Die Oelisolatoren von H. Schomburg und Söhne für elektrische Kraftübertragung. Mit Abbildungen. Die Oelisolatoren von H. Schomburg und Söhne für elektrische Kraftübertragung. Für Telegraphenleitungen hat man bei Oertlichkeiten, an denen selbst durch Verwendung von Doppelglocken-Isolatoren eine genügende Isolirung der Leitung nicht zu erreichen war, namentlich für Leitungen in der Nähe der Seeküsten in südlichen Landstrichen, wo sich die Oberfläche des Isolators mit einer leitenden Salzkruste bedeckt und deshalb bei Nebel und feuchten Niederschlägen der Stromverlust höchst bedeutend wird, seine Zuflucht zu Oelisolatoren genommen. Einer der verbreitetsten dieser OelisolatorenEine abweichende Form haben sich W. E. Langdon, J. C. Füller und G. Füller patentiren lassen; hier bildet der Isolator zwei auf die Stütze, wie in Fig. 3, aufgesteckte Glocken, wobei jedoch die innere Glocke etwas weiter nach unten reicht als die äussere, und nach aussen zu einem Oelbehälter umgebogen ist; nach Befinden soll auch die äussereGlocke am unteren Rande zu einem Oelbehälter gestaltet werden, sei es für sich allein oder zugleich mit der Umbiegung des Randes der inneren Glocke nach aussen (vgl. Telegraphic Journal, 1888 Bd. 23 * S. 210. 227). Dieser Isolator gleicht in gewissem Sinne dem am 22. Juli 1869 für William Edgar Simonds in Hartford, Conn., unter Nr. 2235 in England patentirten, jedoch soll bei diesem der Oelbehälter auf die schmiedeeiserne Stütze aufgegossen oder sonstwie unverrückbar befestigt werden, auch der an die Stütze sich anschmiegende Schaft der Glocke (ähnlich wie in Fig. 6) in die mit Paraffinwachs o. dgl. gefüllte Rinne hinreichen bis fast zum Boden derselben; wenn dagegen die Stütze unten zu einem den Leiter tragenden Haken gestaltet wird, so soll die Rinne in gleicher Weise an ihr befestigt, der vom röhrenförmigen, mit dem unteren Ende ebenfalls bis fast zum Boden der Rinne in das Paraffinwachs eintauchenden Isolator umschlossene obere Theil der Stütze in bekannter Weise in einem Holzblocke o. dgl. befestigt werden, in welchem unten eine die Rinne übergreifende Höhlung eingearbeitet ist. – Auch die sogen. shackle-Isolatoren (Rollen-Isolatoren) sind mit zwei unter ihren beiden Glocken und somit über einander liegenden, mit Oel zu füllenden Rinnen versehen worden; so von F. Higgins für die Leitungen der Exchange Telegraph Company und früher schon von Johnson und Phillips selber; vgl. Electrician, 1888 Bd. 21 * S. 207. 229. ist der von Johnson und Phillips, dessen unterer Rand so nach innen umgebogen ist (vgl. Fig. 1), dass ein ringförmiger Hohlraum entsteht und bei dessen Ausfüllung mit Oel ein Theil der isolirenden Oberfläche von dem Oel gebildet wird, worauf die Feuchtigkeit sich nicht niederschlagen kann. Bei einer anderen Form dieser Isolatoren ist das die Flüssigkeit aufnehmende Gefäss von der Glocke getrennt, wird auf die Isolatorstütze verschiebbar aufgesteckt und mittels einer Mutter auf ihr festgehalten, wobei sein Rand zwischen die Ränder der Doppelglocke hineingreift. Bei Leitungen für hochgespannte Ströme, namentlich bei Leitungen für die elektrische Kraftübertragung sind noch höhere Anforderungen an die Isolation zu stellen und man hat daher auch für diese zu Oelisolatoren gegriffen. H. Schomburg und Söhne, die Inhaber der 1853 gegründeten Porzellanfabrik in Berlin-Moabit, welche seit einer langen Reihe von Jahren die Isolatoren für die deutschen Telegraphen- und Eisenbahnverwaltungen, ferner für die Telegraphenverwaltungen in England, Holland, Spanien, Norwegen, Oesterreich-Ungarn, Australien und in neuerer Zeit auch in Südamerika, in den in diesen verschiedenen Ländern üblichen Formen liefern; welche zur Zeit in ihrer Moabiter Fabrik und in ihrer zweiten, bedeutend vergrösserten Fabrik, der Margarethenhütte bei Bautzen in Sachsen, etwa 500 Arbeiter beschäftigen und jährlich ungefähr 2 Millionen Isolatoren und Hunderttausende von Isolirrollen und Isolirhülsen für elektrotechnische Zwecke fabriciren, haben sich daher die Weiterbildung der von ihnen ursprünglich auch für die