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- — Senn ë
Elektrotechnische Zeitschrift
(Zentralblatt für Elektrotechnik)
1940
IL. Halbjahr
Berli
Im Buchhandel du ia lius Springe
1940
E
Inhalisverzeichnis
Beite
I. Aufsätze, Rundschau und kleinere Mitteilungen II IV. Verbandsnachrichten. .
II. Persönliches. . . . . : 2» 2 2 2 2.0. XIII
III. Schrifttum (insbes. Buchbesprechungen) XIV
(I. Halbjahr 1940)
A. Sachverzeichnis
Seite
XIV
V. Geschäftliche Mitteilungen. . . . . ..... XV
Zeichenerklärung: *=- größerer Aufsatz. — Brf. = Brief an die ETZ. — B. = Berichtigung. — Vortr. = Vortrag. — Bespr. = Besprechung.
Arch. = Archiv f. Elektrotechn., Bd. 34 (1940). — Eu M = Elektrotechnik und Maschinenbau.
Alle Zeichen stehen vor der Seitenzahl. . Weitere Abkürzungen s. Abt. A IV, VDE.
I. Aufsätze, Rundschau und
kleinere Mitteilungen
Ableiter s. Überspannungsschutz.
Akkumulatoren.
Alkalische Batterien. 266.
Akustik s. Technische Akustik.
Aluminium s. Stoffkunde, Leitungen,
Wärmetechnik.
Analyse s. Mathematik.
Anlasser (s. a. Regelung, Schaltgeräte).
Messebericht Anlasser. 212.
Anlaß- u. Regelgerät f. Brikettpressen-
antrıebe. 212.
Anlaßeinrichtung „Albo-Knorr‘“. 213.
Betriebserfahrungen m. Sterndreieck-
schaltern. K. Kirsch. *533. l
Antennen s. Funkwesen.
Antriebe s. Maschinenantrieb.
Asynchronmaschinen s. Elektr. Masch.
Aufzüge s. Maschinenantr.
Ausstellungen und Messen.
— Deutschland.
— — Leipziger Messe.
Nachrichten v. d. Leipz. Frühjahrsmesse
1940. 227.
Außenhandel s. Abt. A V, Gesch. Mitt.
Bahnbau und Bahnbetrieb (s. a. Energie-
wirtseh., Schaltger., Signalanl., Strom-
regelung, Überspann., Überspannungs-
schutz, Leit.).
— Anlagen.
Amerika. 156.
Berlin. 453.
_ Bahnbau und Bahnbetrieb.
Brünigbahn. 138.
Deutsches Reich. 453. 501. 593.
Italien. 405. 593.
Jungfraubahn. 135.
Lötschberg. 405.
New-Haven-Bahn. 156.
Niederlande. 453.
Ostmark. 477.
Schweiz. 43. 65. 135. 138. 155. 405. 502.
— Allgemeines.
Der Arbeitsverbrauch thermoelektr. u.
rein elektr. Fahrzeuge. Nach W.
Kummer. 22,
Wirtschaftliche Stromversorgung v.
Wechselstrombahnen. Nach H.
Schmidt. 22.
Die Entwickl. d. elektr. Zugförderung m.
Einphasenwechselstr. i. d. Schweiz
(Rückblick a. d. letzten Jahre). Nach
C. Bodmer. 155.
Überspannungen i. elektr. Bahnanl. u.
ihre Bekämpfung. Nach G. Wilke.
279.
Leistungsprogramm u. Nennleistung elek-
trischer Fahrzeuge. Nach C. Bodmer.
346.
Batterie-Ladevorrichtung f. Eisenbahn-
personenwagen m. Magnesiumkupfer-
sulfid-Gleichrichter. Nach C. A. Kot-
termann. 404.
Reichsbahnversuche m. kunststoffisol.
Kabeln u. Leit. Nach H. Blatz. 552.
— Bahn-Kraftwerke.
Die Drehstrom - Drehstrom - Umrichter-
anl. Lütschental d. Jungfraubahn.
Nach E. Kern. 135.
— Fahrleitungen und Schienen.
Schleifschuh-Stromabnehmer. 267.
Bahnhbau und Bahnbetrieb.
Vierseilige 110 kV-Bahnstromfernleitung
i. d. Ostmark. Nach K. David. 477.
— Eisenbahnen.
— — Elektrisierung.
Die Elektrisierung d. Brünigbahn. 138.
Die Elektrisierung d. niederländ. Eisen-
bahnnetzes. Nach H. J. van Lessen.
453.
— :— Lokomotiven und Triebwagen.
Elektrische Lokomotive Ae 8/14 d.
Schweiz. Bundesb. Nach R. Liechty.
43.
Der Doppelschnelltriebwagen Re 4/8
“Nr. 301 d. Schweiz. Bundesb. Nach
F. Steiner. 65.
Betriebseigenschaften d. neuen 3650 PS-
Lokomotiven d. New-Haven-Bahn.
Nach F. Konn u. F. H. Craton. 156.
Die Triebwagen Typ ALe der Italieni-
schen Staatseisenbahn. Nach A.
D’Arbeola. 405.
Dio elektr. Leichttriebzüge d. Lötsch-
bergbahn. Nach H. Werz. 405.
Der Fahrmotor EKB 1000 d. Reichsbahn-
Schnellzuglokomotiven Reihe E 19 f.
180 km/h Geschwindigk. Nach H.
Hermle. 501.
Neue 8800 kW-Gotthardlok. Nach C.
Bodmer. 502.
Die neuen elektr. Schnellzüge i. Italien.
Nach C. Carli u. S. Rissone. 593.
Steuerung d. Reichsbahn-Schnellzuglok.
Reihe E 19 m. elektr. Zusatzbremse.
Nach H. Hermle. 593.
— — Meßwagen.
Ein neuer Meßwagen z. Untersuchung
elektr. Fahrzeuge f. hohe Geschwin-
digkeiten. Nach K. Großpietschu.
E. W. Curtius. 295.
Fü
1940
Elektrotechnische Zeitschrift
III
Te aaa A m und)
Bahnbau und Bahnbetrieb.
— Straßenbahnen.
Fein- u. Vielstufenschalter b. Straßen-
bahnwagen. Nach J.Prüss. 115.
— Schnellbahnen.
Die Fahrtsignallöschung b. d. selbst-
tätigen Signalen d. Berliner S-Bahn.
Nach G. Chausette. 453.
Batterien s. Akkumulatoren.
Beglaubigungen s. Prüfämter.
Beleuchtung s. Lichttechnik.
Bergbau (s. a. Erdschluß u. Erdschluß-
schutz, Lichttechn., Wärmetechn.).
Berührungsspannungen i. Abbaubeleuch-
tungen u. ihre Bekämpfung. J. Gon-
sior. *233.
Grubenlampen. 265.
Elektrische Verhüttung. 333.
Beriehtigung.
180. 299. 336.
Besprechungen s. Abt. A III, Schrifttum.
Bildtelegraphie u. Fernsehen (s. a. Funkw.,
Leit., Röhren, Meßkunde, Verstärker-
technik, Tagungen).
Die Fernsehantenne auf dem Empire
State Building. Nach Nils E. Lin-
denblad. 15.
Die Entwickl. d. Rundfunks u. d. Fern-
sehens i. England. Nach N. Ash-
bridge. 135.
Das Fernsehlaboratorium i. Montrouge.
Nach R. Barthélemy. 136.
Lange Energieleitungen z. Übertragung
weiter Seitenbänder. Nach E. C.
Cork u. I. L. Pawsey. 146.
Der Empfang positiver Bilder b. bild-
telegr. Übertragungen. Nach W.
Heintze u. H. Schönfeld. 156.
Der Fernsehdienst d. Dtsch. Reichspost.
A. Gehrts. *285,
Die elektronischen Bildzerlegerröhren.
Nach J. D. McGee u. H. G. Lub-
szynskı. 373.
Fernsehempfangsantennen.
‚ Roosenstein. 381.
Die Weiterentwickl. unserer Empfangs-
u. Bildaufnahmegeräte i.J. 1938.
Nach R. Mölleru. G. Schubert. 528.
Amerikanische Meßsender f. d. Fernseh-
techn. Nach G. Keinath. 528.
Bericht ü. d. Tagung d. Instituts of Radio-
Engineers 1939. 552.
Nach H. O.
Blindschaltbild s. Schaltanl. u. Schalt-
tafeln.
Blitz s. Überspannung, Erdschluß u.
Erdschlußschutz, Leitungen.
Braunsche Röhre s. Meßkunde, Röntgen-
technik.
Brennstoffelement 8. Elektrochemie.
Brücken 5. Meßkunde.
Puchbesprechungen 8. Abt. A III, Schrift-
um
Bügeleisen g. Wärmetechnik.
Bürsten 5. Elektr. Masch.
Chemie s. Elektrochemie.
Chlophen s. Elektrochemie.
Dampfkessel,
"a deutschen Einheitskessel. Nach
Av k Hellmich u. E. Niessen. 175.
»au d. Kraftw. Brimsdown m.
Löffler-Kesseln u. zwei Hochdruck- u.
Niederdruckturbosätzen. 434.
Dampfkraftwerk 8. Elektrizitätsw.
ampflampen s. Lichttechn.
Dampfturbine s. Turbinen.
Dekafolisolation s. Leitungen.
Dellingereffekt s. Funkwesen.
Dielektrika s. Theor. Elektr., Isolatoren.
Distanzschutz s. Schaltgeräte.
Drähte s. Leitungen, Theor.
Wärmetechnik.
Drahtfunk s. Fernsprechwesen, Funk-
wesen, Leitungen.
Drahtlose Telegraphie s. Funkwesen.
Drehbank s. Werkstatt. |
Drehstrommaschinen s. Elektr. Masch.
Elektr.,
Drosselspulen (s. a. Leitungen).
Die elektrostatischeUnsymmetriev. Über-
tragungsleitungen u. ihr Einfluß a. d.
Anwendung v. Petersenspulen. Nach
J. A. M. Lyon. 90.
Bewährung d. Petersenspule in Südafrika.
Nach E. F. Rendell u. B. Price. 153.
Berechnung v. Drosseln m. geradem
Eisenkern. Nach H. Scheller. 571.
Arch. 301.
Druckgasschalter s. Schaltgeräte.
Druckwächter s. Schaltgeräte.
Durelischlag s. Theor. Elektr.
Einladungen s. Abt. A IV.
Einheiten.
Zahl d. unabhängigen Einheiten i. d.
Lehre v. d. elektromagn. Erscheinun-
gen. Nach J. Fischer. 94.
Bestimmung d. absoluten Ampere. Nach
H. L. Curtis, R. W. Curtis u. C. L.
Critchfield. 407.
Eisenbahnen s. Bahnbau.
Elektrische Masehinen (s. a. El.-Werke,
Magn., Maschinenantr., Meßkde., Nor-
men, Regelung, Schaltanl., Stromr.,
Transf., Überspann., Theor. Elektr.).
— Allgemeines.
Explosionsgeschützte elektr. Betriebs-
mittel. Nach H. Boiscour. 152.
Messebericht Elektromaschinenbau. 211.
Feinmechaniker-Motor. 211.
Spezialisierung, Typung u. Normung i.
Elektromotorenbau. R. Schiz. *275.
Schwingungserscheinungen bei parallel
arbeitenden Wechselstrommaschinen.
308.
Die Eigenschwingungen d. einstufigen
Stoßanl. F. Lehmhaus. *323.
— Theorie u. Entwurf.
Ein einf. Kreisdiagramm f. d. doppelt
erregten magn. Kreis. F. Unger.
*101.
Die Drehzahlkennlinien d. Universal-
motors. G. Bolz. *125.
Hystereseverluste i. Dynamoblechen.
Nach F. Brailsford. 298.
Der Entwurf v. Kleinstinduktionsmo-
toren. Nach F. T. Saunders. 379.
Die Grenzen i. Bau v. elektr. Kleinst-
masch. K. Seidl. *395.
Im konstruktiven Bereich d. Kleinst-
motoren. O. Binder. *445.
Ein neuer Weg z. Bestimm. d. Leistung
v. Kleinstmotoren. Nach J. L. C.
Löf. 499.
Grenzen d. Theorie b. Entw. elektr.
Masch. Nach C. H. Rawcliffe. 499.
Über die Fourier-Entwickl. d. Feld-
erregerkurve v. dreiphas. Durch-
messer-Ganzlochwickl. Nach H. Ro-
thert. 503. Arch. 285.
— Bürsten und Stromwender.
Bürstenhalter. 212.
Elektrische Maschinen.
Stromwendetheorie unter genauerer Be-
rücks. d. Eigenschaften d. Kohle-
bürste. Nach S. Abe. 402. \
— Erwärmung.
Mathematische u. experimentelle Unter-
such. ü. d. Erwärmung elektr. Masch.
Nach M.Mori. 153.
Die Wirksamk. v. Kühlblechen b. Wick-
lungen elektr. Masch. Nach F.
Moeller. 571.
— Korrosion.
Korrosionserscheinung. an elektr. Masch.
K. Bätz. *29,
— Streuung.
Magnetische Streuungen a. d. Spulen-
köpfen d. verteilten Wicklungen. Nach
J. Kučera. 328. E u M 1939. 338
u. 364.
— Gleichstrommaschinen.
Unipolarmaschine f. kl. Spannungen u.
hohe Ströme. M. Zorn. *358.
— Synehronmaschinen.
Über d. Einphasen-Magnetmotor und
seine Möglichk., m. mehreren synchr.
Drehzahlen laufen zu können. Th.
Buchhold. *7.
Stromrichterbelastung v. Generatoren u.
Drehstromnetzen i. vektorieller Dar-
stellung. Nach E. Kübler. 89.
Richtlinien f. d. Bau v. Turbogeneratoren
i. d. V. S. Amerika. 132.
Prüfung u. Montage v. gr. Wasserkraft-
generatoren. P. Volkert. Vortr. *171.
25 000 kVA- Synchron - Blindleistungs-
masch. f. Krångede. Nach H. Lund-
kvist. 176.
Werkzeugmaschinen-Motor. 211.
Nachträglicher Einbau v. Dämpferwickl.
b. Generatoren d. Wasserkraftwerks a.
Wilson-Dam. Nach R. B. George u.
B. B. Bessesen. 313.
— Asynehronmaschinen.
Berechnung der dch. unisolierte Käfige
hervorgerufenen Zusatzverluste b.
Asynchronmasch. Nach V. Roß-
maier. 32. _
Selbsttätige Kraftw. kl. Leistung m.
Asynchrongeneratoren. Nach M. L.
Besnard. 62.
Regelung v. Asynchronmotoren mittels
Stromrichter. Nach R. Savagnone.
154.
Ein neuer Asynchronmotor. Doppel-
käfigmotor m. einem Käfig. Nach
J. Takeuchi. 154.
Messung d. Zusatzverluste v. Asynchron-
masch. Nach Th. H. Morgan, W.E.
Brown u. A. J. Schumer. 451.
Verallgemeinerto Theorie d. läuferge-
speisten Drehstrom-Nebenschlußmo-
tors nach Schrage. Nach J.-J.
Rudra. 478.
Feldverteilung b. Mehrphasen-Asynchron-
masch. Nach W.Kehse. 525.
Über d. Stromwärme i. Läufer d. einphas.
Asynchronmotors. Nach K. P. Ko-
vacs. 592.
— Umformer.
Schweißumformer oder -umspanner f. d.
Handwerk. H. Kaiser. *203.
Elektrisierung s. Bahnbau.
Elektr. Welle s. Maschinenantrieb.
Elektrizitätswerke (s. a. El. Masch.,
Energiewirtsch.).
— Allgemeines.
Selbsttätige Kraftw. kl. Leistung m.
Asynchrongeneratoren. Nach M. L:
Besnard. 62.
Reichsarbeitsgemeinschaft ,,Windkraft::.
482.
IV
Elektrotechnische Zeitschrift
1940
Elektrizitätswerke.
— Anlagen.
Amerika. 70.
Brimsdown. 294. 434.
Länghag. 332.
Ottawa. 70.
Schweden. 332.
— — Wärmekraftwerke.
Dampfkraftwerk Ottawa (Michigan). 70.
Ausbau d. Kraftwerks Brimsdown m.
Löfflerkesseln u. zwei Hochdruck-
u. Niederdruckturbosätzen. 434.
Die wirtschaftl. Druckgrenze b. Gegen-
druckkraftwerk. Nach F. Kaissling.
70.
Vollautomatische Notstrom- u. Batterie-
Lademaschinensätze. 211.
Entwicklung d. Selbststeuertechnik f.
Dieselnotstromanl. H. Stößinger.
*269. B. 336.
Ausbau d. Dampfkraftwerks Brimsdown
A. 294.
Besondere Maßnahmen z. Erhöhung d.
Sicherheit d. Energielieferung i. Zell-
u. Kunstfaserbetrieben (Notstrom-
anlagen). Nach W. Krämer. 394.
Der Eigenbedarf b. Dampfkraftwerk i.
Rahmen d. gesamten Entwurfes.
F. Kaißling u. A. Roggendorf.
*437. *464.
— — Wasserkraftwerke.
Flutkraftwerke. W. van Heys. 19.
Über Gezeiten-Kraftwerke. Nach J.
Frank. 21.
Das Kraftwerk Länghag. Nach S.
Malmfors. 332.
— Unterwerke.
Das Unterwerk Distre d. franz. Energie-
übertrag. Nach A. Perrin. 526.
— Geschäftlich-Wirtsehaftliches.
Aus d. Jahresberichten dtsch. Elektrizi-
tätswerke. 384. 431.
— Verseh. techn. Betriebsfragen.
Besondere Maßn. z. Erhöh. d. Sicherheit
d. Energielief. i. Zell- u. Kunstfaser-
betr. Nach W. Krämer. 394.
Elektrizitätswirtschaft s. Energiewirtsch.
Elektrizitätszähler s. Meßkunde.
Elektroakustik s. Techn. Akustik.
Elektrochemie (s. a. Stoffkde., Meßkde.,
Theor. Elektr.).
Entstehung u. Struktur elektrolytisch
erzeugter Aluminiumoxydschichten.
Nach W. Baumann. 118.
Neuzeitliche Probleme u. Verfahren d.
Elektrochemie. H. Fischer. *121.
*147.
Wechselstrombrücke z. Bestimm. d.
inneren Widerstandes u. d. inneren
Kapazität v. Trockenelementen. W.
Hübner. #149.
Das Problem d. Brennstoffelementes.
Nach E. Baur. 291.
Chemische Vorgänge i. d. Glimment-
ladung. Nach W. Holtz u. R.
Müller. 333.
Diffusion v. Wasserstoff dch. Eisen.
Nach A. Güntherschulze u. A.
Winter. 488.
Merkblatt f. d. Verarbeitung v. Chlophen.
530.
Elektroden s. Wärınetechn.
Eiektrofertigung s. Elektroindustrie, Abt.
AV.
Elektroindustrie s. Abt. A V.
Elektronen s. Theor. Elektr.
— Elektronenoptik.
Der Astigmatismus magn. Linsen. Nach
H. Becker u. A. Wallraff. 68.
Arch. 43.
Bildfehleruntersuchungen a. einer bild-
drehungsfreien magn. Linse. Nach
H. Becker u. A. Wallraff. 157.
Arch. 115.
Elektronenoptische Spektralanalyse von
Hochfrequenzschwingungen. Nach H.
E. Hollmann u. A. Thoma. 137.
Über Bildfehlermess. a. einer eisenge-
kapselten Linse m. veränderl. Luft-
spalt. Nach H. Becker u. A. Wall-
raff. 379. Arch. 230.
Der Stand d. Übermikroskopie. Nach
B. v. Borries. 429.
Intensitätsfragen u. Auflösungsvermögen
d. Elektronenmikroskops. Nach M.
v. Ardenne. 530.
Über die Möglichk. d. Untersuchung le-
bender Substanz m. Elektronen-
mikroskopen. Nach M. v. Ardenne.
553.
Der Öffnungsfehler v. elektrostat. Rohr-
linsen. Nach E. Gundert. 553.
Versuche, Rechn. u. Ergebn. z. Frage d.
Auflösungsvermögens b. Übermikro-
skop. Nach B. v. Borries u. E.
Ruska. 574.
Elektronensehalter s. Meßkunde, Röhren.
Elektropistole s. Werkstatt, Stoffkunde.
Elektrowärme s. Wärmetechn.
Ellira-Verfahren s. Wärmetechnik.
Empfänger s. Funkwesen.
Energiewirtschaft (s. a. El.-Werke, Bahn-
bau u. Bahnbetrieb).
— Wärmewirtsehaft.
Ausnutzung d. Sonnenwärme. Nach C.
G. Abbot. 475.
— Elektrizitätswirtschaft.
— — Deutschland.
Wirtschaftliche Stromversorgung von
Wechselstrombahnen. Nach H.
Schmidt. 22.
Besondere Maßn. z. Erhöh. d. Sicherheit
d. Energielief. i. Zell- u. Kunstfaser-
betrieben. Nach W. Krämer. 394.
— — Übriges Europa.
Die Elektrizitätsversorg. Rumäniens1938.
H. Thiess. *69.
Ungarns Elektrizitätswirtsch. Nach H.
Keller. 278.
Entwicklung d. belg. Elektrizitätswirtsch.
Nach L. Michel. 278.
Erzeugung u. Verwendung elektr. Energie
i. d. Schweiz i. Betriebsjahr 1938/39.
350.
Entwicklung d. türk. Elektrizitätswirtsch.
Nach H. Halet. 386.
Entladung s. Theor. Elektrot.
Erdschluß und Erdschlußschutz (s. a.
Bergbau, Leit., Lichttechn.).
Erdseilschlüssel. 218.
Erdungsklemme m. Betätigungsstange.
218.
Kurzschluß - Erdungsvorrichtungen. 218.
Hochspannungszelle mit Erdungsseil. 218.
Berührungsspannungen i. Abbaube-
leuchtungen u. ihre Bekämpfung.
J. Gonsior. *233.
Die Blitzschutzwirkung v. Erdseilen b.
elektr. Leitungsanl. Nach H. Ziegler.
313.
Die Schutzanlagen d. Boulder Dam-Lei-
tung. Nach L. L. Draper. 314.
Erwärmung s. Elektr. Masch., Wärme-
techn.
Expansionsschalter s. Schaltgeräte.
Fahrleitungen s. Bahnbau.
Fassungen s. Installationswesen.
Fehlerortbestimmung s. Leitungen, Meß-
kunde.
Feld, elektr., s. Theor. Elektrot., Kon-
densatoren, El. Masch.
Feld, magn., s. Leitungen, Theor. Elektr.,
Magnetismus.
Fernsehen s. Bildtelegraphie u. Fernsehen.
Fernsprechwesen (s. a. Funkw., Fern-
wirktechn., Leit., Stromr., Techn.
Akustik, Telegraphenw.).
— Allgemeines.
Telephonie u. Telegraphie. Nach W.
G. Radley. 93.
Die Entwickl. d. drahtl. Telegr. u.
Teleph. `i. England. Nach C. E.
Rickard. 115.
Messeber. Fernmeldetechnik. 223.
Fernsprechen u. Fernschreiben. Nach
K. Küpfmüller u. P. Storch. 331.
— Fernsprechverkehr.
Eine neue Konferenzanlage m. Lautfern-
sprecher o. Röhrenverstärker. E.
Hettwig u. A. Pfeiffer. *207.
Der Einfluß d. Drahtfunks a. Gestaltung
u. Techn. d. Fernsprechanl. Nach
W. Waldow. 296.
Lärm i. Räumen m. Fernsprechstellen.
Nach D. F. Seacord. 363.
— Fernsprechgeräte.
Amplitudenfilter u. -begrenzer i. Fern-
sprechstromkreisen. Nach A. C. Nor-
wine. 44. i
Kondensatormikrophon. 224.
Die Amtsweichen f. d. Hochfrequenz-
Drahtfunk u. ihre Unterbringung i.
Fernsprechamt. Nach A. Dold u.
W. Ohlrogge. 363.
— Trägerfrequenztechnik.
Ein verbessertes Dreikanal-Trägerfre-
quenz-Fernsprechsystem. Nach J. T.
O’Leary, E. C. Blessing u. J.
W. Beyer. 6.
Bericht über d. Wirkungsweise d. Träger-
stromgeräte f. d. Boulder Dam-
Energieübertragungsanlage. Nach J.
D. Laughlin. 43.
Ein Zwölfkanal-Trägerfrequenzsystem f.
oberird. Leitungen. Nach B. W.
Kendall u. H. A. Affel. 93.
Beziehungen zw. Trägerstromsystem u.
Leitung. M. Kluge. *14l.
Trägerstrombetrieb i. älteren Fernkabeln.
Nach R. Bélus u. L. Simon. 178.
Anforderungen a. d. Linienbau i. Zu-
sammenhang m. d. Entwickl. d.
Trägersystems f. 12 Kanäle. Nach
L. M. Ilgenfritz, R. N. Hunter u.
A. L. Withman. 315.
Kupferoxyd-Modulatoren i. Trägerfre-
quenz-Fernsprechsystemen. Nach R.
S. Caruthers. 346.
— Selbstanschlußwesen.
Ein fahrbares Wählamt. Nach R. W.
Palmer u. G. A. O. Abbott. 16.
Selbstwählferndienst i. d. Schweiz. Nach
E. Frey. 44.
Wählerzentralen. 224.
Sucheinrichtung. 225.
Fernwirktechnik (s. a. Funkwesen, Meß-
kunde, Signalw.).
Wahlrufgerät f. drahtl. Fernsteuerung.
Nach G. Blasezyk. 36.
Bericht ü. d. Wirkungsweise d. Träger-
stromgeräte f. d. Boulder Dam-Ener-
gieübertragungsanlage. Nach J. D.
Laughlin. 43.
1940
Fernwirkteehnik.
Fernmessung n. d. Amplituden-Modula-
tionsverfahren. Nach T. Tomituka.
176.
Ferngesteuerte Empfänger f. Funkfern-
sprechverbindungen. Nach G. B.
Fischer. 406.
Feuchtigkeit s. Meßkunde.
Feuermeidung s. Signalwesen.
Filter s. Fernsprechwesen, Theor. Elektr.
Flechtmaschinen s. Leitungen.
Fiutkraftwerke 3. Elektr.-Werke.
Fiußkreuzung s. Leitungen.
Förderanlagen s. Maschinenantr.
Freileitungen s. Leitungen.
Frequenz s. Meßkunde.
Funkwesen (s. a. Bildtelegr., Fernwirkt.,
Isolatoren, Masch.-Antr., Meßkde.,
Röhren, Telegraphenw., Fernsprechw.,
Theor. Elektr., Verstärkertechn., Ta-
gungen).
— Allgemeines.
Die Entwickl. d. drahtl. Telegr. u.
Teleph. i. England. Nach C. E.
Rickard. 115.
Bericht ü. d. Tagung d. Instituts of Radio
Engineers 1939. 552.
— Wellenausbreitung.
Über die Natur des Kurzschwundes.
Nach L. V. Berkner. 16.
Über d. Empfindlichkeitsgronze b. Emp-
fang elektr. Wellen u. ihre Erreichbar-
keit. Nach K. Fränz. 116.
Die Gesetze d. Abstrahlung elektromagn.
Wellen i. hohlen Ultrakurzwellen-
leitern v. rechteckigem Querschnitt.
Nach H. Buchholz. 136.
Elektromagnetisch. Hohlraumresonatoren
T Kurzwellentechn. F. Borgnis.
461.
Trichter als Sender u. Empfänger elek-
tromagn. Wellen. Nach L. J. Chu
u. W. L. Barrow. 480.
Verlustmessungen b. Zentimeterwellen.
Nach G. Bäz. 501.
Elektrische Wellen an einf. Drähten u.
an Paralleldrahtsystemen. Nach K.
F. Lindman. 505.
Die Aubsreitung v. Rundfunkwellen ü. d.
Erde. Nach B. van der Polu. H.
Bremmer. 564.
— Rundfunk.
Die Entwickl. d. Rundfunks u. d. Fern-
sehens i. England. Nach N. Ash-
bridge. 135.
— Drahtfunk.
Der Einfluß d. Drahtfunks a. Gestaltung
u. Techn. d. Fernsprechanl. Nach
W. Waldow. 296.
Die Amtsweichen f. d. Hochfrequenz-
„rahtfunk u. ihre Unterbringung i.
emsprechamt. Nach A. Dold u.
W. Ohlrogge. 363.
Untersuchung d. Übertragungsverhältn.
v. Freileit. b, Frequenzen v. 55 bis
„0 kHz. u. bes. Berücks. d. Er-
wo Ki d. Drahtfunk. Nach
Wealdow, W. S 2 i
Fritzsche. 405. u
Bi ‚unkstörungen.
erhalten v, Hochspa i
Ra Pennungsisolatoren b.
tersuch
L Miller a ungen. Nach Ch.
r Rundfunkentstörung v. Auf-
l. Nach M. Kreuzritter. *49.
e Antennenanordnung z. Ver-
rung v. Störungen. Nach D.
on u. D. Reid. 428.
minde
Land
Elektrotechnische Zeitschrift
Funkwesen.
Die Störverminderung b. Frequenz-
modelung i. Abhängigk. v. d. Ampli-
tudenbegrenzung. Nach H. Zuhrt.
466.
Bekämpfung v. Funkstörungen. Nach
L. Block. 476.
— Antennen.
Die Fernsehantenne auf dem Empire
State Building. Nach Nils E. Lin-
denblad. 15.
Antennenzubehör. 225.
Eine Antenne f. breite Frequenzbänder.
Nach S. Zisler. 314.
Fernschempfangsantennen. Nach H. O.
Roosenstein. 381.
Eine neue Antennenanordnung z. Ver-
minderung v. Störungen. Nach D.
Landon u. D. Reid. 428.
— Funksender.
Schwingfrequenz u. Abstimmung b.
fromdgesteuerten Einkreissendern. W.
Buschbeck. *25.
Die Erzeugung v. Dezimeterwellen mit-
tels Zweipolröhren. Nach F. B.
Llewellyn u. A.E.Bowen. 156.
Ein stabilisierter Kippschwingungserzeu-
ger. Nach W. E. Kock. 177.
Nachrichtenübermittlung unter Anwen-
dung d. Phasenwinkelmodelung. Nach
M. G. Crosby. 295.
Luftgekühlte Senderöhren.
v. d. Beck. 331.
Leistung u. Wirkungsgrad d. Magnetfeld-
röhrensenders i. Gebiet laufzeitunab-
hängiger Schwingungen. Nach A. F.
Harvey. 347.
Empfangsvorsuche m. amplituden- u.
frequenzgemodelten Ultrakurzwellen-
sendern. Nach I. R. Weir. 454.
Die Störverminderung b. Frequenzmode-
lung i. Abhängigk. v. d. Amplituden-
begrenzung. Nach H. Zuhrt. 466.
Amerikanische Meßsender f. d. Fernseh-
techn. Nach G. Keinath. 528.
Ein Meßsender f. Ultrahochfrequenz.
Nach R. King. 528.
— Funkempfänger.
Empfänger m. selbsttätiger Trennschärfe-
regelung. Nach F. Farrington. 406.
Forngesteuerte Empfänger f. Funkfern-
Nach M.
sprechverbindungen. Nach G. B.
Fischer. 406.
Ein Empfänger f. frequenzmodulierte
Schwingungen. Nach J. R. Day. 479.
— Verschiedene Funk- und Hochfrequenz-
geräte.
Wahlrufgerät f. drahtl. Fernsteuerung.
Nach G. Blasczyk. 36.
Druckempfang i. d. drahtl. Telegr. m. d.
Impulsverfahren. Nach E. Hudec.
65.
Das Transitron, eine neue Anordn. m.
negativem Widerstand z. Schwin-
gungserzeugung. Nach C. Brunetti.
66
Wellenfilter m. Kristallgliedern. Nach
H. Stanesby u. E.R. Broad. 116.
Hinderniserkennung b. Navigation ohne
Sicht. Nach Elie, H. Gutton,
Hugen u. Ponte. 136.
Ein stabilisierter Kippschwingungserzeu-
ger. Nach W. E. Kock. 177.
Kondensatormikrophon. 224.
Quasistabile Frequenzteilerkreise. Nach
R. L. Fortescue. 428.
Elektromagnetische Hohlraumresone-
toren i. d. Kurzwellentechn. F.
Borgnis. *461.
Zur Theorie d. Siebketten aus X-Schal-
tungen. Nach R. Feldtkeller. 594.
Funkwesen.
— Funkpeilung.
Automatische Funkpeiler. Nach J. Mari-
que. 380.
Gasentladung s. Theor. Elektr.
Gasturbine s. Turbinen.
Generatoren s. Elektr. Masch.
Gesehäftl. Mitteilungen s. Abt. A V.
Geschichte (s. a.
kunde).
Rückblick a. d. Entwicklungsjahre d.
Wechselstromtechnik. G. Brion. *305
Zehn Jahre Expansionsschalter. F.
Kesselring. *509.
Schaltgeräte, Meß-
Gewitter s. Überspannung.
Gieiehrichter s. Stromrichter.
Glimmentladung s. Theor. Elektr.
Glühlampen s. Lichttechn.
Halbleiter s. Theor. Elektr., Gleichrichter.
Hebezeuge s. Maschinenantr.
Heißwasser s. Wärmetechn.
Heizung s. Wärmetechn.
Hellschreiber s. Telegraphenwesen.
Herde s. Wärmetechn.
Hochfrequenz s. Funkwesen, Meßkunde.
Hochfrequenztelephonie s.
wesen, Funkw., Leit.
Beziehungen zw. Trägerstromsystem u.
Leitung. M. Kluge. *l4l.
Trägerstrombetrieb i. älteren Fernkabeln.
Nach R. Bélus u. L. Simon. 178.
Fernsprech-
Hochspannung s. Schaltgeräte.
Höhenstrahlung.
Magnetische Energiebestimmung d. Teil-
chen d. kosmischen Ultrastrahlung.
Nach H. D. Rathgeber. 347.
Der Konstanzbereich v. Zählrohren u.d.
Auflösungsvermögen v. Verstärkern.
Nach K. E. Forsman. 348,
Über d. 12h-Periode d. Mesotronen-
intensität. Nach E. Rau. 481.
Hohlraumresonatoren s. Funkwesen.
Hysterese s. Magnetismus, Elektr. Masch.
Installationswesen (s. a. Schaltanl., Schalt-
ger., Leit., Lichttechn.).
Einfache Verbinder f. Aluminium-Kupfer-
leiter. 42.
Messebericht Installationstechnik. 219.
Ovale Isolierstoff-Leuchte. 219.
Schaltkasten für einen Kippschalter. 219.
B. 336.
Doppelschelle f. Feuchtraumleitungen.
220.
Druckentlastete Abstandschelle. 220.
Elgesit-Eindruckschalter. 220.
Imperator-Zangenschelle. 220.
Niedax-Dübel. 220.
Stecker. 220.
Tiefrax-Dübel. 220.
Wasserdichte Abzweigdose. 220.
Aluminium-Zentralklemmen f.
aluminiumschaltanl. 592.
Rund-
Institute (s. a. Wärmetechn., Prüfämter,
Stoffkde.).
Bekanntmachung der PTR betr. isolierte
Leitungen Nr. 14. 119.
Das Elektrowärme-Forschungsinst. a. d.
Dtsch. T. H. zu Prag u. d. Grundl. z.
Berechn. elektr. Öfen. Nach F.
Niethammer. 279. E u M 1939.
256.
Bekanntmachung ü. Kunstharz-Preß-
massen f. typisierte u. überwachte
Preßstoffe. 282. 300. 317. 352.
VI :
Elektrotechnische Zeitschrift
1940
re —
Isolation (s. a. Elektr. Masch.).
Temperatureinwirkung auf Isolation d.
Klasse A. Nach J. J. Smith u. J. A.
„ Scott. 525.
Isolatoren (s. a. Korrosion, Funkw., Prüf-
einr., Theor. Elektr., Freileit., Über-
spannungsschutz).
Verhalten v. Hochspannungsisolatoren b.
Rundfunkuntersuchungen. Nach Ch.
I. Miller jr. 13.
Die Vakuum-Glimmentladung als Prüf-
elektrode. K. Schaudinn. *73.
Endverschluß-Isolatoren aus Porzellan.
218.
Lichtbogen-Schutzarmatur für Hänge-
isolatoren. 218.
Messebericht Isolatoren. 218.
Einf. z. d. Bestimm. ü. Freileitungs-
Kettenisolatoren. A. Bürklin u.
W. Weicker. *374.
Einfluß d. Luftfeuchtigkeit a. d. Stoß-
überschlagspannung v. Stabfunken-
strecken u. Isolatoren. Nach Y.
Ishiguro. 421.
Bildung v. weißem Rost a. feuerverzink-
ten Tempergußkappen v. Hochspan-
nungsisolatoren. Nach F. Roll. 430.
Alte u. neue Isolatorbauarten i. Schwe-
den. Nach C. Granborg. 450.
Über d. Verhalten v. porös. u. dicht ge-
brannten Porzellanisolatoren i. hoch-
frequenten Wechselfeldern. Nach W.
Endres. 480.
Die Beladung dielektr. Oberflächen bei
Stoßspann. Nach H.-W. Conradt.
629.
Bedeutung d. Glasurfarbe v. Freiluft-
isolatoren f. d. Überschlagsgefahr. W.
Weber u. M. Pfeifer. *561.-
Überschlag-Wechselspann. u. 50% -Über-
schlag-Stoßspann. von Stabfunken-
strecken. P. Jacottet u. W.
Weicker. *565.
Theorie d. elektr. Durchschlags kristalli-
scher Isolatoren. Nach W. Franz.
595.
Isolierstoffe s. Stoffkunde.
Isolierte Leitung s. Leitungen.
Jubiläum s. Abt. A II, ferner Abt. A V.
Kabel s. Leitungen.
Kabeltrommel s. Leitungen.
Kathoden s. Röhren.
Kessel s. Dampfkessel.
Kippschwingungen s. Funkwesen.
Klemmen s. Transformatoren u. Wandler,
Abt. A IV.
Kochgeräte s. Wärmetechn.
Kohle s. Stoffkunde.
Kohlenstaubmotor.
kowski. 456.
Kommandoanlage s. Techn. Akustik.
Kommutator s. Elektr. Masch.
Nach R. Pawli-
Kondensatoren (s. a. Theor. Elektr.).
Untersuchung d. Feldverlaufs i. Platten-
kondensator m. flüssigem Dielektri-
kum mittels d. elektro-optischen Kerr-
effekts. Nach G. Vafiadis. 17.
Leistungsfaktorverbesserungs - Konden-
satoren f. kleinste Kupferverluste.
E. v. Haläcsy. *53.
Keramische Kondensatoren. 226.
Messeber. Kondensatoren. 226.
Kondensatorblöcke i. Anzapfschaltung.
227.
Hoch- oder Niederspannungskondensa-
toren? Nach F. M. Starr. 434.
Elektrolytkondensatoren. Nach Ph. R.
Coursey u. N. N. Ray. 500.
Kondensatormikrophon s. Techn. Akustik.
Konferenzanlage s. Fernsprechwesen.
Konstruktion s. Werkstatt.
Kontakte s. Schaltgeräte.
Korona s. Leitungen.
Korrosion (s. a. Elektr. Masch., Iso-
latoren).
Korrosionserscheinungen anelektr.Masch.
K. Bätz. *29.
Bildung v. weißem Rost a. feuerverzink-
ten Tempergußkappen v. Hochspan-
nungsisolatoren. Nach F. Roll. 430.
Kraftübertragung s. Leitungen.
Kraftwerke s. Elektr.-Werke.
Küche s. Wärmetechnik.
Kugeliunkenstreeke s. Meßkunde.
Kunststoffe s. Stoffkunde, Werkstatt.
Länge s. Meßkunde.
Lärm s. Techn. Akustik, Fernsprechw.
Lager.
Metall-Kapillar-Lager. 212.
Lumpen s. Lichttechn.
Landwirtschaft (s. a. Maschinenantr.).
Molkereimotor. 214.
Lautsprecher s. Fernsprechwesen, Techn.
. Akustik.
Legierungen s. Stoffkunde.
Lelstungsfaktor s. Kondensatoren.
Leitfähigkeit s. Theor. Elektr.
Leitung s. Theor. Elektr.
Leitungen (s. a. Bildtelegr., Erdschluß u.
Erdschlußschutz, Fernsprechw., Funk-
wesen, Hochfrequenzteleph., Install.,
Meßkde., Schaltger., Rechtspflege,
Stoffkde., Theor. Elektr., Strom-
richter, Isolatoren.
— Allgemeines.
Elektromagnetische Kraftwirk. gr.
Ströme i. Innern v. Stromleitern u.
deren Berechn. P. Bachert. *5l.
Messebericht Leitungen. 218.
Flechtmaschinen. 267.
Kabeltrommel. 267.
Übertragungsstabilität u. ihre Erfordern.
b. d. Kraftübertragung. Nach A.
M. Taylor. 314.
Bauzeug f. d. Linienbau i. oberird. Fern-
sprechnetzen. Nach R. Blain. 315.
Bericht d. Unterausschusses d. AIEE ü.
Erfahr. m. Sammelschienen-Schutz-
einrichtungen. 332.
Sammelschienenschutz m. Quotienten-
Differentialrelais. Nach R.M. Smith,
W. K. Sonnemann u. G. B. Dodds.
361.
Die erste elektr. Gleichstromkraftüber-
tragung m. 50 kV m. Hilfe v. Strom-
richtern. Nach P. Egloff u. I.-I.
Felix. 591.
Die Gleichstrom-Kraftübertragung Wet-
tingen—Zürich a. d. Schweiz. Landes-
ausstellung. Nach E. Kern. 591.
— Blitzschutz.
Die Blitzschutzwirkung v. Erdseilen b.
elektr. Leitungsanl. Nach H. Ziegler.
313.
— Elektr. Leitungs- und Netzberechnung.
Über Ermittlung u. Bedeutung d. Un-
symmetrie i. Drehstromnetzen. P.
Werners. *353.
Hochfrequenz-Speiselcitung aus drei par-
allelen Leitern. Nach K. Morita.
553.
Zur Berechnung elektr. Netzwerke. M.
Skalicky. 553.
Leitungen.
— Freileitungen.
Einfache Verbinder f. Aluminium-Kupfer-
leiter. 42.
Die Fern- u. Verteilungsfreileit. d. Zen-
tral- u. Westgebiete i. Frankr. 62.
Die elektrostat. Unsymmetrie v. Über-
tragungsleit, u. ihr Einfluß a. d. An-
wendung v. Petersenspulen. Nach
J. A.M. Lyon. 90.
Erfahrungen ü. d. Korona a. d. Übertra-
gungsleitung v. Boulder Dam. Nach
B.Cozzens u. W. S. Peterson. 113.
Allgemeine Betriebserfahrungen m. d.
Übertragungsleitung Boulder Dam—
Los Angeles. Nach W. S. Peterson.
134.
Betriebserfahrungen m. d. Boulder Dam-
Leitung. Nach B. Cozzens. 294.
Die Schutzanlagen d. Boulder Dam-Lei-
tung. Nach L. L. Draper. 314.
110 kV-Flußkreuzung. F. Klaus. 401.
Einfluß d. atmosphärischen Bedingungen
a. d. Verhalten v. Hochspannungsfrei-
leitungen. Nach H. Josse. 402.
Untersuchung d. Übertragungsverhältn.
v. Freileit. b. Frequenzen v. 55 bis
1600 kHz u. bes. Berücks. d. Er-
fordern. f. d. Drahtfunk. Nach
W.Waldow, W. Spang u. W. Fritz-
sche. 405.
Verlegung v.
Stahl-Aluminiumseilen.
Glaßer. 450.
Bestimmung d. Grenzfallspitzenzuges
prismatischer Einspannfundamente v.
Freileit. K. Kohler. *491.
Bedeutung d. Glasurfarbe v. Freiluft-
isolatoren f. d. Überschlagsgefahr.
W. Weber u. M. Pfeifer. *561.
— Kabel, Allgemeines.
Aluminium als Baustoff f. Kabelmäntel.
Nach F. Hanff, G. Hosse, W. Dei-
singer. 4].
Über d. Fließvorgänge b. Pressen v.
Kabelmänteln. Nach v. Gölər u.
E. Schmid. 46.
Neuere Erfahrungen m. kunststoffiso-
lierten bzw. -ummantelten Leitungen
u. Kabeln. H. Berger. *97.
Zur Frago d. Verwendung d. Aluminiums
als Kabelmantel-Werkstoff. Nach A.
Czempiel u. C. Haase. 133.
Die Spannungsverlagerung i. Kabelnetzen
E. Kluss. *337.
Die Zeichenschutzfähigk. v. Kabelkenn-
fäden. K. Bindewald. 383.
Marine-Kunststoffkabel. Nach Ch. Brei-
tenstein. 477.
Reichsbahnversuche m. kunststoffisol.
Kabeln u. Leit. Nach H. Blatz. 552.
— Starkstromkabel.
Erwärmung v. Starkstromkabeln. Nach
R. W.J. Mackay. 153.
Starkstromkabel m. massiven Teilsek-
toren. 219.
Betriebserfahrungen m. Endverschlüssen
v. Massekabeln. Nach F. Kaiser. 500.
Innendruckkabel f. geringen Gasdruck.
Nach G. B. Shanklin. 500.
— Kabelprüfung u. Kabelichler.
Vorausbestimmung v. Fehlern 1. Stark-
stromkabeln. 62.
Neuere Entwickl. i. d. Fehlerortsbestim-
mung b. Kabeln. Nach J. A. Vahey.
91. ,
Die Ermittlung v. Überschlagfehlern 1.
Kabeln. Nach A.T. Starr u. H. T.
Gooding. 345.
schwingungsdämpfenden
Nach H.
PE
ze. en
EN
ra
qA
maa,
Elektrotechnische Zeitschrift
VII
rs ne
1940
Leitungen.
— Fernmeldeleitungen. l
Lange Energieleitungen z. Übertragung
weiter Seitenbänder. Nach E.C.
Cork u. I. L. Pawsey. 146.
Trägerstrombetrieb i. älteren Fernkabeln.
Nach R. Belus u. L. Simon. 178.
Bauzeug f. d. Linienbau i. oberird. Fern-
sprechnetzen. Nach R. Blain. 315.
Anforderungen a. d. Linienbau i. Zu-
sammenhang m. d. Entwickl. d.
Trägersystems f. 12 Kanäle. Nach
L.M. Ilgenfritz, R. N. Hunter u.
A.L. Withman. 315.
— Isollerte Leitungen.
Neuere Erfahrungen m. kunststoffiso-
lierten bzw. -ummantelten Leitungen
u. Kabeln. H. Berger. *97.
Bekanntmachung d. PTR betr. isolierte
Leitungen Nr. 14. 119.
Drähte u. Kabel m. sehr dünner Folien-
isolation. W. Fischer. *163.
Zellglas-Umspinnung v. Dynamodrähten.
212. Ä
Dekafolisolation. 219.
Kunststoffe f. Drahtisolation. Nach
W. Patnode, E. J. Flynn u. J. A.
Weh. 506.
Reichsbahnversuche m.. kunststoffisol.
Kabeln u. Leit. Nach H. Blatz. 552.
— Maste.
110 kV-Flußkreuzung. F. Klaus. 401.
Bestimmung d. Grenzfallspitzenzuges
prismatischer Einspannfundamente v.
Freileitungen. K. Kohler. *491.
Leuchten s. Lichttechn.
Leuehtmassen s. Lichttechnik.
Leuehtsehaltbild s. Schaltanlagen und
Schalttafeln.
Liehtbogen s. Theor. Elektr.
Liehtbogenofen s. Wärmetechn.
Lehtteehnik (s. a. Bergbau, Erdschluß u.
Erdschlußschutz, Install., Medizin,
Meßkde., Prüfeinr., Regelung, Schalt-
ger., Wärmetechn.).
— Allgemeines.
Gutes Licht als eine soziale Forderung u.
d. Pflege d. Verbreitung lichttechn.
„an i. Deutschland. W. Köhler.
Eine einf. Anordnung z. Messung d. Auf-
Iadepotentiale elektronenbestrahlter
Leuchtstoffschichten. Nach R. Fre-
richs u. E. Krautz. 138.
Anpassung d. beleuchtungstechn. Arbeit
a. d. Erfordernisse d. Gegenwart.
W. Seelig. *201.
Messeber. Lichttechnik. 263.
Ermüdungserscheinungen elektronen-
bestrahlter Leuchtmassen. Nach. W.
Grotheer. 553.
— Photozellen.
Neuartige lichtelektr. gesteuerte Regel-
geräte, A. Kuntze. *195.
"hotoelektr Zündkerzen-Prüfeinrichtung.
Lichtgitter-Schutzschranken. 226.
Raumzelle, 226.
Photozellenprüfgerät. 226.
Lichtelektr, Re
De z gel- u. Schreibgeräte. 262.
l usschlagregler. 262.
p chtelektr, Kompensationsregler. 262.
thtelektr. Schreiber. 263.
Ei
"ar otometer Z. Untersuchung d.
E N. ‚odergabe versch. Lichtquel-
: Nach P. M. van Alphen. 362.
. Lichtelektrische Feuchtemessung.
Lichttechnik.
Ch.
Strobel. *515.
Zur Kenntnis d. Selen-Photoolements.
Nach A. Becker. 554.
— Ultraviolettstrahiung.
Kleinanalysenlampe. 263.
Künstliche Höhensonnen. 263.
Solluxlampen. 263.
Ultra-Lichtpausgerät. 263.
Hautrötung u. -bräunung dch. UV-Be-
strahlung. Nach M. Luckiesh u. A.
H. Taylor. 345.
— Gasentladungslampen.
Die Wirtschaftlichk. d. Metalldampf-
lampen. Nach H. Lingenfelser u.
E. Schanz. 70.
Neue Ausführung d. Cooper-Hewitt-
Lampe. Nach R. C. Kelting u.
L. J. Buttolph. 114.
Metalldamplampen. 264.
Mischlichtleuchte. 264.
Mischlicht dch. Reihenschaltung v. Na-
triumdampflampen u. Glühlampen i.
Wechselstromnetzen. E. Rullațt u.
H. Vits. *413.
Die Leuchtdichte d. Quecksilberhoch-
druckentladung. Nach J. Kern. 524.
Thermokreuzwattmeter z. Mess. an Gas-
entladungslampen. J. Kühne. *567.
— Glühlampen.
Trocknung m. Infrarotstrahlung. Nach
L. S. Ickis jr. u. H. Haynes. 155.
Luftschutz-Glühlampen. 263.
Untersuchungen ü. d. Störanfälligk. v.
Glühlampen dch. d. Betrieb v. Licht-
bogenöfen. Nach E. Schwabe. 362.
Mischlicht dech. Reihenschaltung v. Na-
triumdampflampen u. Glühlampen i.
Wechselstromnetzen. E. Rulla f und
H. Vits. *413.
— Grubenlampen.
Grubenlampen. 265.
— Leuchten.
Ovale Isolierstoff-Leuchte. 219.
Berührungsspannungen i. Abbaubeleuch-
tungen u. ihre Bekämpfung. J. Gon-
sior. *233.
Efkalux-Arbeitsleuchte. 264.
Fabrilux-Leuchten. 264.
Klein-Analysenlampe. 264.
Spiegelleuchten. 264.
Stopflicht. 264.
Indirekte Leuchten. 265.
Onmetall-Leuchten. 265.
— Notbeleuchtung.
Notbeleuchtungs- u.,
geräte. 214. :
— Scheinwerfer.
Die neuere Technik d. militärischen
Bogenlichtscheinwerfer. W. Rohloff.
Vortr. *389.
— Außenbeleucehtung.
Schnelle Ermittl. mittlerer Beleuchtungs-
stärken f. Freibeleuchtungen. Nach
E. Meyer. 479.
— Innenbeleuehtung.
Der Einfluß d. Kriegserfahr. a. d. Ent-
wickl. d. Luftschutzbeleuchtung. E.
Kämmerer. *537.
— Sehvermögen.
Die Anpassungsfähigk. d. menschl. Auges.
Nach H. Lossagk. 551.
Paniklichtschalt-
Linsen s. Elektronenoptik.
Literatur s. Abt. A IH.
Lokomotiven s. Bahnbau.
Lüfter s. Maschinenantrieb.
Luftfahrt (s. a. Schaltgeräte).
Reihen-Abwurfautomat. 267.
Luftschutz s. Lichttechnik.
Magnetismus (s. a. Elektr. Masch., Höhen-
strahlung, Unterricht).
Ersatz d. beiden Dreifingerregeln dch.
eine einzige. J. Herrmann. 105.
— R. Richter. Brf. 387.
— I. Herrmann. Brf. 387.
Hystereseverluste i. Dynamoblechen.
Nach F. Brailsford. 298.
Magnetische Energiebestimmung d. Teil-
chen d. kosmischen Ultrastrahlung.
Nach H. D. Rathgeber. 347.
Spulen f. homogene Magnetfelder. Nach
R.H. Lyddane u. A. E. Ruark. 593.
Maschinenantrieb (s. a. Elektr. Masch.,
Funkw., Landw., Werkstatt).
— Allgemeines.
Messebericht Antriebe. 213.
— Hebezeuge.
Über die Rundfunkentstörung v. Auf-
zugsanl. M. Kreuzritter. *49.
Beitrag z. Normalisierung v. Hebezeug-
bremsen. H. Thomas. *469.
Gleich- o. Wechselstr. f. Steuerstrom-
kreiso, insbes. f. Aufzüge. P.Donath.
*489.
— Werkzeugmaschinen.
Werkzeugmaschinen-Motor. 211.
Über d. Bemessung gleichstromgespeister
elektromagn. Schlagwerkzeuge. M.
Greiner. *34l.
Das Schwingungsverhalten eines guß-
eisernen u. eines stählornen Drehbank-
bettes. Nach H. Kienzle u. H.
Kettner. 530.
— Verschiedene Antriebe.
Der elektr. Antrieb v. schweren Metall-
walzwerken m.selbsttätiger Steuerung.
A.Ohlhoff. *188.
Elektrische Welle. 213.
Molkerei-Motoren. 214.
Über die Wirtschaftlichkeit v. Regelantr.
f. Lüfter. W. Schlotmann. 349.
Maste s. Leitungen.
Mathematik.
Neuzeitliche mathem. Maschinen. A.
Walther. 33.
Leitertafeln z. Erleichterung v. Tarif-
rechnungen. Nach F. Führer. 118.
Anwendung d. Matrizenrechnung a.
Wechselstromvorgänge. Nach S.
Noda. 137.
Die Anwendung d. Matrizenrechnung i. d.
Elektrotechn. Nach F. Strecker.
280. Arch. 167.
Die Herstellung techn. Schaubilder höh.
mathem. Grades mittels einf. geometr.
Beziehungen. E. Winkel. *311. *326.
Über d. Nyströmsche Stieltjesplanimeter.
Nach E. Laurila. 408.
Harmonischer Analysator. 506.
Harmonische Analyse 'v. Drehkraft-
kurven. Nach A. Bourier. 530.
Elektrische Darstell.e. mathem. Funk-
tionen. Nach Chr. Strobel. 596.
Arch. 334.
Matrizen s. Mathematik.
Medizin (s. a. Lichttechn., Röhren,
Röntgentechn., Elektronenoptik).
Elektronenbeschießung v. biolog. Ma-
terial. Nach F.S.Cooper, C.E.
Buchwald, C. O. Hapkins u. R. D.
Evans. 17.
Radiumschutz. 45.
Kleinanalysenlampen. 263.
Künstliche Höhensonnen. 263.
Solluxlampen. 263.
Ultra-Lichtpausgerät. 263.
VIII ;
Elektrotechnische Zeitschrift
1940
Medizin.
Neuzeitliche Technik d. Hochspannungs-
röhron z. Erzeug. v. Röntgenstrahlen
u. Neutronen. Nach M.Matricon.
334.
Hautrötung u. -bräunung durch UV-
Bestrahlung. Nach M. Luckiesh u.
A.H.Taylor. 345.
Eine besondere leistungsstarke Röntgen-
Therapieanl.f.1,2 MV. A. Nitschke.
*44].
Eine KRöntgenröhre f. 1 Mill V. Nach
J. H. v.d. Tuuk. 449.
Messen s. Ausstellungen.
Meßkunde (s. a. Elektr. Masch., Elektro-
chemie, Fernwirktechn., Funkw.,
Leit., Lichttechn., Theor. Elektr.,
Stoffkunde, Wärmetechn., Prüfeinr.,
Isolatoren.
— Allgemeines.
Messeber. Meß- u. Prüfgeräte. 261.
Rückblick a. d. Entwicklungsjahre d.
Wechselstromtechn. Meßtechn. Ar-
beiten. G. Brion. *309.
Frequenzunabhängige kapazitivohmsche
Spannungsteiler f. Meßzwecke. J.
Krutsch. Brí. 365.
— O. Zinke. Brf. 366.
— Prüf- u. Versuchsfelder.
Rüttelprüfstand. 261.
Neue techn. Meßgeräte z. Isolierstoff-
prüfung. H.Poleck. *369.
Gleichlastverfahren z. Prüf. v. Dreh-
stromzählern. H. Nützelberger.
*486.
— Strom-, Spannungs-, Leistungs-
messung.
— — Drehspulmeßgeräte.
Ein empfindlicher Strom- u. Spannungs-
schreiber f. 50 bis 10000 Hz. Nach
H.F. Grave. 154. Arch. 61.
Kleinstmeßgerät. 261.
Kreuzzeiger-Meßgerät. 261.
Anleger-Meßgeräte. 262.
Meßkofter. 262.
— — Oszillographen.
Ein Mehrfachoszillograph hoher Schreib-
leistung n. d. Voranodenprinzip. Nach
H.Thielen. 113. Arch. 57.
Hochleistungsoszillograph mit abge-
schmolzener Braunscher Röhre. Nach
B. v. Borries u. E.Ruska. 154.
Arch. 106.
Über d. Beurteilung u. d. objekt. Ver-
gleich d. Meßleistung v. Kathoden-
strahl-Osz. Nach B.v.Borries u.
E. Ruska. 294. Arch. 161.
Ein Elektronenschalter. Nach C. Dors-
manu.S.L‘. de Bruin. 572.
— — Messung hoher Spannung.
Zur Theorie d. Kugelfunkenstrecke. Nach
S. Whitchead. 15.
Messung v. Stoßspannungen. Nach Y.
Ishiguro u. Y. Gosho. 134.
Hochspannungsmessungen mit den
rotierenden Voltmeter. Nach H.
Prinz. 379.
Einfluß d. Form d. Stoßspannung a. d.
Stoßkennlinie v. Funkenstrecken.
Nach A. A. Akopjan. 456.
Elektrostatische Spannungsmeßeinr.
Nach J. Müller-Strobel. 479.
Überschlag-Wechselspann. u. 50% -Über-
schlag-Stoßspann. v. Stabfunken-
strecken. P. Jacottet u. W.
Weicker. *565.
Meßkunde.
— — Gleichrichter-Meßgeräte.
Beitrag z. Messung mehrwelliger Ströme
mittels Gleichrichtergeräten. W.
Grunert u. E. Hueter. *ll.
— — Besondere Leistungsmessungen.
Leistungsfaktormesser. 261. -
Multiwattmeter. 262.
— — Versch. Messungen u. Meßgeräte.
Messung d. Oberwelligkeit v. Wechsel-
spannungen. C. Moerder. *77.
— H. Klewe. Brf. 366.
— C. Moerder. Brf. 366.
Entwurf u. Bau einer Kurzwellen-Feld-
stärkemeßanordnung. Nach F.M.
Colebrook u. A.C.Gordon-Smith.
92.
Eine einf. Anordnung z. Messung d. Auf-
ladepotentiale elektronenbestrahlter
Leuchtstoffschichten. Nach R. Fre-
richs u. E. Krautz. 138.
Geiger-Müller-Zählrohre. 225.
Erdspannungs-Asymmeter. 263.
Direktes Verfahren z. Messung hoher
Gleichströme. Nach R.Fortrat. 279.
Die Ermittlung v. Überschlagfehlern in
Kabeln. Nach A.T. Starr u. H.T.
Gooding. 345.
Der Könstanzbereich v. Zählrohren u. d.
Auflösungsvermögen v. Verstärkern.
Nach K. E. Forsman. 348.
Neue techn. Meßgeräte z. Isolierstoff-
prüfung. H.Poleck. *369.
Über Bildfehlermess. a. einer eisen-
gekapselten Linse m. veränderl. Luft-
spalt. Nach H.Becker u. A.
Wallraff. 379. Arch. 230.
Messung d. Zusatzverluste v. Asynchron-
maschinen. Nach Th. H. Morgan,
W. E. Brown u. A. J.Schumer.45l.
Verlustmessungen b. Zentimeterwellen.
Nach G. Bäz. 501.
Bestimmung d. Kapazitätsänd. m. d.
Fadenausschlag b. Fadenelektro-
meterv. Nach J. Tagger. 501.
Dämpfungsmess. n. d. Quotientenverf. i.
d. Hoachfrequenztechn, Nach G.
Opitz. 526.
Thermokreuzwattmeter z. Mess. an Gas-
entladungslampen. J. Kühne. *567.
Die Messung v. Verlusten b. Hochspan-
nung hoher Frequenz. L. Rohde u.
G. Wedemeyer. 577.
Technische Zählrohrgeräte f. Grob- u.
Feinstrukturuntersuch. Nach A.
Trost. 596.
— Arbeitsmessung (Elektrizitätszähler).
Kontrolleinrichtung f. Zähler-Meßsätze
Nach D. Freyer. 14.
Eine neue Zähler-Eicheinrichtung. H.
Jürgens. *161.
Induktionszähler f. einphas. Wechselstr.
279.
Motor-Wattstundenzähler f. Gleichstr.
479.
Gleichlastverfahren z. Prüf. v. Dreh-
stromzählern. H. Nützelberger.
*186.
— Fernmessung.
Fernmessung n. d. Amplituden-Modu-
lationsverfahren. Nach T.Tomituka.
176.
— Frequenzmessung.
Stroboskopisches Meßgerät f. Frequenz u.
Drehzahl. C. H. Sturm. *103.
Anzeigende Frequenzmeßgeräte f. d.
Starkstromtechn. H. Lübeck. *205.
Anzeigende
Ton- u. Hochfrequenztechn. H.
Lübeck. *252.
Frequenzmeßgeräte f. d.
Meßkunde.
Amerikanische Meßsender f. d. Fernseh-
techn. Nach G. Keinath. 528.
Ein Meßsender f. Ultrahochfrequenz.
Nach R. King. 528.
Magnetische Messungen.
Magnetischer Flußmesser m. Scheiben-
generator. Nach G.Cocci u. R.
Sartori. 113.
— Messung versch. Größen.
Schweißlehre. 263.
Meßverfahren z. Bestimmung d. Tempe-
raturleitzahl u. d. spezifischen Wärme
v. Kunststoffen. Nach F. Gott-
wald. 53l.
Elektrischer Drehzahlmesser m. Zwei-
phasen-Generator. Nach E B.
Brown. 295.
Lichtelektrische Feuchtemessung. Ch.
Strobel. *515.
— Normale.
Bestimmung d. absoluten Ampere. Nach
H.L. Curtis, R. W. Curtis u. C.L.
Critchfield. 407.
— Registriergeräte.
Ein registrierendes Voltmeter f. luft-
elektr. Untersuch. Nach E. J.
Workman u. R. E. Holzer. 177.
Höchstempfindliche Tintenschreiber m.
selbstkompensierendem Verstärker.
H. Derigs u. F. Voß. *193.
Leitfähigkeits-, Meß-, Registrier- und
Regelgeräte. 262.
Lichtelektr. Regel- u. Schreibgeräte. 262.
Lichtelektr. Schreiber. 263.
— Temperaturmessung.
Temperaturmessung v. Gasen i. La-
boratorium u. i. Betrieb. Nach M. G.
Ribaud. 65.
Temperaturmessungen i. d. Preßform.
Nach H. Horn. 113.
Wärmeleitfähigkeitsmessungen an Isolier-
steinen. Nach L. Beuken. 135.
Thermostat. 263.
— Widerstandsmessung, Brücken.
Wechselstrombrücke z. Bestimmung d.
inneren Widerstandes u. d. inneren
Kapazität v. Trockenelementen. W.
Hübner. *149. B. 180.
Leitfähigkeits-, Meß-, Registrier- und
Regelgeräte. 262.
Ein neues Gleichstrom-Meßverf. z. Be-
stimmung d. Ortes eines alladrigen
Isolationsfehlers. Nach H. Poleck.
345.
Eine neue Kapazitäts- u. Verlustfaktor-
Meßbrücke f. Niederfrequenz mit
Hand- u. Selbstabgleich. Nach H.
Poleck. 361.
Ein Verfahren z. absoluten Mess. v.
Scheinwiderständen b. Frequenzen i.
d. Größenordn. v. 3-108 Hz. Nach
R. A. Chipman. 451.
Kapazitäts- u. Verlustfaktor-Meßbrücken
m. Schleifdraht-Abgleichung. Nach
W. Geyger. 452.
Messung kl. Ströme u. Spann. u. kl.
Längenänd. m. d. bolometrischen
Kompensator. Nach L. Merz u. H.
Niepel. 527.
Die Mess. v. Scheinwiderständen i. Geb.
d. Dezimeterwellen. Nach N. H.
Kaufmann. 550.
Dickenmesser f. dünne nichtmagn.
Schichten. Nach M. A. Rusher. 596.
Meßsender s. Funkw.
Meßwagen s. Bahnbau u. Bahnbetr.
Meßwandler s. Transformatoren.
kl
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1940
Metalle s. Stoffkunde.
Metallspende.
Zur Metallspende d. dtsch. Volkes. G.
Goldbach. 321.
Mikrophon s. Techn. Akustik, Fern-
sprechwesen.
Modulation s. Fernsprechw., Funkw.,
Theor. Elektr.
Motor s. Elektr. Masch., Maschinenantr.
Netze s. Leitungen.
\omogramm s. Mathematik, Transf.
Normale s. Meßkunde.
Normen (s. a. Maschinenantr.) VDE-Best.
s. A IV, Verbandsnachr.
Spezialisierung, Typung u. Normung i.
Elektromotorenbau. R. Schiz. *275.
Beitrag z. Normalisierung v. Hebezeug-
bremsen. H. Thomas. *469.
Notstromanlagen s. Elektrizitätswerke,
Schaltger., Lichttechn.
Novaehord s. Techn. Akustik.
Öfen s. Wärmetechnik.
Ölschalter s. Schaltger.
Oberwellen s. Theor. Elektr., Stromrichter.
Optik s. Elektronenoptik.
Oszillograph s. Meßkunde.
Peilung s. Funkwesen.
Permatron s. Röhren.
Persönliches s. Abt. A II.
Petersenspule s. Drosselspulen.
Photometer s. Lichttechn.
Photozellen s. Lichttechn.
PTR s. Institute.
Piezoelektrizität s. Theor. Elektrot..
Preßstoffe s. Stoffkunde.
Prüfämter (s. a, Institute).
Elektr. Prüfamt. 38. 92.
Elektr. Prüfamt. 68. 332,
Prüfungen u. Beglaubigungen. 14. 279.
451. 479.
Pröfeinrichtungen (s. a. Isolatoren, Lichtt.
Meßkde., Theor. El., Transf., Stoffkde.)
Die Vakuum-Glimmentladung als Prüf-
elektrode. K. Schaudinn. *73.
Magn. u. elektr. Verfahren d. zergtö-
rungsfreien Werkstoffprüfung i. d.
V. S. Amerika. Nach H. H. Lester,
| R. L. Sanford u. N. L. Mochel. 158.
Eine neue Zähler-Eicheinrichtung. H.
Jürgens, *181.
Photoelektr. Zündkerzen-Prüfeinr. 225.
Prüfung d. Gleichstromwandlers u. seine
Fehlerkompensation. Nach W. Krä-
mer. 255,
Rüttelprüfstand. 261.
Neue Windkanalanlage. 295.
Prüffelder g. Meßkunde.
Stelle des VDE s. Abt. A IV.
Quarze 5. Theor. El.
Queeksilhersdam i
pf s. Stromrichter.
Queeksilberlampen 8. Lichttechn.
Radium 8. Medizin.
umheizung s, Wärmetechn.
Rechtspflege,
— Gewerh!. Reehtsschutz,
Die Teichenschutzfähigk, v. Kabelkenn-
äden, K. Bindewald. 383.
Elektrotechnische Zeitschrift
Regeln d. Sehweiz. Elektrotechn. Vereins.
8. AIV.
Regelung und Widerstände (s.a. Anlasser,
Elektr. Masch., Lichttechn., Wärme-
techn., Schaltger., Tıansf., Strom-
richter, Schweißen).
— Spannungsregelung.
Dämpfung der dch. Lichtbogenöfen ver-
ursachten Spannungsschwank. Nach
R. Arnold. 6].
Lichtelektrischer
262.
Steuerung d. Stoßspannung b. Schalt-
versuchen m. getrennter Strom- und
Spannungsquelle. Nach A. M. Cassie,
F. U. Mason u. L. H. Orton. 364.
Ein selbsttätig regelndeı Transf. f. kon-
stante Spannung. Nach H. Beck. 428.
— Verschiedenes.
Elektrische Temperaturregelung m. Fall-
bügelgerăten, die nach d. Ausschlag-
methode arbeiten. A. Kuntze und
K. Branditz. 76.
Regelung v. Asynchronmotoren mittels
Stromrichter. Nach R. Savagnone.
154.
Neuartige lichtelektr. gesteuerte Regel-
geräte. A. Kuntze. *195.
Röhrengesteuerte Konstanthaltungs-
Einricht. F. Kelbe. 209.
Anlaß- u. Regelgerät f. Brikettpressen-
antriebe. 212.
Lichtelektrischer Ausschlagregler. 262.
Die Stabilisierung v. Regelanordn. mit
Röhrenverstärkern dch. Dämpfung
oder elastische Rückführung. Nach
E.H. Ludwig. 500. Arch. 269.
Selbsttätige Regelung m. Stromrichtern.
Fr. Hölters. *519.
Ignitron-Steuerung f.
schweißmasch. 572.
Kompensationsregler.
Widerstands-
Registrlergeräte s. Meßkunde.
Reihen-Abwurfautomat s. Luftfahrt,
Schaltger.
Relais s. Schaltgeräte.
Röhren (s. a. Bildtelegr., Funkw., Medi-
zin, Röntgentechn., Elektronenoptik,
Meßkunde).
Elektronenbeschießung v. biolog. Ma-
terial. Nach F. S. Cooper, C. E.
Buchwald, C. O. Hapkins u. R. D.
Evans. 17.
Das Transitron, eine neue Anordnung m.
negativem Widerstand z. Schwin-
gungserzeugung. Nach C. Brunetti.
66.
Die Erzeugung v. Dezimeterwellen mittels
Zweipolröhren. Nach F. B. Llewel-
lyn u. A. E. Bowen. 156.
Die Entstehung v. Röntgenstrahlen b.
Betrieb Braunscher Röhren m. hoher
Anodenspannung. Nach H. Bode u.
H. Glöde. 175.
Entladungsröhre aus Hartporzellan. 216.
Geiger-Müller-Zählrohre. 225.
Glättungsröhren. 225.
Messeber. Röhren u. Photozellen. 225.
Oszillographenröhıen. 225.
Das Permatron, eine magn. gesteuerte
Elektronenröhre. Nach W. P. Over-
beck. 293.
Luftgekühlte Senderöhren.
v.d. Beckh. 331.
Nach M.
IX
Röhren.
Neuzeitliche Technik d. Hochspannungs-
röhren z. Erzeug. v. Röntgenstrahlen
u. Neutronen. Nach M.. Matricon.
334.
Leistung u. Wirkungsgrad d. Magnetfeld- _
röhrensenders i. Gebiet laufzeitunab-
hängiger Schwingungen. Nach A. F.
Harvey. 347.
Die elektronischen Bildzerlegerröhren.
Nach J. D. McGee u. H. G. Lub-
szynski. 373.
Die neuesten amerikanischen Zyklotrone.
Nach A. J. Allen, M.B. Sampson,
R. G. Franklin, W. J. Henderson,
L. D. P. King, J. R. Risser, H. J,
Yearian u. J. D. Howe. 419.
Neuartige Empfängerröhren. Nach P. G.
Cath. 429.
Eine besonders leistungsstarke Röntgen-
Therapieanl. f. 1,2 MV. A. Nitschke.
*44l. |
Eine Röntgenröhre f. 1 MillV. Nach
J. H. v. d. Tuuk. 449.
Wirkungsweise u. prakt. Wert d. Per-
matrons. Nach W. P. Overbeck.449.
Untersuchungen an Hohlkathoden. Nach
A. Lompe, R. Seeliger u. E. Wol-
ter. 529.
Ein Elektronenschalter. Nach C. Dors-
man u. S. L. de Bruin. 572.
Röntgentechnik (s. a. Medizin, Röhren,
Stoffkde., Theor. Elektr.).
Metallschrot, ein Hilfsmittel b. d. Rönt-
genprüfung v. Stahlkörpern. Nach
C. D. Moriarty. 18.
Über d. Restionisation v. Gasen unter
d. Einwirk. v. Röntgenstrahlen. Nach
A. Cotton. 68.
Die Entstehung v. Röntgenstrahlen b.
Betrieb Braunscher Röhren m. hoher
Anodenspannung. Nach H. Bode u.
H. Glöde. 175.
Neuzeitliche Technik d. Hochspannungs-
röhren z. Erzeug. v. Röntgenstrahlen
u. Neutronen. Nach M. Matricon.
334.
Eine besonders leistungsstarke Röntgen-
Therapieanl.f.1,2 MV. A.Nitschke.
”441.
Eine Röntgenröhre f. 1 Mill V. Nach J.
H. v.d. Tuuk. 449.
Rost s. Isolatoren.
Rundfunk s. Funkwesen.
Schall s. Techn. Akustik.
Sehaltanlagen und Schalttafeln (s. a.
Wärmetechn.).
Neuartige Abstützung v. Sammelschienen
i. einer Hochspannungsschaltanl. m.
bes. hohen Anford. Nach R. Pink. 14.
Das Leuchtschaltbild f. elektr. Schalt-
warten. Fr. Parschalk. *247.
UL-Gehäusereihe. 256.
Wandverteilerkasten. 256.
Einheits-Schalttafel. 257.
Schaltanlagen f. Industrieöfen. 257.
Blindschaltbild. 259.
Betriebsleuchtbilder f. Förder- u. Trans-
portanl. 260.
Leuchtbildsteuergerät f. Mehrmotoren-
antriebe. 260.
Leuchtschaltbild einer kältetechn. Anl.
260.
Bericht d. Unterausschusses d. AIEE ü.
Erfahr. m. Sammelschienen-Schutz-
einrichtungen. 332.
x
Sehaltanlagen und Schalttafeln. |
Einschwingspannung i. einer gr. Um-
spannstation. Nach L. Gosland. 402.
Schaltgeräte (s. a. Bahnbau, Elektr.
Masch., Installation, Leit.,Lichttechn.,
Luftfahrt, Regelung, Überstrom-
schutz, Telegraphenwesen, Wärme-
techn., Anlasser).
— Allgemeines.
Schaltertechnik i. d. Schweiz. Nach E.
Juillard, W. Wanger, Trencham
u. Wilkinson, H. Puppikofer, H.
Leuch, F. Hug, H. Habich, A.
Roth, O. Naef, H. Thommen. 130.
Explosionsgeschützte elektr. Betriebs-
mitte. Nach H. Boiscour. 152.
Wärmeleitung dch. metallische Kontakte.
Nach R. B. Jacobs u. C. Starr. 158.
Einführung z. d. Änderungen an VDE
0670 „Regeln f. Wechselstr.-Hoch-
spannungsgeräte‘“. E. Krohne. *166.
Anbaukontakte. 216.
Messebericht Hochspannungsschalter und
geräte. 216.
Messebeıicht Niederspannungsschalter u.
geräte. 256.
Steuerung d. Stoßspannung b. Schaltver-
suchen m. getrennter Strom- und
Spannungsquelle. Nach A.M.Cassie,
F. U. Mason u. L. H. Orton. 364.
Ersatz d. leitungssparenden Multipli-
kationsschaltung dch. d. Koordinaten-
schaltung. A. Stark. 403.
Einfluß d. Kurzschlußleistungsfaktors a.
d. Schaltleistung v. Niederspannungs-
Leistungsschaltern. Nach C. J. O.
Garrard. 450.
— Trennschalter.
Hartgasschalter. 216.
Trennschalter. 216.
Leistungstrennschalter m. Hochleistungs-
sicherungen. 217.
— Ölsehalter.
Neuartige ölarme Leistungsschalter. Nach
A.Prazak. 92.
Eine neue Form eines ölarmen Leistungs-
schalters f. 132kV. Nach C. H.
Flurschein. 427.
Höchstspannungs-Ölschalter. 427.
— Öllose Hochspannungs-Leistungs-
sehalter.
Die Eignung d. Druckgasschalters f. d.
Kurzschlußfortschaltung. G. Brock-
haus. *191.
Zehn Jahre Expansionsschalter. F.
Kesselring. *509.
Öllose Leistungsschalter in V. S. Amerika.
R. C. Dickinson sowie L. R. Lud-
wig u. G. G. Grissinger. 526.
— Installationsschalter.
Schaltkasten für einen Kippschalter. 219.
B. 336.
| Elgesit-Eindruckschalter. 220.
Stecker. 220.
— Relais und Schütze.
Übersicht ü. Distanzschutzeinrichtungen.
G. Walther. Vortr. *85.
‘ Aufbau u. Wirkungsweise d. wichtigsten
Distanzrelaissysteme. H. Gutmann.
Vortr. *107.
Das Zusammenwirken verschiedener Meß-
verf. i. neuzeitl. Selektivschutzeinr.
H. Neugebauer. *243.
Kleinölschütz. 256.
Luftschütz. 257.
Geräuschloses Schütz. 259.
Elektrotechnische Zeitschrift
Sehaltgeräte.
Empfangsrelais f. d. Telegraphie auf
Fernkabeln. Nach J. H. Estoup. 315.
Sammelschienenschutz m. Quotienten-
differentialrelais. Nach R.M.Smith,
W. K. Sonnemann u. G. B. Dodds.
361.
Die Planung u. Bemessung v. Schutzeinr.
f. elektr. Netze. H. Titze. Vortr.
+471.
Verhalten v. Reaktanzrelais b. zweiseitig
gespeisten Kurzschlüssen. H. Gut-
mann. *541.
Symmetr. Komponenten d. Leistung b.
Richtungsrelais.. Nach J. Sallard.
549.
Neuere Erfahr. m. Relaisschutz i. d.
V.S. Amerika. 549.
— Versch. Schaltgeräte.
Die leitungssparende Multiplikations-
schaltung. B. Drescher. 90.
Fein- u. Vielstufenschalter b. Straßen-
bahnwagen. Nach J. Prüss. 115.
Notbeleuchtungs- u. Paniklichtschalt-
geräte. 214.
Druckausgleichschalter. 216.
Leistungsschalter f. Fernbetätigung. 217.
Handbedienter Walzenschalter. 258.
Wealzenschalter. 259.
Reihenschalter. 259.
Druckwächter. 259.
Fernschalter. 259.
Kurzzeitschalter. 260.
Reihen-Abwurfautomat. 267.
Schaltzeit u. zulässige Schalthäufigk. v.
Schnellschaltern. O. Müller. *467.
Betriebserfahrungen m. Sterndreieck-
schaltern. K. Kirsch. *533.
Vereinfachter Präzisions-Zeitschalter f.
Widerstandsschweißmasch. Nach F.
H. Roby. 573.
Seheinwerfer s. Lichttechnik.
Scheliack s. Stoffkunde.
Sehlffahrt (s. a. Leit.).
Marine-Kunststoffkabel. Nach Ch. Brei-
tenstein. 477.
Schlagwerkzeuge s. Maschinenantr.,
Werkstatt.
Schmelzöfen s. Wärmetechn.
Sehnellbahnen s. Bahnbau.
Schrifttum s. Abt. A IlI.
Sehütze s. Schaltger.
Sehutzeinrichtungen s. Schaltgeräte, Elek-
trische Masch., Überspannungsschutz,
Erdschluß u. Erdschlußschutz, Über-
stromschutz, Leitungen.
Schweißen s. Wärmetechnik.
Schweißumformer s. Wärmetechn.,Transf.,
Elektr. Masch.
Sehwingungen, elektr. s. Theor. El.
Schwingungen, mechan. (s. a. Theor. El.).
Mechanische Schwingungsentstörung.
Nach P. Davey. 94.
Sammelschienen s. Leitungen, Schaltanl.
u. Schaltger.
Selbstanschluß s. Fernsprechw.
Selektivschutz s. Überstromschutz.
Sender s. Funkw.
Sicherungen s. Überstromschutz.
Signalwesen (s. a. Techn. Akustik, Bahn-
bau, Fernwirktechnik).
Einrichtung zur selbsttätigen Feuermel-
dung unter Verwendung d. Wheat-
stoneschen Brückenschaltung. Nach
C. Chouquet. 178.
1940
Signalwesen.
20 W-Kommandoanlage. 223.
Die Fahrtsignallöschung b.d.selbsttätigen
Signalen d. Berliner S-Bahn. Nach
G. Chausette. 453.
Unterwasserschallsignale.. Nach S. Ro-
sani. 505.
Sitzungskalender s. Abt. A IV.
Sonnenwärme s. Energiewirtsch.
Spinnfasern s. Stoffkunde.
Spuien s. Drosselspulen.
Ständiseher Aufbau und Neuordnung der
Wirtschaft.
Zum neuen Jahre 1940! M. Kloss. *l.
Stecker s. Installationswesen, Schalter.
Steuerung s. Maschinenantrieb, Regelung,
Störungen (s. Funkw., Fernsprechw.,
Erdschluß u. Erdschlußschutz, Über-
spann., Überstr.).
Stoffkunde (s. a. Eektrochem., Meßkde.,
Leit., Prüfeinr., Röntgentechn.,
Transf., Werkstatt, Wärmetechn.).
— Allgemeines.
Moßverfahren z. Bestimmung d. Tempe-
raturleitzahl u. d. spezifischen Wärme
v. Kunststoffen. Nach F. Gott-
wald. 551.
Gleichstromwiderstand v. Kunststoffen.
Nach H. Klingelhöffer u. N. Jas-
per. 574.
— Metalle, Allgemeines.
Metallschrot, ein Hilfsmittel b. d. Rönt-
genprüfung von Stahlkörpern. Nach
C. D. Moriarty. 18.
Papierabdrücke v. Fehlerbildern d. Werk-
stoffprüfung m. d. Magnetpulver-Ver-
fahren. Nach R. Kienzle u. W.
Kolb. 118.
Magn. u. elektr. Verfahren d. zerstö-
rungsfreien Werkstoffprüfung i. d.
V. S. Amerika. Nach H. H. Lester,
R. L. Sanford u. N. L. Mo chel. 158.
Messeber. Werkstoffe. 266.
Die Elektropistole. Nach M. U. Schoop.
316.
Untersuchung bearb. Metalloberflächen
mittels Elektroneninterferenzen. Nach
E. Plessing. 574.
— Leichtmetalle.
Aluminium als Baustoff f. Kabelmäntel.
Nach F. Hanff, G. Hosse, W. Dei-
singer. 41. i
Entstehung u. Struktur elektrolytisch
erzeugter Aluminiumoxydschichten.
Nach W. Baumann. 118.
Zur Frage der Verwendung des Alumi-
niums als Kabelmantel-Werkstoff.
Nach A. Czempiel u. C. Haase. 133.
Über Stromwandleranschlüsse, unter bes.
Berücks. v. Leichtmetall-Schraubver-
bindungen. Nach K. Wethmüller.
176.
Elektroöfen f. d. Aluminiumerzeugung.
J. Wolf. Vortr. *557.
Löten v. Leichtmetallen.
Schulze. 570.
— Versch. Metalle u. Leglerungen.
Über die Rekristallisationsternperatur V.
Aluminium-Kupfer-Legierungen. Nach
W. Bungardt u. E. Osswald. 45.
Hochleistungskontakte aus neuen Legie-
rungen. Nach L. B. Hunt. 280.
Über d. Gold-Chrom-Widerstandslegie-
rung f. Normalwiderstände. Nach A.
Schulze. 382.
Nach R.
Ihe
1940
Elektrotechnische Zeitschrift
XI
Zst En u ea se ya IE irn men a I mn u ne Han re
Stoffkunde.
— Kohle
Künstliche Kohle. 266.
— Preßstoffe.
Bekanntmachung ü. Kunstharz-PreB-
massen f. typisierte u. überwachte
Preßstoffe. 282. 300. 317. 352.
Schellack als Preßstoff. 292.
Untersuchungen ü. d. Bohren v. Kunst-
stofien. Nach E. Sachsenberg und
H. Klein. 348.
— Isolierstoffe
Neuere Erfahrungen m. kunststoffisol.
bzw. -ummantelten Leitungen und
Kabeln. H. Berger. *97.
Chemische Beständigkeit v. Hartpapieren.
Nach W. Paul. 138.
Zellglas-Umspinnung v. Dynamodrähten.
212,
Elektrische Untersuchungen a. Spinn-
fasern. Nach F. Weidmann. 316.
Neue techn. Meßgeräte z. Isolierstoff-
prüfung. H. Poleck. *369.
Einführung z. Entw. v. DIN VDE 685
„Keramische Isolierstoffe‘‘. G.
Piestorf u. W. Steger. *494.
Über d. Wechselstromwiderstand v.
keram. Werkstoffen b. Temperaturen
bis zu 600°. Nach E.-F. Richter.
54.
Stoßanlage s. Überspannung, Theor.
Elektrot., Elektr. Masch.
Stoßprüfung s. Meßkunde.
Stoßspannung s. Schaltgeräte, Regelung.
Straßenbahnen s. Bahnbau.
Streuung s. Elektr. Masch., Transf.
Stroboskop s. Meßkunde.
Stremabnehmer s. Bahnbau u. Bahn-
betrieb.
Stromerzeugung s. EI.-Werke, Energie-
wirtsch.
Stromriehter (s. a. Bahnbau, Fern-
sprechw.. Elektr. Masch., Theor.
Elektr., Elektrochemie, Regelung,
Leit.).
— Allgemeines.
Stromrichterbelastung v. Generatoren u.
Drehstromnetzen i. vektorieller Dar-
stellung. Nach E. Kübler. 89.
Die Drehstrom-Drehstrom-Umrichteran-
lage Lütschental d. Jungfraubahn.
Nach E. Kern. 135.
Messebericht Stroimrichter u. Transf. 214.
Über Hochspannungs-Gleichrichter für
“nnoratoriumszwecke. G. Häder.
Gesichtspunkte f. Auswahl u. Betr. von
Gleichr. H. Mutschke. *272.
— R. Ludewig. Brf. 508.
Der Einfluß v. Oberwellen i. Drehstrom-
netz a. d. Harmonischen d. Gleich-
Spannung u. d. Netzstromes v. Strom-
richtern, Nach E. Fässler. 379.
Arch. 210.
Diffusion v. Wasserstoff dch. Eisen.
Nach A. Güntherschulze u.. A.
Winter. 488. l
— Troekengleiehrichter.
Trockengleichrichter m. steiler Kennlinie.
Nach M. H. E. Giroz. 14.
"er Trockengleichrichter u. seine Änwen-
ung. O. Werner. *37.
| Selen-Trockengleichrichter. 215.
Kupferoxyd-Modulatoren i. Trägerfre-
De ernsprechsystemen. Nach R.
‚Caruthers. 346,
Stromrichter.
Batterie-Ladevorrichtung für Eisenbahn-
personenwagen m. Magnesiumkupfer-
sulfid-Gleichrichter. Nach C. A. Kot-
termann. 404,
Zur Halbleitertheorie d. Sperrschicht- u.
Spitzengleichr. Nach W. Schottky.
478.
— Quecksilberdampfgefäße.
Die erste elektr. Gleichstromkraftüber-
tragung m. 50 kV m. Hilfe v. Strom-
richtern. Nach P. Egloff u. 1-1.
Felix. 591.
— Steuerung von Stromriehtern.
Der selbstgeführte Wechselrichter in
Gegentaktschaltung. Nach P: Brück-
ner. 65. Arch. 1.
Eine Einrichtung z. Erzeugung v. perio-
dischen Spannungskurven, die zur
Steuerung v.Gasentladungsgefäßen ge-
eignet sind. Nach G. Clewert. 380.
Selbsttätige Regelung mit Stromrichtern.
Fr. Hölters. Vortr. *519.
Stromwandler s. Transf.
Synchronmaschinen s. Elektr. Masch.
Bericht ü. d. Tagung d. Instituts of Radio
Engineers 1939. 552.
Technische Akustik (s. a. Funkw., Fern-
sprechw., Signalw.).
Ein einf. Gerät z. Tonaufzeichnung auf
Platten. Nach K. de Boer u. A. Th.
van Urk. 114.
20 W-Kommandoanlage.
Schallring-Lautsprecher. 224.
Kondensatormikrophon. 224.
Über d. Absorption d. Ultraschalls i.
menschlichen Gewebe u. ihre Ab-
hängigk. v. d. Frequenz. Nach R.
Pohlmann, R. Richter u. E.
Parow. 298.
Klangzerstreuer in Lautsprechern. Nach
J. de Boer. 331.
Lärm i. Räumen m. Fernsprechstellen.
Nach D.-F. Seacord. 363.
Über den Einbau v. Lautsprechern. Nach
W. Furrer. 455.
223.
Nutzanwendungen d. Ultraschalls. Nach
G. Oggioni. 482.
Vitraschallgeneratoren.
accia. 482.
Unterwasserschallsignale.. Nach S. Ro-
sani. 505.
Nach A. Ci-
Das Novachord, ein neues elektr. Musik-
instrument. Nach F. D. Merrill. 554.
Ein piezoelektr. Hochleistungs-Ultra-
schallgeber. Nach W. W. Salisbury
u. C.W. Porter. 574.
Teiegraphenwesen (s. a. Funkwesen,
Fernsprechw., Schaltger.).
Druckempfang i. d. drahtl. Telegr. m. d.
Impulsverfahren. Nach E. Hudec.65.
Telephonie u. Telegraphie. Nach W. G.
Radley. 93.
Die Entwickl. d. drahtl. Telegr. und
Teleph. i. England. Nach C. E.
Rickard. 115.
Siemens-Hell-Schreiber. F. Berck. *237.
Empfangsrelais f. d. Telegraphie auf Fern-
kabeln. Nach J. H. Estoup. 315.
Fernsprechen und Fernschreiben. Nach
K. Küpfmüller u. P. Storch. 33].
Die Telegraphenverbindungen im engl.
Weltreich. Nach K. L. Wood. 502.
Telephonie s. Fernsprechw.
Temperatur s. MeBkde., Wärmetechn.
Theoretisehe Elektrotechnik (s. a. Elek-
trochem., Elektr. Masch., Funkw.,
Isolatoren, Kondens., Meßkde., Rönt-
gentechn., Prüfeinr., Transf., Wärme-
techn., Stromr., Leit.).
— Elektr. Feld.
Untersuchung d. Feldverlaufs i. Platten-
kondensator m. flüssigem Dielektri-
kum mittels d. elektro-optischen
Kerreffekts. Nach G. Vafiadis. 17.
Der Einfluß eines elektr. Feldes a. d.
innere Reibung v. Flüssigkeiten. Nach
H. Menz. 45.
Aufnahme v. Potentialfeldern m. d. Elek-
trolyttrog. Nach G. Hepp. 529.
— Durchschlag v. Gasen.
Elektrische Beanspruchung v. Luft b.
hohem Druck. Nach H. H. Skilling.
297.
Untersuchungen ü. d. Durchschlag in ver-
dichteten Gasen. Nach A. H. Ho-
well. 334.
Zündspannungssenkung im inhomogenen
Feld. Nach H. Scholtheis. 381.
Arch. 237.
Zündspannungsänderungen bei techn.
Funkenstrecken. Nach W. Fucks u.
H. Bongartz. 481.
— Durchsehiag fester Isolierstoffe.
Theorie d. elektr. Durchschlags kri-
stallischer Isolatoren. Nach W.
Franz. 595.
— Eiektr. Durchgang dureh Gase.
Zur Entwickl. v. Kanalentladungen.
Nach H. Raether. 68. Arch. 49.
Die Vakuum-Glimmentladung als Prüf-
elektrode. K. Schaudinn. *73.
Durchschlag, Glimmentladung u. licht-
elektr. Rückwirkung. Nach W. Ro-
gowski. 117.
Die Anfangscharakteristik d. Townsend-
entladung i. Edelgasen. Nach H.
Büttner. 138.
Untersuchungen d. Druckabhängigkeit v.
Gleitentladungen auf Photoplatten.
Nach G. Praetorius. 157. Arch. 83.
Über den Zündvorgang d. elektr. Ent-
ladung b. Atmosphärendruck. Nach
R. Schade. 178.
Chemische Vorgänge i. d. Glimmentla-
dung. Nach W. Holtz u. R. Müller.
333.
Theorie d. kathodischen Entladungsteile
einer Nicderdruckentladung. Nach
W.Weizel,R.Rompeu.M.Schön.
407.
Der Übergang v. d. Glimmentladung i. d.
Bogenentladung, hervorgerufen dch.
kurzzeitige Stromstöße. Nach H.-J.
Höfert. 408.
Über mehrere Arten v. Quecksilber-
Hochdrucksäulen u. deren Wärme-
leitung. Nach R. Rompe u. P.
Schulz. 504.
— Lichtbogen.
Lichtbogengradient in verschied. Gasen
u. b. verschied. Drücken. Nach C. G.
Suits. 67.
Thermische Energieumsetzung i. Licht-
bogen. Nach C. G. Suits u. H.
Poritsky. 408.
Zum Vorschlag einer neuen Stufung d.
Lichtbogenfestigkeit i. VDE 0303. W.
Krassowsky. *447. `
— Elektronentheorie.
Über d. Beschleunigung geladener Teil-
chen i. elektromagn. Wechselstrom-
feld. Nach G. Seiber t. 67. Arch. 31.
XII
Elektrotechnische Zeitschrift
1940
Theoretische Elektrotechnik.
Sekundär-Elektronenemission b. Beschuß
m. energiereichen Ionen. Nach A. G.
- Hill, W. W. Buechner, J.S. Clark
u. J. B. Fisk. 94.
Über eine d. Glühkathodenstrahlemission
begleitende Materiestrahlung. Nach
W. Reichelt. 315.
Aufladung u. Sekundärelektronenemis-
sion. Nach K. Scherer. 333. Arch.
143.
Elektronenbeugung unter Einwirk. ge-
ringer Spann. Nach J.-J. Trillat.
481.
Die Trägheit des Kerreffekts. Nach W.
Hanle u. O. Maercks. 595.
— Weehselströme u. Schwingungen.
Die Doppelbrechung elektr. Wellen im
Eichenholz. Nach K. F. Lindman.
.. 17:
Schwingfrequenz u. Abstimmung bei
fremdgesteuerten Einkreissendern. W.
Buschbeck. *25.
Die Ersatzschaltungen d. Transf. Nach
H. Pitsch. 133. E u M 1939. 384.
Die Gesetze d. Abstrahlung elektromagn.
Wellen i. hohlen Ultrakurzwellenlei-
tern v. rechteckigem Querschnitt.
Nach H. Buchholz. 136.
Leistung u. Dämpfung i. Abschlußwider-
ständen. M. Skalicky. 157.
Energetische Betrachtungen a. d. Tele-
graphengleichg. Nach A. Kneschke.
280. Arch. 175.
Top»graphisches Verf. z.
Wechselstromaufg. 306.
Die Figenschwingungen d. einstufigen
StoBanl. F. Lehmhaus. *323.
Spannungsverlagerung i. Kabel-
netzen. E. Kluss. *337.
Der Einfluß v. Oberwellen i. Drehstrom-
netz a. d. Harmonischen d. Gleich-
spannung u. d. Netzstromes v. Strom-
richtern. Nach E. Fässler. 379.
Arch. 210.
Polynom-Vierpole vorgeschriebener Fre-
quenzabhängigkeit. Nach W. Bader.
381. Arch. 181.
Beitrag z. Verwirklichung v. Wechsel-
stromwiderständen vorgeschriebener
Frequenzabhängigk. Nach W. Bader.
455. Arch. 293.
Schwingungserzeugung dch. Geschwin-
digkeitsmodelung. Nach W.C. Hahn
u.C.F.MetclaffsowieR.H.Varian
503.
— Leitung und Leitfählgkeit.
Über d. Restionisation v. Gasen unter
d. Einwirk. v. Röntgenstrahlen. Nach
A.Cotton. 68.
Die Berechn. d. Stromverteil. ı. zylindr.
Leitern m. rechteckigen und ellipt.
Querschnitt. Nach H. G. Groß. 455.
Arch. 241.
Betrachtungen ü. d. Leitfähigk. d.
Wassers u. Erklärung d. sonderbaren
“ Einflusses d. gelösten Wassers a. d.
Isolationswert d. Öles. Nach J.
Borel. 364.
Zur Theorie der Elektronen-Halbleiter.
Nach B. B. A. Nijboer. 407.
Zur Halbleitertheorie d. Sperrschicht- u.
Spitzengleichr. Nach W. Schottky.
r 478.
— Piezoelektrizität.
Die Frequenz d. Diekenschwingung von
Quarzplatten ungleichmäßiger Stärke.
Nach J. Koga u.M. Tatibana. 297.
Behandl. v.
Die
Theoretische Elektrotechnik.
Mechanische Schwingungen eines piezo-
elektr. angeregten Quarzes. Nach
F. Seidl. 364.
Ein piezoelektr. Hochleistungs-Ultra-
schallgeber. Nach W. W. Salisbury
und C. W. Porter. 574.
— Verschiedenes.
Untersuchungen an v. elektr. Strom er-
wärmten Drähten. Nach J. Fischer.
157.
— Indukitivität.
Die Induktivität eines Siebkontaktes.
Nach R. Störmer. 429.
— Dielektr. Verluste u. Nachwirkung.
Berechnung d. Anstieges d. Temperatur-
verteilung b. Anlegen eines Wechsel-
folles an ein Dielektrikum. Nach C.
Copple, D. R. Hartree, A. Porter
u. H. Tyson. 504.
Tintenschreiber s. MeBgeräte.
Tischfücher. 266.
Trägerfrequenztechnik s. Fernsprechw.
Trägerstrom s. Fernsprechwesen.
Transformatoren und Wandler (s.a. Elektr.
Masch., Regelung, Stoffkunde, Theor.
Elektr. Überspann.).
— Allgemeines.
Die Übertragung v. Überspannungen v.
d. Oberspannungs- auf d. Unterspan-
nungswickl. v. Transf. Nach M.
Wellauer. 63.
Ein einf. Kreisdiagramm f. d. doppelt er-
regten magn. Kreis. F. Unger. *101.
Die Ersatzschaltungen d. Transf. Nach
H. Pitsch. 133. Eu M 1939. 384.
Messebericht Stromrichter u. Transfor-
matoren. 214.
Bemessung v. Transf. Nach K. Faye-
Hansen. 293. Arch. 121.
Das Ersatzbild eines Transf. mit mehreren
Anzapfungen. M. Skalicky. *418.
Nomogramme z. Vorausbestimm. d. Er-
wärmung v. Transf. Nach R. Mar-
ceau. 478.
VDE 0532
W. Kras-
Zur Neubearbeitung v.
„Regeln f. Transf.‘.
sowsky. 581.
— Leistungstransformatoren.
Der wirtschaftlichste Transformator.
Nach F. Unger. 63. Arch. 20.
Schweißumformer oder -umspanner f. d.
Handwerk. H. Kaiser. *203.
Transformator m. Ringkern. 215.
Leistungsabgabe v. ölgekühlten Transf.
b. And. d. Wärmeabfuhrbeding. Nach
W.Knaack. 293. Eu M 1939. 233.
Einführung z. Neufassung d. $ 14 „‚Schalt-
gruppen u. Schaltungen v. Gleich-
richter-Transformatoren‘“ v. VDE
0555/1936. M. Schenkel. *397.
Einführung z. d. Klemmenbezeichnungen
v. Stromrichter-Transformatoren $ 12
v. VDE 0570/I. 40. M. Schenkel.
*399.
Oszillatorische Spannungsverteilung i. d.
Wicklungen v. Drehstromtransfor-
matoren. Nach S. Miyamoto und
Y. Miyoshi. 402.
Ein selbsttätig regelnder Transf. f. kon-
stante Spannung. Nach H. Beck. 428.
Die Kupferverluste b. Gleichrichter-
transf. Nach H. G. Nolen. 499.
— Meßwandler.
Über Stromwandleranschlüsse, u. bes.
Berücks. v. Leichtmetall-Schraubver-
bindungen. Nach K. Wethmüller.
176.
Transformatoren und Wandler.
Prüfung d. Gleichstromwandlers u. seine
Fehlerkompensation. Nach W. Kraä.-
mer. 255.
Trafo-Übersetzungsmesser.
Keller. 572.
Über die Entkopplung zweier Meßkreise,
insbes. b. Spannungswandlern. Nach
H.Poleck. 571.
Nach A.
Transitron s. Versch. Funk- u. Hoch-
frequenzger., Röhren.
Trennschalter s. Schaltgeräte.
Trockengleichrichter s. Stromrichter.
Turbinen.
Eine aerodynam. Wärmekraftanl. Nach
I. Ackeret u. C. Keller. 170.
Entwurf u. Inbetriebnahme neuer Tur-
binen i. d. V. S. Amerika i. J. 1937.
Nach V. Walker. 313.
Ühermikroskop s. Elektronenoptik.
Überspannung (s. a. Übersp.-Schutz,
Bahnbau, Elektr. Masch., Theor. El.,
Transf.).
— Blitz und Gewitter.
Gewittererfahrungen aus amerikan. Frei-
leitungsnetzen f. 110 bis 165 kV. 13.
Entstehung d. Bahnlinie eines Blitzes u.
d. Vorgänge in ihr. Nach B. Walter.
56.
Blitz-
*57.
Der Einfluß einer Wolke bei
Modellversuchen. W. Weber.
— Wanderwellen.
Die Eigenschwingungen d. einstufigen
Stoßanl. F. Lehmhaus. *323.
Dämpfung u. Verformung v. Wander-
wellen dch. Stromverdrängung. Nach
B. G. Gates. 347.
Mechanische Darstell. v. Wanderwellen.
Nach C. F. Wagner. 573.
— Sehaltvorgänge.
Überspannungen i. elektr. Bahnanl. u.
ihre Bekämpfung. 279.
— Verschiedenes.
Die Übertragung v. Überspann. v. d.
Oberspannungs- a. d. Unterspan-
nungswickl. v. Transf. Nach M.
Wellauer. 63.
Überspannungsschutz (s. a. Bahnbau,
Überspann., Isolatoren).
Hartgasableiter. 217.
Aus d. Entwickl. d. Kathodenfallableiters
f. Hochspannung. H. Geißler. *229.
Überspannungen i. elektr. Bahnanl. u.
ihre Bekämpfung. 279.
Hartgasableiter als Überspannungsschutz.
Nach G. Frühauf. 477.
Bedeutung d. Glasurfarbe v. Freiluft-
isolatoren f. d. Überschlagsgefahr.
W. Weber u. M. Pfeifer. *56l.
Überstromschutz (s. a. Schaltgeräte).
— Schmelzsicherungen.
Leistungstrennschalter m. Hochleistungs-
sicherungen. 217.
Das Zusammenwirken verschied. Meß-
verf. i. neuzeit]. Selektivschutzeinrich-
tungen. H. Neugebauer. *243.
Selektiv-, Querschnitts- u. Rückstrom-
schutz durch Sicherungen 1. eIN-
systemig gespeisten Maschennetzen.
P. Wittig. Brf. 387.
— P. Denzel. Brf. 388.
nn ie -
1940
Elektrotechnische Zeitschrift
XIII
n E E a e e sis L
Ultraschall s. Techn. Akustik.
Ultraviolettstrahlung s. Lichttechn.
Umtformer s. Elektr. Masch.
Umriehter s. Stromrichter.
Umspannstation s. Schaltanlagen.
Unfälle.
Elektrische Unfälle i. d. Schweiz. Nach
F. Sibler. 46.
Unipolarmaschinen s. Elektr. Masch.
Unterrieht (s. a. Magn., Werkstatt).
Erlaß d. Reichserziehungsministers. 18.
Ersatz d. beiden Dreifingerregeln durch
eine einzige. I. Herrmann. 105.
— R. Richter. Brf. 387.
— I. Herrmann. Brf. 387.
Zum Verständnis der Konstruktions-
tätigkeit i. d. Elektrotechnik. W.
Klement. 292.
Unterwerke s. Elektrizitätswerke.
VDE s. Abt. A IV.
Verkehr s. Fernsprechw., Bahnbau.
Verluste s. Transf., Theor. El.
Verlustmessungen s. Funkw., Meßkde.
Vereinigungen s. Abt. A IV.
Verhüttung s. Bergbau, Wärmetechn.
Verstärkertechnik (s. a. Funkwesen, Bild-
telegr., Meßkunde).
Der Konstanzbereich von Zăhlrohren u.
d. Auflösungsvermögen v. Verstär-
kern. Nach K. E. Forsman. 348.
Bericht ü. d. Tagung d. Instituts of
Radio Engineers 1939. 552.
Kurzwellen-Breitbandverstärkung. Nach
M. J.O. Strutt u. A. van der Ziel.
594.
Ein Verstärker f. sehr kurze Wellen. Nach
A. V. Haeff. 362.
Empfangsverstärkung breiter Frequenz-
bânder (Antennenverstärker). Nach -
E. Alsleben. 502.
Vierpole s. Theor. El.
Wärme s. Meßkunde, Elektr. Masch.,
Transf., Energiewirtsch.,
„geräte, Stoffkunde).
Wärmekraft s. El.-Werke.
Wärmekraftanlage s. Gasturbine.
Wärmeteehnik (s. a. Bergbau, Institute,
Lichttechn., Meßkde., Regelung,
Schaltenl., Werkstatt, Stoffkunde).
— Allgemeines.
Industrielle Elektrowärme. 92.
Yärmeleitfähigkeitsmessungen a. Isolier-
steinen. Nach L. Beuken. 135.
Untersuchungen an v. elektr. Strom er-
en Drähten. Nach J. Fischer.
Wärmeleitung durch metallische Kon-
takte. Nach R. B. Jacobs und C.
Starr. 158.
Messebericht Elektrowärme i. Industrie
u. Haushalt. 220.
~ Koehgeräte und elektr. Küche.
“rfahrungen m. elektr. Brotbacköfen.
ach E. Kohler. 6l.
Elektroherd mit Kohleteil. 222.
Keistungewasserkocher. 223.
„amik-Glühkochplatte. 223.
Wasserkocher. 223,
Schalt- `
Wärmeteehnik.
Wirtschaftliche Durchführung d. elektr.
Kochens. Nach G. L. Woolnough
u. G. Webster. 350.
— Warmwasserbereitung.
Heißwasserspender mit Porzellaninnen-
behälter. 222.
— Raumheizung.
Elektrische Heizung f. Handelsschiffe.
Nach H. C. MacEwan. 155.
Emaille-Leuchtöfen. 223.
— Versch. Heizeinrichtungen.
Trocknung m. Infrarotstrahlung. Nach
L. S. Ickis jr. u. H. Haynes. 155.
Bügeleisen. 222.
Rohrheizkörper. 223.
Klein-Dampferzeuger. 428.
— Elektr. Öfen.
Über Belastung u. Elektroden großer
Elektrostahlöfen. Nach S. v. Hof-
sten. 44.
Dämpfung d. dch. Lichtbogenöfen ver-
ursachten Spannungsschwankungen.
Nach R. Arnold. 6l.
Elektr. beheizte Drehherdöfen m. Kipp-
bechern z. Härten v. Massenteilen.
S. Herbst. *199.
Kleinhartlötofen. 221.
Luftumwälzöfen. K.A.Lohausen. *235.
Das Elektrowärme-Forschungsinstitut a.
d. Dtsch. T. H. zu Prag u. d. Grundl.
z. Berechn. elektr. Öfen. Nach F.
Niethammer. 279. E u M 1939.
256.
Schaltanlagen f. Industrieöfen. 257.
Elektrische Verhüttung. 333.
Untersuchungen ü. d. Störanfälligkeit v.
Glühlamipen dch. d. Betrieb v. Licht-
bogenöfen. Nach E. Schwabe. 362.
Elektroöfen f. d. Aluminiumerzeugung.
J. Wolf. Vortr. *557.
— Schweißen.
Die Streufeld-Schweißmaschine.
H.Lankau. 114.
Die elektr. Widerstandsschweißung von
Leichtmetallen. Nach K. Siemers.
115.
Schweißumformer oder -umspanner f. d.
Handwerk. H. Kaiser. *203.
Punktschweißmaschine. 220.
Mehrstellen-Schweißanlage. 221.
Schweißumformer. 22]. _
Schweißen von dünnen Stahlblechen.
W. Müller. *240.
Schweißlehre. 263.
Ein neues selbsttätig-elektr.
Nach
Schweiß-
verfahren. Nach Fr. Eggelsmann.
280. 7
Das Ellira-Verfahren — ein neues elektr.
Schweißverfahren. Nach Ranke u.
Tannheim. 405.
Ein neues selbsttätiges Lichtbogen-
schweißverf, v. besond. Einfachheit.
Nach G. Hafergut. 452.
Die Herstellung elektr. geschweißter
Stahlrohre. Nach M. Sciaky. 508.
Ignitron-Steuerung für Widerstands-
schweißmasch. 572.
Vereinfachter Präzisions-Zeitschalter f.
Widerstandsschweißmasch. Nach FE.
H.Roby. 573.
— Temperaturregelung.
Elektrische Temperaturregelung m. Fall-
bügelgeräten, d. n. d. Ausschlag-
methode arbeiten. A. Kuntze und K.
Branditz. 76.
Walzwerk s. Maschinenantrieb.
Wanderwellen s. Überspannung
Wandier s. Transformatoren.
Warmwasser s: Wärmetechn.
Wasserkraft s. Elektr.-Werke.
Wasserkraftgeneratoren s. Elektr. Masch.
Wechselströme s. Theor. Elektr.
Wechselstrommaschinen s. Elektr. Masch.
Wellenausbreitung s. Funkw.
Y
Werkstatt (s. a. Maschinenantr., Stoffkde.,
Wärmetechnik).
Zum Verständnis d. Konstruktionstätig-
keit i. d. Elektrotechnik. W. Kle-
ment. 292.
Die Elektropistole. Nach M. U. Schoop.
316.
Über d. Bemessung gleichstromgespeister
elektromagn. Schlagwerkzeuge. M.
Greiner. *341.
Untersuchungen ü. d. Bohren v. Kunst-
stoffen. Nach E. Sachsenberg und
H. Klein. 348.
Die Herstell. elektr. geschweißter Stahl-
rohre. Nach M. Sciaky. 506.
Das Schwingungsverhalten eines guß-
eisernen u. eines stählernen Dreh-
bankbettes. Nach H. Kienzle und
H. Kettner. 530.
Löten v. Leichtmetallen. Nach R.
Schulze. 570.
Untersuchung bearb. Metalloberflächen
mittels Elektroneninterferenzen. Nach
E. Plessing. 574.
Werkstoffe s. Stoffkunde.
Werkstoffprüfung s. Prüfeinr.,
kunde (s. a. Abt. A IV).
Werkzeugmaschinen s. Maschinenantr.
Wicklungen s. Elektr. Masch., Transf.
Windkanalanlage s. Prüfeinrichtungen.
Windkraft s. El.-Werke.
Wirtschaft s. Energiewirtsch. u. Abt. A V.
Stoff-
Zähler s. MeBkunde.
Zählrohre s. Meßkunde.
Zyklotrone s. Röhren.
Il. Persönliches
Hochschulnachrichten. 228. 299. 336. 435.
507. 558.
Arco, Georg von f. 507.
Becker, Karl f. 365.
Berthold, Rudolf. 507.
Blendermann, Heinrich f. 484. 485 (m.
Bild).
Coulon, Wilhelm. 120.
Craemer, Peter. 96.
Dittes, Paul. f. 409 (m. Bild).
Droßbach, Paul. 48.
Franke, Rudolf. 575. (m. Bild).
Grabner, Alfred. 299.
Grauert, Max 180.
Hanaczik, Reinhard }. 47.
Hettwig, Emanuel. 48.
Hissink, J. W. ț. 484 (m, Bild).
Ohnesorge, Wilhelm. 555.
Ossanna, Johann. 600 (m. Bild).
XIV
Elektrotechnische Zeitschrift
1940
Passavant, Hermann t. 435 (m. Bild).
Petersen, Waldemar. 531 (m. Bild).
Schlothauer, Reinhold. 387.
Sequenz, Heinrich. 336.
Sewig, Rudolf. 435.
Sienang, R. t. 575 (m. Bild).
Thierbach, Bruno t. 352 (m. Bild).
Tobler, F. t. 387.
Todt, Fritz. 336.
Toepler, Max. 576 (m. Bild).
Trendelenburg, Ferdinand. 228.
Troll, Georg t. Von A. Palm. 139.
Zipp, Hermann f. 599.
I. Schrifttum
Eilektroteehniscehe Zeitschrift (ETZ)
ETZ-Einbanddecken. 139.
Buchbesprechungen
VDE-Fachberichte 1939. 457.
Lehrgang f. Elcktro-Installateure 368.
Grundfragen der Elektrizitätswirtschaft.
410.
Gmelins Handb. d. anorg. Chemie. 368.
Mitteilungen a. d. Forschungsanstalt d.
Dt. Reichspost (RPF). 4. Bd. 140.
Angerer, E. v., Technische Kunstgriffe
b. physikal. Untersuchungen. 23.
Beck, A., Magnesium u. seine Le-
gierungen. 140.
Becker, R. u. W. Döring, Ferro-
magnetismus. 23.
Bergmann, K., Lehrbuch d.
meldetechn. 1. Teil. 458.
Bergtold, F., Schall u. Klang. 459.
Blatzheim, H., Fachkunde f. Fern-
meldetechnik. 600.
Boehringer, R., Die Drehzahl-
Normung u. ihre wirtschaftl. Aus-
wirkung i. Drehbankbau. 436.
Bomke, H., Erzeugung v. Atom- u.
Ionenstrahlen. 436.
Diefenbach, W.W., Das große Kurz-
wellen- u.Ultrakurzwellen-Empfänger-
Schaltungsbuch. 411.
Diesselhorst, H., Magn.Felder u.
Kräfte. 367.
Doertling, R., Mathematik. 460.
Döring, W., s. Becker, R.
Dubbel, H., Taschenbuch f. d. Ma-
schinenbau. 24.
Dumont, E., Deutsehes Jahrbuch f. d.
Industrie d. plastischen Massen
1939/1940. 411.
Faßbender, H., Physik u. Techn. d.
Gegenwart. Bd. 7: Einf. i. d. Theorie
d. Rundfunk-Siebschaltungen. 460.
Federn, K., s. Thum, A.
Geffcken, H., u. H. Richter,
Photozelle in der Technik. 336.
Greinacher, H., Physik in Streifzügen.
96.
Grünwald, R., Die Bedeutung d. Techn.
f. d. Gemeinwirtschaft. 367.
Haake, R., Das Städt. Messe- u. Aus-
stellungswesen. 268.
Haberland, F., s. Haberland. G.
Haberland, G. u. F. Haberland,
Elektrotechn. Lehrbücher. 2. Bd.
Magnetismus u. Wechselstromtechnik.
180.
Hartmann, Jul., The air-jet generator.
556.
Fern-
Die
Hecht, H., Schaltschemata und
Differentialgleich. elektr. u. mechan.
Schwingungsgebilde. 458.
Holzer, W., Physikal. Medizin in
Diagnostik u. Therapie. 532.
Jürgensmeyer, W., Einbau u.Wartung
der Wälzlager. 228.
Koch, H., s. Rietz, Dag du.
Lange, B., Die Photoelemente u. ihre
Anwend. 2. Teil. 459.
Langer, M., Studien ü. Aufgaben d.
Fernsprechtechnik. 2. Teil: Fern-.
verkehr., 180.
Laporte, M., Döcharge électrique dans
les gaz. 48.
Leonhard, A., Die selbsttätige Regelung
i. d. Elektrotechnik. 435.
Leunig, O., Elektr. Masch., Umspanner
u. Gleichr. 460.
Linker, P.B.A.,Wechselstromaufgaben.
140.
List, H., Die Verbrennungskraftmasch.
H. 5: Die Gasmaschine. 411.
— H., Die Verbrennungskraftmasch.
H. 10: Das Triebwerk schnellaufender
Verbrennungskraftmasch. 411.
Lucas, W., Die Anschluß- und Ver-
sorgungspflicht d. Elektrizitätsver-
sorgungsunternehmen nach dem
Energiewirtschaftsgesetz. 24.
Lübcke, E., Schallabwehr i. Bau- u.
Maschinenwesen. 532.
Matting, A., Anleitungsblätter für das
Schweißen u. Löten v. Leichtmetallen.
412.
Mehdorn, W., Kunstharzpreßstoffe u.
andere Kunststoffe. 410.
Müller, W., Die Fahrdynamik d. Ver-
kehrsmittel. 555.
Müller-Hillebrand, D. Grundl. d.
Erricht. elektr. Anl. i. explosions-
gefährd. Betrieben. 459.
Nürnberg, W., Die Prüfung elektr.
Masch. 410.
Philippi, W., Leitungen, Schaltgeräte
u. Beleuchtung i. Bergwerken unter
Tage. 120.
Rietz, Dagdu, u. H.Koch, Prakt.
Handbuch d. Lichtbogenschweißung.
352.
Röhrs, W., H.Staudinger u. R.
Vieweg, Fortschr. d. Chemie, Physik
u. Technik d. makromolekularen
Stoffe. 160.
Schäfer, W., Transformatoren. 180.
Schmicdel, K., Die Prüfung d. Elek-
trızitätszähler. 484.
Schnaus, G., Die prakt. Anwendung d.
Tarifordnung f. elektr. Energie. 48.
Schröter, F., u. J.Schloemilch,
Glimmlampen, Glimmstrecken u. ihre
Schaltungen. 336.
Staudinger, H., s. Röhrs, W.
Stenzel, H., Leitfaden z. Berechn. v.
Schallvorgängen. 367.
Steuernagel, W., Die Meisterprüfung.
388.
Strigel, R., Elektr. Stoßfestigkeit. 96.
Strutt, J. O., Moderne Kurzwellen-
Empfangstechnik. 436.
Thum, A., u. K. Federn, Spannungs-
zustand und Bruchausbildung. 412.
Tomaschek, R., Grimsehls Lehrbuch d.
Physik. 336.
Trendelenburg, F., Einführung i. d.
Akustik. 388.
Vieweg, R., s. Röhrs, W.
Wagner, K. W., Operatorenrechnung.
508.
Wasmus, A., Berechnung v. Stark-
stromleitungen. 24.
Wiesemann, H., Praktische Funk-
technik. 23.
IV. Verbandsnachrichten
Verband Deutscher
Elektrotechniker
VDE-Bestimmungen
(Änd. = Änderungen und Nachträge zu früheren
Fassungen und bestehenden Bestimmungen.
Entw. = vollständiger Abdruck von Entwürfen.)
