Isolationsfehler bei Allstrom-Röhren - bekanntes Problem?
Guten Morgen!
Den gestrigen Abend habe ich mit dem Prüfen eines Radio-Röhrensatzes zugebracht, der unter anderem eine UL41 enthällt. Die Röhre sah schon so aus, als ob sie ihre besten Tage lange hinter sich gelassen hat - stark verspiegelt, teilweise sehr dunkel - wie man es gelegentlich von Zeilen-Endröhren o.ä. kennt. Beim Prüfen zeigte sich folgendes verhalten:
Nach 20s: Durchschlag, Netzgeräte auf Sicherheitsabschaltung
Wieder eingeschaltet, Ia=25mA -> 80%
Also offenbar gab es in der Röhre einen Kriechpfad, der dann weggebrannt ist. Die Frage ist jetzt, wie lange. Googeln nach der Problematik ergab dann, daß wohl besonders Allstrom-Röhren zu derartigen Fehlern neigen würden. Ist euch schonmal sowas untergekommen? Warum gerade bei Allstrom-Röhren? Betrifft es womöglich besonders Allstrom-ENDröhren? Bei Zeilenendröhren würde ich es ja verstehen (Hochspannung) - aber in Radios?
Die anderen Röhren des Satzes erfreuen sich übrigens bester Gesundheit.
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Re: Isolationsfehler bei Allstrom-Röhren - bekanntes Problem?
Hallo Michael,
Allstromröhren haben das technische Problem, daß die Kathode eine zum Heizkreis hohe Spannungsdifferenz aufweisen können, jedenfalls deutlich höher als bei Parallelkreis-Heizungen. Das ist in Abhängigkeit zur Position der jeweiligen Röhre im Serienheizkreis zu sehen. Liegt die Röhre weit weg von Masse des Heizkreises kann die Differenz durchaus 200 Volt betragen. Deshalb ist das nicht leitende Einbettungsmaterial des Heizfadens zur Kathode so gestaltet, daß die Isolierung sicher 220 aushalten kann.
Aber im Laufe der Jahre während der ständigen Rotglühung des Heizfadens kann diese keramische Isolierpaste spröde werden und Mikrorisse aufweisen. Hier kann dann Material aus dem Heizfaden beginnen eine leitende Brücke bis zum Durchschlagpunkt aufzubauen.
So gesehen sind Allstromröhren über die Jahrzehnte u.U. stärker als eventuelle Fehlerquelle anzusehen.
Im Fall Deiner Röhre würde ich diese nicht mehr verwenden.
p.s. Die Röhren die weit weg von Masse im Heizkreis liegen sind in den Geräten unterschiedlich plaziert. Oft sind NF-Vorstufen-Röhren am dichtesten an Masse, Endröhren oft in der Mitte. Natürlich können aber auch Durchschläge zwischen andern Elektroden der Röhre auftreten.
Re: Isolationsfehler bei Allstrom-Röhren - bekanntes Problem?
Hallo Rainer,
du hast Recht, die betreffende Röhre liegt nicht unbedingt am masseseitigen Ende des Heizkreises, sondern eher in der Mitte. Zwischen Heizfaden und Kathode liegen hier also im Mittel 90V AC gegen Kathode. Eigentlich nicht wirklich viel, wenn ich da an diverse indirekt geheizte Netzgleichrichterröhren oder als Längsregler geschaltete Endpentoden mit deutlich höheren Spannungen zwischen Faden und Kathode denke. Allerdings ist es in diesen Fällen ausschließlich Gleichspannung. Macht womöglich am Ende die Wechselspannung den Unterschied?
Re: Isolationsfehler bei Allstrom-Röhren - bekanntes Problem?
Hallo Michael,
im Grunde ist einfach nur der große Potential-Unterschied das Problem, egal ob in Gleichstrom- oder Wechselstrom-Kreisen. Man hatte damals in der Industrie immer versucht einen Kompromiß zwischen Isolierfähigkeit, Wärmeleitfähigkeit, Dauer-Konsistenz der Heizfaden-Umhüllung in Serienheizkreisen hinzubekommen. Je dicker diese Isolierschicht, desto schlechter die Hitzeleitfähigkeit. Die Kathode sollte ja sicher und stabil glühen, um Elektronen abgeben zu können.
Es ist wohl immer wieder vorgekommen, daß diese keramikartige Paste versprödete. Ich hatte mal in einer Abhandlung gelesen, daß es dabei mit Metallauswanderung aus den Heizdraht dann zu "Leitbrücken" kommen konnte.
Re: Isolationsfehler bei Allstrom-Röhren - bekanntes Problem?
MSs:Hallo Rainer,
du hast Recht, die betreffende Röhre liegt nicht unbedingt am masseseitigen Ende des Heizkreises, sondern eher in der Mitte. Zwischen Heizfaden und Kathode liegen hier also im Mittel 90V AC gegen Kathode. Eigentlich nicht wirklich viel, wenn ich da an diverse indirekt geheizte Netzgleichrichterröhren oder als Längsregler geschaltete Endpentoden mit deutlich höheren Spannungen zwischen Faden und Kathode denke. Allerdings ist es in diesen Fällen ausschließlich Gleichspannung. Macht womöglich am Ende die Wechselspannung den Unterschied?
Hallo Michael und Fans,
ich habe mich als Mitarbeiter der Fa. Hagenuk Kabelprüftechnik mit Isolationfehlern beschäftigt. Es war damals gerade eine neue Erkenntnis, daß Gleichspannung Isolationen stärker schädigt als Wechselspannung, da Gleichspannung/Gleichstrom einen Ionentransport bewirkt und somit, wie Rainer ja auch schon darauf hinweist, Isolationswerkstoffe mit Fremdatomen (bzw. deren Ionen) durchsetzt und somit Leitkanäle erzeugt. In diesen Bereichen steigt dann die Feldstärke so lange an, bis es zum Durchbruch kommt. Es kann durchaus sein, daß entstehende Überschlag (Funke=Stromstoß) den Kanal wegbrennt und der Isolationsfehler "geheilt" ist. Also kann die Röhre durchaus eine Weile funktionieren. Trotzdem würde ich diese ohne Not nicht weiter verwenden, wie Rainer ja auch schon empfohlen hat.
Re: Isolationsfehler bei Allstrom-Röhren - bekanntes Problem?
Noch ein Beitrag zur ISOLATION im Allgemeinen
Vielleicht staunt sogar der Fachmann ?
In der Elektrotechnik gilt als sichere Isolationsstrecke in Luft 1000 Volt/mm. Seht euch die Sicherheitsabstände der 15 kV Fahrleitungen der Eisenbahn an, dann werdet ihr das einigermaßen bestätigt sehen.
Betrachtet man in modernen Schaltkreisen die Feldstärken in den Isolationsstrecken zwischen den Spannungsebenen, dann kommt man auf beispielsweise 3 Volt / 10 Nanometern = 300.000.000 Volt / Meter.
Nun fliegt der Airbus komplett "fly by wire", d.h. alles computergesteuert mit solchen Schaltkreisen.
Mein letzter Job war Schaltkreisproduktion bei AMD - viel Vergnügen bei eurer nächsten Urlaubsreise :-)
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