Londoner Elektriker Johnson und Phillips in grossen Mengen gelieferten Oelisolatoren angelegen sein lassen. Sie haben ferner die Isolatoren für die mit so schönem Erfolg gekrönte, während der Frankfurter Ausstellung ausgeführte Kraftübertragung Lauffen-Frankfurt geliefert, und es dürfte daher wohl am Platze sein, über die Oelisolatoren überhaupt und im besondern über die für die Leitung Lauffen-Frankfurt verwendeten hier einige nähere Angaben zu machen. Textabbildung Bd. 283, S. 109Fig. 1.Oelisolator von Johnson und Phillips.In Bezug auf die Auswahl des Materials, das zu Isolatoren für Telegraphenleitungen und ganz besonders für Leitungen zur Kraftübertragung verarbeitet werden soll, ist zunächst hervorzuheben, dass sich aus den fortgesetzten Prüfungen der Isolatoren auf bestes Isolirvermögen, grösste Dauer und Festigkeit, welche mit den verschiedenen Sorten Steingut-, Thon-, Glas- und Porzellanfabrikaten von der kaiserlich deutschen, der königlich holländischen, der königl. englischen und anderen Telegraphenverwaltungen vorgenommen worden sind, ergeben hat, dass diejenigen Porzellanisolatoren, welche im Scherben und Bruch eine dichte und glänzende Verschmelzung der Masse und von der Firma H. Schomburg und Söhne in Berlin seit vielen Jahren gleichmässig geliefert werden, als unbedingt isolierfähig und sicher gegen eintretende höhere Spannungen in den elektrischen Leitungen anzuerkennen sind, während andere Fabrikate, welche mit mehr oder weniger Quarz-, Sand- und Silikat-Beimengungen in schwächerem Feuer gebrannt sind und im Bruch einen matten, sandigen und porösen Scherben zeigen, eine geringere Isolirfähigkeit besitzen. Letztere Fabrikate werden daher von den genannten Verwaltungen und vielen anderen Abnehmern seit Jahren nicht mehr zur Mitbewerbung zugelassen, weil bei längerem Gebrauch und Witterungseinflüssen die weniger widerstandsfähige Glasur fast unsichtbare, feine Risse erhält, wodurch Feuchtigkeit in die poröse Masse eindringt und Stromableitungen stattfinden. Das Hartfeuer-Porzellan von H. Schomburg und Söhne wird in 1800° Celsius hoher Temperatur zu einer festen innigverschmelzenden Masse gebrannt, ist mit oder ohne Glasur das isolirfähigste Material und fester als irgend ein anderes keramisches Fabrikat: Glas, Steingut u. dgl. Die Fabrik fertigt aus dieser Masse Isolatoren jeder Form und Isolirstücke in jeder bis zur kleinsten Abmessung, mit genau eingearbeiteten Schraubenlöchern u.s.w. elfenbeinfarbig, weiss oder auch in anderer Farbe und Ausschmückung zu fast denselben Preisen wie weniger isolirfähige Stoneware und Steingutfabrikate. Bei Telegraphenanlagen wurde seither die Grösse der Isolatoren hauptsächlich nach der Stärke des zur Verwendung kommenden Eisendrahtes bestimmt; bei Leitungen aus Siliciumbronze und Kupfer und für Ströme von höherer Spannung muss mit besonderer Vorsicht bei Entscheidung über die Grösse und Formgebung der Isolatoren und ihrer Stützen, über die Stärke des Kopfes, der Weite und des Abstandes der inneren Glocke und die sich durch diese letztere bildenden stehenden und trockeneren Luftschichten bezieh. die Anwendung von Oelschichten vorgegangen werden. Mit der Zunahme der Stromspannung muss namentlich, wenn das Ueberspringen der Elektricität verhütet werden soll, die Entfernung der Isolirglockenränder von der Eisen- oder Stahlspitze grösser werden, und es muss auch für die inneren Hülsen für die trocken bleibenden Luftschichten eine erweiterte Form gewählt werden. Sämmtliche Oelisolatoren für hohe Spannungen werden in der Fabrik einer elektrischen Prüfung auf Widerstandsfähigkeit unterworfen und bis zu 30000 Volt Spannung geprüft. Haben die Isolatoren diese Prüfung ausgehalten, so liegt darin eine sichere Gewähr, dass Stromableitungen durch feuchte Niederschläge, die sich in Folge der Witterungseinflüsse, Nebel, Regen, Schnee o. dgl. auf der Oberfläche des Isolators bilden, auf das geringste Maass beschränkt werden und ebenso ein Durchschlagen des Stromes durch die Masse nach der Stütze in Folge von Rissen oder fehlerhaften Stellen unbedingt