VDE 0100, Vorschr. netst Ausführungs-
regeln f. d. Erricht. v. Starkstrormanl.
m. Betriebsspann. unter 1000 V. Änd.
$ 13. 507.
VDE 0100 K, K.Vorschr. nebst Aus-
führungsregeln f. d. Errichtung v.
Starkstromanl. m. DBetriebsspann.
unter 1000 V. 597.
VDE 0101/XIlI. 37, Erricht. v. Stark-
stromanl. m. Betriebsspann v.1000 V
u. darüber. Änd. 170.
VDE 0165, Leitsätze f. d. Errichtung
elektr. Anl. i. explosionsgefährdeten
Betriebsstätten u. Lagerräumen.
Änd. v. § 3. 351.
VDE 0166, Vorschr. f. d. Errichtung
elektr. Anl. i. gefährdeten Räumen v.
Sprengstoffbetr. Änd. v. § 3. 351.
VDE 0172, Vorschr. f. d. elektr. Aus-
rüstung gleisloser explosionsgeschütz-
ter Elektrofahrzeuge m. Akkumula-
torenbetr. Entw. 498.
VDE 020t K, K-Vorschr.
Elektrotechnik. 597.
VDE 0210, Vorschr. f. d. Bau v. Stark-
strom-Freileit. Änd. 375.
— Einf. dazu. A. Bürklin und W.
Weicker. *374.
VDE 0210 U, Umstellvorschr. f. d. Bau
v. Starkstrom-Freileit. Änd. 376.
VDE 0226, Leitsätze f. Maßnalımen a.
Fernmeldeanl. u. a. Bahnanl. mit
Gleichrichterspeisung i. Hinblick a.
gegenseitige Näherungen. Entw. 422.
VDE 0250 K, K-Vorschriften f. isolierte
Leitungen i. Starkstromanl. 119. 597.
VDE 0250 U, Umstellvorschr. f. isolierte
Leit. i. Starkstromanl. Änd. 84. 544.
VDE 0250 Ue;V 40, Umstell-Vorschr. f.
isol. Leit. i. Starkstromanl. 6 Änd. 569.
VDE 0252, Vorschriften f. umhüllte Lei-
tungen. Entw. 82. 518.
VDE 0260/1936 Vorschr. f. Papierblei-
kabel m. Aluminiumleitern in Stark-
stromanl., $ 7a), Tafel V. Änd. 268.
VDE 0260 U/1937, Umstellvorschr. für
Papierbleikabel mit Aluminiumleitern
bis 6 kV, $ 7a), Tafel V. And. 268.
VDE 0260 K, Vorschr. f. Papierbleikabel
m. Aluminiumleitern bis 1 kV. 53l.
VDE 0265/1937, Vorschr. f. Gummiblei-
kabel i. Starkstromanl., $ 7a) Taf. VI.
Änd. 268. f
VDE 0265 U/1937, Umstell-Vorschr. für
Gummibleikabel i. Starkstromanlag.,
§ 7a) Tafel VI. Änd. 268.
VDE 0270 U/VI. 39. Umstell-Vorschr. f.
Starkstrom-Innenraumkabel o. Blei-
mantel bis 1 kV, § 12e). Änd. 268.
VDE 0283, Richtlinien für probeweise
zugelassene isolierte Leitungen in
Starkstromanl. 119. 531.
VDE 0303, Leits. f. elektr. Prüf. von
Isolierstoffen. Änd. 447.
VDE 0410/X. 38, Meßgeräte.Neufass. 335.
f. Zink f.
Ei
7 E e (700000 ‚ee 2
1940
Elektrotechnische Zeitschrift
XV
aE
VDE 0418/1932, Zähler. Zusatz zu § 19.
365.
VDE 0446, Leitsätze f. d. Prüf. von
Isolatoren aus keram. Werkstoffen f.
Spann. v. 1000 V an. Änd. 376.
— Einf. dazu. A. Bürklin und W.
Weicker. *374.
VDE 0448/V. 40, Leits. f. d. Nebel- u.
Verschmutzungsprüf. v. Freiluft-
Hochspannungsisol. 569.
VDE 0530 U/I. 40, Umstellvorschr. für
elektr. Maschinen. And. 84. B. 139.
VDE 0532, Regeln f. Transf. 583.
— Einf. dazu W. Krassowsky. *581.
VDE 0532 U/III. 40, Transformatoren.
Änd. 344.
VDE 0555, Regeln f. Stromrichter. Änd.
398.
— Einf. dazu. M. Schenkel. *397.
VDE 0570b/I. 40, Klemmenbezeichn.
Änd. 60.
— Einf. dazu. M. Schenkel. *399.
VDE 0570, Regeln f. Klemmenbezeich-
nungen. And. 400.
YDE 0605 U, Umstellvorschr. f. In-
stallationsrohre f. elektr. Anlagen.
And. 274. 457.
VDE 0608 K, K-Leitsätze f. Klemmen
z. Anschluß v. Zinkleitern m. 2,5 mm?
Nennquerschnitt an Install.-Mat. 597.
VDE 0610, Vorschr., Regeln u. Normen
f.d. Konstr. u. Prüf. v. Installations-
material bis 750 V Nennspannung.
Ergänz. $ 33 u. 36. 507.
VDE (610 K, Vorschr., Regeln u. Normen
f. d. Konstr. u. Prüf. v. Install.-Mat.
bis 750 V Nennspannung. 597.
VDE 0610 Ue/1V. 40, Umstellvorschr. f.
d. Konstr. u. Prüf. v. Installations-
material bis 750 V Nennspann. Änd.
470.
VDE 0625 K, Vorschr. f. 2-polige Geräte-
steckvorr. u. Geräteanschlußschnüre
10 A 250 V f. Hand- u. Elektrowärme-
geräte, 457.
VDE 0635/XI. 39, Vorschr. f. Leitungs-
schutzsicherungen m. geschl. Schmelz-
einsatz 500 V bis 200 A. 159.
VDE 0635a/XI. 39, Leitungsschutzsich.
m. geschloss. Schmelzeinsatz 500 V
bis 200 A. Änd. 60. |
VDE 0660b/IX. 39, Konstruktion, Prüf.
i Verwend. v. Schaltgeräten bis
500 VW echselspann. u. 3000 V Gleich-
spann. And. 60.
VDE 0670, Regeln f. Wechselstr.-Hoch- |
spannungsgeräte. Änd. 167.
VDE 0720/1937, Vorschr.f. Elektrowärme-
geräte. 590.
VDE 0810, Vorschr. f. isol. Leit. i. Fern-
meldeanl. Änd. 547.
VDE 0810 U, Vorschr. f. isol. Leit. i.
Fernmeldeanl. Änd. 548.
Normblätter
DIN VDE 685, Keram. Isolierstoffe. 496.
a dazu. Œ. Pfestorf und W.
Steger. 494,
D N
IN 3348/49, Elektro-Kohleherde. 228.
DIN y
IN VDE 4912, Elektrowärmetechn.,
Aufnahmestellen f. F
bis 2500 W. a ae
91
Entw, oe Elektr. Haushaltherde.
— Einf. dazu. E. Krohne. *166. °
DIN VDE 4914, Elektr. Haushaltherde
i. Sonderbauart, Einzel- u. Doppel-
kochplatten, Tischherde, Einzelbrat-
öfen u. dgl. Entw. 330.
DIN VDE 8007, Kappenisolatoren Reihe
K, Entw. 1. 377.
— Einf. dazu. A. Bürklin und W.
Weicker. *374.
DIN VDE 8009, Vollkernisolatoren
Reihe VK. Entw. 1. 377.
— Einf. dazu. A. Bürklin und W.
Weicker. *374.
DIN VDE 8014,Vollkern-Zusatzisolatoren
Reihe VKZ. Entw. 1. 378.
— Einf. dazu. A. Bürklin und W.
Weicker. 374.
DIN VDE 9026 U, Pb-Falzrohr m. Mantel
aus verbleitem Stahlblech. 457.
&
Prüfstelle des VDE
Zusammenstellung d. erteilten Genehmii-
gungen z. Benutzung d. Verbands-
kennzeichen. 47.
Ablauf d. Prüfzeichengenehmigungen f.
Leitungsschutzsicherungen 500 V bis
200 A. 72.
Isolierte Leitungen. 119.
Genehmigung z. Führung eines Verbands-
kennfadens f. isolierte Leitungen. 119.
Zusammenstellung der erteilten Genehmi-
gungen z. Benutzung d. Verbands-
kennzeichen. 299.
Leitungsschutzschalter. 299.
Mitgliederversammlung
VDE-Fachberichte 1939. 179.
Verschiedenes
VDE-Vorschriften f. Starkstrom-Frei-
leitungen als baupolizeil. Richtlinie.
71.
Sonderdrucke v. neuen VDE-Arbeiten. 95.
Gültigkeit d. VDE-Bestimm. i. Danzig.
159.
Gültigkeit d. VDE-Bestimm. i. d. Ost-
mark. 159.
Besuchsabkommen mit ausländ. techn.
Vereinig. 281.
Gültigkeit der VDE-Bestimm. im Pro-
tektorat Böhmen u. Mähren. 483.
Sonderdrucke v. neuen VDE-Arbeiten.
483.
Übersetzungen v. VDE-Arbeiten. 05. 483.
Neu erschienene Normblätter f. Elektro-
technik 597.
Bezirk Berlin
(vormals Elektrotechnischer Verein)
Einladungen
Bezirksversammlung. 23. 47. 72. 317.
Arbeitsgem. 23. 47. 72. 95. 119. 139. 160.
179. 228. 268. 299. 335. 351. 365. 409.
435. 457. 484. 507. 531. 555.
Jahresversammig. 119. 139. 281.
Gemeinsame Fachversamml. m. DLTG.
139. 160.
Fachgeb. ‚„Elektrizitätswerke u. Unter-
werke“. 317. 335.
Fachgeb. ‚„Hochspannungsgeräte‘‘. 160
179.
Fachgeb. „Röhrentechnik‘‘. 299. 317.
Fachgeb. ‚„Stromrichter‘‘. 268. 281. 351.
365.
Fachgeb. „Theoret. Elektrotechn.“ 179.
228.
Vorträge
Gutmann, H., Aufg. u. Wirkungsw. der
wichtigsten Distanzrelaissysteme.
*107.
Hölters, Fr., Selbsttätige Regelung mit
Stromrichtern. *519.
Rohloff, W., Die neuere Techn. d.
militär. Bogenlichtscheinwerfer. *389.
Titze, H., Die Planung u. Bemessung v.
Schutzeinr. f. elektr. Netze. *471.
Volkert, P., Prüfung u. Montage von
großen Wasserkraftgeneratoren. *171.
Walther, G., Übersicht ü. Distanz-
schutzeinr. *85.
Werner, O., Der Trockengleichrichter u.
seine Anwendung. *37.
Andere Bezirke des VDE
und andere Vereine
Sitzungskal. 23. 47. 72. 95. 120. 139. 160.
179. 228. 281. 268. 299. 317. 335. 351.
365. 387. 409. 435. 457. 484. 507. 531.
655. 575.
Deutsche Lichttechn. Ges. 139. 160. 317.
335.
Schweiz. Elektrotechn. Verein,
derung d. Verordnung. 18.
Verein Deutscher Bergleute. 317. 335.
Än-
V. Geschäftliche Mitteilungen
Außenhandel
Die deutscheElektro-Ausfuhr. A. Rachel.
*181,
Eiektroindustrie
Die Leilstungsfählgkeit d. deutschen
Elektrofertigung. W. Jaekel. *183.
Barthel. Gustav. U jähriges Bestehen. 278.
Froitzheim & Rudert. 50jähriges Be-
stehen. 278.
Schäffer & Budenberg. 90jähriges Jubi-
läum. 350.
Sehuler, L. AG.
350.
Städt. Licht- u. Wasserwerk Traben-
Trarbach. 50jähriges Bestehen. 278.
100jähriges Bestehen.
Handelsregistereintragungen. 278. 434.
Juhresberlehten, Aus den — deutscher
Elektrizitütswerke.
AG. f. Licht- u. Kraftversorg., München,
431.
Alpen-Elektrowerke AG., Wien. 431.
Amperwerke Blektrizitäts-AG., München.
433.
Badenwerk AG., Karlsruhe. 386.
Bayerische Elektricitäts-Lieferungs-Ges.
AG., Bayreuth. 384.
Berliner Kraft- u. Licht (Bewag) AG.,
Berlin. 433.
Braunkohlen - Industrie - AG.
Weisweiler. 433.
Deutsche Continental-Gas-Ges., Dessau.
433.
Zukunft,
zVı
Elektrotechnische Zeitschrift
1940
Drewag Dresdner Gas-, Wasser- und
Elektrizitätswerke AG., Dresden. 384.
Elektrizitätsverband Gröba, Radebeul 2.
431.
'Elektricitätswerk Brandenburg (Havel)
AG., Brandenburg a. Havel. 384.
Elektrizitäts AG. Mitteldeutschland,
Kassel. 386.
Elektrizitätswerk Schlesien AG., Breslau.
384.
Elektricitätswerk Unterelbe AG., Ham-
burg-Altona. 386.
Elektrowerke AG., Berlin. 384. |
EMR Elektrizitätswerk Minden-Ravens-
berg GmbH., Herford. 386.
Esag Elektrizitätswerk Sachsen - An-
halt AG., Halle a. S. 386.
Großkraftwerk Erfurt AG., Erfurt. 384.
Großkraftwerk Württemberg AG., Heil-
bronn. 386.
Grube Leopold AG., Bitterfeld. 384.
Hamburgische Electricitäts-Werke AG.,
Hamburg. 433.
Hannover-Braunschweigische Stromver-
sorgungs AG., Hannover. 386.
Kommunales Elektrizitätswerk Mark AG,
Hagen. 386.
Kraftwerke Main - Wiesbaden
Mainz. 433.
Kraftwerk Thüringen AG., Gispersleben.
433.
Lech-Elektrizitätswerke AG. Augsburg.
384.
Main-Kraftwerke AG., Frankfurt a. M.-
Höchst. 386.
MEW Märkisches Elektrizitätswerk AG-
Berlin. 384.
Neckar-AG., Stuttgart. 431.
Neckarwerke AG., Eßlingen a. N. 386.
Niederrheinische Licht-
AG, Rheydt. 431.
AG.,
u. Kraftwerke
Niederschlesische Elektrizitäts - AG.,
Hirschberg i. R. 431.
Nordwestdeutsche Kraftwerke AG,
Hamburg. 434.
Österr. Kraftwerke AG., Linz a. d. Donau.
431.
Rheinkraftwerk Albbruck-Dogern AG.
Waldshut a. Rh. 433.
Rhein-Main-Donau AG., München. 431.
Rhein.-Westf. ZElektrizitätswerk AG.,
Essen. 433.
Schlesische Elektrizitäts- u. Gas-AG,,
Gleiwitz. 431.
Schleswig-Holsteinische Stromversor-
gungs-AG., Rendsburg. 431.
Schluchseewerk AG., Freiburg i. Br. 386.
Steiermärkische Elektrizitäts-Gesell-
schaft, Graz. 386.
Thüringer Elektricitäts-Lieferungs-Ge-
sellschaft AG., Gotha. 386.
Überlandwerk Oberschlesien AG., Neiße.
431.
Überland - Zentrale
Helmstedt. 433.
Vorarlberger Kraftwerke AG., Bregenz.
433.
,
Helmstedt AG.,
-y =
— mem p
; Bachert, P., Elekt
B. Namenverzeichnis
Die Verfasser von Büchern sind nicht in diesem Verzeichnis, sondern unter Abteilung A III des Sachverzeichnisses aufgeführt.
Persönliche Nachrichten siehe unter Abteilung A II des Sachverzeichnisses.
Zeichenerklärung: * = größerer Aufsatz. — Brf. = Brief an die ETZ. — B. = Berichtigung. — Vortr. = Vortrag. — Bespr. = Besprechung.
Areh. = Archiv f. Elektrotechn. Bd. 34 (1940).
Abe, S., Stromwendetheorie unter
genauerer Berücks. d. Eigenschaften
d. Kohlebürste. 402.
Abbot, C.G., Ausnutzung d. Sonnen-
wärme. 475.
Abbott, G. A.O., s. Palmer, R.W.
Ackeret, IL, u. C. Keller, Eine
aerodynam. Wärmekraftanl. 170.
Affel, H. A., s. Kendall, B.W.
Akopjan, A.A., Einfluß d. Form d.
Stoßspannung a. d. Stoßkennlinie v.
Funkenstrecken. 456.
Allen, A.J., M.B. Sampson, R.G.
Franklin, W.J. Henderson, L. D.
P. King, J. R. Risser, H. J.
Yearian u. J. D. Howe, Die
pa amerikanischen Zyklotrone.
Alphen, P. M. van, Ein Photometer z.
Untersuchung d. Farbenwiedergabe
versch. Lichtquellen. 362.
Alsleben, E. Empfangsverstärkung
breiter Frequenzbänder (Antennen-
verstärker). 502.
D’Arbela, A., Die Triebwagen Typ ALe
- Italienischen Staatseisenbahn.
5.
Atdenne, M. v.
Auflösungsvermögen d. Elektronen-
mikroskops, 530.
— Über d. Möglichkeit d. Untersu-
chung lebender Substanz ın. Elek-
tronenmikroskopen. 553.
A :
ee Dämpfung d. durch Licht-
en verursachte a
schwankungen. 7 n Spannungs
Ashbri f
aage; N., Die Entwickl. d. Rund-
u. d. Fernsehens i. England. 135.
e l romagn. Kraftwirk.
u a rome i. Innern v. Stromleitern
' deren Berechn. *5].
parhaus, H., Bespr. 388.
a 7 ;
i W, Beitrag z. Verwirklichung v.
, = selstromwiderständen vor-
Be riebener Frequenzabhängigkeit.
= Arch. 293.
TW, P j
e ao - Vierpole
381, Arch. 18
vorge-
„ equenzabhängi gkeit.
‚ Intensitätsfragen und
Bätz, K., Korrosionserscheinungen an
elektr. Masch. *29.
Bäz, G., Verlustmessungen b. Zenti-
meterwellen. 501.
Barrow, W. L., s. Chu, L.J.
Barthélemy, R., Das Fernsehlabor. i.
Montrouge. 136.
Bauer, W., Bespr. 336.
— W., Bespr. 96.
Baumann, W., Entstehung u. Struktur
elektrolytisch erzeugter Aluminium-
oxydschichten. 118.
Baur, E., Das Problem d. Brennstoff-
elementes. 291.
Beck, H., Ein selbsttätig regelnder
Transf. f. konstante Spannung. 428.
— M. v.d., Luftgekühlte Senderöhren.
331.
Becker, A., Zur Kenntnis d. Selen-
Photoelements. 554.
Becker, H., u. A. Wallraff, Über
Bildfehlermess. an einer eisen-
gekapselten Linse m. veränderl. Luft-
spalt. 379. Arch. 230.
— — Bildfehleruntersuchungen a. einer
bilddrehungsfreien magn. Linse. 157.
Arch. 113.
— — Der Astigmatismus magn. Linsen.
68. Arch. 43.
Belus, R., u. L. Simon, Trägerstrom-
betrieb in älteren Fernkabeln. 178.
Berck, F., Siemens-Hell-Schreiber. *237.
Berger, H., Neuere Erfahrungen mit
kunststoffisolierten bzw. -um-
mantelten Leitungen u. Kabeln. *97.
Berger, R., Bespr. 532.
Bergmann, L., Bespr. 556.
Bergtold, F., Bespr. 23.
Berkner, L.V., Über die Natur d.
Kurzschwundes. 16.
Besnard, M. L., Selbsttätige Kraftw. kl.
Leistung mit Asynchrongen. 62.
Bessesen, B. B., s. George, R. B.
Beuken, L., Wärmeleitfähigkeits-
messungen an Isoliersteinen. 135.
Beyer, J. W., s. O'Leary, J.T.
Binder, L., Bespr. 457.
— O., Im konstruktiven Bereich d.
Kleinstmotoren. *445.
E u M = Elektrotechnik und Maschinenbau. — Alle Zeichen stehen vor der Seltenzahl.
Bindewald, K., Die Zeichenschutz-
fähigkeit. 383.
Blain, R., Bauzeug f. d. Linienbau i.
oberird. Fernsprechnetzen. 315.
Blasczyk, G., Wahlrufgerät f. drahtl.
Fernsteuerung. 36.
Blatz, H., Reichsbahnversuche m.
kunststoffisol. Kabeln u. Leit. 552.
Blessing, E.C., s. O’Leary, J.T.
Block, L., Bekämpfung von Funk-
störungen. 476.
Bobek, K., Bespr. 24.
Bode, H., u. H. Glöde, Die Entstehung
von Röntgenstrahlen b. Betrieb
Braunscher Röhren mit hoher
Anodenspannung. 175.
Bodmer, C., Neue 8800kW -Gotthardlok.
502.
— C., Leistungsprogramm und Nenn-
leistung elektr. Fahrzeuge. 346.
— C., Die Entwickl. d. elektr. Zug-
förderung m. Einphasenwechselstrom
i. d. Schweiz (Rückblick a. d. letzten
Jahre). 155.
Boer, J.de, Klangzerstreuer in Laut-
sprechern. 331.
— K.de,u. A.Th. van Urk, Ein einf.
Gerät z. Tonaufzeichnung auf Platten.
114.
Boiscour, H., Explosionsgeschützte
elektr. Betriebsmittel. 152.
Bolz, G., Die Drehzahlkennlinien des
Universalmotors. *125.
Bongartz, H., s. Fucks, W.
Borel, J., Betrachtungen ü. d. Leit-
füähigk. d. Wassers u. Erklärung d.
sonderbaren Einflusses d. gelösten
Wassers a. d. Isolationswert d. Öles.
364.
Borgnis, F., Elektromagn. Hohlraum-
resonatoren i. d. Kurzwellentechn.
*461.
Borries, B.v., u. E. Ruska, Über d.
Beurteilung u. d. objekt. Vergleich d.
MeBleistung v. Kathodenstrahl. Osz.
294. Arch. 161.
— B. v., Der Stand d. Übermiskroskopie.
429.
— B.v., u. E. Ruska, Hochleistungs-
oszillograph m. abgeschmolzener
Braunscher Röhre. 154. Arch. 106.
XVIII
Elektrotechnische Zeitschrift
1940
Borries, B. v., u. E.Ruska. Versuche,
Rechn. u. Ergebn. z. Frage d. Auf-
lösungsvermögens b. Übermikroskop.
574.
Bourier, A., Harmonische Analyse von
Drehkraftkurven. 530.
Bowen, A. E., s. Llewellyn, F. B.
Brailsford, F., Hystereseverluste in
Dynamoblechen. 298.
Branditz, K., s. Kuntze, A.
Brauer, G., Bespr. 140.
Breitenstein, Ch., Marine-Kunststoff-
kabel. 477.
Breitenstein, Ch., Max Grauert. 180,
Bremmer, H., s. Pol, B. van der. -
Brion, G., Rückblick a. d. Entwicklungs-
jahre d. Wechselstromtechnik. *305.
Broad, E. R.. u. H. Stanesby, Wellen-
filter m. Kristallgliedern. 116.
Brockhaus, G., Die Eignung d. Druck-
gasschalters f. d. Kurzschlußfort-
schaltung. *191.
Brown, E. B., Elektr. Drehzahlmesser
m. Zweiphasen-Generator. 295.
Brown, W. E., s. Morgan, Th. H.
Brückner, P., Der selbstgeführte Wech-
selrichter in Gegentaktschaltung. 65.
Arch. 1.
Brüderlink, R., Bespr. 367.
Bruin, S. L. de, s. Dorsman, C.
Brunetti, C., Das Transitron, eine neue
Anordnung m. negativem Widerstand
z. Schwingungserzeugung. 66.
Buchhold, Th., Über d. Einphasen-
Magnetmotor u. seine Möglichk., mit
mehreren synchr. Drehzahlen laufen
zu können. *7.
Buchholz, H., Die Gesetze d. Abstrah-
lung elektromagn. Wellen in hoblen
Ultrakurzwellenleitern v. rechteckig.
Querschnitt. 136.
Buchwald, C. E., s. Cooper, F.S.
Buechner, W. W. s. Hill, A.G.
Bürklin, A., u. W. Weicker, Einf. z.
d. neuen Bestimm. ü. Freileitungs-
Kettenisolatoren. $374.
Büttner, H., Die Anfangscharakteristik
d. Townsendentladung i. Edelgasen.
138.
Bungardt, W., u. E. Osswald, Über
die Rekristallisationstemperatur von
Aluminium-Kupfer-Legierungen. 45.
Buschbeck, W., Schwingfrequenz u.
Abstimmung b. fremdgesteuerten Ein-
kreissendern. *25.
Buttolph, L. J., s. Kelting, R. C.
Cames, W., Bespr. 411.
Carli, C., u. S. Bissone, Die neuen
elektr. Schnellzüge i. Italien. 593.
Caruthers, R. S., Kupferoxyd-Modula-
toren i. Trägerfrequenz-Fernsprech-
systemen. 346.
Cassie, A. M., F. U. Mason u. L. H.
Orton, Steuerung d. Stußspaunung
b. Schaltversuchen m. getrennter
Strom- u. Spannungsquelle. 364.
Cath, P. G., Neuartige Empfängerröhren.
429.
Chausette, G., Die Fahrtsignallöschung
b. d. selbsttätigen Signalen d. Berliner
S-Bahn. 453.
Chipman, R. A., Ein Verfahren zur
absoluten Mess. v. Scheinwiderständen
b. Frequenzen i. d. Größenordn. von
3x 148 Hz. 451.
Chouquet, C., Einrichtung zur selbst-
tätigen Feuermeldung unter Verwen-
dung d. Wheatstoneschen Brücken-
schaltung. 178.
Chu, L. J., u. W. L. Barrow, Trichter
als Sender u. Empfänger elektro-
magn. Wellen. 480.
Ciaccia, A., Ultraschallgeneratoren.
Clark, J. S., s. Hill, A.G.
Clewert, G., Eine Einrichtung zur Er-
zeugung v. periodischen Spannungs-
kurven, d. z. Steuerung v. Gasentla-
dungsgefäßen geeignet sind. 380.
Cocci, G., u. R. Sartori, Magn. Fluß-
messer m. Scheibengenerator. 113.
Colebrook, F. M., u. A. C. Gordon-
Smith, Entwurf u. Bau einer Kurz-
wellen-Feldstärkemeßanordnung. 92.
Conradt, H.-W., Die Beladung dielektr.
Oberflächen b. StoBspannungen. 529.
Cooper, F. S., C. E. Buchwald, C. O.
Hapkins u. R. D. Avans. Elektro-
nenbeschießung v. biologischem Ma-
terial. 17.
Copple, C., D. R. Hartree, A. Porter
u. H. Tyson, Berechn. d. Anstieges
d. Temperaturverteilung b. Anlegen
eines Wechselfeldes an ein Dielektri-
kum. 504.
Cork, E. C., u. I. L. Pawsey, Lange
Energieleitungen zur Übertragung
weiter Seitenbänder. 146.
Cotton, A., Über d. Restionisation von
Gasen unter d. Einwirk. von Röntgen-
strahlen. 68.
Coursey, Ph., R. u. S. N. Ray, Elektro-
lytkondensatoren. 500.
Cozzens, B., Betriebserfahr.
Boulder-Dam-Leitung. 294.
— B., u. W. S5. Peterson, Erfahrun-
gen ü. d. Korona a. d. Übertra-
gungsleitung v. Boulder Dam. 113.
Craton, F.H., s. Konn, F.
Critchfield, C. L., s. Curtis, H. L.
Crosby, M. G., Nachrichtenübermittlung
unter Anwendung d. Phasenwinkel-
modelung. 295.
Curtis, H. L., R. W. Curtis und C. L.
Critchfield, Bestimmung d. ab-
soluten Ampere. 407.
— R. W. s. Curtis, H. L.
Curtius, E. W., s. Großpietsch, K.
Czempiel, A., u. C. Haase, Zur Frage
d. Verwendung d. Aluminiums als
Kabelmantel-Werkstoff. 133.
m. d.
Davey, P., Mechan. Schwingungsentstö-
rung. 94.
David, K., Vierseilige 110 kV-Bahn-
stromfernleitung i. d. Ostmark. 477.
Day, J. R., Ein Empfänger f. frequenz-
modulierte Schwingungen. 479.
Deisinger, W., s. Hanff, F.
Denzel, P., Selektiv-, Querschnitts- und
Rückstromschutz deh. Sicherungen in
einsystemnig gespeisten Maschen-
netzen. Brf. 388.
Derigs, H., u. F. Voss, Höchstempfind-
liche Tintenschreiber m. selbstkom-
pensierendem Verstärker. *193.
Dickinson, R. C., L. R. Ludwig und
G. G. Grissinger, Öllose Leistungs-
schalter in V. S. Amerika. 526.
Dodds, G. B., s. Smith, R. M.
Dold, A., u. W. Ohlrogge, Die Amts-
weichen f. d. Hochfrequenz-Draht-
funk u. ihre Unterbringung i. Fern-
sprechamt. 363. ;
Donath, P., Gleich- o. Wechselstr. für
Steuerstromkreise, insbes. f. Aufzüge.
*489.
Dorsman, C., u. S. L. de Bruin, Ein
Elektronenschalter. 572.
Draeger, W.. Bespr. 555.
Draper, L. L., Die Schutzanlagen der
Boulder Dam-Leitung. 314.
Drescher, B., Die leitungssparende
Multiplikationsschaltung. 90.
Eggelsmann, Fr., Ein neues selbsttätig-
elektr. Schweißverfahren. 280.
Egloff, P., u. 1.-I. Felix, Die erste
elektr. Gleichstromkraftübertragung
m. 50 kV m. Hilfe v. Stromrichtern.
591.
Elie, H. Gutton, Hugen und Ponte,
Hinderniserkennung b. Navigation
ohne Sicht. 136.
Endres, Über d. Verhalten von porös
und dicht gebrannten Porzellan-
isolatoren i. hochfrequenten Wechsel-
feldern. 480. |
Esch, W., Bespr. 410.
Estoup, J. H., Empfangsrelais f. d.
Telegraphie auf Fernkabeln. 315.
Evans, R. D., s. Cooper, F.S.
Fässler, E., Der Einfluß v. Oberwellen
i. Drehstromnetz a. d. Harmonischen
d. Gleichspannung u. d. Netzstromes
v. Stromrichtern. 379. Arch. 210.
Farrington, F., Empfänger m. selbst-
tätiger Trennschärferegelung. 406.
Faye-Hansen, K., Bemessung von
Transf. 293. Arch. 121.
Feldtkeller, R., Zur Theorie d. Sieb-
ketten aus X-Schaltungen. 594.
Felix, I.-I., s. Egloff, P.
Fischer, G. B., Ferngesteuerte Emp-
fänger f. Funkfernsprechverbindun-
gen. 406. .
— H., Neuzeitl. Probleme u. Verfahren
d. Elektrochemie. *121. *147.
— J., Untersuchungen an von elektr.
Strom erwärmten Drähten. 157.
— J., Zahl d. unabhängigen Einheiten
i. d. Lehre v. d. elektromagn. Er-
scheinungen. 94.
— W., Drähte u. Kabel m. sehr dünner
Folienisolation. *163.
Fisk, J. B., s. Hill, A. G.
Flurschein, C. H., Eine neue Form
eines ölarmen Leistungsschalters für
132 kV. 427.
Flynn, E. J., s. Patnode, W.
Forsman, K. E., Der Konstanzbereich
v. Zählrohren u. d. Auflösungsver-
mögen v. Verstärkern. 348.
Fortescue, R.L., Quasistabile Frequenz-
teilerkreise. 428.
Fortrat, R., Direktes Verfahren zur
Messung hoher Gleichströme. 279.
Fränz, K., Über d. Empfindlichkeits-
grenze b. Empfang elektr. Wellen u.
ihre Erreichbarkeit. 116.
Frank, J., Über Gezeiten-Kraftwerke.
21:
Franklin, R. G., s. Allen, A. J.
Franz, W. Theorie d. elektr. Durch-
schlags kristallischer Isolatoren. 595.
Frerichs, R., u. E. Krautz, Eine einf.
Anordnung z. Messung d. Auflade-
potentiale elektronenbestrahlter
Leuchtstoffschichten. 138.
Frey, E., Selbwählferndienst
Schweiz. 44. .
Freyer, D., Kontrolleinriehtung für
Zähler-Meßsätze. 14.
Friedrich, A., B, Thierbach }. 352.
Fritz, J.C., Bespr. 412.
— J. C., Bespr. 352.
Fritzsche, W., s. Waldow, W.
Frühauf, G., Hartgasableiter als Über-
spannungsschutz. 477.
in der
næ Tm T e D n j nme e e a nn a a a a a o a o a aM
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V.
1 Ü
1940
Elektrotechnische Zeitschrift
XIX
n a a A E
Fucks, W., u. H. Bongartz, Zünd-
spannungsänd. b. techn. Funken-
strecken. 481.
Führer, F., Leitertafeln z. Erleichterung
v. Tarifrechnungen. 118.
Furrer, W., Über d. Einbau v. Laut-
sprechern. 455.
Garrard, C. J. O., Einfl. d. Kurzschluß-
leistungsfaktors a. d. Schaltleistung
v. Niederspannungs-Leistungsschal-
tern. 450.
Gates, B. G., Dämpfung u. Verformung
v. Wanderwellen dch. Stromver-
drängung. 347.
Gehrts, A., Der Fernsehdienst d. Dtsch.
Reichspost. *285.
Geißler, H., Aus d. Entwickl. des
Kathodenfallableiters f. Hochspan-
nung. *229.
George, R. B., u. B. B. Bessesen,
Nachträgl. Einbau v. Dämpferwickl.
b. Generatoren d. Wasserkraftwerks
am Wilon-Damm. 313.
Geyger, W., Kapazitäts- und Veılust-
faktor-Meßbrücken m. Schleifdraht-
Abgleichung. 452.
Giroz,M. H. E., Trockengleichrichter m.
steiler Kennlinie. 14.
Glaßer, H., Verlegung v. schwingungs-
dämpfenden Stahl-Aluminiumseilen.
450.
Glöde, H., s. Bode, H.
Göler, v., u. E. Schmid, Über d. Fließ-
vorgänge b. Pressen v. Kabelmänteln.
46.
Goldbach, G., Zur Metallspende des
dtsch. Volkes. 321.
Gonsior, J., Berührungsspann. i. Ab-
baubeleuchtungen u. ihre Bekämp-
fung. *233.
Gooding, H. T., s. Starr, A.T.
S Soll, A. C., 8. Colebrook,
M
Gosho, Y., s. Ishiguro, Y.
Gosland, L., Einschwingspannung in
einer gr. Umspannstation. 402.
Gottwald, F., Meßverfahren z. Be-
stimmung d. Temperaturleitzahl u. d.
en Wärme v. Kunststoffen.
ol.
Granborg, C., Alte u. neue Isolator-
bauarten i. Schweden. 450.
Grave, H. F., Ein empfindlicher Strom-
u. Spannungsschreiber f. 50 bis
10000 Hz. 154. Arch. 61.
Greiner, M., Über d. Bemessung gleich-
stromgespeister elektromagn. Schlag-
werkzeuge. *34].
Grissinger, G. G., 8. Dickinson, R. C.
Groß, H. G., Die Berechn. d. Strom-
verteil. i. zylindr. Leitern m. recht-
eckigem u. ellipt. Querschnitt. 455.
Arch. 241.
Großpietsch, K., und E. W. Curtius,
in neuer Meßwagen z. Untersuchung
elektr. Fahrzeuge f. hohe Geschwin.
digkeit. 295.
hen W., Ermüdungserschein.
eieKtronenbestrahlter Leuchtmassen.
ur y
runert, W., u. E. Hueter, Beitrag
zur Messung mehrwelli Ö
l ; ger Ströme
‚ Mittels Gleichrichtergeräten. *ll.
"Ühtherschulze, A., u. A. Winter,
l en v. Wasserstoff dch. Eisen.
G
Br E., Der Öffnungsfehlor v.
extrostat. Rohrlinsen. 553.
Gutmann, H., Aufbau u. Wirkungs-
weise d. wichtigsten Distanzrelais-
systeme. Vortr. *107.
— Verhalten v. Reaktanzrelais b.
zweiseitig gespeisten Kurzschlüssen.
*54l.
Gutton, H., s. Elie.
Haase, C., s. Czempiel, A.
Haberland, G., Bespr. 180.
Habich, H., s. Juillard, E.
Häder, G., Über Hochspannungs-Gleich-
richter f. Laboratoriumszwecke. *245.
Haeff, A. V., Ein Verstärker f. sehr kurze
Wellen. 362.
Hafergut, G., Ein neues selbsttätiges
Lichtbogenschweißverf. v. besond.
Einfachheit. 452.
Hahn, W. C., u. C. F. Metclaff, sowie
R. H. Varian, Schwingungserzeugung
dch. Geschwindigkeitsmodelung. 503. '
Halacsy, E. v., Leistungsfaktorver-
besserungs-Kondensatoren f. kleinste
Kupferveiluste. *53.
Halet, H., Entwickl. d. türk. Elektrizi-
tätswirtsch. 386.
Hamel, G., Bespr. 460.
Hanff, F., G. Hosse, W. Deisinger,
Aluminium als Baustoff f. Kabel-
mäntel. 41.
Hanle, W., u. O. Maercks, Die Träg-
heit d. Kerreffekts. 595..
Hapkins, C. O., s. Cooper, F. S.
Hartmann, Jul., The acoustic air-jet
generator. 556.
Hartree, D. R., s Copple, C.
Harvey, A. F., Leistung u. Wirkungs-
grad d. Magnetfeldröhrensenders im
Gebiet laufzeitunabhängiger Schwin-
gungen. 347.
Haynes, H., s. Ickis jr., L. S.
Heintze, W., u. H. Schönfeld, Der
Empfang positiver Bilder b. bild-
telegr. Übertragungen. 156.
Hellmich, H., u. E. Niessen, Die deut-
schen Einheitskessel. 175.
Henderson, W. J., s. Allen, A. J.
Hepp, G., Aufnahme v. Potentialfeldern
m. d. Elektrolyttrog. 529.
Herbst, S., Elektr. beheizte Drehherd-
öfen m. Kippbechern z. Härten von
Massenteilen. *199.
Hermle, H., Der Fahrmotor EKB 1000
d. Reichsbahn-Schnellzuglokomotiven
Reihe E 19 f. 180 km/h Geschwindig-
keit. 501.
— Steuerung d. Reichsbahn-Schnell-
zuglok. Reihe E 19 m. elektr. Zusatz-
bremse. 593.
Herrmann, J., Ersatz d. beiden Drei-
fingerregeln dch. eine einzige. 105.
Brf. 387.
Hettwig, E., u. A. Pfeiffer, Eine neue
Konferenzanlage m. Lautfernsprecher
o. Röhrenverstärker. *207.
Heys, W. v., Flutkraftwerke. 19.
Hill, A. G., W. W. Buechner, J. S.
Clark u. J. B. Fisk, Sekundär-Elek-
tronenemission b. Beschuß m. energie-
reichen Ionen. 94.
Höfert, H.-J., Der Übergang v. d.
Glimmentladung i. d. Bogenentla-
dung, hervorgerufen dch. kurzzeitige
Stromstöße. 408.
Hölters, Fr., Selbsttätige Regelung m.
Stromrichtern. Vortr. *519.
Hoerner, K., Bespr. 460.
Hofsten, S. v., Über Belastung u. Elek-
troden gr. Elektrostahlöfen. 44.
Hollmann, H. E., u. A. Thoma, Elek-
tronenopt. Spektralanalyse v. Hoch-
frequenzschwingungen. 137.
Holtz, W., u. R. Müller, Chemische
Vorgänge i. d. Glimmentladung. 333.
Holzer, R. E., s. Workman, E. J.
Horn, H., Temperaturmessungen i. d.
Preßform. 113.
Hosse, G., s. Hanff, F.
Howe, J. D., s. Allen, A.J.
Howell, A. H., Untersuchungen ü: d.
Durchschlag i. verdichtet. Gasen. 334.
Hudec, E., Druckempfang i. d. drahtl.
Telegr. m. d. Impulsverfahren. 65.
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Elektrotechnische Zeitschrift
(Zentralblatt für Elektrotechnik)
Organ des Elektrotechnischen Vereins seit 1880 und des Verbandes Deutscher Elektrotechniker seit 1894
Herausgegeben vom Verband Deutscher Elektrotechniker E.V.
Wissenschaftliche Leitung: Berlin-Charlottenburg 4, VDE-Haus — Im Buchhandel durch Julius Springer, Berlin W 9
61. Jahrgang
Berlin, 4. Januar 1940
Heft 1
Zum neuen Jahre 1940!
Der Anfang des neuen Jahres steht im Zeichen des
uns von England aufgezwungenen Krieges. Wie England
(und ebenso das von ihm geführte Frankreich) mit bruta-
ler Offenheit nunmehr zugibt, ist Sinn und Zweck dieses
Krieges die Vernichtung Deutschlands. Warum? Weil
das deutsche Volk durch seinen Fleiß, seine Arbeitsam-
keit, seine Organisationsfähigkeit, seinen Forschungs-
drang, seinen erfinderischen Geist, seine schöpferische Ge-
staltungskraft und durch die aus solchem Boden hervor-
gebrachten Leistungen auf allen Gebieten menschlichen
Lebens als lästiger Konkurrent empfunden wird, der be-
seitigt werden muß, wenn man an der seit Jahrhunderten
geübten Methode festhalten will, durch Ausbeutung frem-
der Völker für sich selbst mühelos Reichtümer anzu-
häufen. s
Das war schon das Ziel, das den Weltkrieg 1914—18
hervorrief und das durch das über ein wehrloses Volk
E Schand-Diktat von Versailles erreicht zu sein
schien.
Aber die englische Rechnung ging nicht auf. Alle
Not und alles Elend, das das ganze Volk wie auch jeden
einzelnen von uns viele Jahre lang darniederdrückte, er-
wies sich schließlich als das, was das Glühen und die
Hammerschläge für den Stahlblock sind; und der Schmied,
der in Kampf und Mühe, getragen von einem überirdi-
schen, unerschütterlichen Glauben dieses Volk zu einem
einheitlichen Block von stahlhartem Gefüge zusammen-
schweißte, ward uns von einer gütigen Vorsehung in
Adolf Hitler geschenkt. Was er aus unserem Volke
in der weltgeschichtlich unglaublich kurzen Zeit von kaum
1 Jahren gemacht hat, ist schon für uns selbst fast unfaß-
bar; für andre Völker aber muß es ganz unverständlich
und geradezu unheimlich erscheinen, ganz besonders für
England, das aus seiner Jahrhunderte alten Denk- und
Handlungsweise heraus gar nicht anders kann, als unsrem
Volke Welteroberungspläne zu unterstellen, an die in
Deutschland und ganz besonders in dem von national-
sozialistischem Geiste erfüllten Deutschland Adolf Hitlers
kein Mensch denkt.
Aus dieser Furcht heraus hat England diesen zweiten,
nach seiner Meinung und Absicht nun endgültigen Ver-
nichtungskrieg vorbereitet und vom Zaune gebrochen.
‚ber wir Deutsche wissen, worum es für uns geht: um
die Sicherung der Lebensnotwendigkeiten für unser Volk
und um seine ganze Zukunft.
Das verlangt nicht nur den Einsatz unsrer, von
Adolf Hitler zum Schutz der Heimat geschaffenen Wehr-
macht, sondern ebenso auch den vollen Einsatz aller
äfte des ganzen Volkes in positiver Arbeit ebensosehr
als im Ertragen aller unvermeidlichen Entbehrungen.
Ganz besonders aber gilt dies für uns Ingenieure und
alle unsere Arbeitskameraden auf dem weiten Gebiete
der Technik. Denn diese ist für diesen unseren Daseins-
kampf von geradezu entscheidender Bedeutung. Das ist
ja jedem klar geworden durch die beispiellosen, in so un-
glaublich kurzer Zeit erzielten Erfolge im polnischen Feld-
zuge. Der hervorragend bewährte Angriffsgeist unserer
jungen Wehrmacht hätte alles dies nicht erreichen können,
wenn er sich nicht in weitestem Umfange der technischen
Hilfsmittel der motorisierten Truppen, der Panzerwaffe,
der Luftwaffe, der Nachrichtentruppe und des Nachschub-
wesens hätte bedienen können. Und in der Heimat schafft
die Technik, in allen Werkstätten mit vollen Touren lau-
fend, um den Bedarf des Heeres laufend zu decken, die
notwendigsten Lebensbedürfnisse des Volkes zu befriedi-
gen und sogar noch ans Ausland Waren zur Deckung
unseres Rohstoffbedarfes zu liefern. Und was danken
wir schließlich der Technik, die uns im Rundfunk die Mög-
lichkeit bietet, daß wir an allem Geschehen teilnehmen
können, daß jeder Deutsche im Inland und Ausland eine
Führerrede mit anhören kann, und daß wir schließlich für
unseren Nachrichtendienst eine Waffe der Aufklärung für
die ganze Welt in der Hand haben, die jeden Lügennebel
durchdringt.
So wird gerade durch den Krieg die ungeheure Bedeu-
tung der Technik offenbar. Das aber legt uns Technikern
auch wieder ganz besondere Verpflichtungen auf, daß ein
jeder an seinem Platze sich mit all seinen Kräften ein-
setzt im Rahmen der Gemeinschaftsarbeit, die ja das be-
sondere Kennzeichen für alles technische Schaffen ist.
Aber noch ein Weiteres läßt der Kriegszustand be-
sonders deutlich offenbar werden, und das enthält zu-
gleich eine Mahnung an den Techniker: das ist der Zu-
sammenhang zwischen Technik und Politik. Das wird
manchem Techniker — oder sagen wir dem Nur-Tech-
niker — als paradox erscheinen. Haben doch lange Zeit
die wenigen Ingenieure, die es für ihre Pflicht hielten,
sich nicht mit engen Berufsscheuklappen gegen alles
außerhalb des eigenen Fachgebietes abzuschließen, son-
dern sich vor allem auch um politische Zusammenhänge
und insbesondere um völkische Fragen zu kümmern,
immer und immer wieder die Erfahrung machen müssen,
daß ihre Fachkollegen eine erschreckende Gleichgültig-
keit, ja geradezu eine Abneigung gegenüber solchen Fra-
gen an den Tag legten. Das mag zum Teil wohl daher
gekommen sein, daß diese Fachkollegen (ebenso wie die
Angehörigen anderer Berufe) Politik mit Parteipolitik
verwechselten und durch den partikularistischen Aufbau
des Reiches und durch die im Bestehen von über 30 Par-
teien zum Ausdruck kommende Zerrissenheit des Volkes
abgeschreckt wurden von jeder Betätigung oder auch nur
Beschäftigung mit politischen Fragen.
Der Krieg zeigt nun, wie sich Technik und Politik
gegenseitig befruchten und helfen. Es ist dabei nicht so,
9 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 1
daß etwa nur einseitig die Technik in weitem Maße von sich
aus Hilfsmittel für die Staatsführung zur erfolgreichen
Durchführung ihrer politischen Aufgaben im Frieden wie
. besonders auch im Kriege zur Verfügung stellt. Viel-
mehr stellt auch umgekehrt die Politik der Technik immer
neue und große Aufgaben, und gerade hierin liegt eine ganz
besonders bedeutungsvolle Kraftquelle nationalsozialisti-
scher Staatsführung im Gegensatz zu der heute bei uns
immer mehr zurückgedrängten kapitalistischen, rein privat-
wirtschaftlichen Denkweise. Diese hätte von sich aus nie-
mals die künstliche Herstellung des Benzins oder diejenige
des Buna bis zum erfolgreichen Ende durchgeführt mit der
Begründung, daß diese Produkte „zu teuer“ würden und
daher ihre Herstellung sich „wirtschaftlich nicht lohnen“
würde. Der Nationalsozialismus beurteilt dagegen solche
Fragen nicht lediglich von der Preisseite aus, sondern von
dem übergeordneten Gesichtspunkte der Lebensnotwendig-
keiten des gesamten Volkes, und das bewährt sich nun
für jedermann offenkundig gerade jetzt im Kriege. Das-
selbe gilt auch für den Bau der Reichsautobahnen. Die
gewaltige, in verhältnismäßig kurzer Zeit erreichte Lei-
stung ist nur ermöglicht worden durch den vom starken
Willen des Führers getragenen, auf weite Sicht künftiger
Entwicklungsmöglichkeiten abgestellten, also aus politi-
schen Gesichtspunkten entsprungenen einheitlichen Plan.
Ermöglicht wurde diese rasche Förderung weiterhin durch
die ebenfalls politische Tatsache, daß wir im großen Ein-
heitsreiche Adolf Hitlers keine partikularistischen Lan-
desgrenzen mehr haben. Im alten Reiche würde man in
der Zeit, in der bis jetzt 4000 km fertiggestellt sind,
wahrscheinlich noch nicht über die Verhandlungen zwi-
schen den einzelnen Landesregierungen zwecks Festlegung
der Linienführung, der anteiligen Kosten, der Enteig-
nungsfragen und dgl. bürokratische Dinge hinwegge-
kommen sein, ganz abgesehen von den „eingehend zu
prüfenden Fragen der Wirtschaftlichkeit“, die unter Um-
ständen dem ganzen Plan den Todesstoß gegeben haben
würden. Ähnliches gilt für die Durchführung des Baues
des Mittellandkanals, des Adolf Hitler-Kanals und anderer
Kanalbauten, die im nationalsozialistischen Reiche mit
der ihm eigenen Tatkraft heute vollendet oder in Angriff
genommen sind, während in den Zeiten der „Systemregie-
rung“ die Zeit mit endlosen Verhandlungen im Widerstreit
der verschiedenen Interessentengruppen und politischen
Parteien vergeudet wurde, was der Verfasser seinerzeit als
Abgeordneter in der Verfassunggebenden Preußischen
Landesversanımlung mit erleben mußte. Hier waren
politische und wirtschaftliche Gesichtspunkte wirksam als
Hemmschuh für die Entwicklung eines technischen Wer-
kes, weil sie von partikularistischen, selbstsüchtigen Wün-
schen ausgingen. Im Reiche Adolf Hitlers steht aber als
oberster Grundsatz über allem Planen und Schaffen das
Wohl des Gesamtvolkes und die Sicherung seiner
Zukunft und seiner Lebensnotwendigkeiten.
Gerade in den Fragen der „Wirtschaftlichkeit“ zeigt
sich in besonders augenfälliger Weise der Einfluß politi-
scher Erwägungen auf die Aufgabenstellung und die
Durchführung technischer Aufgaben. Er lehrt uns, daß
die „Wirtschaftlichkeit“ eines technischen Vorhabens nicht
vom engen Gesichtswinkel dieses Vorhabens allein aus be-
urteilt werden darf, sondern immer im großen Rahmen
weiterer Zusammenhänge und mittelbarer Auswirkungen.
Bei den Reichsautobahnen ist z.B. die Auswirkung auf. die
tatsächlich sofort eingetretene Verstärkung der Motori-
sierung zu berücksichtigen.
Meliorisationsarbeiten, die unter Umständen, für sich
allein betrachtet, die Note „unwirtschaftlich“ erhalten
würden, werden im höheren Sinne wirtschaftlich, wenn sie
durch Erschließung neuen Acker- und Weidelandes die
Ernährungsgrundlage des Volkes verbreitern und zudem °
von dem aus politischen Erziehungsgründen aufgebauten
Reichsarbeitsdienst durchgeführt werden.
Eine Eisenbahnlinie oder eine elektrische Überland-
leitung in ein noch wenig erschlossenes Gebiet kann für
4. Januar 1940
sich allein beurteilt ebenfalls vom rein finanziellen Stand-
punkt aus als „unwirtschaftlich“ erscheinen, und doch
kann ihre Errichtung, vom höheren Gesichtspunkte der
wirtschaftlichen Erschließung dieses Landesteiles und der
Förderung der Lebensmöglichkeiten seiner Bewohner aus
gesehen, notwendig und wirtschaftlich tragbar sein.
Die Ausnutzung einer Wasserkraft, die Errichtung
eines Windkraftwerkes dürfen nicht lediglich danach be-
urteilt werden, cb die von ihnen gelieferte Kilowattstunde
„teurer“ oder „billiger“ zu stehen kommt als die eines
Dampfkraftwerkes. Von entscheidender Wichtigkeit ist
vielmehr die Frage, ob dadurch ein Verbrauch von Kohle,
deren Vorräte ja doch begrenzt sind, vermieden und für
bessere Zwecke zur Herstellung hochwertiger Erzeugnisse
frei wird.
Uns Elektrotechnikern sind ja solche Erwägungen
über „Wirkungsgrad“ im engeren und weiteren Sinn auf
rein technischem Gebiete durchaus nicht fremd. Ich er-
innere an die Bemessung eines Netz-Transformators, bei
dem die Verteilung der Verluste nicht nach dem Gesichts-
punkte erfolgt, daß der Wirkungsgrad bei Nennlast mög-
lichst hoch wird, sondern danach, daß der ‚Jahres-
wirkungsgrad“ möglichst günstig wird. Hier gilt also als
Richtlinie für die Beurteilung eines technischen Werkes
nicht die Betrachtung dieses Werkes als Einzelding für
sich allein, sondern vielmehr der auf höherer Ebene
liegende Gesichtspunkt seiner Beziehungen zu anderen
Dingen und Vorgängen, mit denen das Einzelwerk in
einem größeren Rahmen zusammenzuwirken hat.
Und diesen immer noch im Rahmen rein technischen
Schaffens liegenden Gesichtspunkt müssen wir Ingenieure
nun folgerichtig noch weiter zu einer Betrachtungsweise
erheben, die unser gesamtes technisches Schaffen nicht
nur mit rein technischem Maßstabe mißt, vor allem auch
in ihm nicht lediglich die Lösung einer rein technischen
Aufgabe erblickt, sondern die immer die Zusammenhänge
dieses unseres Schaffens mit dem Leben des gesamten
Volkes aufspürt, klar erkennt und sich richtungweisend
auswirken läßt, und zwar sowohl hinsichtlich der Auf-
gabenstellung als auch hinsichtlich der Auswirkung
unserer Werke. Das heißt aber nichts anderes, als dab
der Techniker sein Schaffen politisch auszurichten hat.
Dazu ist es aber notwendig, daß er politisch
denken lernt. Den Weg dazu findet er leicht, wenn
er sich mit der Ideenwelt unseres Führers immer mehr
und immer tiefer vertraut macht, wie sie in dem Begriff
des Nationalsozialismus zusammengefaßt ist. Gilt dies
für jeden von uns, so wird es ganz besonders für jeden
Betriebs- und Wirtschaftsführer zur Pflicht, der an leiten-
der Stelle steht und daher dafür verantwortlich ist, daß
der Geist seines Unternehmens sich einheitlich nach dem
großen Ziele des Führers richtet: alles für das deutsche
Volk und die Sicherung seiner Zukunft. Nicht, was
der einzelnen „Firma“ möglichst großen Nutzen bringt,
muß das Entscheidende sein, sondern was dem Gesamt-
volke am besten dient.
Das ist die Lehre, die sich schon durch die beispiel-
losen Erfolge in den sieben Jahren der Regierung Adolf
Hitlers als richtig erwiesen hat, die uns aber in ganz be-
sonderem Maße durch diesen uns aufgezwungenen Krieg
in eindringlichster Weise erneut zum Bewußtsein gebracht
wird. In ihr ruht auch zugleich die unbedingte Zuversicht
und der unerschütterliche Glaube an den Sieg unserer
guten Sache, der das ganze deutsche Volk in so wunder-
barer Einheit erfüllt.
Dieser Glaube an den Führer geleitet uns ins neue
Jahr 1940 und wird uns stark machen zu allem, was von
uns gefordert wird.
Heil dem Führer!
4, Januar 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 1
Gutes Licht als eine soziale Forderung |
und die Pflege der Verbreitung lichttechnischer Kenntnisse in Deutschland
Von W. Köhler VDE, DLTG, Berlin
Die ‚Internationale Belcuchtungs-Kommission“
(IBK), die 1913 in Berlin gegründet wurde und die
ihre 9. Vollversammlung 1935 in Deutschland durch-
führte [ETZ 56 (1935) S. 1088], war im Juni v. J. zur
10. Vollversammlung in Scheveningen zusammen-
getreten. Im Rahmen der Berichterstattung über die
Fortschritte und Erfahrungen der letzten vier Jahre
wurde deutscherseits u. a. unter obigem Thema ein
Kongreßvortrag gehalten, dessen wesentlichen Inhalt
wir wegen der grundsätzlichen Ausführungen, die in
ihm zur Kennzeichnung des deutschen Vorgehens auf
lichttechnischem (tebiet gemacht wurden, hier wieder-
geben. Über das fachliche Ergebnis der IBK-Tagung
wurde bereits zusammenfassend berichtet [ETZ 60
(1939) S. 1422].
Die Wiss. Leitung
Die mannigfachen beleuchtungstechnischen Aufgaben
in der Kriegswirtschaft gehen heute nicht nur die Wirt-
schaft und die Industrie, sondern jeden einzelnen an. Die
Erkenntnisse von der Bedeutung des Lichtes als Helfer
und Werkzeug des Menschen bei der Arbeit sowie über
die stimmungsbeeinflussende Wirkung des Lichtes auf den
Menschen gelten in der Kriegszeit mehr denn je. Der
lebendige Anschauungsunterricht, der uns in den letzten
Wochen bei der Durchführung der Aufgabe „Trotz Ver-
dunkelung gute Beleuchtung im Betrieb“ [1]*) erteilt
worden ist, stellt die lebensnotwendige Arbeit des Licht-
technikers erneut und eindringlich unter Beweis. Unter
diesem Gesichtswinkel betrachtet sollen die nachfolgenden
Ausführungen gleichzeitig einen national-wirtschaftlichen
und national-politischen Beitrag zur „Technik der Gegen-
wart“ liefern,
Einleitung
Es ist bemerkenswert, daß die internationale Fach-
organisation der Lichttechnik, also die Internationale Be-
leuchtungs-Kommission, sich neben ihren rein fachlichen
Aufgaben der verschiedensten Art auch einem Gebiet zu-
gewandt hat, das bei oberflächlicher Betrachtung zunächst
außerhalb der eigentlichen fachlichttechnischen Arbeit zu
liegen scheint. Man könnte meinen, daß die Aufgabe,
liehttechnische Kenntnisse zu verbreiten, den Schulmann,
den Lehrer auf der einen Seite und den Werbefachmann,
den Kaufmann auf der anderen Seite anginge. Dies ist
ohne Zweifel richtig; ebenso richtig ist es aber auch, daß
die Lichttechnik heute eine planmäßige Pflege der Ver-
breitung lichttechnischer Kenntnisse gar nicht mehr ent-
| hren kann, wenn die gewonnenen Erkenntnisse auch in
ihrer letzten praktischen Nutzanwendung zum Gemeingut
der Lichtverbraucher werden sollen.
= Wenn wir heute auf die Entwicklung der Lichttech-
nik zurückschauen, so zeigt sich dabei die zu ver-
allgemeinernde Erscheinung, daß ein Entwicklungs-
abschnitt vorliegt, in dem auf die allgemeine Verbreitung
gewisser technischer Kenntnisse nicht mehr verzichtet
werden kann; denn wehe der Technik, die als Ergebnis
*) Die Zahlen in eckigen Klammern beziehen sich auf das Schrift-
Wumsverzeichnis am Schluß des Auisatzes.
628.93 : 621.32(07)(43)
ihrer Arbeit das sagen muß, was Rudolf Dieselin
seinem Alter aussprach: „Es ist so schön zu gestalten,
so zu erfinden, wie der Künstler gestaltet und erfindet,
ob dies aber alles einen Zweck hat, ob die Menschheit
dadurch glücklicher geworden ist, vermag ich nicht mehr
zu entscheiden.“ Es sei damit nichts gesagt gegen den
genialen Konstrukteur Diesel, aber alles gegen die gleich-
sam apokalyptische Vision einer sich selbst negierenden
Philosophie der Technik. Nur aus einer solchen Grund-
haltung, aus der Absonderung der technischen Berufe ent-
sprang das vernichtende Urteil, daß die Technik in geistiger
und seelischer Beziehung im Menschen viel mehr zerstöre,
als sie materiell aufbaue, und daß viele Menschen in der
Maschine, dem Werkzeug der Technik, nicht den Helfer,
sondern den ärgsten Feind sahen. Die Technik macht den
Menschen nicht gut oder böse, aber man muß sich auch
bewußt sein, daß sie in der ursprünglichen Bedeutung
ihrer Wortbezeichnug eine Kunst ist und demgemäß kunst-
gemäß zu handeln hat. Ihre Aufgabe ist nicht darin
erschöpft, Verfahren der Gütererzeugung zu entwickeln,
sondern sie soll Naturstoffe zu Kulturzwecken um-
gestalten. Da Lebensart und -form aller Kulturvölker
heute weitgehend durch die Technik bestimmt werden,
muß diese auch bewußt kulturelle Arbeit leisten. Hierzu
ist die weitere notwendige Voraussetzung, daß eine auch
in unserem Lande früher umstrittene Tatsache eindeutig
geklärt ist, die der deutsche Staatslehrer Friedrich List
schon vor hundert Jahren angab: Die Arbeit ist der
Vater des Kapitals, nicht umgekehrt. Aus dieser Er-
kenntnis ist es dann weiter notwendig, die Betriebe
der Technik zu Stätten des Arbeitsfriedens zu machen
und für den arbeitenden Menschen gesund, würdig und
schön zu gestalten. Hier setzt nun im einzelnen auch
die Arbeit des Lichttechnikers ein; denn das Licht, die
natürliche wie die künstliche Beleuchtung, ist nicht nur
Werkzeug, d.h. Helfer des Menschen bei der Arbeit,
sondern gleichzeitig ein nicht zu entbehrendes Mitte]
zur Gestaltung der Schönheit der Arbeit [2].
Die Lichttechnik ist ein besonders schönes Beispiel
dafür, daß Mittelpunkt und Ausgangspunkt einer Jeden
technischen Arbeit immer der lebende Mensch sein muß.
Schon der auf dem Gebiet der Leuchttechnik, der Licht-
erzeugung, arbeitende Techniker kann zur Bestimmung
des Wirkungsgrades einer Lichtquelle die Physiologie
nicht entbehren; denn jede Lichtquelle als Sender muß
ja abgestimmt sein auf den Empfänger, d.h. die Be-
schaffenheit und Arbeitsweise der Netzhaut unseres
Auges. Und der Beleuchtungstechniker muß bei seiner
Arbeit den „Rohstoff Licht“ so umformen und lenken,
wie er zur Lösung der verschiedenen Beleuchtungsauf-
gaben benötigt wird, wobei die Psychologie in diesem
Arbeitsgebiet eingeschlossen ist; denn das Licht vermag
ähnlich wie die Musik zur Seele des Menschen zu sprechen
und die Einheit des Menschen aus Körper, Seele und Geist
zu beeinflussen. Entsprechend darf auch das dritte Teil-
gebiet der Lichttechnik, das an die Seite von Leucht- und
Beleuchtungstechnik getreten ist, die Lichtwirtschaft.
nicht von einer materiellen Grundlage ausgehen, sondern
muß die Leistungssteigerung durch Licht dadurch er-
zielen, daß sie den Menschen gesund erhält und ihn sich
bei der Arbeit wohlfühlen läßt.
4 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 1
Die Lichttechnik in ihrer öffentlichen Bedeutung
und die Schulungsarbeit in Deutschland
Im Jahre 1926 wurde auf der GESOLEI in Düsseldorf,
der großen Ausstellung für Gesundheitspflege, Leibes-
übungen und soziale Fürsorge, zum erstenmal in Deutsch-
land die Lichttechnik in ihrer Bedeutung für den Menschen
der allgemeinen Öffentlichkeit nahegebracht. Auf dieser
Ausstellung, die damals von Teichmüller, dem Grün-
der des ersten deutschen lichttechnischen Hochschul-
instituts, betreut worden war, hatte der damalige Assistent
dieses Instituts und heutige Nachfolger von Teichmüller,
Weigel, über eine Ausstellungshalle die Überschrift
gesetzt: „Licht als Werkzeug“ [3], was damals zunächst
noch vielfach belächelt, heute in seinem Gedankeninhalt
als Grunderkenntnis der lichttechnischen Arbeit erkannt
ist. Im Jahre 1934 stellte dann die Deutsche Lichttech-
nische Gesellschaft ihre Jahresfachtagung in Essen unter
das Leitwort „Licht und Arbeit“ [4], und in dem Winter,
der auf die 9. Vollversammlung der Internationalen Be-
leuchtungs-Kommission, die wir zu unserer Freude in
unserem Vaterlande durchführen durften, folgte, setzte
der erste große allgemeine Aufklärungsfeldzug
„Gutes Licht — gute Arbeit“ ein. Die Führung
dieser Aktion lag und liegt in Händen des Amtes „Schön-
heit der Arbeit“ in der NS-Gemeinschaft „Kraft durch
Freude“ der Deutschen Arbeitsfront.
Die erste Aktion „Gutes Licht — gute Arbeit“, die
im Winter 1935/36 durchgeführt wurde, mußte zunächst
die Allgemeinheit mit ihren Zielen vertraut machen. Um
ihren Gedankeninhalt der Allgemeinheit nahezubringen,
wurde der lichttechnische Kulturtonfilm
„Licht“ [5] geschaffen, der auf der Reichstagung der
Deutschen Lichttechniker im Jahre 1936 uraufgeführt
wurde. Der Erfolg der begonnenen Arbeit zeigte sich
insbesondere darin, daß alle überhaupt nur in Betracht
kommenden Stellen, wie Gewerbeaufsichtsämter, Behör-
den, das Reichsarbeitsministerium, die Deutsche Reichs-
post, die Deutsche Reichseisenbahn usw., die Gewerbe-
hygiene, die Energieversorgungswerke, Handwerk und
Handel, die Architektenschaft und die Industrie sich zur
weiteren Durchführung der vom Amt „Schönheit der
Arbeit“ verkündeten Ziele zu einer bis dahin in Deutsch-
land und wohl auch in den anderen Ländern nicht ge-
kannten Gemeinschaftsarbeit vereinigten. Nachdem meh-
rere tausend Menschen mit den notwendigen Grundlagen
lichttechnischer Art vertraut gemacht worden waren, ging
man in den folgenden Jahren daran, die einzelnen Be-
triebe in Deutschland zu besichtigen, um festzustellen,
welche Beleuchtungsverhältnisse tatsächlich vorlagen;
denn die ganze Arbeit konnte nur wirksam gestaltet wer-
den, wenn man.von der Kenntnis, wie die Arbeitsstätten
am Tage und in den Dunkelstunden beleuchtet waren,
ausgehen konnte. Als Richtwerte für die Beurteilung
wurden die Angaben zugrunde gelegt, die in den
deutschen lichttechnischen Normblättern
DIN 5034 und 5035 enthalten sind; diese fanden bereits
eine weitgehende Verwendung und offizielle Anerkennung.
So wurden z.B. die Leitsätze für die Beleuchtung mit
künstlichem Licht DIN 5035 durch den Reichspostminister
und den Reichsarbeitsminister für verbindlich erklärt [6]:
Diese sogenannten Betriebserhebungen [7]
haben einen doppelten Erfolg gezeitigt. Einmal gelang
es, einen Überblick über die praktischen Beleuchtungs-
verhältnisse im ganzen Deutschen Reich zu erzielen, eine
Arbeit, die auch in der Folgezeit fortgesetzt werden wird,
und zum andern wurde das allgemeine Interesse durch
Erkenntnis der Bedeutung dieser lichttechnischen Arbeit
im ganzen Volke derart geweckt, daß überall, selbst in
den kleinsten Orten, das Bedürfnis nach Jlichttechnisch
fachlicher Beratung entstand. Dieses Bedürfnis konnte
mit den bisher eingeschlagenen Mitteln, nämlich der An-
lernung einer größeren Anzahl von Menschen, nicht mehr
befriedigt werden, und so wurde auf der Reichstagung
4. Januar 1940
der Deutschen Lichttechniker 1937 in Köln [8] der Haupt-
ausschuß „Gutes Licht“ beim Amt „Schönheit der Arbeit“
der DAF gegründet und unter die technische Leitung
eines Fachlichttechnikers gestellt [9]. Gleichzeitig ging
man daran, überall in Deutschland Beratungsstel-
len „Gutes Licht“ zu errichten [10]. Dies war mög-
lich, weil die energieversorgenden Werke, die sich von
Anfang an freudig in den Dienst der ganzen Sache ge-
stellt hatten, es übernahmen, solche Beratungsstellen ein-
zurichten. Es wurden für diese Einrichtung und für das
Arbeiten der Beratungsstelle Leitsätze aufgestellt, um
vor allem zu erreichen, daß eine vollkommen neutrale Be-
ratung durch diese Stellen gewährleistet war. Heute
haben bereits über 60 solcher Beratungsstellen in den
verschiedenen großen, mittleren und kleinen Städten
Deutschlands die Anerkennung seitens des Amtes ‚Schön-
heit der Arbeit“ als Beratungsstelle „Gutes Licht“ in Ge-
meinschaft mit dem Amt „Schönheit der Arbeit“ der Deut-
schen Arbeitsfront erhalten. Die Schaffung solcher Be-
ratungsstellen ist in weiterer Entwicklung begriffen.
Lichttechnisches Archiv
Die Arbeit der genannten Beratungsstellen und der
einzelnen Lichtberater kann naturgemäß nur dann wirk-
lich erfolgreich sein, wenn diese in ihrer Tätigkeit aus den
Erfahrungen der Praxis für die Praxis arbeiten können.
Um hier voranzukommen, wurde auf der Reichstagung der
Deutschen Lichttechniker 1938 die Schaffung eines licht-
technischen Archivs beschlossen, dessen Anlage bereits von
Hauptausschuß „Gutes Licht“ beim Amt „Schönheit der
Arbeit“ der DAF inzwischen vorgenommen wurde. Dieses
Archiv soll alle Erfahrungen, die im praktischen Betrieb,
in der Industrie, im Handwerk, bei der öffentlichen Be-
leuchtung, überhaupt bei allen Beleuchtungsvorhaben ge-
macht werden, sammeln und festhalten. Soll diese Arbeit
erfolgreich durchgeführt werden, so kann sie sich wie-
derum nur in Gemeinschaft aller Beteiligten vollziehen.
Insbesondere muß der Betriebsingenieur seine Erfahrun-
gen festhalten und mitteilen, um in jedem einzelnen Falle
die beste Anpassung der Beleuchtung an den Arbeitsvor-
gang zu erreichen. Wir sind der Überzeugung, daß der
eingeschlagene Weg auch hier zum Erfolg führen wird.
Dieser Erfolg kann naturgemäß nicht in einem oder zwei
Jahren erreicht sein. In fünf oder gar zehn Jahren wird
aber das lichttechnische Archiv ermöglichen, daß jeder
Lichtberater in dem an ihn herantretenden Einzelfall so-
fort auf die Erfahrungen seiner Fachgenossen in der
Praxis bei der Lösung einer gleichen oder ähnlichen Be-
leuchtungsaufgabe zurückgreifen kann. Dem Fachlicht-
techniker wird der große Wert, den ein solches Archiv für
den praktisch arbeitenden Lichttechniker besitzt, sofort
vor Augen stehen, und dieser Wert wird noch dadurch
erhöht, daß die Gesamtheit aller bearbeiteten Aufgaben
unter dem höheren Gesichtspunkt einer sozialen Forde-
rung betrachtet wird.
Der Hauptausschuß hat sich entschlossen, als Ord-
nungsprinzip für dieses lichttechnische Archiv die Inter-
nationale Dezimalklassifikation (DK) anzuwenden, so daß
damit über die sprachliche Verschiedenheit hinweg unter
Umständen eine später vielleicht einmal in Aussicht zu
nehmende internationale Anwendung des Archivs er-
leichtert wird. Vom Standpunkt der Dezimalklassifikation
ist dieser Entschluß insofern zu begrüßen, als das Fach-
gebiet der Lichttechnik im Rahmen der DK bisher nicht
die Unterteilung gefunden hat, die der Bedeutung dieses
Fachgebietes entspricht. Deutscherseits wird wahrschein-
lich bald auf die Notwendigkeit der Ingangsetzung dieser
Arbeiten bei der Geschäftstelle der DK hingewiesen
werden.
Bisherige Ergebnisse lichttechnischer Betriebserhebungen
Um wenigstens einen Überblick über den bisherigen
Erfolg [11] auf einem der geschilderten Teilgebiete der
Arbeit zu geben, sind die Beleuchtungsverhältnisse ver-
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4. Januar 1940
schiedener, willkürlich herausgegriffener Betriebsgruppen
nach dem Stande der zweiten Betriebserhebung 1937/38
dargestellt (Tafel 1).
Tafel 1. Stand der Beleuchtungsverhältnisse verschie-
dener Betriebsgruppen auf Grund der zweiten Betriebs-
erhebung 1937/38.
natürliche Beleuchtung | künstliche Beleuchtung
ver- ver-
Betriebsgruppe ausreichend besserungs- ausreichend besserungs-
bedürftig bedürftig
% % % %
Nahrung und Genuß . 76 | 24 23 77
Textil und Bekleidung 16 24 21 19
Holz o o 50.8 o 73 22 13 87
Eisen und Metall . . 75 25 27 73
Druck und Papier . . 74 | 26 12 RB
Energie, Verkehr,
Verwaltung .. .. 70 30 14 86
Handel... .... T4 26 21 79
Handwerk. ..... 86 14 11 59
Chemie,Leder u.andere 2 i 18 26 74
Durchschnitt . . . | FR l 23 | 19 81
Danach waren bei der natürlichen Beleuchtung drei
Viertel aller untersuchten Betriebe als ausreichend zu
bezeichnen, bei der künstlichen Beleuchtung hingegen
noch nicht einmal ein Fünftel. Das Ergebnis der ein
Jahr später vorgenommenen Betriebserhebungen zeigt in
bezug auf die natürliche Beleuchtung etwa den gleichen
Stand, wobei die geringfügigen Unterschiede von wenigen
Prozent dadurch zu erklären sind, daß naturgemäß in
beiden Fällen nicht nur gleiche Betriebe untersucht
wurden. Bei der künstlichen Beleuchtung hatte sich da-
gegen das Verhältnis außerordentlich stark verbessert
(Tafel 2).
Tafel 2. Zustand der Anlagen bei lichttechnischen
Betriebserhebungen 1938/39.
Anteil Anteil
der einwandfreien der verbesserungs-
Anlagen bedüftigen Anlagen
% %
Tagesbeleuchtung . T3 27
künstliche
Beleuchtung 57 | 43
nach W. Kircher, VDE-Fachber. 11 (1939) S. 217
Interessant ist die Zusammenstellung der häufig-
sten Beleuchtungsfehler mit Angabe des Hundertsatzes,
unter dem sie bei diesen Betriebserhebungen angetroffen
wurden (Tafel 3).
Tafel 3. Häufigste Beleuchtungsfehler in %, ermittelt
aus den lichttechnischen Betriebserhebungen.
Zu
| as 21% | 19% | 12% | T Fo
Fehleranteil:
a a
AB
E zu geringe Beleuchtungsstärke
S ungünstige Schattigkeit
5 falscher Lichteinfall
B Blendung
F flackerndes Licht
nach W. Kircher, VDE-Fachber. 11 (1939) S. 217
hierin bedeuten:
Förderung der Schmuckbeleuchtung
Parallel hierzu laufen die Bestrebungen, die durch
das Schlagwort „Beleuchtungsschmuck oder Schmuck-
leuchte“ gekennzeichnet werden können. Während auf
dem Gebiet der sogenannten Zweckleuchten, also den Be-
leuchtungskörpern, für die Beleuchtung von Werkhallen,
Arbeitsplätzen usw. sich in außerordentlich erfreulicher
Weise die Harmonie zwischen Formschönheit und licht-
technisch Richtigem vollzogen hat, ist dies auf dem Ge-
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 1 5
biet der sogenannten Schmuckleuchten noch keineswegs
der Fall. Der Grund liegt darin, daß Architekt und Kunst-
gewerbler auf der einen Seite und Lichttechniker auf der
anderen Seite meist noch eine verschiedene Sprache
sprechen, da die einen künstlerisch intuitiv schaffen,
während die anderen formal rechnerisch zu denken und zu
arbeiten gewohnt sind. Hinzu kommt, daß der neuzeit-
liche Beleuchtungskörper sich in seinem Entwurf noch
nicht von den historischen Lichtträgern grundsätzlich be-
freit hat. Man sieht in allen Ländern Öllampen, Kerzen,
Petroleum- und Gaslaternen, in die man einfach elek-
trische Glühlampen hineingesetzt hat. Um auch hier an-
regend zu wirken, hat das Amt „Schönheit der Arbeit“
begonnen, einen Stab von Architekten auf diese Gedanken-
gänge hinzulenken, damit diese dann als ‚„Vertrauens-
architekten“ des Amtes zu ihren Fachgenossen in der
Sprache des Architekten reden und gleichzeitig dabei die
Aufgabe erfüllen können, durch Musterentwürfe die Ent-
wicklung zu fördern.
Arbeiten des Studienausschusses der DLTG
Schließlich müssen in diesem Zusammenhang noch
die Arbeiten des DLTG-Studienausschusses für öffent-
liche und Verkehrsbeleuchtung erwähnt werden. Auch
für dieses ebenso wichtige Gebiet ist es gelungen, alle
irgendwie beteiligten Stellen staatlicher, städtischer, in-
dustrieller, wirtschaftlicher und privater Art zusammen-
zuführen, um von den lichttechnischen Erkenntnissen aus-
gehend die Beleuchtungsaufgaben, die in der Gegenwart
die öffentliche Beleuchtung im allgemeinen und die Ver-
kehrsbeleuchtung im besonderen stellen, zu lösen. Dabei
werden auch besondere Aufgaben, wie die Beleuchtung
der Verkehrstunnel größerer Länge, die mit hohen Ge-
schwindigkeiten durchfahren werden sollen, behandelt.
Zusammenfassung
Im vorstehenden wurde versucht, einen Überblick
über die Pflege der Verbreitung lichttechnischer Kennt-
nisse in Deutschland, insbesondere seit 1935, zu geben.
Hierbei mußte man von den Anschauungen ausgehen, die
in Deutschland über die Aufgaben der Technik im all-
gemeinen und die der Lichttechnik im besonderen herr-
schen. Lösen wird man diese Aufgaben nur so weit, wie
die Allgemeinheit die Bedeutung des Lichtes für den
Menschen überhaupt erkennt und soweit der Techniker die
Lichttechnik als Sondergebiet wertet und behandelt. Aus
diesem Grunde ist auch der Frage der Heranbildung
junger Arbeitskräfte ganz besonderes Augenmerk ge-
schenkt. Neben der Ausbildung des besonderen Licht-
technikers für Forschung und Praxis werden lichttech-
nische Kenntnisse auf unseren Schulen an die Studenten
aller technischen Fachrichtungen vermittelt. Jeder Tech-
niker und jeder Ingenieur soll in Zukunft während seines
Studiums eine solche Summe lichttechnischer Kenntnisse
erhalten, daß er einen Begriff von der Art, Umfang und
Bedeutung der Lichttechnik erhält.
Abschließend sei der Meinung Ausdruck gegeben, daß
das Vorgehen in Deutschland, wie es in großen Zügen
dargestellt wurde, für die Fachgenosssen aus den ver-
schiedenen Ländern nicht uninteressant ist, wenn wir auch
glauben, daß sich dieses Vorgehen auf die Mehrzahl der
in der IBK vertretenen Länder nicht übertragen läßt.
Dies anzuregen war nicht der Grund dieser Mitteilung.
Wir wollen lediglich allen in der Internationalen Be-
leuchtungs-Kommission vertretenen Fachgenossen ein
wirkliches Bild von dem Vorgehen geben, das wir in
Deutschland zum Ziele der Verbreitung lichttechnischer
Kenntnisse und damit zum Wohle des Volksganzen ein-
zuschlagen für richtig befunden haben. Dieses Vorgehen
kann man vielleicht kurz dadurch kennzeichnen, daß wir
in Deutschland die Forderung nach gutem Licht als so-
ziale Forderung herausstellen. Gutes Licht soll dem hohen
Ziele dienen, die Stätten unseres Daseins und insbesondere
‚6 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 1
4. Januar 1940
unserer Arbeit zum würdigen Lebensraum eines Ge-
schlechtes gesunder, stolzer, froher und lebensbejahender
Menschen zu machen.
Schrifttum
1. u: An: Arbeitsfront, Betriebsinformation Nr. 10 vom 15. XI. 1939,
2. W. Köhler, Die Entwickelung der Lichttechnik, ihre volkswirtschaft-
liche und kulturelle Bedeutung, Techn. u. Wirtsch. 29 (1936) H.9.
3. R. G. Weigel, Über den wirtschaftlichen Wirkungsgrad des „Lichtes als
erug im Arbeitsprozeß, Elektrotechn. u. Masch.-Bau 2 (1925)
S. 125.
R. G. Weigel, Das Licht als Werkzeug. ETZ 57 (1936) S. 535.
4. ETZ 55 (1934) S. 1045.
5. W. Kircher, „Licht“, der erste deutsche lichttechnische Kultur-Ton-
film, Werbeleiter 11 (1936) S. 183.
6. F. Schinke, Die Lichttechnik als Aufgabengebiet der Staatsbehörden.
(Die Notwendigkeit der Anerkennung und Einführung der licht-
technischen Normen.) Licht 8 (1938) S. 236.
7. R. G. Weigel u. O. H. Knoll, Über das Ergebnis lichttechnischer
Erhebungen in deutschen Betrieben, Licht 7 (1937) 8. 170 u. 8
(1938) S. 178.
8. H. G. Frühling, Jubiläumstagung der Deutschen Lichttechnischen
Gesellschaft, ETZ 58 (1937) S. 1288.
9. W. Kircher, Gutes Licht, lichttechnische Aufklärungs- und Erziehungs-
arbeit unter Führung der Deutschen Arbeitsfront, Licht 8 (1938) S. 71.
10. W. Köhler, Lichttechnische Beratungsstellen in allen deutschen Gauen.
Eine Anregung und eine Forderung, Licht 6 (1236) S. 255.
W. Kircher, Beratungsstellen „Gutes Licht“ in allen deutschen Gauen.
Licht 8 (1938) S. 183.
11. H. Steinwarz, Drei Jahre Gemeinschaftsarbeit „Gutes Licht‘. Die
sozialen und wirtschaftlichen Auswirkungen, Licht 8 (1938) S. 232.
Ein verbessertes Dreikanal-Trägerfrequenz-Fernsprechsystem
Zur Zeit gibt es in den V. S. Amerika trägerfrequent be-
triebene Fernsprechstromkreise in einer Länge von über
1 200 000 km; 90% dieser Stromkreise werden von etwa 600
Trägerfrequenzsystemen der Type C geliefert, mit denen Ent-
fernungen von 120 bis 3200 km überbrückt werden!). Mittels
Gieser Einrichtungen kann eine oberirdische Leitung — abge-
sehen von der niederfrequenten Ausnutzung — noch mit drei
zusätzlichen trägerfrequenten Gesprächen belegt werden. Neue
Erkenntnisse und die Anwendung von neuen Schaltelementen
ermöglichten einen Aufbau der Type C, der sich von dem bis-
herigen durch eine Verringerung der Abmessungen und der
Kosten und durch eine beträchtliche Verbesserung der über-
tragungstechnischen Eigenschaften unterscheidet. Bei der neuen
Type werden für die Verstärkung Pentoden und für die Fre-
quenzumsetzung Kupferoxydulgleichrichter angewendet; für
die Zwischenverstärker, bei denen in weitgehendem Maße von
der Gegenkopplungsschaltung Gebrauch gemacht wurde, und
für die Endsätze ist eine neue Art von selbsttätiger Pegelrege-
lung vorgesehen.
Bei dem Einsatz von mehreren Systemen der älteren Type C
auf der gleichen Freileitungslinie wurden bisher die Frequenz-
bänder des zweiten und dritten Systems gegenüber dem ersten
System versetzt bzw. in ihrer Lage umgekehrt, um das Neben-
sprechen zu vermindern und unverständlich zu machen. Bei der
neuen Type C werden die Frequenzbänder nicht verschoben,
sondern es wird in der oberen Frequenzlage beim ersten System
das untere Seitenband und beim zweiten System das obere
Seitenband benutzt. Nach den vorliegenden Erfahrungen ist
diese vereinfachte Frequenzanordnung zulässig, weil es möglich
ist, durch Anwendung von neuen Kreuzungsverfahren und durch
besonderen Bau der Leitungen das Nebensprechen wesentlich
herabzusetzen. Das übertragene Frequenzband reicht ent-
sprechend den aufgenommenen frequenzabhängigen Kurven
von 200 bis etwa 3000 Hz. Für Rundfunkübertragungen ist vor-
gesehen, den niederfrequenten Kanal durch Einschaltung von
besonderen Filtern bis 5000 Hz oder erforderlichenfalls bis 8000
Hz zu erweitern; in letzterem Fall muß allerdings auf den
untersten trägerfrequenten Kanal, der in der einen Richtung im
Frequenzbereich 6500 bis 9300 Hz liegt, verzichtet werden. Auf
der niederfrequenten Seite endigen die trägerfrequent betriebe-
nen Kanäle in Vierdrahtschaltung; an diesen Punkten besteht
ein Empfangspegel von +0,45 N und ein Sendepegel von
—15N. Sollein Kanal in Vierdrahtschaltung, niederfrequent
oder trägerfrequent, weitergeführt werden, so werden in die
beiden Leitungen Dämpfungsglieder mit einem Wert von je
1,95 N eingeschaltet, um die richtigen Pegelwerte für die Zu-
sammenschaltung der beiden Übertragungsrichtungen zu er-
halten. Will man aber einen Kanal in zweidrähtiger Führung
1) J.T. O'Leary, E.C. Blessing und J. W. Beyer, Bell. Syst.
techn. J. 18 (1939) S. 49.
DK 621.395.44
fortschalten, so wird eine Gabelschaltung (ohne Röhren) an die
angegebenen Pegelpunkte angeschlossen, wodurch man eine
Restdämpfung von 1,0 N für den Kanal erhält. Der Modulator
ist so bemessen, daß er hohe Sprachspitzen begrenzt, die sonst
eine Übersteuerung der Zwischenverstärker zur Folge hätten,
ohne daß damit eine Herabsetzung der Übertragungsgüte ver-
bunden ist. Der Trägerstromerzeuger weist eine hohe Konstanz
der abgegebenen Leistung und der Frequenz auf, wozu die Ver-
wendung von Spulen und Kondensatoren mit entgegengesetzten
Temperaturkoeffizienten wesentlich beiträgt. An Hand eines
Kurvenbildes werden die Eigenschaften der verwendeten Filter
besprochen. Die Länge der Verstärkerfelder beträgt etwa
200 bis 400 km, je nach der Stärke des verwendeten Drahtes, der
Länge und Art der Einführungs- und Zwischenkabel, der Lage
der schon vorhandenen Zwischenämter und dem zu erwartenden
Schnee- und Eisanhang an den Leitungsdrähten im Winter.
Der Zwischenverstärker arbeitet in Gegenkopplungsschaltung
und zeigt sehr günstige Klirrdämpfungswerte 2. und 3. Ordnung:
er hat in der einen Übertragungsrichtung ein Frequenzband von
6500 bis 15 900 Hz und in der entgegengesetzten Richtung ein
Frequenzband von 17 900 bis 28 400 Hz zu verstärken. Daher
ist seine Verstärkungsziffer im unteren Frequenzbereich auf 5 N
und im oberen Frequenzbereich auf 5,6 N bemessen. Eine
Pegelregeleinrichtung bewirkt die genaue Einstellung der je-
weils erforderlichen Verstärkung; eine Steuerfrequenz, die dem
Träger des mittleren Kanals schr nahe liegt, betätigt die Regel-
einrichtung, die bei einer Dämpfungsänderung von + 0,06 N
anspricht.
Der Leistungsbedarf für den Endsatz und den Zwischen-
verstärker konnte bei der neuen Type C wesentlich vermindert
werden, und zwar auf ?/, bis!/, des früheren Bedarfs. Auch der
Raumbedarf für den Endsatz und den Zwischenverstärker
konnte, wie in Bildern gezeigt wird, in ähnlichem Ausmaß
gesenkt werden. Während früher für den Endsatz 2%, Gestell-
buchten und für die zugehörige selbsttätige Pegelregelein-
richtung eine Gestellbucht erforderlich waren, ist jetzt in einer
einzigen Gestellbucht der ganze Endsatz mit Pegelregelung ent-
halten. Ähnlich liegen die Verhältnisse bei den neuen Zwischen-
verstärkern. Zum Schluß wird nochmals auf die hohe Be-
deutung der Verminderung des Nebensprechens bei den Träger-
frequenzsystemen für oberirdische Leitungen hingewiesen und
erwähnt, daß zur Verringerung dieses Nebensprechens ver-
schiedene Kreuzungspläne zur Anwendung auf die vorhandenen
oberirdischen Linienarten entwickelt wurden und daß beim Bau
neuer Leitungen die Abstände der beiden Drähte einer Doppel-
leitung auf 20 cm herabgesetzt werden. Aus einem Bild, in dem
die mit der Type C betriebenen Linien eingezeichnet sind, kann
die große Ausdehnung und die weitgehende Anwendung der
Trägerfrequenztechnik in den V. S. Amerika entnommen
werden. DI.
X “
Be
IF
4. Januar 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 1
Über den Einphasen-Magnetmotor und seine Möglichkeiten,
mit mehreren synchronen Drehzahlen laufen zu können
Von Th. Buchhold, Darmstadt
Übersicht. Befindet sich ein drehbarer Anker aus
Eisen, der jedoch nicht vollkommen rund sein darf, in dem
Wechselfeld einer Magnetspule, so vermag er mit synchroner
Drehzahl zu laufen. Solche Magnetmotoren werden heute bei
Kleinstleistungen dort angewendet, wo Wert auf eine sehr
einfache Bauart gelegt wird, eine synchrone Drehzahl er-
wünscht und ein Anwurf von Hand möglich ist (z.B. als An-
triebsmotor für Synchronuhren). In vorliegendem Aufsatz
soll die Art des elektrischen Leistungsumsatzes solcher
Motoren geprüft werden. Dabei wird auf die Frage der Ober-
wellen und der notwendigen Blindleistung eingegangen. Es
soll ferner untersucht werden, unter welchen Bedingungen
ein solcher Magnetmotor die Fähigkeit besitzt, je nach An-
wurf mit verschiedenen synchronen Drehzahlen laufen zu
können.
Theorie des einphasig erregten Magnetmotors
a. Zwei- und mehrpoliger Aufbau
In Bild 1a und 1b ist im Auf- und Seitenriß ein
Magnetmotor gezeichnet. Der drehbar gelagerte Anker
Bild 1. Schematische
Darstellung eines
einphasig erregten
Magnetmotors mit
unrundem Eisen-
läufer.
ist nicht vollkommen rund, sondern sein Luftspalt ist
eine Funktion des Drehwinkels. Eine andere Art von
Magnetmotor zeigt Bild 2. Hier ist der Läufer gezahnt,
und die beiden Pole des
Rückschlusses besitzen
ebenfalls Zähne der glei-
chen Teilung. Motoren
dieser Art mit noch
wesentlich geringeren als
den gezeichneten Zahn-
teilungen kommen heute
zum Antrieb von Syn-
chronuhren viel zur An-
wendung.
»
b
SS
OCOC
CASS
b Wirkungsweise
des Magnetmotors.
Zar Betrachtung der
Wirkungsweise dieser
Motoren ist es vorteil- í
t, von der Konstruktion nach Bild 1 auszugehen.
Stellt man sich vor, daß der Anker in Bild 1 lang-
sam gedreht und daß für jede Winkelstellung a die
Induktivität der Spule bestimmt wird, so ergibt sich, daß
bei einer Umdrehung die Induktivität zweimal ein Maxi-
Far und zweimal ein Minimum besitzt, also, bezogen auf
en Winkel, doppelte Periodenzahl aufweist. Bild 3a zeigt,
wie die Induktivität in Abhängigkeit des Drehwinkels a
w. der Zeit aussehen kann. Man kann sich die In-
duktivität in die mittlere Induktivität L, und eine dar-
Bild 2. Magmetmotor mit
gezahntem Läufer.
DK 621.313.823.1.001.14
über gelagerte, die doppelte Frequenz besitzende perio-
dische Funktion f(2«a) zerlegt denken, so daß nach
Bild 3a gilt
L = La + f (20). (1)
Bild 3a. Induktivität des Motors Bild 1 in Abhängigkeit des Drehwinkels.
Bild 3b. Magnetischer Widerstand in Abhängigkeit des Drehwinkels.
Der Winkel a ist, wenn der Anker gleichmäßig mit der
Winkelgeschwindigkeit w gedreht wird,
a=wt. (2)
Wir wollen jedoch unsere Betrachtung noch verallgemei-
nerń und annehmen, daß die Winkelgeschwindigkeit
unseres Läufers nur
u)
ur (3)
sei; dabei sei k eine beliebige ganze Zahl. Es gilt dann
w t
a=, (4)
und für L
L= Lo + f (E). 6)
Der verkettete Kraftlinienfluß in Vs (® ist mittlerer
Spulenfluß mal Windungszahl) ergibt sich, falls man
unter ? den Strom in A versteht, zu
ln) m
Ist die unserer Spule aufgedrückte Spannung sinusförmig,
dann muß der Fluß ebenfalls sinusförmig verlaufen und
der Spannung um 90° nacheilen (ohmscher Widerstand
vernachlässigt). Schreiben wir den Fluß
D = Omsinowt, (7)
so gilt die Beziehung
Pmsinwt=i [zo +f Ei s (8)
oder umgeschrieben
. . 1
t = Ọm sin w t — — -_— -
2 A We (9)
Lo + f —
Die Funktion
1
8 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 1
4. Januar 1940
zeigt Bild 3b. Sie läßt sich aus Bild 3a stets ausrechnen,
und man kann für sie schreiben
1 2wt
ae an
Lots R)
Es gilt dann für Gl. (9)
i = Dm sino t [As + P (#2). (12)
Man kann die in der eckigen Klammer stehende Funktion
als einen magnetischen Widerstand auffassen, da der
Fluß multipliziert mit diesem Widerstand den notwen-
digen magnetisierenden Strom ergibt. Das periodische
Glied F(**
Harmonischen zerlegt denken, so daß gilt
2wt
) kann man sich in eine Reihe von höheren
i = Pm sin w t | Ao + A; sin (
2wt s 2ot
p Hr) +. +4, sin à» SETAESISE
| (13)
Hiervon sei zunächst nur die »-te Harmonische betrachtet,
wobei » auch 1 sein kann. Der durch die »-te Harmonische
bedingte Strom i, hat dann folgende Größe:
A, sin (2
; i, = Öm sin o t A, sin (» a +4,). ‚(14)
Beachtet man die mathematische Beziehung
sin a sin f = Tost == p) > ee P) ; (15
dann ergibt sich
Š Dm A, 2 v f
t, = 2 fest (N) ette}
— cos | ( + 1) wiy r.) ] | (16)
Wenn der Magnetmotor Arbeit leisten soll, so muß der
aufgenommene Strom unbedingt eine erste Harmonische
enthalten; also müßten in Gl. (16) die vor œw t stehenden
Klammern gleich 1 sein. Beim zweiten Glied der Gleichung
ist dies nicht möglich, jedoch beim ersten Glied, falls
hier gilt
2y
j
k —1=1 „ =loder»=k. (17)
Es ergibt sich für den Strom, falls »k =1 ist,
A Pm Ar [cos (o t + qg,)— cos Bot +gr,)]. (18)
á 2
Der Strom i, besteht also aus einem Strom von der ersten
und einem gleichgroßen Strom von der dritten Harmo-
nischen. Nur die erste Harmonische vermag Leistung
zu übertragen.
c. Oberwelleneinfluß und Leistungs-
aufnahme
Es ist erwünscht, daß die Grundharmonische mög-
lichst ein Wirkstrom sein soll, das bedeutet, daß dieser
gleiche Phasenlage wie die aufgedrückte Spannung be-
sitzen muß. Die Spannung eilt dem Fluß ®„sinwot um
90° vor, kann also geschrieben werden
u == Um sin (%9 t 90) = Uin coswt. (19)
Wenn der Strom der ersten Harmonischen i,, gleiche
Phasenlage mit der Spannung haben soll, so bedeutet
dies, daß
q, = 0 ] st, (20)
p
so daß folgt
3 Om A
i = o
j — äuft also mit
tzt man in Gl. (16) k=1 (der Motor läu 2
a U/min), und nimmt man an, daß die ‚Kurve für
den magnetischen Widerstand nach Bild 3b höhere Har-
T cos w t = I,, cosmt, (21)
monische beliebiger Ordnung enthält, so kann man diese
berücksichtigen, indem man in Gl. (16) für » die Werte
1, 2, 3 ... usw. einsetzt. Für die beiden Stromkompo-
nenten nach Gl. (16) ergeben sich dann folgende Ord-
nungszahlen der höheren Harmonischen:
` erste Komponente | zweite Komponente
v 2p — I1 2v +1
|
l l | 3
2 3 5
e 3 | 5 7
4 7 9
|
Man erkennt also, daß ein Magnetmotor, abgesehen
von der Grundharmonischen, eine ganze Reihe von höheren
Harmonischen ungerader Ordnung aufnimmt. Macht man
die Annahme, daß die Kurve nach Bild 3b einen genau
sinusförmig schwankenden Verlauf hat, so daß also v=1
ist und die höheren » verschwinden, so heißt dies, daß
außer der ersten Harmonischen noch eine dritte Har-
monische fließt, die nach Gl. (18) genau gleiche Größe
hat wie die erste Harmonische. Ein Magnetmotor muß
also stets, wenn er Arbeit leistet, mindestens eine dritte
Harmonische aufnehmen. Wir müssen noch in Gl. (13)
in der eckigen Klammer das Glied A, betrachten. Die
hierdurch bewirkte Stromkomponente ergibt sich zu
ip, -= Ao Pm sin o t = Ia sinwt. (22)
Diese Stromkomponente ist, da sie der Spannung U„ cos w t
um 90° nacheilt, ein reiner Blindstrom. Unter Benutzung
der Gl. (21) ergibt sich für das Verhältnis Wirkstrom zu
Blindstrom bzw. Wirkleistung zur Blindleistung folgender
Wert:
Dm Av
Ile _Nw _ 2 __1Ar 2)
Ib, No, Øm Ao 2 A, l
Da stets
A, < Ao
ist, wird also die Wirkleistung stets klein im Vergleich
zur Blindleistung sein. Nimmt man in Bild 3b an, daß
die der Größe A, überlagerte Schwankung sinusförmig
ist, so kann im äußersten Fall das Minimum dieser Kurve
bis auf den Wert Null gelangen (in dieser Stellung müßte
der magnetische Widerstand Null, also auch der Luftspalt
Null sein), so daß
A, = Ao (24)
wird. Hieraus ergibt sich dann, daß im günstigsten Falle
Iw au No ee 1 (25)
Ia Neb 2
ist. Ein Magnetankermotor wird sich also stets hinsicht-
lich der Blindleistung ungünstig verhalten, weil das Ver-
hältnis Wirkleistung zu Blindleistung im günstigsten
Falle den Wert 0,5 erreichen kann. Hierbei sind sämt-
liche Verluste im Magnetmotor gleich Null gesetzt.
d. Mögliche Drehzahlen des Magnet-
motors
Besitzt die Kurve nach Bild 3b eine r-te Harmonische,
so ist nach Gl. (16) eine Wirkleistungsübertragung eben-
falls möglich, falls k=» ist; in diesem Falle wird der
Motor sich nur 1/» so rasch drehen, als der Grund-
frequenz entspricht. Ein Magnetmotor besitzt also die
Fähigkeit, je nach Anwurf mit so viel synchronen Dreh-
zahlen laufen zu können, als die Kurve des magnetischen
Widerstandes (Bild 3b) höhere Harmonische besitzt.
Praktisch können jedoch die meisten dieser Möglichkeiten
wegen der vorhandenen Reibungsmomente nicht verwirk-
licht werden, wenn die höheren Harmonischen in der
Kurve des magnetischen Widerstandes klein sind, denn
der Wirkstrom ist gemäß Gl]. (21) direkt proportional der
höheren Harmonischen 4,.
- — n- M
x en Der es
u i Pa Er r
rn eo peet:
So o tg er
| = — =- m -
-p Á e —— e m -e -~ E-
= m ——ĖŮĖŮŮ——————
4. Januar 1940
In Formel (21) war der Wirkstrom i,, berechnet.
Da bei gegebenem Motor die Größe A, festliegt und
gleiches für 9, gilt, falls die Spannung gegeben ist, ist
der Wirkstrom t,, “eindeutig bestimmt. Größer kann der
Wirkstrom und damit auch die Wirkleistung nicht
werden. Sollte die abgenommene Leistung größer wer-
den, so müßte der Motor außer Tritt fallen. Ist die ab-
genommene Leistung kleiner, so geschieht folgendes:
Ursprünglich enthält die erste Harmonische in Gl. (18)
noch den Phasenverschiebungswinkel p,, der in Gl. (21),
um reinen Wirkstrom zu bekommen, Null gesetzt war.
Läßt man den Winkel p, bestehen, dann ergibt sich für
den Strom der ersten Harmonischen
i, = cos (v»t+F,) = Iv, cos(»t+g,; (26a)
Øm A
dabei ist I,, = =o Z (26 b)
Man erkennt durch Vergleich mit der Gl. (19), daß der
Strom diesmal um den Winkel ¢, der Spannung voreilt.
In einem solchen Fall kann man sich den Strom zerlegt
denken in einen Wirkstrom von der Größe
1 )
Iw = Iv, cos y 7 (27)
und in einen Blindstrom von der Größe
d Ip = Ir, Sin q. (28)
Der Winkel 9,, der in der Gleichung vorkommt, ist als
rein elektrischer Winkel aufzufassen. Untersucht: man die
v-te Harmonische, so ist der tatsächliche räumliche Winkel
kleiner, und zwar
a = Fr
” 2v’ (29)
Die abgegeb - 2 i
a gebene Wirkleistung ist also (Verluste Null
den maxımalen W
der Gl. (21) find
COSr
Aus Gl (23) i iR =
ergibt sich
durch Verallgemeinerung
NoN 1A,
Be . b, 2 A T» 32
er Benutzung von G] (22) =
y N N, x . oDm
leistun den Ww on folgt, daß di i
e gröoßtm;
, tmögliche Wirk-
Nicht übe Br 3
abgenomm reiten kan i
i Bei nn Leistung. © u i
l . in 6
Strom tima] mögen m enen poertritt À eintreten
d um d e is “istun ae.
ien umli elektris hen sert sich &, kleiner =
und 2, "ch ei nke] 2 Ki sr 5 der
ar à; it N ER
und (28) Ist dies 2liche Blindleit diesen a
enutzun. u Tzeug, fällen
IN... Un ng der Gleich BUng st
Die z m ”, “ichu (GeL
Klein. aMth]}i 2 ig E D 2
s ni mA
und erg bt ung a si
E t sich el he Zuzufi: ar, (35)
oder a ~AN, U ii
N bmo “Find
d Im j k j
mOn A, mn Os; ®»
3 , : m A,
— u 4 Si
N f sin n s q
o "| 3z- N
b, 1 — A,
2 A, Sin
n A, 7 „) .
(£6)
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 1 9
Es sei noch gezeigt, daß der Winkel ọ¢, nicht negativ
werden kann. Wird eine bestimmte Leistung abgenommen,
so muß diese gleich der zugeführten Leistung nach
GI. (30) sein. Die zugeführte Leistung kann sowohl bei
+, als auch bei — p, zustande kommen. Betrachtet
man den Fall, daß 9, positiv ist, und nimmt die ab-
genommene Leistung um einen kleinen Betrag zu, dann
bleibt der Läufer etwas zurück, œ, wird kleiner, und die
zugeführte Leistung steigt. Der Zustand ist also stabil.
Ist dagegen p, negativ und nimmt jetzt die abgenommene
Leistung etwas zu, so bleibt ebenfalls der Läufer etwas
zurück, — p, wird aber diesmal größer, die zugeführte
Leistung also kleiner, d.h. der Zustand ist unstabil und
der Läufer fällt außer Tritt. |
e. Nutzmoment des Magnetmotors
Um das im Mittel je Umdrehung abgegebene Dreh-
moment zu erhalten, geht man von der Beziehung aus,
dl
da |£
Drehwinkely, Abhängigkeit des
(37)
10 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 1
4. Januar 1940
Benutzt man die Werte von Drehmoment und Drehwinkel,
dann gilt folgendes:
7 in Ws. (40)
Die Größe dL/da kann aus Bild 3a durch Differenzieren
ermittelt und der Strom kann nach Gl. (9) bestimmt wer-
den, so daß also die Berechnung des in einem gegebenen
Zeitpunkt vorhandenen Momentes durchführbar ist.
Um einen leicht zu gewinnenden Einblick zu erhalten,
sei angenommen, daß die Induktivität L gemäß Bild 4a
sinusförmig schwanke und folgenden Wert habe:
L = Lo + A Lsin2wt = Li+ 4Lsin2a. (41)
Zur Vereinfachung seien die höheren Harmonischen klein
gegenüber der Grundharmonischen (Wirkstrom + Blind-
strom), so daß, falls wir ? nach Bild 4b wählen,
wird und sich dann aus Gl. (40) folgende Beziehung -
ergibt:
M = A L cos 2 a Im? cos? u
= : A L Im? cos 2a (1 + cos 2a) in Ws
= 5,1 4 L Im? cos 2a (1 + cos 2a) inkgem. (43)
In Bild 4a ist der Differentialquotient dL/da eingezeich-
net und in Bild 4b die Strom- und Stromquadratkurve.
Das tatsächlich vorhandene Drehmoment in Abhängigkeit
der Zeit bzw. des Drehwinkels zeigt Bild 4 c.
DA æ
Bild 5. Magnetischer Widerstand in Abhängigkeit des Drehwinkels.
Könnte eine magnetische Widerstandskurve nach
Bild 5 erzielt werden, bei der sich die einzelnen Har-
monischen verhalten wie
17278247,
so würden, falls man den Motor jetzt mit Drehzahlen
laufen läßt, die sich auch verhalten wie
1:2:8322,555
nach Gl. (38) bei den verschiedenen Drehzahlen gleiche
maximale Drehmomente herauskommen. Analysiert man
die Sägekurve nach Bild 5, so findet man tatsächlich, daß
LARI
e%
Bild 6. Magnetmotor,
der mit verschiedenen
synchronen Drehzahlen
laufen kann.
ARY
OT
KAT U)
KS RER SER
‚0020069006
»
D) +
50 ®
P,
die einzelnen Harmonischen sich wie 1 :2:3:4:5 ver-
halten. Bild 6 zeigt, wie eine solche Kurve näherungs-
weise verwirklicht werden kann.
f, Aufgenommene Stromkurve
| Es sei noch geprüft, welche höheren Harmonischen
auftreten, wenn man z.B. k= 4 setzt, d.h. den Läufer
nur mit % der vollen Drehzahl laufen läßt. Unter Be-
nutzung der Gl. (16) bekommt man für die beiden Strom-
glieder folgende Frequenzen:
| erste Komponente zweite Komponente
2y 2y
v 47! 4 t1
| 2 6
z = 4
0 8
Sn — = 9
2 l 0 17?
2 10
3 4 4
4 12 f
; 6 14
4 4
8 16
6 >: gad
Man erkennt, daß sogar Frequenzen niedriger als 1 mög-
lich sind, und daß sich unter den übrigen Frequenzen
solche befinden, die überhaupt nicht mehr ganzzahlig
sind. Der Magnetmotor nimmt also ein ganz sonderbares
Stromgemisch auf, und in einem Oszillographen würde
man kein ruhiges Bild der Kurve erhalten können.
g. Mehrpolige Magnetmotoren
Untersucht sei jetzt der Magnetmotor nach Bild 2.
Er hat sechs Zähne, so daß je Umdrehung sechs Fluß-
schwankungen, also dreimal soviel wie bei Bild 1, auf-
treten. Die niederste höhere Harmonische ist also hier
v = 3, so daß der Motor mit der Drehzahl 3000/3 laufen .
kann. Falls in der Flußkurve noch höhere Harmonische
enthalten sind, kann der Motor theoretisch mit noch
kleineren Drehzahlen laufen. Als stabile Drehzahl kommt
im allgemeinen, falls man nicht besondere Maßnahmen
anwendet, stets 3000 durch die halbe Zähnezahl 2/2 geteilt
in Betracht; also
_ 3000 _ 3000 _ 6000- (44)
Y z Z
3
Macht man die Zähnezahl groß, also » klein, so kann man
den Magnetmotor leicht von Hand anwerfen. Um eine
gute Ausnutzung des Motors zu erhalten, muß man die
Flußschwankungen beim Zahnwechsel möglichst groß
machen, damit die maßgebende Größe A, auch groß wird.
Zusammenfassung
In vorliegendem Aufsatz wird gezeigt, daß ein
Magnetmotor mit verschiedenen synchronen Drehzahlen
laufen kann. Die bei diesen Drehzahlen möglichen Lei-
stungen lassen sich berechnen und hängen von der Aus-
bildung der höheren Harmonischen in der magnetischen
Widerstandskurve ab. Wird bei einer bestimmten syn-
chronen Drehzahl die abgenommene Leistung größer als
die maximal mögliche, so fällt der Magnetmotor außer
Tritt. Ist die Leistung kleiner als die größtmögliche, so
äußert sich dies in einer Voreilung des Läufers und in
einer etwas absinkenden Blindstromaufnahme. Ein Magnet-
ankermotor nimmt stets höhere Harmonische auf. Nimmt
man an, daß die Schwankungen des magnetischen Wider-
standes sinusförmig verlaufen, so ist bei voller Leistungs-
entnahme außer der ersten Wirkharmonischen noch eine
dritte Harmonische von gleicher Größe vorhanden. Die
Blindleistung eines Magnetankermotors_ ist beachtlich,
und es wird gezeigt, daß im günstigsten Falle das Ver-
hältnis Wirkleistung zu Blindleistung nur den Wert 1/2
erreichen kann, wobei die Verluste vernachlässigt sind.
eo Na
11
1940 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 1
M 4. Januar
p l
ron:
liger Ströme mittels Gleichrichtergeräten
Beitrag zur Messung mehrwelliger
DE, Darmstadt
Von W. Grunert VDE und E. Hueter VDE, ers
: a ichung der
.- hlag, ist. Die Abwei k-
ichrichterinstru- weile herrührenden Ausschl tsächlichen Effe
Gleichrichterinstru we i 3 erenüber dem tatsä HE
Übersicht!\. Das Mer Kurven wird insbesondere E E Kurve kann dabei positiv oder
menten bei der De die auftretenden Rage tivwert der 2 =
Ba ea Verhältnis zueinander stehen. Ein ee Einer
in einem ; R ; ` :
eaktische Anwendung wird besprochen ischen (Bild 1b) liegt ‚Je nach ihrer : osi-
p 2 dliniger MISCH dwelle zwischen Null und einem p
| lee a wöhnlich in ... z a mit zunehmender Ordnungszahl ur:
se ichrichters werden gewö : tiven Größtwert, de ähert quadratisch mi
Kennlinie des Bu icht, zeigen aber bei b lle kleiner wird und angenä a kann
Effektivwerten bei Sinusform geeicht, den Effektiv- Oberwe hältnis wächst. Dieser ‚Einfluß ka
r . Kurvenverzerrung den dem Amplitudenverhä ae: lisnicht. bie. Zur
verhältnismäßig geringer ichti Dabei haben die hlag auch günstigstenfalls n ;
: . tig an. abe aber den Ausse ag h ltieren-
wert bekanntlich nicht mehr ric bvarchenden i ächlichen Effektivwertes der resu
- POA der Meßwelle abwei Anzeige des tatsächlichen . über
Ne bezüglich der Frequenz von i Einfluß auf öhen; der Fehler der Anzeige gegen
nik Wellen der verzerrten Surve on = Ben unter- den Kurve a t bleibt also stets negativ.
ați; i ige, wobei zweckmäßig folgenderma dem wahren Effektivwer RR b h-
> | a c) Eine Welle, deren Frequenz in einem ruc
in | Ba nee zahligen Verhältnis zur Meßfrequenz steht a ?
wirkt sich wiederum anders auf die Anzeige aus. InBi d
ist die durch eine solche Welle — sie sei kurz PA
| welle genannt — verursachte Ausschlagänderung in 2
yo | hängigkeit vom Amplitudenverhältnis dargestellt, wobei
nn | Nur vorausgesetzt werden muß, daß die Fremdwelle keine
o zusätzlichen Nulldurchgänge der l resultierenden Kurve
hie hervorruft. (Diese Erscheinung wird vermieden, solange
ufe | das Amplitudenverhältnis kleiner als der Kehrwert des
ja! Frequenzverhältnisses ist.) Die Kurve deckt sich bis zu
nat | einem Amplitudenverhältnis von etwa 0,5 weitgehend mit
a | der einfachen Näherungsgleichung
el > 100 in %s
M deren Verlauf ebenfalls eingezeichnet ist Zum Ver leich
ann aus d Bild i 5
durch 4 em Bi erner die Ausschlagänderun
u vrea die Fremdwelle bei einem Unmittelbar effektive
| Werte zeigenden Gerät entnommen werden, wofür b
ne] kanntlich die Beziehung gilt nr er
ers |
win. |
} elr
ahler |
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tung: bee; agerad leren« E f] on de In Ab enz Die dwelle
re Zahl; uR pb N
h eir sn er O ußt d li et ed mög]; h
| träg berw l en Au ge a Tgegeh Che
et = "Wischen 1° Zegenübe lag je nach o ONiscn e “enäh »Mitt
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K der Srungwein Phasen. wenn tA: max = l6 aq n in o
rt 12 Wer eu au Q i mit m , Dax die ’
| > An Q da ern T 10 . e- de ogliche A auf A
ti ea ältı m dis, dwe] bweichun Mittleren rn.
Er Obr itnge, ar A enktion’ Ptogen S Und mie?“ Einflup y
~ Wel] ej a rd; > Ah 4 tion, b - en uf n die zogen
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der! Area t mn 7 uf BT Oberyen Meg. ei n und die Altnisge Ird, “PWähnte zahl
st u rschen._ \ Von de Gr ung Schieg Periodigcn Cmdwejp sen Vor, y erio.
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nq Gerą nng estst l Uinga
tin, AE der, elba, €
ch, tech leng, Sina
12 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 1
wie es für die 7. und die noch höheren Harmonischen
einer periodischen Funktion als Meßwelle erst recht zu-
trifft.
Wenn außer der Meßwelle zwei Fremdwellen mit
bruchzahligem Frequenzverhältnis vorhanden sind, dann
müssen folgende Fälle unterschieden werden:
1. Die drei Frequenzen erfüllen die Bedingung
wto
a — p wm,
wobei p eine beliebige ganze Zahl, »,, die Kreisfrequenz
der Meßwelle, w, und w, die Kreisfrequenzen der Fremd-
wellen sind. In diesem Fall ist der größtmögliche Ein-
fluß der Fremdwellen auf die Anzeige angenähert
2
Emax ~ =) on -100 in %.
(a, und a, sind die Amplitudenverhältnisse der Fremd-
wellen zur Meßwelle).
2. In allen anderen Fällen schwankt der Fremdwellen-
einfluß in verhältnismäßig engen Grenzen mehr oder
weniger um den mittleren ‚Wert
9 9
a” + a3
pap 4 “7 -100 in %.
Bei mehr als zwei Fremdwellen ist der Einfluß un-
günstigstenfalls etwa
(a, +%,+a,+ ....) re
nax ae -—— -100in %.
€
Die vorstehenden Ergebnisse können bei nur einer
Fremdwelle verhältnismäßig einfach rechnerisch ermittelt
werden, ausgehend von der Gleichung für die resul-
tierende Kurve
y =sinmwt + asin (nwt+ y),
wobei w die Kreisfrequenz einer periodischen Funktion ist,
für die die Meßwelle eine höhere Harmonische mit der
Ordnungszahl m und die Fremdwelle eine beliebige andere
Harmonische (einschließlich Grundwelle) mit der Ord-
nungszahl n ist, und y die Phasenverschiebung zwischen
Fremdwelle und Meßwelle angibt. Zuerst werden die Null-
durchgänge der resultierenden Kurve w to ot, tz...
w tm mit Hilfe des Newtonschen Näherungsverfahrens er-
mittelt, und dann die durch diese Nulldurchgänge ab-
geteilten Flächen der Meßwelle und der Fremdwelle über
einer Halbperiode der Grundwelle der vorerwähnten
periodischen Funktion entsprechend der Gleichrichterwir-
kung zusammengesetzt:
wti wt,
F „= finmetdt Fi = fasin (not + y') dt
w lo uf,
wla uf,
F, = [sinmotdt F = [asinn»t- y)dt
n,
wt, 7 : w,
win W fin
Fu, = fsinmotdt Fn = [asin(nwt+ y)dt
fmni wlunı
> Fm = Fiy = u Fi ° Fu,
Fn: Fp Fp HE, -o Fa.
Ist keine Fremdwelle vorhanden, dann wird
1
Eu 2.
[077
Somit ist der Fremdwelleneinfluß
P(E Fm +F) 2
z 9 . 100 in °,.
Der Vergleich der so errechneten Ergebnisse mit dem
Experiment zeigte praktisch vollkommene vberein-
stimmung.
4. Januar 1940
Da bei mehreren Fremdwellen die Rechnung unter
Berücksichtigung der möglichen Phasenlagen der Wellen
untereinander einen zu großen Aufwand erfordert, wur-
den in diesen Fällen nur experimentelle Nachprüfungen
vorgenommen. Der Versuch erbrachte schließlich noch
den Nachweis, daß die Abweichungen der wirklichen
Gleichrichterkennlinie von der idealen die dargelegten
Verhältnisse praktisch nicht ändern.
4 81 Q8 0I Q 05 Q6 07? 8 BY x
Amplitudenverhältnis
Bild 2. Fremdwelleneinfluß bei bruchzahligem Frequenzverhältuix.
Vorstehendes hat u. a. Bedeutung für die harmonische
Analyse technischer Frequenzen, bei der vielfach die zu
messende Oberwelle mit Hilfe eines oder mehrerer Reso-
nanzkreise ausgesiebt wird. Dabei werden üblicherweise
Effektivwertgeräte wie z.B. Thermoumformer mit an-
geschlossenem Drehspulinstrument verwendet. Die trotz
der Resonanzwirkung noch durchkommenden Fremdwellen-
ströme beeinflussen dann die Anzeige wegen der quadra-
tischen Mittelwertbildung nur verhältnismäßig wenig.
Wird an Stelle des Effektivwertgerätes ein Gleichrichter-
instrument zur Anzeige verwendet, so gewinnt man neben
dessen bekannten Vorzügen, wie geringer Verbrauch,
Überlastbarkeit, nahezu lineare Skala usw. den Vorteil
eines noch kleineren Fremdwelleneinflusses (vgl. Bild 2);
denn die Grundwelle und die der Meßwelle benachbarten
Oberwellen, die hauptsächlich den Fremdwellenfehler ver-
ursachen, erfüllen die Bedingungen für geringsten Ein-
fluß, da in jedem Falle
1. ein bruchzahliges Frequenzverhältnis zur Meßwelle
besteht und
2. das Amplitudenverhältnis infolge der Siebung prak-
tisch für den ganzen Bereich der Oberwellenmessung
kleiner als der Kehrwert des Frequenzverhält-
nisses ist,
Das Gleichrichterinstrument kann daher mit Vorteil
bei der harmonischen Analyse technischer Frequenzen
verwendet werden.
