Untersuchung über den Durchschlag und die Vorgänge bei elektrischer Beanspruchung in Isolierölen verschiedener Festigkeit

Zusammenfassung

Die vorliegende Untersuchung befaßt sich mit dem Verhalten eines Isolieröles in den Festigkeitsgrenzen von 25 bis 245 kV/cm bei elektrischer Beanspruchung durch Gleich- und Wechselspannung. Das Isolieröl wird zwischen Plattenelektroden in zwei zueinander senkrechten Richtungen auf Durchschlag und Stromdurchgang geprüft.

Bei Beobachtung der Vorgänge in dem elektrisch beanspruchten Isolieröl mit einer Festigkeit von 50 bis 180 kV/cm durch optische Vergrößerung kann neben bereits bekannten Vorgängen zwischen den Elektroden im abgedunkelten Raum deutlich ein Glimmen beobachtet werden, das den Öldurchschlag einleitet. Dieses Glimmen wird zurückgeführt auf Ionisation in adsorbierten Luftbläschen und in mit Luft gefüllten Hohlräumen der im Öl schwimmenden Fasern.

Es ergibt sich aber auch für dieses Öl bei einer Festigkeit von 50 bis 180 kV/cm ein Unterschied in der Höhe der Durchschlagsspannung zwischen senkrechter und waagerechter Beanspruchung, während diese Unterschiede im Öl unterhalb und oberhalb dieser Festigkeitsgrenzen nicht festgestellt werden können. Analoge Beziehungen gelten auch für die mit der Schering-Brücke ermittelten Werte für die Stromaufnahme. Der größte Unterschied zeigt sich bei einer Durchbruchfeldstärke des Öles von 120 kV/cm, wo die Durchschlagsspannung bei waagerechter Beanspruchungsrichtung um 18 bis 20% über der Durchschlagsspannung in senkrechter Beanspruchungsrichtung liegt. Die Stromaufnahme in senkrechter Beanspruchungsrichtung ist dagegen bei Öl von 120 kV/cm um etwa 50% größer als in waagerechter Beanspruchungsrichtung. Die festgestellten Unterschiede zwischen senkrechter und waagerechter Beanspruchungsrichtung werden auf Wärmeentwicklung im Öl, die durch das beobachtete Glimmen verursacht werden, zurückgeführt. Damit findet die Theorie des verschleierten Gasdurchschlages eine Bestätigung für das untersuchte Isolieröl mit einer Festigkeit von 50 bis 180 kV/cm. In Öl unterhalb der Festigkeitsgrenze von 50 kV/cm scheinen die Theorie des reinen Faserdurchschlags und oberhalb einer Festigkeit von 180 kV/cm die Theorie des reinen Ionisationsvorganges ausschlaggebend zu sein. Die drei Gebiete des reinen Faserdurchschlages, des verschleierten Gasdurchschlages und des Ionisationsvorganges sind jedoch nicht streng gegeneinander abzugrenzen, sondern überlagern sich je nach der Festigkeit des untersuchten Öles.