ausgeschlossen ist. Die Dichte und innige Verschmelzung des bei 1800° C. gebrannten Hartfeuerporzellans ist bei diesen elektrischen Prüfungen wiederholt nachgewiesen worden. Bei allen für die Kraftübertragung mit höher gespannten Strömen bestimmten Leitungen hängt die Sicherheit des Betriebes und das unausgesetzt gute und gleich massige Arbeiten der Anlage von der Wahl eines widerstandsfähigen und haltbaren Feldspathporzellans ab, welches – obgleich etwas theurer als das englische und deutsche quarzhaltige Steingut oder Fayenceporzellan – die dauernde Sicherheit bietet, welche bei der Wichtigkeit der elektrischen Kraftübertragung für industrielle und volkswirthschaftliche Zwecke unbedingt verlangt werden muss. In Fig. 1 ist zunächst ein Schnitt von dem gewöhnlichen Oelisolator von Johnson und Phillips in 1/10 der natürlichen Grösse vorgeführt. Dieser Isolator ward seither auch bei elektrischen Kraftübertragungen bei geringeren Spannungen und kleineren Entfernungen gebräuchlich. Jedes Stück wiegt 750 g. In Fig. 2 ist in 0,15 der natürlichen Grösse ein Oelisolator für hochgespannte Ströme abgebildet, welcher 2750 g wiegt. Derselbe ist nach ganz den nämlichen Grundsätzen gebaut, wie der in Fig. 3 abgebildete, gleich ausführlicher zu besprechende Isolator, doch ist seine Glocke noch mit einer inneren Hülse versehen Fig. 2. worden, welche dem Entstehen einer stillstehenden Luftschicht besonders förderlich ist; da letztere dem Entstehen feuchter Niederschläge erfahrungsgemäss sehr hinderlich ist, so macht sie den Isolator besonders widerstandsfähig gegen die Feuchtigkeit. Textabbildung Bd. 283, S. 110Fig. 2.Oelisolator von Schomburg. Die Herstellung der Isolatoren für die von Lauffen am Neckar nach Frankfurt am Main zum Zweck der Kraftübertragung zu bauende Leitung bot zunächst insofern nicht unerhebliche Schwierigkeiten, als die nöthigen Isolatoren in Grösse und Form von allen bisher üblichen ganz gewaltig abwichen; ja, es wurde sogar bezweifelt, dass es möglich sei, solche Isolatoren aus Porzellan wirklich herzustellen. H. Schomburg and Söhne hatten es schliesslich übernommen, diese Isolatoren, welche einen Durchmesser von 230 mm und eine Höhe von 220 mm haben und ohne Stützen etwa 4,6 k wiegen, zunächst aus einem Stücke herzustellen. Zufolge der Verschiedenheit der Wandstärken und der dadurch entstehenden Spannungen, welche wiederum ein Springen und Zerreissen der roh fertigen, aber noch nicht gebrannten Stücke bis zu 80 Proc. verursachten, stiess die Anfertigung der Isolatoren aus einem Ganzen auf derartige Schwierigkeiten, dass man schleunigst zur Herstellung aus zwei Stücken schreiten musste, und zwar wurde die innere Hülse mit den drei Oelbehältern aus einem Stück und der äussere, glockenartige Mantel, an dessen Halsnute der elektrische Leiter entlang geführt wird, wiederum aus einem Stück hergestellt. Die Isolatoren wurden auf etwa 80 cm langen Stahlbolzen befestigt und fertig montirt in sechs Doppelwagen an die betreffenden Verwendungsstellen rechtzeitig abgesandt, so dass die Montage der mit Bolzen ungefähr 11 k wiegenden Isolatoren auf die Telegraphenstangen – je drei Stück an einer Telegraphenstange – ohne Unterbrechung geschehen konnte. Das Gesammtgewicht der zur Kraftübertragung nöthigen 12000 Isolatoren beträgt 52000 k. Da man in Bezug auf die Isolirfähigkeit des Materials die grössten Ansprüche stellte, verbürgte die Firma eine Widerstandsfähigkeit bis zu 30000 Volt und zu diesem Zwecke wurden sämmtliche Isolatoren elektrisch geprüft. Die Prüfung ergab bei den aus einem Stück hergestellten Isolatoren einen Ausfall von 3 Proc., während die zweitheiligen bis auf einige Stücke, welche unterwegs bei der Beförderung zersprungen waren, die elektrische Prüfung sämmtlich bestanden, so dass von den zur Ablieferung gelangten Isolatoren eine Störung im Betrieb nicht zu erwarten steht. Textabbildung Bd. 283, S. 110Fig. 3.Schomburg's Oelisolatoren aus zwei Stucken. Von diesen Isolatoren zeigt Fig. 3 in 1/10 der natürlichen Grösse einen Durchschnitt. Ausser durch ihre ungeheuere Grösse unterscheiden