Zusammenfassung
Bei der Messung verzerrter Kurven mittels Gleich-
richterinstruments ist der Einfluß der verzerrenden Wellen
in manchen Fällen unerwartet klein, ganz besonders aber
dann sehr klein, wenn die Frequenzen der „Fremdwellen“
in einem bruchzahligen Verhältnis zur Frequenz der
„Meßwelle“ stehen. Hieraus ergibt sich eine vorteilhafte
Verwendungsmöglichkeit des Gleichrichtergerätes für die
harmonische Analyse technischer Frequenzen.
,
BEE:
‚m
—
nrrer
EB!
mens ~
J E a aae
ll:
lub
nisch |
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Ress-
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wenig.
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rauch. |
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ild 21;
barter |
river
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L;welle
pras |
essuni
erhält.
Vortei
uenzer.
(Gleic?
Welle
rs aber
wellen
nz de
ilhafte
für die
4. Januar 1940 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 1 13
TE SE se En nl nn lies ee ern
RUNDSCHAU
Elektrizitätswerke und Kraftübertragung
DK 551.594.22 : 621.315(7)
Gewittererfahrungen aus amerikanischen Frei-
leitungsnetzen für 110 bis 165 kV. [Nach Electr.
Engng. 58 (1939) Trans. Sect. S. 294; 13 S., 19 B.]
Auf der Wintertagung des Amer. Inst. of Electr. Engrs.
(A.I.E.E.) im Januar 1939 ist vom Unterausschuß für
Gewitter und Isolatoren des A.I.E.E.-Ausschusses für Kraft-
übertragung und -verteilung ein Bericht erstattet worden über
das Ergebnis einer Rundfrage an 35 Elektrizitäts-Versorgungs-
Unternehmungen in Amerika und Kanada über Gewitter-
erfahrungen im Freileitungsbetrieb während der letzten zehn
Jahre. Antworten sind von 24 Elektrizitätswerken eingegangen
über Erfahrungen an insgesamt 11400 km Freileitungen
(davon 9000 km auf Eisenmasten und 2400 km auf Holzmasten;
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nter] En nsi ca I un D dq |
aO ( { BR
lap; ~e
kaa thin Sind Sere n
S
Er ‘in
welcher Höhe die Erdseile über den Leiterseilen verlegt werden
sollen. Aber auch hier wird darauf verwiesen, daß andere
Umstände die Ergebnisse mehr beeinflussen, so daß aus dieser .
statistischen Zusammenstellung nichts über die richtige Lage
der Erdseile zu den Leiterseilen zu entnehmen ist. Wenn die
Zahl der Leitungsauslösungen klein bleiben soll, wird empfohlen,
die Ausbreitungswiderstände der Masten nicht größer als 10 Q
zu wăhlen. Es sind aber auch Betriebsunterbrechungen bei
geringeren Mastausbreitungswiderständen vorgekommen. Be-
merkenswert ist die Feststellung, daß eine Überisolation der
Leitungen über das gewöhnliche Maß hinaus keinen großen
Einfluß auf ihre Sicherheit gegenüber Betriebsunterbrechungen
bei Gewitter hat. Die Höhe der Leitungen über Erde ist eben-
falls von geringem Einfluß auf die Gewittersicherheit bzw.
dieser Einfluß wird von anderen Umständen verdeckt. Licht-
bogenschutz an den Ketten verringert die Zahl der Betriebs-
unterbrechungen. Schutzhörner an der Seilseite der Isolator-
stellen allein genügen nicht. Als Maßnahmen zur Verbesserung
der Gewittersicherheit von Leitungen werden empfohlen:
Erdungsverbesserung, selbstlöschende Schutzfunkenstrecken an
den Isolatorenketten, Schnellwiedereinschaltung der Leitungs-
schalter.
prache ist von Waldorf mit Recht zum Aus-
‚ daß es sehr schwierig ist, aus einer
n sie noch so aus-
kten vornimmt. Wirklich
n ur nach der e;
ziehen. E l Je es einzeln i h er en-
stäbchen. ae hierzu sınd z.B, es tzeinschlagfalle,
durchgeführt a ın Amerika im a mit Stahl-
en.) G iche Umfange
Verhalte K 6
n » 21.315,62 ! .
p untersuchun g ManungsiNo] a 621.396.823
Y.a (1939) S 859: a [Sach Ch I \unoren bei Rund
859; 31 ‚Miller jr, p E
Verfass 72 S., 9 JT., Electr, \y
Scheinungen sser beschrei k B.) tr. Wid.,
ängefo hs a
Störun on bei q Um ngsiso] ‚ erkenswerte E
en > ndfunken , Vnd
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Olato en, daß di O ectrical p
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14 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 1
beide Erscheinungen in ihrer Intensität vollständig unabhängig
voneinander sind, deckt sich mit anderen Beobachtungen. Der
Verfasser beschreibt zwei an verschiedenen Stellen eines
Hängeisolators auftretende Koronaerscheinungen, die nach-
einander bei ansteigender Betriebsspannung sichtbar werden.
Die entsprechenden Störspannungen liegen jedoch mindestens
um eine Größenordnung auseinander. Cd. `
DK 621.316.351
Neuartige Abstützung von BSammelschienen in einer
Hochspannungsschaltanlage mit besonders hohen
Anforderungen. [Nach R. Pink, AEG-Mitt. (1939) S. 253;
4 S., 10 B.J
Die Errichtung einer Schaltanlage, Drehstrom 6 kV für ein
Ofenhaus mit 2 neuen Karbidöfen von je 25/28 MVA Leistungs-
aufnahme, bei einer Entfernung von rd. 50 m der Kraftwerks-
Schaltanlage bis Mitte Ofenhaus, erforderte zum Anschluß an
das im Kraftwerk vorhandene Dreifach-Sammelschienen-
system eine neue Lösung, da 6000 A je Schienensystem, bei
einem Kurzschlußstrom von 40000 A und einem Stoßkurz-
schlußstrom von 200000 A, übertragen werden mußten. Die
Lösung wurde so gewählt, daß mit Rücksicht auf die hohe
Stromstärke und die hohen mechanischen Beanspruchungen,
der Stützpunktabstand wegen der Felderteilung 2,3 m und die
bei Kurzschluß auftretende Kraft zwischen 2 benachbarten
Leitungen 2750 kg betrug; als Stromschienen werden 2 Doppel-
U-Profile, welche durch besondere Laschen zu einer Schiene
verbunden sind, verwendet. Als Werkstoff wurde Polital
gewählt und dank seiner Eigenschaften konnten Schraubver-
bindungen fast ganz vermieden und an Stelle dessen Hammer-
schweißung verwendet werden, so daß geschweißte Strecken
von mehr als 25 m erreicht werden konnten. Dehnungsbänder
wurden bei Biegungen und zum Ausgleich der Erwärmung ein-
gebaut. Die Abstützung der Schienen wurde in 15 mm starken
Wänden aus Hartpapier, durch Einlegen von Gleitschienen aus
Porzellan mit Buna-Einlagen, zur Dämpfung der auftretenden
Stöße vorgenommen. Lb.
Geräte und Stromrichter
DK 621.314.63.012
Trockengleichrichter mit steiler Kennlinie. [Nach
M. H. E. Giroz, Bull. Soc. frang. Electr. 9 (1939) S. 257;
24 S., 19 B.]
Unter Berücksichtigung der Spannungsabfall-Kennlinie
der Gleichrichterelemente werden Schaltungen mit reiner
Wechselstromdrossel und mit gleichstromvormagnetisierten
Drosseln untersucht und Angaben zur Berechnung gleichstrom-
vormagnetisierter Drosseln gemacht. Die Berechnung stützt
sich auf die versuchsmäßig ermittelten Kurvenscharen für die
Permeabilität in Abhängigkeit von der Gleichstromdurchflutung
bei verschiedenen Wechselstromdurchflutungen bzw. für die
Wechselspannungen in Abhängigkeit vom Gleichstrom bei ver-
schiedenen Wechselströmen. Erwünscht ist eine Kennlinie, bei
der die Leerlaufspannung nicht oder nicht wesentlich größer ist
als die Arbeitsspannung. Eine Reihendrossel wird von der
Gleichspannung vormagnetisiert und eıne dieser nachgeschaltete,
dem Glecichrichtertransformator parallel geschaltete Drossel
vom Gleichstrom vormagnetisiert. Im Kurzschlußfall ist die
Vormagnetisicrung der Reihendrossel Null, sie besitzt also einen
großen Widerstand. Die Paralleldrossel wird durch den Kurz-
schlußstrom voll erregt und besitzt einen kleinen Widerstand.
Die Netzspannung teilt sich auf die beiden Drosseln daher so auf,
daß an der Paralleldrossel und damit auch am Gleichrichter-
transformator nur eine kleine Restspannung verbleibt und so-
mit nur ein kleiner Kurzschlußstrom auftreten kann. Im Leer-
lauf entsprechen die Verhältniss nicht dem Ideal, da an der
voll erregten Reihendrossel die Stromaufnahme der nicht er-
regten Paralleldrossel nur einen verhältnismäßig kleinen Abfall
verursachen kann.
In einer weiteren in der Quelle angegebenen Schaltung wird
die Reihendrossel nicht vormagnetisiert, die Paralleldrossel aber
gegensinnig von Strom und Spannung in der Weise, daß sich
die Erregungen etwas unterhalb des Nennstromes aufheben. Bei
kleineren Strömen überwiegt die Spannungsvormagnetisierung,
bei größeren die Stromvormagnetisierung. Man erhält daher
etwas unterhalb des Nennstromes ein Maximum der Gleich-
spannung und lediglich infolge der Spannungsabfall-K ennlinie
der Gleichrichterelemente gegen Leerlauf einen geringen Wieder-
anstieg der Spannung auf etwa denselben Wert. O. Wr.
4. Januar 1940
Meßgeräte und Meßverfahren
DK 621.317.785
Prüfungen und Beglaubigungen. — Die Physi-
kalisch-Technische Reichsanstalt erläßt folgende
Bekanntmachung!)
Auf Grund des $ 10 des Gesetzes, betreffend die elektrischen
Maßeinheiten, vom l. Juni 1898 (Reichsgesetzbl. S. 905)
werden den Systemen (507 ca‘ E E a und fr
folgende Elektrizitätszählerformen als Zusatz eingereiht:
I. Zusatz zu System 1507 die Formen W3k, W3kr, W3kT
und W3krT, Induktionszähler für einphasigen Wechsel-
strom,
II. Zusatz zu System 50) die Form W3k4Sr, Induktions-
zähler für einphasigen Wechselstrom,
III. Zusatz zu den Systemen T bzw. 7 bzw. y die
Formen W6koT und W6korT bzw. DD6T und DD6rT
bzw. DV6T und DV6rT, Induktionszähler für ein- bzw.
mehrphasigen Wechselstrom,
IV. Zusatz zu den Systemen Ira) bzw. u‘ die Formen
DD2T bzw. DV2T, Induktionszähler für mehrphasigen
Wechselstrom,
sämtlich hergestelltvonder Deutschen Zähler-Gesellschaft
in Hamburg.
Berlin-Charlottenburg, den 30. Oktober 1939.
DK 621.317.785
Dic Physikalisch-Technische Reichsanstalt erläßt folgende
Bekanntmachung?)
Auf Grund des $ 10 des Gesetzes, betreffend die elektrischen
Maßeinheiten, vom 1. Juni 1898 (Reichsgesetzbl. S. 905) sind
die folgenden Hlektrizitätszählerformen zur Beglaubigung durch
die Elektrischen Prüfämter im Deutschen Reich zugelassen und
ist ihnen das beigesetzte Systemzeichen zuerteilt worden:
System a) die Formen AB2* und AB2a*, Induktions-
zähler für einphasigen Wechselstrom, hergestellt von der
Firma Danubia, Aktien-Gesellschaft, in Wien.
Berlin-Charlottenburg, den 31. Oktober 1939.
Der Präsident der Physikalisch-Technischen Reichsanstalt.
In Vertretung Möller.
DK 621.317.785.062.9
Kontrolleinrichtung für Zähler- MeBßsätze.
Zähler in Verbindung mit Meßwandlern kommen in der
Regel für Messungen großer Energiemengen in Frage. Handelt
es sich um Energiemessungen in Hochspannungsanlagen, so
werden hierfür außer Stromwandlern auch Spannungswandler
benötigt. Störungen im Spannungskreis der Meßeinrichtung,
etwa hervorgerufen durch abgeschmolzene Sicherungen oder
Unterbrechungen im Spannungswandler, veranlassen Fehl-
anzeigen der Zähler. Man war deshalb bestrebt, durch gecignete
Vorrichtungen Störungen anzuzeigen. Eine einfache Möglich-
keit bietet die Einschaltung zweier Glimmlampen, die zwischen
die Phasen R und S bzw. T und S geschaltet sind. Bei Störung
in irgendeiner der drei Phasen erlöscht eine Lampe. Schließlich
kann man auch an die Phasen R und S und T ein dreipoliges
Relais anschließen. Hat eine der drei Phasen Unterbrechung,
dann wird dies sofort vom Relais angezeigt, d. h. der betreffende
Relaisanker fällt ab und es erscheint eine rote Scheibe.
Alle diese Meldevorrichtungen haben jedoch den Nachteil,
daß sie nur Fehler anzeigen, die außerhalb des Zählers liegen.
Wird ım Zähler cine Spannungsspule schadhaft oder tritt
irgendeine andere Unterbrechung auf, so wird dies von keiner
der oben geschilderten Meldevorrichtungen angezeigt. — Da
gegen zeigt die in Bild 2 angeordnete Meldevorrichtung jede
Störung im Spannungskreis eines Drehstrom-Dreileitersystems
an, gleichgültig, ob der Fehler außerhalb oder innerhalb des
4
.. ') Reichsministerialblatt 67 (1939) S. 1483. Zentralblatt für das Deutsch
Reich, Reichsverlagsanıt, Berlin NW 40.
. °) Reichsministerialblatt 67 (1939) S. 1484. Zentralblatt für das Deutsche
Reich. Reichsverlagsamt, Berlin NW 40. |
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4. Januar 1940
Zählers liegt. Bekanntlich führt die mittlere Phase eines Drei-
leiterzählers im störungsfreien Zustand den 1,73fachen Strom
eines der beiden Außenleiter. Schaltet man in diese Phase eine
Meldevorrichtung ein, die es sofort anzeigt, wenn der Strom
kleiner als 1,73 x Außenleiterstrom ist, dann hat man ein
Mittel, jede Störung im Spannungskreis festzustellen. Als
Meldevorrichtung kann entweder ein Relais oder ein Strom-
messer verwendet werden. Die Spule des Relais oder Strom-
messers ist nicht dauernd eingeschaltet, sondern wird durch
einen federnden, Kurzschlußbügel überbrückt. Der mit der
Bild 2. Meldevorrichtung für Störungen im
N Spannungskreis von-Drehstromsystemen.
monatlichen Zählerablesung Beauftragte kann die Überbrückung
aufheben, wenn er auf einen von außen zugänglichen Druck-
knopf drückt. Durch die Betätigung des Druckknopfes wird
die Meldevorrichtung in Tätigkeit gesetzt, und der Zähler-
ableser kann beobachten, ob cine Störung vorhanden, oder ob
der Spannungskreis noch störungsfrei ist. Bei Zählersätzen mit
mehreren Zählern (Höchstverbrauch-, Doppeltarif-, Blind-
verbrauch- und Kontrollzähler) schaltet man den Störungs-
melder in den Spannungskreis des Kontrollzählers.
D. Freyer VDE, Augsburg
DK 621.317.728
Zur Theorie der Kugelfunkenstrecke. [Nach S. White-
head, J. Instn. electr. Engrs. 84 (1939) S. 408; 81/,S.,4 B.)]
Durch graphische Darstellung der Eichwerte für Kugel-
funkenstrecken in der Form e = f (V2jD) (e ist die Durch-
bruchfeldstärke), zeigt S. Whitehead, daß für gewisse Be-
reiche, besonders für Kugeldurchmesser D < 50 cm mit großer
(nauigkeit die Gleichung gilt
DB (s/D
E = £o + A ) ;
VD
Schreibt man dafür € = £, + = m ‚so folgt als Grenz-
S
fall mit D > œ die Toepler-Stephensonsche Formel für das
homogene Feld € = &, + (konst./V s). Der Wert der Durch-
bruchfeldstärke für das unendlich ausgedehnte homogene Feld
ür s > ©) beträgt nach W. M. Thornton: g, = 24,75 kV/cm
(Scheitelwert). Wenn v, und v, die Potentiale beider Kugeln
sind, ast (vi + va) /(v; — va) = A ein Maß für die Unsymmetrie
der Spannungsverteilung. Kugel I soll diejenige mit dem
höheren Absolutwert des Potentials sein, dann wird der Durch-
brich von ihr ausgehen. Die Feldstärke am Überschlagpunkt
Ist nach Russel
e=" ang Mn ci),
s S
1 und N, sind Zahlenfaktoren (d. h. die Umrechnungsfaktoren
a ràumlichen Mittelwert der Feldstärke in der Achse auf
en Höchstwert am Überschlagpunkt. D. Ber.). Durch Ein-
Es von (å = (v, + v,)/{v, — v,) in die letzte Gleichung folgt
ür die Potentialdifferenz V = v, — Ya zwischen den Kugeln
se/N
?
(i
gs Ni i
14 al 1]
s Verfasser setzt nun vercinfachend die Durchbruchfeldstärke
feld symmetrische Spannungsverteilung gleich der Durchbruch-
eldstårke für einpolige Erdung: & = £e.
Dann folgt für das
Verhältnis der Durchbruchspannungen Ss
vi N |
yita Aa SEN | A DE Te) —
Ve a (N, N)—1
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Helft 1
16
[Anm. d. Ber.: Es ist % = 0, für A der letzten Formel
denke man Åe gesetzt; berücksichtigt man, daß £e > &, SO
hat man obige Formel für Å zu schreiben
Vi Ee l
) er Ve Ei
e N, = i ’
woraus mit vorhandenen Eichwerten stets Že = l wird.]
Der Verfasser kommt infolge der Gleichsetzung & = €e
zu folgendem Ergebnis (durch zahlenmäßige Auswertung
der Formel mit Hilfe der neuen Eichwerte): A bewegt
sich praktisch zwischen den Grenzen 0,2 und 0,7 und
nimmt mit s/D und D zu. In erster Näherung dürfte 4 um-
gekehrt proportional k, der Kapazität zwischen den Kugeln,
und direkt proportional k, der Kapazität gegen die Umgebung
sein, so daß eine ‚innere Asymmetrie‘‘ A, definiert werden
.- , 3, eine weniger veränderliche Größe als A.
Für Werte von s/D < 0,5 wobei [N,/N — 1] klein und
Vi = Ve ist, kommt der Größe von 4, keine Bedeutung zu,
es genügt, daß die (,„äquivalente‘‘) geerdete Fläche näher der
geerdeten als der Spannung führenden Kugel liegt, und daß
Fremdkörper nicht erheblich stören. Entsprechend ist der
Mindestabstand gegen diese Körper auf die Schlagweite oder
die zu messende Spannung zu beziehen. Für s/D < 0,5 hin-
gegen ist der Abstand vom Kugeldurchmesser abzuleiten (nicht
von s) „um die richtige Größe von A zu sichern‘.
Der Polaritätseffekt bei sehr großen Schlagweiten läßt sich
durch das Auftreten von Koronaentladungen (,,stable corona‘‘)
erklären. Bei kleineren Schlagweiten wigl das Feld durch
Raumladungen verformt, die sich am leichtesten in der Nähe
der negativen Kugel durch die schwer beweglichen positiven
Ionen bilden, weshalb in diesem Bereich kleiner Schlagweiten
der Überschlag von der negativen Kugel ausgeht. Erdet man
die positive Kugel, so wird die Feldstärke an der negativen
Kugel nochmals erhöht: die Überschlagspannung geht zurück.
Bei Erdung der negativen Kugel geht die Überschlagspannung
gegenüber dem Wert bei symmetrische! Spannungsverteilung
nicht so stark herunter, da die Feldstärkeerhöhung infolge Un-
symmetrie des statischen Feldes vor der positiven Kugel auf-
tritt, während die Steigerung der Feldstärke durch Raum-
ladungen auch jetzt in der Nähe der negativen Kugel entsteht.
Es ist also bei kleinen Schlagweiten Ve(+)/Vel(—) < ViVe
(V: für symmetrische Spannungsverteilung, Ve für einpolige
Erdung). Der Übergang von ‚‚negativen‘‘ zu „positiven“ Über-
schlägen liegt bei etwas weniger als s = 2 D. Raumladung
bildende Leiter in der Nähe der Funkenstrecke soll man ver-
meiden, da sie durch Neutralisieren der positiven Raumladung
die Überschlagspannung in unberechenbarer Weise erhöhen
könnten. Wenn irgend möglich sollten Schlagweiten s > 0,5 D
überhaupt nicht zu Messungen benutzt werden, da für größere
Schlagweite die Verhältnisse Y;/F, und T’,(+) /Ve(—) stark
abhängig von äußeren Störquellen werden.
Für die Stoßwelle 150 us nimmt der Verfasser Über-
einstimmung der negativen Mindest-Überschlagspannung mit
dem 50 Hz-Wert an, rechnet aber für kürzere Wellen mit
höheren Überschlagspannungen. [Anm. d. Ber.: Dies war bis
vor kurzem eine weit verbreitete Anschauung, ganz neuerdings
nimmt man an, daß für Wellen von l us Stirnzeit auch bei
Rückenhalbwertzeiten von 5 us und weniger noch keine
nennenswerte Spannungserhöhung in Betracht kommt.]
Schließlich wird der Luftdichte-Korrektionsfaktor . be-
trachtet, der in Wirklichkeit von s/D und D abhängt, wobei
jedoch für praktische Belange beide Abhängigkeiten vernach-
lässigbar sind. Der neue IEC-Entwurf legt Werte zugrunde,
die größtenteils den Peekschen für D = 25 cm entsprechen. Hhr.
kann: 2% =-
Fernmeldetechnik
DK 621.396.67 : 621.397.6
Die Fernsehantenne auf dem Empire State Building.
[Nach Nils E.Lindenblad, RCA-Rev. 3(1939) S.387; 21S.,22 B.]
Auf der Spitze des Empire State Building in New York ist
eine Fernsehantenne in Betrieb genommen worden deren
Leistung hinsichtlich der Bandbreite die bisherigen Erfordernisse
weit übersteigt. Der Erbauer, Nils E. Lindenblad, berichtet
in der vorliegenden Arbeit ausführlich über Wege und Über-
legungen, die zu dieser Antenne führten. Die Antenne ist in der
Weise aufgebaut, daß eine Halbwelle über dem Metallkörper der
Wolkenkratzerspitze eine Gruppe von vier horizontal polari-
16
sierten „‚Torpedos‘‘ aus chromiertem Kupfer angebracht sind,
die je aus einem eigentümlich geformten ‚Kragen‘ hervor-
wachsen. Die vier Kragen verschmelzen der Mastachse zu in
einen einheitlichen Durchdringungskörper. Der ursprünglich
große Zwischenraum zwischen Kragen und Torpedo, der ‚Hals‘,
verringert sich nach innen zu mehr und mehr bis auf die Ab-
messungen der Speiseleitung hin. Eine Halbwelle oberhalb der
Bildantenne befindet sich die Tonantenne, die durch die Art
ihres Aufbaus so wirksam entkoppelt ist, daß sie nur ein Milli-
onstel der ausgestrahlten Bildleistung aufnimmt. Der Hals ist
durch (Juarzfenster gegen Regen verschlossen, Abstreifringe aus
Glimmer ein Stück weiter außen verhindern das Eindringen von
Kriechwasser. Jeder Torpedo ist in seiner Äquatorebene teilbar
und durch einen Aluminiumring vereinigt, an dem gleichzeitig
die Stützkonstruktion angreift. Die Stützkonstruktion ist
interessanterweise völlig aus Metall, und in ihrem Innern ver-
laufen die Zuleitungsdrähte zu den gegen Vereisung angebrachten
Innenheizkörpern, von denen in beiden Antennen zusammen
27 kW installiert sind. Der Torpedo ist also sozusagen gegen
Erde ‚„kurzgeschlossen‘‘, in Wahrheit hat aber diese metallische
Verbindung einen so hohen induktiven Scheinwiderstand für den
I’ernsehträger, und die Antenne ist so niederohmig, daß durch
diese Verbindung keine Störungen vorkommen. Die wesentlich
niedrigeren Blitzfrequenzen werden indessen durch die metal-
lische Verbindung mit Leichtigkeit abgeleitet. Dies ist um so
wichtiger, als ein Gebäude von der Höhe des Empire State
Building naturgemäß häufig Blitzen ausgesetzt ist. Die Torpe-
dos sind für einen mechanischen Sicherheitsfaktor 5 bei einer
Windstärke von 200 kmh berechnet. Beide Antennen zu-
sammen wiegen 2400 kg. — Antennen dieser Größe lassen sich
nicht aufs Geratewohl bauen, anderseits ist eine Berechnung
nahezu unmöglich. Die Antenne wurde daher rein experimen-
tellan Hand viel kleinerer Modelle bei 150 MHz im Rocky Point
Laboratorium entwickelt. Die sich so ergebenden Abmessungen
wurden später maßstäblich umgerechnet. Bei der Entwicklung
ging man von der an sich bekannten Tatsache aus, daß die
Parallelschaltung einer Induktivität L und einer Kapazität C,
von denen jede einen ohmschen Widerstand R = VL/C in
Reihe hat, unabhängig von der Frequenz einen reellen Schein-
widerstand R ergibt. Der Torpedo stellt nun zusammen mit
seinem Kragen einen außerhalb der geometrischen Mitte ge-
speisten Viertelwellendipol dar, bei dem der Torpedo kapazitiv
und der Kragen mit Zubehör induktiv wirkt. Durch die Ver-
suche war eine Form zu finden, bei der beide Teile gleicher-
maßen mit Strahlung belegt sind. Die dabei an der Speise-
leitung auftretenden Reflexionen wurden gemessen. Sie
wurden am geringsten für ellipsoidartige Form, während sie beı
weiterer Vergrößerung der (Juerabmessungen wieder stiegen.
Als Bandbreite wurde diejenige krequenzänderung definiert,
bei der die Reflexion cben 5%, nach beiden Seiten erreicht.
(Als Vergleich sei genannt, daB bei der in der Verstärkertechnik
üblichen Definition der Bandbreite die Grenze durch 45%
Reflexion bezeichnet wird. Sie bedeutet das Zehnfache der hier
gemeinten Bandbreite. D. Ber.). Bei den Modcellversuchen
ergab sich eine Bandbreite von 20°, beim endgültigen Aufbau
in natürlicher Größe sogar 60%. Der Widerstand am Speise-
punkt betrug 110 Q. Je zwei benachbarte Torpedos sind durch
eine 110 Q-Leitung verbunden, an die ein Kabel zum Sender so
angeschlossen ist, daß der Weg zum cinen Torpedo um eine
Viertelwellenlänge weiter ist. Auf diese Weise führen zwei
55 Q-Kabel zu dem symmetrischen Senderausgang hinunter,
wodurch gleichzeitig der schwierige Übergang von Symmetrie
auf Unsymmetrie erreicht ist. Die Phase der Torpedos wächst
mithin im selben Maße wie der räumliche Winkel, so daß ein
Drehfeld, ein Rundstrahler entsteht, trotz der waagerechten
Polarisation. Bei der Zusammenschaltung heben sich übrigens
die restlichen Reflexionen nahezu vollends auf. Die Bild-
frequenz ist 45 MHz. Durch das Hinzukommen eines Metall-
geländers und einer Leiter ergab sich bei 53 MHz eine einzelne
Reflexionsstelle von 8°,, die in Kauf genommen wurde. (Es
wäre interessant, durch Strahlungsmessungen später nachzu-
prüfen, ob tatsächlich dieses breite Frequenzband nach dem
gleichen Diagramm abgestrahlt wird; dies ist nicht von vorn-
herein selbstverständlich. D. Ber.). Über das Verfahren zur
Messung der Reflexionen finden sich keine weiteren Angaben.
Die Isolatoren der Speiseleitung bestehen aus drei radial stehen-
den (Juarzstäben und kommen immer paarweise im Viertel-
wellenabstand vor, damit sich die erzeugten U'nstetigkeiten
möglichst aufheben. Die Rohrdurchmesser sind 63 bzw. 25 mm.
Die Tonantenne besteht aus vier gefalteten Dipolen. Die
Faltung ıst an solchen Stellen vorgenommen, daß sich die Ströme
unterstützen. Alle zusammen wirken sie wie ein liegender Rah-
men. Die Hochfrequenz wird vom Mantel des gemeinsamen
Zuleitungsrohres durch eine übergeschobene in Viertelwellen-
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 1
4. Januar 1940
abstand kurzgeschlossene Hülse abgehalten. Letztere wirkt in
bezug auf den Außenmantel wie ein Sperrkreis. Der Eingangs-
widerstand eines einzelnen Faltdipoles wäre bei den gewählten
Abmessungen an sich sehr hoch. Durch das Zusammenwirken
der vier Strahler sinkt er aber aut 220 Q, so daß bei der Parallel-
schaltung gerade 55 Q entstehen, die über eine übliche Leitung
angeschlossen werden können. Kur.
DK 621.395.34
Ein fahrbares Wählamt. [Nach R. W. Palmer und
G. A. O. Abbott, Post. Off. electr. Engrs. J. 32 (1939) Teil 1,
S.1;65.,7B.]
In dem Aufsatz wird ein von der britischen Postverwaltung
für bestimmte Zwecke entwickeltes fahrbares F'ernsprechamt
mit Wählbetrieb beschrieben. Es soll als Ersatz für bereits
bestehende handbetriebene oder selbsttätige kleine Vermitt-
lungsstellen dienen, die durch irgendwelche Anlässe (z. B.
Feuer-, Wasserschäden usw.) außer Betrieb gesetzt sind. Es
soll außerdem beim Auftreten plötzlich notwendig werdender
Erweiterungen z. B. aus Gründen der Landesverteidigung u. 3.
und zur Überbrückung von Schwierigkeiten eingesetzt werden,
die sich während des Aufbaus kleiner ortsfester Ämter ergeben
können.
Die ersten Versuche mit dem fahrbaren Amt zeigten, daß
die Wähleinrichtung nicht — wie zuerst beabsichtigt — in
Eisenbahnwagen, sondern zweckmäßiger in Anhängern unter-
gebracht wird, die durch Zugmaschinen bis zur — u. U. sehr
entlegenen — Einsatzstelle befördert werden können. An den
vierrädrigen Anhänger (Gesamtgewicht mit Einrichtung 5 t;
Maße des Innenraums 5 x 2 x 2m) müssen besondere An-
forderungen (Geländegängigkeit usw.) gestellt werden. Es wird
daher ein — in seinen Einzelheiten näher beschriebenes —
Fahrgestell verwendet, das einer bei der britischen Luftwaffe
gebräuchlichen Ausführungsform entspricht. Hervorzuheben
ist, daß die gummibereiften Räder durch schwere Stahlfüße
ersetzt werden, wenn der Anhänger den Einsatzort erreicht hat,
um schädliche Einflüße auf die Bereifung und eine damit u. U.
verbundene Gewichtsverlagerung während der Einsatzdauer
zu vermeiden. Der stählerne Aufbau des Wagens wird ebenfalls
näher geschildert. Der Stahlfußboden ist mit einer Korkschicht
bedeckt. auf die eine zweite Stahlblechschicht aufgebracht wird,
die auf ihrer Oberseite eine 6 mm starke Gummiauflage besitzt.
Auch die Innenwände des Wagens und die an seiner Längsseite
befindliche, wetterdicht schließende Tür sind mit Kork ver-
kleidet. Das Innere des Wagens ist über eine Stahltreppe zu-
gänglich; sie wird während der Fahrt unterhalb des Fahrgestells
befestigt.
Der Wählerraum erhält Licht durch vier Fenster aus
splittersicherem Triplexglas, die durch Stahlblenden im Innern
des Wagens besonders gesichert werden können. Da die Fenster
nicht geöffnet werden dürfen, um das Eindringen des für die
Einrichtung schädlichen Staubes und Regens zu vermeiden,
sind zur Belüftung fünf Ventilatoren mit Jalousien und Filtern
vorgesehen. Die Stromversorgung besteht aus zwei an den
Jängswänden in Schränken auf Holzböcken untergebrachten
25zelligen Batterien zu je 72 Ah, die entweder über einen
Gleichrichter aus dem Netz oder durch ein Benzinaggregat
(Generator 500 W) aufgeladen werden können.
Die Amtseinrichtung (Typ U.A.X. Nr. 12 für 90 Teil-
nehmer und 10 Verbindungswege) weicht in ihrer Ausführung
nur unwesentlich von der üblichen Ausstattung ab. Die fünf
Gestelle sind in einer Reihe parallel zur Längswand in der Mitte
des Wagens aufgestellt. Zwei Gestelle nehmen 25 Anrufein-
heiten, zwei weitere 20 Anrufeinheiten auf. Das fünfte Gestell
trägt die Verteilereinrichtung, die mit dem von außen
kommenden Yernsprechkabel mittels eines Hilfskabels ver-
bunden wird. Weiterhin ist der Wagen noch mit Dienstfern-
sprecher, Briefkasten, Werkzeugkisten, Benzintank für das
Ersatzaggregat usw. ausgerüstet. Die vorhandene fahrbart
Wählvermittlungsstelle gilt als Versuchsausführung und wurde
erstmalig in North Weald (Essex) als Ersatz für eine kleine
handbetriebene Vermittlungsstelle eingesetzt. Bst.
DK 621.396.812.3
Über die Natur des Kurzschwundes. ‘Nach L. V.
Berkner, Phys. Rev. 55 (1939) S. 536; 9 S., 12 B.]
L. V. Berkner berichtet über elektromagnetische Echo-
lotungmessungen, die gewisse Rückschlüsse gestatten auf die
beim Kurzschwund (Dellinger-Effekt) in der lonosphäre ein-
tretenden lonisationsveränderungen. Bekanntlich wird der
Kurzschwund in Zusammenhang gebracht mit einer durch de
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4, Januar 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 1
17
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Sonnenfackeln hervorgerufenen Vermehrung der ultravioletten
Strahlungsenergie der Sonne. Diese hat eine erhebliche Ioni-
sationszzunahme und damit eine stark vergrößerte Dämpfung
der elektromagnetischen Welle in der Ionosphäre zur Folge. So
entsteht in der Funkausbreitung der Schwund. Berkner be-
spricht an Hand seiner Echomessungen die Frage, in welchen
Höhen der Ionosphäre die dämpfende Wirkung zu suchen ist,
denn man weiß bereits, daß nicht das ganze Gebiet der Iono-
sphäre eine Veränderung erfährt. Dellinger nahm zur Er-
klärung des Effektes eine unterhalb der E-Schicht liegende
absorbierende Schicht an. Berkner kommt zu dem Ergebnis,
daß auch die E-Schicht eine wesentliche Ionisationszunahme er-
fährt. Dagegen findet er die höheren Schichten nicht merklich
verändert. Er meint, daß die von der Sonnenfackel ausgehende
Strahlung diese durchdringt, ohne daß eine bemerkenswerte
Absorption stattfindet. An Hand von Grenzwellenmessungen
wird gezeigt, wie sich die untere Ausbreitungsgrenze, die Ab-
sorptionsgrenze bei einem Kurzschwund nach höheren Fre-
quenzen verschiebt, so daß schließlich bei der Echomessung die
oberen Schichten durch die unteren Gebiete vollständig ver-
deckt werden.
Berkner wendet sich weiter gegen die von Martyn,
Munro, Higgs und Williams vertretene Ansicht, nach der
bei einem Kurzschwund auch eine Ionisationsverminderung in
der F,-Schicht stattfindet, die durch Erwärmung und dement-
sprechende Ausdehnung infolge von Strahlungsabsorption zu-
standekommen soll. Er versucht zu zeigen, daß die von den
genannten Verfassern gemachten Beobachtungen rein zufällige
Änderungen der Ladungsträgerdichte der E,-Schicht darstellen,
wie sie sehr häufig in rascher Folge auftreten. Als weiteren
Beweis dafür, daß die beim Kurzschwund eintretenden Ioni-
sationsveränderungen in Höhe der E-Schicht vor sich gehen,
führt Berkner die von McNish gemachte Feststellung an, daß
die gleichzeitig mit dem Schwund auftretende erdmagnetische
Störung eine Vermehrung der normalen täglichen Variation
darstellt. Diese Tatsache steht in gutem Einklang mit der
Stewart-Schusterschen Theorie des ‚atmosphärischen Dynamo“,
nach der die täglichen Variationen durch ein in etwa 100 km
Höhe gelegenes Stromsystem hervorgerufen werden. B.Bn.
Theoretische Elektrotechnik
DK 537.212 : 537.228.4
Untersuchung des Feldverlaufs im Plattenkonden-
sator mit flüssigem Dielektrikum mittels des. elek-
trooptischen Kerreffekts. [Nach G. Vafiadis, Ann. Phys.,
Lpz. 35 (1939) S. 23; 35 S., 14 B.]
G. Vafiadis untersucht die Feldverzerrungen, die im homo-
genen Felde eines Plattenkondensators durch Raumladungen
entstehen, wenn der Kondensator mit Chlorbenzol, Aethylaether,
Toluol, Benzol, Hexan gefüllt ist. Die Ausmessung des Feldes
erfolgt in zwei neuentwickelten Untersuchungsgefäßen für Feld-
stärken bis zu 500 kV/cm bzw. 50 kV/cm. Zur Bestimmung des
Gangunterschiedes zwischen den beiden senkrecht zueinander
polarisierten Wellen wird ein verbesserter Rayleighscher Kon-
densator benutzt. Da die Gangunterschiedsmessung nur die
integrale Einwirkung auf den Lichtstrahl erfaßt, werden die
wichtigsten systematischen Fehlerquellen experimentell und
zum Teil theoretisch geklärt. Es sind dies: 1. Der Einfluß des
Randfeldes auf die Doppelbrechungsverteilung, 2. die Konstanz
von Kerrkonstante und Dielektrizitätskonstante und die Gültig-
keit des Kerrschen Gesetzes, 3. die Konstanz von Feldstärke
und Raumladung in Ebenen parallel zu den Elektroden. Die
Randwirkung bei homogenem Feld und der reduzierte Lichtweg
des Kerrkondensators werden berechnet. Störungen in der
Feldverteilung und im quadratischen Zusammenhang zwischen
Doppelbrechung und Feldstärke können durch größere Teilchen
ae oder kristallitischen Charakters hervorgerufen
Werden.
Die Versuche wurden durchweg mit Gleichspannung durch-
gelührt, Ather, Toluol, Benzol und Hexan zeigen analytisch
rein in den untersuchten Feldstärkebereichen bis 70 kV/cm keine
Merkbare Raumladung trotz hoher Empfindlichkeit der
Messung. Bei gereinigtem Chlorbenzol ist nur beim Einschalten,
mpolen und Wiedereinschalten ein schwacher Gangunter-
schiedsanstieg von Kathode zur Ancde vorhanden, der einer
negativen Raumladung entspricht. Ist das Chlorbenzol ein oder
Mehrere Male durchgeschlagen, so zeigt es folgendes Verhalten.
1 niedrigen Feldstärken ist ein Gangunterschiedsanstieg von
thode zur Anode vorhanden, der bei höheren Feldstärken in
einen Gangunterschiedsanstieg von der Anode zur Kathode |
umschlägt. Der Raumladungsumschlag erfolgt etwa bei 100
kV/cm. Bei den übrigen Flüssigkeiten treten Verzerrungen
durch Raumladungen auf, wenn sie mit dissoziierten Ver-
unreinigungen versetztwerden. Solche Verunreinigungen werden
auch als Ursache der Erscheingungen bei dem durch Durch-
schläge veränderten Chlorbenzol angesprochen. Br.
DK 538.566
Die Doppelbrechung elektrischer Wellen in Eichen-
holz. [Nach K. F. Lindman, Z. techn. Phys. 20 (1939)
S. 72; 3%, S.]
Eine parallel zu den Fasern geschnittene Eichenholzplatte
schwächt durchgehende 26 cm lange Wellen wesentlich mehr,
wenn die elektrische Feldstärke parallel zu den Fasern ist, als
wenn sie zu ihnen senkrecht steht. Nach K. F. Lindman ist
diese Schwächung nicht auf Absorption zurückzuführen. Viel-
mehr ergibt die Messung des reflektierten Anteils, daß er inner-
halb der Fehlergrenzen mit der Schwächung der durchgehenden
Strahlung übereinstimmt. Die Brechungsverhältnisse der
Platte kann man ermitteln, wenn man durch Reflexion an
einer Metallplatte stehende elektrische Wellen erzeugt und dann
bestimmt, wie groß die Verschiebung der Knoten bei Zwischen-
schaltung der 1,03 cm dicken Holzplatte ist. Sie beträgt 0,6
bzw. 0,9 cm bei senkrechter bzw. paralleler Stellung der Fasern
zur elektrischen FYeldstärke. Daraus berechnen sich die
Brechungsverhältnisse n, = 1,58 bzw. n, = 1,87. Bei 13 cm
langen Wellen sind die Verschiebungen die gleichen, so daß in
diesem Bereich keine Dispersion bemerkbar ist. Das mit diesen
Werten theoretisch berechnete Reflexionsvermögen stimmt mit
dem gemessenen überein, so daß ein Vorkommen stärker
reflektierender Oberflächenschichten nicht angenommen werden
muß. Schließlich wird noch die elliptische Polarisation gemessen,
die bei einem Winkel von 45° zwischen Faserrichtung und elek-
trischer Feldstärke auftritt. Br.
Physik
DK 537.533 : 57
Elektronenbeschießung von biologischem Material.
[Nach F. S. Cooper, C. E. Buchwald, C. O. Hapkins und
R. D. Evans, Rev. sci. Instrum. 10 (1939) S. 73; 4, S., 4 B.J
Eine von den Verfassern entwickelte und verbesserte
Elektronenröhre für die Erzeugung von homogenen Kathoden-
strahlen wird beschrieben. Der neue Aufbau dieser Röhre
erlaubt im Gegensatz zu der von D. A. Wells!) beschriebenen
A Bestrahlungs- H Gitter yJ 4A 8 PAN
kammer K Wolframdraht
B Schlitzsystem L Zusammen- C )
C Wachsverbindung SCHIBEIZUDB mit
D Lötstelle Picein gedichtet
M Klemme zum
E Piceindichtung Wolframdraht
F Ablenkplatten N Bestreichung mit
G erste Beschleu- Dichtungsfett
nigungsplatte
Messing
Bild 3. Schema-
tische Darstellung
Elektronen-
erzeugers.
des
Röhre ein bequemes und quantitatives Arbeiten. Die Gleich-
spannung (l bis 15 kV) wird von einem Gleichrichtersatz ge-
liefert. Den Aufbau des Elektronenerzeugers gibt Bild 3
wieder. Bemerkenswert ist die elektrostatische Ablenkungs-
vorrichtung F. Die eigentliche Untersuchungskammer (Messing-
gehäuse), in der die Bestrahlung der Einzeller ausgeführt wird,
1) Nature 124 (1929) S. 983.
18
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 1
4. Januar 1940
ist durch einen Schliff mit dem Elektronenerzeuger verbunden.
Elektronenrohr und Bestrahlungskammer werden durch zwei
Spezialpumpen getrennt evakuiert. Im Innern der Bestrah-
lungskammer befindet sich eine von einem kleinen Elektromotor
angetriebene Trommel, auf deren Außenseite 24 gut verchromte,
polierte Metallplättchen mit kleinen Zwischenräumen ange-
bracht sind. Die Umdrehungsgeschwindigkeit der Trommel ist
in drei Stufen regelbar. Im Innern der Trommel ist noch ein
Faradaykäfig angebracht, der mit einem Röhrenverstärker (ein
Spezialrohr) verbunden ist. Die Anordnung erlaubt die Stärke
des Elektronenstromes zu messen.
Bei den biologischen Versuchen wurden Ströme von
5- 10-9 A gemessen, die eine Dosis von 44 - 10-78 C je cm? auf der
Kulturträgerplatte ergaben. Eine allgemeine Festlegung der
biologischen Probleme, für die obige Apparatur als verwendbar
gefunden wurde, sowie quantitative Ergebnisse der ersten For-
schungen sollen demnächst veröffentlicht werden. Wk.
Werkstatt und Baustoffe
DK 620.179.152
Metallschrot, ein Hilfsmittel bei der Röntgen-
prüfung von Stahlkörpern. [Nach C. D. Moriarty,
Gen. Electr. Rev. 42 (1939) S. 109; 5 S., 7 B.]
Zum Dickenausgleich unregelmäßig geformter Körper, vor-
zugsweise aus Stahl, wurden die Prüflinge zum Zweck der
Röntgenaufnahme in eine stark absorbierende Flüssigkeit
(beispielsweise Bleiazetat) gebracht, oder es wurde eine hoch
absorbierende Paste über die dünneren Teile des Werkstückes
aufgetragen. Da dieser Ausgleich praktisch nicht völlig aus-
reicht, benutzt man in den V. S. Amerika an Stelle der üblichen
Verstärkerfolien Bleifolien, die nur wenig verstärken und die
Gradation des Filmes nicht ausnutzen; man kommt also zu
flauen Filmen bei großen Belichtungszeiten. Moriarty hat
ausgedehnte Untersuchungen über einen Dickenausgleich mit
Hilfe kleiner Metalikügelchen gemacht. Die Kügelchen haben
gegenüber dem sonst gelegentlich benutzten Metallpulver den
Vorteil, daß Ballung oder Hohlraumbildung vermieden wird.
Vorgeschlagen werden Kupferschrotkugeln von 0,38 mm Dmr.,
die weitgehend ähnlich wie massiver Stahl absorbieren.
Anmerkung des Berichterstatters: In Deutschland wurden
benutzt: Zinnchlorürlösung oder Bleischrot oder Paste aus
Wolframpulver und Bienenwachs. Demgegenüber kann der
Vorschlag des Verfassers, Kupferkügelchen zu benutzen, ge-
legentlich Vorteil bringen. Man muß sich aber darüber klar sein,
daß dadurch auch eine Erhöhung der zusätzlichen Streu-
strahlung auftritt, die die Bildgüte verringert. Endlich ist das
beschriebene Verfahren des Dickenausgleichs nur möglich bei
waagerechter Lage des Prüflings.
Demgegenüber hat die in Deutschland übliche Schwer-
metallfilterung mit Blei- oder Zinnfolien den Vorzug der uni-
versellen Anwendung; sie dient gleichzeitig als Dickenaus-
gleich und als Streustrahlenfilter. ert.
Verschiedenes
DK 621.3.002.72:696.6 (083.133) (494)
Änderung der Verordnung des Schweizerischen
Elektrotechnischen Vereins. [Nach Bull. schweiz. elektro-
techn. Ver. 30 (1939) S. 195; 41% S.]
Mit Wirkung vom 1. April 1939 wurden durch Bundesrats-
beschluß die Art. 7, Ziff. 3 und Art. 8, Ziff. 4 der Verordnung
vom 7.7.1933 des Schweizerischen Klektrotechnischen Vereins
(SEV) über die Errichtung, den Betrieb und den Unterhalt von
elektrischen Starkstromanlagen aufgehoben und durch neue
Bestimmungen ersetzt.
Bisher war das Arbeiten unter Niederspannung nur in
ganz seltenen Ausnahmefällen gestattet. Nachdem es sich aber
gezeigt hat, daß das Verbot den tatsächlichen Bedürfnissen
nicht entsprach und unter dem Zwang der Verhältnisse oft um-
gangen wurde, hat sich der SEV entschlossen, die Bestimmungen
diesen Verhältnissen auzupassen.
Auf Grund der neuen Bestimmungen darf an unter Nieder-
spannung (bis zu 250 V + 20%) stehenden Anlageteilen dann
gearbeitet werden, wenn die Arbeitenden durch zuverlässige
Sicherungsmaßnahmen ausreichend geschützt sind und von den
dafür verantwortlichen Dienststellen nur besonders für diese
Arbeit geeignetes Personal damit betraut wird. Die Arbeiten
müssen von mindestens zwei Personen ausgeführt werden,
von denen eine als Gruppenführer für die Durchführung der
nötigen Schutzmaßnahmen und die Überwachung der
Arbeitenden verantwortlich ist.
Ferner wird das bisher verbotene ‚Arbeiten auf Zeit"
neben der „Rückmeldung des Arbeitsstandes'' zugelassen. Diese
Abmachungen auf bestimmte Zeiten müssen schriftlich erfolgen.
Die Uhren sind genau in Übereinstimmung zu bringen, und es
muß ein genügender Sicherheitszuschlag zwischen Anfang und
Ende der Arbeit eingeschaltet werden. Das ‚Schalten auf Zeit“
soll beschränkt bleiben auf Fälle, wo Schalt- und Arbeitsstelle
weit auseinanderlicegen und die Möglichkeit zu einer zu-
verlässigen Rückmeldung fehlt.
Richtlinien für das Arbeiten unter Spannung liegen im
Entwurf vor. Bemerkenswert ist eine Maßnahme, die für
Freileitungsarbeiten vorgesehen ist: Durch ein Kurzschlußseil
soll bei Bedarf in kürzester Zeit die Leitung an Erde gelegt.
sicher kurzgeschlossen und deren Abschaltung herbeigeführt
werden können. Die Bereitschaft kann z. B. dadurch erzielt
werden, daß das Kurzschlußseil an einem im voraus über die
Leitung geworfenen trockenen Seil ohne hindernde Knoten
befestigt wird, oder daß auf einem Mast ein Mann mit dem
wurfbereiten Kurzschlußseil direkt unterhalb der Leitungen
in Stellung ist.
Zusammenfassend kann gesagt werden, daß sich die neuen
geänderten Verordnungen mit den entsprechenden VDE-Vor-
schriften inhaltlich nahezu decken, wobei die schweizerischen
Vorschriften noch als zusätzliches Mitteł zur Herstellung und
Sicherstellung des spannungsfreien Zustandes das „Arbeiten
auf Zeit“ neben der „Rückmeldung des Arbeitsstandes“ zu-
lassen. Dieses Zugeständnis, das zweifellos unter dem Zwang
der örtlichen Verhältnisse gemacht wurde, erscheint auf Grund
der bisherigen Erfahrungen nicht ganz unbedenklich. en
AUS LETZTER ZEIT
Erlaß des Reichserziehungsministers. — De
Reichserziehungsminister hat in einem Erlaß!) zur Klärung ver-
schiedener Zweifelsfragen die Zulassungsvoraussetzungen zur
Hochschule zusammengefaßt. Zur Zulassung als ordentlicher
Studierender an den wissenschaftlichen Hochschulen berechtigen
folgende Zeugnisse:
l. die Reifezeugnisse der früheren Formen der höheren
Schulen des Altreichs und Danzigs; 2. die Reifezeugnisse der
neuen Formen der deutschen höheren Schulen einschließlich
der nationalpolitischen Erziehungsanstalten; 3. die Reife-
zeugnisse der höheren Schulen der Ostmark und der sudeten-
deutschen Gebiete; 4. die Reifezeugnisse der deutschen höhe-
ren Schulen im Protektorat Böhmen und Mähren und die
Reifezeugnisse von staatlichen Prüfungskommissionen nach
Beendigung von Schulen mit deutscher Unterrichtssprache
im Gebiete des ehemaligen polnischen Staates; 5. Reifezeug-
nisse der Mädchen, die an Jungenschulen vorzeitig die Reife-
prüfung abgelegt haben; 6. die Schulfremden-Reifezeugnisst:
7. die Abgangszeugnisse, die Schülern der Klasse 8 bei der
Einberufung zum Wehrdienst ausgestellt werden und als
Reifezeugnisse gelten; 8. Reifezeugnisse für Schüler, die nach
halbjährigem Besuch der Oberprima in den Offiziersberuf
eingetreten sind; 9. die Zeugnisse über das Bestehen der
Sonderreifeprüfung; 10. die Zeugnisse über die Zulassung
zum Hochschulstudium auf Grund der Begabtenprüfung,
und 11. Abgangszeugnisse anerkannter Fachschulen.
-Bezüglich der tschechischen und polnischen höheren Schulen
wird die Anerkennung der Abgangszeugnisse noch vorbehalten.
l Erlaß vom 10. 11. 1939 im Reichsministerialamtsblatt Nr. 23.
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4. Januar 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 1 18
AUS ERZEUGUNG UND VERBRAUCH
Flutkraftwerke
Übersicht. Der Ausbau von Flutkraftwerken wird meist
unterschätzt. Es werden daher von zwei mehrfach erörterten
Flutkraftwerken die Anlagekosten in großen Umrissen er-
mittelt, von denen das eine im Ärmelkanal an der französi-
schen Küste, das andere in der Nordsee an der Schleswig-
Holsteinschen Küste gedacht ist. Die Wirtschaftlichkeit der
Anlagen wird erörtert.
Die Energieausnutzung der Gezeiten ist eine Aufgabe,
die schon manchen Techniker und Nichttechniker beschäf-
tigt hat. Bestechend einfach erscheint sie und bei ein-
gehender Bearbeitung ist sie doch so schwer, daß bis heute
noch an keiner Stelle der Erde eine derartige Anlage aus-
geführt ist trotz der vielen aufgestellten Pläne. Den deut-
schen Ingenieur interessiert von seinem Standpunkte aus
nur die Ausnutzung der Gezeiten in der Nordsee!), dem
deutschen Meer. Hier betragen die Höhenunterschiede von
Ebbe und Flut im Allgemeinen nur 2 bis 3m und steigen
bei Sturmfluten stellenweise auf etwa 4m. Günstiger lie-
gen für die Ausnutzung der Gezeiten die Verhältnisse im
Ärmel-Kanal. Der größte Gezeitenunterschied wird beob-
achtet im Bristolkanal,
in dr Mündung des
Severn, wo bei Cardiff
die gewöhnlichen Fluten
im Mittel 12,93 m betra-
gen und die Springfluten
bis 16m steigen. Es sind
daher schon viele Pläne
zur Anlage von Flut-
kraftwerken an dieser
Stelle aufgestellt?), auch
hat man schon mit dem
Bau beginnen wollen, da-
bei ist es aber auch ge-
blieben. Ein nicht minder
günstiges Gebiet bietet
an der Französischen
Küste die Bucht von St.
Malo unter Benutzung
der zu England gehöri-
gen Normannischen In-
seln. Ein Plan, hier ein
Flutkraftwerk größten
Ausmaßes entstehen zu
lassen, wurde vor etwa
lö bis 14 Jahren von dem
Franzosen Leon Mähl
verfolgt, der damals den
Gedanken aussprach, den Ausbau dieses Werkes Deutsch-
land auf Reparationskonto aufzuerlegen. Die Lage der
Bucht mit den Inseln zur Küste von Cotentin zeigt Bild 1.
Das Gezeitenkraftwerk in der Bucht von St. Malo
Der mittlere Gezeitenhub bei Granville beträgt 12,50 m
und erreicht zur Zeit der Tag- und Nachtgleichen 14,70 m.
Der Plan des Franzosen ging dahin, einen Teil der großen
Bucht durch einen Damm oder Sperrdeich abzuschließen,
der vom Kap Le Fréhel über die Inseln Chausey, Jersey
und Alderney zum Kap De la Hague führt. Dieser Deich
würde also eine Gesamtlänge von 35 + 30 + 45 + 18 = 128km
erhalten. Durch Querdeiche sollte dieses große Becken
In vier Einzelbecken geteilt werden. Geplant waren diese
Habs von den Inseln Chausey und Jersey sowie von einer
l einen Insel zwischen Jersey und Alderney zum Fest-
ande ungefähr in der Weise, wie es durch die starken
mien in Bild 1 angegeben ist. Das Becken bei Granville
erhielt eine mittlere Breite von 35 und eine mittlere Länge
von 37km, somit eine Oberfläche von 1300 km?. Die näch-
p Siehe S. 21 dieses Heftes.
(1935) $ Das Passanaquoddy-Flutkraftwerk, ETZ 48 (1927) S. 831 u. 56
(1933) ng Das Flutwerk am Severn, ETZ 48 (1927) S. 810 u. 54
Argenti h. u. 475. Flutkraftwerk Aber Wrach, ETZ 52 (1931) 5. 1037.
Disches Flutkraftwerk, ETZ 52 (1931) S. 360 u. 639.
e ke
3
LESMINGUIERESO, M
St Moo DUNT
1
Bild 1. Küste von Cotentin mit den
vorgelagerten normannischen Inseln.
DK 621.311.21
sten drei Becken von Chausey, Ecr&hou und Alderney soll-
ten je etwa 700 km? groß werden, so daß eine Gesamtober-
fläche des Beckens von 3400 km? vorgesehen war. Es
ergibt sich eine täglich zweimal ein- und ausströmende
Wassermenge von
3400 - 12,5 - 108 = 42,5 - 10° m?
Da das einmalige Ein- bzw. Ausströmen des Wassers 6h
dauert, wobei ein Höhenunterschied von 12,5 m überwun-
den wird, so ergibt sich eine dem Flutvorgange inne-
wohnende Leistung von
125.10 . 24126
102 - 6 - 3600
welche bei vollständiger Ausnutzung eine Jahresarbeit
von rd. 1100:109kWh ergeben würde. Diese ist selbst-
verständlich nicht zu erreichen, sie wird vielmehr erheb-
lich zusammenschmelzen, wie sich aus folgenden Über-
legungen ergibt.
=: 126 - 10° kW,
0
Bild 2. Gezeiten und ihre Ausnutzung in der Bucht von St. Malo.
Das Steigen und Fallen des Wassers während der
Tide erfolgt nach einer Wellenlinie, die einer Sinuslinie
ähnelt. Man kann sie auch als Zickzacklinie mit abge-
rundeten Spitzen darstellen, ohne große Fehler zu be-
gehen, wie es in Bild 2 geschehen ist. Der Einfachheit
halber wird die Dauer einer Tide zu 12h angenommen
(in Wirklichkeit sind es 24 bis 25 min durchschnittlich
mehr). Es sei angenommen, die einzubauenden Wasser-
turbinen arbeiten mit einem Gefälle von 2m. Bei steigen-
dem Wasser werden die Turbinen in Gang gesetzt, wenn
die Wasserstandshöhe außerhalb des Beckens 2m höher
ist, als im Becken. Die Turbinen werden abgestellt, sobald
ein Steigen des Wassers von nur noch 1 m zu erwarten ist.
Dann stellt die schraffierte Fläche a die Arbeit wäh-
rend der Flut dar und dementsprechend auf der Fort-
setzung der Wellenlinie die Fläche b die Arbeit während
der Ebbe. Aus Bild 2 ist abzulesen, daß sowohl bei
steigendem als auch bei fallendem Wasser ein Betrieb
während je 3,6 (von je 6h) möglich ist. Der Ausnutzungs-
grad der Kraftanlage beträgt also 60 % (nz = 0,6). Von
den 42,5. 10° m3 können also nur 25,5-10%m3 zur Ar-
beitserzeugung ausgenutzt werden. Die in den je 3,6h
zur Verfügung stehende Leistung beträgt bei 2m Fall-
höhe des Wassers 38,6 - 10° kW, die eine Jahresarbeit von
rund 200 -10?kWh ergeben, wenn der Wirkungsgrad der
Gesamtanlage = 1 ist. Mit Rücksicht auf die Eigenart der
Anlage, die nicht gleichmäßig gut arbeitenden Turbinen
und Generatoren, Verluste bei der Umformung des Stro-
mes muß man mit niedrigeren Wirkungsgraden rechnen,
und zwar etwa 7, =0,8 ng = 0,8 und 7, = 0,9, also
n = 0,65, so daß es möglich wäre etwa 130 -10°kWh jähr-
lich aus diesem Flutkraftwerk zu gewinnen, eine Strom-
menge, die zur Versorgung mehrerer europäischer Länder
ausreicht. Wie aus Bild 1 zu ersehen ist, könnte die
Anlage durch Ausbau eines weiteren Deiches von Cap
le Frehel über die westliche Insel Les Minquieres, Jersey,
Guernsey nach Alderney um Becken mit 210 + 360 + 790
20
== 1350 km? d. s. um 41 % vergrößert werden, wodurch die
Jahresarbeit auf 183. 109? kWh steigen würde.
Die 38,6- 106 kW-Leistung verteilt sich auf das
Becken bei Granville mit 14,75 und auf die drei übrigen
Becken mit je 7,95-108kW. Da es sich bei der Fallhöhe
von 2m für die Turbinen um große Abmessungen handelt,
wird die Leistung einer einzelnen Turbine nicht durch die
Herstellungsmöglichkeit sondern durch die Versandmög-
lichkeit bestimmt. Nimmt man Einheiten von 10 000 kW
an, so sind 3860 Turbinen erforderlich, und wenn täglich
zwei derartige Turbinen an Ort und Stelle gebracht wer-
den, so würden über fünf Jahre allein für den Versand und
Aufstellung der Turbinen mit Generatoren usw. erforder-
lich sein. Da nur eine Verkehrsstraße, nämlich über den
Sperrdeich vorhanden ist, muß mit großen Schwierig-
keiten gerechnet werden. Vor Beginn der Maschinenanfuhr
müssen die Sperrdeiche fertig sein und die ausreichend
breiten Straßen über die Dammkronen müssen betriebs-
sicher sein.
Im Zuge des Sperrdeiches ist nach Angabe von
L. Mähl mit Wassertiefen bis zu 36m unter Niedrig-
wasser zu rechnen. Vorsichtshalber sei diese Tiefe als
durchweg vorhanden angenommen. Mit Rücksicht auf
Spring- und Sturmfluten müssen die Deiche also vom
Meeresboden an gerechnet eine Höhe von 55m erhalten.
Die Dammkrone soll nach Angabe des Erfinders der An-
lage als Fahr- und Verbindungsstraße über die Kraft-
werke zu den Inseln ausgebildet werden. Sie muß also
eine Breite von 12m erhalten und an beiden Seiten mit
einer starken Brüstung versehen sein, die genügend
Sicherheit gegen anschlagende Wracks von Schiffen bie-
ten. Als Baustoff für die Sperrdeiche ist für die Strecken,
in denen die Kraftwerke
liegen im oberen Teile
mit Beton und Eisenbe-
ton gerechnet. Die übri- n
gen Teile können auch
aus Geröll, Bodenmassen,
Bruchstücken von Beton
usw. hergestellt werden,
doch sind die Böschungen
nach beiden Seiten sorg-
fältig mit großen Pfla-
stersteinen glatt abzu-
decken oder mit Beton
zu verkleiden. Die einge-
brachten Geröll- und Bo-
denmassen müssen sorg-
fältig mit „Unterwasser-
-æ e | | oT m ae m i
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Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 1
4. Januar 1940
320 - 108 m? Schotter der Sperrdeiche an- RM
fahren, auffüllen und feststampfen
jem’BRM...... 2.2... 16 - 109
175 - 10€ m? Schotter der Trenndeiche wie
vor, je m®5RM .... a.. . . 0,875 -10°
172,8 . 106 m3 Kunstbauten der Sperr-
deiche in Beton und Eisenbeton auf-
führen einschl. Transport je m3 25 RM 4,32 -10°
1152 - 103 m? Flächen der Sperrdeiche ab-
decken und sorgfältig verputzen je
m? 1IRM... a 2.2... . 0,001152-10°
3860 -4— 15 440 Schützen zum Verschluß
der Ein- und Ausströmkanäle an den
Turbinen mit einem Gewicht von
. 750 000t Walzeisen bearbeitet je
KEZRM... =... 0 un. sad - 10°
300 000 t Gußeisenteile jekg IRM 0, - 109
150 000 t für Antriebsteile usw. je
kg 2RM. .. 0.2.20... . 03 -10°
38,6 - 10° kW-Turbinen mit allem Zubehör,
Regler usw. je kW 40RM . . . . 154 .10
38,6 - 106 kW-Generatoren je kW 25RM . 0,965 -10°
38,6 - 106 kW-Transformatoren je kW
1IRM . . a 2 2 2 2 2.2.2 .608386 -10
Schaltanlage nebst Zubehör . . . . . 0,100 -10
Hochspannungskabel und Leitungen von
den Kraftanlagen zum Land. . . 0,300 -10°
Unvorhergesehenes und Abrundung . . 2,748 848.10
Gesamtanlagekosten 15 -10°
Hiernach würde das ausgebaute kW rd. 390 RM kosten
und die Jahres-kWh käme bei hohen Betriebskosten, wenn
stampfern“ besonderer Ne |
Bauart fest aufeinander Ss LAPS
LALN EAN HR,
gepreßt werden. Der LPAR ALTR
Querschnitt des Sperr- ffp PS TORRARE
deiches soll mit den Bö- we; a u ER
schungen 1 : 1 etwa die in
Bild 3 dargestellte Form | |
mit den eingetragenen 0 5 0 20 % 77 m
Abmessungen erhalten.
Mit den Hohlräumen für Bild 3. Plan für einen Damm zu seinem Gezeitenkraftwerk in der Bucht von St. Malo.
den Einbau der Ma-
schinenanlagen beträgt
er abgerundet 3850 m?. Diese Fläche multipliziert mit der
Länge von 128 km ergibt einen Gesamtraum des Sperr-
deiches von 492,8 . 106 m3. Dazu kommen die Trenndeiche
mit 20 + 27 + 23— 70km Länge, deren Querschnitt im
Mittel geringer — etwa 2500 m? — wird, und einem Raum-
inhalt von 175.106 m3. Letztere können vollständig aus
einem Gemisch von Geröll, Bruchsteinen, Bodenmassen
usw. bestehen, doch sind auch hier die Böschungen sorg-
fältig abzudecken, und die Krone ist in gleicher Weise
wie bei dem Sperrdeich zu einer breiten Straße auszu-
bilden.
Kosten der Anlage
Die Kosten des Bauwerkes können mangels Erfahrung
von derartigen Ausführungen nur geschätzt werden. Da-
bei ist der Transport der Baustoffe zu Lande und zu
Wasser, das Einbringen, Feststampfen, Abdecken, die
Taucherarbeiten usw. in Rechnung zu stellen. Die Ein-
heitssätze sind dementsprechend nicht zu gering zu be-
messen. Der obere Teil des Sperrdeiches ist ein Kunst-
bau mit recht verwickelten Hohlräumen, die weitgehend
ausgenutzt werden können. Es ist also ungefähr mit
folgenden Kosten zu rechnen:
man den Kapital-, Betriebs- und Verwaltungsdienst mit
9% in Rechnung stellt,
15 000 000 000 - 0,09-100 _ 185
a = je kWh.
130 000 000 000 130 7 104 Rpf je kW
Soweit sieht dieser Plan verlockend aus. Es ist aber
noch mit allerlei Überraschungen zu rechnen, die den
Kapitalbedarf wesentlich erhöhen können. Auch sind die
Übertragungsverluste des Stromes in Rechnung zu stellen,
so daß der Strom nicht sehr billig wird.
Gezeitenkraftwerk an der Nordsee
Die Nordsee hat an verschiedenen Stellen ihrer Küste
Plätze, wo der Unterschied der Gezeiten bis zu 3m, teil-
weise auch etwas mehr beträgt. Besonders in den Flub-
mündungen der Jade, Weser und Elbe staut sich das zu-
und abfließende Wasser in merklicher Höhe. Es sind da-
her auch hier Pläne zur Ausnutzung der Wasserkräfte
aufgestellt, die der Gezeitenwechsel mit sich bringen
kann. Von diesen ist sogar der, welcher die Gezeitenaus-
nutzung in der Bucht südlich von Büsum der Landschaft
“leiter
Elektrote
iert worden. Auch nördlich
pithmarschen vo" Nordfriesland vorgelagerten Inseln an-
zeitenausnutzung:
t durch einen Damm ab-
iner Länge von knapp 10 km
sperrt, SO"... 150 k
eine Wasserfläche 502 Es Die während der Flut
tonunterschied rd. r
d der Ebbe ein- und ausströmen f
400 bis 450 - 106 m? würden also eine Leistung von
450 : 10°- 5 x
© = 342 000 k
102- 6 - 3600
Die Ausnutzung dieser vorhandenen Leistung
ersichtlichen Weise erfolgen, wenn
man annimmt, daß zum Betriebe der Wasserkraft-
Fallhöhe des Wassers von 1 m vorhanden
maschinen eine ,
s ergibt sich, daß während des steigenden und
sein muß. ) |
fallenden Wassers die Maschinen nur je 2h, am Tage also
8h Arbeit abgeben können.
ergeben. ]
kann in der aus Bild 4
Bild 4. Ausnutzung der Gezeiten in der Bucht von Büsum.
Es sinkt also der Benutzungsgrad der Anla
3313 %, und wenn wir in gleicher Weise wie oben eo.
Gesamtwirkungsgrad der Anlage von n = 0,65 annehmen
so erhalten wir bei 1m Fallhöhe des Wassers eine Ge-
samtleistung der Maschinensätze von 222 000 kW und eine
Jahresarbeit aus diesem Gezeitenkraftwerk von
222 000 - 8760
3
Wegen der geringen Höhenunterschi i
schiede zwisch
ma a nn wegen der ee
ee eh Ihöhe des Wassers ist es hier praktisch
a rbar, senkrechte Turbinen zu verwenden
ee u mehr in waagerechter Lage in den zu be-
a nn. a. einzubauen. Einen Querschnitt durch
on p mit Rücksicht auf den schlickhaltigen
ee au Pfahlrosten aufzubauen oder zwischen
ne en aufzuführen oder in anderer Weise zu be-
zeigt Bild 5. Auch hier ist eine befahrbare
en a an Breite vorgesehen. Die Bilder 4
Bilder 2 und 8 gleichen Maßstabe gezeichnet wie die
Ben a um einen Vergleich der Abmessungen der
le zu geben. Um eine einfache Bauweise zu
no oo. en daß die Propeller der Turbinen
an ellbar angeordnet werden, so daß die Ei
sstromungskanäle gleich ausgeführt werden. Bei
== 600 - 10°kWh.
DK 621.311.21
Über Gez
RE eiten-Kraftw š Paa
wirtsch. 38 (1939) S. 191 wo wi Frank, Elektrizitäts-
Nach ei
Frank eine a er geschichtlichen Überblick bringt
formen und FR a. Beschreibung der verschiedenen Bau.
Eindeckenanla T rbeitsweise, von der einfach wirkenden
Hand zahlr re is zur Zweibeckenanlage, Bauart Defour. A
eicher Schaubilder wird die Art und a
tromerzeu ; :
gung sehr eingehend dargestellt, wobei die Fort-'
schritte bezüglich e;
Ders einer möglichst ununterbrochenen Strom-
Betriebsverhält erseingehend behandelt werden. Die günstigsten
nisse werden durch eine Zweibeckenanlage mit
gestellt ist. den Becken erreicht, wie sie in Bild 1l dar-
Wie a i
uf dem Schaubild zu sehen ist, findet eine verhältnis-
mäßig gleichmäg;
re ae ununterbrochene Stromerzeugung statt.
des ee Caquot entwickelte Plan für die Mündung
Boa: ), der eine sehr viel verwickeltere Betiiebsweise
—
m
) ETZ 60 (1030) S. 367.
i “he des Wass ;
der geringen Fallhöhe
a Kraftübertra s ps muß he zum Ums halten der
i Drehrichtung der Gene
ratoren zu re
i besondere
ratoren eine
Einrichtung |!
werden. Für die Unter-
bringung der Schalt-
anlagen und Transforma-
toren sowie für die Ab-
sperrorgane der Ein- un
Ausströmungskanäle ist
im Damm genügend
Raum vorhanden.
Die Kosten der An-
sich hier
getroffen
Bild 5. Damm zum Absperren der
Bucht von Büsum. lage stellen
etwa wie folgt:
Befestigung des Dammuntergrundes in der RM
Breite von etwa 25m, wie oben an-
gegeben, etwa . «er ni" 50 -10°
1 000 000 m3 Beton und Fisenbeton des Dam-
mes mit Maschinenkammern USW. her-
stellen je m? 25 RM. . e 000 25 10°
292 000 kW-Turbinen je kW 40 RM. 8,88 - 106
222 000 kW-Generatoren je kW 2 RM. . 5,6 .10°
9992 000 kW-Transformatoren je kW 10 RM . 2,3 -10°
Schaltanlagen . . s s ee, ee neo 1,0 + 108
Unvorhergesehenes und Abrundung . . 17,22. 10%
Zusam . 108
Das ausgebaute kW wird also mt j
110 000 000 _ 5
505 000 ORM
kosten, und bei geschätzten Jahre
en, skosten von ü
Kapital-, Betriebs- und Verwaltungsdienst wird no kWh
110 000 000 - 0,09 - 100
600000000 Z 165 Rpf
kosten. Diese Kosten erscheinen in An
en oe von Baer a
nn re wenn man berücksichtigt, daß noch be-
a nlagen erforderlich sind, um den nur zeitweis:
allenden Strom nutzbringend verwerten zu können.
Zusammenfassung
An zwei Beispielen wird der N i
achweis
er N von Flutkraftwerken im Ne
vom tech ft] ‚ dem deutschen Meer — im besonde a
ad E a i Standpunkt aus gesehen weni ven
en ii enn auch die SE ane kO >
Be ie a im anderen 1,65 Rpf betrage =
stig sind. Bei a a Annahmen sch Ein
werden sich noch mancherlei en
n.
damit verbund
en aber auch eine s ;
i i sehr Aßı
erzeugung aufweist, wird in dem ne Strom-
wähnt.
Erundriß
Spiegelhöhen
Tıdekurve
Bild 1. A ee,
nordnung und Betriebsweise der Zweibeckenanlage mit
arbeitenden Becken. zusammen-
In der kritischen Betra
chtung der ei
e a ae wirkende Be a age
e Einbeckenanlage‘‘ und die Ze
i
22
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 1
4. Januar 1940
zusammenarbeitenden Becken“ gegenüberstellt, werden die
Vorzüge und Nachteile der einzelnen Systeme eingehend ge-
schildert. Die einfach wirkende Einbeckenanlage, wie sie an
der Mündung des Severn geplant ist, hat den Vorteil einer
verhältnismäßig kleinen Beckenoberfläche, dagegen ist eine
sehr große Anzahl von Maschinensätzen erforderlich. Die
doppelt wirkende Einbeckenanlage, die aber nur angewendet
werden kann, wenn eine lange Betriebszeit während der
steigenden Flut möglich ist, hat eine sehr günstige Arbeits-
ausbeute, stellt jedoch an die Schützenanlage infolge der Pausen
zwischen den einzelnen Betriebsgängen sehr hohe Anforde-
rungen. Es muß auch darauf hingewiesen werden, daß Turbinen,
in denen zwei verschiedene Fließrichtungen arbeiten, bis heute
noch nicht eingeführt sind. Die Zweibeckenanlage mit zu-
sammenarbeitenden Becken hat den großen Vorteil der durch-
gehenden Betriebszeit und eine verhältnismäßig einfache
Kraftanlage, da der Strömungssinn des Wassers stets der gleiche
bleibt. Weitere Vorteile sind günstige Fallhöhenverhältnisse,
geringe Maschinenzahl und geringe Verschlickungsgefahr.
Dagegen verlangt diese Bauform sehr große Beckenoberflächen.
An der deutschen Nordseeküste haben wir Tidenhöhen bis
zu 3 m, doch kann im Mittel mit höchstens 2 m gerechnet
werden; dies ist etwa die untere Grenze der Ausnutzbarkeit
Andererseits besteht jedoch die Möglichkeit der Schaffung
großer Becken mit verhältnismäßig geringen Kosten, da
die zwischen den vorgelagerten Inseln und dem Festlande
liegenden Weattenmeerteile außerordentlich günstig für die
Herstellung von Becken sind. Diese Möglichkeit hat des öfteren
Anregung zur Herstellung von Projekten gegeben, so den
Entwurf von Pein für ein Gezeiten-Kraftwerk bei Husum.
Die Berechnungen haben eine wenig schwankende Mittel-
leistung von 3100 kW und eine Jahresarbeit von 27 Mill kWh
als erzielbar ergeben. Sofern man eine unbeständige Leistung
in Kauf nimmt, könnte die Jahresarbeit wesentlich erhöht
werden und würde etwa auf 100 Mill kWh kommen.
Ein anderer Plan sieht ein Becken von 107 km? Oberfläche
vor und einen Tidenhub von 2,7 m. Hier beträgt die erzielbare
Jahresarbeit 150 Mill kWh, die sich bei Verwendung der Bau-
form von doppelt wirkenden Einzelbecken auf fast 500 Mill kWh
erhöhen würde.
[Anm.d. Ber.: Alle diese Überlegungen und Berechnungen
müssen, wie dies wohl auch die Meinung des Verfassers ist, als
unvollkommen angesehen werden, solange nicht genaue
Kostenaufstellungen vorgenommen werden?). So begrüßens-
wert es ist, zur Schonung unserer Kohle die Naturkräfte mehr
als bisher zur Krafterzeugung heranzuziehen, so wenig emp-
fehlenswert ist es jedoch, die vorliegenden Pläne zu verwirk-
lichen, bevor nicht eingehende, lückenlose Wirtschaftlichkeits-
berechnungen durchgeführt worden sind.) Wte.
DK 621.331.025 : 621.311.15
Wirtschaftliche Stromversorgung von Wechselstrom-
bahnen. [Nach H. Schmidt, Elektr. Bahnen 15 (1939)
S. 69; 41 S,5B.j
Während bei Gleichstrombahnen die Stromversorgung
durch die Entwicklung der Umrichter ihre technisch und wirt-
schaftlich befriedigende Lösung gefunden hat, weist die Ver-
sorgung von Wechselstrombahnen mit elektrischer Energie eine
größere Mannigfaltigkeit auf, wobei sich grundsätzlich die Ein-
phasen- und die Drehstromlösung unterscheiden lassen. Die
erstere ist dadurch gekennzeichnet, daß die niederfrequente
Energie an wenigen Stellen zentral erzeugt und über ein be-
sonderes Fernleitungsnetz an die Bahnunterwerke verteilt wird;
diese Einphasenlösung wird vorwiegend in Mitteleuropa ver-
wendet. Im Gegensatz dazu wird bei der Drehstromversorgung
von Bahnwerken, wie in Schweden, der Energiebedarf hinsicht-
lich Erzeugung und Fortleitung wie bei den übrigen Strom-
verbrauchern behandelt, also aus einem einheitlichen Landes-
netz gedeckt und erst vor der Übergabe an das Fahrleitungs-
netz in zahlreichen Anlagen hinsichtlich Frequenz und Spannung
gebrauchsfertig umgerichtet: hierbei fehlt also ein besonderes
bahneigenes Verteilungsnetz. Da die technische Entwicklung
beider Systeme nicht zu entscheidenden Vor- und Nachteilen
einer dieser beiden Stromversorgungsarten führt, liegt die Ent-
scheidung beim Entwurf neuer Anlagen auf wirtschaftlichem
Gebiet. Maßgebend sind also die Gestehungskosten der elek-
trischen Energie an ihrer Eintrittsstelle in das Fahrleitungsnetz.
Diese werden allgemein für die Ein- und Dreiphasenlösung ab-
geleitet und miteinander verglichen, wobei die Bedingungs-
gleichung für Kostengleichheit aufgestellt wird. An den auf-
—
2) Siehe S. 19 dieses Heftes.
gestellten Beziehungen läßt sich die Grenze der Wirtschaftlich-
keit beider Systeme nach Einsetzen von Zahlen für einzelne
Werte bestimmen, was an einem Beispiel mit bestimmten, etwa
für Mitteleuropa geltenden Werten durchgeführt wird. Als
Grenzen der Wirtschaftlichkeit ergeben sich entsprechend dem
Aufbau der abgeleiteten Funktion Hyperbeln. Bei gegebenen
Gestehungskosten der Energie ab Kraftwerkaustrittsstelle hängt
die Wirtschaftlichkeit der Lösung stark von der Verbrauchs-
dichte ab, die die zu speisende Bahnlinie aufweist. Dement-
sprechend ist die Drehstromversorgung im allgemeinen bei ver-
kehrsarmen Strecken angebracht, wenn der Kapitaldienst hoch
und die Stromerzeugungskosten infolge der Lage verhältnis-
mäßig niedrig sind.
Diese Ergebnisse werden durch die Praxis bestätigt, da
sich in Schweden unter den dortigen Verhältnissen die Dreh-
stromlösung erfolgreich durchsetzte, während in Mitteleuropa
mit dichterer Besiedelung und höheren Gestehungskosten die
Einphasenlösung bevorzugt wurde. Unter vereinfachenden
Annahmen für den Jahreswirkungsgrad ergibt sich, daß die
Drehstromlösung bei Verwendung von Drehumformern das
Gebiet der Strecken mit einem Bedarf von etwa 150 bis
180 MWh/km- Jahr und darunter beherrscht. Durch Ver-
wendung gittergesteuerter Umrichter mit verminderten Ver-
lusten läßt sich das Drehstromgebiet erheblich erweitern, wie
die angegebenen Grenzschaulinien der Drehstromlösung_ er-
kennen lassen. Damit dürfte die Drehstromlösung auch in
Mitteleuropa an Bedeutung erheblich gewinnen.
Zum Schluß wird auf die weitere Möglichkeit der Bahn-
stromversorgung durch Zusammenschluß von Bahnkraftwerken
und Kraftwerken der Landesversorgung mit wenigen zentralen
Hauptumformerwerken hingewiesen, wobei eine günstige Aus-
nutzung der Kupplungsanlagen zwischen Einphasen- und Dreh-
stromnetz erreicht wird, wenn der Energieaustausch zwischen
ihnen mit möglichst ruhiger Last durchgeführt wird. Der
Energiebedarf aus dem Drehstromnetz wird dabei zweckmäßig
auf die Grundlast beschränkt, während die Bahnkraftwerke die
Spitzenlasten decken. Diese Lastverteilung, die sich zuerst beı
den norwegischen Staatsbahnen bewährte, dann auch bei der
Deutschen Reichsbahn und den Schweizerischen Bundesbahnen
angewendet wurde, stellt einen zweckmäßigen Mittelweg zwi-
schen den beiden zuerst behandelten Extremen der reinen Ein-
phasen- und Drehstromlösung dar und wird daher überall
empfohlen, wo die Voraussetzungen für eine solche Zusammen-
arbeit gegeben sind. Tsch.
DK 621.335.016.4.003.1
Der Arbeitsverbrauch thermoelektrischer und rein
elektrischer Fahrzeuge. [Nach W. Kummer, Bull.
schweiz. elektrotechn. Ver. 30 (1939) S. 389; 3 S., 5 B.]
Bei den rein elektrischen Fahrzeugen wird durch die
Übertragung der Energie von den stationären Kraftwerken auf
die Fahrzeuge der Gesamtwirkungsgrad kleiner sein als bei
Triebfahrzeugen, die das Kraftwerk mit sich führen. Durch den
Belastungsausgleich haben aber die in dem gemeinsamen Kraft-
werk aufzustellenden Maschinen wesentlich kleinere Leistungen
als die Summe der mitgeführten Einzelkraftanlagen bei den
thermoelektrischen Fahrzeugen. Die Arbeitsflächen (Leistung
über der Zeit) erstrecken sich bei den rein elektrischen Antrieben
über eine Zeit, die der möglichen Gebrauchszeit entspricht,
während sie sich bei den thermoelektrischen Antrieben nur über
die tatsächliche Dienstzeit jedes einzelnen Fahrzeuges er-
strecken kann. Nimmt man gleiche Zugleistungen und gleiche
Zahl im Betrieb befindlicher Fahrzeuge für beide Antriebsarten
an, so kommt es lediglich auf die Verteilung der festen dauernd
auftretenden und der arbeitsabhängigen Leistungsverluste an,
ob die eine oder die andere Antriebsart kleineren Arbeits-
verbrauch ergibt. In einem Beispiel errechnet der Verfasser.
daß bei 1000 kW Antriebsleistung und 730 h jährlicher Betriebs-
zeit je Fahrzeug Gleichheit des Gesamtarbeitsverbrauches be!
100 Fahrzeugen besteht. Bei kleinerem Betrieb d. h. kleinerer
Fahrzeugzahl ist der thermoelektrische Antrieb bezüglich des
` Arbeitsverbrauches im Vorteil, weil der Energieausgleich im
gemeinsamen Kraftwerk dann noch nicht erheblich sein kann
Je größer die Zahl der im Betrieb befindlichen Fahrzeuge ist.
um so günstiger wird jedoch der Stromverbrauch der rein
elektrischen Antriebe gegenüber den thermoelektrischen.
(Anm. d. Ber.: Auch bei kleiner Zahl der Fahrzeuge kann eine
guter Belastungsausgleich und damit eine Verringerung der
Arbeitsverluste beim rein elektrischen Antrieb auftreten.
wenn nämlich die Strecke kurz ist. Als Vergleichsmaßstab wäre
daher die Zahl der Fahrzeuge je km Streckenlänge zweck-
mäßiger gewesen.) Dit.
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S
4. Januar 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 1
VERSCHIEDENES
BEKANNTMACHUNGEN
Bezirk Berlin
vormals Elektrotechnischer Verein.
(Gegründet 1879)
Geschäftstelle: Berlin-Charlottenburg 4, Bismarckstr. 33 IV, VDE-Haus.
Fernsprecher: 34 88 85.
Bezirksversammlung
am Dienstag, dem 16. Jannar 1940, 15%, im Hörsaal EB 301
der Technischen Hochschule zu Charlottenburg.
Vo:trag des Herrn Dr. W. Rohloff VDE, Nürnberg,
uber das Thema:
„Neuere Scheinwerfertechnik'‘.
Eintritt und Kleiderablage frei.
Arbeitsgemeinschaften (Technischer Nachwuchs).
Die Teilnahme ist frei. VDE-Mitgliedschaft ist nicht
Bedingung.
Hochtrequenztechnik. Leiter: Dr.-Ing. F. W. Gundlach VDE.
11.1.1940, 18%, VDE-Haus, Großes Sitzungszimmer. Vortragsreihe ‚Ultra-
kurz- und Dezimeterwellentechnik‘‘: „Hohlraumleitungen‘‘, Vortragen-
der: Dr.-Ing. O. Schriever.
VDE Bezirk Berlin
vormals Elektrotechnischer Verein
Der Geschäftsführer:
Burghoff
Sitzungskalender
VDE Bezirk Essen. 10. 1. (Mi), 19%, Haus der Technik:
a elle durch Kondensatoren‘. Dipl.-Ing. Stauch
VDE,
VDE Bezirk Südsachsen, Chemnitz. 11. 1. (Do), 20%,
Staatl. Akademie für Technik: ‚Die elektrische Welle‘. Prof.
F. Oertel VDE.
Fachgruppe Energiewissenschaft Gauwaltung
Wien. 10.1. (Mi), 18%, Haus der Technik: „Vergleichende
Prüfung und Bewertung von Lichtbogenschweißanlagen‘‘ (mit
Lichtb.). Dipl.-Ing. Bauer.
Deutsche Lichttechnische Gesellschaft, Leipzig,
und VDE Bezirk Nordsachsen, Leipzig. 10.1. (Mi), 20°°,
brassimuseum: „Film und Technik‘ (m. Lichtb. u. Vorführ.).
Dr. Th. Meyer VDE.
BUCHBESPRECHUNGEN
DK 538.114
Ferromagnetismus. Von Prof. Dr. R. Becker und Dr.-Ing.
habil. W. Döring. Mit 319 Abb., VII u. 440 S. im Format
B5. Verlag Julius Springer, Berlin 1939. Preis geh. 39, —
RM, geb. 42,60 RM.
Die außerordentlich lebhafte Entwicklung der magnetischen
Werkstoffe in den letzten Jahrzehnten und die wachsende Er-
kenntnis von der Bzdingtheit ihrer Eigenschaften haben schon
seit langem den Wunsch nach einer zusammenfassenden Dar-
stellung einiger neuer Gesichtspunkte entstehen lassen. Nun
hat R. Becker, der an der modernen Entwicklung unsererVor-
stellungen wesentlichen Anteil hat, zusammen mit W. Döring
se neuen Gesichtspunkte in einem „Ferromagnetismus‘
betitelten Buche zusammengefaßt. Entsprechend der Ent-
wicklung der Forschung, die nicht so sehr auf die Erklärung des
‚eromagnetismus an sich, vielmehr auf die Deutung der
speziellen Erscheinungsformen, insonderheit der Hysterese,
gerichtet war, beschäftigt sich auch das Buch vorwiegend mit
diesen Fragen.
Nach einigen einleitenden theoretischen Abschnitten über
die ferromagnetischen Erscheinungen und die Theorie des Ferro-
magnetismus geben die Verfasser eine außerordentlich ein-
gehende Darstellung der Vorgänge bei der Magnetisierung, wie sie
sich heute darstellt. Hier werden nach einer Behandlung der
verschiedenen Elementarvorgänge zunächst die wesentlichen
Grundlagen der theoretischen Vorstellungen, wie Kristall-
energie, Spannungsenergie, eingehend besprochen, um dann in
der Deutung der einzelnen Eigenschaften wie Anfangspermeabi-
lität, Annäherungsgesetz, Koerzitivkraft, Magnetisierung im
Rayleigh-Gebiet zu gipfeln. Als Abschluß dieses Teils werden
die Erscheinungen des Skineffektes und der den Fernmelde-
techniker besonders interessierenden Nachwirkung besprochen.
In den folgenden Abschnitten werden dann die hauptsäch-
lichsten Begleiterscheinungen der Magnetisierung, in Sonderheit
die Änderungen des elektrischen Widerstandes bei der Magneti-
sierung, die Magnetostriktionserscheinungen sowie andere
magnetomechanische Effekte behandelt. Ein letzter Abschnitt
bringt eine knappe Darstellung der technisch wichtigen magne-
tischen Werkstoffeigenschaften, sowie die Bedingungen, unter
denen diese entstehen und beeinflußt werden können.
Gerade der Elektrotechniker wird in diesem Buche eine
Antwort auf viele spezielle, magnetische Fragen finden, die ihnı
sein Beruf wieder und wieder nahe bringt und ohne deren
Lösung er heute nicht erfolgreich arbeiten kann. Man kann
diesem ausgezeichneten Buch nur eine weite Verbreitung in den
Fachkreisen wünschen. W. Steinhaus
DK 53.001.5
Technische Kunstgriffe bei physikalischen Unter-
suchungen. Von Prof. Dr. E. von Angerer. 4. Aufl. Mit
50 Abb., XI u. 214 S. im Format 140 x 215 mm. Verlag
Friedr. Vieweg & Sohn, Braunschweig 1939. Preis geh.
9,80 RM.
Wieder ist eine Neuauflage dieses Buches notwendig
geworden, ein Zeichen, welche Wertschätzung sich dieses in der
gesamten Fachwelt erworben hat. Der Verfasser hat sich die
Aufgabe gestellt, dem experimentellen Physiker die Klein-
arbeit in seinem Beruf durch die Niederlegung von vielen
Kunstgriffen in Form eines handlichen und übersichtlichen
Buches mit wertvollem Bild- und Tafelmaterial zu erleichtern.
Dies ist ihm in der vorliegenden Neuauflage, die sich von der
vorhergehenden Auflage durch wertvolle Ergänzungen und
Berichtigungen auszeichnet, wieder so glänzend gelungen, daß
ich auf die Beschreibung sciner Vorzüge im einzelnen ver-
zichten kann. Ich wünsche dem Buche und seinem Verfasser
auch weiterhin den Erfolg, der ihm gebührt. A. Wehneilt
DK 621.396
Praktische Funktechnik. Lehr- und Handbuch für den
Entwurf und Aufbau neuzeitlicher Empfangsanlagen. Von
H. Wiesemann. Mit 350 Abb., 7 Tab., 9 Taf. u. 2 Modell-
bogen u. 368 S. im Format B5. Franckh’sche Verlagshandlung,
Stuttgart 1939. Preis geh. 15 RM, geb. 21 RM.
Dieses umfangreiche Werk ist nach Bastlerart für den
Kreis der Rundfunkbastler geschrieben. Es beschäftigt sich
mit der praktischen Seite der Empfangstechnik, wobei auch
die Schallplattenwiedergabe und -aufnahme berücksichtigt sind.
Eingestreut in den Text finden sich zahlreiche praktische Winke
und auch viele Ratschläge. Mathematische Ableitungen sind
vermieden. Formeln treten nur recht vereinzelt auf. Die
ersten 94 Seiten beschreiben die Empfangsschaltungen — be-
ginnend mit denen der Detektorgeräte. Die Praxis ist dabei
durch zahlreiche Wertangaben und durch die Auswahl der
Schaltpläne berücksichtigt. Auf den 100 folgenden Seiten
behandelt der Verfasser die Einzelteile und streift in diesem
Zusammenhang auch die hierfür maßgebenden Begriffe wie die
24
Induktivität, die Kapazität und den Widerstand. Weitere
60 Seiten bringen Wissenswertes über die Bauformen und die
Baupläne, über die Behandlung und die Bearbeitung der
Werkstoffe, über den Einbau der Teile und das Verdrahten
sowie über die letzte Prüfung und den ersten Empfang. Jeweils
auf etwa 10 Seiten wird das für die Bastlerpraxis Wesentliche
von Lautsprechern, Schallplatten und Antennen gebracht.
Etwa die letzten 50 Seiten beschreiben die Pflege und den
Umbau des Empfängers, erörtern die Fehlerbeseitigung und
die dazu nötigen Hilfsmittel und zeigen das Allerwichtigste
vom Störschutz. Der Anhang bringt auf neun Tafeln und sieben
Tabellen einige für den Leserkreis wertvolle Zusammen-
stellungen. Ein ausführliches Verzeichnis und zwei Modell-
bogen bilden den Abschluß des reichhaltigen Buches. Es ver-
dient erwähnt zu werden, daß die vielen Strichzeichnungen
und Autotypien größtenteils vom Verfasser selbst entworfen
und aufgenommen wurden. Daraus folgt nämlich ein gutes
Zusammengehen der Bilder mit dem Text und eine günstige
Raumausnützung. Das Buch kann jedem Bastler, der sich eine
zusammenfassende Darstellung seiner Technik wünscht, warm
empfohlen werden. Einige einschlägige Vorkenntnisse sollten
beim Leser allerdings vorhanden sein. Während nämlich sonst
nichts vorausgesetzt wird, steigt der Verfasser — zur Freude
all derer, die sich damit ein klein wenig auskennen — schon
auf den ersten Seiten energisch in die Empfangsschaltungen
hinein. F. Bergtold VDE
DK 621
Taschenbuch für den Maschinenbau. .Herausg. von Ing.
Prof. H. Dubbel. 7. umgearb. Aufl. In zwei Bänden. Mit
etwa 3000 Textfig., XI u. 692 S. bzw. II u. 850 S. im Format
135x 205 mm. Verlag von Julius Springer, Berlin 1939. Preis
geb. 19,80 RM.
Mit einer ganzen Reihe von Verbesserungen und unter Mit-
wirkung mehrerer neuer Mitarbeiter ist die siebente Auflage
dieses bekannten Taschenbuches erschienen. In zwei handlichen
Bänden mit erstaunlich reichhaltigem Inhalt ist das zusammen-
getragen, was der Maschineningenieur jeder Fachrichtung sucht,
wenn er entweder die Grundfächer Mathematik, Mechanik und
Werkstoffkunde nachschlagen will oder wenn er einen Überblick
über die außerhalb seines Spezialgebietes liegenden Fachgebiete
braucht. Mit Recht wird vorausgesetzt, daß der Spezialist für
sein eigenes Fachgebiet kaum ein Handbuch zu Rate zieht, weil
ihm dafür mehr Unterlagen und Erfahrungen zur Verfügung
stehen als ein solches bringen kann.
Mit Geschick sind im ersten Abschnitt „Mathematik“ die
Formeln für einfache Rechnungsarten übersichtlich als rasch
nachschlagbare Gedankenstütze zusammengestellt, während für
schwierige Rechnungen die Ableitungen so weit gebracht sind,
daß keine Ungewißheit über den Geltungsbereich der Formeln
entstehen kann. Die wichtigen Abschnitte Mechanik, Festigkeits-
lehre und Werkstoffkunde sind in gleich klarer und anschaulicher
Weise aufgebaut, leider aber, obwohl sie fast stets im Zusammen-
hang gebraucht werden, durch ein Kapitel über technische
Brennstoffe getrennt. Sehr zu begrüßen ist der neu aufge-
nommene und inhaltsreiche Abschnitt über Schweißkonstruk-
tionen, in dem man viclleicht einen Hinweis darauf vermißt,
daß durch Verschweißung von Stahlgußteilen, z. B. Naben, mit
Konstruktionsteilen aus Walzstahl, oft besonders vorteilhafte
Bauteile entstehen. Der letzte Abschnitt ‚„Maschinenteile‘‘ des
ersten Bandes umfaßt in bewährter Zusammenstellung alles
Wissenswerte über die Elemente des Maschinenbaues und leitet
mit einer klaren Abhandlung über Passungsfragen ein. Die
Kupplungen sollten in Zukunft besser nach Wirkungsweise und
Eigenschaften und nicht nach Fabrikaten eingeteilt und be-
sprochen werden, um eine fehlerhafte Wahl im Einzelfalle zu
vermeiden. Der zweite Band behandelt u. a. Dampferzeugungs-
anlagen, Kraft- und Arbeitsmaschinen mit Kalben- und mit Um-
laufbewegung, Schwingungs- und Regelungsvorgänge, Förder-
und Werkzeugmaschinen und bringt sehr viel über Kraftwagen-
bau und Flugtechnik. Auf annähernd 100 Seiten ist ferner ein
bemerkenswert großer Stoff aus der gesamten Starkstromtechnik
behandelt. Der Inhalt geht von den physikalischen Grund-
gesetzen aus und bietet einen guten Überblick über den
Maschinen- und Gerätebau, wobei das große Gebiet der Strom-
richter allerdings nur kurz gestreift wird. Angaben über Licht-
anlagen und Kraftzentralen sowie verschiedene Belastungstafeln
und Vorschriften ergänzen diesen Abschnitt.
Ausstattung, Klarheit der sorgfältig bearbeiteten Abbildun-
gen und des ganzen Druckes lassen nichts zu wünschen übrig.
Zweifellos wird die neue Auflage des ‚„Dubbel‘ die Beliebtheit
dieses Taschenbuches für den praktischen Maschineningenieur
und auch für Studierende noch weiter steigern. K. Bobek
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 1
4. Januar 1940
DK 620.9 : 34
Die Anschluß- und Versorgungspflicht der Elektri-
zitätsversorgungsunternehmen nach dem Energie-
wirtschaftsgesetz. Von Dr. jur. W. Lucas. Mit 160 S.
im Format A 5. Verlag Robert Noske, Borna bzw. Leipzig
1939. Preis kart. 4,80 RM.
Das Buch ist vor dem Erlaß der Verordnung über die
kriegsverpflichtete Energiewirtschaft erschienen, so daß die
Einsetzung der Reichsstelle für die Elektrizitätswirtschaft!)
und ihre Aufgaben noch nicht erwähnt werden konnte. Dieses
vermindert jedoch seinen Wert in keiner Weise, da zur richtigen
Einschätzung der Kriegsmaßnahmen eine gründliche Kenntnis
des Energiewirtschaftsgesetzes?) und im besonderen seiner Be-
stimmungen über die Anschluß- und Versorgungspflicht Vor-
bedingung ist. Im Hauptteil 1 und 2 wird der Anschlußzwang
vor Erlaß des Energiewirtschaftsgesetzes und der Begriff der
Elektrizitätsversorgungsunternehmungen besprochen. Haupt-
teil 3 bis 5 behandelt den § 6 des Energiewirtschaftsgesetzes,
die zulässigen Ausnahmen und die Pflichten in Sonderfällen.
während Hauptteil 6 dem Streitverfahren und Hauptteil 7 den
Sonderverordnungen und Vorschriften des Reichswirtschafts-
ministeriums gewidmet ist. Im Anhang sind die Erlasse des
Reichswirtschaftsministeriums zum Energiewirtschaftsgesetz bis
zum Februar 1938 teils im vollen Wortlaut, teils auszugsweise
mitgeteilt. Ein Verzeichnis des benutzten Schrifttums und der
angewendeten Abkürzungen ist beigefügt. DB. Thierbach
DK 621.315.001.24
Berechnung von Starkstromleitungen. Von Dr.-Ing.
A. Wasmus. Mit über 120 Abb. u. 147 S. im Format C5.
Verlag von Quelle & Meyer, Leipzig 1939. Preis geb. 3,60 RM.
Das für Anfänger und zur Übung für junge Techniker
geschriebene Buch setzt durch seine elementaren Beispiele,
denen abschnittweise die physikalischen Grunderkenntnisse
vorangestellt sind, auch den Installateur ın die Lage, Be-
rechnungen der Leitungsquerschnitte anzustellen, um über-
flüssigen Werkstoffaufwand zu vermeiden. Behandelt werden
Gleich-, Wechsel- und Drehstromleitungen, wobei zahlreiche
Rechenbeispiele den Leitungsentwurf veranschaulichen. Ins-
besondere für den Lernenden ist die gebotene starre Form der
Leitungsberechnung wertvoll und kann bei fortschreitender
Übung zur bequemen Vertiefung des Verständnisses führen.
Das Buch, das einige kleinere Unschönheiten einzelner Be-
zeichnungen aufweist, entspricht im übrigen den neuesten
Bestimmungen und VDE-Vorschriften. Auch die wichtigen
Werkstoffgesichtspunkte werden gebührend erläutert.
E. Tschanter VDE
1) ETZ 6 o S. 1144.
2) ETZ 57 (1936) S. 21.
EINGÄNGE
Bücher
Getriebeblätter des AWF und der Wirtschaftsgruppe
Maschinenbau: AWF 615—1: Reibradgetriebe. Aus-
gcarb. von Dipl.-Ing. H. Rögnitz. 5. neubearb. Aufl. 20 S.
im Format A 4. Preis 240 RM. — AWF 674—1IV: Spann-
und Sprungwerke. Ausgeaib. von Dipl.-Ing. K.-H. Sieker
und Dipl.-Ing. Dr. W. Jahr. 12 S. im Format A4. Preis
2,— RM. Beuth-Vertrieb G. m. b. H., Berlin 1939.
Doktordissertationen
Vladimir Božičković, Die Entwicklung des Kraftwagen-
Personenverkehrs der modernen Weltstadt und ihre Em-
wirkung auf die gegenseitigen Beziehungen des rollenden
und ruhenden Verkehrs. T.H. Berlin 1939.
a ah ee u ee en m ea tn en rn en er
Anschriften der Verfasser der Aufsätze dieses Heftes:
Prof. Dr.-Ing. Th. Buchhold VDE, Darmstadt, Kranichsteinerstr. dl.
Dipl.-Ing. W. Grunert VDE, Marl i. Westf., Uerdinger Str. 4.
Ministerialrat a. D. W. van Heys, Berlin-Friedenau, Ringstr. 40.
Prof. Dr.-Ing. E. Hueter VDE, Darmstadt, Wilhelmsstr. 8.
Prof. Dr.-Ing. M. Kloss VDE. Berlin-Nikolassee. Beskidenstr. 10.
Dr. W. Köhler VDE, Berlin-Wilmersdorf, Nicolsburger Platz 2.
Abschluß des Heltes: 28. Dezember 1939.
A E E
Wwissenschaftliche Leiturg: Harald Müller VDE
G. H. Winkler VDE und H. Hasse VDE
Stellvertretung: G.H. Winkler VDE
Zuschriften sind nicht an eine persönliche Anschrift zu richten, sondern
nur an die Wissenschaftliche Leitung der ETZ. Berlin-Charlottenburg 4,
Bismarckstr. 33, VDE-Haus, Fernsprecher: 34 19 59.
Nachdruck nur mit Quellenangabe und nur mit Genehmigung des Ver
fassers und der Wissenschaftlichen Leitung der ETZ gestattet.
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(Zentralblatt für Elektrotechnik)
Organ des Elektrotechnischen Vereins seit 1880 und des Verbandes Deutscher Elektrotechniker seit 1894
Herausgegeben vom Verband Deutscher Elektrotechniker E.V.
Wissenschaftliche Leitung: Berlin-Charlottenburg 4, VDE-Haus — Im Buchhandel durch Julius Springer, Berlin W 9
61. Jahrgang
Berlin, 11. Januar 1940
Heft 2
Schwingfrequenz und Abstimmung bei fremdgesteuerten Einkreissendern
(Wittellung ans dem Laboratorium der Telefunken GmbH.)
Von W. Buschbeck, Berlin
Übersicht. Zur näherungsweisen Ermittlung der
Schwingfrequenz eines eigenerregten Senders dient im all-
gemeinen der aus der Thomsonschen Gleichung für die freie
Schwingung eines ungedämpften Kreises gewonnene Wert
1
VCL
noch die Rückkopplungsphase berücksichtigt, stellt nur eine
Annäherung dar. Der Zweck der nachstehenden Betrachtung
soll sein, ein einfaches Verfahren anzugeben, das ohne Zu-
rückgehen auf die Differentialgleichung unter gewissen ver-
einfachenden Annahmen die Schwingfrequenz einer Schal-
tung, die durchaus nicht phasenrein rückgekoppelt zu sein
braucht, zu ermitteln gestattet.
= ‚ Dieser Wert, der weder die Röhrenkonstanten
1. Berechnung der Schwingfrequenz des Senders
Betrachten wir zunächst den einfachen induktiv rück-
gekoppelten Schwingkreis, Bild 1, mit einem Widerstand
lediglich im Spulenzweig. Die Welle sei so lang, daß der
Bild 2.
Bild 1.
Einfluß der inneren Röhrenkapazitäten verschwindet,
d.h. daß die Rückkopplungsspannung nur durch die in
die Gitterspule induzierte EMK gebildet wird. Ferner
shwinge der Sender, ohne ins Gebiet positiven Gitter-
stromes zu kommen, unterspannt. Dann muß im stabilen
Betriebszustand Phasengleichheit zwischen Steuerspan-
nung und Anodenwechselstrom bestehen. Das Vektor-
diagramm dieser Schaltung stellt Bild 2 dar. Man geht
iweckmäßig von Strom /; aus, der eine Anodenwechsel-
Spannung U, von der Größe
Wa = — Ir (R + jX.) (1)
ergibt, also einen Betrag an durchgreifender Anoden-
wechselspannung
9
DU = — DIr, (R +j)X). (2)
DK 621.396.611.1.001.24
Die Schwingkapazität liegt direkt an der Anodenwechsel-
spannung, der kapazitive Strom eilt also der Anoden-
wechselspannung um 90° nach. Somit wird
Wa =- — Ic (— j Xc) - Ic-jAc;
Ua Í ;
Ic = —,: = IL! — ~ ot,
Fee | Xe Xel
Die induzierte Gitterspannung U, ist (infolge ihrer wegen
der Rückkopplung um 180 ° phasenversetzten Polung) ge-
geben durch
(3)
also:
(4)
W= +jXkIL. (5)
Somit erhält man für die Steuerspannung
Use = Ug + P Ua = I, [DR + j (Xr— DXL}. ()
Anderseits ist
lo=Iı +le=IL11—y ig
L,.: 5
xo T) xof Na (7)
Ein stabiler Schwingzustand ist nur bei Phasengleichheit
von /, und U. möglich. Diese beiden Größen sind Z,
proportional. Die Gleichsetzung ihrer auf Iz bezogenen
Phasenwinkel ergibt somit die Schwingfrequenz. Als Be-
dingungsgleichung für diese erhält man also
R Xk x
RR n — XL
Xo OXDA y RO ODON w
XL — DR XL — XC R
1 — -
Xc
Diese Gleichung verdient insofern Interesse, als sie
zeigt, daß von den Röhrenkonstanten Durchgriff, Innen-
widerstand und Steilheit lediglich der Durchgriff in die
Frequenzbedingung eingeht, während Innenwiderstand
bzw. Steilheit nur die Amplitude der erzeugten Schwin-
gung beeinflussen. Diese Erkenntnis ist deshalb wichtig,
weil sie die Möglichkeit ergibt, von vornherein auf Grund
des Kennlinienfeldes von Röhren deren Brauchbarkeit für
frequenzkonstante eigenerregte Stufen zu erkennen bzw.
diejenigen Amplitudengrenzen anzugeben, innerhalb derer
die Schwingung gehalten werden muß, um nicht in Ge-
biete veränderlichen Durchgriffs zu gelangen.
Im vorliegenden Fall läßt sich die Frequenzbestim-
mungsgleichung allgemein nach » auflösen. Man erhält
nach einigen Umformungen:
Be RDC-M—DL_ 1 i
ee Bra
Man erkennt bereits aus dieser Gleichung, daß für den
Fall verschwindenden Durchgriffs das Korrektionsglied
zu Null wird, sich als Schwingfrequenz daher trotz der
R3? DC
AR
o?
26 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 2
11. Januar 1940
nicht phasenreinen Rückkopplung einfach die Frequenz
der Serienresonanz ergibt. Der Widerstand im L-Zweig
vergrößert die Frequenz. Um den Betrag dieser Frequenz-
erhöhung besser zu veranschaulichen, soll das Korrek-
tionsglied noch etwas umgefornt werden. Es sei mit K
das Verhältnis U, Ur, also praktisch der Wert des Rück-
kopplungsfaktors, bezeichnet. Da voraussetzungsgemäl)
die Gitterspannung lediglich durch die in der Gitterspule
induzierte EMK gebildet wird, ist bei den vorkommenden
kleinen Dämpfungen
K TE
= (10)
Das Korrektionsglied erhält durch
Größe die Form i
Einführung dieser
RDC
M-DL L
C
R? D R D 2. D
Bep Re
(11)
Bezeichnen wir die Frequenz der Serienresonanz des
Schwingkreises, also die Frequenz bei der Dämpfung
Null, mit ə so ergibt sich endgültig für die Betriebs-
frequenz »:
(12)
bzw. unter Berücksichtigung der Tatsache, daß das Kor-
rektionsglied gegenüber 1 sehr klein ist,
de )
won, (1 m En N K E 2 (13)
Dieser Ausdruck ist recht aufschlußreich. Um einen
Schwingbetrieb überhaupt zu ermöglichen, muß stets die
durch K gebildete Rückkopplung die durch D gegebene
Gegenkopplung überwiegen, also K—D eine positive
Größe sein. Unter normalen Verhältnissen wird K — D
zahlenmäßig stets mindestens in der Größenordnung von
D liegen, so dal} das Korrektionsglied praktisch die Größe
dn2 hat, also außerordentlich klein sein wird. Wird
nun die Rückkopplung immer loser gemacht, so kann,
das Vorhandensein genügender Röhrensteilheit voraus-
gesetzt, trotzdem grundsätzlich ein Schwingzustand be-
stehen. Die Schwingfrequenz weicht nun aber immer
mehr von der Eigenfrequenz des Schwingkreises ab, um
im Grenzfall K — D sogar ins Unendliche zu rücken. Um
einen Begriff der tatsächlich erzielbaren Frequenzver-
schiebung zu erhalten, wollen wir zunächst die für den
stabilen Betrieb erforderliche mittlere Steilheit errechnen.
Hierzu gehen wir zweckmäßig auf die Gl. (6) und (7)
zurück. Es ist
XL » Í ; A n |
la =S Ue also l= ya] ye Si DR- j(Xk- DXL)
(14)
Um diese Gleichung zu erfüllen, müssen sowohl die reellen
als auch die imaginären Glieder gleich sein, also
R _ S(XĻ}—D Xr). (l5au.b)
XL
XC
uenz œ sind für den richtigen Steil-
hungen erfüllt. Wir erhalten 2.D.
unter Einführung des Rückkopp-
Bei der Schwingfreq
heitswert beide Gleic
aus Gl. (8) und (15a)
Iungsfaktors K:
= - SDR. (16)
EX SE
XL: c| D
Daraus ergibt sich für die Steilheit des stabilen End-
araus e S
zustandes
R _ 3
R A Ran (K — D)
Stab” y; Xc (K— P) AS -- D) (17)
Genau den gleichen Wert hätte man direkt aus Gl. (15b)
entnehmen können. Die erforderliche Betriebssteilheit ist
also, wie zu erwarten war, umgekehrt proportional dem
Resonanzwiderstand des Schwingkreises R,„, und der Ka
effektiven Rückkopplung (K — D). |
Die bei normalen Röhren mittlerer Leistung heute
maximal erzielbare Steilheit dürfte bei etwa 20 mA/V
liegen. Bei kräftiger Dämpfung, wie sie zur Erzielung
eines großen Korrektionsgliedes erforderlich ist, dürfte
man kaum über ein Rag von etwa 1000 Q kommen. Damit
wird
1
| 20-103: 1000 =- £
| RE ar 1000 :- 20,
also bei einer Röhre mit dem Durchgriff 10 %
7 l ;
| el. - -0,10:20 = da.
© Tax
Selbst bei 10 % Kreisdämpfung beträgt also die höchste
Frequenzabweichung erst 1%, so daß praktisch in allen
Fällen bei der betrachteten Schaltung die Schwing-
frequenz einfach durch die Frequenz der Serienresonanz
des Anodenschwingkreises, also, wie auch ursprünglich |`"
angenommen, durch die Thomsonsche Formel gegeben ist. I:
In ganz analoger Weise lassen sich auch die sonst üb- |... i
lichen Rückkopplungsschaltungen behandeln. Lediglich der `
Fall der phasenreinen Rückkopplung (d.h. U, in Phasen i.,
opposition zu Ua) zeigt bereits rein anschaulich, daß die .
sich ergebende Frequenz (unter der Voraussetzung wider-
standslosen Oberwellenschlusses) durch die Bedingung
der Parallelresonanz gegeben sein muß, da bei Phasen-
opposition von U,und Wa aus Symmetriegründen Ia keine
Phasenabweichung gegen U, und somit auch gegen U, ...'
haben kann, was nur möglich ist, wenn zwischen Anode
und Kathode des Rohres ein rein ohmscher Widerstand
liegt.
Die Bedingung der Parallelresonanz läßt sich physi- mey
kalisch anschaulich auch im Falle verschiedener Dämpfung
des induktiven und kapazitiven Zweiges auf Grund der |
Tatsache ermitteln, da im Zustande der Parallelresonanz
dem Kreis keine Blindleistung zugeführt wird, daher die
Blindleistungen beider Zweige gleich groß sein müssen;
also ist
leel Ari (18)
Da an beiden Zweigen die gleiche Spannung ll, liegt, er-
gibt sich j , |
ul Xc = u. X. (19) i
|
oder
X
XC -> $ FAZ} . (20)
R7, Aa = L
Bezeichnet wie früher «», die Frequenz der Seriene onr
so erhält man für die Frequenz “p der Parallelresona
hieraus den Ausdruck
C L | (21)
Dieser Ausdruck geht sowohl bei onnea Pr
bei verschwindender Dämpfung ın den Aus a DE
Serienresonanz über. Während bei der freien ii Ben
der Einfluß der Dämpfung die Frequenz stets 2 a =
tritt dies im vorliegenden Falle nur 2 le Dämpfunk
duktiver Dämpfung ein, ao ee rallelresonan? 2
des kapazitiven Zweiges die Frequenz der Fata. cy,
sogar erhöht.
11. Januar 1940
2, Abstimmprobleme des fremdgesteuerten
Einkreissenders
a) Vergleich von Schaltungen mit AbD-
stimmung im gedämpften und
ungedämpften Zweig
Zunächst wird der praktisch besonders häufig vor-
kommende Fall eines fremdgesteuerten Einkreissenders
mit widerstandslosenı kapazitivem Zweig und Abstin'-
mung sowie Nutzdämpfung im L-Zweig betrachtet (siehe
Bild 3). Die Spannungsgleichungen lauten in diesem Fall:
U IÄnR+jIL XL =+- jleXe (22
bzw.
U ne AL _ u Ne BE
Dabei ist der Anodenstrom
la = 1L + le. (24)
Da bei Veränderung von X,, (konstantes }| voraus-
vesetzt) der Endpunkt des Zeigers I;, sich auf dem
unteren Halbkreis des
Vektordiagrammes von
Bild 3 bewegt, /. aber
als reiner Blindstron
konstanter Größen stets
9: gegenüber U/R ver-
setzt bleibt, ist der geo-
metrische Ort der End-
punkte des Vektors /,
der um den Betrag |/.|
nach oben verschobene
Halbkreis. Das Dia-
gramm zeigt sofort an-
schaulich den Minimal-
wert von Ia, also die
Stelle der
impedanz des Gebildes,
die ja das übliche Ab-
stimmkriterium bildet. Es ist auf Grund der Figur
In U U 5 \
|laminl | |; + R: en : i Ja 1 4d — 1j,
wenn (25)
R
de X
den auf die kapazitive Seite bezogenen Dämpfungsfaktor
bedeutet. Die Maximalimpedanz errechnet sich hieraus zu
; U | a DIE
Zn 1 4d), 26)
der zugehörige Phasenwinkel y „ zu
| 2
í le 1 le . (27)
Im arCtE op ©
Gerade die letzte Bezie-
hung zeigt, wie unrichtig
es bei der betrachteten
Schaltung wäre, bei Be-
lastung im Falle eines
Blindleistungsverhält-
nisses, das z. B. bei Lang-
wellensendern vielleicht
zwischen 5 und 1
schwankt (also d, = 20%
bzw. 10%), auf Mini-
mum der Aufnahme, also
auf Maximalimpedanz
nachstimmen zu wollen.
Der Fehlerwinkel würde im ersten Falle 22 und selbst
im zweiten Falle noch rd. 127 betragen. Betrachten wir
dagegen die Verhältnisse bei Parallelresonanz, also beim
Maximal- Bild
Bild
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 2 27
Phasenwinkel 0. Nach Bild 3 hat hierfür der Anodenstrom
die Größe
< JU Url 2 a 2
|o or Var EI La
Der ohmsche Parallelwiderstand R,„ errechnet sich hier-
aus zu
Ba Sea, (29)
|a) 2de |
welcher Wert bei verschwindendem d., also grobem
Blindleistungsverhältnis des Zwischenkreises, in den der
Maximalimpedanz übergeht. Man ist deshalb durchaus
berechtigt, im Falle des Leerlaufs, also bei entkoppelter
Antenne, auf Minimum der Aufnahme abzustimmen, darf
dies aber im Falle einseitig in den Abstimmkreis über-
tragener Belastung nur bei genügend klein bleibender
Zwischenkreisdämpfung tun.
