Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - No. 33. 25. november 1925 - Sider ...
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
ELEKTROTEKNISK TIDSSKRIFT 1925, No. 33
Tapsvinkelens betydning for isolator
undersøkelser.*)
ofte benyttes, forhøier herigjennem tapsvinkelen ganske
væsentlig uten derfor at gjøre isolatoren elektrisk svakere.
Et lag av tør hamp mellem isolator og pig har
samme virkning, likesaa alle randutladninger. En
virkelig effektiv sammenligning kan derfor kun före
tas gjennem maalinger paa isolatorer av samme kon
struktion og massesammensætning. Men her er ogsaa
tapsvinkelmaalingen et meget nyttig middel til opdagelse
av fabrikationsfeil, idet disse straks gir sig tilkjende
gjennem forhøiet tapsvinkel. Særlig ved at bestemme
tapsvinkelens variation med spændingen kan herved
sikre resultater opnaaes, idet denne ved feilfrie isola
torer er meget regelbundet og stabil medens ved en
indre feil tapsvinkelen stiger sterkt med spændingen.
I alle isolationsraaterialer under spænding løper der
to forskjellige strømme. Den ene er kapacitetsstrømrnen
som er bestemt av dielektricitetskonstanten og frekven
sen og er 90° forskjøvet foran spændingen. Den
anden er lækningsstrømmen som kun er bestemt av
materialets ohmske motstand og derfor er i fase med
spændingen. Normalt er lækningsstrømmen meget liten
sammenlignet med ladestrømmen saa at den resulte
rende strøras retningsavvikelse fra denne sidste kun er
omkring x°. Denne vinkelforskyvning kaldes y>taps
vinkelen«. Den er altsaa 90° -f- faseforskyvningen
mellem spændingen paa isolationslaget og strømmen
som tilføres dette. Kalder vi som vanlig faseforskyv
ningsvinkelen for (p og tapsvinkelen ö saa er cos— sind.
Ogsaa indenfor maalinger paa isolatorer av samme
utførelse maa man paase at forholdene iøvrig er
helt ensartet. Under ellers like vilkaar er nemlig taps
vinkelen baade avhængig av temperaturen og av tiden.
Disse to forhold bunder begge i isolationsmaterialets
forandrede ledningsevne ved temperaturforandinger, idet
de indre tap omsælter sig i varme og opheter massen
indtil der er indtraadt balance mellem den tilførte og
avledede varme, saa at tidens indflydelse kun spiller
ind gjennem den herav følgende teraperaturforhøielse.
Ved heniraot en halvtimes varighet er oftest stabilitet
indtraadt saa at tapsvinkelen efter denne tid er kon
stant. Det skal i denne forbindelse henvises til
K. W. Wagners interessante arbeider paa dette omraade
hvorav et resume tidligere er meddelt i E.T.T. 1923 s. 59.
Ved saa smaa vinkler er praktisk talt sinus =
tangens og vi kan derfor benytte denne sidste som
et maal for tapsvinkelen i det vi har
lækmngsstrømmen ohmsk lednmgsevne
tg o = =
ladestrømmen kapacitiv ledningsevne
Av materialkonstanterne skulde vi saaledes for en
bestemt frekvens kunde regne ut tapsvinkelen. Ut
fører vi dette regnestykke for eksempel for en glas
kondensator og sammeuholder resultatet med direkte
maalinger av vinkelen vil vi finde meget store av
vikelser idet den maalte vinkel er ca, 200 gange større
end den beregnede. Dette skriver sig fra det fænomen
man tidligere kaldte for den dielektriske hysterese, men
som i virkeligheten skriver sig fra materialets inho
mogenitet og de heravfølgende efterladnings- og rest
ladningsfænomener som finder sted ved at alle de
forskjellige lag danner sraaa kondensatorer av forskjellig
kapacitet og størrelse. Disse forhold er endnu ikke
helt opklaret og er meget komplicerte. For nærværende
er det imidlertid tilstrækkelig at vite at den foran
nævnte difference mellem maalingen og beregningen
skyldes de indre tap i dielektrikumet og da disse er
saa store at de danner den avgjørende indflydelse
paa størrelsen av vinkelen <5 har denne derfor herav
faat sit navn tapsvinkel.
Maalingen seiv utføres i vanlig Wheatstones bro
kobling med en sammenligningskapacitet og to ohmske
motstande hvorav den ene har en variabel kondensa
tor parallelsjaltet. Den utføres direkte med høispændin
gen som maa ha nøiagtig sinuskurve. Maalingene
kræver dog saa megen nøiagtighet og øvelse at de
neppe vil kunne utføres med fordel uten i hertil sær
lig utstyrte laboratorier og vil derfor ikke faa betydning
uten som et nyt og vigtig hjælpemiddel i isolatorfabrikan
tenes egne hænder, saaledes som metoden allerede i
længere tid har været det paa kabelteknikens og andre
isolationsstoffes omraade. Til gjengjæld er maaleme
toden her et desto nyttigere middel til forstaaelse av
de meget komplicerte föregånger i en isolator under
de forskjellige paakjendinger.
Tapsvinkelen er saaledes et maal for de specifike
indre tap i et isolationsmateriale, og disse indre tap
er igjen med visse fcrbehold et maal for hvor meget
isolationsmaterialet er anstrengt, idet tåpene vokser
potentielt naar man nærmer sig gjennemslaget. En
høi tapsvinkel er saaledes et bevis for at de dielek
triske tap ved vedkommende spænding er for store.
Blandt andet er saaledes fra amerikansk og
andre hold stadig blit paapekt at en samtidig meka
nisk og elektrisk paakjending lettere skulde føre til
gjennemslag end ved adskilte prøver efter hinanden.
Maalinger av tapsvinkelen viser at denne ikke under
gaar paaviselige ændringer under mekanisk paakjending
før like opunder brudgrænsen. Dette skulde saaledes
gjøre teorien om den farlige samtidige belastning lite
sandsynlig.
Nu kan ikke tapsvinkelens størrelse uten videre
benyttes som et absolut maal for konstruktionens eller
materialets brukbarhel, idet den er avhængig av mange
biomstændigheter utenfor selve materialet. Ved por
selænsisolatorer spiller saaledes kitflatene en stor rolle,
idet disse danner egne seriekoblede kondensatoiflater
med herav følgende tillægstap og forhøielse av vinkelen.
Et elastisk melleralag av gummi eller parafin, som
Ved valg av masseblanding kan tapsvinkelmaalin
gerne gi gode vink. Saaledes vil man ved maaling av
tapsvinkelens stigning med temperaturen let kunne be
dømme materialets motstandsevne mot temperaturind
flydelser. Disse resultater er gjentagende bekræftet
gjennem samtidige »varmestyrtningsforsøk« (varmt og
koldtvandsprøver).
*) Kfr. II. Schering. Die Isolierstoffe der Eleklrotechnik og
Heft 7 der Milteilungen der Porzellanfabrik Ph. Rosenlhal & Co.
Uber Verluslwinkel- und Kapazitätsmessungen an Porzellan.
Von Dr. Ing. K. Draeger.
Ved elektriske støtprøver viser tapsvinkelen en jevn
stigning med støtenes antal. Selve stigningens hur-
272
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
