Hochspannungs technik Von
Dr.-Ing., Dr. sc. techn. h. с Arnold Roth Präsident des Verwaltungsrates der Spreeher & Schuh A.-G. in Aarau (Schweiz)
Fün...
Dr.-Ing., Dr. sc. techn. h. с Arnold Roth Präsident des Verwaltungsrates der Spreeher & Schuh A.-G. in Aarau (Schweiz)
Fünfte Auflage Unveränderter Abdruck der vierten, vollständig neubearbeiteten und vermehrten Auflage 1959 Herausgegeben unter Mitwirkung von
Dr. ehem. Gerard de Senarclens Vizedirektor der Schweizerischen Isolawerke in Breitenbach (Schweiz)
und
Dr. sc. nat. Joachim Amsler Leiter des Physikalischen Laboratoriums der Sprecher & Schuh A.-G. in Aarau (Schweiz)
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Mit 735 Abbildungen im Text sowie 95 Zahlentafeln
1965
Springer-Verlag Wien • New York
Inhaltsverzeichnis Seite
I. Das elektrische Feld 1. E l e k t r i s c h e r F l u ß und F e l d s t ä r k e 2. Äquipotentialflächen 3. Zeitlicher Verlauf d e r h a u p t s ä c h l i c h s t e n in d e r H o c h s p a n n u n g s t e c h n i k a u f t r e t e n d e n elektrischen S p a n n u n g e n 4. K a p a z i t ä t , E n e r g i e i n h a l t u n d L a d e s t r o m 5. P l a t t e n ohne R ä n d e r u n d m i t R ä n d e r n 6. Parallele D r ä h t e (Zylinder), P r i s m e n u n d K a n t e n 7. Sich u m h ü l l e n d e Zylinder 8. K u g e l n 9. Spitzen 10. Geschichtete Isolierstoffe bei Gleich- u n d W e c h s e l s t r o m 11. U n g l e i c h a r t i g z u s a m m e n g e s e t z t e Isolierstoffe 12. K r a f t w i r k u n g e n i m elektrischen F e l d 13. I n der H o c h s p a n n u n g s t e c h n i k v e r w e n d e t e M a ß e i n h e i t e n
II. Die festen Isolierstoffe der Hochspannungstechnik 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27.
K e r a m i s c h e Isolierstoffe, Gläser, Quarzglas u n d Q u a r z g u t Faserstoffe: P a p i e r , Gewebe, H o l z G l i m m e r u n d seine V e r w e n d u n g Kunststoffe u n d E l a s t o m e r e Verguß- u n d Füllmassen Isolierlacke Dielektrische Verluste d e r festen Isolierstoffe E r w ä r m u n g d e r festen Isolierstoffe d u r c h dielektrische Verluste D e r elektrische D u r c h s c h l a g fester Isolierstoffe Die I o n i s a t i o n d e r Lufteinschlüsse I s o l a t i o n s s t ä r k e für verschiedene B e t r i e b s s p a n n u n g e n D e r Einfluß der W ä r m e e i g e n s c h a f t e n der Isolierstoffe T r o c k n e n u n d T r ä n k e n der W i c k l u n g e n P r ü f u n g der festen Isolierstoffe
III. Flüssige Isolierstoffe der Hochspannungstechnik 28. 29. 30. 31. 32. 33. 34. 35.
Allgemeines u n d Klassifikation Kohlenwasserstoffe: Mineralöle V e r d i c k t e Öle Chlorierte a r o m a t i s c h e Kohlenwasserstoffe Theorie ü b e r d e n D u r c h s c h l a g des Öles G l i m m e n in Öl Die elektrische F e s t i g k e i t des Öles Einfluß der E l e k t r o d e n v e r k l e i d u n g u n d isolierender Zwischenwände (Schirme) auf die elektrische F e s t i g k e i t des Öles 36. D i e l e k t r i z i t ä t s k o n s t a n t e , V e r l u s t f a k t o r u n d spezifische Leitfähigkeit des Öles 37. Die B e d e u t u n g v o n F e u c h t i g k e i t u n d S c h m u t z im Öl 38. D e r Einfluß v o n Gasen im Öl — W a c h s b i l d u n g
39. Reinigung, Entfeuchtung und Entgasung des Öles 40. Die technische Untersuchung des Öles
IV. Luft und andere Gase im elektrischen Feld 41. Aufbau der Luft 42. Unselbständige elektrische Entladung und Übergang in die selbständige Entladung 43. Das Glimmen in Luft 44. Chemische, mechanische und Wärmewirkungen des Glimmens 45. Die Büschelentladung 46. Anfangsspannung typischer Elektrodenformen 47. Die Koronaerscheinung an Freileitungen 48. Die Funkenentladung 49. Größe der Funkenspannung für verschiedene Elektrodenanordnungen 50. Einfluß des Zustandes der Elektrodonoberflächo und der Luft auf die Funkenspannung 51. Die Bemessung der Luftabstände in der Praxis 52. Andere Gase als Luft im elektrischen Feld
53. Berechnung des „rein elektrischen" und des Wärmedurchschlages . . . 269 54. Glimmen und Oberfläohenentladungen an festen Baustoffen unter öl 271