Wesentlich einfacher liegen die Verhältnisse, wenn
der Zweig abgestimnit wird, der den übertragenen Wirk-
widerstand nicht ent-
hält. Das Diagramm
von Bild 4 zeigt sofort
anschaulich, daß das
Maximum der Impedanz
in diesem Falle mit
dem ohmschen Zustand
übereinstimmt, was
auch physikalisch klar
wird, wenn man sich die
Serienschaltung von R
und X; in die für eine
fest vorgegebene Fre-
quenz ja stets mögliche
Parallelschaltung von
a X, und R,„ umgewan-
i delt denkt. Bekanntlich
ist
RER, R EX,
Xp - XL bzw. R» R Rua (30)
also muß, zur Erzielung des ohmschen Zustandes
on RIX;
An Ap Xı
werden. Im Falle der Resonanz wird dann der Auben-
widerstand
XL Xe Xe
R d Lo i
Der grundsätzliche Unterschied dieser und der vorher-
gehend behandelten Schaltung ist der, daß im ersten Falle
bei gegebenem X, nur so lange eine Abstimmung möglich
ist, als
U]
2k
Ra (31)
lels | oder Rs 2 ist,
während im zweiten
Falle bei gegebenem X,
die Abstimmung stets
erzwungen werden kann.
b)Symmetrische
Dampfung
Betrachten wir zun
Abschluß noch die Ver-
hältnisse bei symmetri-
scher Lastverteiisung jim
induktiven und kapazi-
tiven Zweig im Falle
veränderlicher Frequenz.
Bild 5 gibt die Vektordiagrammıe dieses Falles. Während
im Augenblick der Parallelresonanz das induktive und
kapazitive Stromdreieck spiegelbildlich kongruent ist, muß
28
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 2
11. Januar 1940
bei Frequenzabweichungen /, und /. im umgekehrten
Sinne auf dem Kreise wandern, wie weit, läßt sich leicht
graphisch veranschaulichen. Die Anschauung zeigt, daß
e
R
ist. Bezeichnet n = w/w, das Verhältnis der eingestellten
zur Resonanzfrequenz, so ist
Xr = NR Xo bzw.
X, -y&
den Resonanzblindwiderstand bedeutet. Wird demnach auf
der U/R-Achse im Abstand R vom Ursprung eine Senk-
bzw.
X
ter = p tg fe
wobei
b) da>1
Bild 5a u. b.
rechte gezogen, so läßt sich durch Vervielfachung bzw.
Teilung der Strecke X, im Betrage n das Diagramm so-
fort zeichnen. Bild 5a gibt die Verhältnisse für eine
Dämpfung < 1, Bild 5 b
für eine Dämpfung >1
an. Im ersteren Fall
entspricht einer Erhö-
hung der Frequenz über
den Resonanzwert hin-
aus eine Verkleinerung
des induktiven und Ver-
größerung des kapa-
zitiven Stromes; bei
Dämpfungen >1 keh-
ren sich die Verhält-
nisse aber um. Nur
der schwach gedämpfte
Parallelresonanzkreis
wird daher bei Fre-
quenzerhöhung bzw.
.erniedrigung kapazitiv
bzw. induktiv, welche
Eigenschaft häufig für
Kompensationszwecke
ausgenutzt wird.
Von besonderem In-
teresse ist der Grenz-
fall der Resonanzdämp-
fung d,—1 (Bild 6).
Dild 6.
Bei der Resonanzfrequenz ist
fe `- 45°,
und I. daher ~: 90`. Dieser
Winkel bleibt bei Frequenzänderungen erhalten, da nur
im rechtwinklichen Dreieck das Produkt der Hypotenusen-
abschnitte p = Xan und q — n Xo gleich dem Quadrat der
Höhe, also gleich R? ist, welche Bedingung für den Fall
— RI Y, :--1 tatsächlich erfüllt ist. /, und Ie durch-
F daher in spiegelbildlich gegenüber-
so daß die bei Resonanzabstimmung
qL-
der Winkel zwischen T,
da i
schneiden den Kreis
liegenden Punkten,
ein Quadrat bildenden Stromvektoren im Verstim-
mungsfalle ein Rechteck ergeben. Die induktive und
kapazitive Blindkomponente ist stets gleich groß, ebenso
die Summe der Wirkkomponenten. Auf diese Weise er-
gibt sich eine anschauliche Erklärung der an sich be-
kannten aber merkwürdig anmutenden Tatsache, daß im
~~ _ kopazitiv
-e ao mn
4 T 42
73 W 5N
Bild 7.
Falle d,: 1 der Auhßenwiderstand unabhängig von der
Frequenz und rein ohmisch ist. Die Größe des resul-
tierenden Wirkstromes ist stets = ep also der Außen-
i u
widerstand Ra = a: = R gleich dem Widerstand eines
Zweiges, welcher Wert sich auch aus dem allgemeinen
Ausdruck des Außenwiderstandes für symmetrische
n x, 14%
Dämpfung Ra - 4%- ergibt. In Bild 7 sind Reso-
0
<
nanzkurven für die Fälle da = 1 gebracht, die zeigen, dab
für Dämpfungen < 1 das Impedanzmaximum tatsächlich
mit dem Resonanzfall übereinstimmt, während dieser bei
großen Dämpfungen über 1 dem Impedanzminimum ent-
spricht.
Zusammenfassung
Die Gleichphasigkeit von Steuerwechselspannung und
Anodenwechselstrom wird als Kriterium für die im sta-
bilen Schwingzustand sich ergebende Schwingfrequenz
verwendet und an Hand einer nicht phasenrein rückgekop-
pelten Schaltung gezeigt, wie sich dieses Verfahren all
gemein auch in komplizierteren Fällen durchführen läßt.
Die tatsächliche Schwingfrequenz weicht praktisch von
der Frequenz der freien Schwingung des ungedämpften
Kreises nur unwesentlich ab, der Richtungssinn der Ab-
weichung ist vom Einzelfall abhängig. Lediglich bei
phasenreiner Rückkopplung ist als Schwingfrequenz die
Frequenz der Parallelresonanz bereits anschaulich er-
kennbar.
Die bei fremdgesteuerten Sendern meist übliche Ab-
stimmung auf Minimum der Aufnahme führt bei em-
seitiger Lastübertragung im Falle größerer Dämpfunge"
zu merklichen Fehlern, wenn die Abstimmung Im pe:
dämpften Zweig erfolgt; sie ist dagegen einwandfrei i
Abstimmung in dem zwischen Anode- Kathode des Rohre:
liegenden rein aus Blindwiderständen gebildeten en
Zum Schluß wird das Verhalten des symmetrisch =
dämpften ‚Belastungskreises bei Frequenzänderung ER
sucht und das an sich bekannte eigenartige Verha
dieses Gebildes auf anschauliche Weise erläutert.
sis PÈ
11. Januar 1940 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 2 29
Korrosionserscheinungen an elektrischen Maschinen
Von K. Bätz VDE, Berlin
DK 620.191.2 : 621.313
Übersicht. Verschiedene Korrosionserscheinungen an nennt als hauptsächlichste Eigenschaften der Isolierlacke
elektrischen Maschinen und die Maßnahmen zu ihrer Verhin-
derung werden beschrieben.
Die Forschungen auf dem Gebiete der Korrosions-
erscheinungen haben ein umfangreiches Schrifttum er-
geben, in dem die verschiedenen Auffassungen der Kor-
rosionsursachen dargestellt sind. F. Eisenstecken
gab letzthin einen Überblick!) über die in den letzten
Jahren erschienenen Arbeiten. Erwähnt sei hier nur, daß
sich die Auffassung, die das Rosten als einen elektro-
chemischen Vorgang ansieht, immer mehr durchsetzt, und
daß die Bildung von Deckschichten beim Korrosionsschutz
eine große Rolle spielt.
Sinngemäß werden die in den oben erwähnten Arbei-
ten festgestellten Erkenntnisse des Korrosionsschutzes
und der Korrosionsverhütung bei der Herstellung elektri-
scher Maschinen beachtet. Nachstehend wird versucht,
einen Überblick über die verschiedenen Korrosions-
ursachen an elektrischen Maschinen zu geben und die
Maßnahmen zu ihrer Verhütung zu beschreiben. Eine be-
sondere Betrachtung ist den Maschinenteilen aus Leicht-
metallen zu widmen, da hier neuere Erfahrungen beachtet
werden müssen. Die Gliederung der Betrachtung nach
Art der Räume, in denen elektrische Maschinen aufgestellt
werden, ergibt bestimmte Forderungen an die Art des
Schutzanstrichs, an die Form der Maschine usw. Da die
Beschreibung von Korrosionserscheinungen und ihrer Ver-
hütung sich aber zwangsläufig mit den einzelnen Bau-
elementen der elektrischen Maschine beschäftigen muß,
wird nachstehend versucht, zunächst die Gefährdung der
einzelnen Teile zu beschreiben und nur soweit erforderlich
auf die Gefährdung durch die besonderen Raumverhält-
nisse einzugehen,
1. Aktive Teile
Die aktiven Teile der elektrischen Maschine bedürfen
wegen ihrer Aufgaben, Leiter elektrischer Ströme oft
recht hoher Spannung oder Träger der elektromagneti-
schen Energieumsetzung zu sein, besonderen Korrosions-
schutz, da eine Beschädigung gerade dieser Teile leicht
zur Stillsetzung der Maschine führt.
a) Blechpaket
Zur Verringerung der Eisenverluste müssen die ein-
zelnen Blechlagen der Gehäusebleche gegeneinander iso-
iert sein. Neben der bewährten einseitigen Papierbekle-
bung der Gehäusebleche werden heute die Gehäusebleche
für thermisch besonders hoch beanspruchte Maschinen
Üoppelseitig lackiert. Die chemische Industrie hat hoch-
wertige Kunstharzlacke entwickelt, die bei richtiger Be-
handlung eine hohe Beständigkeit gegen Wasser, Säuren,
Laugen, Salze und Hitze usw. aufweisen. Mit als beste
Lacke sind hier die Phenol-Kunstharzlacke zu nennen,
die bei 120 bzw. 180 bis 200 °C im Ofen gebacken werden.
Lufttrocknende Lacke können praktisch nur in dem Be-
reich verwendet werden, wo die Papierbeklebung aus-
reicht. Bei ölgekühlten Transformatoren dürfen nur öl-
tändige Lacke verwendet werden, die aber auch keine
nachteiligen Wirkungen auf das Transformatorenöl aus-
üben dürfen. Das Auftragen der Lacke kann im Streich-,
Spritz-, Tauch- oder Walzverfahren erfolgen. Raskop?)
Dina RER
—
i a; : j 2 :
Kali En Eisenstecken, Kenntnisse über Korrosion und Korrosions-
i ?, Stahl u. Eisen 50 (1939) 8. 537.
1933 ) F. Raskop: Isolierlacke. M. Krave, Technischer Verlag. Berlin
für Gehäusebleche hochbeanspruchter Maschinen erstens
gute Haftfähigkeit auf Eisenblech, zweitens Beständig-
keit gegen Säure, Alkalien, Wasser und Hitze, drittens
Stanzfestigkeit (Elastizität) und viertens guter Verlauf,
wenn Tauchlacke in Betracht kommen.
b) Wieklungen und Bürstenlitzen
Korrosionsschäden an Wicklungen können entstehen:
1. durch Zerstörung der Isolationsschicht durch Säuren,
Wasser usw.,
2. durch ungeeignete Bestandteile der
Schutzschicht.
isolierenden
Der Zerstörung der Isolation
durch in der Luft enthaltene Säu-
ren usw. kann man heute schon
durch entsprechende Lackbehand-
lung der Isolation mit Erfolg be-
gegnen. Die Hersteller elektri-
scher Maschinen haben auf Grund
von Erfahrungen Isolationen für
die verschiedenen Verwendungs
zwecke entwickelt. Diese Isola-
tionen sind heute so hochwertig,
daß sie den weitgehenden An-
sprüchen genügen. Bild 1 zeigt
eine Versuchsspule, die einem
Dauerversuch in Seewasser unter-
zogen wurde. Diese Spule hing
3860 h unter einer Spannung von
5000 V in Seewasser und weiterhin
noch 8640 h ohne Spannung. Nach
dem Herausnehmen wurde sie noch
einmal einer Spannungsprobe mit
5000 V unterzogen, die die völlige
Unversehrtheit der Isolation er-
wies.
Gefährdeter sind Wicklungen,
die unbeabsichtigt unter Wasser
gesetzt werden, ohne die hierfür
notwendige Feuchtigkeitsisolation
zu haben. Diese Wicklungen sind
vor Wiederinbetriebnahme der Maschine sorgfältig zu
trocknen.
Eine Gefahr für die Wicklungen mit normaler Iso-
lation bildet daher auch das Auftreten von Schwitzwasser.
Bekanntlich bildet sich Schwitzwasser, wenn warme
feuchte Luft mit kälteren Teilen in Berührung kommt. So
ist ein Schadenfall bekannt, wo durch abtropfendes
Schwitzwasser von einer Ölleitung die Isolation der
Wickelköpfe aufgeweicht wurde und ein Überschlag auf-
trat. Im Schrifttum?) ist ein anderer Fall beschrieben,
wo bei einer Maschine mit Ringlaufkühlung durch Herab-
setzung der Kühlwassertemperatur im Maschineninnern
sich Nebel bildete. Es entstand ein Kurzschluß an den
Ableitungen und daraus ein Brand des Wickelkopfes.
Diese Fälle sind natürlich keine ausgesprochenen Korro-
sionsschäden, wurden aber erwähnt, weil sie zeigen, wie
gefährdet die Wicklungen durch das Auftreten von Wasser
im Maschineninnern sind. Hinzu kommt noch, daß die
zwischen den einzelnen Spulen herrschende Spannung die
feuchte Luft leicht unter Glimmentladung zersetzt, wobei
Bild 1. Ständerspule,
nach 5000 stündiger
Tauchung’in Seewasser,
3) Masch.-Schad. 14 (1937) H. 10. 8. 175.
30
sich Salpetersäure bildet, die die normale Isolation an-
greift. Durch besondere Schutzanstriche der Wicklungen
im Nutenteil mit leitendem Lack kann man der Gefahr
der Glimmentladung begegnen.
Die störende Erscheinung der Grünspanbildung an
imprägnierten Wicklungen kann verschiedene Ursachen
haben. Raskop®*) nennt unter anderem folgende:
a. Die Umspinnung oder Umwicklung der Drähte ist
während der Lagerung in feuchter oder dumpfer
Luft durch Spaltpilze infiziert worden.
b. Der Wickler hatte starke Schweißabsonderung an
den Händen, oder salzige Fette sind mit der Draht-
umspinnung in Berührung gekommen. Es sind un-
geeignete Schlupfmittel bei Durchzugswicklungen
verwendet worden.
c. Die imprägnierten Werkstücke haben zu lange in
feuchter Luft gelegen, bevor sie in den Trocken-
ofen gebracht wurden.
d. Der verwendete Isolierlack hat eine zu hohe Säure-
zahl.
e. Bei Hochspannungsmaschinen treten während des
Betriebes in den Nuten stille Entladungen auf. Diese
führen zu Ozonbildung, und bei Zutritt von Feuchtig-
keit ist die Möglichkeit zur Bildung salpetriger
Säure gegeben.
f. Die Oberfläche der Kupferleiter wirkt als Katalysa-
tor für die Sauerstoffaufnahme des in dem Isolier-
lack enthaltenen Öles. Durch Feuchtigkeits- und
Sauerstoffaufnahme erhöht sich wahrscheinlich die
Säurezahl des Öles, und durch die Erhöhung der
Säurezahl wird auch der Isolationswert herabgesetzt.
Bild 2. Durchlüftete
Erregerpolwicklung
ciner Synchron-
maschine.
TEZ
we
BE
er
Be
BEE
Rz
Be
KB
Eu
A
AP
“71558
Auf die Vermeidung dieser Ursachen ist schon bei
der Fabrikation zu achten. Die Bildung von salpetriger
Säure und Salpetersäure kann durch geeignete chemische
Substanzen verhindert werden, mit denen man die Wick-
lungen tränkt. Geeignete Mittel sind organische Basen
wie Diphenylamin oder Lösungen hiervon.
Man kann die Gefährdung der Wicklung durch
Schwitzwasserbildung auch durch bauliche Maßnahmen
herabmindern. Vor allem sind die Wicklungen konstruk-
tiv richtig durchzubilden. Bei den Erregerwicklungen der
Magnetpole von Synchronmaschinen, die ja als große mit
Wasserturbinen gekuppelte Stromerzeuger oder als Pro-
pellermotoren für elektrische Schiffsantriebe naturgemäß
in feuchter Luft arbeiten, muß man z.B. darauf achten.
Eine bewährte Maßnahme ist die Ausführung mit durch-
lüfteter Polwicklung, wie sie in Bild 2 gezeigt ist. Diese
nur für etwa 220 V isolierten Wicklungen können so wir-
kungsvoll trocken gehalten werden, und Überschläge
durch Ausbildung von Kriechwegen auf feucht gewordenen
Isolationen an schlecht zugänglichen Stellen werden auf
diese Weise verhindert. Unzweckmäßig ist ferner, Rohr-
3a) N, Fußnote 2.
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 2
11. Januar 1940
leitungen, in denen kaltes Wasser oder Öl fließt, im Ma-
schineninnern über Wicklungen zu verlegen. Stärker als
die durch Isolation vor dem direkten Angriff geschützten
Wicklungen sind die blanken stromführenden Teile den
Korrosionsangriffen ausgesetzt, z. B. Bürstenlitzen und
Schleifringe. Bei Antrieben in Schwelereien, deren Kühl-
luft stark schwefelwasserstoffhaltig ist, treten die Korro-
sionsschäden an Litzen besonders stark auf. Die aus vie-
len feinen Drähten aufgebaute Litze bietet den chemischen
‘ Angriffsstoffen eine große Oberfläche und ermöglicht
infolge des lockeren, gewebeartigen Aufbaues die Bildung
von Korrosionsnestern. Flexible Flachkupferbänder, die
statt der Litze verwendet wurden, ergaben nur vorüber-
gehend eine Behebung der Schäden, da die dünnen Bän-
der unter dem Einfluß des Schwefels hart und brüchig
werden. Versuche mit Litzen, die einen besonderen Kor-
rosionsschutz erhielten und längere Zeit stärksten chemi-
schen Angriffsstoffen ausgesetzt waren, zeigten schon im
ersten Stadium den günstigen Einfluß von bestimmten
Schutzmitteln. Besonders bewährt haben sich Litzen, bei
denen jeder einzelne Draht verzinnt ist. Die Versuche
dauern noch an.
2. Konstruktive Teile
a) Gehäuse u.a.
Die Tragelemente der Maschine, wie Gehäuse, Lager-
schilde usw. sind, wie alle metallischen Teile, dem An-
griff von Luftfeuchtigkeit, Säuredämpfen und Gasen aus-
gesetzt. Man schützt diese Teile in bekannter Weise durch
Anstrich mit bewährten Farben und Lacken). Die Erhal-
tung des äußeren Schutzanstrichs bereitet zudem auch
nach längerer Zeit keine Schwierigkeiten. Schwieriger
wird der Schutz der Innenseiten dieser Teile vor allem bei
Maschinen, die in Räumen mit säurehaltiger Luft oder
Schwelgasen usw. stehen. Verwendet man hier die nor-
male offene Maschine, die ja ihre Kühlluft unmittelbar
aus dem Maschinenraum saugt, so ist die Gefahr der Kor-
rosion der Innenseiten von Lagerschilden und Gehäuse
ziemlich groß. Für die Innenseiten dieser Maschinen wird
daher ein Schutzanstrich verwendet, der besonders wider-
standsfähig gegen die chemischen Angriffstoffe ist. Bei
neuzeitlichen Maschinen für die chemische Industrie haben
sich u. a. zwei Maßnahmen bewährt. Man verwendet
heute in gewissen chemischen Werken fast nur Maschinen
mit Gehäusen aus Gußeisen oder aus kräftigen Walz-
stahlplatten geschweißt. Darüber hinaus geht aber das
Bestreben, überhaupt ganz geschlossene Maschinen mit
Außenkühlung zu verwenden, bei denen das Maschinen-
innere von der Außenluft abgeschlossen ist. Bei beson-
ders stark wirkenden Angriffstoffen reicht auch die ganz
geschlossene, mantelgekühlte Bauart nicht aus. Die Ma-
schinen sind ja im allgemeinen nicht vollkommen gasdicht
gebaut, und es sind Schadenfälle durch Korrosion an
innenliegenden Teilen mantelgekühlter Maschinen be-
kannt. Für Räume mit besonders starken Angriffstoffen
ist daher die Verwendung geschlossener, fremdbelüfteter
Maschinen vorzuziehen. Bestimmend ist hier allerdings
nicht nur der Schutz der Tragelemente, sondern haupt-
sächlich der Schutz der aktiven elektrischen Teile.
Außer durch chemische Angriffstoffe ist durch das
Auftreten von Schwitzwasser für die Innenseiten die Ge-
fahr der Korrosion gegeben. Die Ansammlung von
Schwitzwasser an den tiefgelegenen Stellen der Maschine
beseitigt man in einfacher Weise durch Abflußlöcher an
den tiefsten Stellen des Gehäuses. Die Bildung von
Schwitzwasser selbst verhindert man am besten durch
Heizung auch der stillstehenden Maschine, und zwar sieht
man bei den größeren Maschinen Heizstäbe an den tief-
gelegenen Stellen vor, Bild 3. Ferner ist bei den größeren
Maschinen auch darauf zu achten, daß bei den geschweiß-
ten Walzstahlgehäusen die Stützrohre usw. gut durch-
lüftet werden können.
4) W.J.Müller, Die Grundlagen der Korrosion und der Korrosion
passivität und ihre Anwendung auf Fragen des Oberflächenschutzes metal-
lischer Werkstoffe, Berg- u. hüttenm. Jb. 84 (1836) H. 2, S. 55.
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11. Januar 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 2 31
b) Lager
Eine große Zahl von Schadenfällen an elektrischen
Maschinen sind Lagerschäden, die im wesentlichen auf
Korrosion durch Lagerströme zurückzuführen sind.
Siegel) beschreibt eine große Zahl elektrolytischer
Korrosionen an Gleit- und Wälzlagern. Typisch ist bei
diesen Korrosionserscheinungen, daß sowohl der Wellen-
zapfen als auch die Lagerschale angefressen werden.
Durch Unsymmetrie im magnetischen Kreis der Maschine
treten Flußschwankungen auf, die in dem System Welle
—Lager—Grundplatte—Lager— Welle Wechselspannungen
induzieren. In diesem Stromkreis tritt dann der Strom
innerhalb des Lagers durch das Lageröl von der Welle zur
Lagerschale über. Es befinden sich im Lager regelrecht
zwei Elektroden, Wellenzapfen und Lagerschale, dazu das
öl als Elektrolyt. Durch Unterbrechen des Stromkreises
an einer Stelle — man isoliert ein Lager gegen die
Grundplatte — wird die Gefahr von den Lagerstellen in
einfacher Weise abgewendet.
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Bild 3. Heizstab im Inneren eines Schiffsmotors.
Wesentlich unangenehmer und schwieriger zu be-
seitigen ist die Korrosionswirkung auf die Lagerstellen,
wenn durch gewisse Schaltungen bei Drehstrommaschinen
eine Wechselflußmagnetisierung bzw. durch ungeschickte
Schaltung von Wendepol- und Kompoundwicklung bei
Gleichstrommaschinen eine Gleichflußmagnetisierung der
Welle erfolgt. Hierdurch werden Spannungen in der Welle
ähnlich wie bei der Unipolarmaschine induziert. Der hier-
durch hervorgerufene Strom übt dann ähnliche Wirkungen
innerhalb des Lagers aus, wie die oben beschriebenen Lager-
ströme. Da hier der Strom innerhalb des Lagers erzeugt
wird und seine Entstehung durch einen parasitären Induk-
tionsfluß verursacht wurde, kann man keine Stromunter-
brechung vorsehen, sondern muß den störenden Fluß ge-
nügend klein halten. Das heißt, man muß in das System
Welle—-Lager—Grundplatte unmagnetische Elemente ein-
bauen, deren Größe ausreicht, diesen Fluß hinreichend zu
unterdrücken. Als Abhilfe wurde von Pölitz®) auch
Aufsetzen einer Kupfergewebebürste auf die Welle
genannt. Diese Bürste ist mit dem Gehäuse leitend zu
verbinden. Bewährt hat sich ferner bei Drehstrom-
Maschinen das Anbringen von Kurzschlußringen an den
Stirnseiten der Ständerwicklung und um den Lagerbock
zur Dämpfung eines parasitären Wechselflusses.
c) Welle
_ Die neuzeitliche Festigkeitslehre untersucht vor allem
die Dauerfestigkeit der Werkstoffe. Thum, Ochs und
Juli J A. Siegel, Korrosionen an Eisen und Nichteisenmetallen. Berlin
% Springer, 1938.
x m 6. Pölitz, Zerstörungen durch Lagerströme, ETZ 60 (1939)
andere haben in verschiedenen Arbeiten vor allem auch
den Einfluß korrodierender Medien auf wechselbean-
spruchte Stähle untersucht, und es ist eine Reihe Arbeits-
blätter entwickelt worden, die dem Konstrukteur die Be-
achtung der verschiedenen Einflüsse erleichtern. Bild 4
feinstbearbeitet [poliert] = E
700
%
xb
50
Spitzkerb p
2 g
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n
N
0
30 50 700 150
statische Zugfestigkeit S kg/mm?
Bild 4. Tafel zur Ermittlung der Beiwerte für die Berücksichtigung des Ein-
fiusses verschiedener Oberflächenzustände auf die Dauerfestigkeit. (Aus dem
Arbeitsblatt I des Fachausschusses für Maschinenelemente beim VDI.)
zeigt, wie der Einfluß der Korrosion von Leitungswasser
und Salzwasser die Dauerfestigkeit selbst gegenüber
recht roh bearbeiteter Oberfläche wesentlich herabsetzt.
Interessant sind vor allem auch die Versuchsergebnisse
mit nichtrostenden Stählen, die während der Wechsel-
beanspruchung der Korrosion durch Seewasser ausgesetzt
waren. Die Dauerfestigkeit sank hierbei auf 8 bis
10 kg/mm?. Man erklärt diese Erscheinung mit der Zer-
mürbung der Deckschicht nichtrostender Stähle. Das ein-
schlägige Schrifttum empfiehlt hier eine Reihe von Maß-
nahmen zur Verhinderung der Korrosionsermüdung, so
unter anderem das Aufbringen von Überzügen aus Nicht-
eisenmetallen, Gummi oder Kunststoffen, ferner den An-
strich mit Farben oder anderen geeigneten Rostschutz-
mitteln, anodische Oxydation, elektrolytische Verzinkung,
Verkadmen, Nitrierhärtung, Druckvorspannungen durch
Kaltverformung. Verchromen und Vernickeln ergaben
keine wesentliche Schutzwirkung. An der elektrischen
Maschine sind es nur wenige Teile, die Dauerwechsel-
beanspruchungen ausgesetzt sind und dabei von einem
korrodierenden Medium angegriffen werden können. Die
durch Fliehkräfte beanspruchten umlaufenden Teile wer-
den nur durch stets in einer Richtung wirkende Kräfte
beansprucht. Wechselbeanspruchungen ist eigentlich nur
die Welle bzw. das Läufersystem mit angeflanschten
Wellenenden ausgesetzt. Es sind dies bei der Welle
Biegewechselbeanspruchungen, bei dem Läufersystem mit
angeflanschten Wellenenden werden außerdem die Flansch-
schrauben durch eine Zug-Wechsel-Belastung beansprucht
(Bild 5). Diese Schrauben sind durch ihre Lage im In-
nern der Maschine dem Angriff korrodierender Mittel
wenig ausgesetzt. Trotzdem schützt man sie bei Maschinen,
die in feuchten Räumen arbeiten, durch Verkadmen.
Schadenfälle durch Korrosionsermüdung an Läuferwellen
sind nicht bekannt, da der normal vorgesehene Schutz-
anstrich der freien Wellenteile anscheinend ausreicht, um
einen Korrosionangriff durch die Luftfeuchtigkeit zu ver-
hindern. Ähnlich liegen die Verhältnisse bei durch Dreh-
schwingungen beanspruchten Wellen von mit Kolben-
maschinen gekuppelten elektrischen Maschinen.
-
32
d) Schraubverbindungen
Man verwandte früher für alle Schrauben auf Schif-
fen, die öfter gelöst wurden, hochwertige Bronze. Neuer-
dings kommen fast durchweg Stahlschrauben zur An-
wendung, die durch Verkadmen gegen Rost geschützt sind.
“71561
Bild 5, Läuferkörper mit angeflanschten Wellenenden. Schema der
Beanspruchung der Flanschschrauben.
3. Leichtmetalle im Elektromaschinenbau?) bis 1)
Die Verwendung von Leichtmetallen zwingt, die Span-
nungsreihe der Metalle zu beachten. Weitgehend ein-
73) W. Boller, Von der Arbeit des Cheinikers im Elektromaschinen-
bau. Bull. sehweiz. elektrotechn. Ver. 27 (1936) 8. 2s1.
3) A.Thumund H. Ochs, Die Korrosionsdauerfestigkeit, Korrosion
u. Metallsch. 13 (1937) N. 386.
9) A. Kutzelnigg. Schutz durch metallische Überzüge. Korrosion
u. Metallsch. 13 (1937) S. 221.
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 2
11. Januar 1940
geführt haben sich im Elektromaschinenbau Legierungen
der Al-Si-Gattung, die weitgehend korrosionsbeständig
sind. Vorsichtiger muß man bei Magnesiumlegierungen
sein. Bei metallischer Verbindung von Magnesium bzw.
einer Magnesiumlegierung mit Schwermetallen tritt bei
Vorhandensein eines Elektrolyten — es genügt schon die
Luftfeuchtigkeit — elektrolytische Korrosion auf.
Diese Erscheinung wird ohne weiteres verständlich,
wenn man die recht hohe Potentialdifferenz von Magne-
sium z.B. gegen Eisen mit rd. 1,12 V aus der Spannungs-
tabelle entnimmt. Die Hersteller von Magnesiumlegierun-
gen haben nun heute auf Grund eingehender Forschungen
Schutzmittel' und Behandlungsverfahren entwickelt, die
sich einmal durch einfache Anwendung, weiterhin aber
auch durch gute Wirksamkeit auszeichnen.
Zusammenfassung
Außer den bekannteren Korrosionserscheinungen an
Metallen treten an den elektrischen Maschinen noch einige
kennzeichnende Schadenfälle durch Korrosion an Wick-
lungen, Lagerstellen usw. auf, die besondere Schutzmaß-
nahmen erfordern. Die Verwendung der elektrischen
Maschinen in feuchten Räumen und in der chemischen
Industrie beeinflußt Bauform und Belüftungsart der
Maschine. Die neueren Erkenntnisse über den Korrosions-
schutz von Leichtmetallen werden auch beim Bau elek-
trischer Maschinen beachtet.
10) JH. Ochs, XKorrosionsermüdung als Ursache für Sehadenfälle,
Masch.-Schad. 14 (1937) S. 202.
ll) Masch.-Schad. 15 (1938) S. 129,
12) Masch.-Schad. 14 (1937) S. 175.
13) Sonderdruck der 1. G. Farbenindustrie,
lung von Elektrometall.
14)° J. D. Ridder, Magnesium und seine Legierungen. Techn. Mitt.
Nr. 22, 23 vom 25. 11. 1938,
Oberflächenbehand-
Berechnung der durch unisolierte Käfige hervorgerufenen Zusatzverluste bei Asynchronmaschinen
Es ist bekannt, daß an Asynchronkurzschlußläufermotoren
sehr hohe Zusatzverluste auftreten können, die in der Größen-
ordnung von 0,5 bis 6 °%, der Motornennleistung den Wirkungs-
grad und die Ausnutzung des Motors aufs stärkste beeinflussen.
Um bessere Anlaufkurven und Geräuschlosigkeit der Maschinen
zu erzielen, verwendet man an Kurzschlußläufermotoren
schräggestellte Ständer- oder l.äufernuten. Bei unisolierten
Käfigen macht man nun die Feststellung, daß diese Nuten-
schränkung nur zum Teil wirksam wird!). Es ist durch Versuch
erhärtet, daß diese erwähnten Erscheinungen und Verluste zum
großen Teil durch Streuströme verursacht werden, die den
Käfig verlassen und sich von Stab zu Stab schließen.
Die AW.-Verteilung des Ständers ist wegen ihres nicht
genau sinusförmigen Aufbaues nur zum Teil durch die AW.-Ver-
teilung des Läufers aufhebbar. Die Rest-AW., die nicht der
Grundwelle angehören, versuchen im l.äufer Ströme zu in-
duzieren, die infolge ihrer hohen Frequenz und bei Bauart des
Kurzschlußläufers als Stromverdrängungsläufer bemerkens-
werte zusätzliche Verluste erzeugen. Bei normalen Wicklungen
mit nicht zu hohem Oberwellengehalt und bei Ausführung des
Kurzschlußläufers mit isolierten Stäben würden trotzdem
diese Verluste keine schr große Rolle spielen. Die großen
Streublindwiderstände und die mangelhafte Verkettung des
l.äufers mit dem Ständer bei den Wellen höherer Ordnungszahl
infolge des relativ zu ihrer Polteilung großen Luftspaltes,
lassen keine größeren Ströme in der Läuferwicklung aufkommen.
Anders liegt der Fall, sobald der Läufer unisoliert und ins-
besondere unisoliert und geschränkt ausgeführt wird. Die
Ströme der Oberwellen sind jetzt nicht mehr an die normalen
Leitungsbahnen mit ihren kleinen ohmschen und hohen in-
r V.Roßmaäaier, Elektrotechn. u. Masch.-Bau (1939) H. 19/09., S. 249;
TS, 3R. a7
’
DK 621.313.333.2.017
duktiven Widerständen gebunden, sondern können sich nach
Maßgabe der Querleitfähigkeit und der Spannungsdifferenz
zwischen den Stäben quer durchs Blech schließen. Diese
Wirkung wird bei geschränkten Nuten durch die Phasendrehung
der induzierten Spannung längs eines Stabes noch bedeutend
verstärkt.
Die Rechnung zeigt, daß die größten Beiträge zur Verlust-
summe von den niedrigen Harmonischen geliefert werden, die
man durch Wahl einer geeigneten Wicklung (Zweischicht-
wicklung mit günstiger Schrittverkürzung) leicht schwächen
kann. Tatsächlich zeigten auch Messungen an solchen Maschinen
wesentlich kleinere Zusatzverluste, die hier nur in der Größen-
ordnung von 1, bis 1 % gefunden wurden. Nun sind aber die
Messungen der Zusatzverluste an sich schon schwierig und
enthalten außerdem auch noch andere, nicht im Käfig ent-
standene, mit dem Quadrat der Stromstärke ansteigende Zu-
satzverluste, so daß also die Theorie zumindest qualitativ mit
dem Experiment übereinstimmt. Ferner zeigt die entwickelte
Theorie den Einfluß der Käfigisolation auf die Hochlaufkurve
der Maschinen. Auch hier zeigten Versuche mit isolierten
J.äufern eine wesentliche Glättung der Anlaufkurven, da durch
diese Maßnahme eine Schränkung der Stäbe erst richtig wirksam
wird.
Das einfachste Mittel zur Verringerung der Zusatzver-
luste wäre cine Isolation des l.äuferkäfigs. Aus konstruktiven
Gründen kann eine wirklich wirksame Isolation jedoch nur an
Maschinen schr großer Leistung durchgeführt werden. Der
Kurzschlußläufer leitet ja seine technische Daseinsberechtigung
in erster Linie von seiner widerstandsfähigen und keine zer-
störbare Isolation enthaltenden Läuferausführung ab, Gegen
dieses Grundprinzip würde jede Isolation verstoßen und der
Kurzschlußläufer würde sich eines wesentlichen Vorteils gegen-
über dem Schleifringläufer begeben. eb.
it
AD a
N T
11. Januar 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 2 33
Neuzeitliche mathematische Maschinen’)
Während der letzten Jahre ist außerhalb Deutsch-
lands, besonders in den: V. S. Amerika, die Entwicklung
von Maschinen zur Lösung verwickelter mathematischer
Probleme intensiv gefördert worden. Hierbei hat nament-
lich die Abteilung für Elektrotechnik am Massachusetts
Institute of Technology (M.I.T.) unter V. Bush Hervor-
rarendes geleistet. Wie lebhaft weite Kreise in Wissen-
schaft und Praxis an diesen Dingen Anteil nehmen, geht
z. B. daraus hervor, daß bei der Sommertagung des Ame-
rican Institute of Electrical Engineers in Washington 1938
den mathematischen Maschinen eine besondere, stark be-
suchte Sitzung gewidmet werden konnte und daß in Eng-
land und Norwegen solche Maschinen bereits mit großem
Erfolg nachgebaut worden sind. Hauptsächlich handelt es
sich um folgendes:
1. Maschine von John B. Wilbur zum Lösen linearer
Gleichungssysteme
Bekanntlich ist das Lösen linearer Gleichungssysteme
eine der wichtigsten Aufgaben der praktischen Mathe-
matik, z.B. für die Statik, für die Berechnung elektrischer
Netzwerke, für die Behandlung von Schwingungs- oder
Blastizitätsproblemen mit dem Ritzschen Verfahren, für
die Ausgleichsrechnung usw. Diese Aufgabe sieht einfach
aus, ist aber für einigermaßen zahlreiche Unbekannte
überraschend mühsam oder sogar undurchführbar. Man
hat deshalb schon mehrfach maschinelle Lösung versucht,
vor allem dadurch, daß man für ein Gleichungssystem eine
entsprechende elektrische Schaltung mit Widerständen,
Transformatoren o.ä. aufbaute (Cauer!), Mallock?),
Bod e), Reck?) u.a.). Dies läßt sich bei wenigen
Gleichungen gut durchführen, bei mehr Gleichungen, also
bei den praktisch wichtigen Fällen, treten bisher nicht
und Schwierigkeiten insbesondere meßtechnischer
Art auf.
Bild 1. Sich ausgleichende Erhebungen und Senkungen von Rollen.
Die Maschine von Wilbur am M.I.T. benutzt statt
dessen ein zunächst geradezu primitiv anmutendes mecha-
nisches Prinzip, das sich aber als überraschend erfolgreich
zu erweisen scheint. Sie löst bis zu neun Gleichungen mit
neun Unbekannten und vierziffrigen reellen Koeffizienten
it ein bis drei Stunden, wobei der Fehler höchstens 1%
der größten Unbekannten beträgt, und beruht auf folgen-
dem Grundgedanken: Über nebeneinander befindliche,
senkrecht auf und ab bewegliche Rollen läuft ein Draht,
der zwischen je zwei Rollen über Umlenkrollen geführt
»ird (Bild 1). Wenn der Draht feste Länge hat und
auernd gespannt gehalten wird, so besteht zwischen senk-
—
a, „Zum Teil nach Stig Ekelöf, Tekn. Tidskr. 69 A (1939) S. 143;
nn D. R. Hartree und A. K. Nuttall, J. Instn. electr.
Ha 3 (193$) S. 643; 5 5., 6 B. — D.R. Hartree und À. Porter,
Förhandl, 648; 9 S., 8 B. — E. J. Nyström, Tekn. Fören. Finland
a (1039) H. 4, 2% S, 3 B. Sehrifttumshinweise werden nur
Arkeiten Regeben, als sie nieht schon in den vier angeführten reichhaltigen
in de ‚enthalten sind. Vgl. auch die Abschnitte „Praktische Mathematik‘
en VDI-Jahrbüchern 1935 his 1939,
von Syst W. Cauer, Elektrische Methoden und Maschinen zur Auflösung
Ystemen linearer Gleichungen, Elektr. Nuchr.-Techn. 12 (1935) S. 147.
Son ) R.R.M. Mallock, An Electrical Calculating Machine, Proc. roy.
s Lond, 140 (1933) S. 457.
linearer Gleic Bode, Ein elektrisches Gerät zum LEBER N
p T $ chungen, Z, angew. Math. Mech. 17 (1937) 8. 213 u. 380.
Gleich ) M. Reck, Elektrisches Gerät zur selbsttätigen Auflösung von
elingen ersten und höheren Grades, Arch. Elektrotechn. 32 (1935) S. 1%.
DK 518.5
rechten Erhebungen und Senkungen der Rollen eine Bin-
dung in Analogie zu einer der vorgeschriebenen Gleichun-
gen. Die Erhebungen und Senkungen werden mit den
Koeffizienten und Absolutgliedern, z. B.
a, bpc inax tby te >00,
dadurch verknüpft, daß sich die Rollen längs drehbaren
Hebeln verschieben und in Abstände vom Drehpunkt ent-
Bild 2. Wiedergabe der Gleichung a,r + biy + 6 = 0 dureh die Beziehung
aisina + bising + csiny=0. (a,b.a.y>0, G, 80.)
sprechend den Koeffizienten und Absolutgliedern bringen
lassen (Bild 2). Dann gilt:
a, sina + b, sin f + e sin; = 0,
wenn a, f, y die Drehwinkel der Hebel bedeuten und die
Vorzeichen passend festgesetzt werden. Schreibt man
sin a
sin y E i ’
so ist die erste Gleichung
axztrb,ytrc=o0
wiedergegeben. Dabei können zwei der Drehwinkel will-
kürlich gewählt werden, der dritte Hebel stellt sich zwang-
läufig ein. Für die zweite Gleichung
ax t bay + ce —=0
ist ein zweites Rollen-Draht-System mit denselben Hebeln
vorgesehen. Jetzt läßt sich nur noch ein Hebel willkürlich
drehen, die beiden anderen werden mitgenommen. Durch
Ablesen der Drehwinkel oder sogleich ihrer Sinuswerte
und durch Quotientenbildung ergeben sich die Un-
bekannten.
Für jede weitere Gleichung werden ein Hebel und ein
Rollensatz mehr benötigt. Die Wilbursche Maschine be-
sitzt also für neun Gleichungen zehn Hebel. Diese sind als
Metallplatten mit parallelen Schlitzen ausgeführt, in denen
die Rollenträger laufen und mit Mikrometerschrauben auf
0,01 mm genau eingestellt werden können. Auch ist eine
Zusatzeinrichtung zum unmittelbaren Ablesen der Sinus-
werte vorhanden. Die Umlenkrollen sind waagerecht
leicht verschiebbar, damit der Draht zwischen den Rollen
stets senkrecht läuft.
2. Maschinen zum Lösen von Polynomgleichungen
Polynomgleichungen
f@)=:"+ OR + RER +..+92+9=0
mit reellen Koeffizienten begegnen dem Praktiker in erster
‚Linie als charakteristische Gleichungen linearer Differen-
tialgleichungen oder Differentialgleichungssysteme mit
konstanten Koeffizienten, z. B. für Schwingungs- oder
Siebkettenprobleme. Ihre zahlenmäßige Auflösung ist
eines der bestdurchgearbeiteten Gebiete der praktischen
Mathematik. Es gibt eine ganze Menge guter Verfahren,
die auch bei höherem Grade oder bei komplexen Wurzeln
34 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 2
mit einem in der Natur der Aufgabe liegenden Rechenauf-
wand zum Ziel führen und hohe Genauigkeit liefern.
Schwierigkeiten treten erst auf, wenn nicht nur eine, son-
dern viele Gleichungen aufzulösen sind oder wenn man
das Verhalten der Wurzeln bei veränderlichen Koeffizien-
ten überblicken will, z.B. bei Regler- und Stabilitäts-
fragen. Hierbei sind bisher einige nomographische An-
sätze vorhanden?); für maschinelle Behandlung eröffnet
sich ein weites Feld.
a) Maschine von Harry C. Hart und
Iroen Travis
Über diese in der Moore School of Electrical En-
gineering in Philadelphia und unabhängig davon durch
Allan H. Schooley beim Research Committee of Aero-
nautics (R.C. A.) in England gebaute Maschine ist hier
schon berichtet worden®). Bei ihr wird die gegebene
Gleichung für z= re)? durch Multiplikation mit einer
Wechselspannung u == U e!“° aufgefaßt als Bedingung
Dee) in. „U a
Ha Ure id ,UVel®'-0
für den Abgleich von n + 1 hintereinander geschalteten
Wechselspannungen mit der gemeinsamen Kreisfrequenz »,
den Amplituden
Urs Qp Or a
GUT, „U
H.
und den Phasenverschiebungen
NT, (m—1)g, ..., I; 0.
Diese Wechselspannungen werden so erhalten: für n +1
Generatoren, die auf derselben mit der Winkelgeschwin-
digkeit » umlaufenden Welle sitzen, lassen sich die Stän-
der durch ein Zahnradgetriebe gleichzeitig um die Win-
kel 0, 9, ..., (n—1)g, ng verdrehen; von den erzeugten
Wechselspannungen greift man durch einen ersten Satz
von Spannungsteilern Bruchteile proportional den Glei-
chungskoeffizienten, durch einen zweiten Satz Bruchteile
proportional den Potenzen von r ab. Diese letzte Propor-
tionalität wird erreicht, indem die Schleifkontakte der
Spannungsteiler durch einen Drahtzug über Kurven-
scheiben verstellt werden, die gemäß der erforderlichen
Potenzierung von r geformt sind. Den Spannungsabgleich
gewinnt man durch Probieren von Werten für r und ọ
und Beobachten eines Spannungsmessers. Sämtliche
Lösungen einer Gleichung achten Grades sollen sich in
11% Stunden mit 10 % Genauigkeit für den Betrag r und
3% Genauigkeit für den Winkel £ finden lassen. Das
Gerät kann auf komplexe Koeffizienten erweitert werden,
indem man deren Winkel bei der Ständerverdrehung be-
rücksichtigt.
b) Isograph von R.L. Dietzold und
R.O. Mercner
Dieses bei der Bell Telephone Co. entwickelte Gerät
zeichnet die Kurve
ssi
w=f(@)=2"+a,_,2" +... + aZ + aos
wenn sich z = r elf auf einem Kreise vom Radius r be-
wegt, also bei gleichbleibendem Betrag !z! =r; daher der
Name Isograph (Gleichschreiber). Zum Lösen der Glei-
chung f(z) =0 werden durch Probieren diejenigen
z-Kreise gesucht, deren zugehörige w-Kurve durch den
Nullpunkt läuft.
Ein einzelnes Glied a, zF in f(z) hat die rechtwink-
ligen Koordinaten (Real- und Imaginärteil)
a, rË coskg und l; rë sinkg.
Diese werden mit Kurbelschleifen hergestellt: der End-
punkt eines umlaufenden Drehzeigers von der Länge a; rk
gleitet in der Nut einer senkrechten Stange und erteilt
dieser dadurch die waagerechte Verschiebung a,r" cos k y,
ebenso einer waagerechten Stange die senkrechte Ver-
5) Vgl. H. Schwerdt, Die Anwendung der Nomographie in der
Mathematik, Tafeln 55 bis 73. Berlin, Julius Springer 1931.
8) ETZ 60 (1939) S. 1322.
11. Januar 1940
schiebung a, r? sin k ¢ (Bild 3). Die beiden Verschiebun-
gen für sämtliche Einzelglieder werden durch je einen
Schnurzug über Rollen addiert und bewirken, daß sich ein
Zeichentisch waagerecht, ein darüber schwebender Zeichen-
stift senkrecht bewegt. Dieser zeichnet also die w-Kurve
auf. Die erforderlichen Winkelgeschwindigkeiten der
Drehzeiger im Verhältnis der aufeinanderfolgenden natür-
lichen Zahlen werden durch ein Zahnradgetriebe erreicht.
Zur Bildung der Potenzen r2, r3, ..., r” dienen gekoppelte
logarithmische Rechenschieber von zylindrischer Form
(Rechenwalzen), die sich um das Doppelte, Dreifache,
.. n-fache drehen, wenn der erste einfach gedreht wird.
i
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= —
la r*coskg —
- Bild 3. Herstellung der rechtwinkligen Koordinaten der komplexen Zalıl az zk
bei festeni |z | = r mit Kurbelschleifen.
Der Isograph ist für Gleichungen bis zum zehnten
Grad eingerichtet und soll eine Gleichung achten Grades
mit ausschließlich komplexen Wurzeln, wie sie z.B. bei
Frequenzgleichungen für Schwingungsprobleme auftreten,
in einem Tage mit 14 % Genauigkeit zu lösen gestatten.
Als besondere Vorteile werden die Bedienungsmöglichkeit
durch wissenschaftlich nicht vorgebildete Hilfskräfte und
die Sicherheit gegen Fehler hervorgehoben — Vorteile, die
man allgemein bei einer guten mathematischen Maschine
fordern muß.
3. Maschinen von V. Bush zum Lösen gewöhnlicher
Differentialgleichungen
Den angemessenen mathematischen Ausdruck für
naturwissenschaftliche oder technische Probleme stellen
oft Differentialgleichungen dar. Ihre Lösung ist daher
ein Kernproblem der praktischen Mathematik. Z.B. wird
die Grundlage für die Dynamik gebildet durch Beziehun-
gen zwischen Ortskoordinaten, deren ersten Ableitungen
nach der Zeit, d. h. Geschwindigkeiten, und zweiten Ab-
leitungen, d. h. Beschleunigungen, die zu den Kräften pro-
portional sind; es liegen also Differentialgleichungen
zweiter Ordnung vor. Man spricht von einer gewöhnlichen
Differentialgleichung n-ter Ordnung, wenn nur eine un-
abhängige Veränderliche, etwa x, vorkommt und wenn
Ableitungen der gesuchten Funktion y bis zum n-ten
Grad auftreten; sie kann allgemein geschrieben werden
F (x, Y, Y, ...; y”) Ei 0,
indem F irgendeinen Ausdruck in den dahinter stehenden
Größen bedeutet.
Zur Lösung solcher gewöhnlicher Differentialgleichun-
gen gibt es — neben der auf Einzelfälle beschränkten
A Behandlung, bei der insbesondere die ein-
pel enden bekannten Daten formelmäßig, nicht nur gra-
p isch oder numerisch faßbar sein müssen — eine Reihe
Sa: en und zahlenmäßiger Näherungs-
1 : e Kosten aber ziemli i ü :
en namentlich ee emlich viel Mühe und ver
rung von Parametern in der Diff tial
Aufschluß nur bei großem Arbei A
t a
T er ein starkes Bei and te
oSungsverlahren. Frühere Vorschlä
e und h
haben meist nur gedanklichen oder Karo atmen Wil
Ean
11. Januar 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 2 35
das erste brauchbare Gerät für Sonderfälle rührt von
U.Knorrher’).
In großem Maßstab und mit reichsten Mitteln von
Zehn- und Hunderttausenden von Dollar sind seit etwa
1927 durch V. Bush und seine Mitarbeiter am M.LT.
Maschinen für recht umfassende Typen von Differential-
gleichungen — mit einem wenig günstigen Namen Diffe-
rential Analyzers — entwickelt und mehrfach (z.B. in
Belfast, in Manchester von D.R.Hartree zusammen mit
der Metropolitan-Vickers Electrical Co. Ltd., in Oslo von
S. Rosseland?!) zusammen mit der Firma Gundersen
& Løken) nachgebaut worden. Dabei haben sich viele Einzel-
heiten nach Prinzip und Ausführung gewandelt; Erfindung
und Gestaltung aber sind immer bewundernswert. Die vor-
gelegte Differentialgleichung wird aufgefaßt als Bindung
zwischen der n-ten Ableitung y'"’-- z, den aufeinander-
folgenden Integralen davon und bekannten Funktionen
von x. Diese Bin-
dung wird geräte-
mäßig verwirklicht
durch Kopplungen
zwischen den ver-
schiedenen Teilen
der Maschine —
Integrations-, Ad-
ditions-, Multipli-
kationsmechanis-
men u. dergl. —,
insbesondere durch
eine Rückkopplung
vom Ende nach
dem Anfang. Diese
Kopplungen bewir-
ken, daß sich die
Bild 4. Gonellascher Integration.smechanmsmuts;
radial verschiebbare Meßrolle anf Drehscheibe
Maschine nur so
liefert f: dr.
zu bewegen ver-
mag, wie es die Differentialgleichung als Bindungsgesetz
für das unbekannte z vorschreibt, und daß sie z (oder
auch y als n-faches Integral davon) aufzeichnet.
Die Integrationen werden mit dem von Gonella
1825 angegebenen Integrationsmechanismus durchgeführt
(Bild 4): Eine waagerechte, um den Winkel dx gedrehte
Kreisscheibe gibt einer auf ihr im Abstand z vom Mittel-
punkt mit Achse in radialer Richtung laufenden Meßrolle
eine Drehung proportional zd x. Die Meßrolle summiert
solche Drehungen, wenn man den Abstand z ändert, zu
fzdz.
In der Differentialgleichung vorkommende Multi-
plikationen und Additionen werden mit den auch sonst
üblichen Getrieben #), insbesondere Zahnrad- und Diffe-
rentialgetrieben, ausgeführt.
Bei einer der älteren Formen der Maschine war für
das Integral f 2)22dx über das Produkt zweier Funk-
tionen z, und z, eine elektrische Einrichtung vorgesehen:
zı und z, wurden als Kurvenordinaten unter zeitpropor-
tonaler Zunahme von x in Schleifkontaktverschiebungen
zweier Spannungsteiler umgesetzt. Die beiden so erhalte-
nen Spannungen proportional z, und z, führte man der
Spannungs- und der Stromspule eines Gleichstrom-Motor-
zählers zu, der f zı2,d4x als elektrische Arbeit re-
gistrierte.
‚, Eine gegebene Funktion wird dadurch in die Maschine
eingeführt, daß man ihre Kurve mit einem Fahrstift nach-
fährt, der doppelt beweglich ist. Er wird von Hand —
oder grob elektromotorisch, fein von Hand — in senk-
rechter Richtung auf einer Brücke verschoben, die in
waagerechter Richtung mittels einer Schraubenspindel
m m
—
E 3 U Knorr, Über einen Integraphen zur merhanisehen Integration
Ka sehr allgemeinen Gruppe von Differentialeleichungen, Diss. T. H.
inchen 1921, — Apparat zur selbsttätigen Aufzeichnung des Fahrdia-
Ftans, Elektr. Kraftbetr. u, Bahnen 12 (1914) $. 310, — Der Fab'diagraph,
o Is (1920) 8.53 u. 61. — Die Lösung von Ditferentialgleichungen auf
elanischem Wege mittels des Fahrdiagraphen. ebenda 19 (1921) 8. 273
an Beitrag zur graphischen Behandlung von Erwärmungsproblemen,
ee S. 1032. — Die Ausführung technischer Integrationen auf
In a W ege mit einem neuen Integraphen. ETZ 45 01924) S. 569. —
Hier an “lagraph, ETZ 48 (1927) 8. 111. — Ermittlung der Fahrzeiten auf
nischem Wege, Z. VDI 67 (1923) 8. 957. — Der Fahrdiagraph, Org.
EN Eisenbahnw., Neue Folge 61 (1924) S5. 353. — DRP 256519 und
glei a) Vgl. S. Rosseland, Mechanische Integration von Differential-
16 "ingen, Naturwiss. 27 (1939) S. 729.
(1934 l A. Kuhlenkamp, Die Getriebe in Feuerleitgeräten. Z. YDI 75
7 y ) 5. 1189, — Reibradgetriebe als Steuer-, Meb- und Rechengetriebe.
" YDE S3 (1939) S. 677,
über die Zeichenfläche gefahren wird. Bei seiner Ver-
schiebung treibt er selbst eine weitere Schraubenspindel
an, deren Drehung ein Maß für die gegebene Funktion
ist. Umgekehrt wird auf diese Weise eine Ergebniskurve
gezeichnet, indem eine von der Maschine herkommende
senkrechte Schraubenspindel in waagerechter Richtung
gleichmäßig über die Zeichenfläche läuft und einen
Schreibstift gemäß der Ergebnisordinate auf und ab
bewegt.
Die dargelegten verhältnismäßig einfachen Grund-
gedanken erfordern bis zum fertigen Gerät noch eine
überaus große konstruktive und feinmechanische Durch-
arbeitung. Insbesondere muß das sehr kleine Drehmoment
der Gonellaschen Meßrollen (vier bei der Maschine in
Belfast, sechs bei einer neueren Maschine von Bush, acht
in Manchester, zwölf in Oslo) zur Weiterleitung und An-
treibung neuer Teile namhaft verstärkt werden. Das ge-
schieht mechanisch ähnlich wie bei einer Umschlingungs-
kupplung (Gangspill). Zwei hintereinander geschaltete
solche Verstärker ergeben eine Drehmomentvergrößerung
etwa im Verhältnis 1 : 10 000. Ferner sind Kompensations-
einrichtungen für toten Gang, Verlangsamung der Ma-
schinengeschwindigkeit für schwierige Kurvenstellen
u. dergl. vorgesehen. Die Löcher für die vorkommenden
Wellen sind im Maschinengestell auf etwa #/ıooo mm Ge-
nauigkeit gebohrt, die Wellen selbst auf !/ıoomm genau
geschliffen. Auch bei den Drehscheiben, Meßrollen, Zahn-
rädern usw. ist höchste Genauigkeit erreicht.
Für die benötigten Elemente und Kopplungen der Ma-
schine hat V. Bush ein übersichtliches symbolisches
Schema entworfen. Es gestattet, Aufbau, Schaltung und
Wirkungsweise für eine bestimmte Differentialgleichung
aufzuschreiben und danach die Maschine hinsichtlich Be-
reichen, Drehrichtungen usw. planmäßig zu ihrer Arbeit
vorzubereiten, was einige Stunden bis zu einem Tage
dauert. Die Maschine selbst erledigt dann ihre Aufgabe
höchstens in einer Stunde, oft viel schneller, mit etwa 1%
Genauigkeit für Differentialgleichungen bis zur 6. Ord-
nung (in Manchester bis zur 8., in Oslo bis zur 12. Ord-
nung).
Über die reichen Anwendungsmöglichkeiten braucht
nicht viel gesagt zu werden. Erwähnt seien nichtlineare
Schwingungen (veränderliche Federzahl, temperatur- oder
stromabhängiger ohmscher Widerstand, Spulen mit Eisen-
kern, schwankende Kapazität, Röhren mit beliebiger Kenn-
linie), ferner Einschalt-, Synchronisier- und Pendelungs-
erscheinungen, Ballistik, Atomphysik, Potentialverlauf in
Elektronenröhren mit Raumladung. Mit der Maschine in
Manchester, die eine Sondereinrichtung für Abszissenver-
schiebung hat, sind Wanderwellen auf verzerrungsfreien
Hochspannungsleitungen mit Blitzschutzvorrichtungen
unter erstaunlicher Übereinstimmung der „theoretischen“
Behandlung mit der Maschine und dem Oszillogramn
untersucht worden (Telegraphengleichung mit nicht-
linearer Endschaltung).
Um die verhältnismäßig langwierige und umständliche
Zusammenkoppelarbeit zu verkürzen, ist im M.I.T. mit
Hilfe der Rockefeller Foundation eine neue Maschine für
Differentialgleichungen bis 18. Ordnung, auch für Systeme
von drei Differentialgleichungen sechster Ordnung, im Bau,
die 2000 bis 3000 Verstärkerröhren enthalten und die Dreh-
momentvergrößerung dadurch erreichen soll, daß bei Be-
wegung einer Gonellaschen Meßrolle die Kapazität eines
Kondensators abgeändert und damit eine an ihm liegende
tonfrequente Wechselspannung moduliert wird. Die Zu-
sammenkopplung besorgen Fernsprechwähler. Auch will
man Kurven nicht von Hand nachfahren, sondern auto-
matisch aus gestanzten Schablonen abnehmen. Ein Fern-
schreiber soll die Ergebnisse sogleich in Tabellenform
drucken. Wenngleich diese neue Maschine einstweilen noch
Zukunftsmusik ist, so sind doch schon die mit den bis-
herigen Ausführungen erzielten Ergebnisse bewunderns-
wert genug. Differentialgleichungen scheinen auf diesem
Wege ähnlich automatisch gelöst werden zu können, wie
das gewöhnliche Rechnen durch eine Rechenmaschine er-
ledigt wird.
4. Anwendung von Lochkartenmaschinen für
mathematische Zwecke
Bei den vielfach — so bei der Deutschen Reichsbahn
— für Buchführungs- und statistische Arbeiten gebrauch-
ten Lochkartenmaschinen nach dem Hollerith-System wer-
36
den bekanntlich die Ausgangszahlen oder sonstigen Merk-
male nach bestimmten Regeln durch Löcher wieder-
gegeben, die man in Karten einstanzt. Ordnen, Addieren,
Multiplizieren geschieht dann dadurch, daß die Karten
über leitende Unterlagen laufen und durch Bürsten ab-
getastet werden, die einen Stromkreis schließen, sobald
sie ein Loch treffen. Durch hohe Laufgeschwindigkeit der
Karten kann in kurzer Zeit ein ungeheurer Zahlenstoff
verarbeitet werden. In Deutschland hat Th. Zech schon
1929 die Anwendung der Lochkartenmaschinen zur har-
monischen Analyse vorgeschlagen und mit Erfolg aus-
probiert?). Neuerdings ist durch W. J. Eckert an der
Columbia-Universität in New York ein Astronomical
Hollerith-Computing Bureau eingerichtet worden. Es wer-
den z. B. die sphärischen Koordinaten am Himmelsgewölbe
in rechtwinklige Koordinaten photographischer Sternauf-
nahmen umgerechnet; bei Untersuchung der Mond-
bewegung multiplizieren die Hollerithmaschinen zwei tri-
gonometrische Reihen mit je 500 Gliedern und zehnziffrigen
Koeffizienten miteinander; die Differentialgleichungen
der astronomischen Störungstheorie (Mehrkörperproblem:
Planetenbewegung unter Berücksichtigung der gegen-
seitigen Anziehung) werden nach dem Differenzenver-
fahren, d.h. durch Ersatz von Ableitungen durch Diffe-
renzenquotienten bearbeitet usw. Die hier vorhandenen
weiteren Möglichkeiten lassen sich noch nicht absehen;
automatische Umschalteinrichtungen der Maschinen von
einer Rechenoperation zu einer anderen sind schon vor-
handen.
5. Lichtelektrischer Integraph des M. I.T.
Schwärzt man eine durchsichtige Platte teilweise und
laßt dann Licht nach einer Photozelle hindurchtreten, so
ist die Wirkung proportional der hellgebliebenen Fläche.
Man kann also lichtelektrisch Flächeninhalte bestimmen,
anders gesagt: planimetrieren!®). In weiterer Entwick-
lung wird die Fläche zwischen einer Kurve y = f(x) und
der x-Achse durchsichtig gelassen und mit einem schmalen
senkrechten Lichtband für wachsende Werte von x ab-
getastet. Dann spricht die Photozelle nacheinander auf die
Flächeninhalte schmaler Kurvenstreifen an. Hiermit kann
xr
eine Summation, also die Bildung des Integrals f y dx bei
a
fester unterer Grenze a und veränderlicher oberer Grenze x
verbunden werden. So ist ein lichtelektrischer Integraph
gewonnen, der mit Zusatzeinrichtungen auch das Zeichnen
der Integralkurve oder das Drucken einer Tabelle von
Werten des Integrals für einzelne getrennte x-Werte ge-
stattet. Setzt man dem Licht nacheinander zwei „Silhouet-
ten“ der Kurven y = f(x) und y=g(x) in den Weg, so
erhält man das Integral f f(x) g(x)dx über das Produkt
f(x) g(x), weil von dem durch die erste Silhouette hin-
durchgegangenen Lichtbruchteil proportional f(x) noch-
mals ein Bruchteil proportional g(x) entnommen wird.
Für g(x) =cosnx oder sin nx gehen G. v. Bekesy!!)
und K. Stumpff!?) zur Bestimmung der Fourier-
Ay 1
a = y JAO S nagda der Funktion f(x),
n r
0
d.h. zur lichtelektrischen harmonischen Analyse etwas
anders vor; auch P. Terebesi!3) hat auf ähnliche
Möglichkeiten und weitergehende zum Aufsuchen ver-
steckter Periodizitäten hingewiesen. Im M.IT. haben
auf Anregung von Norbert Wiener hauptsächlich
T.S.Gray,G.L.BrownundH.L. Hazen ein Gerät
für zwei beliebige Funktionen f(x) und g(x) gebaut, die
durch Silhouetten auf Kinofilm wiedergegeben werden.
Wegen der Ähnlichkeit mit den Verhältnissen beim Tonfilm
koeffizienten
9) Th. Zech, Harmonische Analyse mit Hilfe des Lochk -
verfahrens, Z. angew. Math, Mech. 9 (1929) S, 425. “en A
19) S. Gradstein, A Simple Photo-Planimeter, Rev. sei
a ‚Rev. sci, Instrum. 5
11) G. v. Békésy, Über die photoelektrische Fourier-Analvse eines
gegebenen Kurvenzugs, Blektr. Nachr.-Techn. 14 (1937) S. 157. Daselbst.
auch weitere Schrifttumshinweise. ETZ 58 (1937) S. 1166.
12) K. Stumpff, Grundlagen und Methoden der Periode
Berlin, Julius Springer 1937, MOUNE
13) P, Terebesi, Beiträge zur Analyse empirischer Vorgä i
si, Í alyse ` T Vogi 3
T. H. Darmstadt 1933. : EEP
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 2
11. Januar 1940
nennt man dort das Gerät Cinema Integraph. Zieht man
den zweiten Film in entgegengesetztem Sinne wie den
ersten durch das Lichtband, so werden die bei Einschwing-
vorgängen, Integralgleichungen, Laplace-Transformation,
Heavisideschicht usw. wichtigen sog. Faltungsintegrale
x
f f (©) g (x — ¥) d zugänglich. Die Entwicklung des Ge-
(
)
räts hat, verglichen mit dem einfachen Grundgedanken,
große konstruktive und experimentelle Schwierigkeiten
hinsichtlich Einarbeitung negativer Kurventeile, Verstär-
kung und Regelung, Gleichförmigkeit der linearen Licht-
quelle usw. gebracht. Durch mehrfache Ausführung und
jahrelange Verbesserung ist man jetzt zu der erstrebten
Genauigkeit von 1 % gelangt, wobei einzelne Teile — z. B.
Servomotoren zum Verstellen von Verdunkelungsscheiben
— technisch-physikalische und feinmechanische Kunst-
werke für sich darstellen. Wenn die Silhouetten auf den
Filmen vorliegen, dauert die Integration mit Druck einer
Ergebnistabelle nur einige Sekunden.
Durch die geschilderten Maschinen wird die Anwend-
barkeit mathematischer Verfahren bei vielen Fragen ge-
steigert. Bisher „hoffnungslose“ Fälle zeigen sich der Be-
handlung zugänglich. Hoffentlich stehen auch in Deutsch-
land ähnliche Geräte, deren Bedeutung von selbst ein-
leuchtet, in nicht zu ferner Zeit zur Verfügung.
A.Walther, Darmstadt.
Wahlrufgerät für drahtiose Fernsteuerung
DK 621.398 : 621.396
Die Aufgabe, aus mehreren Empfangsstellen eine aus-
zuwählen und in dieser danach eine bestimmte Wirkung auszu-
lösen (z. B. Fernsteuerung eines Kraftwerks, einer Sprengung
usw.) ist mit den bekannten Mitteln der Wählertechnik ohne
Schwierigkeiten und betriebssicher lösbar, sofern die Fern-
steuerung über Leitungen übertragen wird!). Soll eine solche
Fernwirkung aber drahtlos erzielt werden, z. B. zur Einschaltung
der Landungslichter eines Flugplatzes von einem Flugzeug aus,
so ergeben sich wegen der atmosphärischen Einflüsse Unsicher-
heiten, wenn zur Steuerung wie in der Wählertechnik nur Reihen
von gleichartigen, kurzen Stromstößen benutzt werden. Auch
andere bekannte Verfahren befriedigen nicht voll, weil sie ent-
weder zu viel Wartung erfordern oder gleichfalls atmosphärischen
Einflüssen stark unterliegen. Das im folgenden skizzierte Ver-
fahren?) will diese Mängel vermeiden. — Als Rufzeichen werden
mehrere längere Stromstöße einstellbarer Dauer angewendet,
zwischen denen beliebig lange Pausen liegen dürfen. Der erste
Stromstoß dient als Vorzeichen. Er ist länger als alle folgenden
und hat die Aufgabe, alle Wahlrufempfänger in Bereitschafts-
stellung zu bringen. Die danach gegebenen Stromstöße (z. B.
drei Stromstöße von 0,5 s, 1,0 s und 1,5 s Dauer) lösen in den
Empfängern örtliche Stromstöße in der Länge des den einzelnen
Empfängern eigentümlichen Rufzeichens aus. Hierauf bleibt
nur der Wahlrufempfänger in Bereitschaft, dessen Eigen-
stromstöße mit den Rufstromstößen in der Länge überein-
stimmen. Alle übrigen Empfänger kehren in die Ruhelage zu-
rück. Die Länge der Stromstöße wird sowohl beim Sender als
auch. bei den Empfängern durch eine Röhrenanordnung be-
stimmt, bei der die gewünschte Dauer in einfachster Weise durch
die Wahl der Zeitkonstante T = C R einer gleichstromgesptisten
Kondensator-Widerstands-Anordnung eingestellt wird. — Für
die Steuerung eines bestimmten Vorgangs kommt im aus-
gewählten Empfänger am Schluß des Rufzeichens eine Kipp-
schwingschaltung in Bereitschaftsstellung. Bei jedem Stromstoß
des nunmehr gesendeten Steuerzeichens spricht die Kipp-
schaltung an und erzeugt Kippschwingungen von beispielsweise
I Hz, solange wie jeder Steuerstromstoß dauert. Die Kipp-
schwingungen stellen Wähler ein. Werden z. B. zwei Steuer-
a a T und 9s Dauer gesendet, so machen zwei
anler zw. 9 Schritte. Über diese Wähler wird ein be-
stimmtes Relais eingeschaltet, das die gewollte Wirkung aus-
löst. Zsch.
) ~ y nzke, ETZ ƏV (1938) S. 1253 u. 1292.
7 G, Blasezyk, Z. Fernmeldetechn. 20 (1939) S. 27; 2S., 2B.
ksa
-
Eo
a E
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a
x
11. Januar 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 2 37
AUS DER JUNGINGENIEURARBEIT
Der Trockengleichrichter und seine Anwendung
Von Otto Werner VDE, Kleinmachnow
Übersicht*). Die wichtigsten Anwendungsgebiete und
Schaltungen für Trockengleichrichter werden beschrieben. Für
Batterieladung unterscheidet man normale Aufladung, selbst-
regelnde Dauerladung ohne und mit Glättungsdrossel sowie
Schaltungen mit Regel- oder Kippdrosseln unter Einhaltung
enger Spannungsgrenzen. Regeldrosseln dienen auch zur Be-
herrschung von Regelaufgaben, wie sie z. B. beim Anlassen der
Kathodenheizung von Senderöhren und zur Spannungsregelung
bei Speisung galvanischer Bäder auftreten. Die Vorteile der
Drehstromgrätzschaltung gegenüber der Einphasenschaltung
werden zahlenmäßig angegeben.
Unter den Gleichrichtern nimmt der Trockengleich-
richter eine besondere Stellung ein, da er einen sehr ein-
fachen und widerstandsfähigen Aufbau!) besitzt und
leistungsmäßig praktisch beliebig unterteilbar ist. Diese
Eigenschaften erschlossen dem Trockengleichrichter zu-
nächst das Gebiet der kleinen und kleinsten Leistungen,
für die ein brauchbarer Gleichrichter überhaupt fehlte.
Seine große Betriebssicherheit und seine keine Wartung
beanspruchende Betriebsweise ermöglichten es, in Ver-
bindung mit magnetisch geregelten Kreisen eine Geräte-
technik zu entwickeln, die bisher mit anderen Mitteln.
nicht erfüllbaren Ansprüchen genügt. Das Anwendungs-
gebiet des Trockengleichrichters nimmt dementsprechend
einen immer größeren Umfang an und hat auch vor
Einzelleistungen von 100kW nicht haltgemacht.
NNN
Bild 1. Einphaseu-Schaltung. Battericladung ohne Glättungsdrossel.
Das auch heute noch weitaus größte Anwendungs-
gebiet des Trockengleichrichters ist die Batterieladung.
Es ist hierfür eine ganze Reihe von Schaltungen bekannt
n deren wichtigste im folgenden näher behandelt
erden.
Beim Anschluß an Einphasenstrom hat sich die Ein-
phasen-Graetz- oder -Brückenschaltung für die Gleich-
richtersäulen praktisch allgemein durchgesetzt, da sie eine
Vollweggleichrichtung bei kleinstem Aufwand ermöglicht.
Die einfachste Schaltung bei Batterieladung ist in Bild 1
dargestellt). Die Netzspannung wird durch den Frans-
ormator auf eine entsprechende Wechselspannung über-
und dann dem Gleichrichter zugeführt. Für jede
albwelle des Wechselstromes bietet der in vier Zweige
unterteilte Gleichrichter dem Strom einen Weg über die
atterie, und zwar immer so, daß die Stromrichtung in der
me
mes,
3 *) Vortra ; ë D r i nip ` x
VDE, Bezirk en am 14. 12. 1938 vor den Jungingenieuren des
a Siehe E. Siebert, ETZ 60 (1939) S. 1427.
Karl Maier, ETZ 59 (1638) S. 936,
DK 621.314.63
Batterie stets dieselbe bleibt. Es ergibt sich also eine
gleichgerichtete Wechselspannung U. Ein Ladestrom /
kann nur fließen, wenn der Augenblickswert von U;
größer ist als die Batteriespannung Up. Die gesamte
Differenz zwischen U, und Upg muß als Spannungsabfall
auftreten. Dieser unterteilt sich in einen Abfall im Trans-
formator entsprechend U,, einen Abfall in den Gleich-
a normale Auf-
ladung
h selbstregelnde
Dauerladung
b selbstregelnde
Dauerladung mit
Glättungsdrosse]
c Verluste der ge-
ladenen Batterie
Bild 2. Ladekenn-
linien.
/ 08 WW B MA
richtersäulen und einen Abfall in der Batterie. Der Lade-
strom ist in seiner Größe also abhängig von der Größe
dieser Differenzspannung. Er fließt nur während eines
Teiles jeder Halbwelle. Sein Effektivwert beträgt etwa das
1,6fache des Mittelwertes und sein Scheitelwert etwa das
3fache. Steigt die Batteriespannung im Laufe der Ladung
an, so wird die Differenzspannung zwischen U und Up
kleiner, was zur Folge hat, daß auch der Ladestrom kleiner
wird. Der Ladestrom ist erst 0, wenn die Batteriespannung
annähernd den Scheitelwert von U, erreicht hat. Bei
diesem Vorgang ist sehr wesentlich, daß der Trocken-
gleichrichter einen stromabhängigen Spannungsabfall
besitzt.
Man kommt daher beim Trockengleichrichter ohne
Zuhilfenahme von Zusatzwiderständen auf Kennlinien, wie
sie für die normale Aufladung günstig sind (Bild 2).
Bei der Dauerladung ist eine solche Kennlinie un-
günstig, wenn längere Zeit nur ein geringer oder gar kein
Verbrauch vorhanden ist. Der vom Gleichrichter gelieferte
Strom dient dann nur zur Aufladung der Batterie, so daß
Zellenspannungen erreicht werden, bei denen die Batterie
stark gast. Für solche Verhältnisse ist es zweckmäßiger,
mit Kennlinien zu arbeiten, wie sie Geräte für „selbst-
regelnde Dauerladung“ besitzen (Bild 2). Durch geeig-
nete Bemessung von Gleichrichtersäulen und Transforma-
tor wird hierbei der innere Spannungsabfall so weit herab-
gesetzt, daß größere Ladespannungen als etwa 2,4 V/Zelle
nicht auftreten können.
Der im Ladestrom enthaltene Wechselstrom und die
durch ihn bedingte Wechselspannung an der Batterie
lassen sich durch die Einfügung einer Glättungsdrossel
beliebig verkleinern (Bild 3).
Nehmen wir eine unendlich große Glättungsdrossel an,
so ist der Ladestrom ein reiner Gleichstrom. In den
ohmschen Widerständen der Gesamtanordnung muß da-
her in jedem Augenblick derselbe Spannungsabfall auf-
treten, so daß sich eine Vollastspannung entsprechend
U, ergibt. Die Spannungen U,, U, und die Spannung
38
an der Drossel sind entgegengesetzt gerichtet, ihre
Summe muß gleich 0 sein, so daß an der Drossel
die Differenz zwischen der Spannung U, und der Bat-
teriespannung auftritt. In der Drossel wird also eine
Wechselspannung erzeugt, die der Oberwellenspannung
der gleichgerichteten Wechselspannung entspricht. Der
Übersichtlichkeit wegen wurde der gesamte ohmsche
Spannungsabfall als vor der Drossel vorhanden angenom-
men. Man wird daher als U, eine Spannung messen, die
um den ohmschen Abfall der Drossel und der Batterie
größer ist.
Je nach der Bemessung der Glättungsdrossel kann
diese die volle Oberwellenspannung erst von einem mehr
oder weniger großen Ladestrom an liefern. Bei kleineren
Ladeströmen ist die Ladespannung dann nicht mehr durch
den Mittelwert der gleichgerichteten Wechselspannung
gegeben, sondern erreicht höhere Werte. Sie nähert sich
im Leerlauf wie bei der Ladung ohne Glättungsdrossel
dem Scheitelwert der zugeführten Wechselspannung.
l
A
Up
Bild 3. Einphasen-Schaltung, Batterieladung mit Glättungsdrossel.
Dieser Spannungsanstieg bei sehr kleinen Ladeströmen
ist bei Dauerladung ohne Bedeutung, wenn der Selbst-
verbrauch der Batterie einen Rückgang auf so kleine
Ladeströme unmöglich macht (Bild 2).
Der Effektivwert des Ladestromes beträgt beim Ein-
phasengleichrichter mit Glättungsdrossel das 1- bis
1,1fache des Mittelwertes. Für die Beanspruchung der
Gleichrichterscheiben ist außerdem zu beachten, daß bei
der Ladung mit Drossel eine höhere Wechselspannung not-
wendig ist als bei der Ladung ohne Glättungsdrossel.
Die selbstregelnde Dauerladung mit oder ohne Glät-
tungsdrossel erfüllt alle Forderungen, die mit Rücksicht
auf die Batterie und einen wartungslosen Betrieb gestellt
werden können. Wie aus den Kennlinien (Bild 2) hervor-
geht, können bei konstanter Netzspannung und veränder-
licher Belastung Spannungsschwankungen bis etwa + 10%
auftreten. Verlangen die Verbraucher eine größere Kon-
stanz der Spannung, so müssen Zusatzeinrichtungen ver-
wendet werden, die die Spannungsschwankungen auf das
jeweils zulässige Maß verkleinern. Abgesehen von Ein-
richtungen mit Relais kommen hierfür vor allem Schal-
tungen mit Kipp- oder Regeldrosseln in Frage, die bei
einem Höchstmaß an Betriebssicherheit und Lebensdauer
ohne die Verwendung von Kontakten die Spannung selbst-
tätig auf +1 bis +5 % konstant halten (Bild4). Dem Gleich-
richtertransformator ist eine Drossel vorgeschaltet, die in
ihrer einen Wicklung vom Transformatorstrom durchflossen
wird und in der anderen Wicklung vom Ladestrom, der
über die Glättungsdrossel zur Batterie fließt. Die Wir-
kungsweise beruht vor allem auf der Tatsache, daß die
Induktivität einer Drosselspule durch Vormagnetisierung
mit Gleichstrom in weiten Grenzen nach unten geregelt
werden kann?). Die Regeldrossel führt im Leerlauf nur
den Leerlaufstrom von Transformator und Gleichrichter-
säulen. Sie besitzt daher eine große Induktivität und ver-
ursacht einen hohen Spannungsabfall. Bei Vollast wird
ihre Induktivität durch die Vormagnetisierung mit dem
- Era
3) G. Hauffe. Gleichstrom vormagnetisierte Drosselspulen, ETZ 58
(19373 8. 937 u. #89.
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 2
11. Januar 1940
Ladestrom stark herabgesetzt. Der größere Transforma-
torstrom kann daher nicht einen verhältnisgleich größeren
Spannungsabfall erzeugen als bei Leerlauf.
Da im Leerlauf vor allem der Magnetisierungsstrom
des Transformators maßgebend ist, der einen Spannungs-
abfall in der Drossel in Phase mit der Transformator-
spannung Ur erzeugt und bei Vollast der Blindstrom
gegenüber dem Wirkstrom zurücktritt, so daß in der
Hauptsache ein Spannungsabfall senkrecht zur Transfor-
matorspannung entsteht, tritt eine
~ i Drehung der Phasenlage ein
un (Bild 4). Die Spannung am Trans-
formator steigt daher von Leer-
lauf auf Vollast (Bild 5), wie es
die Kennlinie a angibt.
7
Ur,
v
Va en
77
Bild 4. Batterieladung mit Regeldrossel, Schaltung und Vektordiagramm.
Tragen wir uns in dasselbe Bild die Wechselspannung
ein, die ein Gleichrichter für konstante Gleichspannung
bei der Ladung mit Glättungsdrossel benötigt (Linie b),
so erkennen wir, daß die Kennlinien a und b zwei Punkte
gemeinsam haben, d.h. daß zwei Betriebspunkte möglich
sind. Nehmen wir z.B. an, der Gleichrichter arbeitet im
Punkte A, so genügt ein geringer Anstieg der Batterie-
spannung und der hiervon abgeleiteten Kennlinie b, um
diese Kennlinie bei A von der Kennlinie a abzulösen. Es
L—
a Wechselspannung an den Säulen b für konstante Gleichspannung er-
forderliche Wechselspannung
Bild 5. Regelladung, Kennlinien,
. bleibt dann nur noch der Schnittpunkt B bestehen, d.h.
der Ladestrom muß plötzlich von einem Stromwert ent-
sprechend A auf einen Stromwert entsprechend B ab-
sinken. Sinkt die Batteriespannung infolge ihres Selbst-
verbrauchs und einer evtl. vorhandenen Belastung, 50
nimmt der Ladestrom von einem Wert entsprechend B
auf einen Wert entsprechend C zu. Ein weiteres Absinken
der Batteriespannung bewirkt eine Ablösung der Kenn-
linie 5’ von der Kennlinie a im Punkte C. Es ist dann nur
noch der Schnittpunkt D vorhanden. Der Strom muß also
plötzlich von einem Wert entsprechend C auf einen Wert
entsprechend D ansteigen. Trotz der Einhaltung enger
Spannungsgrenzen erreicht man durch diese Schaltung
auch bei kleinem Stromverbrauch ein kräftiges Wieder-
aufladen mit großer Stromstärke, so daß auch die tieferen
Schichten der Sammlerplatten auf vollem Ladezustand
erhalten bleiben.
Ähnliche Wirkungen, wie mit der gleichstromvor-
magnetisierten Regeldrossel, sind auch mit einer Parallel-
ars
tor,
se
11. Januar 1940
schaltung von gesättigter Drossel und Kondensator’) und
ferner mit einer Reihenschaltung von Drossel und Kon-
densator zu erreichen.
Da alle diese Regelungen stromabhängig arbeiten,
ergeben Schwankungen der zugeführten Wechselspannung
zusätzliche Abweichungen der Gleichspannung. Um diese
auch bei stark schwankender Netzspannung klein zu halten,
wird mit Vorteil der magnetische Spannungsgleichhalter
verwendet. Er arbeitet mit Drosseln und Kondensator und
ist noch für Spannungsschwankungen von +50 % aus-
führbar, wobei sich Abweichungen der Ausgangsspannung
von nur +1% bis +2% erreichen lassen.
Bild 6. Spannungsgleich-
halter, Schaltung und
Kennlinien.
Seine Wirkungsweise ergibt sich aus der mit ab-
weichender Spannung stark veränderlichen, aber mit der
Spannung annähernd verhältnisgleich anwachsenden
Stromaufnahme einer gesättigten Drossel (Bild 6). In
der vorgeschalteten Luftspaltdrossel wird ein dieser
Stromaufnahme verhältnisgleicher Spannungsabfall er-
zeugt, so daß an der gesättigten Drossel nur noch geringe
Spannungsschwankungen auftreten. Durch Hinzufügen
einer Zusatzspannung, die sich im selben Verhältnis wie
der Spannungsabfall in der Luftspaltdrossel und damit
auch wie die Stromaufnahme und die Spannung an der
gesättigten Drossel ändert, wird eine konstante Ausgangs-
spannung erzielt. Wie aus den Kennlinien in Bild 6 her-
vorgeht, ist die schwankende Netzspannung gleich der
Summe von U, . „und U, und die konstante Verbraucher-
spannung die Differenz zwischen Uae und Un, Diese
algebraische Addition hat nur für den Leerlauf Gültig-
keit. Bei ohmscher Belastung entsteht in der Luftspalt-
drossel ein zusätzlicher Spannungsabfall, der senkrecht
zum Leerlaufabfall steht. Der Gesamtabfall in der Luft-
spaltdrossel bildet dann mit der Spannung U, _ c einen
stumpfen Winkel.
‚Durch den Einsatz derart geregelter Gleichrichter-
geräte für annähernd konstante Ausgangsspannung
schrumpft die Aufgabe der Batterie auf die Bereitstellung
einer Momentanreserve bei Netzausfall und gegebenenfalls
auf eine zusätzliche Glättung der Verbraucherspannung
Zusammen. Während früher zwei Batterien erforderlich
waren, die wechselweige geladen und entladen wurden, ist
heute nur noch eine Batterie wesentlich kleinerer Ka-
Pazität notwendig.
Die große Betriebssicherheit unserer Wechselstrom-
netze, in denen nur selten und kurzzeitig Unterbrechungen
r SSNRERER
‘) H. Böhm, ETZ 54 (1933) S. 1037.
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 2 39
der Stromlieferung vorkommen, evtl. in Verbindung mit
Notstromdieselsätzen, erlauben es in vielen Fällen, auf
eine Reserve durch eine Batterie überhaupt zu ver-
zichten. Man kommt dann zur unmittelbaren Versorgung
über Gleichrichter, die eine immer größere Bedeutung
erlangt.
IE EEE RAR
Bild 7. Trockengleichriehter zur Speisung von Fernschreibmaschinen
für 3-60 V, 3.5 A mit Netz- und Lastregelung.
Als Beispiel einer solchen Stromversorgung zeigt
Bild 7 ein Trockengleichrichtergerät für die Speisung von
Fernschreibmaschinen. Das Gerät enthält drei Gleich-
richter für je 60V, 3,5 A und besitzt Spannungsgleich-
halter zum Anschluß an 100 bis 140 V und 200 bis 250 V
Netzspannung. Der mit der Last veränderliche Spannungs-
V
SSS
ASS
Ba Da ah Er
p r
- 4+4
U_ Angenblickswerte der gleich-
gerichteten Spannung
Mittelwert der gleichgerichteten
Spannung
I_ Augenblickswerte des Gleich-
stromes
Im Mittelwert des Gleichstromes
i
m
Bild 8. Drehstron-Schaltung.
abfall innerhalb des Gerätes wird durch einen Lastaus-
gleich, bestehend aus einer Reihenschaltung von Drossel
und Kondensator”), ausgeregelt. Die größten Änderungen
der Ausgangsspannung betragen bei Netzspannungen in
den genannten Grenzen und bei Lastschwankungen zwi-
schen 0,5 und 3,5 A weniger als + 1,5 %. Die in der Gleich-
spannung enthaltene Wechselspannung wird durch einen
Siebkreis auf weniger als 5% herabgesetzt.
Bei größeren Leistungen werden für die Trocken-
gleichrichter mit Vorteil Drehstromschaltungen angewen-
det. Unter diesen benötigt die Drehstrom-Graetz-Schaltung
(Bild 8) den kleinsten Aufwand. Sie wird daher auch, ab-
gesehen von Sonderfällen, allgemein bevorzugt.
5) F. Harres, ETZ 60 (1939) S. 889,
40
Entsprechend der. um 50% größeren Scheibenzahl
gegenüber der Einphasen-Graetz-Schaltung ist es üblich,
bei der Drehstrom-Graetz-Schaltung auch einen um 50 %
größeren Strom zuzulassen. Vergleicht man bei beiden
Schaltungen bei Batterieladung ohne Glättungsdrossel die
hierbei auftretenden Effektivströme je Zweig, so ergibt
sich folgendes Bild:
a) bei Einphasen-Schaltung I. =
= 0,87.
Bei der Drehstrom-Graetz-Schaltung beträgt also der
Strom je Zweig nur das 0,87/1,14 = 0,76fache von dem bei
Einphasen-Graetz-Schaltung. Diese kleinere Strombean-
spruchung ergibt eine größere Sicherheit und kleinere Ver-
luste, ganz abge-
sehen davon, daß der
Wirkungsgrad bei
der Drehstrom-
Graetz-Schaltung
wegen der kleineren
Formfaktoren von
Gleichstrom und
Gleichspannung so-
wieso besser ist.
Einen weiteren
Vorteil bietet die
Drehstrom-Graetz-
Schaltung durch die
kleinere Welligkeit
der Gleichspannung,
die ohne Glättungs-
mittel nur etwa 5 %
beträgt.
Diese Eigenschaf-
ten sind dann von
großem Wert, wenn
es sich, wie z.B.
bei der Gleichstrom-
versorgung von Sendeanlagen, darum handelt, größere
Leistungen mit einer Welligkeit von z. T. weniger als 1%,
bereitzustellen.
Bei der Stromversorgung für die Kathodenheizung
von Senderöhren, wofür Leistungen von 18 bis 22V bei
50 bis 1000 A benötigt werden, ist es dabei von Vorteil,
daß jede Röhre ohne nennenswerte Vergrößerung der
Stellfläche und des Anschaffungspreises ihren eigenen
Gleichrichter erhalten kann. Der Gleichrichter wird zweck-
mäßig unmittelbar unterhalb der Röhre aufgestellt, so daß
eine besondere Maschinenhalle entfällt und große Erspar-
nisse an Leitungsmaterial erzielt werden. Außerdem er-
möglicht diese Aufteilung, dem Trockengleichrichter eine
Aufgabe zu übertragen, die bisher nur unvollkommen
gelöst wurde: das Anlassen der Röhre.
Der Heizleiter in der Röhre hat, wie der Faden einer
Glühlampe, im kalten Zustand nur einen sehr kleinen
Widerstand, so daß beim Zuschalten auf volle Spannung
sehr große Überströme entstehen würden, denen die
Röhren nicht gewachsen sind. Es ist daher notwendig, die
Spannung langsam hochzuregeln. Ein selbsttätiges An-
lassen erreicht man durch die Vorschaltung von Regel-
drosseln, deren Vormagnetisierung durch die Gleich-
spannung des Gerätes bewirkt wird. Der Widerstand der
Regeldrossel ändert sich bei entsprechender Bemessung
etwa im umgekehrten Verhältnis wie der Widerstand des
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 2
Bild 9. Trockengleichrichter je 200 A, 8 bis 2 V stufenlos und verlustlos regelbar für
Elektrolysen.
11. Januar 1940
Heizleiters, so daß der Strom nicht über den Nennstrom
ansteigt.
Bei der Speisung von galvanischen Anlagen durch
Trockengleichrichter (Bild 9) ist es ebenfalls zweckmäßig,
für jedes Bad einen eigenen Trockengleichrichter aufzu-
stellen. Lange Leitungen und große Verluste in Badstrom-
reglern können dadurch vermieden werden, so daß in Ver-
bindung mit dem besseren Wirkungsgrad der Trocken-
gleichrichter den Motorgeneratoren für kleinere Span-
nungen überlegen ist. Seine Anwendung erstreckte sich
bereits bis auf Stromstärken von 30000 A für einen
Stromkreis.
Es gibt viele Anwendungen für die Trockengleich-
richter, bei denen er nach außen kaum noch in Erschei-
nung tritt, wo er wie ein ohmscher Widerstand schon zu
den normalen Bausteinen einer Schaltung gehört. Selbst
die Quecksilber-
dampfgleichrichter
sind ohne Trocken-
gleichrichter kaum
noch denkbar. Sie
müssen die Hilfs-
spannungen für Zün-
dung, Erregung und
Gittersteuerung. lie-
fern und bekommen
außerdem Aufgaben
als reine Sperr-
ventile. Für die
Steuerung in Wech-
selstromkreisen bie-
ten sie infolge ihres
richtungabhängigen
Widerstandes die
Möglichkeit, eine
Leitung für mehrere
Befehle auszunutzen
und billige Gleich-
stromrelais zu ver-
wenden. Selbst im
Werkzeugmaschinenbau hat der Trockengleichrichter
eine Bedeutung erlangt. Er wird hier zur Bremsung der
Drehstrom-Antriebsmotoren verwendet und ermöglicht es,
von mechanischen Bremsen freizukommen. Die Ständer-
wicklung des Motors wird nach dem Abschalten vom Netz
mit Gleichstrom erregt, wodurch der Läufer ein Gegen-
feld erzeugt, das den Motor zum Stillstand bringt. Eine
Umkehr der Drehrichtung ist dabei ausgeschlossen.
Zusammenfassung
Der Trockengleichrichter hat eine umfangreiche und
vielseitige Verwendung gefunden. Neben der Ladung von
Batterien gewinnt die unmittelbare Speisung über Trocken-
gleichrichter durch die Anwendung der magnetischen
Selbstregelung eine immer größere Bedeutung. Da die
Physik des Gleichrichtervorganges noch wenig erforscht
ist, und die Herstellung der Gleichrichterscheiben sich in
der Hauptsache auf Erfahrungen aufbaut, ist anzunehmen,
daß seine heutige Form noch nicht die optimale Lösung
darstellt. Es ist vielmehr zu erwarten, daß seine Eigen-
schaften im Laufe der Zeit noch wesentlich verbessert
werden, daß es gelingt, die Verluste und den Aufwand zu
verkleinern und daß er als idealste Form eines Gleich-
richters auch leistungsmäßig eine beachtliche Stellung 1
der Technik einnehmen wird.
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11. Januar 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 2 41
ET EIERERREREREEl
RUNDSCHAU
Elektrizitätswerke und Kraftübertragung
DK 621.315.229 : 546.621
Aluminium als Baustoff für Kabelmäntel. [Nach
F. Hanff, G. Hosse, W. Deisinger, Siemens-Z. 19 (1939)
S. 357; 12 S., 15 B.]
Den Vorteilen der Bleikabelmäntel, die in Deutschland
nach einer Anregung von Werner v. Siemens im Jahre 1882
erstmalig nahtlos gepreßt wurden und sich in der späteren
Entwicklung restlos durchgesetzt haben, stehen einige Nachteile,
nämlich das hohe Gewicht, die verhältnismäßig geringe
Festigkeit und die Rekristallisationsneigung des Bleies, gegen-
über. Aus der Absicht heraus, sie zu beseitigen, entstand vor
einigen Jahren der Gedanke, Kabelmäntel aus Aluminium
herzustellen. Bei den Vorversuchen wurden verschiedene
Herstellungsmöglichkeiten erwogen, und zwar die Aufbringung
und Verschweißung von Bändern über der Kabelseele und die
nahtlose Umpressung. Die Verschweißung wendelförmig auf-
gesponnener Bänder bereitete Schwierigkeiten. Dagegen
gelang es, aus Reinaluminiumband geformte Rohre in ihrer
längsnaht durch gittergesteuerte Widerstandsschweißung fest
und dicht zu verschließen. Die Schweißnaht wurde nachträglich
befräst und weiterbearbeitet und das geschweißte Rohr durch
Ziehen zum Anliegen auf der Kabelseele gebracht. Durch
Querrillung!) ist die Biegesteifigkeit des längsgeschweißten
Bild 1. 2000 t-Viersäulenpresse zur Aluminiumumınantelung nach dem
BleipreBverfahren.
Mantels verringert worden. Reinstaluminium (99,99%), das
im Jahre 1936 erstmalig in technisch verwertbaren Mengen zur
Verfügung stand, wurde mit Erfolg in die Arbeiten einbezogen.
Alle Schweißverfahren boten jedoch trotz der erzielten Fort-
shritte keine technisch und wirtschaftlich voll befriedigende
Grundlage für die betriebsmäßige Herstellung von Aluminium-
kabelmanteln. Daraufhin wurde die Möglichkeit untersucht,
Aluminiummäntel durch Umpressung der Kabelseele herzu-
stellen. Zu diesem Zwecke wurden eine liegende Strangpresse,
ene stehende Viersäulenpresse und eine stehende Bleipresse der
bekannten Bauart mit entsprechenden Sonderwerkzeugen aus-
serüstet. Die Aufnehmer der Pressen wurden sowohl mit vor-
rtwärmten Blöcken als auch mit flüssigem Werkstoff beschickt.
Nach Ermittlung der günstigsten Verhältnisse für Preß-
temperatur, -druck und -geschwindigkeit und umfangreichen
Vorversuchen gelang die einwandfreie Umpressung größerer
Kabellängen sowohl mit Reinstaluminium als auch mit Rein-
aluminium, wobei sich Reinstaluminium durch seine leichtere
Verarbeitbarkeit auszeichnete. Bild 1 zeigt die zur Kabel-
\mpressung hergerichtete 2000 t-Viersäulenpresse. Mehr als
IN km Fernmelde- und Starkstromkabel verschiedener Typen
Wurden mit Aluminium ummantelt. Bild 2 zeigt einige Muster.
—— TE
L DRP 614315.
Zum Schutz der Kabelseele gegen die Einwirkung der hohen
Preßtemperaturen werden verschiedene Maßnahmen vorge-
schlagen’).
Die erzielten Festigkeitswerte liegen wesentlich günstiger
als bei Blei, die Biegezahlen der ummantelten Kabel etwa in der
gleichen Größenordnung wie bei Bleikabeln. Die Bindung der
Preßnähte gelang einwandfrei. Auch bei Innendruckver-
suchen wurden die erwarteten hohen Festigkeiten ermittelt.
Bei Korrosionsangriff ist das Verhalten von Reinaluminium
unterschiedlich je nach Art der einwirkenden Agenzien, im
Vergleich zu Bleimänteln jedoch durchaus befriedigend. Dabei
wurde eine große Überlegenheit des Reinstaluminiums gegen-
über Reinaluminium festgestellt.
Bild 2.
Muster von ausgeführten Starkstrein- und Fernmeldekabeln
mit Aluminiummänteln.
Die durch den Einsatz von Aluminium an Stelle von Blei
für Kabelmäntel erzielbaren konstruktiven Vorteile sind be-
trächtlich. In einigen Typenvergleichungen von Fernmelde-
und Starkstromkabeln mit Blei- und Aluminiummänteln
werden bei bewehrten Kabeln Gewichtsersparnisse bis zu 40%,
bei blanken Kabeln bis zu 60% des Kabelgewichtes als möglich
bezeichnet, was sich bei der Beförderung und der Auslegung
der Kabel ebenso wie die Erhöhung der Kabelzugfestigkeit
günstig auswirkt. Besondere Vorteile sind bei Seekabeln und
Ölkabeln erzielbar, deren Mäntel im Betriebe hohen Außen-
bzw. Innendruckbeanspruchungen ausgesetzt sind.
Die Anpassung der Verbindungs- und Abschlußgarnituren
an die veränderten Montagebedingungen der Aluminiumkabel-
mäntel wird nach den bisherigen Erfahrungen ohne Schwierig-
keiten möglich sein.
Für die wirtschaftliche Anwendung des Umpressungs-
verfahrens ist es notwendig, die Betriebsmittel sowohl in kon-
struktiver Hinsicht als auch in bezug auf die zur Verwendung
gelangenden Pressenwerkstoffe weiterzuentwickeln. Diese
Entwicklung wird vorerst sowohl an den stehenden als auch an
den liegenden Pressen weiterverfolgt. Es ist ferner daran
gedacht, die noch neuartigen, nach dem Vorschlag von Pirelli
ununterbrochen arbeitenden Umpressungsmaschinen für
Aluminium zu erproben. Für die geschilderte Entwicklung hat
in den letzten Jahren der Vierjahresplan insofern einen starken
Anreiz gegeben, als hier ein weiterer Weg freigemacht werden
konnte, die bedeutende Einfuhr cines stark devisenbelasteten
Werkstoffes — Blei — künftig einzuschränken und an seiner
Stelle einen heimischen Werkstoff — Aluminium — zu ver-
wenden. Es wird aber ausdrücklich festgestellt, daß die er-
zielten konstruktiven Vorteile von größter Bedeutung sind und
daß demzufolge der Einsatz von Aluminiummänteln als ein
Fortschritt der Kabeltechnik anzuschen ist. Bor.
1) DRP 611037 urd DRP 614 455.
42 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 2 11. Januar 1940
; DK 621.315.684
Einfache Verbinder für Aluminium-Kupferleiter.
Beim Bau von Freileitungsanlagen für Mittel- oder Nieder-
spannung müssen oft Verbindungen zwischen Aluminium- und
Kupferleitern, insbesondere Abzweigungen, ausgeführt werden.
Da im Freien Feuchtigkeit zutreten kann und an der Berührungs-
stelle der beiden Metalle Korrosionsgefahr besteht, sind be-
sondere korrosionsfreie Verbindungsklemmen entwickelt worden,
die aber recht teuer sind. Um diesem Nachteil abzuhelfen,
hatte das Bureau International des Applications de l Aluminium,
Paris, einen beschränkten Wettbewerb zu dem Zwecke aus-
geschrieben, geeignete Vorschläge für die Ausführung von
Kupfer-Aluminiumverbindern zu erhalten, die technisch gut und
im Preise so niedrig sind, daß sie die Anwendung von Aluminium-
leitern praktisch nicht erschweren. Das Preisgericht prüfte die
eingegangenen 25 Vorschläge, wonach der erste Preis dem
Vorschlag von M. Preiswerk (Schweiz), der zweite Preis
F. Wirschitz (Deutschland) zugesprochen wurde. Im nach-
folgenden werden diese beiden Vorschläge beschrieben.
Cu’Al-Verbinder nach Preiswerk. Die lösung der
Aufgabe besteht darin, das Ende des Kupferdrahtes oder
Seiles in ein dünnwandiges, weiches Aluminiumröhrchen ein-
zuführen und dann das so vorbereitete Ende mit dem Alu-
miniumleiter zu verbinden, als ob dieses aus Aluminium besteht.
Als Verbindung kann irgendeine für Aluminium/Aluminium
übliche Verbindungsklemnie verwendet werden. Bild 3 stellt
B
Schnit A-B | | | |
L_]4/uminiumseit
SER,
Alummiumrobr om Ende
zusommendrücken
b
Bild 3a u. b. Cu Al-Verbinder mit Aluminiumröhrchen über dem
Kupferleiter und ncımale Abzweigklemme nach Preiswerk.
die Ausführung mit normaler Abzweigklemme dar. Das
Aluminiumröhrchen wird vorteilhaft aus Werkstoff von minde-
stens 99,5 % Al oder aus Raffinal hergestellt, damit es möglichst
weich ist, eine gute Leitfähigkeit und große Korrosionsbe-
ständigkeit aufweist. Mit vier verschieden weiten Röhrchen
lassen sich alle gebräuchlichen Cu/Al-Verbindungen herstellen,
wobei das Spiel zwischen Kupferleitung und dem Röhrchen
l bis 2,5 mm und dessen Wandstärke 0,4 bis 0,8 mm je nach dem
Leiterdurchmesser beträgt. Seine Länge ist 100 bis 250 mm.
Das Fetten des Kupferleiters oder das Füllen des Röhrchens mit
säurefreier Vaseline vor dem Zusammenfügen ist zu empfehlen.
Das freie Ende des Röhrchens soll durch Umbiegen geschlossen
werden; beim Einbau ıst darauf zu achten, daß seine Enden nach
unten stehen, damit kein Wasser eintreten kann. Auf diese
Weise kann nur am Ende des Röhrchens beim Austritt des
Kupferleiters Korrosion entstehen, und es würde Jahrzehnte
dauern, bis diese an die Verbindungsstelle fortgeschritten ist.
Der Gedanke, die Korrosionsstelle weit von der Verbindungs-
stelle fernzuhalten, ist grundlegend für die Lösung nach
Preiswerk.
Ein Korrosionsversuch in salzhaltigem Nebel, der an einer
nach dieser Bauart hergestellten Verbindung unter Verwendung
einer Klemme mit parallelen Rillen aus Aluminium ausgeführt
wurde, bewies die gute Bewährung dieser Konstruktion unter
schwierigen Bedingungen. Die Meßergebnisse sind folgende:
Vor der Korrosion Nach der Korrosion
Wider- Temperatur- Wider- ` Temperatur-
stand erhöhung °C stand | erhöhung °C
derVer- ; der Ver-
bindung lie i bindung =
Q I = 25A I = 45A Q I = 25A = 454
Zwischen Kupfer- ' |
und Aluminium- i
|
|
leiter oana‘ 0,000 3909| 0,000 400 i
Zwischen Kupfer-
leiter und Verbinder [0,000 330] 1.3 | 3,5 [0,000350 l 4
l
Zwischen Aluminium- | |
leiter und Verbinder |0,000060' 0,000050!
Der Tafel ist zu entnehmen, daß der Widerstand der Verbindung
im salzhaltigen Nebel nur unbedeutend zugenommen hat.
Deshalb ist auch die gemessene Temperaturerhöhung bei
Stromdurchgang nach und vor der Kor-
rosion praktisch gleich. Man kann mit
Recht daraus schließen, daß die Kor-
rosionsbeanspruchung keine Wirkung auf
die Güte der Verbindung hat.
Die Klemme für die Verbindung nach
Preiswerk muß so gebaut sein, daß sie
eine Starke Pressung auf das Aluminium-
röhrchen und den Kupferleiter ausübt.
Die meisten im Handel erhältlichen Alu-
miniumverbinder entsprechen diesen
Bedingungen. Dies ist ein Hauptvor-
teil der Erfindung, die übrigens nicht
patentiert ist, sodaß keine besonderen
Klemmen beschafft werden müssen. Die folgende Tafel
zeigt die Abmessungen der Röhrchen, die Preiswerk für die
verschiedenen Durchmesser der Kupferdrähte bzw. Seile
vorschlägt:
Aupferdic
Durchmesser Durchniesser des Al-Rölır-
des Seiles chens Länge des Gewicht des
oder Drahtes ; Röhrchens Röhrchens
aus Kupfer innen Ä außen
mm mmi i mın mm g
|
bis zu 2,5 3,2 4 100 1,22
2,5.. | 5 6 150 3.5
4...7 3.3 9,5 200 9,1
Teal 14 15,5 250 23,5
Der Preis dieser Röhrchen ist nur ein kleiner Bruchteil des
Klemmenpreises und erhöht deshalb die Kosten einer korrosions-
beständigen Cu/Al-Verbindung nur unwesentlich.
Schn# A-B
J]
.
..
Rn
DT
Bild 4. Zweimetallklemme aus IsolierpreßBstoft nach Wirschitz
mit Cupalblecheinlage.
Verbinder nach Wirschitz. Dieser patentierte Ver-
binder ist durch folgende Punkte gekennzeichnet:
a) Der Übergang des Stromes erfolgt in einem Bimetall-
blech aus Cu/Al, das mit isolierendem Preßstoff so ummantelt
ist, daß nur die aus Kupfer bestehende Preßstelle für den
11. Januar 1940
Kupferleiter und die aus Aluminium bestehende PreBßstelle für
den Aluminiumleiter frei ist.
b) Der Preßkörper gibt dem Bimetallstreifen die nötige
mechanische Festigkeit.
c) Der Druck wird durch eine Bügelschraube erzeugt.
Bild 4 zeigt eine Zeichnung der Klemme, aus der ersichtlich
ist, wie das Bimetallblech im Preßstoff gelagert ist und wie durch
dessen Formgebung der Aluminiumleiter die Aluminiumseite
und der Kupferleiter die Kupferseite des Bleches berührt. Mit
diesem Verbinder sind durch das Klektrotechnische Institut
der T. H. München und durch das Versuchslaboratorium der
British Aluminium Co. Erhitzungs- und Korrosionsversuche
durchgeführt worden, die das gute betriebliche Verhalten
bewiesen. Als Isolierstoff wurde der Preßstoff ,„Harex“ ver-
wendet, der aus einem synthetischen, säure- und witterungs-
beständigen sowie wasserfesten Harz hoher mechanischer
Festigkeit besteht. Da dieser Stoff billig ist und zwei Drittel
des Gewichts der Klemme bildet, ist diese Verbindungsklemme
nicht teuer, wenn durch große Herstellungsserien die verhältnis-
mäßig teuren Matrizen amortisiert werden können. fi
DK 621.395.44 : 621.311 (73,79)
Bericht über die Wirkungsweise der Trägerstron
geräte für die Boulder Dam-Energieübertragungs-
anlage. [Nach J. D. Laughlin, Electr. Engng. 58 (1939)
S, 147; 5S., 3 B.J
Die an der 287 kV-Leitung zwischen dem Kraftwerk
Boulder und Los Angeles eingesetzten Trägerstromgeräte haben
drei Aufgaben zu erfüllen, den selektiven Schutz der drei Hoch-
spannungsleitungsabschnitte zu verbessern (Hochfrequenz-
selektivschutz), den Schaltzustand der Anlage dem Lastver-
teiler und dem Kraftwerk zu melden sowie Fernsteuerimpulse
zur Betätigung der Schalter zu übertragen und eine Fern-
sprechverbindung zwischen Boulder und Los Angeles sowie zwei
weiteren Schaltstationen herzustellen.
Für jede dieser Aufgaben sind besondere Trägerstrom-
geräte mit eigenen Hochfrequenzkanälen vorgesehen. Für den
Selektivschutz der sechs zu schützenden Leitungsstücke werden
sechs Hochfrequenzkanäle benötigt, während für Fernsteuerung
und Telephonie nur je ein Kanal verwendet wird. Die für Tele-
phonie verwendeten Geräte arbeiten mit der in den V.S. Amerika
üblichen Sprachsteuerung, d. h. sie übertragen nur während des
Sprechens Hochfrequenzenergie und schalten während dieser
Zeit ihren Hochfrequenzempfänger ab. In den Sprechpausen
ist der Sender außer Betrieb und der Empfängeı empfangs-
bereit. Auf diese Weise ist ein Sprechverkehr in beiden Rich-
tungen über nur einen Hochfrequenzkanal möglich. Neu ist,
auch bei derartigen Anlagen nur ein Seitenband zu übertragen
und den von der Sprache gesteuerten Träger zu unterdrücken.
Die Leistung der Sender (125 Watt) steht damit allein für das
Seitenband zur Verfügung. Bei der Ankopplung der Hoch-
frequenzgeräte an die Hochspannungsleitung fällt der große
Aufwand an Kopplungskondensatoren auf. Während man ın
Europa bestrebt ist, mehrere Hochfrequenzkanäle über
gemeinsame Kopplungskapazitäten an die Hochspannungs-
leitungen anzukoppeln, werden in der Boulder Dam-Anlage die
drei verschiedenen Gerätetypen über getrennte Kondensatoren
angekoppelt. Längs der Hochspannungsleitung fahrende Über-
wachungswagen können über die Hochfrequenztelephonieanlage
angerufen werden und können Nachrichten empfangen.
Die Wirkungsweise der Hochfrequenz-Fernmelde- und
Fernsteuereinrichtungen wird näher beschrieben. Die Meldungen
werden selbsttätig bei jeder Änderung des Leitungszustandes
übertragen, gleichgültig, ob diese durch das Bedienungspe rsonal
oder durch eine Störung bewirkt wird; dabei wird eine be-
stimmte, ihrer Bedeutung entsprechende Reihenfolge der
Meldungen erzwungen.
Interessant sind die Betriebserfahrungen. Die Betriebs-
dämpfung beträgt unter normalen Bedingungen 3,7 Neper.
Dabei traten trotz der hohen Sendeleistung (400 W) Störungen
der Fernmelde- und Fernsteueranlage auf, besonders bei
atmosphärischen Entladungen und beim Betätigen der Leistungs-
und Erdungsschalter. Eine Steuerung der Gittervorspannung
des Hochfrequenzgleichrichters durch eine von den Stör-
spannungen abgeleitete zusätzliche Gleichspannung, die den
Empfänger beim Vorhandensein von Störspannungen unempfind-
licher macht, beseitigte die Störungen. Nur bei einigen unge-
wöhnlichen Schaltzuständen der Hochspannungsanlage treten
diese noch auf und sollen durch weitere Erhöhung der Sende-
leistung beseitigt werden.
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 2
43
Im Gegensatz hierzu sind die deutschen Erfahrungen mit
ähnlichen Anlagen sehr gut!), obwohl hier die Sendeleistung
durch behördliche Vorschriften auf 10 W begrenzt wird.
Über die Wirkungsweise der Hochfrequenz-Selektivschutz-
anlage wird an anderer Stelle derselben Zeitschrift ausführlich
berichtet. R. By.
Meßgeräte und Meßverfahren
DK 621.317.785
Prüfungen und Beglaubigungen. — Die Physikalısch-
Technische Reichsanstalt erläßt folgende
„Bekanntmachung?)
Auf Grund des $ 10 des Gesetzes, betreffend die elek-
trischen Maßeinheiten, vem 1. Juni 1898 (Reichsgesetzbl.
S. 905), werden den Systemen 125] bzw. TEN bzw. 174
folgende Elektrizitätszählerformen als Zusatz eingereiht:
I. Zusatz zu den Systemen 793 bzw. = bzw. A ,‚ die
Formen BCaG, BCaGm bzw. EMeG, EMeGm, EMeHG,
EMeH6Gm bzw. EM4eG, EM4cGm, Klektrizitätszähler
für Gleichstrom bzw. mehrphasigen Wechselstrom mit
Höchstlastzeiger,
lI. Zusatz zu den Systemen 133] bzw. 757 bau. ga. die
Formen BCaRG, RCaRGm bzw. EMeRG, EMeRGm,
EMeHRG, EMeHRGm bzw. EM4eRG, 1:M4eRGm,
Elektrizitätszähler für Gleichstrom bzw. mehrphasigen
Wechselstrom mit Höchstlastzeiger,
Ill. Zusatz zu den Systemen Ea bzw. = bzw. T , die
Formen BCaRGG, BCaRGGm bzw. EMeRGG,
EMeRGGm, EMeHRGG, EMeHRGGm bzw. EM4eRGG,
EM4eRRGGm, Elektrizitätszähler für Gleichstrom bzw.
mehrphasigen Wechselstrom mit zwei Höchstlast-
zeigern,
sämtlich hergestellt von der Firma Heliowatt Werke
Elektrizitäts-Aktiengesellschaft in Berlin-Charlottenburg.
Berlin-Charlottenburg, den 25. November 1939.
Der Präsident
der Physikalisch-Technischen Reichsanstalt
In Vertretung Möller“.
Verkehrstechnik
DK 621.335.2 (494)
Elektrische Lokomotive Ae 8/14 der Schweizerischen
Bundesbahnen. [Nach R. Liechty, Schweiz. Bauztg. 114
(1939) S. 35; ', S., 5 B.]
Auf der Schweizerischen Landesausstellung 1939 wurde
unter dem Rollmaterial der Eisenbahnen eine neue Doppel-
lokomotive für die Gotthardbahn gezeigt. Mit ihren 16 Trieb-
motoren von zusammen 8830 kW Stundenleistung kann sie
Züge von 770 t auf der Steigung von 27%% mit 75 km/h be-
fördern. Die Triebmotoren liegen im Lokomotivkasten, je
zwei rechts und links vom Mittelgang angeordnet treiben sie
über ein Doppelgetriebe die im Hauptrahmen liegende Hohl-
welle. Das Gesamtgewicht der Lokomotive beträgt 233 t, davon
sind 160 t Reibungsgewicht. Die beiden Lokomotivhälften
haben je eine vollständige elektrische Ausrüstung, nur der
Hochspannungsölschalter ist gemeinsam. Je zwei auf die
gleiche Achse arbeitende Motoren sind dauernd ın Reihe ge-
schaltet und von einem gemeinsamen Ventilator belüftet. Die
Steuerung erfolgt durch Stufenschalter mit ringförmiger
Kontaktbahn. Es sind 29 Stufen vorhanden, der Regulier-
schalter wird beim Schalten durch vier Schütze von jeder
Schaltleistung entlastet. Für Talfahrt ist Stromrückge-
winnungsbremse vorgesehen, wobei das gesamte Lokomotiv-
gewicht hierdurch abgestützt werden kann. Die Motorenfelder
werden hierbei in Reihe an eine Transformatoranzapfung gelegt
und liegen so parallel zu den Ankern, Die Lokomotive hat die
üblichen Einrichtungen für induktive Zugsicherung und
Totmannsteuerung. Ein induktives Fahrleitungsvoltmeter mit
Antenne zeigt die Fahrleitungsspannung auch bei abgezogenem
Stromabnehmer. Dit.
1) W.Wolmann, VDE-Fachber. 7 (1935) S. 146. G. Löfgren, AEG-Mitt,
(1937) S. 227. K. Riedel, VDE-Fachber. 9 (1937) S. 174.
2) Reiehsministerialblatt 67 (1939) 5. 1501. Zentralblatt fiir das Deutsche
Reich, Reichsverlagsamt, Berlin NW 40.
44 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 2
11. Januar 1940
Elektrowärme
DK 621.365.2.004.14
Über Belastung und Elektroden großer Elcktro-
stahlöfen. [Nach S. v. Hofsten, Tekn. T. 68 (1939) S. 14;
S., 2 B.)
Bei der Stahlerzeugung im Lichtbogenofen beeinflussen die
Kosten für Strom, Elektroden, metallurgische Vorgänge, Ofen-
raum und Umformerabmessungen die Wirtschaftlichkeit der
Schmelzung. Die auf einem schwedischen Werk gewonnenen
Erfahrungen über die Belastung von Lichtbogenöfen für l4 t
(mit und ohne Schlackenwechsel) und 7 t Inhalt und eines
kernlosen Induktionsofens für 4,5 t sind in Bild 5 wiedergegeben.
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Einsotzzei}
Kalter Einsatz #lussiger Einsatz
Pild 5. Belastung von 14- und 7 t Lichtbogeuofen und eines kernlisen 4,5 t- Induk-
tionsofens,
Danach arbeitet der Lichtbogenofen ohne Schlacken-
wechsel mit einem Belastungsfaktor von 50 bis 55 % günstiger
als bei Schlackenwechsel mit einem Belastungsfaktor von
47 bis 50 %. Noch günstiger ist dieser Wert von 60 bis 65 %
bei dem mit kaltem Einsatz betriebenen kernlosen Induktions-
ofen. Der Belastungsfaktor wird dann durch kurze Be-
schickungszeiten, wie durch Korbbeschickung, günstig be-
einflußt. Bezüglich der Abhängigkeit der Ofenleistung von der
Stromstärke durchläuft die Lichtbogenleistung einen Höchst-
wert mit steigender Stromstärke an den Elektroden. Der
Verbrauch an Söderberg-Elektroden auf dem betreffenden
Werk beträgt beim 14 t-Ofen 10 kg je t Stahl, an Graphit-
Elektroden beim 7 t-Ofen 5,7 kg/t. Der allgemeinen Ver-
wendung der Söderberg-Klektroden stehen ihre hohen Kosten
m Wege. Kp.
Fernmeldetechnik
DK 621.395.66
Amplitudenfilter und -begrenzer in Fernsprech-
stromkreisen. [Nach A.C.Norwine, Electr. Engng. 58 (1939)
Trans. Sect., S. 62; 6 S., 11 B.]
