K. W. Waoner : Der physilialische Vorgang beim elektrischen Durchschlag 445 



Der Anfangswert des zeitlichen Stromanstiegs ist proportional der dritten 

 Potenz der angelegten Spannung. Dies Ergebnis wurde durch Versuche bestätigt. 

 War die angelegte Spannung U kleiner als der Durchschlagswert U„^ , so 

 nähern sich Temperatur und Stromstärke im Laufe der Zeit bestimmten 

 stationären Werten. Ist dagegen U> U„^, so wachsen Temperatur und Strom- 

 stärke immer rascher, bis nach Ablauf einer bestimmten Zeit t,„ der Durch- 

 schlag eintritt (Abb. 8 rechts). Die »Durchschlagszeit« t,„ ist um so kürzer, 

 je mehr U den Durchschlagswert U,„ überschreitet (Abb. 8 links). 



Aus (q) ergibt sich 



i = k\jTTr7^ — OK- (iil 





Der Durchschlag erfolgt, wenn & eine obere Grenze erreicht hat, die im 

 Falle der Widerstandsgesetze (I) und (III) unendlich, im Falle (11) dagegen T be- 

 trägt. Schreibt man noch R = R^(p(^) und beaclitet (6), so erhält man aus(i i) 



(-1 

 ^ _ /■ ■ d 



k '" I 31 f U 



Die rechte Seite von (12) ist eine Funktion von UjU^. Die Durchführung 

 der Rechnung mit den angegebenen Widerstandsgesetzen lehrt, daß sich die 

 für die verschiedenen Isolierstofie geltenden Kurven, welche die Durchschlags- 

 zeit t„ als Funktion der Spannung f-^ darstellen, durch Maßstabänderungen 

 ineinander überführen lassen. 



Aus (9) kann man noch eine weitere wichtige Folgerung ziehen. Wirkt 

 auf einen Isolierstoft" ein elektrisches Wecliselfeld, dessen Periodendauer wesent- 

 lich kürzer ist als die thermische Zeitkonstante Ä*//3 , so ist die Beanspruchung 

 im stationären Zustand durch den EffektivAvert (quadratischen Mittelwert) 

 der Spannung gegeben. Insbesondere ist auch für den Durchschlag die effek- 

 tive Spannung maßgebend. Hierin besteht ein wesentlicher Unterschied 

 zwischen festen und gasförmigen Isolatoren ; bei letzteren bestimmt bekanntlich 

 der Maximalwert der Sj^annung die Höhe der Beanspruchmig. Die vorher 

 gemachte Voraussetzung hinsichtlich »der Frequenz ist für alle technischen 

 Wechselströme erfüllt. Da die hier gezogene Folgerung hinsichtlich der Be- 

 deutung des Effektivwertes allen bisherigen Anschauungen widerspricht, er- 

 schien es notwendig, sie experimentell zu prüfen. Mittels eines synchron 

 umlaufenden Kommutators wurde durch Aussclineiden von Teilen einer sinus- 

 förmigen Spannungskurve eine spitze Kurve mit hohem Maximal- und niedrigem 

 Eflfektivwert hergestellt. Mit dieser Spannung wurde eine Platte aus Isolier- 

 stoff beansprucht. Es zeigte sich, daß die Platte die Spannung ohne Schaden 

 aushielt, solange der Elfektivwert äu'. Durchschlag.'^grenze U,„ nicht erreichte. 

 Dabei betrug die Beansprucliung während des Spannungsmaximunis ein Viel- 

 faches der Durchschlagspaimung. 