VI. Luft im Zusammenbau mit festen Stoffen 55. Luft und feste Isolierstoffe mit dem Laufe der Feldlinien folgender Trennschicht 56. Luft und feste Baustoffe mit Trennfläche quer zu den Feldlinien verlaufend 57. Äußere Einflüsse auf die Oberflächenentladungen an festen Baustoffen in Luft und anderen Gasen 58. Die Berechnung des Stutzers - 59. Die Berechnung der Durchführung 60. Die elektrische Bemessung des Freileitungsisolators 61. Die Bemessung der Freiluftdurchführung auf Überschlag
VII. Elektromagnetische Schwingungs- und Stoßvorgänge 62. Eigenschwingungen von Kreisen mit konzentrierten Konstanten 63. Eigenschwingungen von Leitern mit verteilten Konstanten (Leiter in Luft und Kabel) 64. Eigenschwingungen von Wicklungen 65. Erzwungene Schwingungen, erregt durch konstante woohselolektromotorische Kräfte 66. Schwingungen in Kreisen mit eisenhaltiger Induktivität (Ferroresonanz). Eigenschwingungen und erzwungene Schwingungen 67. Oberwollen in Wechselstromnetzon als Erreger von erzwungenen Schwingungen 68. Erzwungene Schwingungen, erregt durch abklingende elektromotorische Kräfte 69. Einschalton von Stromkreisen mit Induktivität 70. Ausschalten von Stromkreisen mit Induktivität 71. Ausschalten von Kapazität
275 275 278 294 306 310 319 323
323 323 331 346 353 358 364 372 376 378 385
VIII. Wirkliche Anforderungen an die dielektrische Festigkeit im praktischen Betrieb und Prüfvorschriften 387 72. Dielektrische Beanspruchung im normalen Betrieb 73. Beanspruchung bei Erdschlüssen
387 389
Inhaltsverzeichnis
VIII
Seite
74. 75. 76. 77.
Beanspruchung bei atmosphärischen Störungen Beanspruchung bei Schaltvorgängen Beanspruchung bei sonstigen ÜberspannungsVorgängen Die Anforderung des praktischen Betriebes an die dielektrische Festigkeit in ihrer Gesamtheit 78. Die Nachbildung der praktischen Anforderungen durch die Prüfvorschriften
IX. Einrichtungen für den Hochspannungsprüfraum 79. 80. 81. 82. 83. 84. 85.
Die Erzeugung der Prüfspannung Die Spannungsmessung im Prüffeld Die Strommessung in Hochspannungskreisen im Prüffeld Die Messung der dielektrischen Verluste Einrichtimgen zum Nachahmen äußerer Einflüsse Stoßspannungs-Anlagen Die Stoßprüfung (Sprungwellenprüfung) von Wicklungen
X. Der Lichtbogen in Luft und unter Öl 86. 87. 88. 89.
Die Vorgänge im Lichtbogen Der Lichtbogen im Gleichstromschalter Der Lichtbogen im Wechselstromschalter Probleme der Wechselstromschalter
Kurzschlußstrom und seine Folgen im praktischen Betrieb Blitzstrom und seine Folgen Kraftwirkung großer Ströme Wärmewirkung großer Ströme Abschalten von Gleichstrom Abschalten von Wechselstrom Berechnung des Kurzschlußstromes in Wechselstrom-Netzen
XII. Hochspannungsanlagen für Wechselstrom 97. 98. 99. 100. 101. 102. 103. 104. 105. 106. 107. 108. 109. 110. 111. 112.
Hochspannungsaufgaben an Generatoren und Motoren Hochspannungsaufgaben an Transformatoren Allgemeines über die Schaltanlagen Die Erdung der Anlageteile Die Stütz- und Durchführungsisolatoren Die Wechselstromschalter Die Trennschalter Die Hochspannungssicherungen Die Meßeinrichtungen Die Freileitung Die Freileitungsisolatoren Die Hochspannungskabel Kondensatoren, Aufbau und Berechnung Der Überspannungs- und Erdschlußschutz von Wechselstromanlagen Der Überstromschutz von Wechselstromanlagen Beeinflussung von Fernmeldeeinrichtungen und Rundfunkempfang durch Wochsolstromanlagen
XIII. Hochspannungsanlagen für Gleichstrom 113. 114. 115. 116.
Die Energieübertragung mit Gleichstrom Gleich- und Wechselrichter (Mutatoren) für Energieübertragung . . . . Schaltanlage und Leitung für Gleichstrom Die Gleichstromschalter
Der Überspannungsschutz der Gleichstromanlage 664 Der Überstromschutz der Gleichstromanlage 665 Beeinflussung von Fernmeldeeinrichtungen durch Gleichstromanlagen 667 Apparate zur Erzeugung hoher Gleichspannung für die Röntgentechnik, für Forschung, Hochspannungsprüffelder, Medizin und Industrie . . . . 668 121. Hochspannungsprobleme in der Röntgentechnik 680 122. Elektrofilter 687 123. Hochspannungsapparate für die Atomphysik 693 Nachwort