Die auf Fernsprechleitungen zu übertragenden Ströme
schwanken in ihrer Amplitude in weiten Grenzen, je nachdem ob
laut oder leise, ob ein Vokal oder ein Konsonant, ob betont
oder unbetont gesprochen wird. Das Verhältnis der größten
zur kleinsten Amplitude beträgt etwa 3000:}. Bei kleinen
Amplituden besteht die Gefahr, daB sie im Leitungsgeräusch
untergehen, bei großen Amplituden, daB sie zur Übersteuerung
führen. Es sind daher Schaltungen entwickelt worden, die in
Abhängigkeit von der Stärke der Fernsprechströme ihre
Dämpfung ändern. Derartige „Amplitudenfilter““ enthalten
ein Glied mit veränderlicher Dämpfung, das entweder aus im
Gegentakt geschalteten Röhren bestehen kann, deren Ver-
stärkung oder Dämpfung durch Änderung der Gittervorspan-
nung beeinflußt wird, oder aus ciner Schaltung mit nichtlinearen
Widerständen, wie z. B. Kupferdioxyd-Zellen, die ihren Wider-
stand in Abhängigkeit von der Strombelastung ändern, oder
endlich aus Schaltungen, in denen Widerstände auf mecha-
nischem Wege verändert werden. Die Schaltungen unter-
scheiden sich ferner hinsichtlich der Größe, die für die
Dämpfungsänderung maßgebend ist (Augenblicks-, Spitzen-,
I:ffektivwert des Stromes), oder hinsichtlich der Charakteristik,
je nachdem, ob kleine oder große Amplituden verstärkt oder
geschwächt werden, schließlich hinsichtlich der Ansprech-
geschwindigkeit.
Die vorliegende Arbeit gibt eine Zusammenstellung der
verschiedenen Arten von Amplitudenfiltern. Eins der wich-
tigsten ist eine als „Vozad‘‘ bezeichnete Schaltung, die auf
Funkfernsprechverbindungen dafür sorgt, daß das auf den
Funkweg gegebene Sprachvolumen möglichst konstant bleibt,
um dadurch zu verhindern, daß leise Stellen der Sprache ım
Störgeräusch untergehen, laute Stellen dagegen zur Über-
steuerung von Verstärkerröhren führen. Eine weitere häufig
angewendete Schaltung ist der Amplitudenbegrenzer, der
in Abhängigkeit vom Augenblickswert der Sprachspannungen
arbeitet und der nach Erreichung eines bestimmten Spannungs-
wertes eine weitere Zunahme verhindert. Diese Schaltung dient
bei Mehrfachträgerfrequenzgeräten dazu, die Übersteuerung der
für mehrere Kanäle gemeinsamen Zwischenverstärker zu ver-
hindern, durch die ein nichtlineares Nebensprechen zwischen den
Kanälen entstehen würde. Knk.
DK 621.395.34 (494)
Selbstwählferndienst in der Schweiz. [Nach E. Frey,
Techn. Mitt. schweiz. Telegr.-Teleph.-Verw. 17 (1939) S. 44.
61; S., 5 B]
Die schweizerische Telegraphen- und Telephonverwaltung
hat sich das Ziel gesetzt, jedem Fernsprechteilnehmer die
Möglichkeit zu bieten, mit jedem anderen Teilnehmer des Landes
selbsttätig ın Verbindung zu treten. Hierfür wurde das Land ın
49 Netzgruppen mit einem mittleren Durchmesser von etwa
35 bis 40 km eingeteilt. Die Vermittlungsstellen einer Netz-
gruppe werden sternförmig, teils über Knotenämter, teils un-
mittelbar an das Hauptamt angeschlossen, das im über-
tragungstechnischen Sinne als Endfernamt gilt, jedoch über
keine Vermittlungsplätze verfügt. Innerhalb einer jeden Netz-
gruppe werden verdeckte Kennzahlen angewendet, wobei die
Teilnehmer je nach der Größe der Netzgruppe vier- bis sechs-
stellige Nummern erhalten. Für Verbindungen zwischen ver-
schiedenen Netzgruppen sind jeweils mehrere der 49 Netz-
gruppen zu insgesamt 8 Hauptabschnitten mit je einem Fern-
knotenamt zusammengefaßt. Die 8 Yernknotenämter ent-
sprechen den Durchgangs- und Verteilfernämtern in Deutsch-
land; sie verfügen neben den Einrichtungen für die selbsttätige
Gesprächsvermittlung auch über handbediente Plätze. Für
Verbindungen, die die eigne Netzgruppe verlassen, sind drei-
stellige offene Kennzahlen zu wählen. Die erste Ziffer ist die
Verkehrsscheidungsziffer 0, mit der der Anrufer zum Fern-
knotenamt seines Hauptabschnitts verbunden wird. Die zweite
Ziffer (2 bis 9) dient der Auswahl des Hauptabschnitts, zu dem
die verlangte Netzgruppe gehört, und die dritte der Auswahl der
Netzgruppe. An die Kennzahl schließt sich die Wahl der
Rufnummer an, die die Kennzeichnung der verlangten Ver-
mittlungsstelle verdeckt enthält. Der Teilnehmer hat also ım
llöchstfall 9 Ziffern einzustellen.
Das Fernleitungsnetz, das nur aus Zweidrahtleitungen be-
steht, gliedert sich in Haupt-, Sammel- und Verbundleitungen.
Die Hauptleitungen verbinden die Fernknotenämter unter-
einander. Mit den Sammelleitungen werden die Netzgruppen-
hauptämter an das zugehörige und bei Bedarf auch an ein
zweites Lernknotenamt angeschlossen. Die Verbundleitungen
verbinden die Hauptämter benachbarter Netzgruppen, SW
werden aber nur bei ausreichendem Verkehr eingerichtet. Die
Hauptleitungen werden stets, die Sammelleitungen ın einigen
Fällen in End- und Durchgangsleitungen unterteilt. Die Ge-
samtdämpfung der Haupt- und Sammelleitungen einer Verbin-
dung soll höchstens 0,8 bis 1,0 Neper betragen. Diese J.eitungen
erhalten deshalb bei größerer Länge feste Verstärker. Darüber
hinaus können bei Bedarf in den Fernknotenämtern Wahl-
verstärker selbsttätig eingeschaltet und geregelt werden.
In der Schweiz werden drei verschiedene Wählsysteme
benutzt, eines mit direkter Steuerung (Schrittschaltsystem'
und zwei mit indirekter Steuerung, die mit Registern arbeiten
Es war deshalb notwendig, die Systeme für den Selbstwähl-
ferndienst aneinander anzupassen, was zur Zufriedenheit erreicht
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11. Januar 1940
worden ist. In ein und derselben Netzgruppe wird nur ein
System verwendet. Für die Wahl und Zeichengebung wird
innerhalb der Netzgruppen Gleichstrom oder Wechselstrom
50 Hz, auf den Fernleitungen grundsätzlich Wechselstrom 50 Hz
benutzt. Auf große Entfernungen ist für später auch Ton-
frequenzwahl in Aussicht genommen. An der Schaltungs-
technik ist besonders bemerkenswert, daß beim Besetztsein aller
Leitungen zwischen zwei Fernknotenämtern selbsttätig ein
Umweg über ein drittes Fernknotenamt bereitgestellt wird.
Die Gebühren werden nach Zeit und Zone erfaßt und als
Vielfaches der Ortsgebühr, die 10 Rappen beträgt, über den
Gesprächszähler des Rufenden verrechnet. Die Zählstromstöße
werden je nach dem System zu Beginn oder am Ende einer
Gesprächseinheit von drei Minuten gegeben.
Die Umstellung des schweizerischen Fernsprechnetzes auf
Selbstwahl geht stufenweise vor sich. Zuerst werden die Orts-
ämter auf Wählbetrieb umgestellt. Sobald eine Netzgruppe
vollständig ausgerüstet ist, wird nach und nach der Selbst-
wählferndient innerhalb der Netzgruppe und mit anderen Netz-
gruppen aufgenommen. Ende 1938 war die Umstellung von
20 Netzgruppen völlig durchgeführt, weitere 23 standen vor der
Vollendung. Die Umstellung des gesamten Netzes soll in den
nächsten zehn Jahren abgeschlossen werden. Zsch.
Physik |
DK 537.212 : 532
Der Einfiuß eines elektrischen Feldes auf die innere
Reibung von Flüssigkeiten. [Nach H. Menz, Ann.
Phys., Lpz. 34 (1939) S. 740; 23 S., 8 B.]
Die mehrfach festgestellte Tatsache, daß die Viskosität
einer Flüssigkeit sich unter dem Einfluß eines elektrischen
Feldes ändert, führt zu der Frage, ob diese Änderung infolge
einer Orientierung der Moleküle oder Molekülkomplexe eintritt
oder durch andere Ursachen wie Ionenbewegung, Wärmewirkung
und Elektrostriktion zustande kommt. Als Viskosimeter be-
nutzt H. Menz ein Glasrohr, in das zwei Halbrundmessingstücke
so eingepaßt sind, daß der Abstand ihrer ebenen Flächen 0,5 mm
beträgt. Der Abstand der beiden als Elektroden dienenden
Messingstücke wird durch zwei Spiegelglasplatten fixiert, die
einen gegenseitigen Abstand von 0,5 mm haben, so daß in der
Mitte des Rohres eine Kapillare mit genau quadratischem Quer-
schnitt gebildet wird. Die Durchflußzeit eines bestimmten
Volumens der Flüssigkeit wird gemessen; bei Relativmessungen
ist die Änderung der Durchflußzeit proportional der Änderung
des Reibungskoeffizienten.
Es wurden polare Flüssigkeiten der aliphatischen und aro-
matischen Reihe und unpolare Stoffe untersucht, nämlich
Benzol, Äther, Chlorbenzol und Tetrachlorkohlenstoff. Für das
Auftreten eines Effekts ist in hohem Maße der Reinheitsgrad der
Flüssigkeit verantwortlich. Bei sorgfältigst gereinigten und ge-
trockneten Präparaten mit geringen Leitfähigkeiten treten nur
unerhebliche Änderungen auf, die wenig größer als die Meßfehler
sind. Eine Beeinflussung durch Orientierung polarer Moleküle
oder Molekülgruppen muß kleiner als 1°, sein, in Überein-
stimmung mit der Theorie, die eine Abschätzung der Größen-
ordnung zuläßt. Bei Erhöhung der Leitfähigkeit durch Wasser-
zusatz werden bei Äther und Chlorbenzol Zunahmen der Visko-
ståt von einigen Prozenten gemessen. Bei jeder Umpoluny
der Elektroden tritt bei diesen verunreinigten Präparaten ein
sehr großer Effekt auf, der dann langsam abnimmt, um bei er-
neuter Umpolung wieder stark anzuwachsen. Der durch das
Viskosimeter fließende Strom zeigt das gleiche Verhalten: Im
Augenblick jeder Umpolung tritt ein sehr großer Strom auf, der
erst nach längerer Zeit zum ursprünglichen Wert zurückkehrt.
Im Wechselfeld tritt der Effekt demgemäß besonders stark auf
und zeigt eine ausgeprägte Abhängigkeit von der Frequenz: Mit
wachsender Frequenz nähert sich der Effekt dem Werte Null,
während er mit langsamer werdender Wechselzahl stark ansteigt.
! Ather ergeben sich bei einer Frequenz von 2 Hz Änderungen
von 19 bis 24%, ; bei Chlorbenzol nimmt der Effekt bei sehr
langsamen Frequenzen wieder ab. Es scheinen sich zwei ent-
segengesetzt wirkende Ioneneffekte zu überlagern: Abnahme
der Viskosität infolge Erwärmung durch den elektrischen Strom
und Zunahme der Viskosität durch Überführung von Bewe-
Aungsgröße seitens der Ionen. Die Klektrostriktion hat keinen
Meßbaren Einfluß. Br.
DK 539.16.004.6
Radiumschutz. [Nach National Bureau of Standards
Handbook H 23, Washington 1938.)
Das Bureau of Standards hat eine neue Bearbeitung der
Schrift herausgegeben, die die beim Arbeiten mit Radium er-
forderlichen Vorsichtsmaßnahmen zusammenfaßt. Langjährige
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 2
48
Erfahrung hat gezeigt, daß der Arbeiter nicht gefährdet ist,
wenn die tägliche Dosis kleiner als 0,1 Röntgen ist. Diese
Dosis hängt ab von der Radiummenge, der Dicke des Blei-
mantels, der Entfernung, in der gearbeitet wird und der
Arbeitszeit. Die Zusammenhänge werden durch Nomogramme
und Zahlentafeln zahlenmäßig angegeben. Es wird empfohlen,
die während der Arbeit eingestrahlte Dosis öfter zu messen.
Ein’ einfaches, wenn auch rohes Verfahren besteht. darin,
daß ein photographischer Film (Zahnfilm) in einer Papier-
hülle in der Tasche getragen wird. Zeigt der Film nach
zwei Wochen mittlere Schwärzung, so liegen die Arbeits-
bedingungen unterhalb der Gefahrengrenze. Bei. starker
Schwärzung ist zu untersuchen. ob der ganze Körper der
gleichen Strahlung ausgesetzt ist. In diesem Fall sind die
Schutzmaßnahmen zu verstärken. Bei, nur örtlicher Be-
strahlung braucht die Gefahrengrenze noch nicht erreicht
zu sein. Die Strahlungsuntersuchung wird ergänzt durch
die ärztliche Untersuchung der mit Radium arbeitenden
Menschen. Monatlich soll eine vollständige Zählung der Blut-
körperchen erfolgen, wobei weniger die absoluten Zahlen als
die monatlichen Änderungen von Bedeutung sind. Ebenso
sollen die Hände von Radiumarbeitern monatlich untersucht
werden. Das erste Anzeichen einer lokalen Überexposition ist
eine Rötung und ein Glänzendwerden der Haut in der Nähe
der Finger sowie eine Krümmung und ein Sprödewerden der
Nägel. Ein lederartiges Aussehen der Haut und ein Ver-
schwinden der charakteristischen Furchen ist ein sicheres
Zeichen dafür, daß der Betreffende unvorsichtig arbeitet und
gelegentlich Radium mit den Fingern berührt. Die Auf-
bewahrung des Radiums muß so erfolgen, daß sie allen Personen,
die regelmäßig in die Gefahrenzone kommen, ausreichenden
Schutz gewährt. Diese Gefahrenzone wird durch eine Zahlen-
tafel angegeben. Der Bleischutz muß das Radium von allen
Seiten umgeben, da sonst die Streustrahlung Gefahren für die
Arbeiter in dem Raum bedingt. Er soll dem Radium möglichst
dicht anliegen, da dadurch die in ihm erzeugte Streustrahlung
vermindert wird. Der Radiumvorrat soll in kleine Mengen
unterteilt sein, von denen jede für sich in einem bleigeschützten
Fach des Vorratsbehälters aufbewahrt wird. Beim Arbeiten
mit Radium soll der Arbeiter durch ein L-förmiges Bleiblech
von wenigstens 5cm Dicke geschützt sein, das den ganzen
Körper abschirmt. Es trägt oben ein Bleiglas, das wenigstens
I mm metallischem Blei äquivalent ist. Ein Polster hält den
Körper des Arbeiters in wenigstens 20 cm Entfernung von der
Stelle, an der mit dem Radium gehandhabt wird. Für die
gewöhnlichen Arbeiten werden Zangen von 25 bis 30 cm Länge
empfohlen. Um das Einatmen von Radiumemanation zu ver-
meiden, ist eine sorgfältige Lüftung der Räume erforderlich,
die einen wenigstens achtmaligen Luftwechsel in der Stunde
gewährleistet. Schließlich werden noch Ratschläge für den
Transport von Radium innerhalb und außerhalb eines Gebäudes
gegeben. ue. Ä
Werkstatt und Baustoffe
DK 669.71 + .3
Über die Rekristallisationstemperatur von Alumini-
um-Kupfer-Legierungen. [Nach W. Bungardt u. E.
Osswald, Z. Metallkde. 31 (1939) S. 45; 10 S., 6 B.]
Die der Untersuchung zugrunde liegenden Werkstoffe
waren fünf recht reine Kupfer-Aluminium-Legierungen mit
stufenweis auf 3,61 °, steigendem Kupfergehalt, und außerdem
zwei technische Legierungen vom Duralumintyp, die außerdem
Magnesium und Mangan im ungefähren Betrage von 1% bis 1%%
enthielten. An diesen Proben wurde die Rekristallisations-
temperatur röntgenographisch untersucht, und zwar an Proben
mit 0,1 mm Iinddicke, die —- nach einer Kaltverformung um
mehr als 50° — 20 min bei 480 C geglüht, dann abgeschreckt
und schließlich in mehreren Stichen kalt fertiggewalzt wurden.
Mit diesen Proben erfolgten dann bei verschiedenen Tempera-
turen Rekristallisationsversuche mit konstanter Erhitzungszeit
von '/, Stunde. Aus der Beobachtung des Verhältnisses der
von rekristallisiertem und der von Restgefüge herrührenden
Intensitätsanteile auf den Debyelinien wurde die untere Grenze
des Rekristallisationsbereichs entsprechend dem ersten Auftreten
nadelstichartiger Interferenzpunkte und die obere Grenze des
Rekristallisationsbereiches entsprechend dem Verschwinden
der vom verfornten Restgefüge herrührenden Interferenzen
bestimmt. ;
Was nun den sich daraus ergebenden Einfluß auf den
Temperaturbereich der Rekristallisation anbetrifft, so ergibt
sich:
}. Mit steigendem Walzgrad fällt die Temperatur des
Rekristallisationsgebietes stark ab, meist unter gleichzeitiger
Verengerung.
46
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 2
11. Januar 1940
2. Der Zusatz von Kupfer übt nur einen geringen und
ungleichmäßigen Einfluß sowohl auf die Gesamttemperaturhöhe
wie auch auf die Breite des Rekristallisationsgebietes aus.
3. Demgegenüber bewirken andere und weitere Zusätze.
insbesondere Magnesium, eine starke Erhöhung der Rekristalli-
sationstemperatur in Übereinstimmung mit der allgemeinen
Erfahrung, daß bei dem reinsten Metall die Rekristallisation am
leichtesten verläuft.
Beim Vergleich der Parallelversuche ergab sich, daB Ver-
schiebungen im Einzelfalle zu höheren Temperaturen ziemlich
häufig waren, dagegen ein Herausfallen nach unten nie be-
obachtet wurde. Was den Einfluß der Wärmebehandlung an-
betrifft, so überlagern sich hier zwei Einflüsse, nämlich die
Verringerung der Kupfermenge in den Aluminiumkristallen und
der Einfluß der heterogenen Beimengung der Ausscheidungen.
Ein Einfluß einer nach dem Kaltwalzen durchgeführten
Wärmebehandlung unterhalb des Rekristallisationsbereiches
auf die Lage des letzteren war nicht erkennbar.
Ein Einfluß des Gefügezustandes vor der Kaltwalzung
zeigte eine Verschiebung des Rekristallisationsbereiches dann
in stärkeren Masse, wenn mit der Wärmebehandlung eine
Ausscheidung von Cu Al, verbunden war.
Besonders interessant ist der Einfluß der Glühzeit inner-
halb des Rekristallisationsgebietes. Der Zeitfaktor macht sich
nur in Zeiträumen der ersten Minuten bemerkbar. Nach
'/, Stunde sind die Verschiedenheiten vollkommen abgeklungen,
weshalb auch bei den vorher beschriebenen Versuchen ein-
heitlich '/. Stunde verwendet wurde. Damit ist aber nicht
unbedingte Ruhe eingetreten, sondern in Übereinstimmung mit
den vom Berichter schon im Jahre 1908 entwickelten An-
schauungen über den sogenannten Einformungsvorgang erfolgt
ein schwaches Weiterwachsen der neu gebildeten Körner auf
Kosten ihrer Nachbarn, das allerdings entsprechend der all-
gemeinen Erfahrung durch heterogene Kınlagerungen im Gefüge
sehr stark gehemmt werden kann.
Am interessantesten vielleicht sind die Bemerkungen über
das Einsetzen der Rekristallisation. Die häufigste Form dieses
Einsetzens ist ja bekanntlich das plötzliche Auftreten neuer
Kerne in den stärkst gestörten Gebieten, die dann sich sowohl
vermehren wie auch vergrößern. Daneben aber tritt besonders
bei schwachen Verformungen ein anderer Vorgang auf, der von
den vorhandenen Kristallen ausgeht und sich innerhalb der-
selben durch allmähliche und kontinuierliche Ausrichtung der
deformierten Gitter bemerkbar macht. Wir haben also eine
Neukristallisation von einer Ausheilung der alten Kristalle zu
unterscheiden. Beide Vorgänge laufen wohl streng genommen
immer nebeneinander, wenn auch besonders der letztere bei
stark deformierten Zuständen durch den ersteren leicht ver-
deckt werden kann. W.Gr.
DK 621.315.221.002.2
Über die Fließvorgäunge beim Pressen von Kabel-
mänteln. |Nach v. Göler u. E. Schmid, Z. Metallkd. 31
(1939) S. 61; 8 S. 18 B.;
Die meisten Kabelwerke verwenden heute vorwiegend
stehende Bleipressen. Der Materialfluß bedingt das Auftreten
zweier „Nähte“, in denen die auf ihrem Wege durch die Presse
getrennten Bleiströme wieder zusammentreten und verschweißen.
Diese Nähte stellen Schwächezonen des Bleimantels dar und
zwar die obere, da sie als scharfe Trennzone ausgebildet sein
kann, mehr als die untere, die gewöhnlich breitere Ausdehnung
besitzt und daher mechanisch weniger schwach ist. Diese Er-
fahrung hat dazu geführt, den Preßkopf so zu ändern, daß die
obere, gefährlichere Naht ganz vermieden wird. Bei sorgfältiger
Arbeit —- Vermeidung von Fetteinschlüssen. Oxyden — lassen
sich so einwandfreie Mäntel herstellen.
Die Fließvorgänge ın der stehenden Presse sind bereits
mehrfach Gegenstand von Untersuchungen gewesen mit dem
Ziele einer Verringerung der durch die Konstruktion bedingten
l’ehlermöglichkeiten. Die Verfasser führten, um die FlieBvor-
pänge näher zu untersuchen, auf einer Modellpresse eigene
Preßversuche durch. Das Preßkopfmodell hatte einen Steg und
wurde nach dem Gipsabguß eines normalen Preßkopfes aus
Silumin angefertigt. Das ausgepreßte Rohr hatte also 2 Nähte.
Der Rezipient wurde mit verschieden gefärbten Plastilin-
scheiben gefüllt, die parallel zur Druckfläche des Stempels
lagen. Das bei den einzelnen Versuchen gepreßte Plastilinrohr
hat einen Außendurchmesser von 24 mm und eine Wanddicke
von 1,5 mm. Auch war der Modellpreßkopf geteilt, so daß der
nach Beendigung des Preßversuches im Kopf noch verbliebene
Plastilinrest herausgenommen und durch Aufschneiden die
Fließvorgänge im Preßkopf untersucht werden konnten.
An Schnittproben, senkrecht zur Rohrachse, wird das Vor-
dringen des verschieden gefärbten Ausgangsmaterials in den
gepreßten Rohren verfolgt, wobei das so außerordentlich lange
Verweilen der ersten l’üllung im Preßkopf erkannt wird. Be-
sondersin den sackähnlichen Ausbuchtungen des Kopfes wird die
erste Füllung nur ganz allmählich durch die folgenden Füllungen
verdrängt. Aber auch an der oberen Preßnaht hält sich noch
lange ein Rest der ersten Füllung. Diese wichtige Feststellung
wird belegt durch 10 Photos, die von geschnittenen Rohren und
weiteren 8 Bildern, die von dem im Preßkopf noch verbliebenen
Plastilinrest (Preßrest) stammen, der in verschiedenen Ebenen
geschnitten wurde. Durch Verkleinern der toten Räume im
Preßkopf wurde schließlich erreicht, daß die erste Füllung wesent-
lich rascher durch die nachfolgenden ausgestoßen wird.
Ein Rohr wird vornehmlich durch Material von drei
Füllungen gebildet, wobei betont werden muß, daß sich Reste
von früheren Füllungen, wie auch die Preßversuche von Dun-
sheat und Tunstall ergeben haben, in nächster Nähe der
Schweißnähte noch feststellbar sind. Aus den Abbildungen läßt
sich weiter erkennen, daß die Fließgeschwindigkeit des Plastilins
im Aufnehmer in den beiden Zonen senkrecht über den beiden
Einströmkanälen des Preßkopfes am größten ist und nach der
Wand zu wegen der dort stärker werdenden Reibung abnimmt.
Außer der Verwendung von steglosen Preßköpfen und der
Verkleinerung der sogenannten toten Räume im Preßkopf ist
für den Bleipressenbetrieb noch folgendes wichtig:
Vor der ersten Füllung des Preßkopfes mit flüssigem Blei
muß dieser gut gereinigt, besonders von Fremdkörpern wie Fett
befreit sein, damit nicht durch Reaktionsprodukte des flüssigen
Bleis mit diesen Fremkörpern Fehlerstellen im Kabelmantel
entstehen. Beim Übergang von Reinblei auf eine Bleilegierung
müssen zwecks Entfernung des alten Bleis mehrere Füllungen
als Rohr ausgestoßen werden. (Anmerkung des Berichters. Auch
hat bei der chemischen Feststellung der Höhe des zulegierten
HElementes die Probennahme über den gesamten Querschnitt des
Nabelmantels zu erfolgen, da sonst Material von früheren, nicht
legierten Bleifüllungen in stärkerem Maße für die Analyse mit
eingewogen wird. Erfolgt die analytische Bestimmung auf
spektrographischen: Wege, dann ist durch Kinschmelzen eines
ltohrabschnittes die Probe zu homogenisieren.) Ind.
Verschiedenes
DK 614.8 : 621.3 (494)
Elektrische Unfälle in der Schweiz. ‘Nach F. Sibler,
Bull. schweiz. elektrotechn. Ver. 30 (1939) S. 201: 5 8.]
In dem Bericht des Starkstrominspektorats der Schweiz
über die im Jahre 1938 eingetretenen elektrischen Unfälle wird
auf die erhebliche Zunahme der leichteren Unfälle im Berichts-
jahr hingewiesen. Die tödlichen Unfälle im elektrischen Bahn-
betrieb sind von 10 auf l zurückgegangen. Außerhalb des
Bahnbetriebes wurden 130 elektrische Unfälle mit 23 tödlichen
gemeldet. Von den tödlich verlaufenen Unfällen entfallen 16 aul
Niederspannung und 9 duf Hochspannung. Von den 130 Un-
fällen entfallen auf das Klektrizitätswerkspersonal 60 mit
8 Toten. In 3 Fällen waren die Verletzungen so schwer. dab
mit dauernder Invalidität zu rechnen ist. Beachtung verdienen
die in jedem Jahr sich wiederholenden Unfälle bei Reinigungs-
arbeiten im Hochspannungsbetrieb infolge nur teilweiser Ab-
schaltung aller Anlageteile in einer Zelle oder Unterlassung der
Erdung und Kurzschließung. Ein tödlicher und ein nicht-
tödlicher Unfall betrafen Knaben, die verbotswidrig trotz
Warnung Maste bestiegen. In 2 Fällen wurden Hochspannung»
freileitungen mit langen eisernen Stangen berührt, die in einem
lall eine Person schwer verletzten und eine töteten und in dem
andern Fall keine ernsteren Folgen hatte. Besonders bemerkt
sei ein Unfallvorgang mit einem Toten und 3 Verletzten. Der
Maschinist einer Fabrik schaltete einen durch Wasserturbinen
angetriebenen Asynchronmotor an die Leitung, der infolge
Parallelschaltung mit Kondensatoren sich selbst erregte. Durch
Hochschnellen kreuzender Leitung an eine Hochspannunz>
leitung verunglückte in einem Fall ein Monteur tödlich, m
anderen Falle erlitten 4 Monteure leichtere Verbrennungen.
Beim Entfernen von Spinnweben mit der Hand von 16 kV-
Sicherungen verunglückte I Monteur tödlich, ein andere? durch
Berühren von 220 V-Sammelschienen hinter der Schalttafel mi!
entblößtem Arm. Eine Person verunglückte auf der Strabe
beim Berühren eines gerissenen Ortsnetzdrahtes mit dem Hals.
ein Spengler ebenfalls tödlich, als er von seinem Fenster aus
2 Drähte eines Ortsnetzes erfaßte. Mangelhafte Erdung führte
zu 7 Unfällen an Baukranen und zu 9 Unfällen mit einen
Toten an transportablen Motoren. Tragbare Lampen ver
ursachten 11 Unfälle mit 4 tödlich verlaufenen. In einen
Fall verunglückte ein Kind von 10 Monaten tödlich durch
gleichzeitiges Berühren eines Lampenfußes mit dem Händchen
und eines Heizkörpers mit der Stirne. 4/7.
F Die Prüfstelle gibt nach dem Stande vom 1. 1.
11. Januar 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 2 °
4%
VERSCHIEDENES
BEKANNTMACHUNGEN
VDE
Verband Deutscher Elektrotechniker
(Eingetragener Verein)
(„schäftstelle: Berlin-Charlottenburg t. Bismarckstr. 53, VDE-Haus
Fernsprecher: 30 06 31. --- Postscheckkonto: Berlin 218 12.
Postscheckkonto für Mitgliedsbeiträge: Berlin 1810 00.
Postscheckkonto der ETZ-Verlag G.m.b.H.: Berlin 223 84.
Ausschuß für Elektrowärmegeräte
Die Wirtschaftsgruppe Flektroindustrie hat einen
Entwurf zu dem Normblatt
DIN VDE 4912 ‚„Elektrowärmetechnik, Aufnahmestellen
für Herdkochplatten bis 2500 W“
aufgestellt. Da die Wünsche der Elektroindustrie und der
Elektrizitätsversorgung bereits berücksichtigt sind, wird
von einer Veröffentlichung des Entwurfes Abstand
genommen, doch kann der Entwurf von der Geschäft-
stelle des VDE bezogen werden.
Begründete Anregungen zu dem
Einsprüche und
Normblatt sind bis zum 22. Januar 1940 an die Geschäft-
stelle zu richten.
Verband Deutscher Elektrotechniker E. V.
Die Geschäftsführung ;
Viefhaus
Prüfstelle des Verbandes Deutscher Elektrotechniker
Berlin-Charlottenburg 4, Bismarckstr. 33, VDE-Haus.
ANN
Zusammenstellung der erteilten Genehmigungen zur Benutzung
der Verbandskennzeichen
1940 cine
wue „Zusammenstellung der erteilten Genehmigungen zur
Führung des VDE-Zeichens und der Verbandskennfäden‘ in
Druck (Form DIN A 5),
Es ist geplant, das schon in den früher herausgegebenen
Zusammenstellungen enthaltene Firmenverzeichnis durch die
Warenzeichen (Ursprungszeichen) der Genehmigungsinhaber zu
ergänzen,
Der Preis der Zusammenstellung beträgt RM 2,65 ein-
schließlich Versandkosten. Die Lieferung erfolgt voraussichtlich
Anfang Februar 1940 nach Eingang des oben genannten Be-
trages bei der Prüfstelle oder „per Nachnahme‘. Zahlungen
werden mit dem Vermerk ‚Zus. 1940“ auf das Postscheckkonto
der VDE-Prüfstelle Berlin 894 06 erbeten.
Die Prüfstelle bittet, die Bestellungen möglichst bald an sie
Aurichten, damit sie einen Überblick über die erforderliche Höhe
der Auflage erhält.
ie Prüfstelle des Verbandes Deutscher Elektrotechniker
l I.A. Sass LA. Klingenberg
e
le
Bezirk Berlin
vormals Elektrotechnischer Verein E. V.
i (Gegründet 1879)
Geschäftstelle: Berlin-Charlottenburg 4, Bismarckstr. 33 1V, VDF-Haus.
Fernsprecher: 34 88 85.
Bezirksversammlung
am Dienstag. dem 16. Januar 1940, 18%, im Hörsaal EB 301
der Technischen Hochschule zu Charlottenburg.
Tagesordnung:
l. Geschäftliche Mitteilungen
2. Vortrag des Herrn Dr. W. Rohloff VDE, Nürnberg,
über das Thema:
„Neuere Scheinwerfertechnik‘
Inhaltsangabe:
Militärische Aufgabe der Scheinwerfer und ihre technische
l.ösung
Parabolspiegel und Bogenlampe
Lichtstärke, Reichweite und Streuung
Hochleistungslampe nach Beck
Fernsteuerung der Scheinwerfer
Flakscheinwerfer und Richtungshörer
Marinescheinwerfer.
Arbeitsgemeinschaften (Technischer Nachwuchs)
Die Teilnahme ist frei. VDE-Mitgliedschaft ist nicht
Bedingung.
Hochfrequenztechnik. Leiter: Dr.-Ing. F. W. Gundlach VDE.
11. 1. 1940, 18°, VDE-Haus, Großes Sitzungszimnier. Vortragsreihe ‚„Ultra-
kurz- un: Deziimeterwellentechnik': „Hohlraumleitungen“... Vortragender:
Dr.-Ing. O. Schriever.
Elektromaschinenbau. Leiter: Ing. K. Bätz VDE.
18.1.1040, 18°, VDE-Haus, Großes Sitzungszimmer. Vortragsreihe „Die
Wiexlunzen der Wechselstromerzeuger“. 1. Teil: ‚Elektrische Bemessung
und Schaltung“. Vortragender: Dr.-Ing. W. Putz VDE.
VDE Bezirk Berlin
vormals Elektrotechnischer Verein
Der Geschäftsführer
Burghoff
Sitzungskalender
VDE Bezirk Magdeburg (gemeinsam mit DLT6,
VDCH, VDI). 16.1. (Di), 201%, Staatliche Ingenieurschule,
Am Krökentor: ‚Beleuchtungstechnische Aufgaben in der
Kriegswirtschaft“ (m. Lichtb.). Pir. Dipl.-Ing. Joh. Schaer
VDE.
Deutsche Arbeitsfront. Bertin. 12. l. (Fr.), 18—190,
Wirtschafts-Hochschule, Spandauer Straße l: Beginn einer
Vortragsreihe über ‚Schönheit der Arbeit". „Die welt-
anschaulichen Grundlagen der Schönheit der Arbeit“. Dipl.-
ing. H. Steinwarz. Weitere fünf Vorträge folgen. Teilnahme
kostenlos. Näheres durch die Wirtschafts-Hochschule.
Fernruf: 51 5211.
Deutsche Lichttechnische Gesellschaft Bezirks-
gruppe Essen. 16. 1. (Di.). 198%, Haus der Technik: ‚Die
Lichttechnik im Dienst des Luftschutzes‘‘. Prof. Dr.-Ing.
habil. W. Arndt.
Verein deutscher Ingenieure, Berlin. 16. bis 19. 1.
(Di. bis Fr.}, Ingenieurhaus: „Fortbildungskursus Kälte- und
l.ebensmitteltechnik'' (35 Vorträge führender Fachleute mit
Aussprachen und Besichtigung einer Reihe von Lebensmittel-
betrieben). Das Programm ist beim VDI, Abt. AKT!FN, er-
hältlich. Teilnehmergebühr 20 RM.
PERSÖNLICHES
(Mitteilungen aus dem Leserkreis erbeten)
R.Hunaczik $ Am 12.12.39 starb Herr Direktor
Reinhard Hanaczik kurz vor seinem 70. Geburtstag an
Herzlähmung. Geboren am 1.1.1870 ın Mainz hat er sich
nach kaufmännischer und chemotechnischer Ausbildung schon
seit dem Jahr 1892 dem Fachgebiet der Akkumulatorentechnik
gewidmet. Bei der Pollakschen Akkumulatorenfabrik in
Frankfurt führte ıhn seine Laufbahn aus der Werkstatt und
dem Konstruktionsbüro bald in den Außendienst zur Ein-
richtung großer Werke in Italien, Itumänien, Kußland und
England und dann in leitende Stellung als Oberingenieur und
Prokurist. Als die Firma Pollak im Jahre 1903 von der
48 Elektrotechnische Zeitschriit 61. Jahrg. Heft 2 :
11; Januar 1940
Akkumulatorenfabrik AG. Berlin-Hagen übernommen wurde,
trat er in die Dienste dieser Gesellschaft und übernahm 1906
deren Vertretung als Vorstand des Ingenieurbüros in München.
In diesem Zeitraum wurde ihm die theoretische und fabri-
katorische Entwicklung des Blei- und Stahlakkumulators zum
eigenen Erlebnis und zwar in einem Ausmaße, daß sein Wissen
und seine Erfahrungen nicht nur seine engeren: Fachgenossen,
sondern auch seinen ausgedehnten Kundenkreis mit größter
Wertschätzung erfüllte. Was seit fünf Jahrzehnten an
Neuerungen und Verbesserungen geschaffen wurde, aber auch
was an Erfindungen zu Fehlkonstruktionen führte, war ihm
geläufig, wie in den Tagen, als diese Dinge zum erstenmal
aktuell wurden. So kam es, daß der Nimmermüde, bis in die
letzten Tage seines arbeitreichen l.ebens als technischer Senior
zu wichtigen Entscheidungen gerufen, selten Zeit zu seiner
Erholung fand.
Im großen Fachkreise des VDE, dem er seit 1906 an-
gehörte, leitete er von 1908 bis 1911 den Elektrotechnischen
Verein München zu der Zeit, als dieser im Jahre 1911 die
wohlgelungene Elektrizitätsausstellung in München ver-
anstaltete; seit 1912 war er im VDE Bezirk Südbayern stell-
vertretender Vorsitzender, seit 1938 Beiratsmitglied. Für
seine Mitarbeit in der Ausgestaltung des Deutschen Museums
wurde er durch Verleihung des Ehrenrings ausgezeichnet.
Sein erfrischend heiteres rheinisches Temperament, sein
liebenswürdiges Wesen, seine vorbildliche Kameradschaftlich-
keit, sein energisches Zugreifen bei allen Veranstaltungen, zu
deren Unterstützung er gebeten wurde, brachten ihm weit über
seinen engeren Wirkungskreis hinaus herzliche Zuneigung und
sichern ihm freundschaftliches Gedenken und dankbare
Erinnerung. Cl. Zell.
P.Droßbach. — Herr Dr.-Ing. habil. Paul Droßbach
ist unter Zuweisung an die Fakultät für Allgemeine Wissen-
schaften der Technischen Hochschule Berlin zum Dozenten für
das Fach „Physikalische Chemie und Elektrotechnik‘ ernannt
worden.
E.Hettwig. — Herr Dr.-Ing. Emanuel Hettwig in
Berlin ist beauftragt worden, in der Fakultät für Maschinen-
wesen der Technischen Hochschule Braunschweig ‚Elektrische
Schaltungslehre‘“ in Vorlesungen und Übungen zu vertreten.
6
BUCHBESPRECHUNGEN
DK 621.317.8
Die praktische Anwendung der Tarifordnung für
elektrische Energie (Elektrizitätstarife). Von Dr.-Ing.
G. Schnaus. Herausg. v.d. Wirtschaftsgruppe Elektri-
-zitätsversorgung und d. Reichsverband der Elek-
trizitäts-Versorgung. Mit XI u. 268 S. im Format A 5.
Franckh’sche Verlagshandlung, Berlin 1939. Preis geb. 6 RM,
Die jetzt herausgekommene Schrift bildet eine wertvolle
Ergänzung des hier!) bereits besprochenen Buches ‚‚Elektrizitäts-
tarife (insbesondere Haushaltstarife)'‘ von W. Rohrbeck und
G. Schnaus. In diesem ersten Buch werden die praktischen
und wirtschaftlichen Grundlagen der Tarifbildung behandelt;
die jetzt erschienene Schrift bildet eine unbedingt notwendige
Ergänzung der Tarifordnung in formeller, juristischer und ver-
waltungsrechtlicher Hinsicht. Mit dem Erlaß der Tarifordnung
durch den Reichskommissar für die Preisbildung wurde ein
Rahmengebilde für den Aufbau der Tarife geschaffen, und es
ist klar, daß noch eine zusätzliche Klarstellung der Tarifordnung
in vieler Hinsicht notwendig wurde. Diese Klarstellung ist im
l.aufe des letzten Jahres durch sehr viele Besprechungen und
Rückfragen erfolgt, so daß jetzt die meisten der bei der Durch-
führung der Tarifordnung entstandenen Zweifelsfragen geklärt
sind. Das jetzt herausgekommene Buch gibt nun eine klare und
anschauliche Übersicht, wie die Tarifordnung des Preiskommis-
sars aufzufassen ist und wie sie angewendet werden muß. Die
Betrachtung erstreckt sich in erster Linie auf Haushalttarife,
Gewerbetarife und Landwirtschaftstarife; aber auch die
anderen noch zulässigen Tarifformen werden sehr eingehend be-
handelt. Es wird stets gezeigt, welche Abänderungen und Ab-
weichungen erwünscht, bzw. unerwünscht oder sogar verboten
sind. Da dieses Buch die einzige Sammlung und vollständige
Darstellung auf diesem Gebiete ist, gehört es in die Hand eines
jeden, der sich irgendwie mit lariffragen befassen muß. Das
Buch gewinnt für jeden Praktiker besonders dadurch an Wert,
1) ETZ 59 (193%) S. 1249.
daß viele Musterwortlaute, Musterformulare und Muster-
beispiele gebracht werden. Im Anhang befindet sich die Tarif-
ordnung für elektrische Energie vom 25. 7. 1938 und die bisher
dazu erschienenen Verordnungen. W. Willing VDE.
—
EINGÄNGE
[ Ausführliche Besprechung vorbehalten].
Bücher
Deutscher Reichsbahn-Kalender 1940. Herausg. vom
Pressedienst des Reichsverkehrsministeriums. 14. Jahr-
gang. Mit 56 S. im Format 160x250 mm. Konkordia-
Verlag Reinhold Rudolph, Leipzig 1939. Preis 2 RM.
'„,Auslandsverkehr trotz Krieg“ ist der Leitgedanke für
alle den Reichsbahndirektionen gewidmeten Blätter. Die
Protektoratsbahnen in Böhmen und Mähren und die Ostbahn
im Generalgouvernement Krakau sind mit aufgenommen. Im
übrigen bringt der Kalender wieder eine geschickt zusammen-
gestellte Sammlung guter Bilder aus dem vielseitigen Wirkungs-
kreis der Deutschen Reichsbahn. ]
Taschenkalender für Rundfunktechniker 1940. Bearb.
von Dipl.-Ing. H. Monn unter Mitwirkung der Fachgruppe
Rundfunkmechanik im Reichsinnungsverband des Elektro-
handwerks. Mit zahlr. Abb. u. 243 S. im Format A 6. Funk-
schau-Verlag, München 1939. Preis geb. 4,25 RM.
[Die Rundfunkfachmänner, Bastler und Amateure werden
sicher den neuen Taschenkalender begrüßen, der in einem all-
gemeinen und technischen Teil die gebräuchlichsten Dinge des
Sende- und Empfangsbetriebes zusammengestellt enthält.
Fin Bezugsquellenverzeichnis beschließt den Kalender.)
Statistisches Taschenjahrbuch der Weltwirtschaft.
Produktion, Außenhandel, Verkehr. Von Dr. E. Hick-
mann. Mit 180 S. im Format A 6. Verlag H. W. Rödiger,
Berlin 1939. Preis geb. 2,50 RM.
DK 537.5
Décharge électrique dans les gaz. Von Prof. M. La-
porte. Mit 41 Abb., 22 Tafeln u. 222 S. im Format
115 x 175 mm. Verlag Armand Colin, Paris 1939. Preis
geh. 15 frs., geb. 17,50 frs. ` -
[Das kleine Büchlein gibt eine gut gegliederte und klar
abgefaßte Einführung in die Physik der Gasentladungen.
Ausgehend von den lonisierungsvorgängen und der mit ihnen
verbundenen J.ichtemission wird die Bewegung der Ionen und
l:lektronen im Gas, die nicht selbständigen Entladungen und
die Townsendsche Theorie der Zündung gebracht. Dann
werden die Vorgänge in der Glimm- und Bogenentladung be-
schrieben und schließlich auf die Verwendung von Gasent-
ladungsröhren zu Beleuchtungszwecken eingegangen. Wie
schon die Inhaltsangabe erkennen läßt, liegt der Schwerpunkt
des Buches in der Beschreibung der für Gasentladungsleucht-
röhren wichtigen Vorgänge; es wird also in erster Linie auf die
stationären Vorgänge eingegangen, Ausgleichvorgänge nur
gestreift und das große Gebiet der Entladungen in atmo-
sphärischer l.uft so gut wie nicht behandelt.
Das Buch wird sich, namentlich auch im Hinblick auf
seinen billigen Preis viele Freunde unter denen erwerben, die
sich an Hand eines kurz gefaßten Abrisses über das Gebiet der
Gasentladungen und ihre Anwendungen für Beleuchtungs-
zwecke orientieren wollen.] R. Strigel VDE.
Anschriften der Verfasser der Aufsätze dieses Heltes
Ing. K. Bätz VDE. Berlin-Wilhelmshagen, Fahlenbergstr. 27.
Obering. Dipl.-Ing. W.Buschbeck, Berlin-Grunewald, Erbacher Str. t.
Prof. Dr. A. Walther, Darmstadt, Fichtestr. 32,
Ing. O. Werner VDE, Klein-Machnow, Post Berlin-Zehlendorf, Steinweg 6.
Abschluß des Heftes: 5. Januar 1940
ĖS
Wissenschaftliche Leitung: Harald Müller VDE F
G. H. Winkler VDE und H. Hasse VDE
Stellvertretung: G. H. Winkler VDE
Zuschriften sind nicht an cine persönliche Anschrift zu richten, sonder
nur an die Wissenschaftliche Leitung der ETZ, Berlin-Charlottenburg +.
Bismarckstr. 33, VDE-Haus, Fernsprecher: 34 19 55.
Nachdruck nur mit Quellenangabe und nur mit Genehmigung des Ver-
fassers und der Wissenschaftlichen Leitung der ETZ gestattet.
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48
Elektrotechnische Zeitschrift
(Zentralblatt für Elektrotechnik)
Organ des Elektrotechnischen Vereins seit 1880 und des Verbandes Deutscher Elektrotechniker seit 1894
Herausgegeben vom Verband Deutscher Elektrotechniker E.V.
Wissenschaftliche Leitung: Berlin-Charlottenburg 4, VDE-Haus — Im Buchhandel durch Julius Springer, Berlin W 9
61. Jahrgang
Berlin, 18. Januar 1940
Heft 3
Über die Rundfunkentstörung von Aufzugsanlagen
(Mitteilung aus dem BReichspostzentralamt)
Von M. Kreuzritter, Berlin
Übersicht. Die Entstörung von Aufzugsanlagen für
Gleichstrombetrieb hat in der Praxis vielfach infolge Auftretens
von Überspannungen zu Durchschlägen der Störschutzkonden-
satoren und sogar zu Beschädigungen der Antriebsmaschinen
geführt. Neben der Untersuchung der Abschaltüberspannun-
gen werden zur Abhilfe dieser der Entstörung abträglichen
Schäden Entstörungsschaltungen mit verschiedenen Schutz-
maßnahmen angegeben. Ferner wird gezeigt, wie mit verhält-
nismäßig einfachen Mitteln die bei solchen Anlagen auftreten-
den Überspannungen ermittelt und deren Häufigkeit registriert
werden kann, um damit jeweils die Notwendigkeit der Anwen-
dung der angegebenen Schutzmaßnahmen festzustellen.
Einleitung
In Großstädten wird der Rundfunkempfang nicht
selten durch Aufzüge gestört; dabei handelt es sich mei-
stens um ältere Gleichstromanlagen mit 2 X 220 V. Die
größten Störungen verursachen dabei die Antriebsmotoren,
während die Knackstörungen durch die Schaltschütze und
Steuergeräte vielfach noch als einigermaßen erträglich
empfunden werden. Eine ausreichende Entstörung der
Antriebsmotoren wurde in der Mehrzahl der Fälle, wie bei
Gleichstrommaschinen üblich, durch Beschaltung der Bür-
sten mit Störschutzkondensatoren von 2X 1 uF oder
2X 2uF erreicht. Bei dieser Entstörung unmittelbar am
Naschinenanker zeigte sich jedoch häufig nach kurzer
Zeit, daß die Kondensatoren durchschlugen und mitunter
sogar die Maschinenanker schadhaft wurden. Um über
die Verhältnisse Klarheit zu bekommen, wurden einige
Anlagen, bei denen Durchschläge aufgetreten waren, ein-
kehend untersucht, worüber im folgenden berichtet wird.
Untersuchung der gefährdenden Überspannungen
Durch die erheblichen in der gesamten Aufzugsanlage
enthaltenen Induktivitäten, z. B. die des Nebenschlußfeldes
der Schaltschütze, sind hohe Induktionsspannungen in-
folge von Schaltvorgängen besonders beim Abschalten
durchaus möglich. Es mußte daher zunächst untersucht
werden, ob, in welcher Höhe und unter welchen Bedingun-
gen Abschaltüberspannungen auftreten. Zur
Messung dieser Spannungen stand ein Hochfrequenz-
Spitzenspannungszeiger mit einem Meßbereich bis zu 4kV
zur Verfügung. Dieses Gerät hat eine Ansprechzeit von
etwa 10045. Da die Überspannungen mit sehr steiler
Front auftreten, ist es möglich, daß die wirkliche Höhe
der Spannungsspitze auch mit dem genannten Gerät nicht
ganz erfaßt wird.
Besonders hohe Überspannungen traten beim Ab-
schalten zwischen den Bürsten und dem geerdeten Ma-
DK 621.316.936.004.1 : 621.34 : 621.876
schinengehäuse auf. Ohne Störschutzkondensator konnten
bei einer Anlage Spannungen bis zu 2kV festgestellt wer-
den, die bei jedesmaligem Abschalten nach normaler Fahrt
auftraten. Bei der Beschaltung der Maschine mit einem
Störschutzkondensator (2X 1 F) wurden meist noch
höhere Spannungen gemessen. Beim Abschalten der mit
Kondensatoren versehenen Maschine war jedesmal ein
außerordentlich intensiver, stoßhafter Spannungsüber-
/unkenstrecke Schufzwider-
= Moschinengehöuse => stände
geerdel und genuht
Bild 1. Versuchsschaltung mit Stör-
schutzkondensatoren und Funken-
strecke zur Prüfung des Überschlages.
Bild 2. Entstörungsschaltung mit
Begrenzung der Überspannungen
durch Schutzwiderstände.
schlag als lauter Knall hörbar. Leider war es nicht mög-
lich, die Stelle des Überschlages in der Maschine genau
festzustellen; der Überschlag fand offenbar an einer iso-
lationsschwachen Stelle der Ankerleiter bzw. der Kommu-
tatorlamellen gegen den Ankerkörper statt. Ob Span-
nungsübergänge auch ohne Störschutzkondensatoren auf-
traten, war nicht festzustellen. Es ist aber anzunehmen;
offenbar ist die Leistung des Überschlages ohne Konden-
satoren erheblich geringer, so daß die Isolation nicht in
so hohem Maße angegriffen wird wie bei der Kondensator-
beschaltung. Derartig hohen Beanspruchungen sind die
Isolierwerkstoffe besonders bei isolationsschwachen Ma-
schinen auf die Dauer nicht gewachsen.
Durch eine Versuchsschaltung nach Bild 1
wurde der Überschlag, der im Maschinenanker stattfand,
an eine Funkenstrecke nach außen verlegt. Ohne Stör-
schutz fanden bei entsprechender Weite der Funkenstrecke
beim Abschalten der Maschine kaum sichtbare einzelne
Spannungsübergänge statt, mit Störschutz war jedoch
50
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 3
18. Januar 1940
jedesmal ein außerordentlich intensiver Entladungsstol3
mit kräftigem Funken vorhanden. Ist die Isolationsfestig-
keit der Maschine höher als die des Kondensators, so kann
bei den auftretenden Abschaltüberspannungen der Stör-
schutzkondensator durchschlagen, was in der Praxis, wie
eingangs erwähnt, mehrfach festgestellt wurde.
Bei den Untersuchungen war mehrfach zu beobachten,
daß nach Abschaltung der Maschine die Kondensatoren,
che Schutzwiderstände eingebaut waren, noch eine ge-
wisse Zeit aufgeladen blieben. Diese Erscheinung rührt
daher, daß die größten Überspannungen nicht zwischen
den Klemmen des Ankers, sondern zwischen den Klemmen
des Ankers einerseits und dem geerdeten Gehäuse ander-
seits auftreten. Es handelt sich also um sogenannte un-
symmetrische Spannungen, für die die beiden
Kondensatoren nach Abschaltung der Maschine über einen
verhältnismäßig niedrigen Widerstand (den Ankerwider-
stand) parallelgeschaltet sind. Bekanntlich wird in einen
Dielektrikum dadurch, daß es häufig längere Zeit unter
ziemlich hoher Spannung steht, ein Durchschlag vor-
bereitet. Deswegen findet man nicht selten, daß Durch-
schläge erst längere Zeit nach dem Einbau der Konden-
satoren auftreten. Tritt kein Überschlag im Anker oder
im Kondensator auf, so kann die Ladung längere Zeit
bestehen bleiben, was bei Untersuchungen zu berücksich-
tigen ist. Durch die Kondensatorbeschaltung werden elek-
trische Mängel einer solchen Anlage offenbar; denn die
beobachteten Überschläge würden nicht auftreten, wenn
nicht schon ohne Störschutz durch Schaltvorgänge sehr
hohe Überspannungen erzeugt würden.
Entstörungsschaltungen mit verschiedenen Schutz-
maßnahmen
Zur Vermeidung von Schäden durch Anbringen von
Entstörungsmitteln an der Maschine hat man bei Auf-
zügen vielfach nicht unmittelbar am Anker, sondern am
Netzeingang oder anderswo entstört. Dadurch ist die
Maschine nicht mehr als ohne Störschutzkondensator ge-
fährdet, denn der Kondensator wird bei Abschaltung der
Maschine von ihr getrennt. Es ist jedoch klar, daß diese
Maßnahme nicht immer zu einem ausreichenden Ent-
störungserfolg führt, weil der Störschutzkondensator
meist zu weit von der Störquelle der Anlage entfernt ist
und eine genügende Teilung der Störspannung nicht mehr
erreicht wird. Es muß daher angestrebt werden, die Ent-
störung unmittelbar am Anker, d.h. an
den Bürsten der Maschine, unter Anwendung be-
stimmter Schutzmaßnahmen durchzuführen.
Dabei liegt die Hauptaufgabe nicht mehr auf entstörungs-
technischem, sondern auf starkstromtechnischem Gebiete,
und zwar in der Begrenzung der schon im normalen Be-
triebe auftretenden Überspannungen.
Am einfachsten und billigsten werden zur Begrenzung
der Überspannungen Schutzwiderstände, und
zwar in der Schaltung nach Bild 2, verwendet. Sie bilden
eine Belastung für die beim Abschalten auftretende Über-
spannung, die während ihres Aufbaues bereits gedämpft
wird. Bei Verwendung zweier Widerstände von 1000 Q
wurden in der angegebenen Schaltung bei der hauptsäch-
lich untersuchten Anlage keine Abschaltüberspannungen
über etwa 450 V gemessen. Als Vorteil kann bei dieser
Schaltung die große Betriebssicherheit angesehen werden.
Ein geringer Nachteil besteht in dem Leistungsverbrauch
der Widerstände während des Laufes der Maschine, der
bei 2 X 220 V etwa 100 W beträgt. Auf den Gesanmitver-
brauch einer solchen Anlage bezogen spielen jedoch 100 W
Mehrverbrauch keine große Rolle, wenn der Anker gegen
die auch ohne Entstörung auftretenden schädlichen Über-
spannungen gesichert ist. Für die Versuche wurden
Widerstände zum Stückpreise von 5,80 RM mit den zu-
gehörigen Aufbausockeln benutzt. Diese Widerstände
eigneten sich für diese Zwecke gut und hatten bei einer
Belastbarkeit bis zu 125 W den Vorteil verhältnismäßig
geringen Raumbedarfs. Günstig ist der Überzug des
Widerstandsdrahtes mit einer wärmefesten isolierenden
Glasur. Die Induktivität der Widerstände ist hinreichend
klein, was für den schnellen Abbau der Überspannungen
von Bedeutung ist.
Weiterhin wurden zur Begrenzung der Überspannun-
gen doppelpolig Kathodenfallableiter, wie sie
für Niederspannungsanlagen gebaut werden, in der Schal-
tung nach Bild 3 erfolgreich verwendet. Allerdings liegt
bei ihnen die Ansprechspannung erst bei etwa 1200 V und
damit bei manchen Maschinen vielfach an der Grenze
ihrer Spannungsfestigkeit. Ein Erfolg war auch mit
Hochleistungs- Spannungsableitern mit
einer Ansprechspannung von 600 V zu erzielen. Bei bei-
den Ableitern sind Ansprech- bzw. Zündverzugszeiten
äußerst gering.
Bild 3. Entstörungsschaltung mit a Hochleistungs-Spanntungsableiter
Begrenzung der Überspannungen b Fernsprechzähler mit Neben-
durch: Kathodenfallableiter . a widerstand
oder Hochleistungs-Spannungs- Bild 4. Entstörungsschaltung mit
ableiter. Ermittlung der Ansprechlüufigkeit.
Bei allen behandelten Schutzschaltungen ist es not-
wendig, die Zuleitungen zu den Schutzwiderständen, den
Kathodenfallableitern oder den Hochleistungs-Spannungs-
ableitern und zum genullten Motorgehäuse mit dem glei-
chen Querschnitt wie die vorhandenen Zuleitungen zum
Anker zu verlegen. Zweckmäßig wird der Störschutz-
kondensator zusammen mit den Schutzeinrichtungen in
unmittelbarer Nähe des Kommutators untergebracht, wo-
bei jedoch bei Schutzwiderständen auf deren Erwärmung
Rücksicht zu nehmen ist. Kürzeste Verbindungen unter-
stützen den Entstörungserfolg.
Prüfschaltung zur Ermittlung der Ansprechhäufigkeit
Von größter Wichtigkeit für die Praxis ist die Fest-
stellung der Überspannungen, um beurteilen
zu können, ob im jeweils vorliegenden Störfall eine der
Schutzmaßnahmen bei der Entstörung anzuwenden ist.
Meist wird für die Untersuchungen kein Spitzenspan-
nungsmesser, der dazu geeignet ist, zur Verfügung stehen.
Selbst wenn ein solches Gerät vorhanden ist, besteht die
Möglichkeit, daß während der Ausführung der Messungen
keine Spitzenspannungen festzustellen sind. Eine solche
Feststellung könnte zu der irrtümlichen Annahme führen.
daß keine Überspannungen auftreten und daher eine Ent-
störung ohne besondere Schutzmaßnahmen durchgeführt
werden kann. Dies kann häufig verkehrt sein, da beob-
achtet wurde, daß Überspannungen nur beim Zusammen-
treffen bestimmter Schaltvorgänge, also recht selten, auf-
treten können. Für die Entstörung ist meist nicht die
absolute Höhe der Spitzenspannung, die ohnehin stark
schwankt, von Bedeutung, sondern die Kenntnis, ob und
wie häufig Überspannungen, z.B. über 600 V, auftreten.
Zu diesem Zweck wurden nach Bild 4 in Verbindung mit
Ar li;
=,
18. Januar 1940
dem Störschutz in eine der zu untersuchenden Aufzugs-
anlagen Fernsprechzähler in Reihe mit Hoch-
leistungs-Spannungsableitern eingebaut. Da über die Ab-
leiter jedesmal, wenn eine Überspannung von etwa 600 V
auftritt, ein Stromstoß fließt, ist es möglich, die Häufig-
keit des Ansprechens der Ableiter zu zählen. Bei der
untersuchten Anlage ergab sich, daß die Ableiter außer-
ordentlich häufig, fast bei jedem Abschalten des Motors,
angesprochen hatten, so daß der Einbau von Schutzwider-
stäinden zur Sicherung der Maschine und des Ent-
störungsmittels unbedingt erforderlich war.
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 3 51
Zusammenfassung
Es wird gezeigt, daß eine Gefährdung bei Entstörung
solcher Anlagen unter Anwendung der angegebenen
Schutzmaßnahmen nicht mehr eintreten kann, da die vor-
handenen Abschaltüberspannungen begrenzt werden. In
der Praxis ist die Entstörungsschaltung mit Schutzwider-
ständen nach Bild 2 besonders billig und betriebssicher. Die
Schaltanordnung nach Bild 4 zur Feststellung und Anzeige
der Häufigkeit des Auftretens von Überspannungen hat
sich bewährt.
Elektromagnetische Kraftwirkungen großer Ströme im Innern von Stromleitern
und deren Berechnung
Von P. Bachert VDE, Böhlen bei Leipzig
Übersicht. Die elektrodynamischen Verhältnisse und die
im Innern von Stromleitern auftretenden Stromdruckkräfte
werden im folgenden, gestützt auf eingehende exakte Rechnun-
gen, theoretisch untersucht. Hierbei wurden die experimen-
tellen Voraussetzungen von Hochstromversuchen an Strom-
leitern bestimmter Querschnittsformen als Rechnungsgrund-
lagen benutzt.
Der von R. Foitzik an dieser Stelle!) gegebene
ausführliche Bericht über die im Hochstrom-Stoßprüffeld
der Siemens-Schuckertwerke durchgeführten Versuche mit
großen Strömen zeigt auf S. 130 in den Abbildungen 11 a
bis c, die hier nochmals angegeben sind (Bild 1), inter-
essante Formveränderungen an Stromleitern, die durch
starke innere elektromagnetische Kräfte verursacht
wurden. Den Versuchen gingen eingehende Vorarbeiten
über den Einfluß der zugeführten Arbeit in Ws auf die
thermischen und thermodynamischen Wirkungen an
Stromleitern verschiedener Formen voraus. Kennzeich-
nende Merkmale der untersuchten Leiter von Abb. 11 sind
große Oberfläche im Verhältnis zur Querschnittseinheit,
außerdem die Begrenzung der Entladungsdauer des Stro-
mes auf die außerordentlich kurze Zeit von 30yus. Mit
Hilfe dieser Maßnahmen wurde erreicht, daß die elektro-
dynamischen Wirkungen allein in Erscheinung treten
konnten.
‚Es soll im folgenden versucht werden, für die Bei-
spiele 1la und 11b die im Innern der Stromleiter wirk-
samen elektromagnetischen Kräfte zuberechnen, so-
weit es dje vorhandenen theoretischen Grundlagen ge-
statten. Hierbei ist die innerhalb des Stromleiterquer-
schnittes herrschende magnetische Feldstärke bzw. ihr
gesetzmäßiger Verlauf zum Ausgangspunkt der Rech-
nungen gewählt.
a) Berechnung für das Kupferblech Bild 1a
Der Stromleiter hat den Querschnitt eines sehr
schmalen Rechtecks von der Höhe 2b —- 7,5cm und der
Breite 2a=0,02 cm; Querschnitt q = 0,15 cm? Die
Höchststromstärke betrug 2. 105 A, mithin war die Strom-
dichte i = 1,333 - 106 A /em2.
i In der Dissertation des Verfassers?) sind unter der
‚raussetzung stationären Gleichstroms für den recht-
eckigen Querschnitt die Gleichungen der Vektoren 9, und
9 der magnetischen Feldstärke abgeleitet. Legt man
durch den Mittelpunkt des schmalen Rechtecks ein recht-
Winkliges Koordinatenkreuz derart, daß die y-Achse par-
allel zu der langen Seite des Rechtecks läuft, so erhält
Hi ETZ 60 (1939) H. 4 u. 5, S. 89 u. 128.
Dir Diss. erschien im Buchhandel bei Bacdeker. Essen.
) ETZ 59 (1938) 8. 572 und Elektrotechn. Berichte 7 (1938) NS. 376.
DK 621.3.014.33.001.24 : 621.315.51
man die Gleichung 9, für die Punkte der Mittellinie
(y-Achse) des Rechtecks, wenn man in der allgemeinen
Formel der Abhandlung x, = 0 setzt, für die auf der
langen Seite liegenden Punkte, wenn man x, = a setzt.
Die entsprechenden Gleichungen für die Feldstärke
a Kupferblech 300 : 75 0,2 mm
b Kupferrohr 300 : 15 Dmr
e Reuse mit 5 Drähten von 4 mm Dmr.
0.3 mim
Bild 1. Blektrodynamische Wirkungen von StoßBströmen (200 00 A.
Entladungsdaner, 30 us).
52
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 3
18. Januar 1940
Ñz, die in der Mittellinie (y,-Achse) angreift, und für die
in der Seitenlinie b angreifende Feldstärke 9, lauten:
EET SE a _ Fr a
Dr 0,1 to 4 aa Yo) arc tg b + Yo 4 (b Ho) arete b — ?o
S a? +(b + a
: 2aln a? 4 (b — y)?
m. i DEE nn —2(b — yo arctg , Er
4a +(b+ |
4a (b — m? J |
Der Vektor 9, ist aber bestimmend für alle parallel
zur langen Seite des Rechtecks nach der Mitte hin ge-
richteten Stromdruckkräfte. Für die Sonderfälle:
rel; Yo == b und To = Q, Yo = b
+ 2aln
gelten beispielsweise die Gleichungen:
; ao 4b?
H0 ii fs b arctg s y + 2aln ( 1 p |
4,065 - 10? Gauß
a . a ; b?
Y, = 0,129 [4 barctg Mi: 2aln | ra j )
= 8,695 - 10? Gauß. Í
In der Tafel sind für bestimmte Ordinaten y, in cm
bei dem betrachteten Kupferquerschnitt die in der Mittel-
linie angreifenden Vektoren 9,, ferner die in der Seiter-
linie (25) angreifenden Vektoren 9, und in der letzten
Spalte die Mittelwerte aus beiden 9, eingetragen.
5, [Gauß]
u, [em] | Ëy Sr
0 N) 0 0
1,0 0,291 0,291 0.291 - 103
1,5 0.452 0,452 0.452 - 10%
2,0 0,634 0,634 0,634 - 104
2,5 0,859 0,859 0,859 - 10%
3,0 1,172 1,172 1,172 - 10%
3,25 1,410 1,410 1.410 - 10%
3,50 1,800 1,800 1.800 - 10%
3,60 2.078 2,072 2.075 - 10%
3,70 2.667 2,660 2.664 - 101
3,75 | 4,065 3,695 3,380 > 104
-
Wie ersichtlich ist, unterscheiden sich die Werte 9, und .
9, wegen a= 1/375b nur am Rande um einen geringen
Betrag. Hierdurch ist es möglich, zur Bestimmung der
Stromdruckkräfte mit sehr großer Annäherung folgendes
Rechnungsverfahren unter Benutzung der Mittelwerte 9,
anzuwenden. Das Rechteck wird in kleine Quadrate von
der Seitenlänge 2a = 0,02 cm zerlegt, deren jedes den
Strom i’ = 0,0004 : io = 533,3 A führt. Es wird damit ge-
danklich eine Reihe parallelverlaufender Stromelemente
von sehr kleinem Querschnitt betrachtet. Die dem Mittel-
punkte eines hinreichend kleinen Quadrates zukommende
Feldstärke 9 . kann mit sehr großer Annäherung als mitt-
lere Feldstärke des betreffenden Elementes angesprochen
werden. Es wirkt dann auf 1cm Länge eines beliebigen
Stromelementes die nach der Mitte gerichtete Stromdruck-
kraft:
p = 0,1- $, (dyn).
So gilt z. B. für das am Rande liegende Element von 1 cm
Länge bei 9, = 3,6- 104:
p’ = 0,1: 3,6 - 10%. 533,3 = 1,92 - 10° dyn = 1,958 kg.
Ist weiterhin 9,, = 0,74- 10! die mittlere Feldstärke einer
Rechteckshälfte (gewonnen aus der Quadrierung der
Kurve 9,) und z die Gesanıtzahl der Stromelemente einer
Leiterhälfte = 187,5, so ist die Summe aller nach der
Leitermitte drückenden Stromdruckkräfte
Pmax =- 0,1- } $, z = 0,1: 533,3 - 0,74 - 101. 187,5
- 7,37. 10° dyn = 75,1 kg je cm Länge.
Da Pmax auf die kleine Fläche von lcm Länge und
0,02cm Breite wirkt, so ergibt sich ein Druck je Flächen-
einheit von rd. 3750 kg/cm?. Es ist hierbei zu beachten.
daß dieser Summenwert in der Mitte des Leiters nicht
voll zur Auswirkung kommen kann, sobald das sehr
schmale Band die geringste Unsymmetrie im Querschnitt
aufweist. Im letzteren Fall erfolgt eine Zerknitterung
des Kupferbandes, wie Bild 1a zeigt.
b) Betrachtung des stromdurchflossenen Kupferrohres
Bild 1b
Es gelten folgende Voraussetzungen:
Ya = 0,75cm, ri = 0,72cm, q = 0,1385 cm?;
I =2.10 A, i= 1,444 - 10° A’cm?.
Die magnetische Feldstärke folgt im Bereich r; bis n,
der Gleichung:
5 - 022 (r —")
> — 0,2 i3 (r — AE
Für den Rand r, = 0,715 cm ist also beispielsweise:
„21
D = 10 Ya
Die Berechnung der Stromdruckkräfte läßt sich für den
Rohrquerschnitt vollkommen exakt durchführen. Auf ein
Stromelement vom Querschnitt rdydr und der Länge
lem wirkt die radial nach innen gerichtete Kraft
dP=0,19Wrdydr(dyn).
Wird die Integration auf die Grenzen r, bis r; erstreckt,
so erhält man die auf 1cm? der Innenfläche des Rohres
wirksame Summe aller Stromdruckkräfte:
-- 5,333 - 10? Gauß.
> 9
wa
mt 2° Doh PR 3.2 Ya 2
9,81: 10? (ra ri 2 r; ìn je (kg cm?)
Ta
Pmax = fd P=
ri
Beim Einsetzen der Zahlenwerte ergibt sich im vorliegen-
den Fall:
P nu x = 120,2 kg cm’.
Im Sonderfall r; = 0 erhält man die bekannte Formel für
die Stromdruckkräfte des Vollkreisquerschnittes,
Der allseitig konzentrisch wirkende Druck preßt das
Kupferrohr spontan zusammen, so daß als Endprodukt
ein runddrahtähnliches, zerknittertes Gebilde mit einem
Durchmesser von etwa 4mm entsteht.
Es ist von einigem Interesse, zur Kontrolle des
obigen Ergebnisses aus der mechanischen Festigkeitslehre
den Vergleich mit einem von außen unter Druck gesetzten
Rohr heranzuziehen. Ist p die Differenz zwischen dem
äußeren und inneren Druck und bedeutet ferner K die
für den Werkstoff zulässige Spannung in kg/cm? (bei
Kupfer rd. 500), so erhält das Rohr eine Druckdifferenz
von der Größe
K
I 2
Peg jı Pi
a-
| = 23,5 kg iem".
Nach den Regeln der Festigkeitslehre dürfte bei dem
4,5- bis Sfachem Druck mit einem Zusammenpressen des
Rohres zu rechnen sein.
Zusammenfassung
Die Rechnungen ergaben ebenso wie die Versuche,
daß außergewöhnlich hohe Stromdichten in Stromleitern
entsprechender Querschnittsform sehr große innere elek-
tromagnetische Wirkungen hervorrufen. Letztere, an den
festen Elektronen der Moleküle angreifend, bewirken bei
Überwiegen der vom Strom je Flächeneinheit aufgedrück-
ten Beanspruchung über den Werkstoffzusammenhang
eine Umbildung der Querschnittsform.
nep
18. Januar 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 3
53
Leistungsfaktorverbesserungs-Kondensatoren für kleinste Kupferverluste
Von E. v. Halácsy, Budapest
Übersicht. Leistungsfaktorverbesserungs-Kondensatoren
sind meistens so zu bemessen, daß die Kupferverluste im Lei-
tungsnetz einen kleinstmöglichen Wert erhalten. Aus den Be-
lastungsdiagrammen und aus den cosg-Werten wird auf
rechnerischem und zeichnerischem Wege ein Bemessungsver-
fahren dafür abgeleitet. An einem numerischen Beispiel wird
die Einfachheit des Verfahrens gezeigt.
Einleitung
Durch Einschaltung der Leistungsfaktorverbesserungs-
Kondensatoren wird in Leitungsnetzen der Wert des Lei-
stungsfaktors cos ¢ vergrößert. Die durch den Leitungs-
widerstand R verursachte Wirkleistung beträgt
Necu= 3ER. (1)
Bei Überkompensation wachsen die Kupferverluste Necu;
es gibt also immer eine gewisse Kapazitätsgröße für
die Leistungsfaktorverbesserungs-Kondensatoren, bei der
Nwcu einen Kleinstwert erreicht. Wenn man N.cu als
zeitlich veränderliche Größe ständig auf seinem Kleinst-
wert halten wollte, müßte man die Kapazität des Lei-
stungsverbesserungs-Kondensators den Belastungs- und
cos -Schwankungen entsprechend ständig verändern.
Dies ist in der Praxis nur grob, höchstens in einer oder
zwei Stufen möglich; es kommt sogar vor, daß eine Kon-
densatorenbatterie ständig eingeschaltet bleibt. Wenn
man auch in diesem letzten Falle die höchste Wirtschaft-
lichkeit anstrebt, dann muß die Größe des Kondensators
so bestimmt werden, daß die gesamten Kupferverluste
einen Kleinstwert annehmen. Diese betragen in Abhän-
gigkeit der Zeit:
T
Vecu = f Nucudt. (2)
V
Die Kupferverluste als Funktion der Blindleistung
Nar des Leistungsfaktorverbesserun gs-Kondensators haben
beim Nullwert des ersten und beim Positivwert des zweiten
Differentialquotienten ihren Kleinstwert, also wenn gleich-
zeitig folgende Beziehungen gelten:
d Vecu d? Veu
—— =0; - 0. (3)
d Nok dN;, 7
Um die Rechnung auch praktisch anwendbar zu machen,
muß man verschiedene Fälle unterscheiden, und zwar
l. eine Leitung mit an einer Stelle angebrachten:
Kondensator,
2. eine Leitung mit anmehreren Stellen angebrach-
ten Kondensatoren,
3. verzweigte Leitungsnetze.
Diese Fälle müssen getrennt untersucht werden.
l. Leistungsfaktorverbesserung mit einer einzigen
Kondensatorenbatterie
= Die Abzweigpunkte der Hauptleitung (Bild 1) seien
die Punkte i = (1--. n), die Längen der Leitungsabschnitte
l); - (--a» die Querschnitte der Leitungen in den ein-
zelnen Abschnitten [4]; - Aeo.n) die durch die ein-
zelnen Abschnitte durchfließenden Scheinleistungen seien
vor Einschaltung der Leistungsfaktorverbesserungs-Kon-
densatoren mit [Ns]; = c1...n, nach Einschaltung der Lei-
stungsfaktorverbesserungs-Kondensatoren [Nsi.li -.c..n;
der Leistungsfaktor vor Einschaltung der Leistungs-
faktorverbesserungs-Kondensatoren mit [cos g; ]i= a-n)
DK 621.319.4:621.316.1
nach Einschaltung der Leistungsfaktorverbesserungs-
Kondensatoren mit [cos p; Ji = (1 ..-n) bezeichnet. Die Kon-
densatorenbatterie werde an der Stelle k eingeschaltet.
Die Blindleistung der Kondensatorenbatterie sei Nox.
In in. = a la-1---- -- l,
Ph-1108Pn-2 CSGker OS Ph | cosga-Cosg-2
N
2h "oeth "sh ch S
Mm-2 Mher Jh-2
n n-A ket k ve 2 7
I, 1, Längen der Leitungs- N], Nan, Qurchtließende Schein-
leistungen in den einzel-
nen Leitungsabschnitten
abschnitte
Mı an Querschnitte der Leitungen
in den einzelnen Leitungs-
abschnitten,
COR qa Cos Pp Leistungsfaktoren in
den einzelnen Lei-
tungsabschnitten
Bild 1. Leistungsfaktorverbesserung einer Hauptleitung mit einer einzigen
Kondensatorbatterie.
Die Wirkleistung des Widerstandes des ganzen Netzes
wird ohne Nebenzweige nach Einschalten der Leistungs-
faktorverbesserungs-Kondensatoren:
n
l; O)
Necu = Y 30 I
A di
l
n
i [f Noa Eo e ALR
= -į — san E HNE i
È 3o q; | v3 U ) U? 2 q; Ki, (4)
Man kann nun den unbekannten Wert von N}, durch
bekannte Werte ausdrücken:
1. falls i>k
Ni, = N; + (Nai, sing, — Nor)? = Ni, cos? g;
u
+ Ni, sin? gi, — 2 Ns, Nok sin q; + Ni; = Nii,
— 2 Nai, Nok sing, + Nii (5)
2. falls i< k
Nin = Nii (6)
n
$ l: ð , 5
- > IN}, — 2 Nsi, Nok Sin q; + Nil (7)
ik ti
Unter Vernachlässigung der geringen Spannungs-
änderungen in den Nebenzweigen infolge der Konden-
satoreinschaltung kann Vcuy, die gesamten Kupferver-
luste sämtlicher Nebenzweige, als ein unveränderlicher
Betrag angesehen werden.
Die Kupferverluste des ganzen Netzes mit Neben-
zweigen sind nach Gl. (2) und (7) bei konstantem Veux:
T s
o AS G a
Vcu = (on a -Nyi
1
i=k ti
54
Elektrotechnische Zeitschriit 61. Jahrg. Heft 3
18. Januar 1940
Die Kupferverluste haben ihren Kleinstwert, wenn die
Beziehungen der Gl. (3) gelten, also wenn:
(9)
Nach der Leibnitzschen Regel, die sich auf
die Differenzierung der Integrale bezieht, wird
mit Vcuy = konst.: '
T
Taed E EN,
dNx U: Fa a Nok q;
> Ws
— 2 Nei, Nok sin Ti,
(10)
Nai,
n .
T? i (—2 Ns sing; + 2 Nox)dt = 0. (11) Bild 2.
i=k i
0
Da es sich hier um eine endliche Summenbildung handelt,
kann man schreiben:
u fe Nasinn, jats [ua] - :0. (2)
0
En
n
2 z i mmenn, TE
-Nor (13)
An dieser Stelle befindet sich ein Minimum, da der zweite
Differentialquotient an dieser Stelle immer positiv ist:
T
d? Vcu d i l; N » =
Zee an — Na sin g; + Nu) dt =
an?, IN 2; q; I‘ É u
i=k t bk
n l: T n l:
-X i fat=T$ | >0 (14)
i=k d; 0 iz:
Aus der nach der ersten Differenzierung abgeleiteten
GI. 13) folgt, daß
T
` i f Na, sing, dt
1 h 0
Nok = T n L
i
i=k fli
n l; l
—— I Nwitgqidt AE Fi
BE lu (15)
Sr n 7. T 2j
D ar
= I di
Die letzte Integrierung in Gl. (15) kann man auch
graphisch durch die Ermittlung der Fläche Fi durch-
führen, die unter der aus dem Verlauf der Wirklast und
des Leistungsfaktors sich ergebenden Kurve liegt. Bei
N wi, Qurchfließende Wirkleistung in vi,
dem betreffenden Leitungsabschnitt
durchfließende Scheinleistung in
. dem betreffenden Leitungsabschnitt
Bild 2 ist beispielsweise von einer täglichen Belastungs-
kurve ausgegangen worden.
j
Phasenwinkel in dem betr.
Leitungsabschnitt vor Einschal-
tung der Leistungsfaktorver-
besserungs-Kondensatoren
Summierung durch Flächenermittlung aus Wirklast- und Leistungsfaktorkurtr.
Nach Durchführung dieser Konstruktion auf den ein-
zelnen Leitungsabschnitten können wir die Tafel 1 auf-
stellen:
Tafell.
| l l
l 2 F -F
A q q
k x | 1k lk Fk Ki F,
| | ; Ik 3 dk
| : : z 2 :
ln hr
n ; li In In F, | In
” l a
1 O oar.
a 2 a 2 pn
i=k i=k
Aus dieser Tafel ergibt sich die Größe des Leistungs-
faktorverbesserungs-Kondensators, mit dem die kleinsten
Kupferverluste erhalten werden, zu:
a l;
1:12, 1 B
Na = k eu a 16
ee u T A ~
‘yna
i=k qi
2. Leistungsfaktorverbesserung mit an mehreren Stellen
angebrachten Kondensatorbatterien
In diesem Falle verändert sich zwar der Lauf der
vorigen Ableitung nicht, aber man muß bei der Ein-
setzung der Werte von Nọ, beachten, daß
Nii, = Nei + (Nai, sin gi — Niko) (y
ist, wo unter Nbg (0 ... ;, die Gesamtblindleistung der bis
einschließlich Punkt i eingeschalteten Kondensatoren zu
verstehen ist. Falls man dieselben Umwandlungen wie
vorher durchführt, ergibt sich:
2 a2 , $
Mr Nii, S2 Na, No. Sin p; + Noko (18)
und man erhält
T
CL
Veu So UE GY e
Wo, - = 0 erfolgen.
d Nako..
Jetzt könnte die Berechnung von
‚u
_——
nein
u
Sy
re
p
| 18. Januar 1940 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 3 56
In den Werten von Nox w--1) Ist aber an den Stellen k, in Punkt / 10kW, in Punkt II 5kW und in Punkt III
I--m ein Sprung, die Funktion von Vou = f (Noro...) 5KW Belastung vorhanden ist (Bild 4), und da diese Be-
verliert also an diesen Stellen ihre Stetigkeit. Demzufolge lastungen von ! ampen verursacht werden, ist hierbei für
kann die Differenzierung nur innerhalb der einzelnen Ab- die übrigen Stunden cos ¢ = 1. Für die große Belastung
schnitte von 1— k, k—l, I—..., ...—n durchgeführt sind die Sch:-'nleistungen (N,) und die cosg-Werte in
werden. Die Bestimmung der Größe der Kondensatoren Bild 4 eingetı agen. Die induktive Blindleistung soll mit
kann also nur stufenweise vom Ende der Hauptleitung an den Punkten 7, /I und III einzuschaltenden Konden-
arad
beginnend vorgenommen werden. satoren kompensiert werden.
T ab un pe NE
n mm- is l l-1 ke1 k k-1 2 7
Bild 3. Leistungsfaktorverbesserung mit an mehreren Stellen angebrachten
Kondensatorbatterien.
Zuerst leitet man die Berechnung mit der Annahme ab,
daß der Punkt ! der Anfangspunkt der Leitung ist (Bild 3)
und bestimmt nach dem obigen Verfahren die Größe des
indem Punkte k anzubringenden Kondensators. In dieser
Rechnung wird i= (k, k +1, ..., L— 1) sein. Dann be-
trachtet man den Kondensator im Punkt k als Verbrau-
= cher und führt die Berechnung für den Abschnitt (l-m),
t also bezüglich der Werte von i= (l, L+1, L+2, ...,
m—1), durch und bestimmt damit die Größe des in dem
Punkt l anzubringenden Kondensators. So führt man die
Berechnung fort, bis man endlich auch die Größe des im
Punkt m angebrachten Kondensators ermittelt. Es ist
offenbar, daB entsprechend diesen Kondensatorabmessun-
— gen die Kupferverluste in den einzelnen Abschnitten und
m die gesamten Kupferverluste ihren Kleinstwert an-
nehmen.
3. Verzweigte Leitungen mit Kondensatoren
Bei Leitungsverzweigungen kann man die Ableitun-
gen ähnlich wie im Falle 2 durchführen, indem man an
den Endpunkten der einzelnen Leitungsabschnitte anfängt
und die Belastungen der einzelnen Abschnitte in diesen
Abzweigpunkten in Rechnung setzt.
Sollen die jährlichen Kupferverluste ihren Kleinst- Bild 5. Vektordiagramm der Blindleistungen.
wert erhalten, kann man ähnlich verfahren, aber man
m . .. . s ik `j -
uß die Flächen, die unter den aus den Winter-, Früh Die Berechnungstafel 2 enthält die Werte für
lings-, Herbst- und Sommerwerten erhaltenen N,„- und
cos -Kurven liegen, mit der Zahl der Tage der ent-
sprechenden Jahreszeit multiplizieren. Wird die Leistung
den längeren und für den kürzeren Zweig.
inkW und für die Zeit Stunden eingesetzt, muß mit Tatelz2
T=8760 Jahresstunden dividiert werden. i für den längeren Zweig:
yk 4. Zahlenbeispiel Ab- | l` 4 l A ge l
Ẹi Š ek 7 è : schnitt ' [m] | [mm2] q Š 2 (N No e) = er
in der Praxis entnommenes Beispiel zeigt die Ein- | | | | 0 7
achheit des geschilderten Verfahrens. Die Belastung, die |
5 ı |180: 70 | 2,56 320-(VI—0,75)-9-+0= 1900 | 4900
20WVA ER 2 | 110! 70 | 157 ‚ 500. (vı —0,75) -9 0 = 2970| 4670
3 880 | 70 |12,60 ; 520- (VI—0,75?) - 9 +0 = 3180 | 39000
te —
ht, A = 16.73 B = 48570
4 Np, = 122 kVA
2BOWVA TIOWWA " 20WA bkı
7! 3ZOKVA
Ei N, 3:08 "Mty RBOWVA . z :
bk 09-475 für den kürzeren Zweig:
K30WVA 180 KVA ee hau en tu n E rs ren ee Eh an a ae cn
os A075 | |
MOM aom Ab- l q ES ' , | l
TR schnitt | [m] | [mm3] q | 2 q F
; en vor Einschal- Ng Blindleistung der Kondensa- |
Be, nanaaleklorsen: toren t 180 ' 16 |11,25 |130- (Y1 —0,75)-9+0= 775| 8750
-Kon T a
a ensatoren 5 |340 . 16 |21.20 |260. (V1—0,75°)- 9 +0 = 1550| 32900
' “rmittlung der Kondensatorgrößen bei einer verzweigten Leitung A = 32,45
mit mehreren Kondensatorbatterien. l B = 41650
Nbky = 54 KVA.
hauptsächli |
ich aus Industri äuft i j
elas z i + d;
wo terunds t besteht, verläuft im Win Zeichnet man mit diesen Kapazitätswerten die Vek-
„ „., >ommer gleichförmig. Di :
täglich 9h, für a a OTmig. Die große Belastung dauert tordiagramme auf, so kann i :
, für die übrigen 15h kann man annehmen, daß cosg-Werte ablesen (s. Bild 5) rd
° en Kann
66
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 3
man die Berechnungstafel 3 für den gemeinsamen Zweig
aufschreiben:
Tafel3.
Ab-
l q d | F l F
schnitt, [m] [mm?] q aq
6 600 35+16=51 118 7W(VI—085)-9—- 175 © | 9430
| DA
V1 — 0,15}. 15 = 800.
ri 1000 | 70 143 710 (vi — 0,83!) 9 — 175 11450
| | VI —-015-15 = son!
A = 26,1 B = 20 900
Nbki - 833.4 KVA,
Wie man aus Bild 6 ersieht, verläuft die Kurve der
Kupferverluste in der Nähe ihres Kleinstwertes so flach,
daß eine kleine Änderung in den Kompensierungs-Kapa-
zitätswerten gar nicht bedeutend ins Gewicht fällt. Das
ist günstig, weil man dann mit den von verschiedenen
Herstellern gefertigten normalen Kondensatorgrößen gut
auskommen kann.
Das in Gl. (15) mit F; bezeichnete Integral kann man
auch unmittelbar auf elektrischem Wege messen; es ist
nämlich nichts anderes als der auf eine bestimmte Zeit
bezogene gesamte Blindverbrauch. Wenn man also in den
verschiedenen Leitungsabschnitten Blindverbrauchszähler
einschaltet und diese Zähler nach einer bestimmten Zeit
abliest, erhält man unmittelbar die Werte von F; für diese
Zeit. Die ganze Rechnung oder die geschilderte Messung
mit Blindverbrauchszählern kann auch für einen Tag,
einen Monat oder ein Jahr durchgeführt werden.
Kupferverlust
27 SO 109 10 200 250 300 IO WO 40 WO ISO CO 550 W
Kondensaforgröße kor
Bild 6. Abhängigkeit der Kupferverluste von der Kondensatorgröße.
Zusammenfassung
Die Bemessung der Kondensatoren zur Leistungs-
faktorverbesserung in Leitungsnetzen kann man nach den
angegebenen Tafeln durch einfache Flächenmessung
(Blindleistungszähler-Ablesung), Addieren und Dividieren
erhalten. Bei Anwendung der so bemessenen Konden-
satoren erhalten die Kupferverluste im Leitungsnetz ihren
kleinsten Wert. i
Entstehung der Bahnlinie eines Blitzes und die Vorgänge in ihr
Schonland und seine Mitarbeiter haben im Anschluß an
die photographische Aufnahme der Vorgänge in der Blitzbahn mit
liilfe der rotierenden Kamera nach Boys eine theoretische
Deutung dieser Aufnahmen in einer Reihe von Aufsätzen ver-
sucht, ohne jedoch eine völlige Übereinstimmung der aus den
theoretischen Annahmen folgenden Schlüsse mit dem experi-
mentellen Befund erzielen zu können. Walter!) gibt in einer im
Anschluß an seine bereits im Jahre 1902 auf Grund eigener
Blitzaufnahmen formulierte Darstellung der Vorgänge ın der
Blitzbahn eine in einigen Punkten abweichende und die Dar-
stellung von Schonland ergänzende Deutung. Er beschäftigt
sich mit zwei Hauptaufgaben: 1. der Bildung der Bahnlinie,
2. den Vorgängen in der eigentlichen Hauptentladung und dem
Zusammenhang zwischen diesen Vorgängen und den späteren
Teilentladungen in der gleichen Bahnlinie.
Schonland vermutet, daß den von ihm experimentell ge-
fundenen Leitentladungen (leaderstroke), die bei der ersten
Teilentladung ruckartig, bei späteren Teilentladungen stetig
vordringen, bei der ersten Teilentladung eine ebenfalls stetige,
langsam fortschreitende, stromschwache „Lotsenentladung"
(pilotstroke) vorausgeht. Durch die Lotsenentladung soll die
Bahnlinie der Leitentladung einschließlich ihrer Äste vor-
bereitet werden. Die Leitentladung bildet die Vorstufe für die
spätere Hauptentladung. Walter vertritt nun demgegenüber
die Anschauung, daß einer stetigen ersten Leitentladung ruck-
artige Nachströmungen von Elektrizität in die bereits gebildeten
Teile der Bahnlinie ın bestimmten Zeitabständen folgen und dabei
die Bahnlinie mit einer Kaumladung versehen wird. (Die
schematische Darstellung der Walterschen Darstellung der Vor-
gänge in der Blitzbahn scheint dem Berichterstatter allerdings
') B. Walter, Ann. Phys, Lpz. 34 (1939) S.644: 21 8., 5R,
° DK 551.594.221.001.5
im Widerspruch zu stehen mit dem experimentellen Befund von
Schonland, der sich bis auf die hypothetische Lotsenströmung
besser mit dessen Deutung deckt.) Sobald die Leitentladung
den Erdboden erreicht hat, setzt die schnell von unten nach oben
fortschreitende Hauptentladung ein, die ihrerseits aus mehreren
Teilen bestehen kann. Während nun nach Schonland diese
Hauptentladung in einem Ladungstransport in den Blitzkanal
hinein bestehen sollte, stellt Walter dem die wohl einzig richtige
Deutung gegenüber, daß es sich hierbei um einen Abbau der
durch die Leitentladung in der Blitzbahn angehäuften Raum-
ladungen nach Erde handelt?). Die Hauptentladung erlischt,
sobald die gesamte im Kanal angehäufte Raumladung durch die
einzelnen Stufen der Hauptentladung erschöpft ist.
Walter findet ferner eine bei Schonland noch fehlende
sinngemäße Deutung der Verschiedenheit der Vorwachsge-
schwindigkeit der späteren (stetigen) Leitentladungen in der
gleichen Blitzbahn. Während Schonland nach einen Zusammen-
hang zwischen dieser Vorwachsgeschwindigkeit pnd der Strom-
stärke in der anschließenden Hauptentladung sucht, aber ihn
experimentell schlecht bestätigt findet, zeigt Walter, daß nach
seinen Theorien cin kausaler Zusammenhang zwischen der
Stromstärke der voraufgegangenen Hauptentladung und dem
zeitlichen Abstand zwischen dieser und der anschließenden
Leitentladung einerseits und der Vorwachsgeschwindigkeit
dieser Leitentladung anderseits bestehen müsse. Soweit er die
Schonlandschen Unterlagen dafür heranziehen kann, findet er
eine ausgezeichnete Bestätivung seiner Theorie, die darauf
gegründet ist, daß die Vorwachsgeschwindigkeit mit der Rest-
ionisation, die von der vorhergehenden Hauptentladung in der
Bahnlinie vorhanden ist, zusammenhängen müsse. Syn.
3) Vel. a. Schwenkhagen, Gewitter und Gewitterwirkungen Schrift-
Näturforsch.-Ges. Danzig 20 (1937) H. 2.
18. Januar 1940
-an
a
ee ee u
"ir m m
18. Januar 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 3
57
Der Einfluß einer Wolke bei Blitz-Modellversuchen
(Mitteilung aus dem Hochspannungsversuchsfeld des Schaltwerks der Siemens-Schuckertwerke AG.)
Von Werner Weber VDE, Berlin
Übersicht. Es wurde untersucht, ob bei Blitzmodell-
versuchen die seitliche Ausdehnung einer Wolke berücksich-
tigt werden muß, oder ob es genügt, den oberen Teil des
Blitzes nur durch eine leitende Metallstange zu ersetzen. Zu
diesem Zweck wurden Feldbilder in der elektrolytischen
Wanne aufgenommen und an Modellanordnungen Stoßüber-
schlagsversuche ausgeführt.
1. Einleitung
Bei Modellversuchen über die Blitzgefährdung von
Masten, Leitungen, Gebäuden oder dergleichen und über
den Schutzwert von Erdseilen und Blitzableiterstangen
taucht die Frage auf, wie man sie ausführen soll, damit
möglichst der Natur ähnliche Erscheinungen auftreten.
Für die Vorgänge beim Blitzschlag sind elektrische Felder
wwischen und unter den Wolken, vor dem Kopf des zur
Erde niedergehenden Blitzes und vor den geerdeten, blitz-
gefährdeten Gegenständen maßgebend. Zur richtigen
modellmäßigen Nachahmung dieser Vorgänge sind daher
schon mehrfach Überlegungen über die Ladungsverteilung
in den Wolken und die Entstehung des Blitzes ange-
stellt!),2),®2). Eine Frage bei der Ausführung von Mo-
dellversuchen ist, wie man den Blitz darstellt. Alle bis-
herigen Versuche sind mit Stoßspannung ausgeführt. Um
dabei mit kleinerer Spannung auszukommen oder bei ge-
gebener Spannungshöhe die Modelle für die Leitungen,
Maste und Häuser möglichst groß machen zu können,
wird der obere Teil des von der Wolke ausgehenden
Blitzes durch eine Metallstange ersetzt, deren Ende dann
den Blitzkopf in einem bestimmten Augenblick darstellt.
Über die zweckmäßigste Höhe dieses Blitzkopfes bei Mo-
dellversuchen sind von Matthias und Burkhardts-
maier) und Schwaiger und Ziegler°) Unter-
suchungen angestellt worden. Eine zweite wichtige Frage
ist, wie man die Wolken und den durch ihr Feld bedingten
Einfluß darstellt, und ob überhaupt ein Einfluß der Wol-
ken vorhanden ist.
Es sind Modellversuche mitë) und ohne?) Nachah-
mung einer Wolke angestellt worden. Von der einen Seite
wird die Wolke durch eine große leitende Platte oder
Walze nachgebildet, von der anderen Seite wird ein solches
Wolkenmodell verworfen, da die wirkliche Wolke kein
vollkommen leitendes Gebilde mit gleicher Spannung an
allen Punkten ist und günstigenfalls durch ein halbleiter-
artiges Gebilde nachgeahmt werden kann. Eine wirklich
nalurgetreue Nachbildung der Gewitterwolken dürfte,
selbst wenn wir die Gewittervorgänge in den Wolken ge-
len, außerordentlich großen experimentellen
i begegnen. Bei einer richtigen Nach-
ae - $ h hia dürfte eigentlich auch nur ihre La-
nee Br 2 aa angeschlossenen anderen Span-
ee iger rgiebigkeit durch den Blitz aus-
a Für die Ausführung von Modellver-
en ist also die Entscheidung, ob und wie eine Wolke
anzubringen ist, von Bedeutung.
anaoa he Fortiassen der Wolke wie auch ihr Er-
ständig leitendes Gebilde, das an allen
Stellen glei
gleiche Spannung hat, ist sicher nicht natur-
BE PETER
1) M. Toe
a 5 „oepler, Hescho-Mitt. (1926) H. 25. S. 743
n 4. Matthias, ETZ SR (1937) S, B8 O
šo.. Lond, A 152 and, D. M. Malan u. H.Collens, Prov. roy.
S A. Matthias u
I A. Schwai
%)
su. W. Burkhardtsmaier, ETZ 60 (1939) S. 681.
ger u. H. Ziegler, Roseuthal-Mitt. (1939) H. 23,
A. M. Zalesski.c
È . CIGRE-Bericht 317 35
) A, Matthias, g. Fußnote 2 und 4.
x.
DK 551.594.22.001.57 : 621.315 : 621.316.98
richtig, vielmehr stellen beide Anordnungen Grenzfälle
dar, zwischen denen die wirklichen Verhältnisse liegen
werden. Bei Untersuchungen über die Schutzwirkung von
Erdseilen bei Freileitungen wurden daher im Versuchs-
feld Versuche darüber angestellt, ob es von Einfluß auf
das Feldbild zwischen dem Blitzkopf und den geerdeten
Teilen und damit auf den Blitzeinschlag ist, wenn die
Wolke durch eine leitende Platte nachgebildet oder ganz
fortgelassen wird. Dazu wurden die Feldbilder zwischen
Blitzkopf und Mast bzw. Leitung ermittelt und Stoßüber-
schlagsversuche mit und ohne Wolke ausgeführt.
2. Versuchsanordnung
Die Ausmessung der Feldbilder geschah an Modellen
in der elektrolytischen Wanne, die eine Grundfläche von
90 X 130 cm bei 70cm Höhe hatte). Wolke und Erde
wurden aus Kupferblechen gebildet, auf denen Blitz und
Mast als Kupferstäbe angebracht waren. Es wurden die
Äquipotentiallinien in einer durch den Blitz und Mast
gehenden Ebene ermittelt. In den folgenden Bildern und
Kurven, die Ergebnisse der ausgeführten Messungen
wiedergeben, wird die Spannung am Mast mit 0%, die
Spannung am Blitz mit 100 % bezeichnet.
Bei maßstäblicher Verkleinerung einer Anordnung mit :
der Wolkenhöhe von 700 m und einer Masthöhe von 30m wird
der Mast als Modell nur
sehr klein und die Meß-
7 genauigkeit für sein
2 ON T ee Feldbild nur gering. Das
/ Feldbild zwischen Blitz-
kopf und Mastspitze
bleibt, wie Vergleichsver-
suche zeigten, praktisch
gleich, wenn die Höhe
der Wolke über dem
Blitzkopf und ihre seit-
liche Ausdehnung im
gleichen Verhältnis, etwa
auf die Hälfte, verklei-
nert werden, wie Bild 1
veranschaulicht. Diese
Anordnung mit verklei-
nerter Wolke kann dann in größerem Maßstab als Modell
nachgebildet werden.
Es wurden Anordnungen untersucht, bei denen sich
der Blitzkopf senkrecht über dem Mast befand, und solche,
bei denen er seitlich verschoben war. Stoßspannungsüber-
schläge wurden an einem vergrößerten Modell (Masthöhe
15cm) mit einer Stoßwelle 1|50 ausgeführt®).
Mast
OIII
Bild 1. Modellanordnung mit
nachgebildeter Wolke.
3. Einfluß der Wolke auf Feldstärke vnd Über-
schlagspannung
l Die Bilder 2 und 3 zeigen als Beispiel Feldbilder
bei denen der Mast um seine doppelte Länge seitlich ver-
schoben ist.!°) Eine zahlenmäßige Auswertung der so
ausgemessenen Feldbilder wurde in der Weise vorge-
nommen, daß auf der Verbindungsgeraden zwischen
Mastspitze und Blitzkopf die Spannungsverteilung ge-
messen wurde. Dabei ergeben sich Kurven, wie sie Bild 4
für die Feldbilder auf den Bildern 2 und 3 zeigt. Als
3) W. Estorff. Diss. T. H. Berlin 1915.
®?) An der Ausführung de 0 ‘n Wi
wesentlich beteiligt. g der Messungen war Herr Dr. phil. M. Pfeifer
1) Die hier wiedergegebenen Feldbilder
gesamten Feldbild. sind Ausschnitte aus dem
58
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 3
18. Januar 1940
Abszisse sind die Entfernungen in % des Gesamtabstandes
(Mastspitze 0 %, Blitz 100 %), als Ordinate die Spannun-
gen in % der Gesamtspannung aufgetragen. Bild 5 zeigt
die entsprechende Spannungsverteilung für die Anordnung
Mast senkrecht unter dem Blitzkopf, Bild 6 für die An-
700 % 60
50,
40
3
25
` 20
7 15
Bild 2. Feldbild zwischen Blitzkopf und Mast mit Wolke. Mast um doppelte
Mastlänge seitlich versetzt.
ordnung Mast um einfache Masthöhe seitlich versetzt.
Aus den Feldbildern und Kurven ist zu ersehen, daß die
Feldstärke vor dem Blitzkopf durch die Wolke praktisch
nicht beeinflußt wird, daß sie aber vor der Mastspitze bei
Vorhandensein der Wolke größer ist als ohne Wolke, da
der Spannungsanstieg mit Wolke steiler verläuft.
S
700 50
W,
25
20,
15
/ W
NE a E E
| 0%
Bild 3. Feldbild zwischen Blitzkopf und Mast ohne Wolke. Mast um doppelte
Mastlänge seitlich versetzt.
Wenn durch Anbringen einer Wolke eine Änderung
der elektrischen Feldstärke entsteht und dadurch die Ent-
ladungsbedingungen für den Überschlag verändert wer-
den, müßte sich dies auch bei Ausführung von Über-
schlagsversuchen zeigen. Es wurden daher für
ein vergrößertes Modell mit und ohne Wolke zwischen dem
Blitzkanal und dem auf geerdeter Blechplatte stehenden
Mast bei verschiedener seitlicher Stellung desselben die
50 %-Überschlagstoßspannungen gemessen, die in nach-
folgender Tabelle angegeben sind. Die Versuchsanord-
nung war: Masthöhe 150mm, Blitzkopfhöhe 500 mm,
Wolkenhöhe 2600 mm, Wolkendurchmesser 1250 mm. Die
angegebenen Zahlen sind Mittelwerte aus 3 bis 4 Messun-
gen mit 120 Überschlägen je Messung.
Überschlagspannung | Verhältnis
Polarität
Maststellung is Blitzes UinkV > ohne Wolke
ohne Wolke | mit Wolke ‘U mit Wolke
senkrecht unter - 250 241 1,035
Blitzkopf — 314 313 1,004
um einfache Mast- nu 264 256 1,031
höhe seitlich ver- — 346 338 1,026
schoben
um doppelte Mast- 4- 291 286 1.019
höhe seitlich ver- — 405 393 1,030
schoben
Die Unterschiede zwischen den Mittelwerten mit und
ohne Wolke liegen zwar innerhalb der Streuung der
Einzelmessungen, aber trotzdem liegen die mit Wolke ge-
messenen Mittelwerte ausnahmslos einige Prozente tiefer,
so daß doch eine Gesetzmäßigkeit vorzuliegen scheint,
x ohne Wolke
o mit Wolke
40 60
l. sesamtabstand i
Mastspitze Blitzkopf
Bild 4. Spannungsverteilung auf der Verbindungsgeraden zwischen Blitzkopf
und Mastspitze. Mast um seine doppelte Länge seitlich versetzt, Blitzkopf-
höhe 3,5 mal Mastlänge.
die in Übereinstimmung mit den Feldbildern und Span-
nungsverteilungskurven, Bild 2 bis 6, steht, die zeigen,
daß die Feldstärke vor der Mastspitze mit Wolke etwas
höher als ohne Wolke ist, so daß mit Wolke zum Über-
schlag eine etwas kleinere Spannung ausreicht.
Tv
Mackgitz BiNZhopf
Bild 5. Spannungsverteilung auf der Verbindungsgeraden zwischen Blitzkopf
und Mastspitze. Mast senkrecht unter Blitzkopf, Blitzkopfhöhe 3,5mal
Mastlänge.
40 &
6esamlabsiand
4. Einfluß der Wolke auf den Blitzweg
Bei gleichbleibender seitlicher Versetzung des Mastes
wurden für verschiedene Höhe des Blitzkopfes, d.h. ver-
schiedene Zeitmomente des vorwachsenden Blitzes, die
Feldbilder in der elektrolytischen Wanne aufgenommen.
Aus diesen Bildern ist zu entnehmen, daß die Richtung
?
|
nep-
an
pe
£Einschiöge inITast
18. Januar 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 3
59
des größten Spannungsgefälles, also der größten Feld-
stärke unter dem Blitzkopf, immer senkrecht nach unten
zur Erde gerichtet ist, sich also durch das Vorhandensein
eines Mastes nicht beeinflussen läßt, daß dagegen an der
Mastspitze die Richtung der größten Feldstärke sich,
stetig drehend dem vorwachsenden Blitzkopf zuwendet.
Bei Vorhandensein einer Wolke ist diese Felddrehung vor
der Mastspitze geringer als ohne Wolke.
x ohne Wolke
o Mit Wolke
l 40
| &æsamtabstand
Ze
Bild 6. Spannungsverteilung auf der Verbindungsgeraden zwischen Blitzkopf
und Mastspitze. Mast um seine einfache Länge seitlich versetzt, Blitzkopfhöhe
3,5mal Mastlänge.
Der Blitz steuert also nicht auf sein Einschlags-
objekt zu. Aus der Mastspitze wachsen ihm vielmehr,
wie Versuche zeigen, Vorentladungen entgegen, die bei
positivem Mast (negativem Blitz) länger sind als bei
positivem Blitz. Bei negativem Blitz erfolgen bei gleichem
seitlichen Abstand und gleicher Höhe des Blitzkopfes mehr
Einschläge in den Mast als bei positivem Blitz. Um auch
den Einfluß einer Wolke hierauf festzustellen, wurde die
prozentuale Verteilung der Einschläge in Mast und Erde
bei der 50 %-Überschlagstoßspannung für konstante Blitz-
höhe und verschiedene seitliche Stellung des Mastes be-
stimmt. Bild 7 zeigt die Verteilungskurven für positive
2
Mastiängen
Bild 7. Verteilung der Blitzeinschläge bei seitlicher Maststellung.
und negative Blitze mit und ohne Wolke, wobei die
gleichen Abmessungen wie bei der Messung der Über-
vhlagspannung unter Abschnitt 3 vorlagen. Bei posi-
wem Blitz zeigt sich gar kein, bei negativem Blitz ein
en Unterschied zwischen der Anordnung mit und
lichen Pa Bei positiven Blitzen gehen bei einer seit-
iee PA von 1,5mal Mastlänge 100 % der
rde D en Mast, bei 2,5mal Mastlänge 100 % in die
mal Maa liegt ein Übergangsgebiet; bei etwa
Erde. Di ange gehen 50 7 in den Mast und 50 % in die
i meae e gangsgebiet liegt bei negativen Blitzen
reiter. B 2 größerem seitlichen Mastabstand und ist
Fa ei 2,8mal Mastlänge gehen noch 100 % in den
Erde. Be bei 4,3mal Mastlänge gehen 100 % in die
3dmal M ee von 50% liegt ohne Wolke bei
ast ange, mit Wolke bei 3,6mal Mastlänge. Der
Gefährdungsradius ist bei negativem Blitz also erheblich
größer als bei positivem.!!) Wenn der Blitzkopf bis in
die Nähe des Mastes vorgewachsen ist, erfolgt der Ein-
schlag nach Erde oder in den Mast entsprechend den
günstigsten Entladungsbedingungen, d.h. dort, wo die
Gegenelektrode „elektrisch“ am nächsten ist. Bei posi-
tivem Blitz deckt sich die geometrische Entfernung etwa
mit der „elektrischen“, beim negativen Blitz ist jedoch die
geometrische Entfernung bedeutend größer als die „elek-
trische“, da diese nur vom Blitzkopf bis etwa zum Ende
der Vorentladung zu werten ist. Als Anhaltspunkt für
eine Vorstellung von der Größenordnung der Länge der
Vorentladung kann die Verschiebungsdifferenz der beiden
Verteilungskurven für positive und negative Blitze auf
Bild 7 angesehen werden.
5. Einfluß der Wolke bei einer Leitung mit Vorspannung
Es erhebt sich die Frage, ob die auf den Leitungsseilen
liegende Betriebsspannung Einfluß auf das elektrische
Feld zwischen Blitz und Leitung bzw. Mast und da-
mit auf den Blitzeinschlag nehmen kann. Zur Klärung
dieser Frage wurde das Feldbild einer Leitung, bestehend
aus zwei Drähten, von denen sich an jeder Mastseite
einer befand, in der elektrolytischen Wanne untersucht,
wobei beide Drähte die gleiche Spannung führten!?). Die
in Prozenten der Gesamtspannung ausgedrückten Vor-
spannungen wurden im Vergleich zur ganzen Blitzspan-
nung verhältnismäßig hoch (bis 50%) gewählt, um den
Einfluß möglichst deutlich hervortreten zu lassen. Sie
seien hier als positiv bezeichnet, wenn das Potential der
Leitung zwischen dem des Mastes und dem des Blitzes
liegt, als negativ, wenn das Potential des Mastes zwischen
dem der Leitung und dem des Blitzes liegt.
Die Feldbilder und Spannungsverteilungskurven
lassen erkennen, daß die Feldstärke vor der Mastspitze
durch positive Vorspannung der Leitung erhöht, durch
negative verringert : wird. Dabei ist sie mit Wolke
größer als ohne. Wolke. Die Feldstärke vor dem Blitzkopf
wird bei beiden Polaritäten praktisch nicht beeinflußt.
Das vorgespannte Leitungsseil stellt in dem Feld
zwischen Mast und Blitzkopf bei positiver Vorspannung
einen Quellpunkt, bei negativer Vorspannung einen
Senkpunkt dar. Bei positiver Vorspannung liegt dadurch
zwischen Leitungsseil und Blitz ein „Tal“; dieses ist ohne
Wolke stärker ausgeprägt als mit Wolke.
Infolge dieses Quellpunktes findet bei starker posi-
tiver Vorspannung vor dem Leitungsseil eine Feld-
schwächung statt, die um so geringer wird, je geringer
die Vorspannung ist und schließlich in Feldstärkung über-
geht. Auch im Spannfeld zwischen zwei Masten erhöht
bei vorgespanntem Leitungsseil die Wolke die Feldstärke
vor den Erd- und Leitungsseilen. Die Vorspannung
ist aber bei naturrichtigem Verhältnis zur Höhe der Ge-
samtblitzspannung von verschwindend klei-
nem Einfluß.
Zusammenfassung
Die Versuche haben gezeigt, daß bei Modellversuchen
bei denen der obere Teil des zur Erde niedergehenden
Blitzes durch eine leitende Stabelektrode nachgebildet
wird, durch Anbringen einer Wolke die Feldstärke vor
dem Blitzkopf gar nicht, vor den geerdeten Teilen etwas
erhöht wird. Da die wirkliche Wolke aber eine Mittel-
stellung zwischen den beiden untersuchten Grenzanord-
nungen einnimmt, sind die Abweichungen der bei dieser
Anordnung erhaltenen Werte von der Wirklichkeit noch
geringer. Bei derartigen Modellversuchen
ist es also von untergeordneter Bedeu-
tung,obeine Wolkenachgeah i
a geahmt wirdoder
11) Siche Fußnote 2.
12) Ähnliche Bilder in ausführlicherer F
mens-Z. 5 (1925) S. 301. Bei die an
ebene Wolke angenommen. man nt Jedoch. kein B
siehe R. Stein, Sie-
litzkanal, sondern eine
60 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 3 18. Januar 1940
Vorschriften für Leitungsschutzsicherungen mit geschlossenem Schmelzeinsatz 500 V bis 200 A
VDE-Ausschuß für Sicherungswesen
DK 621.316.923(083.133)
wird folgende Fußnote zugefügt:
VDE 0635a/ XI. 39 4) Gilt nur für Sicherungssockel mit vorderseitigem
1. Änderung der Fassung VDE 0635/VI. 39?) Anschluß. er
§ 1. Überstromsicherheit, Abschaltzeiten.
Geltungsbeginn. a) wie bisher.
b) Bei Schmelzeinsätzen nach DIN VDE 9360, Blatt ?,
müssen die in Tafel V oder VI angegebenen Abschaltzeiten
eingehalten werden. Die Prüfung erfolgt vom kalten Zustand
§ 9. der Schmelzeinsätze aus.
tai c) Ausführungen, die von DIN VDE 9360, Bl. 2 abweichen,
Kriech- und Luftstrecken. dürfen, wenn sie hinsichtlich Grenzstrom, Überstromsicherheit
Diese Vorschriften gelten für Erzeugnisse, die nach dem
l. Januar 1941 hergestellt werden.
a) Zu der Angabe und Schaltvermögen den §§ 15, 16 a) und 18 genügen, größere
„Kriech- und Luftstrecke zwischen einem Spannung führenden Abschaltzeiten aufweisen, als in Tafel VI festgelegt ist.
Teil und der Auflagefläche (Rückseite) ...... 10 mm’ d) In Sicherungssockeln nach $ 6 verwendbare Schmelz-
einsätze, deren Abschaltzeiten zwischen den in den Tafeln V
1) Genehmigt durch den Vorsitzenden des VDE im Dezember 1939. und VI angegebenen Werten liegen, sind unzulässig.
Regeln für die Konstruktion, Prüfung und Verwendung von Schaltgeräten
bis 500 V Wechselspannung und 3000 V Gleichspannung
VDE-Ausschuß für Schalt- und Steuergeräte
DK 621.316.542(083.133)
VDE 0660b IX. 39 c) Schmelzstreifen für alle Nennströme müssen den kleinsten
Prüfstrom nach Tafel VI mindestens 1 h aushalten und bei Be-
2. Änderung der ab 1.7.1928 gültigen Fassung lastung mit dem größten Prüfstrom nach Tafel VI innerhalb von
Gültig ab 1. Januar 1941!) l h abschmelzen.
on Tafel VI.
Abschmelzen von Schmelzeinsätzen und Schmelz-
streifen. 1 a a 4
a) Ein Schmelzeinsatz muß bei einem Nennstrom bis 60 A Ara | größter Er:
mindestens 1 h, bei einem Nennstrom über 60 A mindestens 2 h Art und Nennstrom 7, Prüfstrom | Prüfstrom Prutdauer
den kleinsten Prüfstrom nach Tafel VI aushalten. Der so ge-
prüfte Schmelzeinsatz ist zu weiteren Prüfungen nicht zu ver- Schmelzeinsätze F
wenden.
i . A 6 bis 10 A 1,5-1 -JI lh
b) Ein Schmelzeinsatz muß bei Belastung mit dem größten 15 „ 25A 14: | 7s q Ih
Prüfstrom nach Tafel VI bei einem Nennstrom bis 60 A inner- Ru e 5
baiz i ' a 35 „ 60 A 1,3-1, j3 Ly lh
halb von 1 h, bei einem Nennstrom über 60 A innerhalb von 2 h 80 A und darüber 1,3- I, L 2 h
abschmelzen. en PEE TAE e en. ESE
— Schmelzstreifen 1,6-1 1,8 -I 1 h
1) Genehmigt durch den Vorsitzenden des VDE im September 1939. m 3
Regeln für Klemmenbezeichnungen
VDE-Ausschuß für Klemmenbezeichnungen i
DK 621.315.684/.685(083.133)
VDE 0570 b/l. 40 2. in Anlagen unter 1000 V
2. Änderung der ab 1. 12. 1938 gültigen Fassung Anschlußstellen für Schutzleitungen [siehe § 2h) von
Gültig ab 1. Februar 1940!) VDE 0100/IX. 39 und §3, Ziffer 20, von VDE
$5 0140/1932] zur wahlweisen Verwendung für Erdung,
s Nullung oder Schutzschaltung — mit dem Schutz-
Anschlußstellen für Erdungs- und Schutzleitungen. |
a) Anschlußstellen für Erdungs- und Schutzleitungen 2
werden im Gegensatz zu den nach $$ 3 und 4 mit Buchstaben VDE 11?) bezeichnet.
bezeichneten Klemmen und Netzleitungen mit Symbolen be-
zeichnet, und zwar werden
l. im gesamten Spannungsbereich
Anschlußstellen für Ledine etunge [siehe § 2 f) und sternpunktes, der unbedingt geerdet werden muß: Mp +.
h) von VDE 0100/IX. 39 und § 2e) und f) von VDE
0101/XII. 37] — mit dem Erdungszeichen == nach
zeichen (Erdungszeichen im Kreise) & nach DIN
Eine Klemme kann unter Umständen mit Buchstaben und
Symbol bezeichnet sein, z.B. Klemme Mp eines Wicklungs-
b) Die Regeln unter a) gelten in dem Sinne, daß vorhan-
dene Geräte, Maschinen und dgl. nach den alten Bezeichnungen
DIN VDE 11?) bezeichnet; weitergeliefert werden können, jedoch bei Neuanfertigungen
1) Genehmigt durch den Vorsitzenden des VDE im Januar 1940. die neuen Bezeichnungen nach Maßgabe der wirtschaftlichen
2) In Vorbereitung. Möglichkeiten anzubringen sind.
£
.un..
rik
u a
18. Januar 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 3 61
RUNDSCHAU
Elektrowärme
DK 621.365.2.015.2 : 621.319.4.062.2
Dämpfung der durch Lichtbogenöfen verursachten
Spannungsschwankungen. [Nach R. Arnold, Elektro-
wärme 9 (1939) S. 53;5 S., 3 B.]
Der Reihenkondensatort!) stellt ein vorzügliches Mittel dar,
die Spannung trotz der sehr starken schwankenden Belastung
von Lichtbogenöfen zu beruhigen. Der Kondensator wird
zweckmäßigerweise unmittelbar vor dem Netzknoten ein-
gebaut — von der Speisestelle aus gesehen —, an dem der Ofen
angeschlossen ist. Hierdurch wird der Widerstand der Ver-
bindung zwischen der Speisestelle und diesem Netzpunkt ver-
kleinert. Die prozentualen Spannungsschwankungen an diesem
Punkt sind:
u Z8 To t (¥— te) 10004.
(ctgrg + H zo
Wirkwiderstand der Zuleitung Speisestelle—Ofenanschluß
r
x Blindwiderstand der Zuleitung Speisestelle—Ofenanschluß
x, Blindwiderstand des Reihenkondensators
To Blindwiderstand des Ofens einschlieBlich Drossel und Leitungen
der, = Blndmderting des Ofens:
Wirkwiderstand
Sie sind am geringsten, wenn die Induktivitäten der Zuleitung
durch den Kondensator gerade ausgeglichen werden, und
betragen dann
r
te = + ur 100%.
0
Das Verhältnis der Spannungsschwankungen ohne und mit
Reihenkondensator ist in grober Annäherung mit
“o — 2 Ai
ue r
nur vom Verhältnis der Blind- und Wirkwiderstände der Zu-
leitung abhängig.
wi N; \?
