werden kann. Hierbei muß noch berücksich
tigt werden, daß sich die Abszissenwerte wegen der ge
schilderten Betriebsverhältnisse über einen großen Be
reich von n T ~ 0,19 ••• 0,80 erstrecken. Die geringe Streu
ung der Punkte wird ausdrücklich als ein Beweis fü r die Zweckmäßigkeit der Verwendung des Ausnutzungsfaktors der Betriebszeit bei wärmewirtschaftlichen Untersuchun
gen angesehen.
10000
^
8000\ t
\ % S 0°0£ 3
^ 1000
S 4
^ 2000
0
Abb. 1. Spezifischer Wärme verbrauch w
2
m Monatsmittel eines Dampfkraftwerkes in Abhängigkeit vom Ausnutzungsfaktor der Betriebszeit «7».
Damit dürfte durch die Praxis der Beweis erbracht sein, daß der Ausnutzungsfaktor der Betriebszeit, wie am Schlüsse der ersten Veröffentlichung des Verfassers be
hauptet wurde, tatsächlich allen überhaupt durch ein V er
hältnis ausdrückbaren Größen, die fü r den Wärmever
brauch eines Kraftwerks bestimmend sind, am meisten gerecht wird.
Wirkungsweise und Anwendung der Natriumdampflampe.
1 Von H. Lingenfelser, Berlin.
Ü b e r s i c h t . D er A u fsatz g ib t einen Ü berblick ü ber die w irtsch a ftlich en A u ssichten der .L u m in eszen zstrah ler und sch ildert eingehend A u fbau, W irkun gsw eise und Schaltung der N atrium dam pflam pe. Für ihre praktische A nw endung werden sodann B eispiele aus der V erkeh rsbeleuch tu ng, der In dustrie- und R eklam ebeleuchtung gegeben.
Die Einführung der neuen Gasentladungs- und Metall
dampflampen in die Praxis stellt einen Fortschritt von ähn
licher Bedeutung dar wie vor einigen Jahrzehnten der Übergang von der Kohlefadenlampe zur Metallfadenlampe.
Der wirtschaftlichen W eiterentwicklung der Temperatur
strahler sind natürliche Grenzen dadurch gezogen, daß es kein Material von wesentlich höherem Schmelzpunkt gibt als das seit langem verwendete W olfram . Nach den fü r Temperaturstrahler geltenden Naturgesetzen muß not
wendigerweise ein um so größerer Teil der ausgesandten Gesamtstrahlung Wellenlängen aufweisen, die das A uge nicht als Licht empfindet, je niedriger die Temperatur des Strahlers ist. Den höchsten lichttechnischen Wirkungsgrad besäße eine Lichtquelle mit einer Temperatur gleich der der Sonne, die also in der Gegend von 6000 ° C liegen müßte. A ber auch dieser Leuchtkörper würde den größten Teil der ihm zugeführten Energie in unsichtbare W ärme- und Ultraviolettstrahlung umsetzen, auch sein W irkungs
grad würde nicht größer sein als 14 %.
Die bis vor einigen Jahren erreichten Lichtausbeuten bei Lumineszenzstrahlern waren zwar niedriger als die Lichtausbeute der Glühlampen, immerhin w ar die Möglich
keit, hohe oder sehr hohe Lichtausbeuten erzielen zu kön
nen, theoretisch vollkommen offen 1. Die Entwicklung der neuen Gasentladungs- und Metalldampflampen knüpfte an die bekannten Neon- und Quecksilberdampf-Röhren an, die seit vielen Jahren in großem Maßstabe fü r Reklamezwecke
1 P i r a n i , F.TZ 1930. S. 839.
verwendet werden. Diese Lichtquellen sind durch einen hohen Spannungsverbrauch und geringe Betriebstrom
stärke gekennzeichnet. Die Brennspannung beträgt als Mittel bei verschiedenen Gasfüllungen und Rohrdurchmes
sern etwa 1000 V /m Rohrlänge. Die Stromstärken liegen
A bb . 1. Natriumdampflampe, 220 V , 70 W , m it Drosselspule und Heiz- transformator.
bei etwa 50 oder 100 m A. Sowohl die geringe Stromstärke als auch der große Spannungsabfall sind im wesentlichen durch die ungünstigen Elektroden bedingt, die nur eine ge