sich diese Isolatoren von den bisher für telegraphische und telephonische Zwecke und für andere Verwendungen angefertigten hauptsächlich dadurch, dass an der inneren Isolirglocke drei über einander liegende Oelbehälter angebracht sind, welche die Form einer runden Schüssel haben; die Grösse der Behälter wächst von oben nach unten. Die äussere mantelförmige Glocke überdeckt diese drei Behälter und besitzt am äussersten Rande, wie schon erwähnt, einen Durchmesser von 230 mm. Zwischen der äusseren Glocke und den Oelbehältern ist Raum genug vorhanden, dass man die Behälter mittels einer eigens dazu angefertigten Spitze mit Oel zu füllen vermag. Textabbildung Bd. 283, S. 110Oelisolatoren. Der Zweck dieser Oelfüllungen ist, zu verhindern, dass von dem am Halse der äusseren Glocke entlang geführten elektrischen Strom abgleitende Stromfunken, welche sich den Weg nach der Erde suchen, in Folge der leitenden und magnetischen (?) Eigenschaft der Eisenstütze, worauf die Isolatoren befestigt sind, auf diese Eisenstützen überspringen und zur Erde abgleiten können. Der Weg, den diese abgleitenden Funken nehmen können, wird eben durch die Oelbehälter unterbrochen. Der Strom ist, da der Abstand von der äusseren Glocke bis zur Stütze ein zu grosser ist, als dass er überzuspringen vermöchte, gezwungen, zunächst an der inneren Seite der äusseren Glocke weiterzugleiten und von da auf die äussere Seite der inneren Hülse überzugehen, um an dieser entlang den Weg nach der Stütze zu nehmen. Hierbei wird er nun zunächst durch den obersten Oelbehälter verhindert bezieh. geschwächt, ebenso auf dem weiteren Wege durch den zweiten und schliesslich durch den dritten Behälter, so dass das grösste Bedenken bei elektrischer Kraftübertragung, der Stromverlust, durch diese Anordnung auf das geringste Maass beschränkt bleibt, wie dies die Versuche und die Erfolge auf der Strecke von Lauffen nach Frankfurt während der elektrotechnischen Ausstellung gelehrt haben. Textabbildung Bd. 283, S. 111Fig. 6.Oelisolator. Der Abstand von dem Rande der äusseren Glocke bis zur Eisenstütze wurde bei diesem Isolator auf 90 mm festgesetzt, weil sich bei den Versuchen herausgestellt hatte, dass dieser Abstand ein Ueberspringen oder Abgleiten des Stromes nicht mehr zulässt. Bisher sind für gewöhnliche Spannungen 40 mm Abstand ausreichend gewesen und daher sind Isolatoren mit einem Gesammtdurchmesser von 85 bis 90 mm (von Rand zu Rand gemessen) für die bisherigen oberirdischen Leitungen genügend gewesen und in grösseren Abmessungen nicht angefertigt worden. Textabbildung Bd. 283, S. 111Fig. 7.Oelisolator. Zwei weitere Isolatoren mit Oelbehälter sind in Fig. 4 und 5, je 900 g wiegend, dargestellt. Dieselben unterscheiden sich von den anderen durch die Art der Befestigung des Drahtes, welcher in eine im Kopfe vorhandene Rinne eingelegt wird. Der erstere dieser beiden Isolatoren wiegt 900 g, der andere ebenfalls 900 g. Textabbildung Bd. 283, S. 111Fig. 8.Oelisolator mit Flansche. Eine eigenthümliche Gestalt und Anordnung besitzt der Oelisolator von 1700 g Gewicht für hochgespannte Ströme, dessen Schnitt in Fig. 6 wiedergegeben ist. Bei demselben kann der Oelbehälter nach dem Herausziehen des darunter durch die Stütze gesteckten Stiftes heruntergelassen werden, und dadurch ist bei ihm die Einfüllung des Oeles in ähnlicher Weise verein facht und bequemer gemacht, wie bei dem einen der im Eingange erwähnten Isolatoren von Johnson und Phillips. Das Gewicht eines solchen Isolators beträgt 1700 g. Fig. 7 zeigt endlich noch einen 3600 g wiegenden Isolator mit Oelbehälter für hohe Spannungen, welcher bei elektrischen Kraftübertragungen bei der Herausführung des elektrischen Stromes an der Krafterzeugungsstelle benutzt wird. Auch den Einführungshülsen gibt man bei Leitungen mit hochgespannten Strömen einen Oelbehälter, welchen man in der durch den Schnitt Fig. 8 versinnlichten Weise anzubringen pflegt. Die unten an dem Isolator angesetzte ringförmige Wulst sichert der Hülse beim Stehen eine bessere Auflage. Das Gewicht einer solchen Hülse beträgt 205 g.