Die Leistung des Reihenkondensators ist Ner = ( vr) Xc mit
N, als maximaler Durchgangsscheinleistung der Verbindung
speisequelle—Ofenanschluß. Bild 1 zeigt die Spannungs-
abfälle ohne und mit Kondensator für folgende Verhältnisse:
ee a aA a a e ie 240
FE a a a ee ee ee re 19,3 Q
Normälwirkleistung des Ofens . . . 222.2 .. 3 MW
Sormalblindleistung des Ofens . . 2 2» 22.22 .. 1,5 MW
N ee a rd ee 6 MVA
chne Reihenkondensator . . 22.2.2...
mit Reihenkondensator . . 2» 22 22.0. + 0,35%.
He Leistung des Ofens wird außerdem durch die teilweise
ompensation der Ofendrossel etwas erhöht.
Reihenkondensator ist nur dann von Vorteil, wenn x
A ist als y und die maximale Durchgangsscheinleistung
en groß gegenüber der Ofenleistung. Er hat die gleiche
ade Wirkung wie ein Parallelkondensator
es bringt aber bei nicht zu kleiner Phasen-
MR la ung bessere Spannungsverhältnisse. Das Verhältnis
a n eınes Parallelkondensators zu einem Reihen-
Ra a. gleicher spannungsverbessernder Wirkung bei
it allgemein elastung mit der vollen Durchgangsscheinleistung
Nep _ Zsing |
N or a N.
Sach Ei ; ;
a on eines Reihenkondensators kann die Belastung auf
liche een ‚gesteigert werden, bis der ursprüng-
Parallelkondensat lt erreicht wird. Ein gleich großer
lastungsstei Be würde demgegenüber nur eine unbedeutende
tragungsverluste Een Die Verminderung der Über-
i beiden Kondensatoren gleicher Leistung
Praktisch dj
nme, [Anmerkung d. Ber. Die bekannte, von Ar-
Ze
) VgL etwa Ele
1937) S. NEN ktrotechn. u. Masch.-Bau 54 (1936) S. 419. — ETZ 58
nold besonders für den Anschluß von Lichtbogenöfen unter-
suchte spannungsverbessernde Wirkung des Reihenkondensators
wurde bisher nur in Amerika in einigen Fällen praktisch ausge-
nutzt. Die Vorrichtung zum Schutz des Reihenkondensators gc-
gen unzulässige Spannungsbeanspruchungen beim Kurzschluß,
auf die Arnold auch hinweist, muß sehr schnell ansprechen, er-
70 \
3 S \
a 8 \ — ohne Hondensataor
7 Ss N — mif Kondensator
tT $
YP NE-
I
MW y7 $ Leistung
# f X
2r 2H ‚47 Schwonkungsbereich =
7 7 ponnung —.-0
ag
0
ctg po ——
=—Aurzschluß Leerlauf —
a“ Spannungsschwankung in % te Blindwiderstand des Reihen-
% ; i f kondensators
x Blindwiderstand der Zuleitung Bladwdensand
Speisestelle-Ofenanschluß ctg Po = W ekwidercand des Ofens
Einfluß des Reihenkondensators auf die Spannungsschwankungen
und die Ofenleistung.
Bild 1.
fordert daher Entladungsröhren, die den Betriebsstrom wenig-
stens kurzzeitig bis zum Schließen eines Überbrückungsschalters
führen können. Diese Schutzeinrichtung verteuert die Anlage.
Es kommt hinzu, daß bei überwiegender Motorenbelastung
Pendelungen auftreten können, die den Betrieb der Motoren un-
möglich machen. Diese beiden Gründe haben den Einsatz von
Reihenkondensatoren offensichtlich stark gehemmt.] B. St.
DK 621.365.453
Erfahrungen mit elektrischen Brotbacköfen. [Nach
E. Kohler, Elektrizitätsverw. (1938/39) H. 6/7; 514 S., 9B.]
Der erste elektrische Backofen wurde im Jahre 1902 im
Hotel Caux-Palace bei Montreux in der Schweiz errichtet. Es
war ein mechanischer Ofen mit kreisrunder, drehbarer Back-
fläche von 2,1 m Dmr., der sich verhältnismäßig gut be-
währte. In den Jahren 1904 bis 1925 wurden dann vor allem
gemauerte Backöfen gebaut, bei denen die Heizkörper für Ober-
und Unterhitze in Speichersteinen eingelagert waren. Erst im
Jahre 1930 ging man dazu über, die Oberhitze frei in den
Backraum zu verlegen und auf Mauerwerk fast vollständig zu
verzichten.
Bei den neuesten Ofenkonstruktionen erfolgt die Wärme-
speicherung in Stahlplatten, die Unterhitze ist in die Speicher-
platten eingelagert, die Oberhitze frei in den Raum strahlend.
Die Öfen zeichnen sich durch hervorragenden Wärmeschutz aus
Während bei den alten gemauerten Backöfen die Wärme-
verluste noch 66,5% der Gesamtwärmezufuhr betrugen, ist bei
den neuen Bauarten der Wärmeverlust auf 35,7% zurück-
gegangen. Dementsprechend hat sich der spezifische Strom-
verbrauch von 0,85 kWh je kg Brot bis auf 0,4 bis 0,5 kWh
je kg Brot senken lassen, wodurch die Wirtschaftlichkeit
elektrischer Brotbacköfen wesentlich gehoben wurde. Aus-
schlaggebend für die Wirtschaftlichkeit ist stets der Wegfall
jeder Bedienung. Den Einfluß der Bedienungskosten anf die
gesamten Betriebskosten von Brotbacköfen verschieden
Heizungsart zeigt folgende Aufstellung: =
Gi N nm en
Heizungsart
Strom | Dampf Kohle rer
A 0” o;
4 ‘Oö ‚oO 96
I
Bedienungskosten . . .... = 10 25
Verzinsung und Amortisation . 38 15 i K
Wärmekosten . . 2. 2.2... 62 75 : | i
R 2 15 59 | T4
62 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 3
18. Januar 1940
Die Höhe des spezifischen Stromverbrauchs hängt stark
von der Ausnutzung des Ofens ab. Der wirtschaftlich tragbare
Strompreis ist jeweils unter Berücksichtigung der örtlichen
Brennstoffpreise zu ermitteln. Er beträgt für die Schweiz etwa
3 Cts. je kWh (etwa 1,8 Rpf/kWh).
Nach diesen allgemeinen Erläuterungen werden umfang-
reiche Versuche an einem Brotbackofen mit 2 Backräumen von
je 5 mê? Grundfläche und insgesamt 63 kW Anschlußwert be-
schrieben. Der Ofen wurde fast ausschließlich mit Nachtstrom
beheizt. Es ergab sich bei einer Versuchsdauer von 11 Tagen
ein durchschnittlicher Stromverbrauch von 0,48 kWh je kg
Brot, wobei allerdings der Ofen nicht voll ausgenutzt war, da
nur 2 bis 3 Schüsse je Tag bei einer Beschickung von 10,5 kg
je m? Backherdfläche herausgebacken wurden. Der Ofen kann
jedoch täglich 5 bis 6 Schüsse bei einer Besetzung von 15 kg
je m? Backfläche herausbringen. Bei einem Einzelversuch mit
voller Ausnutzung wurden bei 960 kg Brot 330 kWh — ent-
sprechend einem spezifischen Stromverbrauch von 0,345 kWh
je kg Brot — ermittelt.
Diese Zahlen stimmen gut mit den in Deutschland ge-
machten Beobachtungen überein. Mö.
Elektrizitätswerke und Kraftübertragung
DK 621.315.1 (44)
Die Fern- und Verteilungsfreileitungen der Zentral-
und Westgebiete in Frankreich. [Nach Aluminium 21
(1939) S. 314; 31, S., 1B.]
Die wirtschaftliche Verwertung der großen Wasserkräfte
im Gebiet der Pyrenäen und des Zentralgebirges ist im Gegen-
satz zum Alpengebiet erst vor etwa 10 Jahren in Angriff ge-
nommen worden!). Es entstanden zahlreiche Wasserkraftwerke,
darunter Brommat, Sarrans, Coindre, Lamativie, Laval,
Mareges, Eguzon, Roche-le-Peyroux, Taurion und Basse-Vienne
sowie die geplanten Aigle und Saint-Étienne Cantales. Da
diese Werke teilweise beträchtlich von den Verbrauchsmittel-
punkten entfernt liegen, mußten Fern- und Verteilungsleitungen
zur Stromversorgung von Paris, Rochelle-Rochefort, Nantes-
Saumur-Tours, Bordeaux und anderen Städten sowie Eisen-
bahngebieten gebaut werden. Auf einer Karte und in einer
Übersicht mit den Hauptangaben sind die größeren Freileitun-
gen in West- und Zentralfrankreich verzeichnet, wobei die
überragende Rolle des Werkstoffes Stahlaluminium im Leitungs-
bau ersichtlich wird. Auch die beiden rd. 500 km langen 220 kV-
Leitungen von Rueyres (Truyere) nach Cheville (Paris), die die
Wasserkräfte des Zentralgebirges mit Paris verbinden, bestehen
aus Stahlaluminium. An diese Leitung sind zahlreiche Kraft-
werke mit kurzen Speiseleitungen angeschlossen. Weitere
wichtige Verbindungen sind die 110 kV-Leitung Saint Marc-
Taurion, die 90 kV-Bahnversorgungsleitung Martges-Orleans-
Paris und die 220 kV-Leitung Eguzon-Distre mit geplanten
Verlängerungen nach Mans, Rouen und dem nördlichen Berg-
werksgebiet. Eine 150 kV-Leitung geht von Pessac nach Cholet.
Die Verteilungsleitungen besitzen 50 kV und mehr Betriebs-
spannung, bei ihnen ist der Anteil des Kupfers etwas größer,
daneben aber Reinaluminium und eine Leitung aus Almelec
vorhanden, das in Aufbau und Eigenschaften etwa der deutschen
Aluminiumlegierung Aldrey entspricht. Da bei den Leitungen
zur Verminderung der Koronaverluste ein Mindestdurchmesser
eingehalten werden muß, sind Stahlaluminiumleitungen gegen-
über Ausführungen aus Kupfer im Vorteil. Ferner wurde be-
wußt das landeseigene Erzeugnis vorgezogen. Obwohl die
Aluminiumleitungen durch rauhe Berggegenden und feuchte
Ebenen führen, sind sie Kupferleitungen mindestens ebenbürtig.
an
DK 621.315.2 : 621.317.333.4
Vorausbestimmung von Fehlern in Starkstrom-
kabeln. [Nach Elektrotechn. J., Tokio 3 (1939) S. 27; 8S.,
13 B.]
Fehler in Starkstromkabeln können verschiedene Ursachen
haben: z. B. Zerstörung der Isolation, Fabrikationsmängel,
mechanische Beschädigung, Korrosion des Bleimantels usw.
Wenn es möglich ist, solche Fehler zu erkennen, ehe sie zur
Störung führen, so wird damit ein erheblicher Fortschritt in der
Betriebssicherheit der Starkstromkabelnetze erreicht. Ein-
gehende Versuche wurden in dieser Richtung seit etwa 1935
in den Laboratorien an 22 kV-Kabeln und anschließend direkt
im Netz in Tokio durchgeführt, um schwache Stellen in Kabeln
feststellen zu können.
1) ETZ 60 (1939) S. 25.
Die Untersuchungen, die an gürtelisolierten Kabeln vor-
genommen wurden, ergaben die leicht erklärliche Tatsache,
daß es durch Wechselstrommessungen nicht möglich ist, irgend-
welche Anzeichen für das Vorhandensein kranker Stellen im
Kabel zu erhalten, da solche Fehler meist nur örtlich beschränkt
sind und man bei Wechselstrommessungen nicht nur den
Fehlerstrom, sondern auch den dielektrischen Verluststrom
sowie den Ladestrom des gesamten Kabels mißt. Anders ist
es bei Gleichstrom. Hier kann man durch die Messung der
Änderung des Ableitungsstromes in Abhängigkeit von der Zeit
einen sehr guten Anhalt bekommen, um festzustellen, ob das
Kabel völlig gesund ist oder schwache Stellen enthält. Man
benutzt dazu einen Hochspannungsgleichrichter. Bei guten
Kabeln wächst der Isolationswiderstand mit steigender Span-
nung. Bei kranken Kabeln dagegen wird man einen ausge-
sprochen hohen Ableitungsstrom und ein allmähliches Anwach-
sen dieses Stromes mit der Zeit feststellen. Ferner wird der
Strom um so schwankender sein, je fortgeschrittener die Zer-
störung der Kabelisolation ist. Wenn es sich um Muffen-
fehler handelte, wobei eingedrungene Feuchtigkeit die Ursache
ist, so waren die Ableitungsströme der drei Phasen nicht nur
vergleichsweise sehr groß, sondern auch sehr unterschiedlich,
und zwar deshalb, weilin den Muffen die Phasen verhältnismäßig
weit auseinander lagen und das eindringende Wasser mehr Zeit
brauchte, um alle drei Adern zu durchfeuchten. Beim Vor-
liegen von Kabelfehlern aus derselben Ursache waren da-
gegen die Unterschiede der gemessenen Ableitungsströme der
drei Phasen nicht so groß. Bei lokalen Durchschlägen in der
Isolation wird eine Hochfrequenzspannung in dem Kreis er-
zeugt, und wenn z.B. am Kabelende eine Funkenstrecke
zwischen Leiter und Bleimantel angeschlossen wird, so treten
dann an dieser Überschläge auf. Außerdem ist an der Fehler-
stelle bei der Entladung ein Ton von außen hörbar, so daß man
auf diese Weise eine engere Eingrenzung des Fehlers vornehmen
kann.
Bei den systematisch durchgeführten Untersuchungen hat
man etwa 80% der Fehler schon im voraus erkannt und durch
geeignete Verfahren den Fehlerort ermitteln können, so daß
Betriebsstörungen vermieden werden konnten. Mehrere Bei-
spiele von Kabelfchlern, die nach obigem Verfahren gefunden
wurden, werden eingehend beschrieben, und es wird darauf hin-
gewiesen, daß Vorbedingung für eine rasche Fehlerermittlung
ein leicht tragbares Prüfgerät ist, das einfach zu bedienen
sein muß und wenig Personal erfordert. Wünschenswert ist es,
daß vor Eintritt einer Störung eine Warnung durch Aufleuchten
einer Lampe oder ein Klingelzeichen erfolgt. Die Versuche
werden noch fortgesetzt, um weitere Merkmale zur rechtzeitigen
Erkennung kranker Kabel zu erhalten. Dö.
DK 621.311.21(44) : 621.313.332
Selbsttätige Kraftwerke kleiner Leistung mit Asyn-
chrongeneratoreu. [Nach M. L. Besnard, Rev. gen.
Electr. (1939) S. 323; 81,5. 13B.]
In Frankreich ist im letzten Jahrzehnt eine große Anzahl
von selbsttätigen Asynchronkraftwerken kleiner Leistung von
etwa 60 bis 100 kW für ländliche Versorgungsnetze zur Deckung
der Leerlaufnetzverluste und für kleinere Industriebetriebe zur
Ausnutzung nahe gelegener Wasserkräfte gebaut worden.
Im ersten Teil des Aufsatzes werden die bekannten Ausfüh-
rungsmöglichkeiten von Asynchrongeneratoren, insbesondere
der synchronisierten Bauarten, ferner Asyrichrongeneratoren
mit eigenerregter Erregermaschine, mit Frequenzwandler und
der läufergespeiste Generator mit ihren wesentlichsten Eigen-
schaften kurz behandelt. Der zweite Teil bringt dann eine
besonders die selbsttätigen Einrichtungen umfassende Dar-
stellung zahlreicher ausgeführter Anlagen. Die am meisten
verbreitete Anwendung hat der synchronisierte Asynchron-
generator gefunden. Die ersten von Vaillaux mit derartigen
- Maschinen ausgerüsteten Anlagen hatten zur Erzielung niedriger
Anlagekosten weder einen Geschwindigkeitsregler noch irgend-
welche Abschlußorgane für den Wasserzulauf. Bei Störungen
im Netz wurden die Maschinensätze einfach sich selbst überlassen
und, nachdem bei Über- oder Unterschreiten der Nennspannung
die Erregung abgeschaltet war, solange auf Durchgangsdrehzall
gefahren, bis sie nach Beheben der Störung bei wiederkommen-
der normaler Netzspannung selbsttätig wieder ihren Belastungs-
zustand aufnahmen. Die Erfahrung hat aber wohl ergeben,
daß ein solcher Betrieb die Maschinensätze zu stark mitnimmt,
so daß nunmehr in den neueren Werken doch ein auf den
Turbinenleitapparat arbeitender Geschwindigkeitsregler vor-
gesehen wurde, der bei Störungen im Netz die Maschine auf
einen in der Nähe der synchronen Drehzahl liegenden Wert
festhält. Neben diesen Anlagen wurden zahlreiche kleinere
ds
—~—ı
skea
18. Januar 1940
Werke mit normalem Asynchrongenerator, kompensiert durch
Kondensatoren, erstellt, wobei die Abschlußorgane der Turbine
durch einen Gleichstromhilfskreis gesteuert und die Generatoren
durch einen einfachen Schalter vom Netz getrennt werden. Bei
einer weiteren Ausführungsart mit synchronisierten Asynchron-
generatoren ist der Generator über zwei hintereinander-
liegende Schalter an das Netz angeschlossen. Durch Schließen
desersten am Netz liegenden Schalters wird der Anlaufvorgang
der Turbine eingeleitet und die Erregung der Maschine vor-
bereitet. Nach Hochlaufen des Maschinensatzes sorgt ein Gerät
mit Frequenzabgleich dafür, daß die Maschine kurz nach Über-
schreiten der synchronen Drehzahl erregt und dann durch den
zweiten Schalter mit verhältnismäßig geringem Stoß auf das
Netz geschaltet wird. Neben diesen Werken, die nach erster
Inbetriebnahme ganz selbsttätig durchlaufen, hat Lorfeuvre
erstmalig in Frankreich auch Werke mit Fernsteuerung von
einem Hauptkraftwerk aus gebaut. Die Inbetriebsetzung der
Turbine erfolgt mit einer Zweidrahtsteuerung über einen be-
sonderen Servomotor. Nach dem Hochlaufen wird der Maschi-
nensatz durch Ansprechen eines Fliehkraftreglers kurz nach
Überschreiten der synchronen Drehzahl selbsttätig auf das Netz
geschaltet. Auch das Abschalten des Maschinensatzes wird
über die gleiche Zweidrahtsteuerung in umgekehrter Reihenfolge
vorgenommen. Ein Teil der nach dieser Art gebauten Werke
hat auch selbsttätige Steuerungen der Wassereinlaßapparaturen
die in Abhängigkeit von der vorhandenen Wasserhöhe arbeiten.
Die hierfür verwendeten Schaltungen und Anordnungen werden
ebenfalls an mehreren Ausführungsbeispielen beschrieben. Für
denjenigen, der sich über Ausführung, Schaltung und Anordnung
von Asynchronkraftwerken kleiner Leistungen unterrichten
will, gibt der Aufsatz mit seinen zahlreichen, der Praxis ent-
nommenen Unterlagen, manche interessante Einzelheiten.
v. M.
Elektrische Maschinen
DK 621.314.2.003.I
Der wirtschaftlichste Transformator. [Nach F. Unger,
Arch. Elektrotechn. 34 (1940) H. 1, S. 20; 11 S., O B.]
Die Arbeit ergänzt eine frühere Arbeit über ,, Bemessung
von Transformatoren‘““). Eine Tafel beweist die Zuverlässigkeit
des Verfahrens bei gegebenem Verlustverhältnis $. Allgemein
gilt: t
Ne T b
& = de = = ZZ — * (1)
Ne t Net
Hierin ist # die Belastungsdauer, T die Einschaltdauer, Nr
die Stromwärmeverlustleistung und N, die Eisenverlustleistung.
Der wirtschaftlichste Transformator verursacht bei gegebenen
Verhältnissen die geringsten Kapitalkosten + Stromkosten +
Instandhaltungskosten. Für den Anschaffungspreis P RM, die
Lebensdauer » Jahre und den jährlichen Zinsfuß % erhält
man einen jährlichen Verzinsungs- und Abschreibungsfaktor pk
_ a— De" (2)
wo a u
u 3
galt (3)
Für die Stromkosten pp RM/kWh erhält man die gesamten
jährlichen Betriebskosten k zu:
k = pk P + 17,52 þr Ne. (4)
Der Preis P setzt sich zusammen aus Eisenpreis Pe, Wicklungs-
preis Po und Kosten für Isolatoren, Kessel und Ölfüllung.
Letztere Kosten kann man durch einen Faktor ọ berücksichtigen.
Man erhält für den billigsten Transformator
P=20oP.,.. (5)
Auf Grund der Beziehungen der früheren Arbeit erhält man
Nach einigen Umformungen eine Beziehungsgleichung zwischen
N, und P in der Form:
N=vPp"1®, (6)
Darin bedeutet
3 43 N,
a i
SGN e (7)
und 3 ,
10 V2, (re p (8)
z z rw BP, 7,852 R?
I) Arch, Elektrotechn, 33 (1939) S. 143.
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 3 | 63
Die einzelnen Größen sind der früheren Arbeit entnommen.
Setzt man den Ausdruck für N, in die Gleichung für k ein, so
erhält man:
3 P-!,
k = pP + 17,52 p,” ! (9)
Durch Differentiation nach P erhält man:
=; 3/4
17,52
Po = > a 10)
und a T
3p, y3
N eo = eu, i (11)
17,52 p
Für diesen wirtschaftlichsten Transformator ist die In-
duktion: ERRE
3
Bo = 101 |/' e Pe Pr,
8,76 fP,
Ist B, zu groß, so kann man entweder die Lebensdauer erhöhen
oder eine billigere Eisensorte mit größerer Verlustziffer nehmen.
Ist By zu niedrig (unter 13 000 bzw. 15 000 Gauß), so kann man
auch hier die Kerneinschnürung e vornehmen. Die Eisenverlust-
(12)
leistung Ne, für den eingeschnürten wirtschaftlichsten Trans-
formator wird t-mal kleiner als N... sein Eisenpreis Pe, wird
o-mal niedriger als Pe,. Für das Verhältnis Fensterbreite zu
Kerndurchmesser v ist:
—- 2+vVe
= 13
vn 2+)Ve i
Es gilt:
,m.-1/3 -1/3 ; v’ a v
r Pj =tr Po 5 sa) Pà Na = (>) Neo.
Daraus folgt:
y 3/4
773 =0=[T,. (14)
Der Preis muß also im selben Maße o herabgesetzt werden wie
die Verluste, um den wirtschaftlichsten Transformator zu
erhalten. Die Jochverstärkung wird:
i P l y la? 1 \?
le, a EER lz
0 lj ( z) aal z) TEs (15)
worin die gesamte Schenkellänge und /; die gesamte Joch-
länge ist.
Ein Beispiel beweist die Richtigkeit der Überlegungen.
Der Verfasser begweifelt, daß die Lebensdauer eines
Isolierstoffes in Abhängigkeit von der Temperatur durch eine
Kurve ohne Knick dargestellt werden kann, da alle organischen
Stoffe bei 100° C wesentliche Veränderungen erfahren, daher
erscheinen ihm alle Folgerungen, die man aus einer glatten
Temperaturzeitkurve abgeleitet hat, zweifelhaft. Die VDE-
Vorschriften gewährleisten beiden gebräuchlichen Isolierstoffen
eine genügend lange Lebensdauer.
I
DK 621.3.015.3 : 621.314.222
Die Übertragung von Überspannungen von der
Oberspannungs- auf die Unterspannungswicklung
von Transformatoren. [Nach M. Wellauer, Bull. schweiz.
elektrotechn. Ver. 30 (1939) S. 124; 9%, S., 18 B.]
Der Verfasser untersucht nochmals die wichtigsten Fälle
der Übertragung von Stoßspannungen auf die Unterspannungs-
seite von Drehstromtransformatoren, die bereits von anderen
Verfassern im Schrifttum ausführlich behandelt worden sind!).
Im ersten Teil der Arbeit wird zunächst auf Grund der Ver-
suchsergebnisse ein zusammenfassender Überblick über das
Verhalten der gebräuchlichsten Schaltungen gegenüber ein- und
dreipoligen Stoßspannungen gegeben. Dabei werden allerdings
lediglich die magnetisch übertragenen Spannungsanteile be-
rücksichtigt, während die kapazitiv übertragenen Spannungs-
anteile vernachlässigt bleiben. Hinsichtlich der Höhe der
magnetisch übertragenen Stoßspannungen kommt der Ver-
fasser zu den bekannten Folgerungen, wonach sich bei Dreieck-
schaltung der Hochspannungswicklung lediglich einpolige Stoß-
spannungen nach Maßgabe des Übersetzungsverhältnisses auf
1) Vgl. K. K. Palueff u. J. K.Hagenguth, Trans. Amer. Inst. electr.
Engrs. 51 (1932) S. 601. L. V. Bewley, Trans. Amer. Inst. electr. Engrs. 51 (1932)
S. 299. R. Elsner, Arch. Elektrotechn. 30 (1936) S. 369. R. Elsner, Wissen-
schaftl. Veröff. Siemens-Werk. 16 (1937) S. 1, H. Neuhaus u. R. Strigel, Wiss-
Veroff. Siemens-Werk. 15 (1936) S. öl.
A er m he er
64 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 3
18. Januar 1940
die gestoßenen Schenkel der im übrigen beliebig geschalteten
Unterspannungswicklung übertragen, während bei Stern-
schaltung der Oberspannungswicklung die Höhe der über-
tragenen Spannung nicht nur von der Stoßart, sondern auch
von der Schaltung der Unterspannungswicklung abhängt.
Leider fehlt hier eine klare Unterscheidung in die vom primären
Ausgleichsvorgang und die vom quasistationären Spannungs-
abfall an der Primärwicklung herrührenden Anteile der üter-
tragenen Spannung.
In den Kathodenstrahloszillogrammen der übertragenen
Spannungen fällt auf, daß die kapazitiv übertragenen
Spannungsanteile sowie die Ausgleichsschwingung der Unter-
spannungswicklung stets nur unvollkommen ausgeprägt sind.
Die starke Verschleifung bzw. Dämpfung dieser beiden Vorgän-
ge scheint ihren Grund zum Teil darin zu haben, daß der Ver-
fasser die übertragenen Spannungen über einen Widerstands-
spannungsteiler Rm von nur 1235 Q mißt, der dauernd als
Belastungswiderstand zwischen den Klemmen der Niederspan-
nungswicklung und Erde liegt. Da die für die kapazitiv über-
tragenen Spannungsteile maßgebende Zeitkonstante Rm C da-
durch in die Größenordnung der Stirndauer der benutzten
0,5 | 60 us-Stoßwelle kommt, ist eine unzulässige Beeinflus-
sung des Meßergebnisses durch einen derartigen ohmschen
Teilerwiderstand zu befürchten.
Auf Grund der Versuchsergebnisse kommt der Verfasser
ebenso wie andere Forscher zu der Schlußfolgerung, daß, ab-
gesehen von dem Fall des dreipoligen Stoßes auf eine in Drei-
eck geschaltete Primärwicklung, in allen übrigen Fällen auf die
Unterspannungsseite Stoßspannungen übertragen werden, die
infolge der überlagerten Eigenschwingung der Unterspannungs-
wicklung höhere Werte erreichen können, als dem Übersetzungs-
verhältnis zwischen Ober- und Unterspannungswicklung ent-
spricht. Zum Absenken dieser Spannungen, die den Wick-
lungen angeschlossener Maschinen gefährlich werden können,
werden in Übereinstimmung mit der bisher im Schrifftum
vertretenen Ansicht Überspannungsableiter empfohlen, da die
für eine gleiche Schutzwirkung erforderlichen Kondensatoren
unwirtschaftlich groB werden.
Im zweiten Teil der Arbeit wird versucht, mit Hilfe ge-
eigneter Ersatzbilder, die an Stelle der verteilten Induktivitäten
und Kapazitäten die entsprechenden konzentrierten elektrischen
Größen enthalten, den Verlauf der übertragenen Stoßspan-
nungen für die verschiedenen Beanspruchungsfälle aus den
Abmessungen der Wicklung zu berechnen. Der Verfasser geht
dabei von der Theorie von Palueff und Hagenguth!) aus,
derzufolge man grundsätzlich 4 Spannungsanteile in dem
Übertragungsvorgang zu unterscheiden hat:
. die kapazitiv übertragene Teilspannung,
. die Eigenschwingung der Unterspannungswicklung,
. die magnetisch übertragene Eigenschwingung der Ober-
spannungswicklung und
. den magnetisch übertragenen quasistationären Spannungs-
abfall.
Gegenüber der Ansicht der amerikanischen Verfasser wird
zwar darauf hingewiesen, daß die Eigenschwingung der Unter-
spannungswicklung mit der kapazitiv übertragenen Teil-
spannung zusammenhängt; dabei wird aber irrtümlicherweise
angenommen, daß sie lediglich ein Ausschwingen der Unter-
spannungswicklung mit der Amplitude der kapazitv übertrage-
Q9 to =
EN
-nen Teilspannung darstellt, das sich unabhängig von dem ma-
gnetisch übertragenen Spannungsanteil vollzieht. Diese Annahme
führt im Verlauf der weiteren theoretischen Untersuchungen
leider zu Fehlern beim Ableiten der Formeln für den voll-
ständigen Verlauf der übertragenen Spannungen in den ver-
schiedenen Beanspruchungsfällen. Der wirkliche Vorgang bei
der Übertragung von Stoßspannungen auf die Unterspannungs-
seite von Transformatoren ist demgegenüber folgendeı?):
„Durch kapazitive Übertragung wird der Unterspannungs-
wicklung ım Augenblick des Auftreffens der Stoßwelle auf die
Hochspannungsklemmen eine Anfangsspannungsverteilung auf-
gezwungen, welche ihrer jeweiligen Lage im elektrischen Feld
der Hochspannungswicklung entspricht. Im weiteren Verlauf
schwingt sich nun die Unterspannungswicklung von diesem
Anfangszustand in Form einer eigenen Ausgleichsschwingung
in den durch die magnetisch übertragenen Spannungsteile
(3 bzw. 4) vorgeschriebenen Endzustand ein“.
Bei der rechnerischen Behandlung der Übertragungs-
vorgänge an dem untersuchten 200 KVA-Transformator für
6300/392 V wird ferner für die in sämtlichen Ersatzbildern auf-
tretende gegenseitige Induktivität M zwischen Ober- und Unter-
t) Palueff u. Hagenguth. a.a. O.
2) VgL R. Elsner, Wiss. Veröff. Siemens-Werk. 16 (1937) S. 1.
spannungswicklung — in Anlehnung an die von Blume und
Boyajant) zur Berechnung der Ausgleichsvorgänge innerhalb
der Hochspannungswicklung angegebene Formel für die wirk-
samen Induktivitäten der einzelnen Harmonischen — eine
Gleichung abgeleitet, die gerade für die am Übertragungs-
vorgang allein beteiligte Grundschwingung der Primärwicklung
viel zu hohe Werte von M ergibt. Für die Übertragung des
quasistationären Spannungsanteils kann aber diese Formel für
M schon deshalb nicht richtig sein, weil dann der mit beiden
Wicklungen verkettete gemeinsame magnetische Fluß sich voll-
ständig über Eisen schließt, was den Voraussetzungen der
Formel widerspricht. Infolge der zu groß eingesetzten gegen-
seitigen Induktivität M werden in dem Ersatzbild (Fig. 8) für
die Übertragung der primärseitigen Grundschwingung auch
die Induktivitäten
N N i
Li = (7 N, + La) und L, = (a N, + Ls, )
zu groß.
Das ist aber offenbar die Veranlassung dazu, daß nun als
wirksame Erdkapazität C, für die Grundschwingung der we-
sentlich zu kleine Wert der Eingangskapazität K = VC Cw
der Hochspannungswicklung eingesetzt wird, da sonst die für
die Grundschwingung berechnete Frequenz f, in keiner Weise
mehr mit der gemessenen langsamen Grundfrequenz der Wick-
lung von 20000 Hz übereinstimmen würde.
_ Im weiteren Verlauf der Arbeit werden sowohl für die
Übertragung des quasistationären Spannungsabfalles bei
ein- und dreipoligem Stoß und geerdetem Sternpunkt wie für
die Übertragung der primärseitigen Grundschwingung bei
dreipoligem Stoß und freiem Sternpunkt die richtigen Ersatz-
bilder angegeben und die vollständigen Operatorengleichungen
für den Verlauf der übertragenen Spannung angeschrieben. Bei
der Lösung dieser Operatorengleichungen, die allgemein nur
unter Vernachlässigung einiger elektrischer Größen des genauen
Ersatzbildes möglich ist, unterläuft jedoch dem Verfasser das
Versehen, daß er in dem Ersatzbild für die Übertragung des
quasistationären Spannungsabfalles (Fig. 15) die entscheidende
Größe für den Spannungsverlauf an den Niederspannungs-
klemmen, nämlich die Streuinduktivität
>]
Lk (1 N =) _ (liL, — M?
L va | Li )
vernachlässigt. Infolgedessen werden die Formeln (41) und
(42), die den Einfluß der unterspannungsseitigen Belastungs-
kapazität C, klarstellen sollen, unrichtig. Für alle praktisch
vorkommenden Fälle ist es vielmehr zulässig, im Ersatzbild
den Strom in der gegenseitigen Induktivität M gegenüber dem
über Ly, und L,, fließenden Strom zu vernachlässigen. Für die
vom Verfasser angegebenen Werte von L,, = 0,086 mH und
Ls, jü? = 0,051 mH ergibt dann die Rechnung, daß bei einem
Wellenwiderstand der unterspannungsseitig abgehenden Frei-
leitung von Z, = 500 Q schon Kapazitäten C, von mehr als
138 pF eine Eigenschwingung der Unterspannungswicklung
hervorbringen. Das bedeutet aber, daß in allen praktischen
Fällen mit einer ausgeprägten Eigenschwingung der Unter-
spannungswicklung zu rechnen ist. Die Anstiegszeit der über-
tragenen Stoßspannung beträgt dabei
1 Ly
l= y} = NH Ve. (Ea + =) .
43
Mit den obigen Werten für die Streuinduktivität des unter-
suchten Transformators ergibt sich für diese Stirnzeit schon
bei C, = 0,0l pF unterspannungsseitiger Belastungskapazität
ein Wert von 3,7 us, während der Verfasser für diesen Fall nur
0,04 us berechnet. Auch die Formeln für den endgültigen
Spannungsverlauf bei ein- und dreipoligem Stoß auf einen
Transformator mit geerdetem Sternpunkt sowie bei dreipoli-
gem Stoß auf einen in A/A geschalteten Transformator nit
isoliertem Sternpunkt sind nicht ganz korrrekt, da sie auf der
Annahme beruhen, daß die Eigenschwingung der Unterspan-
nungsseite lediglich ein Ausschwingen des kapazitiv übertrage-
nen Spannungsanteils um die Nullage herum darstellt. Noch
schwerere Bedenken muß man gegen das vom Verfasser für den
Fall des einpoligen StoßBes auf eine in A/A geschaltete Wick-
lung mit isoliertem Nullpunkt zugrunde gelegte Ersatzbild
äußern, bei dem er die beiden nicht gestoßenen Schenkel durch
einen zur Nullpunktskapazität C, parallel geschalteten ohm-
1 Blumeu.Boyajan, Trans. Amer. Inst. electr. Engrs. 38 (1919) S. 577.
<
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== = umea. e ť
X 2
i
4
Eg a
r lę
18. Januar 1940
schen Widerstand der Größe Z, ersetzt und diesem eine dämp-
fende Wirkung auf die Grundschwingung der Oberspannungs-
seite zuschreibt. Da in Wirklichkeit die beiden nichtgestoßenen
Wicklungsschenkel mit ihrer Kapazität und Induktivität in
genau derselben Grundperiode wie der gestoßene Wicklungs-
schenkel schwingen, müssen die aus einer solchen Betrachtungs-
weise abgeleiteten Formeln (27) bis (34) sämtlich unrichtig
werden. Eis.
Geräte und Stromrichter
DK 621.314.58
Der selbstgeführte Wechselrichter in Gegentakt-
schaltung. [Nach P. Brückner, Arch. Elektrotechn. 34
(1940) H. 1, S. 1; 19 S., 23 B.]
Die Arbeit ist eine Fortsetzung der Arbeit von Ostendorf
„Der fremdgeführte Wechselrichter in Gegentaktschaltung‘‘!)
Es zeigt sich, daß für den selbstgeführten Wechselrichter
dieselben Spannungsformen gelten wie für den fremdgeführten.
Die Frequenz ist aber beim selbstgeführten Wechselrichter von
verschiedenen Größen abhängig, während sie beim fremd-
geführten festliegt. Die Arbeit bringt zunächst eine rechnerische
Untersuchung für einen Steuerkreis, dessen Schaltelemente aus
einer Reihenschaltung von Induktivität und ohmschem Wider-
stand bestehen. Die gefundenen Ergebnisse werden durch
Messungen belegt. Es wird gezeigt, daß bei rein ohmscher Last
eın Betrieb mit den Steuergrößen (Induktivität und ohmscher
Widerstand) allein nicht möglich ist, sondern daß im Steuerkreis
noch eine positive Vorspannung eingeschaltet werden muß. Die
m Betrieb auftretende Frequenz hängt nun ab von dem Ver-
hältnis der Steuergrößen, von der Größe der Vorspannung und
wirein ohmscher Last nur noch vom Belastungsgrad (Definition
s.Östd.). Beiinduktiver Belastung hat auch noch der Leistungs-
faktor entscheidenden EinfluB auf die Frequenz. Die Ab-
hängıgkeit der Frequenz von den genannten Größen ist in
Kurvenblättern dargestellt. Die anderen Betriebsgrößen, wie
Leistungsaufnahme und Effektivwert der Wechselspannung
and aus der Arbeit Ostendorf zu entnehmen. Es zeigt sich, daß
bei gegebenem cos q bei Entlastung die Frequenz kleiner wird
und ım Leerlauf Null wird. Im Kurzschluß nähert sie sich
einem Grenzwert, der von der Größe der positiven Vorspannung
ım Steuerkreis abhängig ist.
Für den praktischen Betrieb ist es meistens von Wichtigkeit,
möglichst konstante Frequenz zu erhalten. Es wurden deshalb
zwei Verfahren zur Erzeugung angenähert konstanter Frequenz
untersucht, die alle auf der Schaffung eines Schwingungskreises
mit möglichst geringer Dämpfung beruhen. Bei dem ersten
wird eine Induktivität parallel zum Belastungskreis geschaltet
und auf die gewünschte Resonanzfrequenz mit dem Lösch-
kondensator abgestimmt. Dieses Verfahren gibt aber nur dann
geringe Frequenzabweichung, wenn die Belastung rein ohmisch
oder die abgenommene Blindleistung konstant ist. Die
Frequenzabweichung ist abhängig von der Größe der Belastung,
die dämpfend auf den Schwingungskreis wirkt, und in geringem
Mabe auch von den Steuergrößen. Bei günstiger Wahl der
Steuergrößen sind die Frequenzabweichungen nicht größer als
ae 3°. Dieses Verfahren hat gleichzeitig den Vorteil, daß auch
die Spannungsform gut der Sinusform angenähert wird. Bei
dem zweiten Verfahren wird ein Reihenschwingungskreis ım
steuerkreis eingeschaltet. Hierdurch kann man bei Schwin-
gungskreisen mit kleinem Verlustwinkel zu sehr kleinen
Frequenzabweichungen kommen, weil hier die Dämpfung durch
die Belastung wegfällt. Vorteilhaft ist aber, beide Verfahren
gleichzeitig anzuwenden, weil man dann neben schr kleinen
Erequenzabweichungen auch eine gute Spannungsform erhält.
Meßgeräte und Meßverfahren
DK 621.317.39 : 536.532
Temperaturmessung von Gasen im Laboratorium
und im Betrieb. [Nach M. G. Ribaud. Supplement à la
livraison de la Technique Moderne vom 15. 4. 39 T.XNNINTr. 8;
l? S., 19 Bj]
Die Arbeit befaßt sich mit der thermoelektrischen Tempe-
“turmessung von Gasen, deren Temperatur sich von der des
umgebenden Rohres unterscheidet. Für den durch die Ab-
ee vom thermischen Gleichgewichtszustand bedingten
Meßfe
“hler wird eine Formel aufgestellt und für IThermoelemente
“is Nickel-Nickelchrom und Platin-Platinrhodium erläutert, in
die außer der Temperatur der Emissionskoeffizient der Schutz-
“matur, der Durchmesser des Thermoelelementes sowie die
Ze i
o w,
Os
1938) $, R stendorf
Arc. Elektrotechn. 32 11938) S. 349: ETZ 59
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 3
‚ eingesetzt.
65
Strömungsgeschwindigkeit des Gases eingeht. Der Wert für die
Korrektur richtet sich nach der Konstruktion des Temperatur-
fühlers.
Weiter werden folgende Wege zur Verringerung dieses
Meßfehlers vorgeschlagen: 1. Bestimmung des Fehlers durch
mehrere Thermoelemente mit abnehmendem Querschnitt und
Extrapolation auf den Querschnitt Null. 2. Einbringung eines
Schutzzylinders zwischen Thermoelement- und Rohrwandung,
durch das der Strahlungsverlust des Thermoelements verringert
wird. 3. Verwendung eines Aspirationspyrometers mit künst-
licher Gasbewegung. 4. Elektrische Heizung des Thermoelements
mit in derart eingeregelter Stromstärke, daß sich die Lötstellen-
temperatur am T'hermoelement durch das strömende Gas nicht
mehr ändert. Zum Schluß wird auf die bekannten optischen
Temperaturmeßverfahren nach Kurlbaum und Fery für
leuchtende und nichtleuchtende Flammen eingegangen. A.Kz.
Verkehrstechnik
DK 621.335.42(494)
Der Doppelschnelltriebwagen Re 4/8 Nr. 301 der
Schweizerischen Bundesbahnen. [Nach F. Steiner,
Schweiz. Bauztg. 114 (1939) S. 27; 51%, S., 12 B.]
Ein neuer Doppeltriebwagen der Schweizerischen Bundes-
bahnen hat bei 128 Sitzplätzen und einer Gesamtlänge von
46.2 m ein Leergewicht von 92 t. Er besteht aus zwei fest
gekuppelten Einzelwagen mit je zwei Drehgestellen, die beiden
inneren Drehgestelle haben je zwei Motoren von 217 kW
Stundenleistung. Die Höchstgeschwindigkeit beträgt 150 km/h.
Die Wagenkästen sind als röhrenförmige selbsttragende Stahl-
konstruktionen geschweißt, ebenso bestehen die Drehgestelle
aus geschweißten Blechkonstruktionen. Zur Dämpfung der
Geräuschübertragung wurde auf Kastengerippe und Blechhaut
innen eine 10 bis 15 mm dicke Asbestfaserschicht aufgespritzt.
Als Achslager fanden Pendelrollenlager Verwendung. Der
Antricb der Achsen durch die im Drehgestell fest gelagerten
Motoren erfolgt über Hohlwellen-Federtriebe. Die meisten
Teile der Steuerausrüstung sind in Vorbauten an den Wagen-
enden untergebracht, hierdurch ist für gute Lüftung und
Zugänglichkeit gesorgt. Die Öltransformatoren sind als stufen-
lose Gleittransformatoren ausgeführt, wie sie in der Schweiz
bereits häufiger angewendet wurden. Es entfallen hierbei die
Stufenschütze und das Schaltgeräusch. Bei Abschalten der
Motore, z. B. zur Geschwindigkeitsverminderung, wird durch
eine von der Fahrgeschwindigkeit abhängige Steuerdynamo der
Spannungsteilermotor des Gleittransformators so geregelt, daß
zu jeder Zeit die Triebmotoren stoßfrei wieder eingeschaltet
werden können. Beim elektrischen Bremsen werden die Feld-
wicklungen der Triebniotoren in Reihe von einem besonderen
Bremsgenerator gespeist und dessen Feld zur Bremsregelung
durch einen Regelwiderstand geändert. Die Triebmotoren
arbeiten dann als Generatoren auf Bremswiderstände auf dem
Dach. Der Bremsgenerator wird von einem Einphasenmotor
angetrieben, ist aber mit dem Lichtgenerator gekuppelt. Bei
Ausbleiben der Fahrdrahtspannung schaltet sich letzterer auf
Motorbetrieb um und erhält Energie aus der Lichtbatterie. Eine
durch Druckluft betätigte Laufachsbremse wirkt bei hohen
Geschwindigkeiten zusammen mit der Kurzschlußbremsung,
bei kleinen Geschwindigkeiten unter 50 kmh tritt ebenfalls eine
Druckluft-Zusatzbremsung in Tätigkeit. Die Wagen sind mit
einer durch Thermostate geregelten Warmluftheizung aus-
gestattet. Im Sommer dient die Anlage zur Lüftung der
Wagen, wobei etwa 80 m? Luft je Minute zur Verfügung stehen,
was einer l6maligen Erneuerung je Stunde entspricht. Ein
magnetisches Auge zeigt dem Führer mittels Antenne das
Vorhandensein von Spannung in der Fahrleitung auch bei
abgezogenen Stromabnehmern. Der Doppel-Triebwagen ent-
hält außer den Fahrgasträumen einen Gepäckraum und einen
Erfrischungsraum mit elektrischer Küche. Durch eine Laut-
sprecheranlage können die Fahrgäste unterhalten oder auf
Schönheiten der durchfahrenen Gegend aufmerksam gemacht
werden. Der Triebwagen ist vor allem für Gesellschaftsfahrten
Dit.
Fernmeldetechnik
DK 621.396.3 : 621.394.625
Druckempfang in der drahtlosen Telegraphie mit
dem Impulsverfahren. [Nach E. Hudec, Elektr. Nachr.-
Techn. 16 (1939) S. 1; 23 S., 16 B.J
Solange eine drahtlose Telegraphie besteht, solange
herrscht das technische Bestreben, die auch heute noch zum
gröBten Teil übliche Übertragung der Zeichen nach dem Morse-
alphabet, insbesondere den Empfang mittels Fernhörer oder
66
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 3
18. Januar 1940
Farbröhrchenschreiber (Recorder) durch Druckempfang zu er-
setzen. An mannigfachen Versuchen hat es nicht gefehlt. Sie
"scheiterten aber bisher an den starken Störungen, die durch
die Ausbreitungserscheinungen der elektrischen Wellen hervor-
gerufen werden. E. Hudec weis: in seiner Arbeit theoretisch
und experimentell nach, d2? sich mit dem neuen Impulsver-
fahren ein befriedigender D.’uckempfang bei allen Übertragungs-
bedingungen im Funkdienst erreichen läßt. Voraussetzung ist,
daß die Feldstärke der empfangenen Zeichen mit einiger Sicher-
heit über dem Störpegce' liegt. Die praktischen Versuche
wurden zwischen Berlin und Buenos Aires durchgeführt. Beim
Impulsverfahren wird von einem Telegraphierschritt nur der
Anfang durch einen kurzen Impuls (,‚Senderimpuls‘‘) über-
tragen und im Empfänger unter Zuhilfenahme besonders er-
zeugter periodischer Impulse (‚„Empfängerimpulse‘‘) zur voll-
ständigen Länge ergänzt. Die Dauer eines Senderimpulses
b:trägt etwa 1 ms. Er bestimmt im Empfänger den Anfang
eines positiven Telegraphierschrittes. Die Kein-Strom-Schritte
(negativen Telegraphierschritte) werden nicht übertragen. Der
Abstand der periodischen Empfängerimpulse entspricht genau
einem Telegraphierschritt des Senders. Das Impulsverfahren
will die Schwund- und Nachhallerscheinungen bei der Funk-
übertragung ausschalten. Da die ersten am Empfänger ein-
treffenden Wellenzüge noch nicht mit anderen vom Sender
kommenden Wellenzügen zu interferieren vermögen, werden die
kurzen Impulse bedeutend weniger durch Schwunderschei-
nungen gestört als vollständige Telegraphierzeichen. Der Nach-
hall wird dadurch unwirksam gemacht, daß im Empfänger nur
der Einsatz der Impulse zur Zusammensetzung der Tele-
graphierzeichen benutzt wird. Für die praktische Durchführung
des Verfahrens ist der vollkommene Gleichlauf zwischen den
Sender- und Empfängerimpulsen bzw. der entsprechenden
Geräte erforderlich und somit eine der Hauptaufgaben. Die
Synchronisierung erfolgt durch Stimmgabelgeneratoren, Über-
tragung besonderer Phasenimpulse vom Sender zum Empfänger
und eine elektrische Phasenausgleichsanordnung. Die Tele-
graphierimpulse werden mittels erzwungener Kippschwin-
gungen erzeugt. Infolge der verschiedenen Laufzeiten der vom
Funksender ausgehenden Wellen, hervorgerufen durch die ver-
schieden langen Wege, wird die Zeitdauer des Senderimpulses
am Empfänger vergrößert. Für einen guten Empfang werden
daher diese verlängerten Senderimpulse häufig verkürzt. Dazu
dienen durch Kippschwingungsgeneratoren erzeugte Begren-
zungsimpulse, die gemeinsam mit jenen Senderimpulsen auf den
Gitterkreis einer Elektronenröhre wirken und im Anodenkreis
Ströme hervorrufen, die ihrerseits zur Bildung der Telegraphier-
zeichen verwendet werden. Einen Einblick in die verwickelten
Versuchsanordnungen der Sende- und Empfangsseite gewähren
die Bilder 2 und 3. Auf der Sendeseite wurde die für den Betrieb
7000 Nz
von der PTR
1 freqenz-
reinigung und
-vervielfachung
.2000 6000Wz
zum
Funksender
2 Erzeugung der 3 + 5
Steuerfrequenzen Erzeugung y Erzeugung
der der
Stevermpulse Telegraphieimputse
4 S
von den R :S f
fernschreibmaschınen S
(Lochstreifensendern) p $
Bild 2. Versuchsanordnung auf der Sendeseite.
erforderliche Gleichlauf-Wechselspannung von 1000 Hz von
der Physikalisch-Technischen Reichsanstalt bezogen, auf der
Empfangsseite mittels eines Stimmgabelgenerators erzeugt.
Die Geräte zur Erzeugung der für die Gleichlaufregelung
zwischen den empfangenen Senderimpulsen und den Empfänger-
impulsen notwendigen Phasenimpulse sowie die Geräte für den
Phasenausgleich werden eingehend beschrieben. Die Tele-
graphierleistung ist durch die vorerwähnten Laufzeitunter-
schiede der ausgesandten Wellen begrenzt. Die Dauer der
Senderimpulse am Empfänger beträgt im Funkweitverkehr im
ungünstigen Falle bis zum 8- bis 1Ofachen Betrag der Dauer des
Senderimpulses, also bis zu 8 bis 10 ms. Bleibt die Dauer der
empfangenen Senderimpulse z. B. unter 5 ms, was als Regelfall
anzusehen ist, so können 1000 : 5 = 200 Telegraphierschritte
200 - 60
5.6
400 Wörter je Minute übertragen werden, wenn für ein Wort
einschl. Wortzwischenraum sechs Telegraphierzeicheneinheiten
in der Sekunde oder — beim Fünferalphabet —
vom Empfänger 1 | \vom Empfänger A
Das IHR:
O Verteiler
u
27 i
=
o b
Faß
t
! m R
Bild 3.
Versuchsanordnung auf der Empfangsseite.
angesetzt werden. Bei günstigen Übertragungsbedingungen
kann die Telegraphierleistung bis auf 800 Wörter je Minute
gesteigert werden. Diese große mögliche Telegraphierleistung
läßt sich nur mit Multiplexapparaten ausnutzen, durch die eine
Anzahl von Sendern und Empfängern nach dem Verteilungs-
verfahren an den Funkweg angeschlossen werden kann. Bezüg-
lich der zulässigen Impulsverzerrung sei erwähnt, daß der Ein-
satz eines empfangenen Senderimpulses sich um je 25°, nach
vorn und hinten verschieben und die Länge des Impulses
zwischen 10 und 100% einer Telegraphierschrittlänge schwanken
kann. Der Verlauf der Versuche, insbesondere das Auftreten
von Doppelzeichen, starken Echos, starkem Nachhall und
atmosphärischen Störungen, wird an Hand von Abbildungen
der Empfangsdruckstreifen erläutert. Die Mittelzahl der reinen
Übertragungsfehler betrug über die ganze Versuchszeit etwa
0,2 9/0. Schk.
Theoretische Elektrotechnik
DK 621.385.17
Das Transitron, eine neue Anordnung mit negativem
Widerstand zur Schwingungserzeugung. [Nach
C. Brunetti, Rev. sci. Instrum. 10 (1939) S. 85; 4 S., 2B.;
Proc. Inst. Radio Engrs., N. Y. 27 (1939) S. 88; 7 S., 6 B.]
Die bekannteste Anordnung, die auf Grund des Vorliegens
einer fallenden Kennlinie zur Schwingungserzeugung benutzt
wird, stellt das Dynatron dar. Die Wirkung dieser Röhre als
negativer Widerstand hängt mit dem Auftreten von Sekundär-
elektronen zusammen, und
die meist sehr bald ein-
setzende Alterung der
stark beanspruchten Fang-
elektrode macht sich als
Formänderung der fallen-
den Kennlinie unange-
nehm bemerkbar. Eine
Anordnung, der dieser
Nachteil nicht anhaftet,
stellt das in jüngster Zeit
entwickelte Transitron dar,
das als das einfachste
Mittel zur betriebssicheren
Schwingungserzeugung 11
einem Bereich von der
niedrigsten Hörfrequenz
bis zur Ultrahochfrequenz
ohne viel Aufwand und
experimentelles Geschick
angewandt werden kann. Als Röhre wird eine Fünf
polröhre unter den in Bild 4 angegebenen Spannungsvel-
hältnissen benutzt. Vom negativ vorgespannten Fanggitter
werden die vom positiven Schirmgitter beschleunigten Elek-
tronen abgebremst und zum Teil zum Schirmgitter zurück-
gestoßen; wird die positive Schirmgitterspannung kleiner, 50
wird gleichzeitig die negative Fanggitterspannung größer: es
werden mehr Elektronen zum Schirmgitter zurückgestoßen als
Bild 4. Potentialverteilung des
Transitrons.
u
AAAA
AFU -
Amer
“1
we,
. t
Ea
egati!
EN
ut
18. Januar 1940
vorher, und trotz Erniedrigung der Schirmgitterspannung kann
es möglich sein, daß nun ein größerer Schirmgitterstrom fließt.
Betreibt man daher die Röhre in der in Bild 5 dargestellten
Schaltung und verlegt man den Arbeitspunkt auf die fallende
Kennlinie, so ist die erste Voraussetzung für die Möglichkeit
ENEE DER EB BERGE E,
Bild 5. Schaltbild des Transitrons mit selbsttätigem Amplitudenregler.
einer Schwingungserzeugung gegeben. Die zweite Bedingung,
die noch erfüllt sein muß, ergibt sich aus der Theorie der Systeme
mit negatirem Widerstand zu
L
oo
(1)
wenn — Ry der negative Widerstand ist und L, R, C die
Schwingkreisdaten sind. Experimentell läßt sich feststellen,
daß die Schwingung noch bei einem L/C-Verhältnis von 106 fast
vollkommen sinusförmig verläuft, wenn der Widerstand R nicht
größer als einige hundert Ohm ist: der Oberwellengehalt ist
folglich vernachlässigbar klein. Für die Frequenz der erzeugten
Schwingung liefert die Theorie die Gleichung:
l l R? 5
I, V; C RB’ A
die praktisch auch noch anwendbar ist, wenn über den fallenden
Teil der Kennlinie hinausgesteuert wird. Die niedrigste, mit
einer Transitronschaltung erzeugbare Frequenz ist nach Gl. (1)
bestimmt durch den kleinsten mit der benutzten Röhre er-
reichbaren negativen Widerstand; dieser läßt sich einfach
bestimmen, indem man C so lange vergrößert, bis die Schwingung
ausetzt, Die diesem Höchstwert von C entsprechende Frequenz
ist nach Gl. (2) die kleinstmögliche Frequenz. Je kleiner C wird,
desto größer wird die F requenz der Transitronschwingung. Die
obre Frequenzgrenze ist praktisch durch den erforderlichen
Grad von Oberwellenreinheit bestimmt, d. h. durch das zu-
läsige L/C-Verhältnis. Mit gewöhnlichen Röhren lassen sich
sehr reine Schwingungen noch bis 20. 10° Hz erzeugen, mit
Eichelröhren kann man bis 60 - 10° Hz kommen. Bezüglich der
Amplitude der Schwingung ist zu sagen, daß sie sich beim
Durchdrehen des Bereiches nur wenig ändert. Eine weitest-
sehende Konstanz läßt sich durch Einführung einer selbst-
tätigen Regelvorrichtung, wie sie in Bild 5 gestrichelt angefügt
ist, herbeiführen. Durch Erhöhen der Anodenspannung oder
der Schirmgitterspannung läßt sich die Schwingungsamplitude
erhöhen; allgemein ist damit eine Regelmöglichkeit geboten.
Die Betriebsspannungen sind unkritisch; wählt man die Fang-
Biterspannung O und die Anodenspannung zwischen 2 und
%V, so liegt bei handelsüblichen Röhren die zugehörige Schirm-
Sitterspannung zwischen 4 und 200 V; bemerkenswert ist die
Tatsache, daß selbst bei einer Anodenspannung von 2 V und
einer Schirmgitterspannung von 4 V sehr reine Schwingungen
erzeugbar sind. Legt man in Reihe mit dem Schwingkreis einen
ohmschen Widerstand r in die Schaltung, so wird damit zu-
nächst der Schwingbereich nach unten erweitert, weil sich zum
negativen Widerstand Rp eine positive Größe addiert, wodurch
~ Ra und damit auch der untere Grenzwert von Be kleiner
wird, so daß man mit C noch größer werden kann. Je größer
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 3 67
man r macht, desto mehr weicht die Schwingungsform von
der Sinusform ab, bis schließlich Kippschwingungen auftreten.
Legt man den Widerstand r zur Induktivität in Reihe, so
wird die Schwingungsform um so flacher, je größer r ist und
läßt sich in Rechteckform überführen. Außerdem ändert sich
nun gemäß Gl. (2) bei Änderung von r die Frequenz der
Schwingung, eine Tatsache, die praktisch überall dort zu
Meßzwecken ausgenutzt werden kann, wo physikalische Vor-
gänge in eine Widerstandsänderung umgesetzt werden können.
Weiterhin besteht die Möglichkeit, mit dem Transitron Fre-
quenzvervielfachung und Frequenzteilung vorzunehmen, indem
bei Zuschaltung einer Wechselspannung der Frequenz f in
Reihe mit dem Schwingkreis und der Röhre bei entsprechen-
der Abstimmung des Schwingkreises Schwingungen der Fre-
quenz n* l fin = 1,2,3...) auftreten. E.C. M.
DK 537.122
Über die Beschleunigung geladener Teilchen im
elektromagnetischen Wechselstromfeld. [Nach G. Sei-
bert, Arch. Elektrotechn. 34 (1940) H. 1, S. 31; 12 S., 4 B.]
Es wird gezeigt, daß es in der Magnetronröhre beim Fehlen
von Raumladungen oder bei Langmuirscher Raumladung keine
konzentrischen Kreisbahnen für Elektronen gibt, auf denen sie
beschleunigt werden könnten. Ferner wird bewiesen, daß sich
die Elektronen im magnetischen Wechselfeld mit überlagertem
statischem radialem elektrischem Feld nicht wesentlich über
die Geschwindigkeit hinaus beschleunigen lassen, die der an-
gelegten Spannung entspricht.
Physik
DK 537.523.5 + .527.5
Lichtbogengradient in verschiedenen Gasen uud bei
verschiedenen Drücken. [Nach C. G. Suits, Phys. Rev. 55
(1939) S. 561; 7 S., 10 B.]
Da der Kathodenfall und Anodenfall besonders bei Licht-
bögen kleiner Länge die Messung des Gradienten stört, ent-
wickelteC. G. Suits ein Verfahren, bei dem durch Vibration einer
Elektrode eine direkte Gradientenmessung möglich ist. Bei
einer Gesamtlichtbogenlänge von l cm wird hierbei eine Elek-
trode um 2 bis 5 mm periodisch hin- und herbewegt. Eine
Kontrollmessung mit verschiedenen Frequenzen ergab eine
Unabhängigkeit bis zu 30 Hz, da sich der Lichtbogen in einer
viel kürzeren Zeit, nämlich in etwa 1 ms, auf einen neuen Zustand
einstellt. Durch Veränderung der Gesamtlänge bei gleich-
bleibendem Ausschlag der beweglichen Elektroden wurde fest-
gestellt, daß der Gradient bei Längen über 3 mm konstant ist,
während er bei kürzeren
Längen stark ansteigt, was
durch die Veränderung der
Randbedingungen hervor-
gerufen wird. Mit dem
entwickelten Apparat kön-
nen Messungen bis zu
Überdrücken von 50 at
ausgeführt und gleichzeitig
der Lichtbogendurchmesser
photographiert werden, so
daß auch die Stromdichte
im Lichtbogen bestimmt
werden kann. Bild 6 zeigt
eine oszillographische Auf-
nahme, auf der gleichzeitig
der Strom (A), die Gesamt-
spannung (B), der Licht-
bogengradient (C) und der
Lichtbogendurchmesser (D)
aufgezeichnet wurden. Zur
Aufnahme des Gradienten
wurde aus der Gesamt-
spannung die überlagerte
Schwingung mittels Filters
ausgesiebt und verstärkt.
Auf diese Weise gelingt
es, mit einem Versuch alle erforderlichen Meßgrößen in Ab-
hängigkeit vom Strom für die einmal gegebenen Bedingungen
aufzunehmen.
Bild 6. Aufnahme der Gradienten-
messung eines Lichtbogens.
Für die Untersuchung wurden zunächst Kohleelektroden
gewählt, da diese den geringsten Einfluß auf die Lichtbogen-
'spannung haben und auch die geringste Streuung der Ergebnisse
brachten. Die Stromstärke wurde in der Größenordnung von
1 bis 10 A geändert. Untersucht wurden die Gase Stickstoff,
68 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 3
18. Januar 1940
Helium, Argon und Wasserstoff. Der Lichtbogengradient bei
Stickstoff ist in Bild 7 in Abhängigkeit vom Strom und vom Druck
aufgetragen. Man erkennt im zweiseitig logarithmischen Maß-
stab die geradlinige Abhängigkeit des Gradienten, so daß er
durch die Gleichung u = B i "dargestellt werden kann. Bei lat
betragen die Konstanten B = 84 und n = 0,6. n ändert sich nur
wenig mit dem Druck. Trägt man den Gradienten für konstante
Ströme abhängig vom Druck auf, so erhält man ebenfalls bei
doppelseitig logarithmischem Maßstab Geraden, welche der
Gleichung u = B,f" folgen.
verschiedene Ströme un-
gefähr konstant und be-
trägt 0,29 bis 0,32.
Bei Helium, welches
bis 48 at untersucht wurde,
ergab sich ein etwas höhe-
Auch der Exponent m ist für
300
ja IS tt
SNU
SN: T
rer Gradient; bei hohen 700 IN
Drücken wird die Differenz 3% BE S JH
gegenüber Stickstoff jedoch Š 60 TNS aa
kleiner. Bei Argon fällt die N Sa RAN
sehr geringe Druckabhän- S # ts > and
gigkeit auf, auch ist der
Gradient an sich bedeutend
kleiner als bei den beiden 2
vorher genannten Gasen.
Für Wasserstoff (der mit
Rücksicht auf die Hoch-
leistungs - Flüssigkeitsschal-
ter besonderes Interesse
verdient) ergeben sich
einige ungewöhnliche Er-
scheinungen, dienoch näher
untersucht und in einem
gesonderten Bericht bekanntgegeben werden sollen. Die beiden
Exponenten n und m sind für die untersuchten Gase in den
beiden nachstehenden Tafeln wegen ihrer grundsätzlichen Be-
deutung zusammengestellt.
l 3 ISETEIDM
Strom i
DN
Ei ES
En IR
HERZEN:
= ji |
1
Bild 7. Der Lichtbogengradient bei
Stickstoff als Funktion des Lichtbogen-
stromes bei verschiedenen Drücken.
Tafel 1. Exponent n für die Stromabhängigkeit des Licht-
bogengradienten. Einfluß des Elektrodenmetalls.
p = 1 05 ee a»? a er a ; £
i £ PEN: f
Noe m LeNg 0.6 0.55 | 0.51 0.52 0,54 , —
He 0.72 0.66 | 0.61 | — | — 0.56
Aaaa 0.53 0,45 0.38 | 035 ı — | —
Tafel 2. Exponent m für die Druckabhängigkeit des Licht-
bogengradienten.
Ne H, He | A
i m i m i m
1
1 020 | m -0.32 ] 0.15 1 | 0.06
35 0.30 3 0.20 2.0 0.12
> 0.31 5 0.20 5 0.21
10 0,32 15 0.24 in 0.27
Mittelw. 0,31 | | 0.20 | 0.16
Wird an Stelle der Kohle für die Elektroden ein Metall
verwendet, so geht ım allgemeinen der Lichtbogengradient
herunter. Wenig Einfluß haben Wolfram, Molybdän, Kupfer
und Silber. Jedoch ist die Streuung viel größer als bei Kohle-
elektroden, und zwar spielt die Oberflächenbeschaffenheit eine
ausschlaggebende Rolle. Bei stark oxydierter Oberfläche ist der
Gradient am niedrigsten, bei frisch bearbeiteter Oberfläche höher
und am höchsten bei polierter Oberfläche. W. An.
DK 537.527.4
Zur Entwicklung von Kanalentladungen. [Nach H.
Raether, Arch. Elektrotechn. 34 (1940) S. 49; 8 S., 6 B.J
Bekanntlich spielen sich die elektrischen Entladungen bei
hohen Drücken in Kanälen ab (Blitz, Funken im homogenen
wie inhomogenen l’eld). Nach Nebelkammerbeobachtungen des
Verfassers!) entwickelt sich die Funkenentladung im ebenen
Feld von Anfang an ın Kanalform wie folgt: Kanalförmige
Elektronenlawine, ihr Umschlag in den schnellen ‚anoden-
verichteten’“ Kanal, Rückwachsen eines „kathodengerichteten‘
Kanals aus der Gegend des Lawinenkopfes, nach Ausbildung
dieser Kanäle Übergang des nun Kathode und Anode ver-
bindenden ‚„Vorentladungskanales’‘ in den Funken. ln der
D) Vgl. H. Racther, ETZ 60 (1939) S. 1296.
vorliegenden Arbeit wird versucht, wie weit sich diese Ergeb-
nisse auf Grund einfacher Vorstellungen berechnen lassen. Es
ergibt sich: Die Lawine wächst bis zu einer kritischen Ver.
stärkung, hier wird das elektrische Feld des Lawinenkopfes
(d. i. das anodenseitige Ende) vergleichbar mit dem ursprüng.
lichen ebenen Feld und erhöht die Elektronengeschwindigkeit
(Umschlag in den gegenüber der Lawine schnelleren anoden-
gerichteten Kanal). Mit zunehmender Erhöhung des Feldes vor
dem Lawinenkopf beteiligt sich auch die gasionisierende Strah-
lung an der Entwicklung. Diese Strahlung ist entscheidend
für das Wachsen des kathodengerichteten Kanales, indem diese
zusammen mit der Feldverzerrung, welche die Ladungsträger
des anodengerichteten Kanales bereits hergestellt haben, einen
Entladungsschlauch aufbaut, der den lLawinenkopf mit der
Kathode verbindet. Zum Schluß wird gezeigt, daß in einem
Ionenschlauch das radiale Feld zusammen mit der gas-
ionisierenden Strahlung die enorm hohen Geschwindigkeiten
der leuchtenden Entladung in Blitzen und Spitzenentladungen
zu erklären vermag.
DK 621.385.832.013
Der Astigmatismus magnctischer Linsen. [Nach
H. Becker u. A. Wallraff, Arch. Elektrotechn. 34 (1940)
H. 1, S. 43; 6 S., 5 B.]
Es wird die Abhängigkeit des Astigmđtismus von den ihn
bestimmenden Größen, Dingpunktentfernung von der optischen
Achse und Blendenradius untersucht. Dabei wird der theo-
retisch zu erwartende Zusammenhang zwischen Astigmatismus
und Achsenabstand des Dingpunktes erst für größere Ding-
punktabstände ermittelt und nur innerhalb eines gewissen
Bereiches bestätigt. Die lineare Abhängigkeit zwischen Astig-
matismus und Blendenradius wird im Rahmen der vorliegenden
Untersuchung überall mit der Theorie übereinstimmend ge-
funden. Die sonstigen Abhängigkeiten sınd auch hier dieselben
wie bei den übrigen durchgemessenen Bildfehlergrößen. Die
Größe des Astigmatismus nimmt mit wachsender Brennweite
zu und mit wachsender Linsendicke ab. Der Seidelsche
Koeffizient S, der den Astigmatismus kennzeichnet (in Ver-
bindung mit einem Teil des Koeffizienten Sẹ der magnetischen
Aberration), wird aus den Versuchsergebnissen bestimmt. —
Die benutzte Versuchsanordnung ist in ihren Grundzügen die-
selbe, wie sie schon zur Messung der Bildfeldwölbung benutzt
wurde.
DK 537.56 : 537-5319
Über die Restionisation von Gasen unter der Ein-
wirkung von Röntgenstrahlen. [Nach A. Cotton, C.R.
Acad. Sci., Paris 208 (1939) Nr. 22; 3 S., 2 B.]
Durch Röntgenstrahlen ionisierte Luft ist noch mehrere
Stunden nach Aufhören der Bestrahlung leitfähig. Die elektro-
metrische Bestimmung dieser Restionisation ist schwierig, da
die Leitfähigkeit der Luft dann nur den 10 ®ten Teil der unter
direkter Einwirkung eines Röntgenstrahlenbündels stehenden
Luft ist. Die Messung beruht auf folgenden Überlegungen: Die
l:lektrometer, mit denen sich sehr schwache Ionisationen messen
lassen, haben ihre höchste Empfindlichkeit erreicht. Man muß
also die zu untersuchende Erscheinung verstärken. Diese Ver-
stärkung bringt eine Störung mit sich, die zur Vornahme der
nötigen Korrektur vorher untersucht wurde. Zur Messung
diente eine lonisationskamnter kleiner Kapazität (rd. 25cm:
und großen Volumens, verbunden mit einem Quadrant-Elektro-
meter. Es ließen sich damit noch 20 KElementarladungen Je
Sekunde und cm? nachweisen. Bei diesem Vorgehen wurde ein
Störungsglied, die Eigenionisation, eingeführt, denn diese kann
eine Anzahl Ionen, von 2 bis 10 cm?’s, erzeugen.
Die Versuche bestehen in einer lonisation des in der
Kammer enthaltenen Gases, indem es während einer bestimmten
Zeit mit töntgenstrahlen bestrahlt wird, und in der Messung
der Restladung nach einer Zeit f nach Aufhören der Bestrahlung.
Die Ergebnisse, die man für veränderliche Zeiten t erhält, eT-
lauben eine Bestimmung des Koeffizienten der Rekombination a
der im Gas bleibenden Ionen. Die Beweglichkeit der Ionen,
wenigstens der langsamen, läßt sich aus der Dauer des Stromes
bestimmen, indem man an die Elektroden eine bekannte
Spannung anlegt. Die geometrische Form der Kammer erlaubt
die Bestimmung der elektrischen Feldverteilung im Inner.
Beträgt / einige Sekunden oder I min, so ergeben sich für a Werte
von rd. 108 (Zeit in Sekunden, Ladung in Anzahl der lonen
ausgedrückt). Bei 15 bis 20 min liegt a zwischen 1077 und 107.
Die Beweglichkeit der lonen liegt zwischen 1073 cm;s bei I
größenordnungsmäßig l min und 10-?s bei £ = 12 bis 20 mil.
Mat.
æ
— =
meh!
$ iB. Januar 1940 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 3 29
P E E em 0 0
AUS ERZEUGUNG UND VERBRAUCH
Die Elektrizitätsversorgung Rumäniens 1938
Von H. Thiess, Hermannstadt-Sibiu
Z DK 621.311.1.003.1 (498)
ae Übersicht*). Die Aufwärtsentwicklung der Elektrizitäts- Laut Tafel 1 entfallen bereits 93 % der installierten
erreugung Rumäniens auf Grund der Betriebsstatistik wird ge- Leistung auf Werke mit vorwiegend Drehstrom, von
.. æigt. Große Entwicklungsmöglichkeiten sind entsprechend den denen 17 Elektrizitätswerke mit 42 Hz und 111 mit
~> verschiedenartig vorhandenen Naturschätzen noch offen. 50Hz arbeiten. Der Einfachheit halber sind die vier
1. Elektrizitätswerke, die noch Einphasen- bzw. Zweiphasen-
Die Weltereignisse des Jahres 1938 haben die rumä- trom erzeugen, zu den Drehstromwerken gezählt worden.
nische Wirtschaft nur unwesentlich beeinflußt. Bei den Da rn 2 B
Industrien sind sogar erhöhte Investierungen festzustellen,
denn während diese im Jahre 1937 etwa 57 Mill RMt) a ea
Jahreserzeugun
-:- ausmachten, waren es 1938 rd. 84,5 Mill RM. In der Roh- gung
=. ölförderung dagegen ist ein merklicher Rückgang zu ver- ee ches mittlere
=- zeichnen, und zwar ist diese von 7,15 Mill t des Jahres eg i a
= 187 auf 6,6 Mill t in 1938 gesunken (7,7%). Dieser Rück- nn Te Te FR dauer
ie 3 ; = è Elektrizitätswerke kW % |MillkWh | o
"gang dürfte jedoch vorübergehender Natur sein, da von 8 o h
yi k 2 Se
den für 40 000ha erteilten Bewilligungen nur etwa 6800 ha | | Ä
~ ausgenutzt werden, wobei man mit einem Erdölgebiet von NWasserturbinen , . . - - en E a
ka ; 3 Dampfmasch. u. Turbinen . |169 000 ; 64,4 397 0,0 2340
„~, Insgesamt 200000 ha rechnet. Auch im Verbrauch an Dieselmaschinen ..... 61000 232° 85 |150 1400
~ | natürlichen Gasen ist eine Abnahme festzustellen. Im Gas und Benzinmotoren. . | 2600, 0,9, 3 | 0,4 nu
; Jahre 1936 wurden noch 3 Mrd m? Gas verbraucht, während _ üft. Elektr.-Werke insg.. . . |262 500 | 568 — 2160
diese Zahl im Jahre 1937 auf 2,38 Mrd m? und in 1938 auf Fremdstrom aus Eigenanl. . | — = = Da z
204 Mrd m? gesunken ist (Sondengas im alten Rumänien Jahr 1938 . . 2.2.2... — — i 592 I — pa
und Metangas in Siebenbürgen). Die Lieferung an Metan- Jabr 105 > > >oon. Z aara B
gas war 1938 rd. 311 Mill m3, bei einem geschätzten Ge-
samtvorrat von 72 Mrd m3.
y Laut Tafel 2 sind für die öffentliche Stromversor-
Inf ee ‚großen „ron Vorkommen von., ELWa gung insgesamt 592 Mill kWh erzeugt worden, wovon
Š, ilden die zahlreichen Wasserkräfte des Landes 38 Mill kWh auf den Ei b h und 78 Mill kWh
ST eine unerschöpfliche Naturkraft. Pavel gibt für be- en eo Seesen ill kWh auf
a Bee die Verluste entfallen. Die nutzbare Stromabgabe
sonders wirtschaftlich ausbaufähige Wasserkraftanlagen beträgt demnnach für 1938 rd. 476 Mill kWh gerenüb
eine Gesamtleistung von etwa 2,86 Mill kW an bei rd. : BEBeNUDET
= U Mrdk 434 Mill kWh des Jahres 1937, d. i. eine Steigerung von
we a kWh/Jahr. . BaN 9,7 %. Die mit Elektrizität versorgten 565 Orte haben
ito Die öffentliche Elektrizitätsversorgung Rumäniens 4,4 Mill Einwohner, so daß, auf diese Zahl bezogen, rd.
hat in der letzten Zeit, dank der verschiedenen diesbezüg- 108 nutzbar abgegebene kWh je Einwohner entfallen. In
ne lich geschaffenen Gesetze, wesentliche Fortschritte zu ver- bezug auf die Gesamteinwohnerzahl von 18 Mill (Volks-
zeichnen und dürfte sich in den nächsten Jahren, bei voller zählung 1930) sind es 26kWh je Einwohner.
Auswirkung der getroffenen Regierungsmaßnahmen, wei-
ter günstig gestalten (z.B. das Gesetz über die Organi-
"sierung der Gemeindebetriebe in Rumänien)?). Tafel3. Leistung und Erzeugung nach der
be Unternehmungsform
pE Tafel 1. Art der öffentlichen Stromversorgung ist LE
. Pi8tun
ie: — Ä 2 Eigentumsverhältnis TELDE | Breen gung, benutzungsdauer
Zahl | Prozent Prozent der kW Mill kWh h
Siroma der Leistung aller . Gesamt-
Be ‚ Werke leistung — sffentliche Werke . . . . | 262500 568, 2160
. ER? kW o °% Eigenanlagen . . .. .. 245 000 590 2340
aa — ——
f Tie n C$ - & |
Gleichstrom 96 | 17 800 ` 42 - insgesamt 1938 . . . | 510 500 1148 2240
Ze Gleichstrom un Dréhsttom | ; i l | insgesamt 19837 ... ; 508 000 1077 2120
en, aep E as a insgesamt 1930°) . | 307 soo 550 1790
ER EA saai a *) ETZ 52 (1931) 8. 1254.
ei amt 1937, 210 261 000 `
Fa nn 1115 177 155 184 3500 `
Rs Wie die Tafel 3 zeigt, ist die gesamte Elektrizi-
ie In der Tafel 1 ist die Art der Stromversorgung tätserzeugung 1938 gegenüber 1930 um mehr als das Dop-
w: von 224 öffentlichen Elektrizitätswerken an gegeben, von pelte gestiegen, während die Steigerung von 1937 auf 1938
© denen 115 Privatgesellschaften und konzessionierte Werke, rd. 6,6 % ausmacht. Die Gesamtlänge der Hochspannungs-
# Gemeindeunternehmungen und zwei staatliche Betriebe Übertragungsleitungen kann mit 2366 km angegeben
i sind, während neun Werke in öffentlicher Verwaltung. verdei:
A stehen und vierzehn Werke einen gemischtwirtschaftlichen In Tafel 4 ist die Stromabgabe einiger größerer
na Betrieb führen. Elektrizitätsunternehmungen Rumäniens angeführt, wo-
u FREUEN | bei auch die beiden größten Industrieunternehmen Rumä-
*) Bericht über 1937: ETZ 59 (1938) S. 1391. niens, nämlich die Stickstoffabrik „Nitrogen“ und die
) 1 RM = 40 Lel. i i .
") ETZ59 (1938) S. 1420. Resitawerke Erwähnung finden.
7O
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 3
18. Januar 1940
ee nu a nn E en rn LT ee ne u EN
Tafel 4. Stromabgabe größerer Elektrizitäts-
unternehmen Rumäniens
Leistung Stromabgabe
Unternehmmnsg 1938 Mill kWh
kW 1920 1930 1938
Bukarest. . oo oo oo 22. 74228410000 18 84.1 177,1
„Concordia“ Câmpina . .. 65 500 — — 146,0
lemeschburg — Timişoara . . . .. 9675 N 16,0 240
Siebenbürgische El. A.G. „SETA“ 1 168+4 235 = 1,6 : 18,1
Hermannstadt — Sibiu . . . . .. 5 330 +2 500 | 5,4 121 | 17,5
Galatz — Galați .. .. 2... 4 460 ' — į 54 16,4
Czernowitz — Cernăuți ...... 6 630 4,2 | 8,6 14,4
Kronstadt — Braşov . . . .... 5 800 — 9,4 13,1
Klausenburg — Cluj ....... 3 300 +8 400 6,9 , 13,6 | 12,4
LT) a e a a a e A 4 930 — ` 6,7 | 12,3
Resita (Eisenwerk) . . . . .... 23 000 25.1 66,6 | 81,0
Nitrogen" — Dielosänmartin 17 000 = 40,4 | 56,0
Zusammenfassung
Durch die Schaffung entsprechender Gesetze ist die
Elektrizitätsversorgung Rumäniens in rechtlicher Hinsicht
auf eine gesunde Basis gestellt, auf Grund derer auch die
verhältnismäßig noch niederen Tarife immer mehr den
tatsächlichen Verhältnissen angepaßt werden können. Für
die öffentliche Stromversorgung sind im Jahr 1938 rd.
592 Mill kWh erzeugt worden, während die Gesamterzeu-
gung (inkl. Eigenanlagen) 1148 Mill kWh ausmacht,
d.h. sie hat sich in dem Zeitraum von 1930 bis 1938 mehr
als verdoppelt. Die nutzbare Stromabgabe der öffent-
lichen Elektrizitätswerke betrug 1938 rd. 476 Mill kWh.
d. i. eine Steigerung von 9,7% gegenüber 1937, wobei
26kWh auf den Einwohner entfallen.
DK 621.311.22.003.1
Die wirtschaftliche Druckgrenze beim Gegendruck-
kraftwerk. [Nach F. Kaissling, Arch. Wärmewirtsch. 20
(1939) S. 259; 11, S., L B.]
Im Anschluß an frühere Untersuchungen über die wirt-
schaftliche Druckgrenze bei Kondensationskraftwerken werden
in der vorliegenden Arbeit die Gegendruckkraftwerke behandelt,
wobei der Einfluß der Steigerung des Kesseldruckes bei einem
Gegendruckkraftwerk auf die Anlagekosten und die Auswirkung
der Druckerhöhung auf die Arbeitsausbeute und die Frisch-
dampfmengen bei Gegendruckbetrieb berücksichtigt und die
Verhältnisse zwischen 20 und 100 atin Betracht gezogen werden.
Im Gegensatz zum Kondensationskraftwerk ergibt sich beim
(iegendruckkraftwerk keine feste wirtschaftliche Druckgrenze,
da stets beim höheren Druck auch höhere Anlagekosten auf-
reten. Die wirtschaftliche Grenze nach oben ist äußerstenfalls
die gleiche wie bei Kondensationskraftwerken und beträgt
100 bis 120 at; sie liegt um so niedriger, je geringere Werte
Benutzungsstunden und Kohlepreis besitzen und je weniger
sich Dampf- und Strombedarfsverlauf zeitlich decken. Bei
(jegendruckanlagen empfiehlt sich daher in jedem Falle eine
Sonderuntersuchung zur Feststellung der wirtschaftlichen
Druckgrenze. an.
DK 621.327.4.003.1
Die Wirtschaftlichkeit der Metalldampflampen. Ent-
wicklung einer graphischen Darstellung und ihre praktische
Anwendung. [Nach H. Lingenfelser u. E. Schanz, Licht 9
(1939) S. 175; 313 S., 10 B.]
Für die Anwendung der Metalldampflampen sind ihre
lichttechnischen Eigenschaften und die Wirtschaftlichkeit
entscheidend. Während die lichttechnische Eignung der
Metalldampflampen für bestimmte Anwendungsgebiete meist
durch Versuche festgestellt werden muß, kann ihre Wirtschaft-
lichkeit rechnerisch nachgeprüft werden. Zum Vergleich
wurden im Lichtstrom etwa gleiche handelsübliche Glüh-
lampen in handelsüblichen Leuchten herangezogen; Licht-
quellen anderer Energieversorgung, z. B. Gaslicht, wurden
nicht berücksichtigt, da wirtschaftliche Überlegenheit der
Metalldampflampen in diesem Falle angenommen werden
kann.
Die festen Kosten wurden zu 15 °% des Beschaffungswertes
angenommen; die beweglichen Kosten setzen sich aus Strom-
kosten und Lampenersatzkosten zusammen. Verschiedene
Kostengruppen wie z. B. Bedienung und ähnliches wurden
vernachlässigt, da sie entweder für beide Beleuchtungsarten in
gleicher Höhe anfallen oder Abweichungen, die vorhanden sind,
zugunsten der Metalldampflampen ausfallen. Berechnet wurden
‚lie Kosten für 10° Hlmh in Abhängigkeit vom Strompreis. Sie
stellen eine Gerade dar, deren Steigerung der Lichtausbeute um-
gekehrt proportional ist. Der Schnittpunkt der Kostengeraden
zweier Lichtquellen liefert den Strompreis, bei welchem Kosten-
yleichheit gegeben ist.
Für jede bestimmte jährliche Benutzungsdauer läßt sich
die Ersparnis durch Verwendung von Metalldampflampen in
Prozent angeben. Geht man von gleichen Kosten für Glüh-
lampen- und Metaldampflampenbeleuchtung aus, so läßt sich
die — für diese Kostengleichheit — erforderliche jährliche
Benutzungsdauer in Abhängigkeit vom Strompreis angeben.
Es werden die Formeln angegeben, die zur Durchrechnung
der Wirtschaftlichkeit erforderlich sind. Lgf.
DK 621.311.22 (71)
Dampfkraftwerk Ottawa (Michigan). Nach Pwr. Plant
(Engng.) 43 (1939) S. 634; 13 S., 16 B.] a
Das im Stadtgebiet von Michigan errichtete Dampfkrafi-
werk hat im äußeren gefällige, architektonisch ausgeglichen
Formen mit mittlerem Hochteil, besitzt eine Leistung von
35000 kW und ist nach neuzeitlichen Gesichtspunkten mit
sorgfältiger Planung und Ausführung aller Einzelteile und
Zubehöreinrichtungen ausgeführt. Der Entwurf wurde hin-
sichtlich der Kesselanlage an das Bremowerk angelehnt. Div
Neuanlage hat außer Stromerzeugung teilweise auch Fer-
heizung zur Aufgabe; sie besitzt zwei staubkohlengefeuert
Kessel mit 102 t/h Dampfleistung für 68 at und 482 °C und
als Haupteinheit einen wasserstoffgekühlten Turbogenerator
für 25000 kW für 3600 U/min, dazu zwei kleinere Turbogenera-
toren, von denen der erstere mit 61 at und 4000 kW, der zweite
mit 13 at und 2500 kW betrieben wird. Die beiden letztge-
nannten Einheiten arbeiten auf die Heizungsanlage. Kessel
und Rohrleitungen sind geschweißt. Die Überwachung der
Dampferzeugung und des elektrischen Teiles der Anlage ist 1n
der zentral gelegenen Warte zusammengefaßt. Selbsttätige
Mengenüberwachung erleichtert die Betriebsführung. Weitere
Besonderheiten der Anlage bestehen in der ausgeführten mehr-
stufigen Speisewasservorwärmung, der mehrfachen Entlüftunr
der Kesselanlage, dem verbesserten Aschenaustrag, der AN-
ordnung besonderer Lüfter bei den Lagern der Kohlenstaub-
mühlen und der selbsttätigen Temperaturüberwachung der
Primärluft. Grundriß und Längsschnitt durch das Gebäude
lassen erkennen, daß der mittlere höhere Teil durch den wärnle-
technisch günstig eingebauten Lufterhitzer sowie die vor den
Saugzug gelegten Elektrofilter verursacht wurde. Für den
Zusammenbau sind in den Maschinenräumen Krane mit 85, l4
und 10 t Tragfähigkeit vorgesehen. Im elektrischen Teil der
Anlage sind Sammelschienensysteme für 13,2 kV, 4,16 kV und
460 V-Hilfsschienen vorhanden. Wärmeschaltbilder lassen die
Pumpenanlagen und den Wärmefluß der Großeinheit und der
beiden kleineren Maschinensätze erkennen. Die Kessel sind
Teilkammerkessel mit Lufterhitzer der Ljungström-Bauart und
Speisewasservorwärmung sowie Überhitzern. Der Durch-
bildung des Belüftungssystems ist besondere Sorgfalt gewidmet
Die Kohlenmahlanlage hat 100 PS- Motoren für 440 V
1765 U/min, mit Riementrieben. Der Hauptgenerator besitzt
31250 kVA, 13,8 kV, 60 Hz und 125 kW Erregerleistung.
Während die wasserstoffgekühlte Hauptmaschine 3600 Um
macht, werden die angebauten Haupt- und Hiliserreger
maschinen über Getriebe mit 1500 U/min angetrieben. An dit
verschiedenen Unterwerke der Stadt wird die Energie mit
13,2 kV von dem durch den Hauptgenerator gespeisten Doppel
sammelschienensystem übertragen. Die Sammelschienen N
4160 V nehmen die Energie der kleineren Einheiten auf. Di
Schaltanlage ist in der üblichen Weise metallgekapselt. Tsch.
wi i8, Januar 1940 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 3 71
= anuar TE o a
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ar i
Ea VERSCHIEDENES
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Ir ia
a VDE Ausschuß für Schalt- und Steuergeräte
lin f . Der Ausschuß für Schalt- und Steuergeräte hat eine
de Verband Deutscher Elektrotechniker Änderung des $ 50 von
1 NE ° >, r A ; r B .
- (Eingetragener Verein) VDE 0660 „Regeln für die Konstruktion, Prufung und
> Geschäftstelle: Berlin-Charlottenburg 4, Bismarckstr. 33, VDE-Haus Verwendung von Schaltgeräten $bis 500 V
Fernsprecher: 30 06 31. — an ae 12. Wechselspannung und 300 V Gleichspannung“
Postscheckkonto für Mitgliedsbeiträge: Berlin š BEE nd
Postscheckkonto der ETZ-Verlag G.m.b.H.: Berlin 223 84. aufgestellt, die in ETZ 61 (1940) H. 3, 5.60 x eröffentlicht ist.
Diese Änderung stellt eine Angleichung der Bestimmungen
des § 50 von VDE 0660 an den § 15 von VDE 0635/XII. 39
’ „vorschriften für Leitungsschutzsicherungen mit ge-
Ausschuß für Sicherungswesen schlossenem Schmelzeinsatz 500 V bis 200 A“ dar. Auf
eine Veröffentlichung im Entwurf wird daher verzichtet.
P Der Ausschuß für Sicherungswesen hat einige An- Die Änderung ist vom Vorsitzenden des VDE im
ch i derungen und Ergänzungen zu September 1939 genehmigt worden und tritt zum gleichen
: ; itp] “ea VDE SIX s
ten VDE 0635 „Vorschriften für Leitungsschutzsicherungen Bee wie VDE 0635/NI1. 39, d. h.am l. Januar 1941,
RA mit geschlossenem Schmelzeinsatz 500 V bis in Kraft.
200 A“
vorgenommen, die in ETZ 61 (1940) H. 3, S. 60 ver- .. e
nanes öffentlicht sind. Diese Anderungen und Ergänzungen sind Ausschuß für Klemmenbezeichnungen
hir vom Vorsitzenden des VDE im Dezember 1939 genehmigt Der Ausschuß für Klemmenbezeichnungen hatte in
worden und treten gleichzeitig mit den Vorschriften selbst ETZ 60 (1939) S. 5Il einen Entwurf zu Ergänzungen und
las 2 Kraft. Der Geltungsbeginn ist auf den l. a 1941 Änderungen von
a estgesetzt worden (siehe § 1 der geänderten Fassung). VDE 0570 „Regeln für Klemmenbezeichnungen‘“
Lis ‚ Nachstehende zu VDE 0635 gehörende Normblätter veröffentlicht. Mit Ausnahme des $ 5 sind die im Entwurf
pur sind vom Ausschuß für Sicherungswesen neu bearbeitet vorgeschlagenen Änderungen und Ergänzungen laut Be-
ue worden: kanntmachung des Ausschusses in ETZ 60 (1939) S. 1243
2 DIN VDE 405 Edison-Gewinde E 16 inzwischen in Kraft gesetzt worden.
> » 406 Bl. 1 Gewindelehrdorn für Gewinde E 16, Nachdem der einzige gegen § 5 erhobene Einspruch
nn Bl. 2 Gewindelehrring für Gewinde E16 nunmehr zurückgezogen ist, hat der Vorsitzende des VDE
n „9310 P Nase E 37 25 A 500 V mit rückseitigem auch den $ 5 mit einigen vom Ausschuß vorgenommenen
l E R E redaktionellen Änderungen im Januar 1940 genchmigt
re, 9311 D-Siche ssockel E 33 60 A 500 V mit rückseitigem a ; DU. I ; ;
i aa E 4 Der endgültige Wortlaut ist in ETZ 61 (1940) H.3, S. 60
i 9312 D-Sicherungssockel R 114” 100 A 500 V mit rückseitigem veröffentlicht und tritt am l. Februar 1940 in Kraft. Er
Be Anschluß wirkt sıch auf alle VDE-Bestimmungen aus, soweit in
y n 9813 D-Sicherungssockel R 2” 200 A 500 V mit rückseitigem ihnen Angaben über die Bezeichnung von Erdungs- und
a Anst hal u Schutzleitungsanschlüssen enthalten sind.
Sn "0 9315 D-Sicherungssockel E16 25A 500 V mit rückseitigem
SE Anschluß Verband Deutscher Elektrotechniker E. V.
N. » „» 9320 D-Sicherungssockel E27 25 A 500 V mit vorderseitigem Die Geschäftsführung:
N Anschluß Viefhaus
» 3321 D-Sicherungssockel E 33 60 A 500 V mit vorderseitigem
ne Anschluß
_ 9322 D-Sicherungssockel R114” 100A 500V mit vorder-
ie seitigem Anschluß l
a 9323 n cherüngssoehe) R 2” 200 A 500 V mit vorderseitigem VDE-Vorschriften für Starkstrom-Freilleitungen
ale nschluß
in »325 D-Sicherungssockel E16 25 A 500 V mit vorderseitigem als baupolizeiliche Richtlinie
Hz Anschluß
ad 360 BI. 1 D-Schraubenkappen E16, E27 und E33 500 V, In ETZ 60 (1939) S. 1195 und 1355 hatten wir auf
ie i A , ee nd I 909 N die Erlasse des Reichsarbeitsministers vom 20. 9. und 28.10. 1939
ee l. 3 D-Paßeinsätze E16, E27 und E 33 500 V R ; Nr EI PEN ;: ; ;
T ie , e ; hingewiesen, durch die die VDE-Vorschriften für den Bau von
ER 36] Bl. 1 Lehrringe für D-Schrnelzeinsätze und D-Paßein- : REES VDE 0210/X. 38) den in Fr ,
E sätze E 16, E27 und E 33 500 V Starkstrom-} reileitungen ( í - Ta a € ragı
HB #1 Bl. 2 Grenzlehrdorne für D-Paßeinsätze E16, E 27 und kommenden Behörden zur Beachtung ım Rahmen der be-
Ar ar 33 500 V, stehenden allgemeinen baupolizeilichen Bestimmungen auf-
ae . 3 Rachenlehren und Grenzlehren für D-Schmelz- ud z A l h der Preußische Finanz-
ale a Mn & 5 erlegt werden. Nunmehr hat auch der N anz
2 einsätze, D-Paßeinsät: d D-Schraubk: E 16, Er » ie ven: à
. Kat E 27 und E 33 ee Ben REE minister durch Runderlaß vom 16. 11. 1939!) die genannten
m. Bl. 4 Tiefenlehren für D-Sicherungssockel E 16, E 27 und Vorschriften in baupolizeilicher Hinsicht anerkannt. Der Frlaß
hr. u a VON hat folgenden Wortlaut:
le "HR H 1 D-Schraubkappen R 114” und R2” 500V,
oa . 2 D-Schmelzeinsätze R 114” und R 2” 500 V, Ya g N Sinanzminister
het Bl. 3 D-Paßeinsätze R 114” und R2” 500 V Der en El
och 366 BL. 1 Lehrringe für D-Schmelzeinsätze und D-Paßeinsätze a 0 N 5
wi ar 114” und R2” 500 V, Pou 3 ee Berlin C 2, den 16. November 1939
ap . 2 Rachenlehren und Grenzlehrdorme für D-Schmelz- i > hn; n ..
) ; einsätze und D-Paßeinsätze R 114” und R2” 500 V, Von dem Verband Deutscher Elektrotechniker sind kur den
piis Bl. 3 Tiefenlehren für D-Sicherungssockel R 114” und Bau von Starkstrom-Freileitungen neue Vorschriften (VDE
i RA SWAN 0210;X. 38) aufgestellt worden, die ich in baupolizeilicher
Erei- Pohi ; Da : l] die künftig für die statische
l Die Normblattentwürfe können von der Geschäfts- Hinsicht anerkannt habe, und die k me S a
en stelle des VDE gegen Erstattung der Selbstkosten be- Berechnung der Maste für elektrische Starkstrom-Freileittungen
| zogen werden. °” j i als Richtlinien zu gelten haben. Den Erlaß des ehem.
ten Ministers für WVolkswohlfahrt vom 22. Januar 1931
Einsprüche gegen die Normblattentwürfe sind bis
= l. März 1940 der Geschäftstelle des VDE ein-
reichen.
II 6206/9. 12. -—?) hebe ich hiermit ant.
1) Zbl. Bauverw. 59 (1939) H. 47/48. SE
2, ETZ 52 (1931 S. 304: Zb! Bauverw 5] 931) S. 8.
12
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 3
18. Januar 1940
Die Vorschriften können durch den ETZ-Verlag, GmbH.,
in Berlin-Charlottenburg 4, zum Preise von 1 RM je Stück
bezogen werden. Bei Mengenbezug wird ein entsprechender
Preisnachlaß gewährt.
Für die Regierungspräsidenten, den Verbandspräsidenten,
den Stadtpräsidenten und die Staatshochbauämter, soweit diese
mit baupolizeilichen Aufgaben betraut sind, liegt je ein Heft der
Vorschriften einschl. der Umstellvorschriften 0210 U/XT. 37 bei.
Im Auftrage
Reck
An die Reg.Präs., den Verbandspräs. in Essen, den Stadtpräs.d. Reichshauptst.
. Berlin, die Landräte, die Oberbürgerm. d. Stadtkreise, die sonst. Baugenehmigungs-
behörden und die Preuß. Staatshochbauamter.
Verband Deutscher Elektrotechniker E. V.
Die Geschäftsführung‘
Viefhaus
Prüfstelle des Verbandes Deutscher Elektrotechniker
Berlin-Charlottenburg 4, Bismarckstr. 33, VDE-Haus
N |
Ablauf der Prüfzeichengenehmigungen für Leitungs-
schutzsicherungen 500 V bis 200 A
Der in der ETZ 60 (1939) H. 30, S. 911 bekanntgegebene
Zeitpunkt für den Ablauf der Prüfzeichengenehmigungen für
Leitungsschutzsicherungen, d. h. für Schmelzeinsätze, Siche-
rungssockel, Paßeinsätze und Schraubkappen wird aufgehoben.
Diein Frage kommenden Genehmigungen behalten, sofern nicht
in Einzelfällen aus besonderen Gründen eine frühere Streichung
erfolgen muß, bis zum 31. 12. 1940 Gültigkeit.
Prüfstelle des Verbandes Deutscher Elektrotechniker
i. A.: Klingenberg i. A.: Saß
Bezirk Berlin
vormals Elektrotechnischer Verein
(Eingetragener Verein)
Geschäftstelle: Berlin-Charlottenburg 4, Bismarckstr. 33 IV, VDE-Haus.
Fernsprecher: 34 88 85.
Vortragsverlegung
Der für den 23. Januar 1940, 18%, in der Technischen
Hochschule, Hörsaal EB 301, im Fachgebiet „Elektrizitäts-
werke und Unterwerke‘‘ angesetzte Vortrag des Herrn Dr.-
Ing. H. Freiberger VDE, Frankfurt/Main,
„Lichtbogenwanderung in Schaltanlagen'‘'
muß wegen Erkrankung des Vortragenden auf Dienstag.
den 9. April 1940, verschoben werden.
Arbeitsgemeinschaften (Technischer Nachwuchs)
Die Teilnahme ist frei. VDE-Mitgliedschaft ist nicht Bedingung.
Elektrische Bahnen. Leiter: Regierungsbaurat Dr.-Ing. habil. H. Kother VDE.
23. Januar 1940, 18%, VDE-Haus, Großes Sitzungszimmer.
Vortragsreihe „Triebfahrzeuge': „Elektrische Lokomotiven und Triebwagen
für Gleich- und Wechselstrom‘. Vortragender: Regierungsbaurat Dr.-Ing.
habil. H. Kother VDE.
Stromrichter. Leiter: Dipl.-Ing. Killinger VDE.
26. Jannar 1940, 18%, VDE-laus, Großes Sitzungszimmer.
„Umrichteranordnung fur Umformung von Wechselstrom gegebener
Frequenz in solchen höherer Frequenz‘. 2. Teil. Vortrageuder: Dr.
R. Jovy VDE.
VDE Bezirk Berlin
vormals Elektrotechnischer Vercin
Der Geschäftsführer:
Burghoff
Sitzungskalender
VDE Bezirk Danzig. 22.1. (Mo), 20%, T.H.: „Vom
Braunschen Rohr zur Fernsehröhre‘‘ (m. Lichtb. u. Vorführ.).
Prof. Dr.-Ing. H. Schwenkhagen VDE.
VDE Bezirk Köln, 19. 1. (Fr), 20%, Lese-Gesellschaft:
„Überspannungsvorgänge in Hochspannungsanlagen“. Dr
A. Wallraff VDE. |
VDE Bezirk Nordbayern, Nürnberg. 19. 1. (Fr)
200, Vortragssaal der Werke und Bahnen, Blumenstr. 16
„Neuere Entwicklung der Scheinwerfertechnik‘ (m. Film u
Lichtb.). Obering. Dr. Rohloff VDE. |
VDE Bezirk Ostsachsen, Dresden. 25. 1. (Do), 19%
EI. Inst. T. H. Dresden: ‚Der Langstabisolator, insbesondere
sein Verhalten im elektrischen Hochleistungslichtbogen"
Dr.-Ing. H. Ziegler VDE. |
Deutsche Lichttechnische Geselischaft, Bezirks-
gruppe Karlsruhe. 23.1. (Di), 26%, T.H.: ‚Zur Frage
der Beleuchtung und Verdunkelung im Luftschutz‘. Dir
C. F. Otto Müller.
Physikalische Gesellschaft zu Berlin und Deutsche
Gesellschaft für technische Physik. 24. 1. (Mi), 17%,
Hauptgeb. T. H.: „Schmelzen und Verarbeiten von Quarz-
glas und ähnlichen hochschmelzenden Gläsern‘.
EINGÄNGE
(Ausführliche Besprechungen vorbehalten)
Bücher
Technik voran! Jahrbuch für alle Freunde der Technik.
1940. Herausgeber: Reichsinstitut für Berufsaus-
bildung in Handel und Gewerbe. Mit zahlr. Bildern
u. 224 S. im Format A 6. Verlag von B. G. Teubner, Leipzig
und Berlin 1939. Preis kart. 0,95 RM.
[Anregend und lehrreich ist wieder dieser Kalender, vor
allem für die Jugend und Freunde der Technik. Er will an-
spornen und für ein Gebiet begeistern, das in dieser großen Zeit
von so ausschlaggebender Wichtigkeit ist.]
Unfall-Verhütungs-Kalender 1940. Kalender für Be-
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[Dem Leser wird an Hand von zahlreichen Bildern der
Gedanke der Verhütung von vermeidbaren Unfällen in unter-
haltender Form nahcgcebracht.]
Jahrbuch für das Elektrohandwerk 1940. Herausg. von
der Schriftleitung der Verbandszeitschrift „Das deutsche
Elektrohandwerk‘. Mit 330 S. im Format A 6. Verlag
Heinrich W. Fischer & Co., Frankfurt a. M. 1939. Preis geb.
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[Auf Veranlassung und in engster Mitarbeit mit dem
Reichsinnungsverband des Elektrohandwerks ist erstmalig
dieser Kalender herausgebracht worden, der in handlicher
Form und sorgfältiger Sichtung in einem allgemeinen und einem
technischen Teil alles das enthält, was für den einzelnen Elektro-
handwerker in seinem Berufsleben von Wichtigkeit ist.)
Rundfunk ohne Störungen. Die Entstehung, Ausbreitung
und Beseitigung von Empfangsbeeinflussungen. Mit alphabet.
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bearb. Aufl. Mit 131 Abb. u. 182 S. im Format 155 x 230 mm.
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[Die neue Auflage ist auf Grund zahlreicher Anregungen
aus den Kreisen der Industrie und der Entstörungspraktiker
verbessert und erweitert und gibt einen umfassenden Überblick
über die Störungsquellen und ihre Bekämpfung.) Mbt.
a PFERDE
Anschriften der Verfasser der Aufsätze dieses Heltes:
Dr.-Ing. P. Bachert, Zwenkau b. Leipzig, Ahnertstr. 37.
Dipl.-Ing. E. von Haläcasy, Budapest XI, Zämori-u. 12.
M. Kreuzritter, Berlin-Tempelhof, Arenholzsteig 1.
Dipl.-Ing. H. Thiess, Sibiu-Hermannstadt, Str. Goblinus Nr. l.
Dr.-Ing. W. Weber VDE, Berlin-Siemensstadt, Quellweg 45.
Abschluß des Heftes: 12. Januar 1940
a
Wissenschaftliche’ Leitung: Harald Müller VDE
G. H. Winkler VDE und H. Has
Stellvertretung: G.H. Winkler VDE
Zuschriften sind nicht an eine persönliche Anschrift zu richten, sondern
nur an die Wissenschaftliche Leitung der ETZ, Berlin-Charlottenbufs *,
Bismarckstr. 33,.VDE-Haus, Fernsprecher: 34 19 55.
Nachdruck nur mit Quellenangabe und nur mit Genehmigung des ver
fassers und der Wissenschaftlichen Leitung der ETZ gestattet.
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Elektrotechnische Zeitschrift
73
(Zentralblatt für Elektrotechnik)
Organ des Elektrotechnischen Vereins seit 1880 und des Verbandes Deutscher Elektrotechniker seit 1894
Herausgegeben vom Verband Deutscher Elektrotechniker E.V.
Wissenschaftliche Leitung: Berlin-Charlottenburg 4, VDE-Haus — Im Buchhandel durch Julius Springer, Berlin W 9
61. Jahrgang
Berlin, 25. Januar 1940
Heft 4
Die Vakuum-Glimmentladung als Prüfelektrode
Von K. Schaudinn VDE, Holenbrunn
Übersicht. Für die Hochspannungsprüfung von Isola-
toren, deren Innenraum aus konstruktiven Gründen schwer zu-
gänglich ist, insbesondere für Porzellanstützer mit doppeltem
Boden, wird vorgeschlagen, die Vakuum-Glimmentladung als
„Prüfelektrode“ zu verwenden.
Bei Stützern mit Hohlräumen und einem Boden ist es
üblich, zur Durchschlagprüfung von Kopf- und Wand-
stärke den Innenraum mit Wasser zu füllen und dieses
als Elektrode zu verwenden. Als Gegenelektrode dienen
außen herumgelegte und parallel geschaltete Metallbänder
oder Ketten! ). Für eine neue Bauart von Hochspannungs-
stützern?) 3) 4) mit doppeltem Boden ist Wasser als
Innenelektrode ungeeignet, da das Einfüllen vermieden
werden muß, damit nicht irgendwelche Reste zurückblei-
ben und Feuchtigkeit verursachen. Es wird daher eine
Glimmentladung als Prüfelektrode verwendet. Da diesem
Verfahren auch grundsätzliche Bedeutung zukommt, wur-
den über diese neuartige Anwendung der Glimmentladung
einige Untersuchungen durchgeführt, über die im folgen-
den berichtet wird.
Allgemeines über Gasentladungen?)
Gleichstromentladungen
. Zur Untersuchung von Gleichstromentladungen eignet
sich beispielsweise eine Glasröhre von 40 mm 1.W., an
deren beiden Enden die Stromzuleitungen in Form von
zwei flachen Elektroden mit Gummiringen luftdicht auf-
geklemmt werden. Die Röhre wird an eine Vakuumpumpe
angeschlossen und der Druck bis auf etwa 10 Torr®) er-
niedrigt. Über einen Widerstand R und einen Strom-
messer wird eine veränderliche Gleichspannung ange-
schlossen. Wird die aufgedrückte Spannung langsam und
gleichmäßig erhöht, dann geschieht scheinbar nichts, so-
lange diese Spannung kleine Werte behält. Der tatsächlich
durchfließende Strom in der Größe von 10 15 bis 10-10 A
st mit gewöhnlichen Meßgeräten nicht nachweisbar. Bei
einer bestimmten Spannung jedoch, der Zünd- oder Durch-
schlagspannung, wächst der Strom plötzlich stark an.
Wurde der Widerstand entsprechend gewählt, dann stellt
sich der durch die Röhre fließende Strom auf einen be-
stimmten Wert / ein. Die Spannung verteilt sich dabei
über die Röhre und den Widerstand R. Die jetzt an der
Pre cn
Vgl VDE 0446, $ 1, Abb. 2.
2 ETZ 59 (19383) S. 235.
A ETZ 60 (1939) 8. 278.
) Stemag-Nachr. (1938) H. 16 17, 8. 33.
u ) Nach Uyterhoeven, Elektrische
iins Springer, Berlin 1938.
') 1 Torr =] mm QS.
Gasentladungslampen,
DK 537.525.8 : 621.315.62.001.4
Röhre liegende Spannung V nennt man die Brennspan-
nung. In der Röhre sieht man eine Leuchterscheinung,
in der deutlich mehr oder weniger helle Teile zu unter-
scheiden sind. Von der Kathode aus gerechnet unter-
scheidet man den schmalen Crookes-Hittorfschen Dunkel-
raum, anschließend das negative Glimmlicht, den etwas
größeren Faradayschen Dunkelraum, auf den schließ-
lich die lange leuchtende positive Säule folgt.
Wechselstromentladungen
Die vorhergehenden Betrachtungen gelten für Gleich-
stromentladungen, wobei die Vorgänge weniger kompli-
ziert sind als bei Wechselstrom. Für die positive Säule
bei Wechselstrom z. B. ist noch keine Theorie entsprechend
der für Gleichstrom vorhandenen ausgearbeitet. Bei den
Wechselstromentladungen treten außerdem noch die durch
die periodischen Spannungsänderungen verursachten Er-
scheinungen auf. Spannung und Strom sinken regelmäßig
auf Null und ändern ihre Richtung, wobei die Entladung
nach jedem Nulldurchgang aufs neue gezündet werden
muß. Bei \Wechselstrom bildet sich ebenfalls eine gleich-
mäßig leuchtende Glimmentladung aus, die bei ausreichen-
der Elektrodenanordnung praktisch den ganzen Hohlraum
des Entladungsgefäßes bzw. des evakuierten Isolators
ausfüllt. Aus bekannten Untersuchungen?) geht hervor,
daß die Zündspannung für Edelgase bei Drücken zwischen
1 und 20 Torr im Bereich von 350 bis 600 V bei Wechsel-
spannung schwankt. Für verdünnte Luft liegt sie höher.
Am Ende jeder Halbperiode geht der Strom durch Null,
bevor er seine Richtung ändert. In diesem Augenblick
findet daher nahezu keine Anregung durch Elektronen
statt, und da das Nachleuchten nur von sehr kurzer Dauer
ist, gibt die Gassäule also beim Durchgang des Stromes
durch Null kein Licht. Diesen Zustand bezeichnet man
als „Dunkelperiode“. Diese ist aber für unsere Prüfun-
gen infolge der geringen Dauer ohne Belang. Da selbst
bei den größten Isolatorenhohlräumen nur etwa 4 bis
5kV für die Zündung benötigt und die Prüfungen meistens
mit Wechselspannungen zwischen 50 und 150 kV ausge-
führt werden, erstreckt sich die Dunkelperiode nur über
einen Bruchteil der Halbwelle, und der Hohlraum glimnit
praktisch während der ganzen Halbwelle.
Wie die Bilder 1 bis 4, die weiter unten im einzelnen
erklärt sind, zeigen, bildet sich in der Nähe der geerdeten
Eisenplatte, die als Abschluß der Glasglocke dient, ein
ähnlicher Dunkelraum aus wie bei Gleichstromentladun-
gen neben der Kathode. Es können dieselben Gesetze,
die bei Gleichstromentladungen genau untersucht sind,
auch für die Wechselstromentladung übernommen werden.
14 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 4 25. Januar 1940
Im allgemeinen ist die Zündspannung von folgenden äußeren Elektroden nur aus einem dünnen Drahtring be-
Faktoren abhängig:
von der Gasart und dem Gasdruck,
von dem Durchmesser, der Länge und der Form des
Entladungsraumes und
von den Elektroden.
Vergleichsversuche unter einer Glasglocke
Um die Ausdehnungder Glimmentladung
in größeren Hohlräumen zu untersuchen, wurde eine
Glasglocke ähnlich wie die Porzellanstützer aufgebaut.
Die Elektrodenanordnung- ist aus Bild 1 bis 4 ersichtlich.
Die Glocke mit einem lichten Raum von 500X250 mm Dmr.
steht auf einer geerdeten Metallplatte, durch die das Ver-
bindungsrohr zur Vakuumpumpe geht. Außen werden 3
oder 4 Drahtringe in
etwa 100 mm Abstand
herumgelegt und mit der
am Kopf der Glocke auf-
geklebten kreisförmigen
Stanniolfolie parallelge-
schaltet. Es besteht also
grundsätzlich die gleiche
Elektrodenanordnung
wie bei den Hochspan-
nungsstützern, deren Kopf
und Wandung auf Durch-
schlag geprüft wird.
Wird nun die Luft bis zu
einem Druck von etwa
4 bis 6 Torr abgepumpt
und Wechselspannung
angelegt, so bildet sich
die in Bild 1 ersichtliche
Glimmentladung aus. Be-
sonders dicht und lichtstark
Metallfolie am Kopf und in der Ebene der Drahtringe,
so daß praktisch längs der ganzen Innenfläche der Glocke
die Glimmschicht wie eine leitende Elektrode anliegt.
Bild 1. Glinmentladung in der Glas-
glocke bei drei äußeren Ringen:
VYakuun 5 Torr, Spannung 30 kV,
50 Hz.
ist die Entladung unter der
Bild 3.
Bild 2, jedoch Aufnahme ohne
Vorbelichtung der photographi-
schen Platte,
Bild
Glocke bel .drei äußeren Ringen;
Abstand des untersten Ringes von
der Erdplatte 220 mm, 5 Torr, 30 kV,
50 Hz.
2. Glimmentladung in der Glimmentladung wie in
Den Einfluß der Ringanordnung lassen
Bild 2 bis 4 erkennen. Bei Bild 2 wurden für die
Versuche nur drei Ringelektroden verwendet und der Ab-
stand des unteren Ringes zur Erdplatte mit 220 mm ver-
hältnismäßig groß gewählt. In den Ringebenen bildet sich
wieder die starke Glimmschicht aus; der Dunkelraum vor
der Erdelektrode ist deutlich ausgeprägt. Bei gleicher
Anordnung wurde die Glimmentladung auch ohne Vorbe-
lichtung der photographischen Platte aufgenommen
(Bild 3). Es zeichnen sich dann die leuchtenden Schich-
ten, das Glimmlicht unmittelbar vor der Erdelektrode
(ähnlich dem negativen Glimmlicht bei Gleichstrom) und
der Dunkelraum besonders deutlich ab. Obwohl die
stehen, erfüllt die Glimmentladung praktisch den ganzen
Abstand zwischen den
Ringen.
Nunmehr wurde der
Abstand des unteren
Ringes von der Erdplatte
auf 120mm verkleinert
(Bild 4). Der Dunkel-
raum vor der Erdplatte
verschwindet fast, und
der übrige Raum glimmt
gleichmäßig. Wie Bild ı
bis 4 erkennen lassen,
kann also eine mit Wech.
selspannung gespeiste
Glimmentladung
in verdünnter Luft als
eine den ganzen Raum
erfassende Prüfelek-
trode verwendet
werden.
Bild 4. Glimmentladung in der Glocke
bei vier äußeren Ringen. Abstand des
untersten Ringes von der Erdplatte
120 mm.
Höhe der Zünd- und Brennspannung
In der vorstehend beschriebenen Prüfanordnung ver-
teilt sich die Spannung auf die Wandung der Glasglocke
bzw. des Isolators und die Glimmsäule. Da für die Prü-
fung die an der Wandung liegende Spannung wesentlich
ist, wird untersucht, welcher Anteil der Gesamtspannung
auf die Glimmsäule entfällt. Damit ist dann auch die
eigentliche Prüfspannung
der Wandung bekannt.
Mit der Glimmsäule
ist also eine Kapazität
in Reihe geschaltet. Mit
der entsprechenden Er-
satzschaltung gemäß
Bild 5 wird für die üb-
lichen Abmessungen der
Isolatorenhohlräume so-
wie für einige weit dar-
über hinausgehende Ab-
stände die Zünd- und
Brennspannung der
Glimmsäule in Abhängig-
keit vom Elektroden-
abstand ermittelt. Die Untersuchungen werden in ver-
dünnter Luft bei einem Druck von 4 bis 6 Torr durch-
an der auch bei den Isolatorprüfungen eingestellt
wird.
Als Entladungsraum
Bild 5. Schaltbild zur Ermittlung von
Zünd- und Brennspannung.
Hochspannungsstützers mit 275 mm l. W. und der Hohl-
raum eines Steatitrohres von 40 mm l. W. Die Elektroden-
abstände werden durch verstellbare Metallplatten im gan-
spannung anzeigt. Die Zünd-
in Abhängigkeit vom Elektrodenabstand für den Hohl-
raum von 40mm Dmr.
Bild 7 dargestellt.
Die Zünds
kenspannung in Gasen von geringem Druck, die nach dem
mit Neongas untersuchte, liegt ein starker Einfluß des
Durchmessers des Entladungsgefäßes vor, und zwar in
dem gleichen Sinne, wie es auch aus Bild 6 und 7
73 W.O. Schumann,
Gasen, $. 51. Julius Springer,
%) Wie Fußnote 5.
Elektrische
Durchbruchfeldstärke von
Berlin 1923,
25. Januar 1940
hervorgeht, d.h. bei größerem Durchmesser des Ent-
ladungsraumes ergibt sich eine niedrigere Zündspannung.
In unserem Bereich liegen die Zündspannungen niedriger,
als es sich aus dem obengenannten Gesetz berechnet.
IITITTLR
EONERENF,
Dewo | |
4
AE
SEEEEREEEE
III TI T]
0 200 100 0 800 2000 200mm,
Liektrodenabstand A
Bild 6. Zünd- und Brennspannungen in Abhängigkeit vom Klektrodenabstand
für den Hohlraum mit 40 mm Dmr.
Praktisch werden bei der Prüfung von abzuschmel-
enden Porzellanstützern mit doppeltem Boden nur Elek-
trodenabstände bis zu 500mm in Betracht kommen, da
aus fabrikatorischen Gründen lichte Durchmesser von 1 m
kaum überschritten werden und auch ein axial verlaufen-
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Bild 7. Zünd- und Brennspannungen In Abhängigkeit vom Elektroden-
abstand für den Hohlraum mit 275 mm Dmr.
0
der Draht in den Hohlraum des zu prüfenden Isolators
eingeführt wird. Von der Gesamtprüfspannung, die sich
auf die Isolatorwandung und die Glimmsäule verteilt, ent-
fällt nach diesen Untersuchungen also höchstens ein Be-
trag von 2 bis 3kV auf die Brennspannung der als Prüf-
elektrode wirksamen Glimmentladung. .Da, wie bereits
eingangs erwähnt, bei der Prüfung der Hochspannungs-
stützer im allgemeinen mit Spannungen von 50 bis 150 kV
gearbeitet wird, ist nur eine sehr geringe Berichtigung
erforderlich.
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 4
76
Prüfung von Hochspannungsstützern mittels Vakuum-
Glimmentladung
Die insbesondere für Freiluftanlagen bestimmten
Hochspannungsstützer werden vielfach mit zwei Böden
ausgeführt. Der obere ist in bekannter Weise vollkommen
geschlossen, der untere Boden enthält eine kleine Öffnung,
die erst nach dem Brande mit Glas verschmolzen wird, wo-
bei nur ein kleiner Stutzen örtlich erwärmt wird. Dabei
bleibt der große Porzellankörper selber kühl. Im Inneren
herrscht also Atmosphärendruck. Zur Prüfung der
Durchschlagfestigkeit der Wandung wird der Innenraum
bis auf einen Druck von 4 bis 5 Torr evakuiert. Dabei
können mehrere Stützer gleichzeitig geprüft werden.
Durch Messung des Vakuums wird die Prüfung über-
Bild &.
Prüfung des Kopfes eines
Hochspannungsstützers mit Va-
kuum-Glimmentladung als Elek-
trode.
Bild 9. Prüfung der Garnier-
stellen cines Hochspannungs-
stützers mit Vakuum-Glimment-
ladung als Elektrode.
wacht; die Anordnung der äußeren Elektroden erfolgt in
bekannter Weise: Um die Garnierstellen werden Metall-
bänder oder Ketten herumgelegt, und durch den Schmelz-
stutzen eine geerdete Drahtelektrode in das Innere einge-
führt. Für die Wandung ist dann die Glimmentladung prak-
tisch die „Erdelektrode“, deren Potential nach den vorher
beschriebenen Untersuchungen höchstens 2 bis 3 kV beträgt.
Eine Kontrolle über die Wirksamkeit der inneren
Glimmentladung ist jederzeit durch die Ausbildung der
starken Gleit- und Glimmentladungen längs der äußeren
Isolatorwandung möglich. Parallel geprüfte Stützer, der
eine mit Wasserfüllung und der andere mit evakuierten
Hohlraum und Glimmentladung, zeigen genau die gleich
starken elektrischen Felder und charakteristischen Gleit-
funken. Im Gegensatz dazu zeigt ein gleicher Stützer
mit Atmosphärendruck im Inneren bei gleicher Spannung
an der Außenfläche keinerlei Entladungen.
Bild 8 und 9 veranschaulichen die Prüfanord-
nung und die dabei auftretenden Gleitfunken an einem
Isolator, der zu einer zweiteiligen Stützersäule für 220 kV
gehört. In Bild 8 wird der Boden am Kopf des Isolators
mit 150kV geprüft. Der auf dem Kopf stehende und
isoliert aufgestellte Isolator ist evakuiert. Auf den Kopf
ist eine Armatur aufgesetzt und durch den Schmelz-
- m m a g a
76 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 4 25. Januar 1940
stutzen hindurch ein geerdeter Draht eingeführt. Die
starken Gleitfunken und die gleichmäßige Glimmhülle
zwischen den Schirmen bestätigen, daß die innere Glimm-
entladung als Prüfelektrode wirksam ist. Es liegt die volle
Spannung an der Wandung. Das entsprechende Bild zeigt
sich bei der Prüfung der Garnierstellen (Bild 9). Um
diese sind Ketten herumgelegt. Die von den Schirmen
gebildete Mulde ist mit Wasser gefüllt; alle Ketten sind
parallel geschaltet. Wieder treten beim Anlegen der
Spannung die starken Glimmentladungen und Gleitfunken
auf und bestätigen, daß sich die innere Vakuum-Glimm-
säule wie ein Leiter verhält.
Weitere Anwendung des Prüfverfahrens
Die Anwendung der Vakuum-Glimmentladung als
Prüfelektrode ist zunächst für keramische Hochspannungs-
stützer entwickelt worden. Ebenso können aber auch
andere, beliebig geformte Porzellankörper, bei denen der
Innenraum schwer zugänglich und Wasser als Elektrode
aus besonderen Gründen ungeeignet ist, in der gleichen
Weise geprüft werden. Weiter erscheint das Verfahren
auch bei anderen Isolierstoffen anwendbar, die nicht mit
Wasser geprüft werden können und bei denen das An-
bringen metallischer Flächen auf Schwierigkeiten stößt.
Zusammenfassung
An Hand von praktischen Untersuchungen wurde ge-
zeigt, daß die Vakuum-Glimmentladung als „Elektrode“
für Hochspannungsprüfungen gut geeignet ist. Der bei
den Prüfungen zu berücksichtigende geringe innere Span-
nungsabfall der Glimmentladung wird für einige übliche
Abmessungen angegeben.
Elektrische Temperaturregelung mit Fallbügelgeräten, die nach der Ausschlagmethode arbeiten
Bei vielen großtechnisch durchgeführten physikalischen
und chemischen Vorgängen sind nur bei genauer und betriebs-
sicherer Temperaturregelung günstigste Ergebnisse zu erhalten.
Diese Erkenntnis hat zur Entwicklung von Temperatur-Regel-
veräten geführt, an die in Hinblick auf Empfindlichkeit,
Genauigkeit, Lebensdauer sowie Betriebssicherheit die größten
Anforderungen ge-
stellt werden. Als
Fühler für neue-
re Temperaturreg-
ler kommen Wi-
derstandsthermo-
meter, Thermoelc-
mente und photo-
clektrische Zellen
in Betracht, weil
\usdehnungsther-
mometer sowie Bi-
metallstreifen nur
für einen eng be-
DK 537.7 : 621.316.74 : 621.317.7
Die beiden übereinander angeordneten Bügel d und e werden
durch die umlaufenden Kurvenscheiben g und A periodisch
zangenartig gegeneinander bewegt. Das (uecksilberschalt-
rohr a ist an einer parallelogrammartig ausgebildeten Wippe ¿
befestigt, die nur eine Berührungsplatte c besitzt, die sich stet»
parallel zu den V'orderkanten der Bügel e und f stellt. Gezeichnet
ist eine Zwischen-
stellung des Gerä-
tes bei gespreizten
Bügeln. Der Meß-
werkzeiger f befin-
det sich infolge
Überschreitung der
einzuregelnden
Temperatur unter
der Berührungs-
platte + c. Der
Druckbügel d be-
tätigt bei seiner
Aufwärtsbewegung
vrenzten Tempera- Bild 1. Prinzip des ohne Verklinkungen arbeitenden Fallbügelreglers. mit Hilfe des Meß-
turbereich anwend-
bar sind. Diese
Temperaturfühler erzeugen elektrische Spannungen oder ver-
ursachen Stromänderungen, die entweder in Kreuzspul- oder in
Drehspulgeräten zur Anzeige gebracht werden. Das hierbei zur
Verfügung stehende Drehmoment der Größenordnung 10 mg cm
ist zu gering, um irgendwelche Reglerkontakte direkt be-
triebssicher zu betätigen. Dies war der Grund für die Ent-
wicklung der Fallbügel-Regelgeräte, bei denen die Stellung
des Meßwerkzeigers dadurch mechanisch abgetastet wird, daß
ein durch ein Uhrwerk oder einen Synchronmotor mittels
Kurvenscheibe periodisch auf und ab bewegter Fallbügel den
Meßwerkzeiger je nach seiner Stellung entweder gegen eine
feste Auflage oder eine Kontaktplatte drückt. Durch die
Verwendung von Quecksilberschaltröhren an Stelle der
offenen, in Luft arbeitenden Kontakte wurde das betriebs-
sichere Arbeiten des Regelkontaktes gewährleistet. Da bei
der Regelung die Energiezufuhr bei Überschreiten der Soll-
temperatur verringert, beim Unterschreiten der Solltemperatur
erhöht werden soll, muß die Quecksilberschaltröhre in beiden
Richtungen beweglich sein. Zweckmäßig wird sie daher auf
einen Hebel gelegt, der bei Überschreiten der Solltemperatur
durch den Fallbügel und den dazwischen liegenden Meßwerk-
zeiger in die „Aus-'Stellung gebracht, verklinkt, gesperrt
oder mit Federkraft bzw. elektromagnetisch festgehalten wird;
die andere Schaltstellung wird dann durch Lösen dieser
Festhaltung erreicht. Die Verwendung mechanisch bzw.
elektromagnetisch wirksamer Verklinkungen ist wegen Ab-
nutzung und geringer Betriebssicherheit nachteilig.
Die Aufgabe, die Verklinkungen bei Aufrechterhaltung
der Regelgenauigkeit zu vermeiden, wurde durch den in
Bild 1 in Mittelstellung gezeigten Regler!), dessen Arbeitsweise
ım folgenden erläutert wird, einfach und betriebsicher gelöst.
1) DRP. 028 374.
werkzeigers f de
Berührungsplatte
c und schaltet das Quecksilberschaltrohr in die „Aus”-
Stellung um. Hierdurch wird die Energiezufuhr unter-
brochen. Nach einer von der. Wärmekapazität und der Wärme-
isolierung des Ofens abhängigen Zeit sinkt die zu regelnde
Temperatur, so daß sich der Meßwerkzeiger f wieder links von
der Platte c einstellt. Beim nächsten Fallbügelhub wird dic
Energiezufuhr durch Druck des Fallbügels auf die Platte c
wieder eingeschaltet.
Dieses Reglerprinzip läßt sich auch für die Regelung in
mehreren Schaltstufen bei Benutzung von Stern- und
Dreieckschaltung für regelbare Öfenheizungen anwenden’).
Die beschriebenen Regler haben den weiteren Vorteil, daß nur
bei einigen der notwendigen Schaltbewegungen der Meßwerk-
zeiger als kraftschlüssiges Glied wirkt. Von den beschriebenen
ohne Verklinkung arbeitenden Temperaturreglern sind bisher
mehrere tausend Stück in ständigem Betrieb und arbeiten
zufriedenstellend.
Um die zu regelnde Anlage vor Beschädigungen zu
schützen, muß der Regler mit einer Sicherheitsvorrichtung
versehen sein, die die Energiezufuhr zur geregelten Anlage
abschaltet, wenn im Meßgerät eine Störung auftritt, durch die
der Zeiger ın seine Anfangsstellung zurückgeht. Es ist also
notwendig, der Anfangsstellung des Zeigers die gleiche Wirkung
auf den Regelvorgang zuzuordnen, die beim Überschreiten der
Sollwerteinstellung durch den Meßwerkzeiger ausgelöst wird.
Die in Bild 2 in Verbindung mit einem Fallbügelregler dar-
gestellte Sicherheitseinrichtung arbeitet folgendermaßen: Durch
Druck auf den rückfedernden Knopf 1 wird die Energiezufuhr
der zu regelnden Anlage über die Strecke B’C’ des Quecksilber-
schaltrohres 2 und das Relais 10 eingeschaltet. Das Queck-
silberschaltrohr 3 befindet sich infolge der Wirkung des Druck-
2) DRP. 659 888.
R a e e a R ee
S '- (Gulli. Tin
ee ` $
BR va $
IFE is CN a
richt
25. Januar 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 4 77
bügels 4 über den Zeigerklotz 7 und die Platte 6 auf den Fall-
bügel 5 und den oberen Teil der Platte 8 in der „Aus‘'-Stellung.
Nachdem sich der Meßwerkzeiger 7 infolge Ansteigens der
Temperatur soweit aus der Anfangsstellung fortbewegt hat,
daß er nicht mehr unter der Platte 6 steht, bringen Druck- und
Bild 2. Sicherheitseinrichtung für Fallbügelregler.
Fallbügel durch Einwirken auf den unteren Teil der Platte 8
und den Zapfen 9 das Quecksilberschaltrohr 3 in die „Ein’-
Stellung und das Quecksilberschaltrohr 2 in die „Aus‘-Stellung.
Jetzt fließt ein Strom vom Punkt D der Stromquelle durch die
Strecke A’B’ des Quecksilberschaltrohres 2 und die Strecke BC
des Quecksilberschaltrohres 3 zurück zum Punkt E der Strom-
quelle. Kehrt der Meßwerkzeiger infolge von Störungen in
seine Anfangsstellung zurück, so bringen Druck- und Fall-
bügel durch Einwirken auf die Platte 6 und den Meßwerk-
zeiger 7 das Quecksilberschaltrohr 3 wieder in die „Aus’-
Stellung. Bei dieser Anordnung wird also der Sicherheits-
kontakt durch einmaliges Betätigen eines Druckschalters
so lange überbrückt, bis der Meßwerkzeiger mit zunehmender
Ofentemperatur sich weit genug vom Anfang der Skala ent-
fernt hat. Dann wird die Überbrückung jedoch selbsttätig
wieder aufgehoben. Der beschriebene Fallbügelregler wird
auch als Programmregler hergestellt.
In den Fällen, in denen die Temperatur lediglich mit einer
Toleranz von einigen Prozenten geregelt werden soll, kann die
häufige Beanspruchung der Steuerungseinrichtung für die
Energiezufuhr dadurch verringert werden, daß ein in seiner
Größe der Wärmekapazität des Ofens angepaßter, in die Ver-
bindungsleitung vom Thermoelement zum Meßwerk ange-
ordneter und bei der Eichung berücksichtigter Widerstand
während der ‚Aus‘-Stellung mit Hilfe eines durch die ge-
schlossene Kontaktstrecke im Quecksilberschaltrohr an
Spannung gelegten Relais kurzgeschlossen wird.
A. Kuntze VDE und K. Branditz.
Messung der Oberwelligkeit von Wechselspannungen
(Mittellung aus der Physikafisch-Technischen Relchsanstalt)
Von C. Moerder VDE, Berlin
Übersicht. Die Messung der Oberwelligkeit technischer
Spannungen hat in der Wechselstromtechnik im letzten Jahr-
zehnt immer steigende Bedeutung erlangt. Heute sind die
Anforderungen an die zu erzielende Meßgenauigkeit bereits
sehr groß geworden, namentlich in der MeßB- und Prüftechnik.
Der folgende Aufsatz bespricht den derzeitigen Stand, bringt
eine Zusammenstellung der heute bekannten Meßverfahren
und berichtet sodann ausführlich über Schaltung, Aufbau und
neuere Untersuchungen der in der PTR verwendeten Kurven-
formbrücke nach Linckh, so daß weiten Kreisen ein Über-
blick über das gesamte Gebiet der Oberwelligkeitsmessung
gegeben wird. Auch über das Verhalten von Gleichrichter-
meßgeräten, die gleichzeitig von Oberwellen und einer Grund-
welle durchflossen sind, werden in diesem Zusammenhange
neue Ergebnisse mitgeteilt.
A. Allgemeine Gesichtspunkte und Meßverfahren
für die Oberwelligkeitsmessung
1. Zielder Messung
Die Messung der Oberwelligkeit von Spannungen und
Strömen ist vor allem notwendig geworden durch die Ein-
führung der Gleich- und Umrichter in die Wechselstrom-
technik und den Ausbau der Fernmeldetechnik. Die tech-
nischen Spannungen sollen möglichst oberwellenfrei sein,
da von Maschinen bei der Leistungsübertragung meist nur
die Grundwelle ausnutzbar ist und die Oberwellen in Lei-
tungen, Geräten und Maschinen zusätzliche Verluste er-
zeugen, außerdem in benachbarten Fernmeldeleitungen
Störungen zur Folge haben können!). Es sind daher
wiederholt in großen, stromrichtergespeisten oder -be-
lasteten Versorgungsnetzen umfangreiche Untersuchun-
gen des Oberwellengehaltes, Fernsprechformfaktors u. dgl.
durchgeführt worden, die bereits erhebliche Anforderun-
gen an die Meßgenauigkeit stellten?). Die höchsten Ge-
1) Vgl. R. E. M. VDE 0530/X1J. 37, 5 21. RN
2) Z.B. E. Schulze, Zwölfphasen-Gleichrichter im Betrieb, ETZ 58
(1937) 8. 921 u. 979.
DK 621.317.35
nik. Elektrische Meßgeräte, wie Zähler und Wand-
ler, zeigen je nach dem Oberwellengehalt der Meß-
größe ein verschiedenes Verhalten. Zur Durchführung
ihrer einheitlichen Eichung und Prüfung mußten daher
Energiequellen mit außerordentlich gut sinusförmigen
Spannungen gefordert und untersucht werden. Der Bau
von Wechselstromgeneratoren mit fast idealer Kurven-
form der Spannung für Zählereichungen ist in Deutsch-
land bereits in hohem Maße vervollkommnet worden. In-
folge der Errichtung zahlreicher weiterer Prüfämter hatte
die Physikalisch-Technische Reichsanstalt in großem Um-
fange derartige Maschinen auf Kurvenform zu prüfen.
Tafel 1 gibt als Beispiel die Meßergebnisse an einem
1,5 kVA-Synchrongenerator mit einem Nennleistungsfak-
tor cos $ = 0,7. Diese
läßt auch die von der
è Reichsanstalt zu-
grunde gelegten Be-
lastungsfälle und zu-
gelassenen Höchst-
werte für die Kurven-
formabweichung?) er-
kennen. Letztere wur-
den mit den Hersteller-
firmen nach dem da-
maligen Stand der
Technik im Jahre 1935
vereinbart und können
heute schon teilweise
als überholt gelten.
Die Werte für die
Kurvenformabweichung der verketteten Spannung liegen
ausnahmslos unter 1 %, so daß Meßgenauigkeiten bei der
‚Prüfung bis zu 0,1% erforderlich sind.
Als Maß für die Oberwelligkeit gilt der in den
„Regeln für elektrische Maschinen“?) vom VDE definierte
H= Enge 700%
Bild 1. Definition der ‚größten Kurven-
formabweichung‘' K nach R.E.M.
VDE 0530/XII. 37 § 14.
3) R.E.M. VDE 0530/X11 37, § 14.
78 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 4
. Januar 1940
Kennwert: „Die größte Abweichung des Augenblicks-
wertes der tatsächlichen Spannungswelle vom Augen-
blickswert gleicher Phase der Grundwelle, bezogen auf
den Grundwellenscheitelwert“ (Bild 1). Wir wollen kurz
von „größter Kurvenformabweichung“ sprechen. Die
Zweckmäßigkeit dieser Definition wurde von Ham-
merer*) seinerzeit eingehend dargelegt; seine Aus-
führungen entsprechen allerdings nicht mehr ganz dem
heutigen Stand der Technik. Wir beschränken uns im
folgenden auf die Meßverfahren zur Bestimmung der
„größten Kurvenformabweichung“ nach R.E.M.?).
Tafel 1. Untersuchung der Kurvenform der Spannung
eines Synchrongenerators 1,5 kVA, cos x = 0,7 (zugehörig
zu einem Drehstromumformer 380/380 V für eine Prüf-
amtsaußenstelle)
Belastung größte Kurvenform-
abweichung der
| .
Schalte. "Leistungs: verketteten Spannung
Strome -i Jeiat fakt verei
Art eistung aktor gemessen aii
A kVA | c08p o o;
ʻO o
; |
Leerlauf : | — ME -— 0,7 | 2
dreiphasig . . . . 2,28 1,5 1,0 0,7 2
dreiphasig . . .ı 2,28 1,5 FR 0,7 0,7 | 3
einphasig®) . . a 2,28 1,5/Y3 | 10 0,6 4
einphasig®) . . . 2,28 | 1,5/V3 0,7 0,8 | 599)
e) Zwischen 2 Phasen.
$+») Für „praktisch sinusförmige Spannung‘ nach VDE 0530/X11 37
§ 14 u. 21 maximal zugelassener Wert.
2. Meßverfahren
Eine kurze Zusammenstellung der 1927 bekannten
Meßverfahren enthält die Veröffentlichung von Ham-
merer?). Davon sind lediglich diejenigen von Bedeutung
geworden, die auf der Darstellung der sogenannten „Ober-
wellenkurve“ oder „Restkurve“
beruhen, die man durch Kom-
pensierung oder Unterdrückung
der Grundwelle (1. Harmoni-
schen) erhält. Die Einschaltung
eines einfachen Sperrkreises für
die Grundwelle vor das Meß-
gerät, das eigentlich nächst-
liegende Verfahren bei Ober-
welligkeitsmessungen an Span-
nungen, bringt Hammerer noch
nicht. Diese Schaltung scheitert
an dem zu großen Grundwellen-
rest,” wie später z. B. von
Poleck?) nachgewiesen
wurde. Ebenfalls nicht mehr
anwendbar wegen der gestei-
gerten Genauigkeitsforderungen
ist das DBoucherotsche Ver-
fahren, da es einen Hilfsgene-
rator mit idealer Sinuskurve
zum Gegenschalten gegen die zu
messende Spannung praktisch nicht gibt. Dagegen ist trotz
nachgenannter Nachteile die Brücke nach Belfils®)
bereits brauchbar, die eine vollkommene Beseitigung der
Grundwelle ermöglicht. Ihre Schaltung ist in Bild 2 dar-
gestellt; sie hat die gleiche Wirkungsweise wie die
später ausführlich beschriebene Kurvenformbrücke nach
Linckh?’). Beide müssen bei Frequenzschwankungen
auf Minimumanzeige des Brückeninstruments nach-
gestimmt werden, da sonst erhebliche Grundwellenreste
im Nullzweig verbleiben. Infolge der Verwendung von
Reihenresonanzkreisen hat die Brücke von Belfils den
Nachteil, daß relativ kleine ohmsche Brückenwiderstände
uf
Brücke nach Belfils
Bild 2.
mitfReihenresonanzkreisen zur
Bestimmung der Oberwelligkeit
von Spannungen.
(Eingeschriebene Zahlenwerte
für Abstimmung auf 50 Hz.)
1) O. Hammerer. ETZ 43 (1927) S. 1321 u. 49 (1923) S. 501.
5) Poleck, VDE Fachber. 10 (1933J 8. 95.
6) Belfils, Rev. gen Electr. 17 (1925) S. 45; VDE-Fachber. 6 (1034)
S. 102.
‘) H.E.Lincekh, Phys. Z. 38 (1937) S. 105. -—- ETZ 58 (1937) S. 381.
verwendet werden müssen, damit bereits die niederen
Harmonischen im Nullzweig genügend zur Geltung
kommen. Angenommen, die Brücke sei für eine Grund-
welle von 50 Hz abgestimmt, so soll mindestens schon
die 8. Harmonische praktisch voll im Nullzweig auftreten.
Die Widerstandszunahme der die Drossel L enthaltenden
Brückenzweige beträgt für 150 Hz bei L=1H (viel größer
kann L aus praktischen Gründen kaum gemacht werden)
etwa 900 Q. Läßt man für die 3. Harmonische 2% (für
‚Scheitelwert-
messung (ve)
2
7
Oszilogroph
o Q . (20008)
Wechselsponnung
;
AN,
R, f,, Ra...ı ohmsche Widerstände
L Luftdrosse!
C Kondensator
Bild 3. Schaltung der Kurvenformbrücke nach Linckh mit Parallelresonanz-
kreis.
Bei Abstimmung auf 50 Hz: Lı1H, C= 10pF, r, = 309,
R, = 2000 2, R, = 20000, R, = 3000 Q.
die 2. Harmonische etwa 4%) Amplitudenfehler und
ferner einen (sehr großen!) Winkelfehler von 12° (bzw.
24°) für die 3. (bzw. 2.) Harmonische zu, so ist der
ohmsche Widerstand der anderen Brückenzweige auf
etwa 100 begrenzt, bei halbem Winkelfehler etwa auf
die Hälfte (aus dem Vektordiagramm für die Brücke be-
stimmt). Das bedingt jedoch einen hohen Verbrauch der
Brücke, der bei kleineren Maschinen Rückwirkungen auf
die Form der Spannungskurve zur Folge hat. Ein erheb-
licher Vorwiderstand oder ein ohmscher Spannungsteiler
vor der Brücke zur Herabsetzung des Verbrauches ist
unzulässig, da die Restkurve die Harmonischen auch
dann nicht im richtigen Verhältnis enthält. Auch dies
werde an einem Zahlenbeispiel erläutert: Zugrunde ge-
legt seien die in Bild 2 angegebenen Widerstände; der
Verbrauch soll bei 220 V und 50 Hz auf 50 W begrenzt
werden, was einen Vorwiderstand von etwa 10000 vor
der Belfilsschen Brücke bedingt. Durch ein Vektor-
diagramm läßt sich nachweisen, daß dann infolge des
Vorwiderstandes von der 3. Harmonischen etwa nur !,
von der 5. Harmonischen etwa 3/5, von der 7. Harmo-
nischen etwa % und von den höheren Harmonischen
größere Anteile der Gesamtspannung auf die Brücke
selbst entfallen. Entsprechend verschiedene Beträge der
genannten Harmonischen erscheinen dann auch im Null-
zweig, also in der Restkurve. Amplitudenfehler von dieser
Größe sind aber völlig unzulässig. Eine Herabsetzung der
Brückenspannung (auch bei der Brücke nach Linckh, s.
weiter unten) ist nur mittels guter Wandler möglich, die
die Kurvenform nicht umbilden.
Den genannten Nachteil zu großen Verbrauchs bei
der Brücke von Belfils vermeidet die in der PTR von
Linckh’) entwickelte Kurvenformbrücke durch einen
Parallelresonanzkreis (Bild 3). Eine Herabsetzung der
Spannung zwecks Senkung des Verbrauchs ist also im
allgemeinen nicht mehr notwendig. Diese Brücke ge-
stattet, mit Amplitudenfehlern der 3. Harmonischen von
0,65 % und einem Winkelfehler dieser Oberwelle von nur
“oe
a
ni,
— m o o p
25. Januar 1940
Elektrotechnische Zeitschriit 61. Jahrg. Heit 4 79
30 Oberwelligkeiten bis auf etwa +0,1 % Kurvenform-
abweichung nach R.E.M. zu messen (angelegte Spannung
>60V vorausgesetzt). Die Fehler der höheren Har-
monischen sind geringer. Diese Brücke ermöglicht der-
zeitig die genauesten Messungen; sie wird daher im
zweiten Hauptabschnitt dieser Abhandlung ausführlich
behandelt.
Eine weitere sehr gute Meßvorrichtung gibt Poleck®)
an, der die Restspannungskurve (dgl. die Reststromkurve)
darstellt mittels einer Doppelbandsperre bei kleinem Ver-
brauch (Grundwellenbürde 7000 Q, Oberwellenbürde 450 Q)
und ohne die Notwendigkeit des Nachstimmens bei Fre-
quenzschwankungen. Die Anordnung ist mit noch merk-
lichen Winkelfehlern (10° für die 3. Harmonische, 3,5 °
für die 5. Harmonische) behaftet, so daß sie für die
Messung der „maximalen Kurvenformabweichung“ nach
VDE nicht voll verwendungsfähig ist. Wohl aber gibt sie
ausgezeichnete Ergebnisse bei der Messung des Effektiv-
wertes der Restkurve, also des Klirrfaktors, wo es auf
Winkelfehler nicht ankommt. Besondere Umschaltungen
ermöglichen ferner eine Bestimmung der einzelnen Ober-
wellen. Hierbei ist wieder eine Feinregelung auf Reso-
nanz bei Frequenzschwankungen notwendig.
B. Beschreibung der Kurvenformbrücke mit
Parallelresonanzkreis nach Linckh
1. Wirkungsweise
Die Kompensierung der Grundwelle der zu unter-
suchenden Spannung geschieht bei der Kurvenformbrücke
nach Linckh (Bild 3) durch Brückenabgleich für die
Grundwelle. Die Restspannungskurve kann dann in ver-
kleinertem Maßstabe am Nullzweig abgegriffen werden.
Der Abgleich auf die Grundwelle erfolgt für die Brücke
nach Linckh gemäß der Formel
L
Cr,
durch abwechselndes Verändern der regelbaren Induk-
tivität L und eines der Widerstände R,, R, R, (Bezeich-
nungen nach Bild 3). L/Cr, ist der Widerstand des ab-
gestimmten Parallelresonanzkreises in Zweig 1, wenn die
Induktivität L den ohmschen Widerstand r, aufweist und
C verlustfrei?) angenommen wird. Die am Nullzweig
verbleibende Rest- oder Oberwellenspannung bewirkt,
daß das Brückeninstrument (Widerstand R) nicht auf
Null, sondern nur auf ein Minimum abgeglichen werden
kann. Für die Oberwellen faßt man am übersicht-
lichsten die Brücke als Spannungsteiler auf, der
bei Vernachlässigung des Widerstandes der sehr großen
Kapazität C das Untersetzungsverhältnis hat:
:R, = Ri: R, (1)
Oberwellenspannung am Nullzweig 1
" Fe Fe (2)
Der größte Augenblickswert umay dieser untersetzten.
Oberwellenspannung wird mittels eines Scheitelwert-
messers gemessen, was genauer ist als die oszillogra-
Phische Auswertung®). Die gesuchte maximale Kurven-
formabweichung der an die Klemmen gelegten Spannungs-
kurve von der Sinusform ist dann:
RR, (a
> Umax
— -100 °% 3)
U v2 (
Unter U ist hierin nach der Definition der R.E.M. der
Effektivwert der Grundwelle zu verstehen. Praktisch ge-
85) Bei Papierkondensatoren muß deren Verlustwiderstand R, als
Parallelwiderstand zu L/Cr, in Gleichung (1) berücksichtigt werden. Gemessen
fùr C = 10 uF (50 Hz) wurde z. B. R, = 30000 2. Papierkondensatoren sind
nit Vorsicht zu verwenden, da bei einem besonders verlustbehafteten Konden-
sator (C = 10,9 uF, tg ò = 0,014) Verzerrungen der Grundwelle und Fäl-
sehungen der Oberwelligkeitsmessung beobachtet wurden.
°) S. Linckh, a. a. ©. 8. 105.
nügt es jedoch, den Effektivwert der Gesamtwelle einzu-
setzen, der leicht mit einem Spannungsmesser zu be-
stimmen ist, während der Effektivwert der Grundwelle
nicht ohne weiteres gemessen werden könnte. Der dadurch
begangene Fehler ist gering.
2. Aufbau der Kurvenformbrücke
Die praktische Ausführung der Brücke zeigt
Bild 4. Das Gehäuse enthält die Luftdrosselspule L (be-
wegliche Teilspule am Deckel befindlich), den Konden-
=
>»
ve
r N A`
Generutorsag
Aus * Em
Oberwellen-
Meßbrücke Nr1
Bild 4. Ausführung der Kurvenformbrücke nach Linckh.,
sator C und die Widerstände R, und R,. Am Deckel be-
findet sich weiter ein Strommesser für den Strom der
Drossel, der Nullspannungsmesser mit umsteckbaren Vor-
widerständen, der veränderliche Widerstand R,, Siche-
rungen (links) und ein Umschalter (rechts). Die Wider-
stände R, und R, sind abweichend von früheren Brücken-
ausführungen nicht mehr veränderlich. Hingegen ist R,
002 Megohm
Th Thyratron
4’ Potentio-
meter
Bild 5. Sehal-
tungdes Scheitel-
wert.messers mit
Anzeigeverstär-
ker zur Kurven-
formbrücke
Bild 3.
als Regelwiderstand ausgeführt. Dies hat folgenden
Grund: Da R, wohl am Brückenabgleich für die Grund-
welle [Gl. (1)], nicht aber an der Spannungsteilung der
Oberwellenspannung [Gl]. (2)] beteiligt ist, konnte hier-
durch der früher für jede Widerstandseinstellung neu zu
berechnende Brückenfaktor f für alle Messungen konstant
gemacht werden, was eine wesentliche Vereinfachung bei
der Handhabung der Brücke bedeutet.
Die Einschaltung eines Verstärkers vor das An-
zeigeinstrument in den Nullzweig der Brücke ist u. U. vor-
teilhaft, kann aber, namentlich bei einem Vibrationsgal-
vanometer als Nullinstrument (s. Abschn. 5) in den meisten
Fällen entbehrt werden. Der Verstärkereinbau ist ohne
80
großen Mehraufwand möglich, da sich der Verstärker ge-
mäß Bild 5 mit dem von Linckh angegebenen Scheitelwert-
messer?) vereinigen läßt. Neu hinzu kommen nur eine
Verstärkerröhre (geeignet: RE 134 oder L 413; U, = 200 V;
U ,„=-—-10V) und ein Übertrager zum Fernhalten des
Ruhestromes. Die Vergleichsoszilloegramme Bild 6a
(ohne Verstärker) und 6b (mit einem solchen) zeigen,
daß merkliche Verzerrungen oder Phasenverschiebungen
der Oberwellenspannung hinter dem Verstärker nicht auf-
treten, die den Abgleich auf Ausschlagminimum des
Brückeninstrumentes beeinflussen könnten. Die Scheitel-
wertmessung selbst erfolgt vor dem Verstärker, ist also
unabhängig von diesem. Der Verstärker bringt folgende
Vorteile: Erhöhung der Anzeigeempfindlichkeit (etwa
dreifache Verstärkung), die namentlich bei kleineren
Spannungen als 110 V erwünscht ist, und die Möglichkeit
7 N Spannung
ae ea
SOA
u Restspannung ~.
830 V, Strom / = 2,28 A, Restspannung “max = 0,95 V,
Spannung U —
Brückenfaktor f = 2,735 [s. Gleichung (3)]
Bild 6. Restspannung (Oberwellenspannung), Strom und Spannung eines
Synchrongenerators 1,5 kVA, cosg = 0,7. a Restspannung unverstärkt,
b Restspannung verstärkt (Schaltung nach Bild 5).
einer weiteren Senkung des Brückenverbrauchs durch Ver-
größerung der Brückenwiderstände, da für die Messung
der maximalen Abweichung ein Leistung verbrauchendes
Gerät im Nullzweig nicht mehr nötig ist.
3. Nullgerät der Brücke Untersuchung
derGrundwellenanzeigeeinesGleichrich-
terinstrumentes bei überlagerten Ober-
wellen .
Das wegen seines geringen Verbrauches als Brücken-
instrument im allgemeinen vorgesehene Gleichrichtermeß-
gerät läßt meist das Verschwinden der Grundwelle in der
Restkurve genügend erkennen, d.h. ein Ausschlagminimum
ist deutlich einstellbar. Bei manchen Messungen zeigte
sich jedoch, daß beim Auftreten einer Grundwelle, also bei
Brückenverstimmung, der von den Oberwellen verbleibende
Restausschlag des Gleichrichterinstrumentes fast nicht
anstieg, so daß nur ein sehr ungenauer Abgleich auf das
Ausschlagminimum möglich war. Im folgenden wird be-
wiesen, daß diese Erscheinung mit der Form der Ober-
wellenkurve zusammenhängt, und daß die Grundwellen-
empfindlichkeit!0) eines Gleichrichterinstruments mit zu-
nehmender Steilheit der Nulldurchgänge der überlagerten
Oberwellenspannung stark absinkt. Im Extremfalle bei
senkrechten Nulldurchgängen der Oberwellenkurve wird
die EINOWellenemptindliehkeit Null.
10) Unter „Grundwellenempfindlichkeit‘‘ — dieses Wort wird im
folgenden der Kürze halber eingeführt — ist hierbei die „Ausschlagzunahme
des Gleichrichterinstruments im Verhältnis zum Mittelwert der zugefügten
Grundwelle‘ zu verstehen.
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 4
25. Januar 1940
Zum Beweis werde angenommen, daß durch ein Ein-
weggleichrichter-Drehspulinstrument (beim Zweiweggerät
verdoppelt sich lediglich der Ausschlag) eine aus Grund-
welle und n-ter Harmonischer bestehende Kurve
U=A,sinwt+g)+ Ansinnwt
gemessen werden soll. In Bild 7 sind eine 3. Harmonische,
die Grundwelle und punktiert die Summenkurve ein-
A
X a AT Ñ d f
>
7 2 3 ¢ 5 6
Berechnung der Mehranzeige eines Gleichrichterinstrumentes, wenn
zu einer 3. Harmonischen eine Grundwelle hinzutritt.
Bild 7.
gezeichnet. Zur Feststellung der Anzeige eines Gleich-
richterinstrumentes ist der Mittelwert der über der Null-
linie liegenden Flächen unter der Spannungskurve zu be-
trachten: O hne Grundwelle würde das Gleichrichter-
instrument in einer Grundwellenperiode die Halbwellen
1, 3 und 5 der ausgezogenen Oberwellenkurve anzeigen,
mit Grundwelle die entsprechenden Halbwellen der
punktierten Kurve. Der Flächeninhalt der letzteren
berechnet sich schrittweise aus den ausgezogenen
Kurven wie folgt: Zunahme der Anzeige in Halb-
welle 1 (HW 1) um die senkrecht schraffierte Fläche, wie
leicht erkenntlich; Abnahme der Anzeige in HW5 um
die Fläche dcc’d’d (waagerecht schraffiert), da ja nega-
tive Werte vom Gleichrichterinstrument nicht negativ
angezeigt werden. Für kleine Grundwellenamplituden ist
das Dreieck abe (bzw. a’b’c’) ungefähr gleich Dreieck cde
(bzw. c’d’e'). Da ferner Fläche b, bi di dı b; gleich Fläche
bb’d’db ist, so bleiben also in HW 1 und HW 5 zusammen
die schwarz gezeichneten Dreiecke bed und b’c’d’ zu-
gunsten einer Mehranzeige des Gleichrichterinstruments
übrig. Ähnlich läßt sich beweisen, daß in HW3 mit
Grundwelle eine Mehranzeige entsprechend dem schwar-
zen Dreieck ikl erfolgt. In HW 2 und 6 kommen ebenfalls
entsprechende Flächen F hinzu, so daß bei jedem Null-
durchgang ein die Grundwelle anzeigendes Dreieck hinzu-
tritt. Die mittlere Ausschlagvergrößerung des Gleich-
richterinstrumentes entspricht der Summe dieser Flächen
F' je Grundwellenperiode. Angenähert ist
h?
F = 2 tg ex , (4)
da es sich um kleine Grundwellenamplituden handelt;
hierbei ist h der jeweilige Augenblickswert der Grund-
welle beim Nulldurchgang der Oberwelle:
h Asinot-+g) (5)
bei o t = [0,1,2,3 ... (2 n — 1)] - h .
tga ist die Steilheit des Nulldurchganges der Ober-
wellenkurve. Die Anzeige des Gleichrichterinstrumentes
ist proportional 2 F, also umgekehrt proportional zu tg «,
was auch für alle anderen Phasenlagen der Grundwelle
erhalten bleibt. Das Meßgerät zeigt also das Auftreten
einer Grundwelle um so schlechter an, je steiler und
seltener die Nulldurchgänge der Oberwellenkurve sind.
Besonders war dies zu beobachten bei der Messung an
Phasenspannungen von Drehstromgeneratoren, die eine
große 3. Harmonische enthalten. Bei tg«— x wird die
er 1 ei a nn nn
g SOA y n ta ` PAET
m -e Á ë m
—
25. Januar 1940
Grundwelle überhaupt nicht mehr angezeigt. Bild 8 stellt
diesen Extremfall mit rechteckiger Oberwellenkurve dar.
Es ist leicht ersichtlich, daß die durch die Grundwelle hin-
zukommenden Flächen (schraffiert) in den ersten HW sich
in den späteren HW voll wieder abziehen, solange die
Amplitude der Grundwelle nicht diejenige der Rechteck-
Bild 8. Versagen eines Gleichrichterinstrumentes als Grundwellenanzeiger
bei rechteckiger Oberwellenkurve.
kurve überschreitet. Auch bei komplizierteren Oberwellen-
kurven wurde die große Unempfindlichkeit des Gleich-
richterinstrumentes für den Abgleich der Brücke bei
großen Werten von tga beobachtet.
4. Zahlenbeispiele für die Oberwellen-
anzeige
Folgende Beispiele, in denen zur Vereinfachung die
numerische Zeit = wt eingeführt wurde (da im Er-
gebnis die Frequenz wieder herausfällt), zeigen die Ver-
hältnisse bei einem Gleichrichter- (Mittelwert-)Instrument
und zum Vergleich auch bei einem dynamometrischen In-
strument mit Effektivwertanzeige:
a) Bei einer Restspannung von u=4sindr; tgu
= 12ergibt sich beim Auftreten einer Grundwelle u = sin r
nach Formel (4) und (5)
ne
(2v3) 4 1
2 12 8
je Grundwellenperiode. Hieraus der Mittelwert
1 1 1 . : i
meg“ De 0,02; (Einweggerät) und
m” = 2m — 0,04; (Zweiweggerät).
Bei obigen Größen in Volt zeigt ein Zweiweggleichrichter-
gerät (Meßbereich 6 V = 30 Skt.) die Grundwelle von 1 V
nur durch Ausschlagvergrößerung von 14,1 auf etwa
14,3 Skt. an.
f) Bei einer Restspannung mit gleichem Effektivwert,
aber 2,4mal steilerem Nulldurchgang:
u = 3,47 sin 3t +2sin9r;
tga = 10,4 + 18 = 28,4
ergibt die gleiche Grundwelle u = sin t nur einen 2,4mal
kleineren Mittelwert m — 0,008 und einen Mehrausschlag
des Gleichrichtermeßgerätes von nur etwa 0,08 Skt.
y) Dasselbe Ergebnis zeigte sich bei einer Restspan-
nung uv=10sin3r. Auch hier sinkt die Empfindlichkeit
2 Grundwellenanzeige auf den 2!sfachen Teil gegen-
uber «.
Ein den Effektivwert V42 + 42 anzeigendes In-
strument, dessen größerer Eigenverbrauch nur bei An-
wendung des Verstärkers ohne Rückwirkung auf die
Empfindlichkeit bzw. den Brückenverbrauch bliebe, würde
bei gleichem Meßbereich (6V = 30 Skt.) einen etwas
größeren Mehrausschlag aufweisen, wie ja schon Linckh
in Abb. 3, S. 109 der genannten Veröffentlichung angibt.
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 4
81
Die Ausschlagänderung ist aber vor allem nicht mehr
von der Steilheit der Nulldurchgänge der Oberwellen-
kurve abhängig.
Im letztgenannten Beispiel ergibt sich für jeweils die
gleiche Grundwelle u = sin t unter a) ein Mehrausschlag
von
DEREN 5
(VE +4 — 4)- — = 0,42 Skt.
(gegen 0,2 Skt. beim Gleichrichterinstrument),
unter f) derselbe Mehrausschlag von
(\/1? + 3,472 + 23 — 3,472 + 22) > — 0,42 Skt.
(gegen 0,08 Skt. beim Gleichrichterinstrument)
und unter y), wo der Effektivwert der Oberwellen höher
ist, ein Mehrausschlag von nur
Bee 5
(Vi + 102 - 10) —
v2
= 0,2 Skt.
(gegen 0,08 Skt. beim Gleichrichterinstrument).
Durch die überlagerten Oberwellen wird also die
Empfindlichkeit für eine Grundwelle bei beiden Instru-
mentenarten sehr herabgesetzt. Die Grundwelle allein
würde 3,5 Skt. Ausschlag hervorrufen.
5 Vibrationsgalvanometer als Brücken-
instrument
Um diesen Nachteil zu vermeiden und stets die gleiche
Abgleichempfindlichkeit unabhängig von der jeweiligen
Oberwelligkeit an der Brücke zu erhalten, ist ein Brücken-
instrument erwünscht, das wohl auf die Grundwelle, nicht
aber auf die Oberwellen anspricht. Ein solches Meßgerät
ist auch in der anwendbaren Empfindlichkeit nicht durch
einen Restausschlag begrenzt und geht beim Brücken-
abgleich völlig auf Null zurück. Als geeignet erwies sich
das tragbare Vibrationsgalvanometer der in der Reichs-
anstalt von R u m p entwickelten Bauart mit permanentem
Abstimmungsmagneten und mit einer Empfindlichkeit von
etwa 5.10 A/Skt. bei rd. 0,30m Abstand, R; =50Q,
L; = 1/20 H. Die relativ geringe, erforderliche Empfind-
lichkeit macht bei Anwendung einer guten Abschirmung
(Nickel-Eisenpanzer) das Vibrationsgalvanometer auch
für betriebliche Verhältnisse geeignet; seine Induktivität
wurde dadurch unschädlich gemacht, daß es parallel zu
einem Abzweig von nur 5Q eines ohmschen Widerstan-
des R von 2000Q in den Nullzweig der Brücke gelegt
wurde. Es ergibt sich dann weder ein zusätzlicher Winkel-
fehler noch ein Phasengang in der Brücke, und der
Brückenfaktor bleibt konstant. Auch daß das Vibrations-
galvanometer durch die Nadelbewegung eine Gegenspan-
nung von 50 Hz erzeugt, was wie eine Verkleinerung seiner
Induktivität und eine . Vergrößerung seines ohmschen
Widerstandes auf etwa 1000 für die Grundwelle wirkt,
ist selbst bei größeren Änderungsbeträgen belanglos, da
das Meßgerät für die Grundwelle ja im Nullzweig der
Brücke liegt. Durch die Anwendung des Vibrationsgal-
vanometers ist der Brückenabgleich gegenüber dem bei
einem dGleichrichterinstrument erreichbaren verbessert.
Die beschriebene Brückenanordnung gestattet nunmehr,
bei jeder Form der Oberwellenkurve die Kurvenform-
abweichung einer Spannungskurve auf +0,1% genau zu
messen (angelegte Spannung 5 60V vorausgesetzt).
Durch Anwendung eines empfindlicheren Vibrationsgal-
vanometers läßt sich die Abgleichempfindlichkeit noch
steigern bzw. der Brückenverbrauch senken, wenn dies
notwendig erscheint.
Zusammenfassung
Der erste Abschnitt brachte als Zahlenbeispiel die in
der Physikalisch-Technischen Reichsanstalt nach der De-
finition des VDE gemessenen Kurvenformabweichungen
der verketteten Spannung eines für Zählereichungen be-
-an a e e a
— ng
82
stimmten Synchrongenerators, welche durchweg unter 1 %
lagen. Hieraus ging hervor, daß Meßgenauigkeiten von
etwa 0,1% für die Oberwelligkeitsmessung erforder-
lich sind.
Anschließend wurde eine allgemeine Übersicht über
die bekannten Meßverfahren für die Bestimmung der
Oberwelligkeit (Kurvenformabweichung von der reinen
Sinusform) gebracht.
nung zu kompensieren oder zu sperren, so daß die nur die
Oberwellen enthaltende Restkurve der Messung zugäng-
lich wird. Vor- und Nachteile von vier Verfahren werden
besprochen.
Die weiteren Abschnitte brachten eingehende Einzel-
heiten über die Oberwelligkeitsmessung mittels der
Kurvenformbrücke nach Linckh, die bei ruhiger Frequenz
die kleinsten Amplituden- und vor allem Winkelfehler er-
gibt. Schaltung, Aufbau in der neueren etwas vereinfach-
ten Form, Anzeigeverstärkung, Verbrauch und besonders
Elektrotechnische Zeitschriit 61. Jahrg. Heit 4
Die brauchbaren Verfahren be-
ruhen darauf, die Grundwelle der zu untersuchenden Span-
25. Januar 1940
ausführlich die Frage des Nullinstruments wurden be-
handelt. Die rechnerisch und experimentell durchgeführte
Untersuchung über das Verhalten von Instrumenten der
Gleichrichterbauart als Nullgerät führte zu folgendem,
allgemein in der Meßtechnik zu beachtenden Ergebnis:
Ein gleichzeitig von Oberwellen durchflossenes Gleich-
richtermeßgerät zeigt eine Grundwelle um so schlechter an,
je steiler die Nulldurchgänge der Oberwellenkurve sind.
Bei senkrechtem Nulldurchgang der letzteren erfolgt eine
Grundwellenanzeige überhaupt nicht mehr. Diese Eigen-
schaft haben Effektivwertinstrumente nicht; sie sind für
die Grundwelle bei Oberwellenüberlagerung ebenfalls ver-
hältnismäßig unempfindlich. Durch Zahlenbeispiele werden
diese Zusammenhänge weiter verdeutlicht. Sodann wurde
gezeigt, daß ein Vibrationsgalvanometer, das unabhängig
von den Oberwellen die Grundwelle stets gleich gut an-
zeigt, mit Vorteil als Nullinstrument der Kurvenform-
brücke verwendet werden kann. Eine für betriebliche Ver-
hältnisse geeignete Ausführung wurde angegeben.
Vorschriften für umhüllte Leitungen
VDE-Ausschuß für Drähte und Kabel
VDE 0252
Entwurf
Einspruchsfrist: 10. Februar 1940
Anwendung des noch nicht endgültigen Entwurfs auf eigene Gefahr
Inhaltsübersicht
I. Allgemeines B. Wetterfeste Leitungen
$ 1. Geltungsbeginn $ 5. Rote wetterfeste
$ 2. Geltungsbereich. Ver- Leitungen
wendung der Leitungen. $ 6. Schwarze wetterfeste
Leitungen
7. Prüfung der wetterfesten
Leitungen
C. Nulleiter-Leitungen
§ 8. Nulleiter-Leitungen
(nicht zur Verlegung im
IH. Bau und Prüfung der
Leitungen
A. Leiter und Umhüllung
§ 3. Beschaffenheit der Leiter Erdboden)
$ 4. Zweck und Beschaffen- $ 9. Nulleiter-Leitungen für
heit der Umhüllung Erdverlegung
-.
I. Allgemeines
$ 1
Geltungsbeginn
a) Diese Vorschriften treten am . in Kraft!)
§ 2
Geltungsbereich. Verwendung der Leitungen
a) Diese Vorschriften gelten für wetterfeste Leitungen und
Nulleiter-Leitungen.
b) Wetterfeste Leitungen dienen zur Verwendung für Frei-
leitungen oder für Installationen im Freien in Fernmelde- und
Starkstromanlagen.
c) Nulleiter-Leitungen dienen einerseits als Nulleiter für
oberirdische Verlegung (z. B. in Rohr) und andererseits als Null-
leiter zur Verlegung im Erdboden sowie in solchen Fällen, in
denen ein besonderer Schutz gegen chemische Einwirkungen
erforderlich ist.
1) Genehmigt durch........
DK 621.315.3 (083.133)
II. Bau und Prüfung der Leitungen
A. Leiter und Umhüllung
$ 3
Beschaffenheit der Leiter
a) Baustoff
Leitungen müssen
und Aufbau der Leiter von wetterfesten
bei Verwendung für Freileitungen in Fernmeldeanlagen
DIN VDE 8300 „Drähte für Fernmelde-Freileitungen“,
bei Verwendung für Freileitungen in Starkstromanlagen
DIN VDE 8201 „Starkstrom-Freileitungen, Drähte und
Seile‘,
bei Verwendung für sonstige Installationen den Vor-
schriften für NGAW-Leitungen (siche $ 6 von VDE
0250/1934 „Vorschriften für isolierte Leitungen in Stark-
stromanlagen‘‘)
entsprechen.
b) Für die Beschaffenheit der Kupferleiter für Nulleiter-
Leitungen gilt VDE 0201 „Vorschriften für Kupfer für Elektro-
technik‘.
Für die Beschaffenheit der Aluminiumleiter für Nulleiter-
Leitungen gilt VDE 0202 „Vorschriften für Aluminium für
Elektrotechnik‘. Die Zugfestigkeit des Aluminiums der fertigen
Leitung muß 13 bis 17 kg/mm? betragen. Die Durchmesser der
einzelnen Drähte des Aluminiumileiters dürfen nicht kleiner als
1,35 mm sein.
c) Kupferleiter für umhüllte Leitungen brauchen nicht
verzinnt zu Sein.
$ 4
Zweck und Beschaffenheit der Umhüllung
a) In Fernmeldeanlagen dient die Umhüllung der Leitungen
einerseits als Korrosionsschutz des Leiters und andererseits als
Isolierung für Spannungen bis 100 V.
b) Bei Starkstromfreileitungen und Leitungen im Freien
dient die Umhüllung nur als Korrosionsschutz des Leiters.
c) Die Umhüllung der wetterfesten Leitungen (siehe $ 5
und 6) muß gut am Leiter haften; beim Einziehen der Nulleiter-
Leitungen NLC und NLA (siehe $ 8) in Rohr darf sich die Um-
hüllung nicht zurückstreifen. b
d) Die Umhüllung muß vollkommen durchtränkt sein.
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In
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25. Januar 1940
B. Wetterleste Leitungen
$5
Rote wetterfeste Leitungen
a) Bezeichnung:
PLWC rot (mit Kupferleiter),
PLW B rot (mit Bronzeleiter),
PLWA rot (mit Aluminiumleiter).
b) Der Leiter ist mit roter wetterfester Masse überzogen,
mit zwei Lagen getränkten Papiers, mit einer Lage Baumwolle
oder dgl. besponnen und nochmals mit roter wetterfester Masse
getränkt. Hierüber befindet sich eine Beflechtung aus Baum-
wolle oder dgl., die in roter wetterfester Masse getränkt ist.
c) Rote wetterfeste Massen sind solche Massen, die
trocknende Öle und Metalloxyde enthalten.
$ 6
Schwarze wetterfeste Leitungen
a) Bezeichnung:
PLWC schwarz (mit Kupferleiter),
PLW B schwarz (mit Bronzeleiter),
PLWA schwarz (mit Aluminiumleiter).
b) Der Leiter ist mit schwarzer wetterfester Masse über-
zogen, mit zwei Lagen getränkten Papiers, mit einer Lage
Baumwolle oder dgl. besponnen und nochmals mit schwarzer
wetterfester Masse getränkt. Hierüber befindet sich eine Be-
flechtung aus Baumwolle oder dgl., die in schwarzer wetterfester
Masse getränkt ist.
c) Schwarze wetterfeste Massen bestehen aus bituminösen
Stoffen.
8 7
Prüfung der wetterfesten Leitungen
a) Prüfung der Wasseraufnahme
Zwei Probestücke von je l m Länge werden um einen Dorn
vom lÖ-fachen Leitungsdurchmesser wendelförmig gewickelt
und die Enden (Schnittflächen) mit Paraffin abgedichtet. Nach
24-stündigem Liegen der Probestücke in Wasser von nicht mehr
als 25° darf die Gewichtszunahme nicht mehr als 0,6 g/dm?
Leitungsoberfläche betragen. Vor dem Wägen wird das an der
Oberfläche der Leitung anhaftende Wasser durch Filterpapier
entfernt.
b) Wärmeprüfung
l. Schmelzprüfung
Zwei Probestücke von je mindestens 30 cm Länge werden
an beiden Enden auf je öcm Länge von der Umhüllung befreit
und auf der ganzen Länge mit weißem, satiniertem Sulfitpapier
mit Überlappung umwickelt. Die so vorbereiteten Prüfstücke
werden in waagerechter Lage 2h lang im Wärmeschrank auf-
gehängt, und zwar rote Leitungen bei 35°, schwarze Leitungen
bei 50°. Nach dem Herausnehmen aus dem Wärmeschrank und
emer Abkühlungsdauer von 3h darf das Papier nicht an der
Imprägnierung festkleben und die Imprägnierung nicht in das
Papier eingedrungen sein.
2. Abtropfprüfung
Zwei Probestücke von mindestens 30 cm Länge werden je
zu einem Ring vom 10-fachen Leitungsdurchmesser gebogen,
mit nach oben stehenden Enden auf eine Glasstange gehängt
und im Wärmeschrank 24 h lang auf 80° erwärmt. Hierbei darf
a nicht abtropfen oder Masseanhäufungen oder Blasen
ilden,
c) Wickelprüfung
l. Prüfung bei 20° (Raumtemperatur)
Zwei Probestücke werden um einen Dorn vom 5-fachen
Durchmesser der zu prüfenden Leitung in 4 Windungen ge-
wickelt. Dabei darf die imprägnierte Beflechtung nicht brechen.
2. Prüfung bei — 10°
‚Zwei Probestücke werden in 4 Windungen um einen Dorn
gewickelt und 2 h lang im Kälteschrank bei — 10° gelagert. Bei
!terquerschnitten bis 16 mm? einschließlich ist ein Wickeldorn
vom 5-fachen Leitungsdurchmesser, bei Leiterquerschnitten
über 16 mm? ein solcher vom 8-fachen Leitungsdurchmesser zu
wählen. Nach Wiedererwärmung auf Raumtemperatur während
3h werden die Prüfstücke gerade gerichtet, wobei die Imprä-
nerung nicht abblättern oder Risse erhalten darf.
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 4 83
d) Elektrische Prüfung
Zwei Probestücke der zu prüfenden Leitung von je 5 m
Länge werden über einen Dorn vom etwa 50-fachen Leitungs-
durchmesser zu Ringen gebogen und in ein Wasserbad von nicht
mehr als 25° gelegt. Nach einer Wässerungsdauer von 5 min
müssen die Prüfstücke 10 min lang eine Wechselspannung von
l kV zwischen Leiter und Wasser aushalten.
C. Nulleiter-Leitungen
§ 8
Nulleiter-Leitungen nicht zur Verlegung im Erd-
boden
a) Bezeichnung:
NLC (mit Kupferleiter),
NLA (mit Aluminiumleiter).
b) Nulleiter-Leitungen sind
mit eindrähtigen Kupferleitern in Nennquerschnitten von
l bis 16 mm,
mit eindrähtigen Aluminiumleitern in Nennquerschnitten von
2,5 bis 16 mm,
mit mehrdrähtigen Kupferleitern in Nennquerschnitten von
25 bis 120 mm,
mit mehrdrähtigen Aluminiumleitern in Nennquerschnitten von
25 bis 120 mm?
zulässig. Über dem Leiter befindet sich eine Beflechtung aus
Baumwolle oder dgl., die in geeigneter Weise grau getränkt ist.
§ 9
Nulleiter-Leitungen für Erdverlegung
[Verwendung zur Verlegung im Erdboden und in Fällen
einer Schutzanforderung gegen chemische Einwirkungen siebe
$ 2c).]
a) Bezeichnung:
N E = Nulleiter-Leitung mit Kupferleitern,
N BE = Nulleiter-Leitung mit Kupferleitern und
Bleimantel,
N AE = Nulleiter-Leitung mit Aluminiumleitern,
= Nulleiter-Leitung mit Aluminiumleitern und
Bleimantel.
b) Nulleiter-Leitungen für Erdverlegung sind in Quer-
schnitten von 10 bis 500 mm? zulässig.
Bei den NE- und NAE-Leitungen ist der Leiter mit
zähflüssigem Compound überzogen; darüber ist er mit
mindestens 4 Lagen getränkten Papiers und einer Lage vor-
getränkten Faserstoffes bewickelt.
Bei NBE- und NABE-Leitungen ist der Leiter zunächst
mit einem Bleimantel und dann mit einer Umhüllung wie vor-
stehend umgeben. Der Bleimantel kann auch durch einen ge-
eigneten Kunststoffmantel ersetzt werden. Dieser muß den
Prüfbedingungen des VDE genügen?).
c) Für die Abmessungen gelten die in Tafel I angeführten
Werte.
Tafel I.
Abmessungen der NE-, NAE-, NBE- und NABE-Leitungen
el, re le 28 Te Be
F Mindestzahl der Drähte | Dicke des Größtdurchmesser
Nenn- bei Bleimantels
quer- bei NBE- NE NBE
schnitt Kupfer- | Aluminium. U. NABE- und und
en leitern Leitungen NAE NABE
mm? mm | mm mm
10 l | 1 1 | 10 | 12
16 1 | 1 1 | 11 13
25 7 1 1 12 | 14
35 7 N 1 13 | 15
DU 19 7 1 15 i 17
|
7O 19 19 1 17 19
95 19 ' 19 1 18 20
120 37 19 1 20 22
150 37 19 | 1 22 | 24
185 37 19 1 24 26
240 37 37 1,2 26 29
300 61 37 12 29 31
400 61 61 1,3 32 35
500 61 61 1,3 35 38
2) Zur Zeit gilt VDE 0285/11. 38 „Prüfung von Leitungen und Kabeln für
teste Verlegung, deren Leiterisolationen oder Mantel aus thermoplastischen Kunst-
stoffen bestehen“.
E E E e EE E
pe
~=
a en
were
84
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 4
25. Januar 1840
Umstell-Vorschriften für isolierte Leitungen in Starkstromanlagen
VDE-Ausschuß für Drähte und Kabel
VDE 0250 U
Entwurf
Einspruchsfrist: 10. Februar 1940
Anwendung des noch nicht endgültigen Entwurfs auf eigene Gefahr
Änderung der ab 15. Oktober 1935 gültigen Fassung
§ 16
Mittlere Gummischlauchleitungen
Verwendung: Zum Anschluß von Küchen- und Werkstatt-
geräten.
Bezeichnung: NMH (UV).
Nennspannung: 750 V.
Gummischlauchleitungen NMH (UV) sind mit mehr-
drähtigen Kupferleitern in Nennquerschnitten von 0,75 bis
6 mm? als Ein- bis Vierfachleitungen zulässig. Der Durchmesser
der Einzeldrähte darf bei 0,75 mm? höchstens 0,15 mm, bei
1 mm? höchstens 0,20 mm, bei 1,5 und 2,5 mm? höchstens
0,25 mm und bei 4 und 6 mm? höchstens 0,3 mm sein. Über dem
unverzinnten zusammengedrehten Kupferleiter befindet sich
eine überlappende Bewicklung aus gefärbtem Film. Darüber ist
eine Gummihülle in der Wanddicke der NGA (UV)-Leitungen
($ 6) aufgebracht; für die Nennquerschnitte von 0,75 mm? und
l mm? muß die Wanddicke 0,8 mm sein. Über der Gummihülle
befindet sich ein gummiertes, gewebtes Band.
Bei einadrigen Leitungen ist die Ader mit einem Gummi-
mantel umpreßt. Bei zwei- und mehradrigen Leitungen sind
die Adern verseilt und mit einem alle Hohlräume ausfüllenden
Gummimantel umpreßt. Für die Wanddicke der Gummimäntel
gilt Tafel VII in $ 17.
DK 621.315.3 (083.133)
Für die äußeren Durchmesser der Gummischlauchleitungen
gilt Tafel VIII in $ 17.
§ 17
Starke Gummischlauchleitungen
Durch die Änderung von $ 16 werden folgende Änderun-
gen an Tafel VII und VIII notwendig:
In Tafel VII wird die Wanddicke des Gummimantels von
NMH (UV)-Leitungen mit 6 mm? Nennquerschnitt bei ein-
adriger Ausführung (Spalte 2) mit 1,2 mm und bei mehr-
adriger Ausführung (Spalte 3) mit 1,7 mm festgesetzt.
In Tafel VIII „Außendurchmesser der Gummischlauch-
leitungen‘‘ werden die Spalten l und 2 wie folgt geändert:
1 | 2 1 2
Kupfer- s Kupfer- 3
Nennquerschnitt NMH (UV) Nennquerschnitt. NMH (UV)
mm!
etwa mm mm? etwa mm
| i
1x0,75 5 1x2,5 | 6,5
2x 0,75 | 8,5 2x25 © 12
3x0,75 9 3x2,5 12,5
4x 0,75 | 9,5 4x2,5 14
5x 0,75 11 5x2,5 15,5
1x1 5,5 1x4 7,5
2x1il l 9 2x4 13,5
3x1 9,5 3x4 14,5
4x1 10,5 4x4 15,5
5x1 11,5 5x4 17
1x1,5 6 1x6 | 8,5
2x1, 10 2x6 i 16
3x15 | 10,5 3x6 17
4x1,5 11,5 4x6 18,5
5x1, 13 5x6 20,5
Umstell-Vorschriften für elektrische Maschinen
VDE-Ausschuß für Maschinen
VDE 0530 U/I. 40
Diese Umstell-Vorschriften haben den gleichen Wortlaut
wie VDE 0530/XII. 37 ‚Regeln für die Bewertung und Prüfung
von elektrischen Maschinen‘ mit Ausnahme der nachstehenden
Änderungen der $$ 1, 39 und 87.
§ 1l.
Geltungsbeginn.
Diese Umstell-Vorschriften treten am 1. Februar 1940 in
Kraft?).
3 87.
Zulässige Abweichungen.
In Tafel XIII „Toleranzen“ ändern sich folgende Spalten:
II
I - -———— —m 0
Zulässige Abweichungen
Gewährleistungen für
1—n
6 | Wirkungsgrad n +- „~, aufgerundet auf
2/1000; mindestens aber 0,01
7 | Leistungsfaktor cos g von Zen aufgerundct auf
Asynchron-Maschinen
1/100; mindestens aber 0,03,
höchstens 0,6
1) Genchmigt durch den Vorsitzenden des VDE im Januar 1940.
DK 621.313 (083.133)
$ 39.
Grenzwerte.
In Tafel IVa „Grenzerwärmungen‘ ändern sich die waage-
rechten Spalten 1 bis 4 wie folgt:
I u | nı IV
Wicklungen mit Isolierung A
nach Klasse®)
1 Alle Wicklungen mit Aus- 60° 95°
nahme von 2 Nur beschränkt
— : — Eraser durch den
2 | Einlagige Feldwicklungen 70° 95° Einfluß auf
allgemein, ebenso in Voll- benachbarte
trommelläufern zwei- Isolierteile
lagige Feldwicklungen
3 | Kommutatoren 60° 750000) l 75°099%%*)
Schleifringe 60° 60° 60°
en en Dre al.
4 | Lager Gleitlager 45°
Wälzlager 60°
*) Ungetränkte Isolierstoffe sollen im allgemeinen nicht ver-
wendet werden. Wenn in Ausnahmefällen davon Gebrauch gemacht
wird, so sind die Grenzerwärmungen hierfür um 15° gegenüber den für
Isolationsklasse A zulässigen Werten zu erniedrigen.
**) Die in den waagerechten Spalten 1, 2 und 3 angegebenen Werte
der Grenzerwärmung gelten nicht für Maschinen mit Lackdraht-
wicklungen. Für diese gelten die in VDE 0530/X11. 37, Tafel IVa, an-
gegebenen Werte. f
*°*) Für Maschinen. die nach Art ihres Betriebes dauernd im Tag-
und Nachtbetrieb ohne Überholungsgelegenheit durchlaufen, gilt jedoch
60° Grenzerwärmung.
"~
25. Januar 1940 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 4 85
m
AUS DER JUNGINGENIEURARBEIT
Übersicht über Distanzschutzeinrichtungen
Von Gerhard Walther VDE, Essen
Übersicht*). Wirkungsweise, Relaisglieder und Schaltun-
gen von Distanzrelais werden in grundsätzlicher Form be-
handelt. Ferner wird auf Verbindung mit anderen Schutzarten
verwiesen und kurz auch auf wirtschaftliche Fragen ein-
gegangen.
Grundsätzliche Wirkungsweise
Beim Distanzschutz herrscht der Grundgedanke, die
Auslösezeit abhängig von der Fehlerentfernung, also der
Distanz, zu machen. Hieraus leitet sich die allgemein
A, B,C Netzstationen i i Kurzschlußströme
1 bis 6 Distanzrelais t ty, to» Relaiszeiten
a Kurzschluß. ts Staffelzeit
Bild 1. Grundsätzliche Wirkungsweise des Distanzschutzes.
gültige Bezeichnung dieser Schutzart ab. Dargestellt als
elektrische Größe wird die Distanz durch den zwischen
Fehlerort und Relais liegenden Widerstand, den das
Relais mit zeitabhängiger Kennlinie festzustellen hat.
Man bezeichnet der-
artige Relais daher
auch als „widerstands-
abhängige Relais“. ©
Die Wirkungsweise 3
zeigt Bild 1 an einem
Ausschnitt eines ver- $
maschten Netzes mit
den Stationen A, B 4 3 C
DK 621.316.925.45
durch Messen unterschiedlicher, in der Elektrotechnik be-
kannter Widerstandsarten. Die meisten Relais messen die
Impedanz der Fehlerstrecke und werden demnach teil-
weise auch Impedanzrelais genannt. Unter diesen sind
verschiedene, deren Impedanzmessung winkelabhängig ist,
die also bei gleicher Impedanz, jedoch bei verschiedenen
Kurzschlußwinkeln mehr oder weniger unterschiedliche
Zeiten ergeben. Weniger gebräuchlich ist die Messung
der Reaktanz (sog. Reaktanzrelais), also des reinen in-
duktiven Widerstandes der Fehlerstrecken.
Aus den grundsätzlichen Gleichungen
Uk
Ik
Uxsingk
C =
Ik
worin t die Relaiszeit, U, die Kurzschlußspannung, /; den
Kurzschlußstrom, 4, den Kurzschlußwinkel, Z die Impe-
danz, X die Reaktanz und c die Relaiskonstante bedeuten,
läßt sich ersehen, daß allen Distanzrelais zur Messung als
elektrische Größen lediglich die Kurzschlußspannung und
der Kurzschlußstrom zugeführt werden.
An Bild 2 wollen wir uns jetzt klar machen,
welchen großen Vorteil die Distanzrelais gegenüber dem
bis dahin gebräuchlichsten Netzschutz, den unabhängigen
Überstrom-Zeitrelais, hinsichtlich Staffelung bzw. Aus-
lösezeiten brachten. Die gezeigte Leitungskette — der
Einfachheit halber mit einseitiger Speisung gedacht —
ist in den Stationen A bis E mit Schutzrelais in der
speisenden Richtung ausgerüstet. Die waagerechten Zeit-
kennlinien a-a, b-b usw. gelten für den Fall, daß es
sich bei dem Schutz um unabhängige Überstrom-Zeitrelais
handelt. Beim Einbau von Distanzrelais gelten die schräg
ansteigenden Zeitkennlinien a’—-a’, b’-b’ usw., die bei
Erreichen der ent-
sprechenden Kenn-
linien der Überstrom-
für Impedanzmessung: t —c = cZ und
cX,
für Reaktanzmessung: t =
ne BEN relais in diese ein-
aneern® Pe laufen können. Die
ee Tu schraffierten Flächen
deuten nun den Zeit-
gewinn an, der durch
F die Distanzrelais er-
undC, den dazwischen- Speisung — reicht wird. Dieser
liegenden Leitungen
und den eingebauten
ist um so beträcht-
licher, je enger die
Distanzrelais 1 bis 5. en Leitungsunterteilung
Infolge der Kennlinien A bis E Netzstationen a-—a,b—b usw. Kennlinien von unabhängigen Überstrom- ist, und kann mehrere
sind die Relaiszeiten zeitrelais a’—a’, b’-—b’ usw. Kennlinien von Distanzrelais Sekunden erreichen.
ta te und tc bei Bild 2. Vergleich der Staffelung von unabhängigen Überstroinzeitrelais und Distanz- Praktisch ist es so,
einem in a angenom- | relais. daß durch den Distanz-
menen Leitungskurz-
schluß verschieden lang, und zwar abhängig von der
Entfernung bzw. den Widerständen. Die kranke Lei-
tung wird in B und C abgeschaltet, dagegen löst in A
kein Relais aus, da dort die Auslösezeit um die Staffel-
zeit ts höher liegt. Auf die hierbei auftretenden Fragen
der Leistungsrichtung wird später noch eingegangen
werden.
‚Je nach besonderen Umständen ermitteln die ver-
schiedenen, bekannten Distanzrelais die Fehlerentfernung
—
EN „Nach einem imRahmen der Vortragsreihe „Relais in der Starkstrom-
N Ser am 24. 2. 1938 vor den Jungingenicuren des VDE Bezirk Berlin
Tbeitsgemeinschaft „Allgemeine Elektrotechnik‘) gehaltenen Vortrag.
schutz in ausgedehn-
ten vermaschten Netzen nicht nur durchweg kürzere Aus-
lösezeiten erzielt werden, sondern daß auch durch ihn ein
einwandfreier Selektivschutz überhaupt erst ermöglicht
wird. Die Auslösekennlinien der Distanzrelais
müssen nun nicht den in Bild 2 gezeigten, stetig anstei-
genden Verlauf besitzen; sie können auch stufenförmig
oder gemischt sein, wie im Rahmen dieser Aufsatzreihe
schon gezeigt wurde!).
Zur näheren Betrachtung einer meistens notwendigen
Unterscheidung der Leistungsrichtung durch die Distanz-
1) H. Callies, ETZ 59 (1938) S. 1309, Abb. 3.
86
relais greifen wir nochmals auf Bild 1 zurück. Wir sahen
dabei, daß in jeder Station zwei Leitungsenden mit
Distanzrelais ausgerüstet sind, da doppelseitig gespeist
wird, daß aber beide Relais einer Station die gleiche
Fehlerentfernung messen, also die gleiche Auslösezeit
bestimmen. In Station B z.B. würde demnach nicht nur
das Relais 4 der kranken Leitung, sondern auch das
Relais 3 der gesunden Leitung auslösen können. Dieses
wird jedoch durch ein weiteres Kennzeichen verhindert,
Nennspannung
700
% l |
0 | |
& B Unerspannungs- |
” m E ae =
c Unferimpedonz
O 75 100 125 150 175 200 225 250 275 30%
ae
0 8
Un Nennspannung Ip Nennstrom
Bild 3. Anregekennlinien.
derart, daß jedes Relais nur bei einer bestimmten Lei-
stungsrichtung auslösen kann, und zwar nur dann,
wenn die Kurzschlußleistung von der Sammelschiene in
Richtung der geschützten Leitung fließt. Wie die Pfeil-
richtungen in Bild 1 besagen, ist dieses aber bei dem
gezeigten Kurzschluß in a für die Relais /, 3 und 6 nicht
der Fall, so daß diese Relais sperren. Wir werden später
sehen, welche anderen Möglichkeiten noch bestehen, die
Richtungsunterscheidung beim Distanzschutz auszunutzen.
Außer den Relaisgliedern für die Messung, den Zeit-
ablauf und die Richtungsunterscheidung werden bei fast
allen Distanzrelais noch besondere Glieder für die An-
regung verwandt, die zunächst beim Auftreten eines
Kurzschlusses ansprechen und die übrigen Glieder da-
durch erst zum Arbeiten freigeben. Es wäre denkbar,
die Meßglieder direkt als Anregung mit zu verwenden,
jedoch kann hiervon mehr aus praktischen als theore-
tischen Gründen nur in wenigen Sonderfällen Gebrauch
gemacht werden. Als Kennzeichen für das Vorhanden-
sein eines Kurzschlusses sind der Stromanstieg und der
Spannungszusammenbruch im Verhältnis zu den Nenn-
werten gegeben. Der Stromanstieg als Kriterium ist das
gebräuchlichste und — wenn überhaupt zulässig — das
einfachste und sicherste Mittel für die Anregung. Dieses
ist immer dann angebracht, wenn der Kurzschlußstrom
stets über dem höchsten Betriebsstrom des geschützten
Anlageteiles liegt. Den Spannungszusammenbruch allein
verwendet man nicht als Anregekennzeichen, da hiermit
verschiedene, an dieser Stelle nicht weiter zu erörternde
Mängel verknüpft sind. Dagegen wird oft eine kombi-
nierte Strom- und Spannungsanregung angewandt, und
zwar dort, wo der Kurzschlußstrom unter dem größten
Betriebsstrom liegen kann, also z. B. in Anlagen, in denen
zu Zeiten geringer Belastung verhältnismäßig schwache
Maschinenleistungen eingesetzt sind. Man unterscheidet
bei der kombinierten Anregung zwei Arten: die Unterspan-
nungs-Stromanregung und die Unterimpedanzanregung.
Bei der ersteren muß sowohl ein bestimmter, unter der
Nennspannung liegender Spannungswert wie auch ein be-
stimmter Stromwert, der ebenfalls unterhalb des Nenn-
stromes, jedoch über dem kleinsten Kurzschlußstrom liegt,
zur Anregung vorhanden sein. Im Gegensatz hierzu
arbeitet die Unterimpedanzanregung abhängig von dem
Quotienten Strom/Spannung.
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 4
25. Januar 1940
Die Kennlinien der drei erwähnten Anregearten wer-
den in Bild 3 gezeigt.
Die Kennlinie a der Überstromanregung verläuft
naturgemäß senkrecht. Es erfolgt Anregung unabhängig
von der Spannung bei allen Werten, die oberhalb des ein-
gestellten Ansprechstromes von z.B. 1,3-/„ liegen.
Bei der Kennlinie b der Unterspannungs-Stromanregung
ist die Abhängigkeit von den festen Einstellungen auf be-
stimmte Spannung und bestimmten Strom durch den
rechtwinkeligen Verlauf gekennzeichnet. Hier findet An-
regung statt bei Unterschreiten der Nennspannung um
30 %, d.h. bei 0,7- U„ und gleichzeitigem Überschreiten
des auf 0,5-/„ eingestellten Stromes. Der Ansprech-
bereich liegt also rechts bzw. unterhalb der Linie b.
Charakteristisch hierbei ist, daß die Anregung niemals
— auch nicht bei höchstem Kurzschlußstrom — ohne
Unterschreiten der Nennspannung arbeiten kann. Dieses
wird mitunter als Nachteil angesehen.
Die Kennlinie ce der Unterimpedanzanregung hat dem-
gegenüber einen praktisch idealen Verlauf. Sie erfaßt
auch kleine Kurzschlußströme, schneidet jedoch — in
diesem Falle beim dreifachen Normalstrom — die Waage-
rechte der Nennspannung. Mit anderen Worten: Die
Unterimpedanzanregung kann auch bei tÜberströmen
arbeiten, ohne daß die Spannung zusammenbrechen muß.
Relaisglieder
Wir haben jetzt gesehen, daß ein Distanzrelais fol-
gende grundsätzliche Einzelaufgaben erfüllen muß: An-
regung, Distanzmessunng, Zeitablauf und Richtungs-
unterscheidung. Diese verschiedenen Aufgaben, die mehr
oder weniger auch von verschiedenen Relaisgliedern er-
füllt werden, müssen in sinnvoller Weise zu einem voll-
ständigen Distanzrelais zusammengefaßt werden. Hier-
unter ist nicht so sehr der Zusammenbau wie das Zu-
sammenarbeiten der Einzelglieder zu verstehen. An Hand
eines Arbeitsschemas nach Bild 4 wollen wir uns das
Distanz -
Anregung Richtung messung : Zet Schalter
Bild 4. Arbeitsschema von Distanzrelais.
Zusammenarbeiten kurz klar machen. Als erstes Glied
arbeitet stets die Anregung. Dadurch wird die Distanz-
messung freigegeben und vorgenommen, auf Grund deren
dann das Zeitglied die Ablaufzeit bestimmt. Nach er-
folgtem Zeitablauf kommt das Auslösekommando auf den
Leistungsschalter. Etwas abseits dieses Vorganges hatte
das Richtungsglied gearbeitet. Dieses war auch durch die
Anregung eingeschaltet worden, kann jedoch je nach Bau-
art des Relais an verschiedenen Stellen eingreifen mit
dem Zwecke, den Ablauf des geschilderten Vorganges zu
sperren, falls die Kurzschlußleistung in derjenigen Rich-
tung fließt, bei der eine Abschaltung nicht stattfinden
soll. Das Richtungsglied kann beispielsweise — wie in
dem Schema gezeigt wird — folgende drei Eingriffe bei
Sperrung vornehmen:
l. de Distanzmessung wird bereits unterbunden,
und damit auch der weitere Ablauf,
2. die Messung findet in jedem Falle statt, jedoch
nicht mehr der Zeitablauf,
3. es wird lediglich, nachdem alle Glieder gearbeitet
haben, das Abschaltkommando unterbunden.
Nun kann das Zusammenarbeiten auf zwei verschie-
dene Arten erreicht werden, nämlich durch mecha-
nische Kupplung mittels Gestängen, Getrieben und der-
gleichen oder durch elektrische Kupplung mittels
Kontakten. Während bei den älteren Bauarten die
P 194)
—
EN Wer.
verläuft
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tels
die
25. Januar 1940
mechanische Kupplung überwiegt, wird bei neueren Relais
größtenteils die elektrische Kupplung angewandt, und
zwar aus folgenden Gründen:
Die mechanische Kupplung kann wohl raumsparend
und robust sein, sie ist aber oft unübersichtlich und ver-
langt hohen Arbeitsverbrauch auf Kosten der Empfind.
lichkeit. Die Arbeitsbereiche der elektrisch gekuppelten
Relais können also größer sein, was sich hauptsächlich in
kurzen Abschaltzeiten, hoher Meßempfindlichkeit und
großer Richtungsempfindlichkeit widerspiegelt. Bei der
Kupplung mittels Kontakten ergibt sich durch die mecha-
nische Unabhängigkeit der Glieder voneinander auch eine
bessere Einstellmöglichkeit auf die verschiedenen Netz-
verhältnisse. Ferner lassen sich größtenteils für andere
Relaisarten bereits vorhandene Bauteile verwenden und
kombinieren. Das vollständige Distanzrelais kann also
aus sogenannten Bausteinen zusammengesetzt wer-
den; es ist dadurch sehr übersichtlich und für Kontrollen
leicht zugänglich.
Als Überstrom-Anregeglieder, Richtungsglieder und
Zeitwerke werden im allgemeinen aus der Praxis be-
kannte Relais verwandt, die unter Umständen dem Ver-
wendungszwecke besonders angepaßt sein müssen. Aus-
nahmen gibt es natürlich auch hier. So ist z. B. bei einem
der ältesten Distanzrelais keine unmittelbare Trennung
zwischen Distanzmessung, Zeitablauf und Richtungsunter-
scheidung vorhanden, indem zur Erfüllung aller drei
Aufgaben die Ablaufzeit einer Scheibe durch ein Ferraris-
Triebwerk impedanzabhängig gesteuert wird, wobei die
Drehrichtung der Scheibe gleichzeitig richtungsabhängig
ist. Für die Unterimpedanzanregung sind sowohl Ferraris-
Relais wie auch Waagebalkenrelais üblich. Letztere zeich-
nen sich durch schnelles Arbeiten aus. Die naturgemäß
interessantesten Glieder, nämlich die für die Distanz-
messung, werden wegen ihrer großen Bedeutung und
Vielfältigkeit in einem späteren Aufsatz gesondert be-
handelt werden.
Relaisschaltungen
Die Relais-„Schaltungen“ haben in der Distanzrelais-
technik eine ganz besondere Bedeutung und sind durch die
verschiedenen, hauptsächlich in Drehstromnetzen vor-
kommenden Fehlerarten bedingt. Es gibt hierfür eine
ganze Reihe von praktischen Lösungen, die im Schrift-
tum oft und ausführlich behandelt wurden. Im folgenden
‘werden wir uns nur mit einigen grundsätzlichen Fragen
befassen und hierbei auch die Doppelerdschlüsse außer
acht lassen.
In einem Drehstromnetz sind als Kurzschlußarten zu
unterscheiden:
1. on zwischen zwei Phasen (R-S, S-T oder
T ),
2. Kurzschluß zwischen drei Phasen (R-S-T),
3. Doppelerdschluß oder Kurzschluß mit Erdberührung
zwischen zwei Phasen und
4. in starr geerdeten Netzen: Kurzschluß einer Phase
gegen Erde (R-O, S-O oder T-O).
Die Relaisschaltung soll nun erreichen, daß das
Distanzrelais bei gleicher Entfernung, jedoch bei allen
Arten von Fehlern stets möglichst die gleiche Abschalt-
zeit ergibt. Zu diesem Zwecke müssen den Meßgliedern
die der Kurzschlußart entsprechenden Ströme und Span-
nungen nach Wert und u. U. auch Phasenlage richtig zu-
geordnet werden. Als theoretisch einfachste Lösung wäre
eg denkbar, jeder Kurzschlußart ein besonderes Distanz-
relais zuzuordnen. Da dieses jedoch einen zu großen Auf-
wand an Relais bedeuten würde, versucht man, mit mög-
lichst wenig Meßgliedern auszukommen und an dieses
durch Auswahlschaltungen über Hilfseinrichtungen die
jeweils richtigen Meßwerte zu legen.
Verwendet man als Maßstab für die Fehlerentfernung
2. B. die Impedanz, so kann sowohl die Impedanz der halben
Kurzschlußbahn (Impedanz einer Phase gleich Z) wie
a diejenige der ganzen Kurzschlußbahn (Impedanz
s - Phasen bezogen auf zweiphasigen Kurzschluß gleich
"@, sogenannte Schleifenimpedanz) gewählt werden.
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 4
87
Legen wir uns als Beispiel auf die Messung der
Schleifenimpedanz 2-Z fest, so müssen die Distanzrelais
bei allen Fehlerarten diesen Wert als Maßstab er-
mitteln. In Tafel 1 ist unter dieser Voraussetzung an-
Tafel i. Beispiel für Meßgrößen bei verschiedenen
Kurzschlußarten.
< gemessene gemessene
Kurzschluß gemessener Strom Spannung Impedanz
U
R-S I, Es Le)
EN Ir Er r s
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S-T I, U —..2Z
OSA S EE A
Ua
T-R d ^Ip I U p ->= 2Z
AES i FE i k
Bu 2 Ur
R-S-T a E aE DZ
2 ı der
gegeben, welche Ströme und Spannungen den Meßgliedern
bei den unter 1. und 2. vorher genannten Kurzschlußarten
zugeordnet werden können, um stets den gleichen Impe-
danzwert 2-Z zu erhalten. Bei einem Vergleich der Kurz-
schlußarten T-R und R-S-T ist hinsichtlich der geo-
metrischen Zusammensetzung der Phasenströme /r und
Ir folgendes zu beachten: Im zweiphasigen Kurzschluß
T-R sind beide Ströme nicht nur größen-, sondern auch
phasengleich, so daß sie praktisch arithmetisch addiert
werden können. Dagegen sind sie im Kurzschluß R-S-T
120 ° phasenverschoben und ergeben in geometrischer Zu-
sammensetzung den verketteten Strom Irr.
R S T R S T R S,T
W W
A A
R
ZW
R M
a Dreirelaisschallung b Zweireloisschollung c Linrelaisschallung
4 Anregeglied W
M Distanzmeßglied ZW
R Richtungsglied
x
nn Aa
x
Stromwandler
Zwischenstromwandler
Bild 5. Grundschaltungen von Distanzrelais.
Die vielen vorgeschlagenen und ausgeführten Relais-
schaltungen lassen sich in diesem Zusammenhang auf
drei Gruppen, nämlich die Dreirelais-, Zweirelais- und
Einrelaisschaltungen zurückführen, wobei aber zu er-
wähnen ist, daß die einzelnen Ausführungen jeder Gruppe
hier nicht weiter zu behandelnde, sehr unterschiedliche
Merkmale aufweisen können.
Die geschichtliche Entwicklung spiegelt sich in der
genannten Reihenfolge wieder und wurde geleitet durch
das Bestreben, mit immer weniger hochwertigen Meß-
gliedern dasselbe oder mehr zu leisten als seither. Die
Zahlen drei, zwei und eins in den Gruppen geben an,
wieviele Glieder für die Distanzmessung verwendet wer-
den. Man sieht also, daß für einen Distanzschutz je
Leitungsende heute bei der Einrelaisschaltung mit nur
einem Meßglied auszukommen ist, während man in der
Dreirelaisschaltung deren drei benötigte. Durch die Zwei-
und Einrelaisschaltungen — die sogenannten Sparschal-
tungen — konnte neben einer Verminderung der Meß-
glieder auch gleichzeitig eine solche der Glieder für die
Anregung und Richtungsunterscheidung* sowie der für
den Anschluß erforderlichen Stromwandler erreicht
werden.
Besonders kennzeichnende Vertreter der drei Schal-
tungsgruppen zeigt Bild 5, aus dem zu ersehen ist, wie
88 Elektrotechnische Zeitschriit 61. Jahrg. Heft 4
25. Januar 1940
sich die einzelnen Schaltungen in der Anzahl der wesent-
lichen Relaisglieder unterscheiden. Die gezeigten Bei-
spiele sind nur in den sekundären Stromkreisen schema-
tisch dargestellt, während die Spannungskreise der besse-
ren Übersicht halber vernachlässigt sind. Lediglich die
Spannungswicklungen der Meß- und Richtungsglieder
sind angedeutet. Die Auswahlschaltungen, mit deren
Hilfe diesen Gliedern die richtigen Meßgrößen zugeführt
werden, liegen im übrigen fast durchweg im Spannungs-
kreis, da sie sich hier am einfachsten und sichersten be-
werkstelligen lassen.
Distanzschutz und Vergleichschutz
Neuzeitliche Distanzrelais mit stufenförmiger oder
gebrochener Kennlinie können heute mit der Grundzeit —
d.h. der Zeit ihrer ersten Stufe — etwa 80 bis 90 % der
Fehler abschalten, da diese Stufe bis zu dem genannten
Prozentsatz der geschützten Leitungslänge reichen kann.
Auslösung Er Sperrung
Q, N Id a2
BrE 7 & Qə CEPE
ë Sperrung Auslösung
I bis IV Distanzrelais a,, a, Anregekontakte
E>» E, Auslösehilfsrelais qı, 4: Richtungsgliedkontakte
Bild 6. Grundschaltung eines Quervergleichschutzes mit Distanzrelais.
Da nun die Relaiszeit dieser ersten Stufe durchschnitt-
lich in gleicher Höhe liegt wie diejenige eines Vergleich-
schutzes, so bleibt die an sich hinsichtlich kürzester Ab-
schaltzeiten vorhandene technische Überlegenheit der letz-
teren Schutzart nur noch auf die restlichen 10 bis 20 %
beschränkt. Man kann mit Hilfe der im Distanzschutz
vorhandenen Richtungsglieder in einfacher Weise einen
zusätzlichen Vergleichsschutz schaffen, mit dessen Hilfe
auch dieser Rest in der kürzesten Grundzeit zur Ab-
schaltung gelangt. Diese Möglichkeit bietet den nach
heutigen Gesichtspunkten vollkommensten Selektivschutz
für Hochspannungsnetze. Man überbrückt nämlich dabei
anderseits einen wesentlichen, jedem Vergleichschutz an-
haftenden Mangel, der in der Beschränkung seines
Arbeitsbereiches auf einen ganz bestimmten Abschnitt
besteht. Während ein Streckenvergleichschutz also nicht
in der Lage ist, auch Sammelschienenfehler zu erfassen,
oder dann einzuspringen, wenn an anderer Stelle ein Aus-
löseversager aufgetreten ist, löst der Distanzschutz diese
Aufgaben ohne weiteres durch seine grundsätzliche Wir-
kungsweise als Staffelschutz.
Eine besonders einfache Lösung dieser Art bei
Doppelleitungen ist der zusätzliche Quervergleich, dessen
Grundschaltung Bild 6 angibt. Hierbei geht man davon
aus, daß bei Relais mit stufenförmiger und gebrochener
Kennlinie eines der beiden Relais des Schutzabschnittes
mit der kürzesten Zeit abschaltet, da sich die Grundstufen
gegenseitig weit überlappen. Betrachten wir nun in
Bild 6a den mittleren Abschnitt der drei hintereinander
liegenden Doppelleitungen eines vermaschten Netzes. Der
Blitzpfeil zwischen den Distanzrelais / und HI, die mit
Stufenkennlinie husgestattet sind, gibt die Lage des Kurz-
schlusses an. Infolge seiner Nähe zu III wird die Lei-
tung an dieser Stelle mit Schnellzeit abgeschaltet
(Bild 6b). Aus den Pfeilen, die die Energierichtung an-
geben, sieht man, daß vorher bei a die Relais / und JJ
gleiche Richtung hatten, während durch die Abschaltung
bei JII sich die Richtung des Relais II (vgl. Bild 6b)
ändert. Diese Richtungsänderung, die für einen solchen
Fall kennzeichnend ist, wird zur sofortigen Auslösung
auch des Relais / verwandt. Die Relaisschaltung hierfür
ist in Bild 6c angedeutet. Bei Zustand a sind Richtungs-
kontakt q, (Relais /) nach oben und Richtungskontakt q,
(Relais JZ) nach unten geschlossen; beide Hilfsrelais E;
und Z, (Relais / und JI) sind hierbei spannungslos.
Nach Übergang in Zustand b legt sich Kontakt q, eben-
falls nach oben um, wodurch E,’ erregt und die Abschal-
tung bei / veranlaßt wird. Damit ist der Fehler auf bei-
den Seiten nach kurzer Zeit abgetrennt.
Die Richtungsglieder der Distanzrelais können in ähn-
licher Weise auch als zusätzlicher Längsvergleichsschutz
(Energierichtungs-Vergleichsschutz) unter Zuhilfenahme
einer Hilfsverbindung längs der zu schützenden Leitung
verwendet werden, wobei als Hilfsverbindung sowohl be-
sondere Leitungen wie auch Hochfrequenzkanäle möglich
sind.
Eine weitere, naheliegende Möglichkeit, beiderseits
schnell abzuschalten, bietet die sogenannte Mitnahme-
schaltung, eine der Vergleichschutztechnik verwandte
Lösung. Hierbei wird wieder — wie beim Quervergleich-
schutz — vorausgesetzt, daß eines der beiden Relais mit
Schnellzeit auslöst. Das Abschaltkommando wird je-
doch von diesem sowohl auf den eigenen Schalter wie auch
auf denjenigen des gegenüberliegenden Leitungsendes
mittels einer Hilfsverbindung (Leitung oder Hoch-
frequenzkanal) übertragen, so daß das auslösende Relais
den anderen Schalter, bildlich gesprochen, mitnimmt.
Wirtschaftliche Fragen
Die Ausführungen mögen auch das Verständnis für
die wirtschaftliche Seite eines Distanzschutzes wecken.
Man wird bei praktischer Beschäftigung mit einem
0° 218000 Wh fahr vor Einbau ron Distonzreiais
49500 WWh/Johr noh ” >» z
Bild 7. Leistungsausfall durch Störungen in einem Netz vor und nach Einbau
von Distanzrelais.
solchen Projekt feststellen, daß die Anschaffungskosten
für einen hochwertigen Schutz wesentlich höher sein
können als beispielsweise für den mehr bekannten und
bei einfachen Verhältnissen angebrachten Überstrom-
Zeitschutz. Dabei sollte man jedoch nicht übersehen, wie-
viel mehr Aufwand nicht allein an Bauteilen bei einem
Distanzschutz notwendig ist, sondern wie hoch auch der
Einsatz im Laboratorium, im Konstruktionsbüro und in
der übrigen technischen Bearbeitung sein muß, um die
viel weitergehenden Aufgaben erfüllen zu können. Bild 7
soll vor Augen führen, in wie vorteilhafter Weise die An-
schaffungskosten für einen solchen Schutz in einem aus-
geführten Beispiel durch die Abnahme des Ausfalles von
Leistungslieferung gerechtfertigt werden konnte. Nach-
dem vorher infolge von Störungen der Ausfall 218 000
kWh/Jahr betrug, ging er nach Einbau des Distanz-
schutzes auf 49500kWh/Jahr, also auf etwa 22,5 % zu-
rück.
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25. Januar 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 4
89
RUNDSCHAU
Geräte und Stromrichter
DK 621.314.5.016.3
Stromrichterbelastung von Generatoren und Dreh-
stromnetzen in vektorieller Darstellung. [Nach
E. Kübler, Wiss. Veröff. Siemens-Werk. 18 (1939) H. 1, S. 50;
20 S., 16 B.]
Der Verfasser behandelt die Fragen der Spannungsver-
zerrung in Hochspannungsnetzen bei Resonanz mit Strom-
richteroberwellen sowie der Stromrichterbelastung von Dreh-
stromgeneratoren einheitlich in einer vektoriellen Darstellung.
Bild 1. Vektordiagramm des Stromrichtertransformators.
Im 1. Teil wird als Vorarbeit das Vektordiagramm des
Stromrichtertransformators für die Verhältnisse einer Dreh-
feldbauart mit synchron umlaufenden Wicklungen und räum-
lich feststehendem Induktionsfluß (ähnlich Einankerumformer)
abgeleitet (Bild 1). Die konstante Sekundärdurchflutung ©;,
welche von der stromführenden Phase allein gebildet wird, hat
keine feste Lage zum Induktionsfluß, sondern dreht sich mit
synachroner Winkel-
geschwindigkeit um
den Brennwinkel ß
gegen den Indukti-
onsfluß ®. Dasselbe
gilt für die entgegen-
gesetzt gleich große
Primärdurchflutung
Op, welche infolge
der transformatori-
schen Wirkung sich
einstellt. Beim Er-
löschen der Anode
verschwinden im the-
oretischen Grenzfall
die Durchflutungen
augenblicklich und
erscheinen zeitlich
unmittelbaranschlie-
Bend beim Zünden
der nächsten Phase in
der Ausgangslage
wieder, um den
schraffierten Sektor
von neuem zu be-
streichen. Spannungsregelung durch Gittersteuerung wirkt
Sich in feiner Drehung des Sektors um den Zündverzöge-
rungswinkel a aus. Bild 2 zeigt das räumliche Vektordia-
ramm des Stromrichtertransformators bei Berücksichtigung
der endlichen Kommutierungszcit und der Anoden-
ströme. cp «seht nicht sprunghaft aus der Endlage in die
Anfangslage zurück, sondern der Endpunkt P, beschreibt eine
geschlossene Kurve. Das Kreisbogenstück A bis B wird in der
zeit von Au °el. durchlaufen, während für das Stück BP,A
Bild 2.
Räumliches Vektordiagramm.
die Zeit u °el. zur Verfügung steht. In diesem Diagramm
kommen die Verkleinerung der Primärstromoberwellen durch
Anodenstromüberlappung sowie die Verschlechterung des
Leistungsfaktors qualitativ zum Ausdruck.
Im 2. Teil wird die Beanspruchung der Dämpferwicklung
von Generatoren mit Stromrichterbelastung untersucht. Es
gilt auch hierfür das Diagramm Bild 2. Für die eigentliche
Wirkleistungsübertragung kommt lediglich die im Raum still-
stehende Grundwelle der Primärdurchflutung Opu in Frage.
Sämtliche Abweichungen Op von der Grundwelle haben in der
Dämpferwicklung und in den massiven Eisenteilen des Polrades
entsprechende Gegendurchflutungen zur Folge. Die Dämpfer-
durchflutung ©p stellt praktisch eine Wechseldurchflutung
p-facher Frequenz in Richtung a senkrecht zum Vektor der
Grundwelle Øpu dar. Bei Vollpolmaschinen ist der Dämpfer-
strombelag in jedem Augenblick sinusförmig über den Umfang
verteilt. Der zeitliche Verlauf jedoch, mit der die Höhe der
Strombelagwelle sich ändert, ist nicht sinusförmig. Unter der
Annahme einer linearen Kommutierung, die bei gitterge-
steuerten Stromrichteranlagen fast immer erreicht ist, wird
ein sinusförmig verteilter effektiver Dämpferstrombelag er-
mittelt mit dem Höchstwert
4 = . 1a u 4
"Dnx my gen p 2 Beff ’
s
wobei Asp den effektiven Ständerstrombelag der Drehstrom-
grundwelle und p die Phasenzahl der Stromrichteranlage
bedeuten. Für u == 10° ergeben sich folgende Werte Ap A
p= 6 12 24 Phasen
AD 34,5 14,2
3,6% von Asap
Im 3. Teil wird die Spannungsverzerrung inHochspannungs-
netzen bei Resonanz mit Stromrichteroberwellen unter der
Annahme behandelt, daß für sämtliche Oberwellen im Netz
Stromresonanz besteht, d. h. daß das Netz für jede Oberwelle
einen Sperrkreis darstellt. Es handelt sich um den Betrieb
einer Stromrichteranlage mit zwangsweise sinusförmigem
Primärstrom und freier Primärspannung. Die Anodenbrenn-
dauer verdoppelt sich gegenüber den Verhältnissen des normalen
Stromrichterbetriebes. Es führen immer zwei Phasen gleich-
zeitig Strom. Der Anodenstrom hat nicht mehr die übliche
Rechteckform, sondern wird aus den Flanken zweier Sinus-
linien gebildet. Der Gleichstrom besteht aus zeitlich aneinander-
gereihten Kuppen von sinusförmigen netzfrequenten Strömen.
Bei Gittersteuerung bleibt die Form des Gleichstromes er-
halten. Bei ohmscher Belastung und bei Betrieb auf reine
Gegenspannung mit sinusförmigem Primärstrom stimmt die
Form der notwendigen Primärspannung überein mit der
Primärstromform, die bei Speisung der Anlage mit sinus-
förmiger Spannung sich einstellen würde. Bei Anwesenheit von
Induktivität auf der Gleichstromseite ergibt sich eine zu-
sätzliche Verzerrung der Primärspannung. Die Oberwellen im
Gleichstrom bedingen nämlich Oberwellenspannungen an der
Induktivität, die sich der ohmschen Spannung bzw. der EMK
auf der Gleichstromseite überlagern und entsprechend auf die
Primärseite übersetzen. In einer Formeltafel sind Ordnungs-
zahlen und Größe der Spannungsoberwellen bei vollkommener
Stromresonanz angegeben.
Wenn in der Praxis beim Betrieb von Großelektrolyse-
anlagen mit Stromrichtern sich verschiedentlich starke Ver-
zerrungen in der Primärspannung bemerkbar gemacht haben,
so hat dies primär seinen Grund in Resonanzzuständen des
Netzes für bestimmte Stromoberwellen. Die Größe der
Spannungsverzerrung jedoch ist im wesentlichen bestimmt
durch die verteilte Induktivität auf der Gleichstromseite,
welche dort infolge der langen Bäderschleifen vorhanden ist.
Außer abschätzbaren zusätzlichen Verlusten im transformatori-
schen Teil hat die Spannungsverzerrung keinen schädlichen
Einfluß auf den Betrieb der Stromrichteranlagen. Vb.
90
DK 621.316.5
Die leitungssparende Multiplikationsschaltung.
Bei Fernsteueranlagen tritt häufig der Fallein, daß von einer
Reihe von Steuerimpulsen, für die Übertragungsmöglichkeiten
vorgesehen werden müssen, tatsächlich immer nur ein einziger
gegeben wird, eine gleichzeitige Übertragung mehrerer Impulse
aber ausgeschlossen ist. Bei geringer Entfernung zwischen den
beiden Stationen wird man im allgemeinen nicht eines der
bekannten Fernsteuerverfahren wählen, sondern jedem fern-
zusteuernden Apparat eine besondere Verbindungsleitung
8
zuordnen. Nachstehend ist nun eine Schaltung beschrieben,
die in diesem Fall eine beträchtliche Einsparung von Leitungen
ermöglicht. Das Verfahren beruht darauf, daß man die Apparate
in den beiden Stationen in Gruppen unterteilt und jeder Gruppe
eine Verbindungs- sowie allen Gruppen eine gemeinsame Rück-
leitung zuordnet. In die Rückleitungen sind zwei unabhängige
Stromquellen eingeschaltet. Bei Übertragung eines Impulses
wird zunächst die Gruppe und dann innerhalb dieser Gruppe
der gewünschte Apparat ausgewählt.
Zur Erläuterung der Schaltung sei angenommen, daß von
der Geberstelle d (Bild 3) 16 Steuerimpulse durch die Betäti-
gungsschalter D, Dje nach der Station B übertragen und
dort die Signallampen Lı Lieẹ zum Aufleuchten gebracht
werden sollen. Dabei ist vorausgesetzt, daß jeweils nur ein
Steuerimpuls gegeben wird. Die Apparate werden nun in beiden
Stationen in Gruppen zu je 4 Stück (G, + G bzw. G; e G,) zu-
sammengefaßt. In der Empfängerstation erhält außerdem jede
Gruppe ein vierpoliges Hilfsschütz (S) Sı). Die Gruppen
sind in der gezeichneten Weise durch die 4 Leitungen A, Ka
miteinander verbunden, an die in der limpfängerstation die
Spulen der 4 Gruppenschütze und außerdeni in jeder Gruppe
über die Kontakte der Hilfsschütze die Signallampen ange-
schlossen sind. Signallampen und Schützspulen liegen ferner an
den gemeinsamen Rückleitungen X, bzw. K,. In diese Rück-
leitungen sind die Sekundärwicklungen U, und U, des Isolier-
transformators Tr eingeschaltet. In der Geberstation sind die
einen Pole der Betätigungsschalter jeder Gruppe parallel ge-
schaltet und an eine der Verbindungsleitungen A," Ką bzw.
an die gemeinsame HRückleitung A, angeschlossen. Mit
diesen Polen ‘wird die Gruppe ausgewählt. Die zweiten Pole
liegen ebenfalls an den Verbindungsleitungen K=- A, aber
in jeder Gruppe getrennt, und außerdem an der Rückleitung
K,. Mit diesen Polen werden die Signallampen eingeschaltet.
Die Wirkungsweise ist folgende:
Wird z. B. der Betätigungsschalter D, geschlossen, so
spricht in der Empfängerstation zunächst das Schütz S, an,
dem die Lampengruppe G, zugeordnet ist. Das Schütz Sı
öffnet dabei vor dem Schließen der Hauptkontakte seine Ruhe-
kontakte in den Zuleitungen zu den übrigen Schützen, so daB
Rückschlüsse einwandfrei vermieden werden. Von den 4 Lampen
der Gruppe G, leuchtet nur die Lampe L, auf, da nur für diese
Lampe der Stromkreis geschlossen ist. Genau so liegen die Ver-
hältnisse für jeden anderen Betätigungsschalter.
Allgemein kann man sagen: bei n Steuerimpulsen benötigt
man Vn + 2 Leitungen und Vn Schütze mit Vn Arbeits-
und Vn — 1 Ruhekontakten sowie 2 getrennte Stromquellen.
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 4
25 . Januar 1940
Eine interessante Anwendung der leitungssparenden Multi-
plikationsschaltung ergab kürzlich eine Entladevorrichtung, die
über 16 verschiedene Abwurfstellen verfahren werden sollte,
wobei die Wahl der Abwurfstelle von einer Zentrale aus
erfolgte. Man kam mit nur 8 Leitungen aus, ersparte also 75°;
gegenüber der normalen Ausführung und sparte neben den
Rohstoffen natürlich auch an Montagezeit. Auch im Meßwesen
ist die neue Schaltung gut zu verwenden, z. B. für die Meldung
der Temperaturwerte von zahlreichen Meßstellen über eine
größere Entfernung. Ist die Zahl der zu übertragenden Steuer-
oder Meßimpulse sehr groß, so kann man eine Reihe von Gruppen
A Geberstation
B Empfängerstation
D, '" D,s Betätigungsschalter
G,""Gı Betätigungsgruppen
Kı = Ke Verbindungsleitungen
zwischen A und B
Lı t Lie Signallampen
Si te S, Hilfsschütze
Sır Sr Ruhekontakte v. S, SS,
Tr Isoliertransformator
U," U, getr. Stromquellen
(Sekundärwicklungen v. Tr.
Bild 3. Fernübertragung von 16 Steuer-
impulsen über 6 Leitungen.
zu Vorgruppen zusammenfassen. In diesem Falle müssen die
Betätigungsschalter einen dritten Pol erhalten, mit dem das
Vorgruppenschütz eingeschaltet wird.
Es sei noch kurz erwähnt, daß die derselben Gruppe zuge-
geordneten Steuerimpulse ohne gegenseitige Störung gleich-
zeitig übertragen werden können, was sich bei der Einleitung
oder Meldung von verwickelten Schaltvorgängen als besonders
vorteilhaft erweisen kann.
B. Drescher VDE, Wuppertal-Elberfeld.
Elektrizitätswerke und Kraftübertragung
DK 621.315.1.054 : 621.3.053.22
Die elektrostatische Unsymmetrie von VUcbertra-
gungsleitungen und ihr Einfluß auf die Anwendung
von Petersenspulen. [Nach J. A. M. Lyon, Electr. Engng.
58 (1939) Transactions S. 107; 5 S., 5B.]
Die Metropolitan Edison Company of Pennsylvania be-
treibt ein 66 kV-Netz im Umfange von 5lökm Freileitungen,
das kürzlich mit drei Petersenspulen ausgerüstet wurde. Je
eine Spule wird an den Nullpunkt der zugehörigen Umspanner-
gruppe gelegt, kann aber auch an den Nullpunkt von 2 oder
3 Gruppen angeschlossen werden. Durch die Anordnung ist
gewährleistet, daß jede der drei Spulen jeden Abschnitt für sich
zu kompensieren vermag.
Infolge der kapazitiven Unsymmetrie des Netzes sind schon
im erdschlußfreien Betrieb die drei Phasen gegen Erde ungleich,
so daß der Sternpunkt der Umspannergruppe Spannung gegen
Erde besitzt. Diese Tatsache wird beim Abstimmprozeß aus-
genutzt. Verändert man die Induktanz durch Wechseln der
Anzapfungen, so ist der günstigste Abstimmpunkt vorhanden,
wenn der größte Strom durch die Spule fließt.
Selbst bei starrer Erdung der Anlage über eine Umspanner-
gruppe wird unter dem Einfluß der Sternpunktspannung ein
Erdstrom zustande kommen. Bezeichnet man mit
Io Nullkomponente des Phasenstromes,
In Strom im Nullpunkt des Erdungssatzes,
N; Nullreaktanz des Transformators,
-Vcap mittlere kapazitive Nullreaktanz Leitung-Erde,
Rg äquivalenter Erdwiderstand für den ganzen Stromkreis,
-Yel Nullreaktanz der Spule
dann ist
Eo
E E
3 Rg +j Xt —jXcap
3 Fo
Rat jNe+jKer-INeap'
und
M=3h=3
A 25. Januar 1940
wenn die Erdung der Umspannergruppe über eine Petersenspule
stattfindet. Bei hoher Sternpunktspannung kann auch ein
großer Strom fließen, der bei Schaltung einer Spule zwischen
Sternpunkt und Erde nur durch den ohmschen Widerstand
des ganzen Kreises begrenzt wird.
Bei Abstimmung der Anlage erreichte für die Resonanzlage
der zur Erde fließende Strom den öfachen Wert des zulässigen
Dauerstromes der Spule, was betriebsmäßig keinesfalls zuge-
lassen werden konnte. Somit mußte eine Herabsetzung der
Sternpunktspannung versucht werden.
Ein großer Teil des Netzes besteht aus Doppelleitungen mit
senkrecht untereinander liegenden nicht verdrillten Leitern.
Dieses Mastbild besitzt gegenüber anderen eine erträgliche kapa-
zitiive Unsymmetrie, die sich hier jedoch wegen Fehlens einer
Verdrillung bemerkbar machte, da der obere und untere Leiter
eine höhere Kapazität als der mittlere besitzen. Eine analytische
Ermittlung der elektrostatischen Unsymmetrie gegen Erde
unter Verwendung der Begriffe Ladung, Spannung und Kapazi-
tät gegen Erde und der Spiegelbildmethode sowie der Deter-
minantenrechnung wird durchgeführt. Bringt man das Ergebnis
als unsymmetrische kapazitive Sternlast mit symmetrischen
Phasenspannungen in Ansatz, so erhält man mit Hilfe der
symmetrischen Komponenten die Verlagerungsspannung im
Sternpunkt.
Der rechnerische Wert ist im Beispiel 1800 V, während
1920 V bei einer Übertragungslänge von rd. 100 km gemessen
wurden. Dieser Wert gilt natürlich ohne eingeschaltete Erd-
schlußspule und kann sich mit derselben nach den Betriebs-
erfahrungen auf mehr als 70% der Phasenspannung erhöhen.
Die geringe Abweichung, zwischen Rechnung und Messung ist
auf Nichtberücksichtigung des Durchhanges sowie der Tra-
versen- und Mastenerdung und Annahme einer Ebene für die
Erde zurückzuführen.
Wenn Phase l1 des Netzes immer oben, Phase 2 halb in
der Mitte und halb unten, Phase 3 halb unten und halb in der
Mitte angeordnet werden, geht die Verschiebungsspannung auf
l44 V zurück. Aus wirtschaftlichen Erwägungen wurden die
Verdrillungen in den Schaltstationen und an zugänglichen
Stellen (Portalmasten) durchgeführt. Beim Doppelleitungs-
system ist z.T. Leitung I so geführt, daß Leitung II aus-
geglichen wird, wobei Vergrößerung der Unsymmetrie durch
Ausfall einer der beiden Leitungen in Kauf genommen wird.
Abstimmung auf neuen Netzumfang ist natürlich erforderlich.
Auch Leitungsstützisolatoren können kapazitive Unsym-
metrien bewirken. Durch Verbinden und Erden der Stützen
wird Verlagerungsspannung um etwa 10°% vermindert.
Die beschriebene Berechnungsmethode gilt gleichfalls für
Leitungssysteme mit Erdseil und ist rechnerisch und praktisch
durchgeführt worden. Im Anhang befindet sich noch eine
Berechnung unter Vermeidung der symmetrischen Komponen.
ten, die allerdings sehr unübersichtlich wird.
Auch in Deutschland führte die Verwendung von Erd-
schlußspulen in nicht verdrillten Netzen zu Verlagerungen im
erdschlußfreien Betrieb, doch wurde diese Erscheinung lediglich
als Schönheitsfehler betrachtet, da die Erdschlußspulen so
reichlich dimensioniert sind, daß Gefährdung durch dauerndes
Fließen des Stromes unter dem Einfluß der Sternpunktspannung
nicht zu befürchten ist. Bbg.
DK 621.317.333.4
Neuere Entwicklung in der Feblerortbestimmung
bei Kabeln. [Nach J. A. Vahey, Edison electr. Inst. Bull. 7
(1939) S. 96; 5S., 13 B.]
. Zur Fehlerortung bei Kabeln ist in Amerika seit 25 Jahren
die Suchspule in Gebrauch. Der Verfasser berichtet über die
ın den letzten Jahren an diesem System gemachten Verbesse-
rungen. Das Suchgerät besteht aus drei Teilen, die folgender-
maben zusammenarbeiten: Der „Analyser‘‘ gibt Spannung auf
das fehlerhafte Kabel, damit möglichst ein Weg durch die Iso-
lation gebrannt wird. Eine Signallampe gibt Aufschluß über die
Natur des Fehlers. Der Unterbrecher schickt durch den fehler-
haften Stromkreis einen tonfrequenten Strom, die Suchspule
nimmt mit angeschlossenem Kopfhörer das Signal auf und
ermöglicht das Abhören und somit die Feststellung des Fehler-
Ortes. Das Suchverfahren kann allein oder in Verbindung mit
der Brücken- oder Schleifenmessung zur Ermittlung des Fehlers
ohne Öffnung von Muffen angewandt werden. Die Geräte sind
nach Angabe des Verfassers bei jeder Fehlerart, sowohl bei
unterirdischen als auch bei oberirdischen Leitungen, anwendbar. |
Eine technische Vorbildung des Fehlersuchers ist nicht erforder-
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 4
91
lich. Die gut isolierte Spule wird entweder unmittelbar auf den
Mantel bzw. die Bedeckung oder um das Kabel gelegt.
Das vom Unterbrecher ausgehende Signal ist leicht abhör-
bar und ist am stärksten, wenn sich die Spule über dem Fehler
befindet. Die Spule ist genau auf die Tonfrequenz des Unter-
brechers abgestimmt, so daß eine hohe Empfindlichkeit erreicht
wird. Zum Schleifenspulen-Verfahren, das auf der Feststellung
des Unterschiedes der Stärke des Signals vor und hinter dem
Fehler beruht, benutzt man eine andere Spule. Der Verfasser
hat besondere Maßnahmen ermittelt, um diesen Tonstärken-
unterschied 'zu vergrößern, so daß es sogar möglich ist, den
Fehlerort zu finden, indem man mit einem Kraftwagen die
Kabelstrecke abfährt. Vorbedingung ist, daß mehr als ein
Kabel nebeneinander liegt und daß die Mäntel möglichst in
allen Kabelschächten miteinander verbunden sind. Die Schlei-
fenspule ist in einem zylindrischen PreßBstoffgehäuse unter-
gebracht; die Abmessungen sind etwa 290 mm Länge und 36 mm
Dmr. Mit einer Haltevorrichtung kann die Spule an dem Stoß-
puffer des Wagens angebracht werden; da sie wasserdicht ist,
ist sie bei jedem Wetter zu benutzen. Je nach der Art des Fehlers
und den örtlichen Verhältnissen erhält man bei waagerechter
oder senkrechter Lage der Spule die besseren Ergebnisse. In
der Praxis kann der Fehlersucher im Auto den Ort der Störung
auf zwei Kabelschächte eingrenzen und weiß dann, daß der
Fehler in einem der Kabelschächte oder dazwischen liegen muß.
Die Schleifenspule ist mit dem im Fahrzeug stehenden Ver-
stärker verbunden; dieser ist der Spule angepaßt, damit man
ein möglichst starkes Signal erhält. Er gibt einen hohen und
einen tiefen Ton; der Sucher wählt denjenigen Ton aus, der
das Unterbrechungssignal am besten hörbar macht. Ist der
Fehler gut verkohlt, so braucht der Sucher nicht über die ganze `
Strecke hin genau zu prüfen, sondern er beschränkt sich auf
einige gut zugängliche Stellen zum Horchen. Bei Fehlern von
hohem Widerstand fährt der messende Beamte langsam die
Strecke ab, wobei er genau abhören muß. Findet er den Fehler
in dem Bereich von 5 bis 6 Kabelschächten, so macht er wei-
tere Messungen mit dem sogenannten ‚Wasserstock‘.
Nach den Erfahrungen des Verfassers waren 15%, der
Kabelfchler Wasserfehler. 70% von diesen wurden ausgebrannt.
Die Kabel lagen in etwa 2,5 m Tiefe. Die Fehlerlage konnte
aber auch noch in größeren Tiefen, z. B. bei Tunneln unter
Flüssen, bestimmt werden. Ist der Ton nicht stark genug, so
kann man den Deckel von einem Kabelschacht abheben und
die Schleifenspule dem Kabel nähern. Bei einem Seekabel, das
16m tief lag, konnte der Fehler von einem Boot aus auf weniger
als 33 m eingegrenzt werden. Eine andere Anwendungsmög-
lichkeit des Schleifenverfahrens besteht beim Auftreten von
sogenannten Überschlagfehlern, die z. B. bei der Prüfung des
Kabels mit hochgespanntem Gleichstrom auftreten. Ein niedri-
ger Übergangs-Widerstand kann nicht immer erreicht werden,
z. B. in paraffingefüllten Muffen.. In mehr oder weniger regel-
mäßigen Abständen tritt eine Entladung des Kabels an der
Fehlerstelle auf. Mit der Spule und dem Verstärker ist ein
derartiger Fehler schnell eingegrenzt. Man hält die Spule in
der Hand, der Verstärker hängt über der Schulter. Ist das
Signal bei senkrechter Spulznstellung größer als bei waagerechter,
so liegt der Fehler voraus, im umgekehrten Falle liegt er hinter
dem Sucher. Der Meßbeamte kann auch die Spule an der
Zuleitung senkrecht dicht über dem Boden herunterhängen
lassen; er geht über dem Kabel im rechten Winkel hin und her.
Vor dem Fehler wird das Signal unmittelbar über dem Kabel
leiser, verschwindet aber nicht; hinter dem Fehler wird der Ton
an einer Stelle gleich Null, wenn die Spule über dem Kabel
hin und her geschwungen wird. Liegt der Fehler unter Wasser,
so kann mit dem Wasserstock der dem Fehler zunächstliegende
Kabelschacht gefunden werden. Der Feuchtigkeitsfehler wird
erst auf einige Kabelschächte eingegrenzt; ist der Fehler nicht in
einem der Kabelschächte selbst, so senkt der Fehlersucher den
Stock weiter in das Wasser hinein, um genauer zu messen.
Der Wasserstock ist keine Spule, sondern eine Potentialmeß-
vorrichtung, mit der der Fehler leichter zu finden ist, je höher
der Fehlerwiderstand ist. Durch Schwingen des Stockes ım
Kabelschacht kann ermittelt werden, ob der Fehler in diesem
liegt. Ist der Fehler nicht in der Nähe, so hört man entweder
kein Signal, oder dieses ändert sich Þeim Schwingen des
Wasserstockes nicht. Liegt dagegen der Fehler in dem Kabel-
schacht oder in seiner Nähe, so schwillt das Signal an, wenn ein
Ende des Stockes sich dem Fehler nähert. Auf diese Weise
wurden Feuchtigkeitsfehler, die 25 m vom Kabelschacht entfernt
waren, gefunden. Das Abhorchsignal ist an der Stelle, wo sich
die Kabelschächte befinden, am stärksten. Dies ist zu beachten,
wenn die Kabelschächte mit Schnee oder Erde bedeckt sind.
Die Lage der Rabelschächte kann mit der Schleifenspule er-
92 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 4
mittelt werden, und zwar mit dem Betriebswechselstrom der
Kabel, da die Kabel im Kabelschacht weiter auseinander-
. liegen und eine breite Schleife bilden.
Der Verfasser weist noch auf den verbesserten Anzeiger für
in Betrieb befindliche Kabel hin, der angewandt wird, bevor
man die Leitung schneidet. Er wurde besonders für die mit
60 Hz betriebenen Kabel entwickelt. Bei Freileitungen kann er
bei Spannungen über 13kV vom Boden aus benutzt werden.
Auch zur Phasenbestimmung ist er ohne Anwendung von
Transformatoren oder Verbindungen verwendbar. G4.F.
DK 621.316.064.25
Neuartige ölarme Leistungsschalter. [Nach A. Prazak,
Skoda-Mitt. 1 (1939) S. 85; 4 S., 8 B.J
In der äußeren Form gleicht der Schalter den bekannten
ölarmen Leistungsschaltern, bei denen das die Löscheinrichtung
enthaltende Isolierrohr über einen waagerechten Stützer an dem
für die drei Pole gemeinsamen Wandrahmen befestigt ist. Das
Isolierrohr enthält zwei übereinander angeordnete Trennstellen,
von denen die untere durch ihre Lichtbogengase eine Ölströmung
erzeugt, die an der oberen die Lichtbogenlöschung hervorruft.
Neuartig ist die Ausbildung der Schaltelemente in Form von
schwenkbaren Trennmessern, die zwischen zwei senkrechten
Isolierplatten angebracht sind. Hierdurch wird eine günstige
Ölströmung erzielt, gleichzeitig soll die Schaltgeschwindigkeit
möglichst groß werden; sie beträgt während der Löschperiode
5 bis 6 m/s. Die Folge davon ist eine Lichtbogendauer von nur
im Mittel 1 Halbwelle, die über den ganzen Strombereich kon-
stant bleibt. Die Schalter werden für 10, 20 und 30 kV mit einer
- Abschaltleistung von 150 MVA gebaut. [Bedenklich erscheint
besonders bei höheren Spannungen das Fehlen einer Luft-
trennstrecke, da die heißen Schaltgase in direkte Berührung mit
den Isolierwänden kommen und dadurch das Isoliervermögen
in ausgeschalteter Stellung herabsetzen. Der Ber.] W. Kn.
Meßgeräte und Meßverfahren
Elektrisches Prüfamt 38. Auf Grund des § 10 des
Gesetzes, betreffend die elektrischen Maßeinheiten, vom
l. Juni 1898 (Reichsgesetzbl. S. 905) wird die Prüfbefugnis des
Elektrischen Prüfamts 38 in Koblenz wie folgt erweitert!):
Für Wechsel- und Drehstromprüfungen bis 1500 A 20 000 V.
DK 621.317.7 : 537.212 —971
Entwurf und Bau einer Kurzwellen-FeldstürkemeB-
anordnung. [Nach F.M. Colebrook u. A.C. Gordon-
Smith, J. Instn. Electr. Engrs. 84 (1939) S. 388; 11 S., 12 B.)
Die Feldstärkemeßanordnung umfaßt den Wellenlängen-
bereich von 7 bis Ilm und hat eine Empfindlichkeit bis zu
einigen uV/m. Sie besteht aus Rahmenantenne, Oszillator und
Mischstufe, Zwischenfrequenzverstärker mit Gleichrichter und
einem als Brückenkreis ausgebildeten Ausgangskreis. Die
Eichung erfolgt mittels Normalfeldstrahler.
Die Rahmenantenne ist abstimmbar. Da die Eichung in
einem bekannten Felde vorgenommen wird, braucht der
Rahmenumfang nicht klein gegenüber der Wellenlänge bzw. die
Stromverteilung nicht gleichförmig zu sein, so daß Längen bis
zu etwa A/5 zulässig sind. Die Antenne soll eine möglichst kleine
Aufnahmefähigkeit für die Zwischenfrequenz (ZF) haben, was
durch lose Kopplung — bezüglich der ZF — mit dem Emp-
fänger erreicht wird. Über eine geschirmte Kopplung ist die
symmetrische Rahmenantenne mit der unsymmetrischen Meß-
anordnung verbunden. Der günstigste Wert für die Kopplung
kann durch Versuch leicht ermittelt oder auch berechnet
werden. Die Abstimmung von Antenne und Eingangskreis muß
auf Grund der Rückwirkung wechselseitig erfolgen. Die
Mischung in der Dioden-Mischstufe ist bei genügend hoher
Spannung des Oszillators in bezug auf die Signalspannung
linear. Die Zwischenfrequenz-Ausgangsspannung ist daher
unabhängig von der Öszillatorspannung, was für die Eichung
wichtig ist. Durch Verwendung der 2. Harmonischen des
Oszillators kann der MeBbereich bis zu = 4m erweitert
werden. Oszillator und Mischstufe sind über ein geschirmtes
konzentrisches Kabel mit dem einstufigen Zwischenfrequenz-
Verstärker gekoppelt, dessen Diodengleichrichter mit Hilfs-
anode für selbsttätigen Schwundauseleich versehen ist. Die
Zwischenfrequenz beträgt etwa 1,2 MHz. Der Verstärker kann
in drei Stufen geregelt werden, und zwar in einer Stufe von
l) Reichsministerialblatt 67 (1939) S. 1511.
25. Januar 1940
0 bis 38 db stetig und in den anderen beiden Stufen um 34 und
50 db schrittweise. Der Gleichrichter ist so angeordnet, daß bei
Signaleinfall der Anodenstrom verkleinert wird. Durch Ändern
der Gitterspannung wird der Anodenanfangsstrom des Aus-
gangsrohres bei kleinster Verstärkung auf einen Wert eingestellt,
der sich durch Verwendung eines Ausgleichsrohres mit be-
stimmtem Anodenstrom beim Abgleichen der Brücke ergibt.
Das Ausgangsinstrument (0 bis 5004A) kann durch einen
Stöpsel eingeschaltet werden und dient gleichzeitig zur Kon-
trolle sämtlicher Röhren, wozu an den Meßklinken feste Parallel-
widerstände eingeschaltet sind. Der Zwischenfrequenz-Verstär-
ker wird nach Abschaltung der Mischstufe mittels der thermi-
schen EMK des abgestimmten Eingangskreisesauf eine bestimmte
Verstärkung eingestellt. Darauf wird die Meßanordnung in ein
bekanntes Feld gebracht und ein bestimmter Ausschlag am
Anzeigeinstrument hergestellt. Durch entsprechende Ver-
stärkungsregelung wird bei der Messung des unbekannten
Feldes dieser Wert zugrunde gelegt. Aus den bekannten Ver-
stärkungsgraden kann dann das Feld berechnet werden. Die
Anordnung kann für verschiedene Wellenlängen so geeicht
werden, daß die Feldstärkewerte direkt ablesbar sind. Bei
schwachen Feldern muß noch die Rauschspannung durch ein
entsprechendes Korrckturglied berücksichtigt werden. Durch
Einschalten der selbsttätigen Schwundregelung kann der Mel.
bereich erheblich erweitert werden. Kj.
Elektrowärme
DK 621.365
Industrielle Elektrowärme. [Nach AEG-Mitt. (1939) H. 9,
50 S., 98 B.]
Für die Beurteilung des Elektroofenbetriebes dürfen nicht
nur die reinen Wärmekosten zugrunde gelegt werden, sondern
maßgebend für die Wirtschaftlichkeit ist die Summe der
Figenarten der elektrischen Beheizung. Mitlehner gibt einen
Querschnitt der grundsätzlichen Vorteile des Elektroofens für
die verschiedenen Wärmebehandlungen in der Stahl- und
Metallindustrie. — Lohausen und Schumann behandeln
Berechnungsgrundlagen von elektrischen Widerstandsöfen ins-
besondere mit Luftumwälzung und erläutern neben der
schematischen Gegenüberstellung verschiedener Wärmeüber-
tragungen Schnitte der wesentlichen Bauformen für Standöfen
und Tließöfen. Die Anordnung der Temperaturmeßstellen und
die Anheizkurve eines Schachtofens mit Luftumwälzung, der
mit einer Welle von 5t Gewicht beschickt ist, werden an-
gegeben. — Über F ördereinrichtungen in elektrischen Industrie-
öfen gibt Lohausen bemerkenswerte Ergebnisse aus umfang-
reichen Messungen an, die dem Gestalter wichtige Erkenntnisse
über die verschiedenen Fördereinrichtungen vermitteln. Ver-
schiedene Abbildungen ergänzen die Beschreibung von Aufbau
und Steuerung der Fördereinrichtungen. — Die Bemessungs-
grundlagen von Förderbändern für elektrische Öfen behandelt
Kugler für verschiedene Bauformen, deren grundsätzlirher
Unterschied darin besteht, daß das Förderband im Ofen oder
außerhalb des Ofens umgelenkt wird. Die Entwicklung der
Berechnungsgrundlagen ist durch schematische Darstellungen
ergänzt. Bauform und Arbeitsweise verschiedener Förderband-
öfen werden beschrieben. — Das Arbeiten mit Schutzgasen im
elektrischen Ofen wird von Simon in einer ausführlichen
Darstellung behandelt und hierbei werden über die metall-
urgischen, ofenbautechnischen, wirtschaftlichen und betrieb-
lichen Gesichtspunkte für die Auswahl des Schutzgases Angaben
gemacht. Weiter werden verschiedene Schutzgaserzeuger be-
schrieben und die Schutzgasanwendung bei verschiedenen
Ofenbauformen dargestellt. — Ein neuer Kleinhartlötofen wird
in Aufbau und Arbeitsweise beschrieben. Als Schutzgas dient
gespaltenes Ammoniak. Die Spaltung des Ammoniaks geht in
eınem in die Ofendecke eingebauten Gaszerleger vor sich. —
Lohausen und Schumann behandeln neben der Temperatur-
Regeleinrichtung für elektrische Öfen die Anordnung der
Temperaturmeßstellen für verschiedene Ofenbauformen und
berichten über den grundsätzlichen Aufbau von Einheitsschalt-
tafeln für Hlektroöfen. — Über die Arbeitsweise und die
bauliche Gestaltung des eisengekoppelten Niederfrequenz-
Induktionsofens nach der bekannten Ajax-Wyatt-Bauart
macht Krüger Angaben, insbesondere über den neuen wannen-
artigen Bodenhalter, die Ausführung der Schmelzrinne, die
Kippeinrichtung und die durchgeführte Typenbegrenzung. —
Die Entwicklung des Lichtbogen-Stahlofens im letzten Jahr-
zehnt wird von Driller aufgezeigt und hierbei die Korb-
beschickung, die Drehbarkeit des Ofengefäßes und die Bewegung
‚des Deckels mit den Elektroden gegen das Ofengefäß besonders
behandelt. Die größten bisher ausgeführten Öfen mit Korb-
f
ii en un mg
25. Januar 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 4 93
beschickungseinrichtung haben ein Fassungsvermögen von 40 t.
Angaben über die bei Stahlofen-Umspannern nach dem
Jansen-Verfahren ausgeführte Lastschaltung werden gemacht.
und verschiedene Verfahren der Elektrodenregelung beschrieben
und schematisch dargestellt. — Die Rollennahtschweißung wird
als wichtiges Teilgebiet der Widerstandsschweißung von
Rosenberg behandelt und die allgemeine Bewertung dieses
Verfahrens, die Anwendungsmöglichkeiten und in deren
Rahmen die wirtschaftliche Überlegenheit aufgezeigt. Be-
merkenswerte Meßergebnisse sind schematisch dargestellt. —
Die Anwendungsmöglichkeiten elektrischer Raumheizung in
gewerblichen und industriellen Betrieben schildert Gorn und
gibt hierbei eine kurze Beschreibung des Aufbaues der für den
jeweiligen Verwendungszweck geeigneten Heizkörper. E. 0O.
Fernmeldetechnik
| DK 621.394/.395
Telephonie und Telegraphie. [Nach W.G. Radley,
J. Instn. electr. Engrs. 84 (1939) S. 359; 9 S.]
Die Arbeit gibt einen Überblick über die jüngste Entwick-
lung auf allen Teilgebieten der Telephonie und Telegraphie
unter besonderer Berücksichtigung der englischen Verhältnisse
und gelegentlichen Hinweisen auf andere Länder.
Telephonie: Man hat Fernhörer mit beweglicher Spule
entwickelt, die indessen voraussichtlich den Fernhörer älterer
Bauart nicht durchweg verdrängen werden, zumal auch dieser
in den Vereinigten Staaten, in Deutschland und in England
erheblich verbessert worden ist, so daß insbesondere eine gleich-
mäßigere Empfindlichkeit über den wiederzugebenden Fre-
quenzbereich erzielt werden konnte. — Das Kohlemikro-
phon ist vom Post Office hauptsächlich hinsichtlich der Wider-
standsfähigkeit gegen Feuchtigkeitseinflüsse verbessert worden.
Genauere Kenntnis der Vorgänge im Kohlegrieß hat in den
V. S, Amerika zur Entwicklung eines neuen Mikrophons ge-.
führt!), das gegenüber älteren Ausführungen weit geringere
Empfindlichkeitsschwankungen bei Frequenz- und bei Lage-
änderungen aufweist. In Zukunft werden Mikrophon und Fern-
hörer bei Teilnehmerapparaten allgemein zu einem Hand-
apparat mit Geräuschausgleich vereinigt; zur weiteren Ver-
kleinerung der Abmessungen und Erhöhung der Wirkungsweise
sollen als Magnetwerkstoff nur noch hochwertige Legierungen
(Permalloy, Permandur usw.) benutzt werden. Die Verbesse-
rung der Fernsprechapparate hat die Verwendung von An-
schlußkabeln mit geringeren Drahtstärken (rd. 0,63 und 0,5 mm)
ermöglicht. Auch die Entwicklung lautsprechender Tele-
phone für Teilnehmerapparate ist fortgesetzt worden.
Handbetriebene Vermittlungsämter werden nach und nach
inWählerämter umgewandelt; Ende September 1937 bestan-
den in England 2355 Wählerämter mit 1516349 Anschlüssen und
3366 Handämter mit 1 386 079 Anschlüssen. Zugleich machte
die Entwicklung einheitlicher und vereinfachter Apparate und
Amtstypen Fortschritte in England: So wurden ein neues
Einheitsrelais, ein neuer Wähler kleiner Abmessung (Typ
2000) sowie Wähleramtstypen für 100, 200 und 800 Leitun-
gen entwickelt. In einzelnen Bezirken wird versuchsweise an
Stelle des Besetztsignals das Wort ,Besetzt“ mittels Tonfilms
auf die anrufende Leitung gegeben. Künftig sollen alle Fern-
sprechverbindungen bis zu 24km Entfernung vom Teilnehmer
ım gewöhnlichen Selbstwählverkehr hergestellt werden; die
Vorbereitungen dazu sind in Arbeit. Für den Selbstwähl-
fernverkehr über Kabelleitungen bis zu rd. 160km Länge
ıst von dem General Post Office ein Verfahren ausgearbeitet
worden, bei dem Signal- und Stromstoßgabe mittels Gleich-
stroms über Viererkreise erfolgt, während für lange Fernleitungen
mit Verstärkern Tonfrequenzfernwahl mit 600 und 750 Hz vor-
gesehen ist.
Trägerstromfernsprechen ist in England auf vor-
handenen Freileitungen nur vereinzelt für Saisonverkehr (ein
Trägergespräch mit 6,5 kHz-Träger neben dem Niederfrequenz-
gespräch) verwendet worden. Ferner hat man zur besseren Aus-
nutzung vorhandener leicht pupinisierter Kabelleitungen im
Kabel- Liverpool— Glasgow ein Vierfach-Trägerstromsystem
(höchste Trägerfrequenz 16 kHz) entwickelt. Größere Anwen-
dung fand das Trägerstromfernsprechen auf besonders dafür
gebauten Kabeln, die nur Paare (ohne Vierer), und zwar nach
den beiden Verkehrsrichtungen getrennt, enthalten; für solche
Kabel, wird ein Zwölffachsystem (höchste Trägerfrequenz
60 kHz) angewendet, das zuerst auf einem Versuchskabel
Bristol—Plymouth erprobt worden ist. Das Bestreben nach
Vermehrung der Sprechwege hat auch in England wie in anderen
m
!) Die deutschen Arbeiten auf demselben Gebiet werden nicht erwähnt.
Ländern zur Auslegung von Breitbandkabeln geführt; er-
wähnt werden das Breitbandkabel London—Birmingham—
Newcastle sowie eine Anzahl von Breitbandseekabeln und end
lich die mit der Trägerstromtechnik zusammenhängenden
Filter- und Verstärkerfragen. Kurzwellen-Fernsprech-
verbindungen wurden mit Japan (15,86 m), Island (24,52 m),
und Kenya (15,28 m), Ultrakurzwellen-Fernsprechver-
bindungen mit den Kanalinseln und Nordirland geschaffen.
Telegraphbie: Die Hauptleitungen des englischen Tele-
graphennetzes werden seit 1932 auf Tonfrequenztelegraphie
in Fernsprechkabeln umgestellt unter Benutzung eines 12- oder
18-Kanalsystems; jetzt ist auch für verkehrsschwächere Tele-
graphenleitungen ein Tonfrequenzsystem entwickelt worden mit
vier Kanälen in jeder Richtung. — Mit den Scilly-Inseln ist
eine Kurzwellenverbindung mit Fernschreibern ein-
gerichtet worden; für derartige Funkverbindungen größerer
Störungsanfälligkeit soll künftig der deutsche Hell-Schreiber
verwendet werden. — Der englische „Telex‘‘-Dienst (Teil-
nehmer-Fernschreibdienst auf Fernsprechleitungen) ist ent-
sprechend den Empfehlungen des CCI von 300 auf 1500 Hz
umgestellt worden und das englische Telex-Netz hat Verbin-
dungen mit den Teilnehmer-Fernschreibnetzen in Deutschland,
Holland, Belgien und der Schweiz. Die künftige Entwicklung
des englischen Fernschreibdienstes für den öffent-
lichen Verkehr sieht man in der Einführung der selbsttätigen
Vermittlung beim Verbindungsaufbau; ein dahingehender Ver-
such mit einem Netz mit 22 Fernschreibstellen war erfolgreich.
Seit der Einführung des Fernschreibers nimmt in England auch
die Vermietung von Leitungen an Private immer
größeren Umfang an; zur Zeit der Berichterstattung hatte das
GPO 900 Leitungen vermietet. Der Telegraphendienst
mit dem Festland ist durch einige neue hochwertige Ver-
bindungen (z. B. 12-fach Tonfrequenz-Systeme London—Paris
und London—-Brüssel) verbessert worden. Auf dem Gebiet der
Seekabel endlich werden u.a. erwähnt ein von der Western
Union Telegraph Co. erprobter Pflug zum Einbaggern der
Kabel in den Meeresgrund sowie Verbesserungen an Verstärkern
und Empfangsgeräten. Bit.
DK 621.395.44
Ein Zwölfkanal-Trägerfrequenzsystem für ober-
Irdische Leitungen. [Nach B. W: Kendall u. H. A. Affel,
Bell Syst. techn. J. 18 (1939) S. 119; 24 S., 11 B.]
In den V. S. Amerika wird auf langen oberirdischen Lei-
tungen in großem Umfang das Trägerfrequenzsystem der Type C
angewendet, ein System, das außer dem niederfrequenten Ge-
spräch gleichzeitig die Übertragung von weiteren drei träger-
frequenten Gesprächen ermöglicht. litwa 100 000 km Frei-
leitungslinien wurden bisher schon mit diesem System aus-
gerüstet und betrieben. Um den höheren Frequenzbereich
dieser Leitungen noch auszunutzen, wurde ein neues Zwölf-
kanal-Trägerfrequenzsystem der Type J entwickelt, das eben-
falls für den Weitverkehr geeignet ist. Mit Hilfe dieser beiden
Systeme können auf einer oberirdischen Leitung insgesamt
16 Fernsprechstromkreise betrieben werden. Das neue Zwölf-
kanal-Trägerfrequenzsystem, bei dem nur ein Seitenband über-
tragen und der Trägerstrom selbst unterdrückt wird, arbeitet
in dem Frequenzbereich von 30 bis 140 kHz; für die Frequenz-
umsetzung werden Kupferoxydulgleichrichter benutzt. Bei
einem Trägerabstand von 4000 Hz wird ein Frequenzband von
100 bis 3600 Hz übertragen. Die auf der niederfrequenten
Seite zugeführten Sprachströme der 12 Kanäle werden zunächst
in die Frequenzlage 60 bis 108 kHz gebracht, wobei jeweils das
untere Seitenband ausgenutzt wird. Auf der Leitung wird in
der Richtung West—Ost das Frequenzband 36 bis 84 kHz und
in der Richtung Ost— West das Frequenzband 92 bis 140 kHz
übertragen. Das Frequenzband der Grundgruppe 60 bis 108 kHz
wird am Anfang der Leitung in zwei Modulationsstufen mit
Hilfe der Trägerfrequenzen 340 und 484 kHz bzw. 340 und
308 kHz in die angegebene Frequenzlage verlegt und am Ende
der Leitung in der gleichen Art wieder in die niederfrequente
Lage zurückgebracht. Alle erforderlichen Trägerfrequenzen 64,
68 bis 108 und 308, 340 und 484 kHz werden durch entspre-
chende Vervielfachung aus der mit einem Stimmgabelsummer
erzeugten Grundfrequenz von 4000 Hz gewonnen. Für die
Übertragung dieser Frequenzen bis 140 kHz auf mehreren
Doppelleitungen müssen erhöhte Anforderungen an den Lei-
tungsbau gestellt werden, um die Nebensprechkopplungen zu
verringern. Der Abstand der zu einer Doppelleitung gehörigen
Drähte, der bisher vielfach noch 30 cm betragen hat, wird auf
20 cm herabgesetzt und der Abstand der Querträger unterein-
ander vergrößert; außerdem werden die Leitungen nach neuen
Richtlinien gekreuzt, die Kreuzungsstangen an bestimmten
94
genau einzuhaltenden Punkten aufgestellt und für gleichen
Durchhang der beiden Drähte einer Doppelleitung gesorgt.
Die nicht zu vermeidende Einschaltung von kurzen Zwischen-
oder Einführungskabeln verursacht infolge der dadurch be-
dingten Stoßstellen Rückflüsse und zusätzliche Dämpfungen.
Um die ungünstigen Einflüsse dieser Stoßstellen möglichst
klein zu halten, wurden neue, für die Übertragung von Hoch-
frequenzströmen geeignete Kabel entwickelt, die mit kleinen
Spulen in Abständen von rd. 180 m belastet den gleichen
Scheinwiderstand wie die oberirdischen Leitungen in dem be-
nutzten Frequenzbereich aufweisen; sie sind sternverseilt und
haben eine Leiterstärke von 1,55 mm. Durch Isolierscheiben ist
sichergestellt, daß der erforderliche gegenseitige Abstand der
Adern eingehalten wird. Die Kapazität dieser Kabel ist sehr
niedrig und beträgt 0,016 uF/km gegenüber 0,038 uF/km bei
den gewöhnlichen Kabelleitungen; ebenso ist die Dämpfung
in dem benutzten Frequenzbereich sehr gering (0,09 N/km bei
140 kHz). Bei schon vorhandenen Zwischenkabeln ist es oft
auch wirtschaftlich, diese ohne Bespulung für die Type J zu
verwenden und die dabei auftretenden wesentlich höheren
Dämpfungen im Betrag von 0,3 bis 0,4 N/km bei 140 kHz mit
in Kauf zu nehmen.
Während die Dämpfung von oberirdischen Leitungen im
Frequenzbereich von 30 bis 140 kHz bei feuchtem Wetter um
rd. 0,1 N/km zunimmt, ist dieser DAmpfungsanstieg bei Schnee-
und Eisanhang an den Leitungsdrähten ganz beträchtlich
stärker. Diesen schwankenden Dämpfungsverhältnissen wird
dadurch Rechnung getragen, daß die Verstärkung der Zwischen-
verstärker entsprechend hoch bemessen wird (bei den in Ent-
wicklung befindlichen neuesten Zwischenverstärkern nahezu
9 N). Bei den mit Pentoden ausgerüsteten dreistufigen Verstär-
kern wird die Gegenkopplungsschaltung in zweifacher Art
angewendet. Die innere Gegenkopplung, die zwischen dem
Gitter der ersten Stufe und der Anode der letzten Stufe vor-
gesehen ist, verringert vor allem die Verstärkung außerhalb
des Übertragungsbereiches des Verstärkers; die Außere Gegen-
kopplung dagegen, die zwischen dem Vorübertrager der ersten
Stufe und dem Nachübertrager der letzten Stufe angeordnet
ist, vermindert die Verstärkung um 4,5N, erhöht aber die
Linearität des Verstärkers und gewährleistet bei zeitlichen
Anderungen der Röhren und der Stromversorgungsspannungen
eine weitgehende Konstanz der Verstärkung. In dem äußeren
Gegenkopplungskreis sind auch die erforderlichen Entzerrer-
schaltungen untergebracht, deren Grundkurve dem längsten
vorkommenden Leitungsabschnitt bei feuchtem Wetter ent-
spricht; kürzere Leitungsabschnitte werden durch zusätzliche
Einschaltung von Netzwerken entzerrt. Zur selbsttätigen
Einstellung der erforderlichen, je nach der Witterung ver-
schiedenen Verstärkung dient ein Steuerstrom von der Frequenz
84,1 kHz, die in der Mitte des zu übertragenden Frequenzbandes
der Grundgruppe liegt; der Steuerstrom betätigt eine Relais-
anordnung im Empfangsstromkreis des Zwischenverstärkers
und regelt dadurch dessen Verstärkung mit einer Ansprech-
empfindlichkeit von 0,06 N. In einigen Bildern werden
mehrere Entwicklungsstufen der Trägerfrequenzsysteme für
Freileitungen gezeigt, darunter auch die neueste Stufe, mittels
der es möglich ist, auf einer oberirdischen Linie mit 16 Doppel-
leitungen bis zu 256 Gesprächsverbindungen im Weitverkehr
herzustellen. DU.
Physik
DK 537.533.8
Sekumdär-klektronenemission beim Beschuß mit
energiereichen Ionen. [Nach A. G. Hill, W. W. Buech-
ner, J. S. Clark u. J. B. Fisk. Phys. Rev. 55 (1939) S. 463;
7S.,6B.]
Positive Ionen (H,*, Ht und Het), mit einem elektro-
statischen Generator bis zu 430 kV beschleunigt, treffen auf
— nicht besonders weit entgaste — Metallflächen (Mo, Cu, Al,
Pb); die dabei auftretende sekundäre Elektronenemission wird
gemessen. Ionenquelle ist ein Glühkathoden-Bogen in einer
Pyrex-Kapillare; aus einer engen Öffnung in der Säule treten
die Ionen in das eigentliche Beschleunigungsrohr (l3fache
Spannungsunterteilung). ein. Elektrische Fokussierung gibt
einen einstellbaren Strahlquerschnitt bei etwa 60uA Strahl-
strom. Durch magnetische Ablenkung werden nur Ionen ein-
heitlicher Geschwindigkeit in die Meßkammer geleitet, ın der
sie senkrecht auf die zu untersuchende Metalloberfläche auf-
treffen. Nur bei den He*-Ionen hoher Geschwindigkeit wurde
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 4
25. Januar 1940
ohne magnetische Ablenkung gearbeitet. Die Anzahl der je
auftreffendes Ion ausgelösten Sekundärelektronen zeigt
Tafel 1. Die Elektronen verlassen die Metalloberfläche durch-
weg mit Geschwindigkeiten unter 30 V. Die Abnahme der
Sekundärelektronenausbeute mit steigender Ionenenergie — be-
sonders ausgeprägt bei H,* — kann verstanden werden aus der
Annahme, daß die Ionen in zu große Tiefe in das Metall ein-
dringen, als daß die dort in Bewegung gesetzten Elektronen
noch das Metall verlassen könnten; in den obersten Metall-
schichten wird die Wirksamkeit der Ionen aber vermutlich
kleiner, wenn die Ionen diese Schichten sehr rasch passieren.
Wegen weiterer Einzelheiten über Hochspannungs- und appa-
rative Fragen muß auf die Originalarbeit verwiesen werden.
Tafelll.
Metall Energie (kV)
a 43 TR 107 142 23 284 355 | 426
Protonen
Mo — 1 410! 3,77] 3,27 | 276; 235 218 | 2301
Cu -- | 3,88 | 3,61 3,41) 2,90 , 2,52 ! 244 221
Al 4.19 3,2 | 3,51' 301 268 219 217
Pb — i 423] 387 356 312 289 270 2%
H, + -Ionen
Mo ' 6.31 6.59! 6,40] 619 556) 545 —
Cu ae 6,68 664! 6,45] 6,26' 6,30 | 5,71 5.0)
Al 60B 6,30 — 6,23 | 6,43 6,29, 5,98 546
Ph -- O E24! el 758| 746, 734| 699 66l
He + -Ionen
Mo | ıLı 128 13,3 139, 141 143: 143 Mi
M. Stb.
DK 534.1-16
Mechanische Schwingungse ntstürung. [Nach Peter
Davey, Electr. J. 36 (1939) S. 105; 4. S., 5 B.]
Neben bekannten und hier schon mehrfach besprochenen
Mitteln zur Beseitigung mechanischer Schwingungen weist der
Verfasser auf folgende bemerkenswerte Möglichkeit hin: Funda-
mente und Gebäude reagieren bei gleich groBen schwingungs-
erregenden Kräften verschieden stark, je nachdem die Er-
regung in waagerechter oder senkrechter Richtung erfolgt. Bei
Kolbenmaschinen, insbesondere Einzylinder-Kompressoren,
kann man mit Ausgleichgewichten ohne umständliche Hilfs-
einrichtungen!) nur entweder die horizontalen oder die vertikalen
Massenkräfte ausgleichen. Praktisch gelangt meist ein Mittel-
wert zur Ausführung. Bei eintretenden Schwingungsstörungen
kann es daher Erfolg bringen, durch Vergrößern oder Ver-
kleinern der Ausgleichgewichte jeweils die Komponente zu
Null zu machen, auf die das Bauwerk am stärksten anspricht.
Ferner erwähnt der Verfasser ein von ihm entwickeltes strobo-
skopisches Meßgerät zum Nachtarieren von Maschinen be-
liebiger Größe an Ort und Stelle. Vom Standpunkt der Bau-
grundforschung?) ist schließlich die in zwei Fällen beobachtete
Tatsache interessant, daß Gebäudeschwingungen periodisch mit
steigendem Grundwasser um bis zu 30°%, zunahmen. Sfr.
Theoretische Elektrotechnik
DK 538(083.3)
Zahl der unabhängigen Einheiten in der Lehre von
den elektromagnetischen Erscheinungen. [Nach Joh.
Fischer, Bull. schweiz. elektrotechn. Ver. 30 (1939) S. 282;
24% S., 0 B.j
P. Andronescu hat vor einiger Zeit?) die Behauptung auf-
gestellt, den Grundgleichungen der Elektrizitätslehre müsse eine
‚„Universalkonstante'‘ c beigegeben werden; in der Elektrizi-
tätslehre seien daher 5 Einheiten willkürlich. J. Fischer sieht
eine Widerlegung Andronescus in der Tatsache, daß die Univer-
salkonstante nach den Grundgleichungen in einem eindeutigen
Zusammenhange mit der Lichtgeschwindigkeit im leeren Raum
steht. Die Bewertung von c als einer unabhängigen Größe ist
nach ihm gleichbedeutend mit einer willkürlichen Vernach-
lässigung dieses wichtigen Ergebnisses der elektromagnetischen
l.ichttheorie. J. W.
1) J. Geiger, Mechanische Schwingungen und ihre Messung, S. 201.
Julius Springer, Berlin 1927.
2) A. Hertwig, G. Früh, H. Lorenz, Veröff. Inst. dtsch. Forsch.
Ges. Bodeumech. T. H. Berlin, H. 1 (1033). l
3) P. Andronescu, Arch. Elektrotechn. 30 (1936) S. 48; Bull. schweiz.
elektrotechn. Ver. 24 (1938) S. 297.
— —— | a Er EEE EEE = EEE
25. Januar 1940 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 4 95
VERSCHIEDENES
BEKANNTMACHUNGEN
VDE
Verband Deutscher Elektrotechniker
(Eingetragener Verein)
Geschäftstelle: Berlin-Charlottenburg 4, Bismarckstr. 33, VDE-Haus
Fernsprecher: 30 06 31. — Postscheckkonto: Berlin: 213 12.
Postscheckkonto für Mitgliedsbeiträge: Berlin 1810 00.
Postscheckkonto der ETZ-Verlag GmbH.: Berlin 223 84.
Ausschuß für Drähte und Kabel
Der Ausschuß für Drähte und Kabel hat einen Ent-
wurf zu einer Neubearbeitung von
VDE 0252 ‚Vorschriften für umhülltte Leitungen‘
ausgearbeitet, der in ETZ 61 (1940) H. 4, S. 82 veröffent-
licht ist.
Ferner hat der Ausschuß einen Entwurf zu einer Neu-
fassung des $ 16 „Mittlere Gummischlauchleitungen‘ von
VDE 0250 U ,„Umstell-Vorschriften für isolierte Leitun-
gen in Starkstromanlagen‘
aufgestellt, der in ETZ 61 (1940) H. 4, S. 84 bekannt-
gegeben wird.
Begründete Einsprüche zu beiden Entwürfen sind bis
zum 10. Februar 1940 an die Geschäftstelle zu richten.
Ausschuß für Maschinen
Der Ausschuß für Maschinen hatte einen Entwurf zu
VDE 0530 U „Umstell-Vorschriften für elektrische
Maschinen‘
aufgestellt, der in ETZ 60 (1939) S. 1282 veröffentlicht
war. Die hierauf eingegangenen Anregungen und Ein-
sprüche sind ordnungsgemäß behandelt worden und
haben zu einigen Änderungen und Ergänzungen geführt.
Insbesondere ist für Wälzlager die Grenzerwärmung
heraufgesetzt und für den Leistungsfaktor eine größere
Toleranz festgelegt worden. Die sich hiernach ergebende
Schlußfassung ist in ETZ 61 (1940) S. 84 veröffentlicht.
Sie ist vom Vorsitzenden des VDE im Januar 1940
genehmigt worden und tritt am 1. Februar 1940 in Kraft.
Verband Deutscher Elektrotechniker E. V.
Die Geschäftsführung:
Vjıefhaus
Sonderdrucke von neuen VDE-Arbeiten
Bei der ETZ-Verlag GmbH. (Berlin-Charlottenburg 4,
Bismarckstraße 33, VDE-Haus) sind nunmehr die Sonder-
drucke der folgenden neuen VDE-Arbeiten zu den dabei ge-
nannten Preisen erhältlich:
VDE 0100e/IX. 39 „Vorschriften nebst Ausfuhrung-- RM
regeln für die Errichtung von Starkstromanlagen
mit Betriebsspannungen unter 1000 V.“, 8. Ande-
rung, gültig ab 28. September 1939 . . .....010
VDE 0210e/X. 39 „Vorschriften für den Bau von
Starkstrom- Freileitungen‘, 8. Änderung, Rn
ab l. Januar 1940 .... re 0,10
VDE 0210 Ub/X.39 ‚Umstell- Vorschriften fir den Bau
von Starkstrom- Freileitungen‘‘, 2. a l
gültig ab 1. Januar 1940 .... .. . . O0
VDE 0250 K/XI. 39 „,K-Vorschriften je isolierte
Leitungen in Starkstromanlagen “e Erstfassung,
gültig ab 7. Dezember 1939 . 2. 22... ...0910
VDE 0318a/IX. 39 „Leitsätze für Hartpapier und RM
Hartgewebe‘“, 1. Änderung, gültig ab 1. November
LISI 2; 0-01. 0000 a a N ehe dr 200
VDE 0430/XI. 39, „Regeln für Spannungsmessungen
mit der Kugelfunkenstrecke“, T RE, gültig
ab l]. Januar 1940 ... 0,70
VDE 0450/IX. 39 „Leitsätze für die "Erzeugung und
Verwendung von Stoßspannungen für Prüf-
zwecke‘‘, Neufassung, gültig ab 1. Januar 1940 . 0,40
VDE 0570a/X. 39 „Regeln für Klemmenbezeich-
nungen‘, 1. Änderung, gültig ab 1. Januar 1940 . 0,10
VDE 0720 U/XI. 39 ‚„Umstell-Vorschriften für Elek-
trowärmegeräte‘‘, Erstfassung, gültig ab 1. De-
zember 1989 2... 22 =. 2% 8. 2.0 0,10
VDE 0807/X. 39 ,,Vorschriften für galvanische Ele-
mente und Batterien“, Neufassung, gültig ab
l. November 1939 . . 2.2.2 2.2 .2.00.0...60910
Übersetzungen von VDE-Arbeiten
Die ETZ-Verlag GmbH., Berlin-Charlottenburg 4, Bis-
marckstraße 33 — VDE-Haus, hat kürzlich die folgenden
fremdsprachlichen Ausgaben von VDE-Bestimmungen heraus-
gebracht, die zu den angegebenen Preisen bei ihr erhältlich sind:
Spanisch: RM
VDE 0318/II. 38 „Leitsätze für Hartpapier- und
Hartgewebe‘‘ (Cuaderno 2038) . . » 2.2.2..2.07
VDE 0410/X. 38 „Regeln für Meßgeräte (mit Er-
klärungen)‘‘ (Cuaderno 2039) . . ». . . 2... . 0,70
Englisch:
VDE 0101/XII. 37 ‚Vorschriften nebst Ausführungs-
regeln für die Errichtung von Starkstromanlagen
mit Betriebsspannungen von 1000 V und darüber‘
(Publication 3022) .... : <. 1,40
W. Kaufmann: „Die neuen Prüfv en ir Hoch.
leistungsschalter‘‘ aus ETZ 59 Bu Seite 553
(Publication 3040) a te 0,70
Bezirk Berlin
vorm. Elektrotechnischer Verein
(Gegründet 1879)
seschäftstelle: Berlin-Charlottenburg 4, Bismarckstr. 33 IV, VDE-Hanıs.
Fernsprecher: 34 88 85.
Arbeitsgemeinschaften (Technischer Nachwuchs)
Die Teilnahme ist frei. VDE-Mitgliedschaft ist nicht Bedingung.
Stromrichter. Leiter: Dipl.-Ing. J. Killinger VDE.
26.1.1940, 15%, VDE-Haus, Großes Sitzungszimmer. ‚‚Umrichteranordnung für
Umformung von Wechselstrom gegebener Frequenz in solchen höherer
Frequenz‘. 2. Teil. Vortragender: Dr. R. Jovy VDE.
Hochfrequenztechnik. Leiter: Dr.-Ing. F. W. Gundlach VDE.
1. 2.1940, 18°, VDE-Haus, Großes Sitzungszimmer. Vortragsreihe: Ultrakur7-
und Dezimeterwellentechnik. „Dezimeterwellen-Meßtechnik‘‘, Vortragender:
Dr.-Ing. F. W. Gundlach VDE.
VDE Bezirk Berlin
vormals Elektrotechnischer Verein
Der Geschäftsführer
Burghoff
Sitzungskalender
Deutsche Maschinentechnische Gesellschaft, Berlin.
30. 1. (Di), 1700, Ingenieurhaus: „Instandsetzungswirtschaft
beim Heer“. Oberreg.-Rat Bobbert.
Fachgruppe Energiewissenschaft, Gauwaltung Wien.
31.1. (Mi), 18%, Haus der Technik: ‚„‚Konstruktive Maßnahmen
bei der Planung elektrischer Maschinen und Apparate im
Zeichen der Rationalisierung‘ (m. Lichtb.). Dipl.-Ing.
Grünwald.
96 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 4
25. Januar 1940
PERSÖNLICHES
(Mitteilungen aus dem Leserkreis erbeten)
P.Craemer. — Am 28. Januar begeht der frühere Ministe-
rialdirektor im Reichspostministerium, Herr Dr.-Ing. E. h. Peter
Craemer VDE, der in Bückeburg im Ruhestand lebt, seinen
75. Geburtstag. Die ETZ hat bereits anläßlich des 70. Geburts-
tages über seine Lebensdaten berichtet!). Seine Tätigkeit bei
der Deutschen Reichspost ist für die Entwicklung des Fern-
meldewesens von weittragender Bedeutung gewesen und hat
auf wichtigen Gebieten und auf lange Sicht den Grund für die
freie Entfaltung und Ausgestaltung des £lektrischen Nach-
richtendienstes gelegt. Wir brauchen nur an seine entschei-
dende Mitwirkung bei der Gründung des Reichspostzentralamts,
die Neuorganisierung des Telegraphenbaudienstes und die
Schaffung des Fernkabelnetzes zu erinnern. Auch heute noch
ist er eng mit der Entwicklung seines alten Arbeitsgebiets ver-
bunden. Als tätiges Aufsichtsratsmitglied der Deutschen Fern-
kabelgesellschaft und als Herausgeber des ‚Europäischen Fern.
sprechdienst‘‘ verfolgt er mit Aufmerksamkeit die Fragen des
großen inländischen und des internationalen Fernsprech-
dienstes und wirkt zu seinem Teile erfolgreich an ihrer Förderung
mit. Möge ihm noch eine lange fruchtbringende Tätigkeit be-
schieden sein. ° ->
BUCHBESPRECHUNGEN
DK 537.52 : 621.3.015.33
Elektrische Stoßfestigkeit. Von Dr.-Ing. R. Strigel.
Mit 291 Abb., X u. 317 S. im Format 165 x 235 mm. Verlag
Julius Springer, Berlin 1939. Preis geh. 28,50 RM, geb. 30 RM.
Auf dem Gebiet der Hochspannungstechnik ist in der
letzten Zeit eine Reihe von Büchern erschienen, die sich die
verschiedensten Aufgaben gestellt haben. Der Verfasser des
vorliegenden Werkes hat ein Gebiet herausgeschnitten, das sich
durch eine besonders große Fülle von Einzelveröffentlichungen
auszeichnet, und hat dabei versucht, den in diesen Arbeiten ent-
haltenen wertvollen vielseitigen Stoff zu einem einheitlichen
Ganzen zu ordnen und zusammenzuschweißen. Es sei schon
jetzt vorweggenommen, daß man diese Aufgabe als gut gelöst
bezeichnen kann.
Unter Ausscheidung von noch ungeklärten Fragen be-
handelt der Verfasser zunächst die physikalischen Grundlagen
des Stoßdurchschlags in den verschiedenen Dielektriken und
bringt dann ausführlich eine Reihe von Verfahren der Hoch-
spannungsmeßtechnik, die sich auf Stoßvorgänge anwenden
lassen. Der Kathodenstrahloszillograph erfährt eine ent-
sprechende Würdigung, ebenso die vielumstrittene Kugel-
Meßfunkenstreccke.e Im Abschnitt „Hochspannungsmeß-
technik“ finden auch die Stoßdurchschlagprüfungen eine
eingehende Behandlung. Natürlich sind die in diesem
Abschnitt behandelten Elektrodenformen nicht eigentlich für
Stoßprüfungen, sondern für Hochspannungsprüfungen über-
haupt von Bedeutung.
Im dritten Teilwird über praktisch wichtige Überspannungs-
erscheinungen berichtet. Nach einem einleitenden Abschnitt
über Gewitterüberspannungen werden die Erscheinungen auf
Freileitungen und in Unterwerken behandelt und über Abhilfe-
maßnahmen gegen die Wirkungen von Überspannungen be-
richtet. Auch das Eindringen von Überspannungen in Maschinen
und Transformatoren erfährt eine eingehende Würdigung.
Jeder, der das Buch ließt, wird aus ihm Anregungen
für sein Arbeitsgebiet erhalten. Das ausführlich in Fußnoten
gebrachte Schrifttum zeugt von der großen Sorgfalt, mit der
der Verfasser versucht hat, das Gebiet möglichst erschöpfend
zu behandeln. Viele Beiträge stammen vom Verfasser selbst,
so daß auch dadurch das Buch noch an Gehalt gewinnt.
Dies alles und die gute Ausstattung empfehlen das Buch
allen Fachgenossen. Harald Müller VDE.
DK 53
Physik in Streifzügen. Von Prof. Dr. H. Greinacher.
(Verständliche Wissenschaft, Bd. 40.) Mit 64 Abb., VlII u.
176 S. im Format 125x190 mm. Verlag Julius Springer,
Berlin 1939. Preis geb. 4,80 RM.
Aus einer Reihe von Aufsätzen in verschiedenen Zeit-
schriften ist dieses Buch entstanden, das sich nicht an den Fach-
gelehrten wendet, sondern an die große Zahl derer, die bei der
1) ETZ 56 (1935) S. 9.
heutigen universellen Bedeutung der Physik auch etwas davon
kennenlernen möchten, die sich aber Zeit und Mühe für ein
Studium nicht nehmen können. Sie mögen in einem Muße-
viertelstündchen den einen oder andern Streifzug mit dem Ver-
fasser mitmachen, und sie werden erfreut sein, wie geschickt
sie geführt werden und wie ihnen in einfachster Fassung ein
Einblick in so manche physikalische Erkenntnis nicht nur der
älteren, sondern auch der neueren und neuesten Zeit geboten
wird. Die 32 Aufsätze des Buches sind unabhängig voneinander
und sind doch in ihrer Gesamtheit so geeignet zusammen-
gestellt, daß sie vom Maß und Messen und den Potenzgesetzen
angefangen bis zum Dualismus und den Verwandlungen einen
Überblick über die physikalische Denkweise in den verschieden-
sten Teilgebieten zu geben vermögen. Der Wunsch des Ver-
fassers, daß die kleine Sammlung Interesse und Verständnis für
die physikalische Welt auch in weitere Kreise tragen möge,
wird sicherlich in Erfüllung gehen. W. Bauer.
EINGÄNGE
[Ausführliche Besprechung vorbehalten.)
MSV-Jahrbuch der Galvanotechnik 1940. Herausgeber:
Zeitschrift für Metall- und Schmuckwaren-Fabrikation sowie
Verchromung, H. Leuze. Mit 170 S. im Format A 6. Verlag
Eugen G. Leuze, Leipzig 1939. Preis kart. 1,30 RM.
(Im Jahrbuch für 1940 wird das Schwergewicht auf Winke
zum Vermeiden von Fehlern gelegt. Im allgemeinen Teil ist
ein Abschnitt über dasOhmsche Gesetz und seine rechnerischen
Anwendungen hinzugekommen. Von den ‚„Fortschritten der
Galvanotechnik‘‘ sei Glanzverzinken anstatt Vernickeln als
Unterlage für die Verchromung erwähnt. Wertvoll ist auch der
Bericht über die diesjährige Galvanotechnikertagung in den
V. S. Amerika. Neu sind ferner die Abschnitte über das Färben
von Magnesiumlegierungen und das Bondern (Bildung einer
Phosphatschicht als Rostschutz) von Eisen und Stahl.)
K.A.
Statistik der Elektrizitätswerke Rumäniens 1938.
Herausg.: Asociafia Generalä a Producätorilor gi Distri-
buitorilor de Energie Electricä din Romänia A. P. D. E.
(Verband der Erzeuger und Verteiler elektrischer Energie in
Rumänien). Mit I Plan, XXXII u. 202 S. im Format A 4.
Zu beziehen durch das Zentralbüro der A. P. D. E.Cal.
Victoriei 95, Bucureşti III und durch die Sektion Il. der
A. P. D. E. Str. Bräncoveanu Nr. 1 Sibiu. 1939. Preis
geh. 400,— Lei.
(Die Statistik bringt im ersten Teil die Spannungen und
das Stromsystem von 565 mit elektrischer Arbeit versorgten
Ortschaften. Im 2. Teil sind die Daten von 224 öffentlichen
Elektrizitätswerken und im 3. Teil wissenswerte Angaben von
344 Eigenanlagen angeführt. Der 4. Teil behandelt die elek-
trischen, Straßenbahnen, während der 5. Teil Angaben über die
Hochspannungs-Übertragungsleitungen aufweist. Der Textteil
ist auch in deutscher Sprache verfaßt. Eine Übersichtskarte
gibt Aufschluß über die Lage der Elektrizitätswerke sowie über
den Stand der Hochspannungsfernleitungen.) Ths.
Anschriften der Verfasser der Aufsätze dieses Heftes
Prokurist K. Branditz, Düsseldorf, Gartenstr. 118a.
Dr. A. Kuntze VDE, Düsseldorf-Bilk, Völklinger Str. 40.
Dr.-Ing. C. Mocrder VDE, Berlin-Karlshorst, Rheinsteinstr. 68.
Dr.-Ing. K. Schaudinn VDE, Wunsiedel, Kemnather Str. 35.
Dipl.-Ing. G. Walther VDE, Essen, Defreggerstr. 10.
Abschluß des Heftes: 19. Januar 1940
a eo Ta aaa a
Wissenschaftliche Leitung: Harald Müller VDE
G. H. Winkler VDE und H. Hasse VDE
Stellvertretung: G.H. Winkler VDE
Zuschriften sind nicht an eine persönliche Anschrift zu richten, sondern
nur an die Wissenschaftliche Leitung der ETZ, Berlin-Charlottenburg 4.
Bismarckstr. 33, VDE-Haus, Fernsprecher : 34 19 5b.
Nachdruck nur mit Quellenangabe und nur mit Genehmigung des Ver-
fassers und der Wissenschaftlichen Leitung der ETZ gestattet.
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97
Elektrotechnische Zeitschrift
(Zentralblatt für Elektrotechnik)
Organ des Elektrotechnischen Vereins seit 1880 und des Verbandes Deutscher Elektrotechniker seit 1894
Herausgegeben vom Verband Deutscher Elektrotechniker E.V.
Wissenschaftliche Leitung: Berlin-Charlottenburg 4, VDE-Haus — Im Buchhandel durch Julius Springer, Berlin W 9
61. Jahrgang
Berlin, 1. Februar 1940
Heft 5
Neuere Erfahrungen mit kunststoffisolierten bzw. -ummantelten Leitungen und Kabeln
(Wittellung aus dem Kunststoff-Rohstoff-Laborstorium der I. G. Farbenindustrie 4.-G., Ludwigshafen a. Rhein)
Von Heinrich Berger, Mannheim
Übersicht. Die Verbraucher von Leitungen und Kabeln
wird es interessieren, zu erfahren, wie weit schon Erfahrungen
mit kunststoffisolierten Leitungen und Kabeln vorliegen. Der
folgende Aufsatz gibt den wesentlichen Inhalt von 4 Refe-
raten wieder, die über obiges Thema am 17. 2. 1939 vor Fach-
männern der deutschen Kabelindustrie auf Veranlassung der
Reichsstelle für Wirtschaftsausbau in Ludwigshafen (Rhein)
gehalten wurden, wobei über die Leitungsverwendung in In-
dustriewerken, bei der Reichspost und Reichsbahn berichtet
wird.
Einleitung
Seit einigen Jahren sind von der deutschen Kabelindu-
strie Versuche durchgeführt worden, an Stelle der bisher
verwendeten Werkstoffe Kautschuk und Blei wenigstens
zum Teil Erzeugnisse auf heimischer Rohstoffbasis zu ver-
wenden. Einer dieser Austauschstoffe ist das Igelit,
das in zwei Sorten auf dem Markt ist, als Igelit PCU und
Igelit MP. Beides sind Polymerisate auf Vinylchloridbasis.
Die Igelite besitzen eigenartige physikalische und che-
mische Eigenschaften, die sie für die oben erwähnten
Zwecke geeignet machen. ;
Grundaufgabe bei der Anwendung von Igeliten für die
Elektroindustrie ist die Erzielung hoher Wärmebeständig-
keit mit geringer Verformung bei Wärmebeanspruchung,
hinreichender Kältefestigkeit und möglichst gutem elek-
trischen Verhalten. Die Erfüllung dieser Forderungen
gelingt nicht ohne weiteres und rechtfertigt Bedenken,
wenn Igelit in Wettbewerb mit anderen bewährten Kabel-
baustoffen treten soll.
Bereits im Jahre 1938 hat H. Beck!) Ausführungen
über die Verwendung nicht härtbarer Kunststoffe für die
Zwecke elektrischer Isolation veröffentlicht, die im folgen-
den durch neuere Erfahrungen beim Einsatz kunststoff-
isolierter und -ummantelter Leitungen erweitert werden.
l. Erfahrungen an „Igelit“-Leitungen in Ludwigshafen?)
a NGA-ähnliche Leitungen
Die bisher eingesetzten NGA-ähnlichen Leitungen be-
sitzen eine homogene Umpressung in einer Schicht
aus Igelitmasse. Sie wurden für Licht- und Kraftleitungen
bis 500 V, in der Regel in Stahlrohren, aber auch als Ver-
drahtung von Schalttafeln und Geräten verlegt. Alle diese
Leitungen sind bisher ohne Beanstandungen in Betrieb.
Wegen ihrer glatten Oberfläche, ihres geringeren Durch-
messers, der raumsparend ausgenutzt werden kann, der
—
!) VDE-Fachber. 10 (1939) $. 120.
; 2) Den folgenden Ausführungen liegt ein Referat von Herrn Dipl.-
1R. H. Beck zugrunde.
DK 621.315.211.004.14 : 621.315.616.9
bequemen Abmantelung und einfachen Klemmarbeit (ohne
Verzinnen verwendbar) werden sie von den Installations-
meistern bevorzugt. Bemerkenswert ist ein Erfahrungs-
fall mit der Verdrahtung eines Anschlußkastens für einen
elektrischen Ofen. Der Kasten erreichte beim Betrieb
des Ofens Temperaturen von rund 100 °C. Die Igelit-
masse, die anfangs honigfarben lichtdurchlässig war,
wurde im Betrieb allmählich dunkelfarbig, ohne aber ihre
Betriebstüchtigkeit zu verlieren. Insbesondere wurden die
oft vorausgesagten Korrosionserscheinungen nicht be-
obachtet.
Einige Firmen glaubten, zur Verhinderung von Durch-
lagerungen die Igelitumpressung durch eine Garnbe-
flechtung schützen zu sollen. Gegen eine solche Aus-
führung ist nichts einzuwenden. In einem Falle wurde
aber zwischen Igelitumpressung und Beflechtung eine
Glashautbebänderung gelegt; da nun die getränkte Be-
flechtung nicht mehr genügend auf der glatten Igelit-
oberfläche haftete, traten beim Einziehen derartiger Lei-
tungen Schwierigkeiten auf, indem sich die Beflechtung
zurückschob. Die Glashautbebänderung an dieser Stelle
kann demnach nicht als günstige Lösung angesprochen
werden.
Auf Grund der Erfahrungen sollte man igelitumpreßte
Leitungen mehr als bisher für Schalt- und Steuerleitungen,
für die die Verwendung von NGÄA-Leitungen nicht aus-
drücklich vorgeschrieben ist, heranziehen. Diese Art von
Leitungen, die hohen Dauererwärmungen kaun ausgesetzt
sind und vielfach offen verlegt werden, sind zweifellos in
Igelitausführung den gummiisolierten Leitungen über-
legen. Ihre Ölfestigkeit, Unentflammbarkeit und ihre
praktisch unbegrenzte Lebensdauer sind besondere Vor-
züge. Mit Auswechselungen, die bei gummiisolierten Lei-
tungen infolge Alterung der Isolation erforderlich werden,
braucht bei Igelitisolation nicht gerechnet zu werden.
Sollten Bedenken hinsichtlich des Isolationswiderstandes
bestehen, so kann entsprechend neueren Ausführungen
eine Verbesserung dadurch erzielt werden, daß der blanke
Leiter zunächst eine Bebänderung mit Folien erhält und
darüber die Igelitmasse umpreßt wird. So kann Igelit
zur Ersparnis von Naturkautschuk oder Buna bei der-
artigen Leitungen eingesetzt werden.
b.Schaltdrähte
Ähnlich liegen die Dinge bezüglich igelitisolierter
Schaltdrähte für Fernmeldezwecke. Diese wurden im
Fernsprechbetrieb ebenfalls praktisch erprobt und haben
in keiner Weise zu Störungen Anlaß gegeben. (S. a. die
Erfahrungen der Reichspost unter Abschnitt 3.)
98
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 5
1. Februar 1940
ce. Feuchtraumleitungen
Bei der Feuchtraunileitung kann Kunststoff in mehr-
faeher Hinsicht genommen werden, und zwar sowohl als
Isolierstoff als auch als Ummantelung wie auch für bei-
des. Es wurden zunächst hauptsächlich solche Feucht-
raumleitungen eingebaut, bei denen Igelit als Mantelbau-
stoff diente. Dank dem Entgegenkommen der Liefer-
firmen sind jedoch auch größere Mengen von Feucht-
raumleitungen entwickelt worden, die vollständig gummi-
frei sind und nur unter Verwendung von Igelit MP her-
gestellt wurden. Die mit derartigen Leitungen insgesamt
gemachten Erfahrungen sind folgende:
Igelitisolierte Feuchtraumleiter verhalten sich ebenso
günstig, wie oben bei Igelitleitungen der NGA-Bauart all-
gemein geschildert wurde. Solange ein ordentlich herge-
stellter Blechmantel vorhanden ist, unterscheiden sich die
Leitungen in keiner Weise unvorteilhaft von den üblichen
Ausführungen. Insbesondere liegen keine Berichte über
Verformung der Isolation durch Schellendruck und Dich-
tungsmuffen vor.
Aus Patentgründen gibt es eine ganze Reihe von Kon-
struktionen für den Blechmantel, darunter auch solche,
die beim Verlegen einige Schwierigkeiten machen. Um
möglichst viele verschiedene Fabrikate kennenzulernen,
wurden auch solche in den Kreis der Erprobungen einbe-
zogen. Alle diese Leitungen besaßen als äußere Schutz-
hülle eine Igelitumpressung. Bei einer solchen Leitung
ist es vorgekönimen, daß während der Verlegung in der
kalten Jahreszeit in ungeheizten ‚Räumen bei scharfen
Biegungen der Igelitmantel einriß. Ungeeignete Mischungs-
zusammensetzung und ungeschickte Verlegung wurden
hierbei als Schadensursache festgestellt. Da der Igelit-
mantel außen lag, konnte bei dieser Leitung der Schaden
sofort erkannt und behoben werden.
Die jetzigen Bauarten mit getränkter Papierband-
umwicklung und Garnbeflechtung erfüllen in den meisten
Fällen durchaus ihren Zweck. Durch Umpressung mit
Igelit kann eine weitere Erhöhung der Kor-
rosionsfestigkeiterzielt werden. Der Igelitmantel
ist glatt und verleiht der Leitung ein besseres Aussehen;
er kann hellfarbig hergestellt werden, so daß die Instal-
lation insgesamt einen schöneren Eindruck macht, was
unter’ Umständen für Betriebe der Lebens- und Genuß-
mittelbranche von Bedeutung ist. Feuchtraumleitungen
mit glattem Igelitmantel wurden in Werkbetrieben viel-
fach verlegt und haben den Anforderungen voll ent-
sprochen.
d.Igelit-Kabel
Außer den bisher beschriebenen Drähten sind auch
noch Kabel (Erdkabel) auf Igelitbasis verlegt worden.
Fehler sind bisher nicht vorgekommen. Ob ein vollwertiger
Ersatz für Bleikabel gefunden ist, vermag allerdings erst
die fernere Zukunft zu lehren. Die Kabel wurden seit 1938
meistens so eingebaut, daß die Erzeugnisse verschiedener
Hersteller beieinander liegen, so daß Rückschlüsse auf
etwaige Vorteile der einen oder anderen Bauart gezogen
werden können.
Bei der Ausführung mit igelitumpreßter Ader sind
Berechnungen und Versuche über die thermische und
dynamische Beanspruchung im Kurzschluß-
fall angestellt worden, wodurch vorhandene Bedenken
zerstreut werden konnten.
Bei Verlegung im Erdreich ist wegen der in
der chemischen Industrie vielfach vorhandenen stark an-
greifenden Böden mit außerordentlichen Gefahren zu rech-
nen. Es wird beinahe regelmäßig festgestellt, daß Blei-
kabel durchgefressene Bleimäntel aufweisen. Frühzeitig
wurde daher die Frage eines verbesserten Säureschutzes
studiert. Hier besteht nun die durchaus begründete Hoff-
nung, durch eine Igelitumkleidung Abhilfe schaffen zu
können. Ob diese Umkleidung in Form einer homogenen
Umpressung oder einer Umwicklung mit Bändern vorge-
nommen wird, ist vermutlich von geringer Bedeutung. So
ausgerüstete Kabel mit geschwächtem Bleimantel werden
daher bereits regelmäßig verwendet. Auf Grund der guten
Erfahrungen mit bleimantellosen Kabeln sollte, wenigstens
im Rahmen des von der Reichsstelle beabsichtigten Ver
suchsprogramms, die Erdverlegung von bleilosen Kunst-
stoffmantelkabeln in größerem Umfange durchgeführt
werden.
2. Erfahrungen in Bitterfeld
Im folgenden sei nun über Erfahrungen an bestimmten
Leitungsarten in Bitterfeld berichtet?). Die dort ver-
legten Leitungen wurden vor einiger Zeit der Wärme-
druck-, der Alterungs- und der Kälteprüfung nach
VDE 0285 unterzogen.
ein Wegdrücken der Aderisolation um 25 bis 30 % gegen-
über dem zulässigen Wert von 50%. Die Alterungs-
prüfung hatte eine Zugfestigkeit der Leiterisolation von
etwa 170 kg/cm? gegenüber dem zulässigen Wert von
50 kg/cm? zur Folge. Die Kälteprüfung gibt einen aus-
reichenden Wert von — 5 bis — 7” C (VDE-Wert — 5°C).
Dagegen betrug der Isolationswert
nach 24 Std. Wasserlagerung bei 20° C
nach 24 Std. Wasserlagerung bei 20° C und
nach 1% Std. Wasserlagerung bei 60° C etwa 50 000 Q/km.
Der letzte Wert war der einzige, der den VDE-Bestimmun-
gen nicht entsprach; der VDE-Wert hätte sich jedoch
durch eine Papierumflechtung der Leiter erreichen lassen.
Die Verlegung erfolgte in trockenen Räumen, z.B. im
Metall-Laboratorium, der Fornigießerei und der Presserei
der Leichtmetallfabrik Bitterfeld.
Im Frühjahr 1938 wurde auch ein 200m langes
Kunststoffkabelvon 3X 6 mm? als Zuleitungskabel
zu einem Lichtmast im Freien in der Erde verlegt, ob-
wohl das Kabel nur zur Verlegung in trockenen Räumen
bestimmt war. Sein Aufbau ist folgender: Adern etwa
0,8 mm stark mit Igelitmasse unspritzt, darüber Papier-
mantel, Kunststoffmantel (etwa 1mm stark), mehrere
mit Bitumen getränkte Papierlagen, schließlich die Eisen-
bandbewehrung. Die genannten Leitungen haben, wie be-
reits erwähnt, bis heute keine Schwierigkeiten gemacht.
Eine Beschädigung durch Biegen und Knicken beim Ver-
legen oder ein Durchlagern der Isolation ist nicht vor-
gekommen; dies hätte sich sonst unbedingt, wenigstens
durch vereinzelte Störungen, bemerkbar machen müssen.
Bedenken bleiben dagegen noch darüber bestehen, ob
die Haltbarkeit und Betriebssicherheit auch in längeren
Zeiträumen, also in 5 oder 10 Jahren und darüber, erhalten
bleibt und ob durch eine dauernde Belastung mit der
höchstzulässigen Stromstärke oder in besonders warmen
Räumen Störungen auftreten werden. Von mancher Seite
wird befürchtet, daß mit der Zeit eine Versprödung der
Leitungen infolge langsamer Verflüchtigung des Weich-
machers auftreten könnte, Die Alterungsprüfung der
VDE-Vorschrift 0285 ist allerdings so streng, daß eine
Alterungsneigung dabei eigentlich zutage treten müßte.
Die im folgenden angegebenen Erfahrungen bestätigen
das günstige betriebliche Verhalten der Leitungen.
Eine im Winter 1935 verlegte igelitisolierte Leitung,
die dauernd in Betrieb gewesen war, wurde ausgebaut.
Es war keinerlei Versprödung eingetreten. Bemerkens-
wert ist weiter, daß der Aluminiumleiter in keiner Weise
angegriffen war. An anderen seit 1937 in Betrieb befind-
lichen Kunststoffleitungen zeigt sich ebenfalls keine Ver-
sprödung; sie entsprechen noch der Wärmedruck- und
Kälteprüfung nach VDE 0285, wobei sich praktisch die-
selben Werte wie bei Neuverlegung ergeben. Eine Ver-
flüchtigung des Weichmachers ist demnach nicht einge-
treten. Dabei war die hier in Betracht kommende NGA-
ähnliche Leitung von 1,5 mm? in einem betriebsmäßig etwa
40°C warmen Raum eingebaut. Eine andere NGA-ähn-
liche Leitung mit 4 mm? diente zum Anschluß von Kalo-
riferen und war während der Heizperioden 1937/38 und
2 MQ/km
3) Gekürzte Wiedergabe nach einem Referat von Herrn Dr. Schunck,
Bitterfeld.
Die Wärmedruckprüfung ergab ,
g-e
%
mn if BET mr __ | (rm
- gr Ehe (oe — u.
1. Februar 1940
1938/39 dauernd mit 15 A belastet; sie zeigte ebenfalls
keine Störungen. Ein Durchdrücken der Isolation ist an
keinem der ausgebauten Leitungsstücke wahrnehmbar.
Der Leiter sitzt immer noch zentrisch zur Isolationshülle.
Es ist nach diesen Feststellungen wahrscheinlich, daß
sich die igelitisolierten Leitungen auch in längeren Zeit-
räumen ebenso gut oder bezüglich der Alterungsbeständig-
keit vielleicht sogar noch besser verhalten Werden wie
gummiisolierte Leitungen. Um dies noch genauer fest-
zustellen, sind in den Laboratorien in Bitterfeld Dauer-
versuche begonnen worden, bei denen mittels Heiz-
transformatoren sowohl igelitisolierte als auch zum Ver-
gleich gummiisolierte Leitungen teils mit der normalen
VDE-mäßigen Belastung, teils mit darüberliegenden Be-
lastungen erprobt werden sollen. Hier können dann Be-
lastung, Erwärmung u. a. auf lange Zeit dauernd verfolgt
werden.
Ein ähnlicher Versuch wurde bereits im September
1937 angestellt. Damals wurde eine anthygronähnliche
Leitung von 4 X 2,5 mm? für eine normale Strombelastung
von 15 A mit etwa 30 A 8 bis 10 Tage lang belastet, wobei
etwa 60°C erreicht wurden, ohne daß irgendwelche Be-
schädigungen oder Verlagerungen der Adern eintraten.
Die Bitumentränkung der Mischgarnbeflechtung wurde bei
dieser Belastung natürlich schon ziemlich flüssig.
Es ist bekannt, daß der Isolationswiderstand
der igelitisolierten Leitungen wesentlich niedriger liegt
als bei Gummiisolation und insbesondere bei höheren Tem-
peraturen stärker absinkt. Wie bereits oben angegeben
wurde, hat sich bei den in Bitterfeld verlegten Leitungen
der nicht vorschriftsmäßige Isolationswiderstand für 60° C
jedoch nicht störend bemerkbar gemacht. Insbesondere
bewirkt er keine zusätzliche Erwärmung der Isolations-
schicht. Eine NGA-Leitung von 2,5 mm? Querschnitt kann
mit 15 A dauernd belastet werden. Ihr Widerstand ist
etwa 7 Q/km. Die ohmsche Belastung beträgt demnach
1575 W/km.
Die zusätzliche Belastung der Isolationsschicht durch
den Ableitungsstrom beträgt bei 500 V und 50000 Q/km
Isolationswiderstand 5 W, also nur 0,33 % des erstgenann-
ten Wertes. Der Ableitungsstrom beträgt dabei 10 mA/km,
wobei die Leitung in einem so warmen Raum liegt, daß
eine Leitertemperatur von 60°C erreicht wird. Durch
eine Leiterlackierung o. a. könnte der Isolationswiderstand
beträchtlich erhöht werden.
3. Erfahrungen der Reichspost
Auch bei der Deutschen Reichspost liegen schon Er-
fahrungen über igelitisolierte Leitungen vort).
a. Fernmeldedrähte
Die ersten Versuche mit kunststoffisolierten Fern-
meldedrähten und -kabeln wurden bei der Reichspost schon
vor mehreren Jahren in Angriff genommen. Nach anfäng-
lichen Mißerfolgen, die hauptsächlich auf ungenügende
elektrische und thermische Eigenschaften der Kunststoffe
zurückzuführen waren, gelang es, geeignete Drahtmuster
mit Kunststoffisolierung zu entwickeln. Soweit sich auf
Grund der laboratoriumsmäßigen Untersuchungen be-
urteilen ließ, genügten die neuen Austauschleitungen allen
nach dem heutigen Stand der Technik billigerweise zu
stellenden Anforderungen. Die Deutsche Reichspost trug
daher keine Bedenken, zu Betriebsversuchen größeren
Umfangs überzugehen.
Die Prüfung der Leitungen erstreckte sich auf die
elektrischen Eigenschaften, auf die Feststellung der Ent-
flammbarkeit, Wärmedruckfestigkeit, Kältebeständigkeit.
chemische Eigenschaften und Verarbeitbarkeit des neuen
Werkstoffes (Verlötbarkeit u. a.). Die Ergebnisse der
Prüfungen ließen erkennen, daß die Kunststoffmischung
auf der Grundlage von Igelit PCU den Anforderungen am
nächsten kommt.
°) Wiedergabe nach einem gekürzten Referat von Herm Postrat
Kotitschke, Reichspostzentralanıt.
Elektrotechnische Zeitschrilt 61. Jahrg. Heft 5
99
Im Jahre 1936 wurde die Frage der betriebsmäßigen
Verwendbarkeit von Mipolamdrähten durch einen
kurzfristigen Vorversuch geklärt. Der Draht wurde
für Schaltungen in Haupt- und Zwischenverteilern von
Wählerämtern, ferner als Steigeleitung unter Benutzung
der Unterputzrohre, als Zimmerleitung von Sprechstellen
bei verdeckter Führung in Isolierrohren und als Schalt-
draht in Kabel- und Linienverzweigungen an Stelle von
Gummidraht verwendet. Die Ergebnisse waren günstig.
Daraufhin wurden im Oktober 1937 versuchsweise weitere
Mipolamdrähte eingesetzt. Als einziger Nachteil wurde
zunächst bemerkt, daß die etwas steife Mipolamisolierung
eine leichte Federung des Drahtes beim Auslegen ver-
ursacht. Insgesamt wurden aber folgende Feststellungen
gemacht.
Die mechanischen Eigenschaften sind ausreichend, die
Farben gut erkennbar; die Drahtführung hat ein gefälliges
Aussehen. Der Draht hat die beim Löten verursachte
Hitzeeinwirkung gut ausgehalten; das Abisolieren ist ein-
fach und weniger zeitraubend als bei anderen Drähten.
Auf Alterung zurückzuführende Änderungen des Kunst-
stoffes sind bis jetzt nicht beobachtet worden; der Draht
behält seine Elastizität und zeigt bis jetzt keine Neigung
zum Brüchigwerden.
Nachdem diese günstigen Ergebnisse vorlagen, wur-
den die Betriebsversuche auf eine größere Basis
gestellt. Bei ihrer Inangriffnahme wurde jedoch von den
Fernmelde-, Apparate- und Amtsbaufirmen zum Ausdruck
gebracht, daß sich gewisse Nachteile der Igelite im Be-
triebe auswirken könnten, wobei auf die Korrosionsgefahr
und auf die Alterung hingewiesen wurde. Diesen Nach-
teilen seien aber auch die Vorteilederneuen Aus-
tauschdrähte gegenübergestellt: Unentflammbarkeit
der Igelite, Wegfall der Leiterlackierung, Fortfall der
äußeren Faserstoffumhüllung und Ersparnis der Wachs-,
Paraffin- oder Ceresintränkung.
Um in der Zwischenzeit weitere Erfahrungen
mit wärmeplastischen Kunststoffen sammeln zu können,
sind die Versuche fortgeführt und größere Längen von
Mipolam-, Protodur-, Wahnifild- und Isynthadrähten in
Betrieb genommen worden. Eingehende Erfahrungs-
berichte liegen zur Zeit noch nicht vor, werden aber in
den nächsten Monaten erwartet.
Zusammenfassend ist zu bemerken, daß den mit Ige-
lit PCU isolierten Drähten voraussichtlich ein weites An-
wendungsgebiet eröffnet werden karm. Ihr Einsatz in
Fernmeldeanlagen ist unbedenklich schon heute möglich.
Jedoch werden bestimmte Anwendungsgebiete den buna-,
oppanol- und vinifolisolierten Drähten vorbehalten blei-
ben, ebenso den KKL-, LKKL- und LUL-Drähten, wie die
inzwischen fortgeschrittene Entwicklung erkennen läßt.
b. Fernmeldekabel
Beim Einsatz von igelitisolierten Kabeln war die Auf-
gabe gestellt, den Bleimantel durch einen wärme-
plastischen Kunststoffmantel auszutauschen. Da jedoch
im Bereiche der Deutschen Reichspost mit ganz kurzer
Frist der Bleimantel bei den wenigadrigen Innenkabeln
(mit bis 22 Adern) eingespart werden sollte, anderseits
aber die wärmeplastischen Kunststoffe als Werkstoff für
die Ummantelung mit feuchtigkeitssicherem Schutz noch
nicht verwendbar waren, mußte hier eine andere Lösung
Platz greifen. Für die wenigadrigen Innenkabel sind da-
her die Rohrdrähte und wettersicheren Rohrdrähte ein-
geführt worden. Um aber auch bei den vieladrigen Innen-
kabeln (mit bis zu 200 Adern) den Bleimantel ganz ein-
sparen zu können, hat die Reichspost verschiedene Ver-
suchskabel mit Mänteln aus wärmeplastischen Kunst-
stoffen herstellen lassen, die eingehend erprobt werden
sollen.
Ein PCU-Mantelkabel mit 100 Adern ist vor kurzem
abgenommen worden. Bezüglich der Feuchtigkeitsauf-
nahme wurde, wie erwartet, festgestellt, daß der PCU-
e a a a —
r e e e |
- nn m č pa
100 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 5
Mantel feuchtigkeitsdurchlässig ist. Dagegen nimmt die
Aderisolierung keine Feuchtigkeit auf. Das Versuchs-
kabel wird nunmehr unter betrieblichen Bedingungen er-
probt und beobachtet werden. Es besteht die Hoffnung,
daß die Ergebnisse günstig ausfallen, so daß ein weiterer
Schritt zum Einsparen von Blei möglich ist.
ce. Isolierschläuche
Im Zusammenhang mit den Drähten und Kabeln soll
noch auf die Isolierschläuche aus Igelit hingewiesen wer-
den, weil die Schläuche als Abschlußmittel für die Enden
faserstoffisolierter Drähte und Kabeladern benötigt wer-
den. Außerdenı werden in Gestellen freitragende Draht-
verbindungen durch Überziehen mit Isolierschläuchen ge-
schützt. Die bisherigen Erfahrungen sind im allgemeinen
günstig, jedoch werden noch die unzureichende Kälte-
beständigkeit und die zu hohe Dehnbarkeit bemängelt.
In letzter Zeit ist eine wesentliche Verbesserung der
Schläuche zu verzeichnen.
4. Erfahrungen der Deutschen Reichsbahn’)
Die Arbeiten für den Einsatz von polymeren Kunst-
stoffen auf dem Gebiet der Kabel und Leitungen bei der
Deutschen Reichsbahn begannen im Jahre 1935. Zunächst
wurde der Möglichkeit der Bleiersparnis auf dem
Gebiet der Kabel und kabelähnlichen Leitungen besonde-
res Augenmerk geschenkt. Daraus ergab sich im Jahre
1937, als die ersten Erfahrungen über die Verarbeitung
und Prüfung vorlagen, daß sich polymere Kunststoffe,
wie Igelit, mit Erfolg für sogenannte und heute unter
dieser Bezeichnung vom VDE typisierte Innenraumkabel
verwenden lassen. Die fühlbar gewordene Lücke zwi-
schen Rohrdrähten nach Art der NRA- und NRU-Leitun-
gen (VDE 0250 U) und Papierbleikabeln (VDE 0260 U)
bei großen Leiterquerschnitten ist bekanntlich zu Beginn
dieses Jahres durch die Innenraumkabel (VDE 0270 U)
geschlossen worden, wobei die Verwendung von Kunst-
stoffen vorgesehen ist.
Die Deutsche Reichsbahn erprobt an Starkstrom-
kabeln nebeneinander im Rahmen des Versuchsplanes
gegossene, elektrolytfreie Folien und umpreßte Hüllen
oder gewalzte Bänder. Hierbei galt es, die erfaßbaren
Fehlermöglichkeiten von vornherein auszuschalten. Zu-
nächst mußte die Verwendung von Igelit an falscher
Stelle vermieden werden. Voraussetzung für möglichst
große Güte ist heute, wo es Prüfvorschriften für den
Grundstoff gibt, die gleichbleibende Eigenschaften des
Igelits gewährleisten, daß Igelithüllen oder -mäntel nur
mit geeigneten neuzeitlichen Maschinen hergestellt
werden.
Die Versuche erstreckten sich auf Kabel und Leitun-
gen für Stark- und Schwachstrom. Über letztere wird zu
gegebener Zeit von anderer Stelle Näheres berichtet wer-
den. Auf dem Starkstromgebiet sind schon seit
1936 bewegliche Schaltleitungen mit Querschnitten von
2,5, 16 und 25 mm? beim Elektrotechnischen Versuchsamt
der Reichsbahn in Gebrauch. Diese Leitungen tragen
einen Mantel aus Polyvinylchlorid, der seine mechanischen
Aufgaben bisher zur Zufriedenheit erfüllt hat. Wie aber
schon in den VDE-Fachberichten von 1938 angegeben
wurde, sind derartige Leitungen nicht allgemein verwend-
bar, zumal bei beweglichen und ähnlichen Leitungen alle
Bedingungen mechanischer und elektrischer Art besser
und zuverlässiger durch Hülle und Mantel aus Buna er-
füllt werden. Die Ozonfestigkeit des Igelits ließ den Ver-
such zweckmäßig erscheinen, an Stelle eines Gummi-
kabels von 95 mm? Querschnitt ein kautschukfreies Kabel
mit Kunststoffmantel für 15 kW Übertragungsleistung bei
>») Gekürzte Wiedergabe nach einem Reterat des Herrn Baurat
G. A. Ludendorff.
1. Februar 1940
elektrischen Lokomotiven der Baureihe E 60 als Zuleitung
vom Versuchsschalter zum Umspanner zu erproben. Die
damit ausgerüsteten beiden Lokomotiven versehen seit dem
Herbst 1937 ohne Beanstandungen ihren Dienst. Von dem
gleichen Kabel wird ein 80 m langes Stück im Elektrotech-
nischen Versuchsamt erprobt.
Die Möglichkeit der Bleiersparnis bei 1kV-
Kabeln für Erdverlegung durch Verwendung von
Kunststoff wird noch geprüft. Diese bleiarmen oder
bleilosen Kabel haben die Aufgaben der bisher an ihrer
Stelle diensttuenden Papierkabel, die parallel dazu vor-
erst liegenbleiben, übernommen und sind, wenn auch nur
zum kleinen Teil, seit Ende 1936 in Betrieb. Schäden
oder Betriebsstörungen traten bisher nicht auf. Es ver-
steht sich von selbst, daß die Versuchskabel laufend auf
eine Veränderung ihrer elektrischen Werte überwacht
werden. Auch besteht die Absicht, zur genauen Unter-
suchung in späterer Zeit Stücke von den verlegten Ka-
beln abzuschneiden. Die Druckbeständigkeit eines Kunst-
stoffmantels wurde dadurch praktisch erprobt, daß das
Kabel mittels Schellen verschiedener Bauart an der Decke
eines D-Zug-Gepäckwagens festgeniacht, so auf die Reise
geschickt und Erschütterungen ausgesetzt wurde.
Zusammenfassung
Die bisherigen Erfahrungen zeigen Einsatz und
Brauchbarkeit von Igeliten in der Kabelindustrie, wobei
sich eine Reihe werkstoffbesonderer Vorteile ergaben. Die
Prüfungen an ausgebauten, betriebsmäßig beanspruchten
Leitungen zeigten, daß die Bedingungen von VDE 0285
bis auf den zu geringen Isolationswiderstand nach 24-
stündiger Wasserlagerung bei erhöhter Temperatur ein-
gehalten werden. Aber auch durch den zu niedrigen Iso-
lationswert wurden keinerlei Betriebsstörungen hervor-
gerufen. Ferner ergab sich bei den ausgebauten Leitun-
gen, daß das Igelit an dem metallischen Leiter keine
Korrosion hervorgerufen hatte und daß eine Alterung
nicht festzustellen war.
Für Schaltdrähte und Steuerleitungen kommt die
Igelitisolierung bereits heute als vollwertiger und lei-
stungsfähiger Isolierstoff in Betracht. Für Feuchtraunı-
leitungen wird der Vorschlag gemacht, die Isolierung der
Drähte mit Gummi oder Buna vorzunehmen und einen
Igelitmantel als äußeren Schutz aufzuspritzen. Bei
sauren Böden sind Igelitkabel den Bleikabeln überlegen;
wegen der Wasserdampfdurchlässigkeit des Igelits wird
zweckmäßig ein dünner Bleimantel angewendet und der
mechanische Schutz des Kabels durch einen entsprechend
aufgebauten Igelitmantel erreicht.
Auf Grund der bei den Industriewerken, der Reichs-
post und der Reichsbahn gesammelten Erfahrungen kann
natürlich noch kein endgültiges Urteil abgegeben werden.
Es ist noch verfrüht, allgemeine Zulassungen in der Form
von VDE-Vorschriften auszusprechen. Immerhin muß
jedoch der Weg für diejenigen Verbraucher, die an diesen
Neuentwicklungen interessiert sind, grundsätzlich ge-
öffnet und mehr als bisher verbreitert werden. Insbeson-
dere sollten im Rahmen des beabsichtigten Versuchs-
planes weitere Verbraucherkreise mit den neuen Bauarten
bekanntgemacht werden. Es ist auch zu hoffen, daß bei
einer regelmäßigen Herstellung igelitisolierter Leitungen
eine Vertiefung der Erfahrungen in Konstruktion, Her-
stellung und Verlegung sowie eine Preissenkung erzielt
wird.
Dem werkstoffgerechten Einsatz der Igelite stehen
keine Schwierigkeiten mehr im Wege, und es ist zu wün-
schen, daß dieser heimische Werkstoff überall da, wo
seine guten Eigenschaften mit Erfolg verwertet werden
können, in steigendem Maße eingesetzt wird.
1. Februar 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 5
101
ie Ve mE al At ren ae un a Er N ae ne ee Fe a re ae ht m u er a
Ein einfaches Kreisdiagramm für den doppelt erregten magnetischen Kreis
Von Franz Unger VDE, Braunschweig
Übersicht. Die bisherigen sogenannten „genauen“
Kreisdiagramme erfordern eine verhältnismäßig umständliche
mathematische Behandlung. Dabei führen sie zu mathemati-
schen Ausdrücken, die vom physikalischen Standpunkt aus wenig
durchsichtig sind und daher Schwierigkeiten bereiten, wenn
man verwickelte Vorgänge behandeln will. Dabei ist noch zu
bedenken, daß infolge der Eisensättigung jedes Kreisdiagramm
nur sehr angenähert benutzt werden darf. Für jede genauere
Behandlung ist es nötig, den verschiedenen Sättigungszustän-
den entsprechend verschiedene Kreise aufzuzeichnen, von
denen immer nur genau genommen ein Punkt als Punkt der
wirklichen Arbeitskurve gilt!). Aufgabe des Folgenden ist die
Aufstellung eines einfachen und doch möglichst genauen
Kreisdiagrammes, das als Grundlage für die erwähnte Kreis-
schar benutzt werden kann.
Transformator und Induktionsmaschine stellen einen
doppelt erregten magnetischen Kreis dar, wenn sie be-
lastet sind. Im Leerlauf ist der Kreis nur einfach erregt.
Es müssen daher Leerlauf und Belastung grundsätzlich
unterschieden werden.
Im Leerlauf fließt nur in der Primärwicklung ein
Leerlaufstrom /,, der sich bekanntlich aus Magnetisie-
rungsstrom /, und Eisenverluststrom I rechtwinklig zu-
sammensetzt. Die Magnetisierungskomponente I„ erregt
den Wechselfluß $, welcher in beiden Wicklungen elektro-
motorische Kräfte induziert. Da der Sekundärkreis offen
ist, braucht nur der Primärkreis betrachtet zu werden, in
welchem die Netzspannung U, der EMK E, und den Span-
nungsabfällen Zo r, und /,x, das Gleichgewicht hält, wobei
r, den ohmschen und x, den Streublindwiderstand der
Primärwicklung bedeuten. Die EMK E, wird durch den
Fluß ® aufrechterhalten über die als „erstes Transfor-
matorgesetz“ bekannte Beziehung:
(€
1)
E,- „10 Sku PA zb, (1)
v2
wo w = 2 a f die Kreisfrequenz, f die Frequenz, p die Pol-
paarzahl, kę, den Wicklungsfaktor, g, die Nutenzahl je
Pol und Phase und z, die in Reihe geschaltete Leiterzahl
je Nut der Ständerwicklung bedeuten. Der Leerlaufstrom
l, erregt im Ständer ein Nutenstreufeld mit dem Streu-
leitwert A, , das ergänzt wird durch ein Zahnkopfstreu-
ar mit dem Streuleitwert 2 , der nach Richter?)
autet:
ee a we (2)
So 66
wo r, die Läufernutenteilung, a, und a, die Ständer- und
Läufernutenöffnung und ö den Luftspalt bedeuten. Außer-
dem erregt /, ein Streufeld der Ständerwickelköpfe, das
sich, durch keine Läuferströme beengt, frei ausbreiten
kann; sein Streuleitwert 4, und muß auf die Länge
eines Wickelkopfes lą bezogen werden. Somit erhält man
bei einer Eisenpaketlänge l für x, den Ausdruck:
E E
A, E Čo pa Ja .). (3)
9
A ok. 4apg 20
Bei Belastung fließt in der Läuferwicklung mit
Wirkwiderstand r, und Streublindwiderstand x, ein Be-
lastungsstrom I, dessen MMK durch eine gleich große,
entgegengesetzt gerichtete MMK der Ständerwicklung
— € zA
I) Unger. Die Arbeitskurven neuzeitlicher Induktionsinaschinen.
blektrotechn. u. Masch.-Bau 48 (1930) S. 745.
?) Richter. Elektr. Maschinen Bd. 1. S. 279, Julius Springer.
DK 621.3.012.2
kompensiert werden muß, welcher ein Netzstrom I> ent-
spricht. Dieses „zweite Transformatorgesetz“ lautet:
k r, dı 2] T, — kr, d: Za 1.4 (4)
wo kı, Wicklungsfaktor, g, Nutenzahl je Pol und Phase
und z, in Reihe geschaltete Leiterzahl je Nut der Läufer-
wicklung bedeuten. Zur Aufrechterhaltung von $ muß
nach wie vor I, fließen, so daß sich bei Belastung der
Ständerstrom /, aus den Komponenten /, und I, zusam-
mensetzt. Der Belastungsstrom J, erregt im Läufer ein
Nutenstreufeld mit dem Streuleitwert },,, I» und I> in
Ständer und Läufer eine Spaltstreuung, deren Streu-
leitwert /, sich nach einigen Umformungen?) darstellen
läßt für Kurzschlußmotoren mit Läuferschrägung um
5 Nutenteilungen und z, Läuferstäben zu:
2
Lzy = [0.000 63 + 2. + 0,965 (1 +) "| p (5)
1 “2.
und für Schleifringmotoren mit Ständerschrägung um
è Nutenteilungen zu:
. 9 T g: E
z,- | 0,001 26 + 0,032 °", a7 + 0,0275 | 5 6
gi 93 gi
für eine Polteilung r, und einen scheinbaren Luftspalt ô’.
A 8 £
Bild 1. Ersatz-
schalt bild.
0 C
Die Wickelkopfstreuung wird durch /, und /, auf den
Streuraum zwischen den Ständer- und Läuferwickel-
köpfen eingeschränkt; ihr Streuleitwert wird daher cA,,
wo c in praktischen Fällen kleiner wird als 1. Somit er-
hält man den Streublindwiderstand x für die Belastungs-
ströme als:
L= wW Kr, -43-10 Ing: =
2. Å
x2 ( ee ): -Chale Az r| Blindohm. (7)
9ı 92
Da man xv als die Summe x, + x, einsetzen muß, erhält
man:
x, ok, 42:10®pg\z]
7 } l
x 2 k l- - (1 — c) fals + (a 4 ) | Blindohm. (8)
92 9
Der Ständerstrom Z, durchfließt die Widerstände r, und
zı, der Läuferstrom /, die Widerstände r, und z..
Bild 1 stellt das Ersatzschaltbild einer Induktions-
maschine oder eines Transformators dar. Die Wider-
stände R und X des magnetischen Hauptkreises ent-
sprechen dem Eisenverluststrom /, und dem Magnetisie-
rungsstrom /,, sie liegen stets in Reihe mit r, und x..
s) Arch. Elektrotechn. 18 (1032) S, 72.
102
Elektrotechnische Zeitschriit 61. Jahrg. Heit 5
1. Februar 1940
Der Schalter S trennt die Läuferwiderstände r, und x,
von dieser Widerstandskombination. Bei Leerlauf ist S
offen, durch r, und x, fließt /, und spaltet sich in die
R und X durchfließenden Komponentströme I, und Z,
auf, ra und x, bleiben stromlos. Bei Belastung wird S
geschlossen, auf der Strecke AB überlagert sich der Be-
lastungsstrom /, über den Leerlaufstrom /,, durch r, und
v» fließt nur /,. Man rechnet zweckmäßig r, und x, auf
die Primärwicklung um; dreht sich der Läufer, so ändert
sich r, in r,/s, wo s den Schlupf bedeutet.
Das Produkt eines Vektors mit einem Skalar ist
gleich der Summe der Produkte seiner Komponentvektoren
mit demselben Ska-
lar. Dieser Satz
gilt auch für das
Zeigerdiagramm
der Ströme, wie
sich leicht durch
Berechnung von
Beispielen nachwei-
sen läßt. Man kann
also für den Weg
AB die Spannungs-
abfälle von /, und
I, trennen. Bei Be-
lastung mit Nenn-
last beträgt der
gesamte Span-
nungsabfall höch-
stens 20% der
Nennspannung,
wovon etwa die
Hälfte, also 10 %,
auf die Primär-
wicklung entfällt.
Der Leerlaufstrom
ist höchstens 50 %
des Belastungsstro-
mes bei Nennlast, sein Spannungsabfall auf der
Strecke AB beträgt also höchstens 5%. Somit wird
die EMK E, bei Leerlauf zwischen B und C mindestens
95 6 der Netzspannung U, sein. Schließt man S und
betrachtet zunächst den Kurzschlußfall s—1, wird
U, entsprechend ein Kurzschlußstrom durch die Wider-
stände r,, xı und r,, zə fließen. In diesem ungün-
stigsten Belastungsfalle beträgt der Spannungsabfall auf
der Strecke AB höchstens 50% von U,, somit bleiben
zwischen B und C 50 % (anstatt wie bei Leerlauf 95 %)
von U, übrig. I geht also auf rund den halben Leerlauf-
wert zurück, sein Spannungsabfall auf der Strecke AB
sinkt von 5 % auf 2,5 % von U, ab. Somit ändert sich E,
von Leerlauf bis Kurzschluß höchstens in den Grenzen 95 %
bis 97,5% der Netzspannung U. Die Leerlauf-
EMK E, bleibt bei jeder Belastung prak-
tisch unverändert.
Diese Erkenntnis eröffnet einen neuen Weg zur Ab-
leitung eines sehr einfachen Kreisdiagrammes. In Bild 2
stellt OG die Netzspannung U, dar, OA den Leerlauf-
strom /,, der sich zusammensetzt aus /, und IZ.. Man er-
hält so bei Belastung den Belastungsstrom I, -- AP, wäh-
rend primär der Strom /, = OP ist. Zieht man von U, die
Spannungsabfälle Zor, und /, x, vektoriell ab, so kommt
man zum Punkt D und erhält OD — E,. Bei Belastung
und Reduktion aller Größen auf die Primärseite sind
I,r, und J.r./s in Phase. Man kann also schreiben:
ri + rals —r. Ebenso sind in Phase J.x, und I, x» so
dab man schreiben kann: x, + x. =: x. Bleibt E, in Größe
und Richtung konstant, so erhält man das rechtwinkelige
Dreieck OED, in welchem /,r und Z, x die EMK E, kom-
pensieren. Man kann dann schreiben:
Bild 2.
Eo ~ Ia Vr? + r?, (9)
Kreisdiagramım.
wo Ir|!Ią und Ix LI, Zieht man von A eine Senk-
rechte zu E, und lotet von P auf diese Senkrechte zum
Punkt Q, so ist Dreieck OED ~ Dreieck PQA, und man
findet: |
en PN ec, (10)
ED x AQ
Setzt man diesen Ausdruck in Gl. (9) ein und ordnet
nach x, so erhält man:
E, o E
; sin g}. (11
z\1-- ctg? ps T i )
Für 44, --0 ist
I,» =- 0, der Punkt P
wandert nach 4
(Leerlauf); für ,,
--90° erhält man
L= Eys =AB
(Kurzschluß) un-
ter der Voraus-
setzung, daß «w kon-
stant bleibt. Be-
trachtet man unter
dieser Vorausset-
zung Gl. (11), so
ist sie die Glei-
chung eines Krei-
ses. Der Punkt P
wandert von 4 bis
B auf einemkreise,
dem :«-Kreise, der
dem Heyland-Kreis
entspricht.
Löst man Gl. (9)
mit Gl. (10) nach r
auf, so erhält man:
Eo
rV1l+tg? r
Für ya — 90 ` ist I, —0, der Punkt P wandert nach .1.
Für 9.—0 wird l, = E,/r=- AF; der Punkt P wandert
nach F unter der Voraussetzung, daß r konstant bleibt.
Man erhält einen zweiten Kreis, den r-Kreis. P ist der
Schnittpunkt des r-Kreises mit dem x-Kreis. Ändert sich
r, so ändert sich der Kreisdurchmesser des r-Kreises, es
ändert sich die Lage von P und damit auch die Größe
des Stromes /,. Auch bei Änderung von x ändert sich die
Lage von P und damit der Strom I,. Eine Änderung von r
tritt ein, wenn sich die Drehzahl des Läufers ändert, die
Drehzahl ist also abhängig von I.. Eine Änderung von r
tritt unter dem Einfluß der magnetischen Sättigung des
Eisens ein. Je größer die Sättigung, um so kleiner wird :,
um so größer der x-Kreis.
Man kann die einzelnen Bezugsgrößen für dieses
Kreisdiagramm ähnlich ableiten, wie es in dem Aufsatz
von Krämer!) gezeigt wurde, wo allerdings ein auf
die Spannung U, bezogener Kreis behandelt worden ist?).
Das vorliegende Kreisdiagramm macht keinen An-
spruch auf vollständige Genauigkeit, wenn auch die Aus-
rechnung praktischer Fälle ergibt, daß der vorliegende
Kreis sich sehr gut an den Hemmeterkreis®) anschmiegt.
Die Vernachlässigung liegt darin, daß der Leerlauf-
I, Sa 2 cos Jo. (12)
+) Krämer, Das vereinfachte Kreisdiagranım des Asynehronnitors.
Elektiotechn. u. Masch.-Bau 49 (1931) S. 41.
>») Es lassen sich auch einfache Bedingungen für die Auswertung
des Leerlauf- und Kurzschlußversuches ableiten, wie das in einem
größeren Aufsatz gezeigt wurde. Elektrotechn. u. Masch. - Bau >
(1239) N. 353.
i ») Hemmeter, Eine neue einfache Konstruktion des genauen
Kreisdiagrammes für den allgemeinen Transformator. Arch. Elektrotechn.
-—- Der Transformator mit drei Wieklungen und das
Is (1927) S. 29.
Arch. Elektrotechn. 1x2 (1927)
Diagramın des normalen Transformators.
S; 295;
1. Februar 1940
strom I, und damit die Leerlauf-EMK E, als konstant
angesehen werden, während sie das in Wirklichkeit nicht
sind. Ein einwandfreies Gesetz für die Abhängigkeit
dieser Größen von der Belastung läßt sich jedoch nicht
aufstellen. Die in den Ableitungen der sogenannten „ge-
nauen“ Kreisdiagramme enthaltenen Voraussetzungen für
die belastungsabhängige Veränderlichkeit von /, oder /
treffen nicht zu, so daß es fraglich ist, ob in praktischen
Fällen das „genaue“ Kreisdiagramm eine größere Ge-
nauigkeit aufweist als die hier abgeleitete. Dagegen er-
möglicht das hier abgeleitete Kreisdiagramnı eine sehr
genaue Berücksichtigung der Sättigungsverhältnisse mit
einfachsten Mitteln.
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 5
103
Zusammenfassung
Die Aufspaltung des Primärstromes in eine Leerlauf-
und eine Belastungskomponente führt zu einer klaren
Trennung der primären und sekundären Streublindwider-
stände und ermöglicht die Aufstellung eines Ersatzschalt-
bildes, welches die Spaltung des Leerlaufstrones in eine
Magnetisierungs- und eine Verlustkomponente berück-
sichtigt. Zieht man von der Netzspannung die Spannungs-
abfälle des Leerlaufstromes ab, so erhält man die prak-
tisch bei jeder Belastung konstant bleibende Leerlauf-
EMK als Grundlage für ein einfaches Kreisdiagramm, be-
stehend aus je einem Kreis für konstanten Wirk- bzw.
Streublindwiderstand.
Stroboskopisches Meßgerät für Frequenz und Drehzahl
(Mitteilung ans der Aerodynamischen Versuchsanstalt Göttingen e.V. in der Kaiser-Wllhehn-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften)
Von Carl-Heinz Sturm VDE, Mannheim
Übersicht. Das stroboskopische Meßverfahren als reine
Differenzmessung zweier Frequenzen weist eine große Ge-
nauigkeit auf. Im folgenden wird ein Betriebsmeßgerät mit
stroboskopischer Anzeige für Frequenz- und Drehzahlmessung
beschrieben.
Einleitung
Das stroboskopische Meßverfahren wird in der elek-
trischen Meßtechnik seit langem verwendet, insbesondere
zur Schlupfmessung an Asynchronmaschinen. In der
altbekannten Ausführung wird eine helle Scheibe mit
dunklen Punkten oder radialen Streifen durch einen Motor
in Drehung versetzt und diese Scheibe bei abgedunkelter
Beobachtungsstelle von einer Lichtquelle periodisch wech-
selnder Helligkeit beleuchtet. Durch den bekannten
stroboskopischen Effekt scheinen bei passenden Verhält-
nis von Motordrehzahl zu Lichtfrequenz die markierten
Punkte auf der Scheibe stillzustehen oder langsam mit
oder entgegen der wirklichen Drehrichtung der Scheibe
umzulaufen. Aus der Anzahl der Marken auf der Scheibe,
deren scheinbarer Umlaufgeschwindigkeit und der Fre-
quenz der Lichtwechsel ist dann die Drehzahl bei be-
kannter Frequenz oder auch die Frequenz bei bekannter
Drehzahl der Scheibe zu ermitteln. Dieses Verfahren weist
aber eine Reihe von Nachteilen auf, nämlich Ortsgebun-
denheit von Stroboskopscheibe und Beleuchtungsquelle,
Abdunkelung der Beobachtungsstelle, Auszählen der
scheinbaren Umläufe, nachträgliches Ermitteln des Meß-
ergebnisses, sehr eng begrenzte Meßbereiche und Mehr-
deutigkeit der Anzeige.
In neuerer Zeit hat man das stroboskopische Meß-
verfahren weiter ausgebaut; es sind Geräte entwickelt
worden, die sich bestimmten Aufgaben besonders gut an-
passen. Stroboskopische Geräte, die der Beobachtung
schnellaufender Maschinenteile nach Art der Zeitlupen-
aufnahmen dienen und dabei gleichzeitig die Messung
der Drehzahl oder Schwingungszahl des Maschinenteils
ermöglichen, sind heute bereits in verschiedenen Aus-
führungen vorhanden.
Der neue Frequenzmesser wurde unter Wahrung
der ‚Vorteile stroboskopischer Meßverfahren — hohe Ge-
nauigkeit, geringer Meßleistungsbedarf — als Betriebs-
gerät entwickelt, das für viele Meßaufgaben große Vor-
zuge aufweist, die im einzelnen aus der nachfolgenden
Beschreibung ersichtlich werden.
Grundsätzliche Anordnung
Die Wechselspannung, deren Frequenz zu messen ist,
steuert über einen Verstärker eine Glimmlanıpe, die im
Takt der zu messenden Frequenz aufleuchtet. Die stab-
DK 621.317.36 : 621.317.76.004.1
förmig ausgebildete Glimmilanıpe befindet sich im Innern
einer zylindrischen Trommel und steht fest, während die
Trommel von einen Synchronmotor gedreht wird, s. Bild 1.
Lochtrommel
Stabglimmlampe
Getriebe
Bild 1. Synchronmotor mit Umschaltgetriebe und Loehtrionmel. Das
Gegenlager de? Trommel mit der Stabelimmlampe ist herausgenommen.
Die Mantelfläche der Trommel ist von einer großen An-
zahl runder Löcher durchbrochen, die zu mehreren Reihen
in Ebenen senkrecht zur Trommelachse angeordnet sind.
Die Löcher haben innerhalb jeder Ebene gleichen gegen-
seitigen Abstand, ihre Anzahl wächst fortschreitend von
einem zum anderen Trommelende mit jeder Reihe.
Durch den stroboskopischen Effekt scheinen bei
Messung einer Frequenz diejenigen Lochreihen stillzu-
stehen, für die die Bedingung
f
nre
so
erfüllt ist. Dabei ist s die Anzahl der Löcher am Trom-
melumfang in der betreffenden Reihe, f die Meßfrequenz,
ny die sekundliche Drehzahl der Trommel und ce ein
Faktor, der durch die Mehrdeutigkeit der stroboskopischen
Anzeige beispielsweise den Wert !z, 1 und 2 haben kann.
Die Mehrdeutigkeit der Anzeige wird in diesem
Meßgerät zur Erzielung eines großen Gesanıtme®-
bereiches ausgenutzt. Aus diesem Grunde sind die Loch-
reihen der Trommel zur Frequenzablesung mit einer
dreifachen, in verschiedenen Farben ausgeführten Skala
versehen, wobei die Bezifferung im Verhältnis 1:2:4
steht. Damit nun keine Fehlablesungen durch die Mehr-
deutigkeit der stroboskopischen Anzeige entstehen, ist
noch ein Zeigerfrequenzmesser in das Gerät eingebaut.
Dieser gibt die Frequenz mit geringerer Genauigkeit an,
zeigt aber zweifelsfrei, welche Skala für die strobosko-
pische Ablesung zu wählen ist. Um die Ablesung be-
sonders sinnfällig zu gestalten, ist die Skala des Zeiger-
instrumentes mit farbigen Teilen ausgeführt, die den
104
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 5
1. Februar 1940
Farben der Skala an der Lochtrommel entsprechen. Durch
die Vereinigung dieser beiden Anzeigegeräte entsteht ein
hohen Anforderungen genügendes stroboskopisches Be-
triebsmeßgerät.
Zur Anzeige der Meßfrequenz in dem
Zeigerinstrument wird die Meßspannung nach Verstär-
kung durch eine Fünfpolröhre in rechteckige Impulse
gleicher Höhe verwandelt. Diese Rechteckspannung wird
über frequenzabhängige Glieder einem Drehspulinstru-
/A ur
Glimm-
lampe
lebsponnung
Eichtastel
Bild 2.
ment mit Gleichrichter zugeführt. Während bei der
stroboskopischen Anzeige Veränderungen der Betriebs-
spannung, Verlagerung der Röhrenkennlinien und Er-
wärmung der Schaltglieder keinen Einfluß auf die Meß-
genauigkeit haben, treten diese Einflüsse trotz teilweiser
Kompensation bei dem Zeigerfrequenzmesser in Erschei-
nung und rufen in dieser Meßanordnung einerf Größtfehler
von +2% des Skalenendwertes hervor. Die oben an-
gegebenen störenden Einflüsse können zum Teil durch
Nacheichen mit der Vergleichsfrequenz wieder aus-
geglichen werden.
Die Verstärker für den stroboskopischen An-
zeigeteil und für das Zeigermeßgerät sind so bemessen,
daß bei einer Eingangsspannung > 0,5 V spannungs-
unabhängige Frequenzanzeigen gewährleistet sind. Die
Schaltung zeigt Bild 2. Mit Rücksicht auf die Isolation
der eingebauten Eingangsübertrager beträgt die höchst-
zulässige Meßspannung etwa 50 V. Die erforderliche
Meßleistung liegt unter 1 mW. Ohne Beeinflussung der
Meßgenauigkeit können zur Herabsetzung höherer Meß-
spannungen Transformatoren oder Spannungsteiler ver-
wendet werden.
Meßgenauigkeit und Meßbereiche
Für de Meßgenauigkeit des Gerätes kommt
die Genauigkeit des stroboskopischen Anzeigeteiles in
Betracht; das Meßverfahren selbst bringt keinen Fehler
in die Messung. Die erreichbare höchste Genauigkeit ist
lediglich bestimmt durch die Abweichung der Vergleichs-
frequenz vom Sollwert; diese gibt unmittelbar die Größe
des Meßfehlers. Die relative Meßgenauigkeit ist daher
in allen Meßbereichen und jedem Punkt des Bereiches
die gleiche.
Nachdem in den vergangenen Jahren die genaue
Frequenzhaltung der elektrischen Energieversorgungs-
netze bedeutend verbessert worden ist, kann im all-
gemeinen die Netzwechselspannung von 50Hz als Ver-
gleichsfrequenz benutzt werden. Die Frequenzgenauigkeit
der Wechselstromnetze ist verschieden; selten sind bei
! ba £icheinstellung
Grundsätzliches Schaltbild des Frequenzmessers.
guter Frequenzhaltung die Abweichungen größer als
+0,2% des Sollwertes. Dementsprechend ist der neue
Frequenzmesser in erster Linie als Netzanschlußgerät
für Wechselstrom ausgebildet.
Steht kein genügend frequenzgenaues Netz zur Ver-
fügung oder werden größere Meßgenauigkeiten verlangt,
so sind diese durch Einbau eines Stimmgabelsenders als
Taktgeber für den Synchronmotor zu erreichen. Eine Fre-
quenzgenauigkeit der Stimmgabel von 0,5%, läßt sich
ohne Anwendung eines
Thermostaten oder ande-
rer umfangreicher Schutz-
maßnahmen erreichen. Die
Frequenzmesserschaltung
selbst bleibt von dieser
Änderung unberührt. Der
Antriebsmotor der Tron:-
mel für die Netzfrequenz
von 50 Hz wird durch einen
Synchronmotor für die
Stimmgabelfrequenz er-
setzt, der mit einem Uni-
versalmotor fest gekuppelt
ist. Während der Syn-
chronmotor die Drehzahl
des Trommelantriebes nach
der Stimmgabelfrequenz
bestimmt, ermöglicht der
Universalmotor selbsttäti-
gen Anlauf des Antriebes
und liefert dann im syn-
chronen Lauf einen großen
Teil der erforderlichen
Leistung. Der Stimmgabel-
sender und Verstärker
kann daher für eine geringere Leistung ausgelegt werden.
Beim Verwenden einer Stimmgabel zur Erzeugung der
Vergleichsfrequenz ist der Betrieb des Frequenzmesser;
an das Vorhandensein eines Wechselstromnetzes nicht ge-
Umscholfgetriebe
Lochtromme! C JSymehrenmoter
IH
|
ae t?
hi]
Stroboskopischer Frequenzmesser für einen MeBßbercich von
10 bis 1000 Hz.
Bild 3.
bunden. Nach entsprechendem Ausbau des Netzteiles und
Verwendung von Röhren, deren Heizfäden für Reihen-
schaltung bemessen sind, kann der Frequenzmesser für
den Anschluß an ein Gleichstromnetz hergestellt werden.
Durch die Lochreihen der Lochtrommel ist der An-
zeigebereich des stroboskopischen Meßgerätes stufen-
weise unterteilt. An dem ausgeführten Meßgerät in Bild 3
ist von Lochreihe zu Lochreihe der Frequenzsprung kon-
1. Februar 1940
stant und beträgt immer 2 % des Endwertes vom gültigen
Meßbereich. Durch ein Getriebe zwischen Antriebsmotor
und Lochtrommel sind zwei verschiedene Drehzahlen der
Lochtrommel einstellbar; der Gesamtmeßbereich wird da-
durch sechsfach unterteilt. An dem scheinbaren Stillstand
einer Lochreihe und der Anzeige des Zeigermeßgerätes
sind folgende Frequenzen abzulesen:
Lochtrommeldrehzahlıxr 1 U/s
10 105 11... . . . . 245 25Hz
20 21 22. .. a.. 49 50 „
40 42 4A... .. . . 98 100,
Lochtrommeldrehzahl np- 10Uls
100 105 110. . . . . . 245 250 Hz
200 210 220.. . . . . 490 500 „
400 420 440 980 1000 „
Durch Verwenden einer mit größerer Lochzahl ver-
sehenen Trommel ist eine erheblich feinere Unterteilung
des Meßbereiches möglich. Die Grenze wird durch die
mit vergrößerter Lochzahl notwendige Durchmesserver-
größerung der Trommel und die dadurch bedingte höhere
Umfangsgeschwindigkeit gegeben. Durch Versuche wurde
festgestellt, daß bei gleich großer Leucht- und Dunkelzeit
der Glimmlampe im Takte der Meßfrequenz die günstigste
Ablesung an Lochtrommeln erreicht wird, wenn das Ver-
hältnis Lochdurchmesser bzw. Schlitzlänge zum undurch-
brochenen Trommelumfang etwa 1:4 beträgt.
Anwendungsgebiete des Gerätes
FürFrequenzmessungen kann das Gerät nach
entsprechender Einrichtung der Trommeldrehzahl und
Lochzahl zur unmittelbaren Messung im gesamten Ton-
frequenzgebiet verwendet werden.
Bei Drehzahlmessungen wird die als Grund-
lage für die Messung benötigte Wechselspannung mit
einem Geber erzeugt, der an die Motorwelle angesetzt
wird. Der Geber besteht aus zwei halbkreisförmigen
Dauermagneten und zwei Spulen, die auf ausschwenkbare
Eisenblechschenkel
aufgeschoben sind. Der
Magnetfluß wird vom
drehenden Polstück in
seiner Stärke beein-
flußt. Bei elliptischen
Polstücken nach Bild 4
gelangt der Fluß bei
einer Umdrehung zwei-
mal zum Höchstwert
und erzeugt somit bei
einer Umdrehung in
der Sekunde eine
Wechselspannung der Bild 4. Geber mit elliptischem Pol-
Frequenz 2Hz. Für stück,
kleine Drehzahlen ist
eine zahnartig ausgefräste Scheibe als Polrad zu ver-
wenden (Bild 5), um eine Frequenzerhöhung zu erzielen.
Der Zusammenhang zwischen Drehzahl und Frequenz
der erzeugten Wechselspannung ergibt sich aus folgenden
Beziehungen:
bei elliptischem Polstück . . . f 30 Hz,
bei gezahntem Polrad . . . . fe a Hz,
wobei bedeuten:
f Frequenz in Hz,
n Drehzahl der Welle in U/min,
Z Anzahl der Zähne des Polrades.
An Stelle der induktiven Geber können auch Geber
mit lichtelektrischer oder mechanischer Impulsgabe ver-
wendet werden.
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 5 105
In der Göttinger Versuchsanstalt werden die Fre-
quenzmesser insbesondere zum Messen hoher Drehzahlen
von schnellaufenden Drehstrommotoren benötigt, wie sie
für den Antrieb
von Modelluft-
schrauben und Ge-
bläsen benutzt wer-
den. Es handelt
sich dabei meist
um Meßaufgaben,
bei denen zur Auf-
nahme einzelner
Meßpunkte eine
stufenweise Ver-
änderung mit ge-
nauer Einstellung
und Haltung der
Drehzahl erforder-
lich ist.
Außer zur Dreh-
zahlbestimmung
schnellaufender
Maschinen kannder
Frequenzmesser
auch für genaue
Schlupfmes-
sung an Asyn-
chronmaschinen
dienen. Es gibt
noch viele weitere
Anwendungsgebiete, wo der neue Frequenzmesser mit
Vorteil eingesetzt werden kann; dabei sei auf die Ver-
wendungsmöglichkeiten in der Akustik und in der mecha-
nischen Schwingungstechnik hingewiesen.
Bild 5. Geber mit zahnartig ausgeflräster
Scheibe als Polrad.
Zusammenfassung
Ein neuer, nach dem stroboskopischen Verfahren ar-
beitender Frequenzmesser hoher Genauigkeit wird be-
schrieben. Der stroboskopische Effekt wird durch eine im
Takt der zu messenden Frequenz aufleuchtende Glimm-
lampe erzielt, die im Innern einer Lochtrommel angeord-
net ist. Diese Trommel wird von einem mit der Ver-
gleichsfrequenz (Netz oder Stimmgabel) synchron laufen-
den Motor in Drehung versetzt. Fehlmessungen infolge
der Vieldeutigkeit der stroboskopischen Anzeige werden
durch einen zusätzlichen Zeigerfrequenzmesser geringerer
Genauigkeit behoben. Das neue Gerät ist besonders als
praktisches Betriebsmeßgerät für viele Aufgaben ge-
eignet, z. B. für die Messung von Wechselspannungs-
frequenzen, Drehzahlen, Schlupffrequenzen, mechanischen
Schwingungen und ähnlichem.
Ersatz der beiden Dreifingerregeln
durch eine einzige
DK 538.312
Die Beziehung zwischen den drei Richtungen der
mechanischen Bewegung eines Drahtes durch ein magne-
tisches Feld, der Kraftlinien dieses magnetischen Flusses
und des den Draht durchfließenden Stromes bzw. der in
ihm vorhandenen Spannung kann durch verschiedene an-
schauliche Regeln dem Gedächtnis eingeprägt werden. Zu
den bekanntesten gehören die beiden Dreifingerregeln.
Dabei gilt die der rechten Hand für die Spannung, die
in einem durch das Feld hindurchbewegten Draht ent-
steht, und die der linken Hand für die mechanische Be-
wegung, die ein stromdurchflossener Draht im Feld aus-
führt.
106
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 5
J. Februar 1940
Diese beiden Regeln lassen sich in eine einzige über-
führen, wenn man von der Bewegung des Elek-
trons im magnetischen Feld ausgeht. Man
denke sich eine waagerechte Ebene, die von einem magne-
tischen Kraftfluß senkrecht zu ihr, in Bild 1 von oben
nach unten, durchsetzt wird. Kommt ein Elektron mit
geradliniger Bewegung auf dieser Ebene in das Feld hin-
ein, so wird es aus seiner geraden Bahn abgelenkt und
nach rechts getrieben (Bild 1).
zeigt die Bewegungsrichtung des Blektrons
Pfeil „el“
Bild 1. Ablenkung der Elektronenbahn in einem Magnetfeld.
Diese Rechtsablenkung des Elektrons rührt von dem
magnetischen Feld her, das um das bewegte negativ ge-
ladene Elektron herum entsteht. Die kreisförmigen Kraft-
linien des in der Richtung des Pfeiles „el“ fliegenden
Elektrons haben den in Bild 2 angegebenen Drehsinn
a
mech
Preil „el“ zeigt die anfüng-
liche, Pfeil „mech“ die neue
Bewegungsrichtung des Elek-
trons
Bild 2, Richtung der Kraft-
linien um das bewegte Elek-
tron.
Bild 3. Feldverzerrung mit
Ablenkung.
und entsprechen denjenigen eines durch die Zeichnungs-
ebene zum Beschauer her fließenden Stromes. Sie brin-
gen in dem vorhandenen Feld von Bild 1 eine Kraftlinien-
verzerrung hervor, die durch Bild 3 angedeutet ist, und
diese ist die Ursache der nach rechts im Sinne des Pfeils
„mech“ ablenkenden Kraft. Aus dieser Tatsache lassen
sich zwei ganz einfache Folgerungen ziehen:
1. Wird ein stromloser Draht mit seinen in ihm selbst
zunächst ruhenden Elektronen in der Ebene von Bild 1,
die in Bild 4 wieder angegeben ist, im Sinne des Pfeils
„mech“ (Bild 4) quer zum Felde bewegt, so werden die
Elektronen im Draht nach rechts gedrängt. Dadurch
bildet sich zwischen den Enden des Drahtes eine Span-
nung aus, deren Polarität sich ohne weiteres ergibt. Dies
entspricht der alten Dreifingerregel der rechten Hand.
2. Wird ein stromdurchflossener Draht mit seinen im
Sinne des Pfeils „el“ im Draht sich bewegenden Elektro-
nen so in die Ebene von Bild 1 hineingelegt wie in Bild 5,
so werden alle diese Elektronen nach rechts gedrängt.
Da sie den Draht nicht verlassen können, nehmen sie die-
sen mit, und er erfährt dadurch eine Zugkraft im Sinne
des Pfeils „mech“. Dies entspricht der alten Dreifinger-
regel der linken Hand.
Man kann nun eine neue Dreifingerregel
aufstellen, durch die die Beziehung zwischen der Rich-
tung der anfänglichen Bewegung der Elektronen, der
Richtung der magnetischen Kraftlinien und der dadurch
bewirkten neuen Bewegung der Elektronen festgelegt
wird. Diese Dreifingerregel gilt für die linke
Hand, und dies kann leicht im Gedächtnis behalten wer-
den, weil beide, das Elektron und die linke Hand, sozu-
sagen ein L am Anfang ihres Wortes haben.
Pfeil „mech“ zeigt die anfängliche, Pfeil „elt die neue Bewegungsrichtung
der Elektronen
Bild 4. Bewegter Leiter im Magnetfeld. Alte Rechte-Handıegel.
Man bilde also mit den drei ersten Fingern der linken
Hand ein rechtwinkliges Koordinatensystem, bringe
den Daumen in die Richtung der anfänglichen Be-
wegung der Elektronen und
den Zeigefinger in die Richtung der magnetischen
Kraftlinien, so gibt l
der Mittelfinger die Richtung der neuen Bewegung
der Elektronen an. Auch hier ist die Zugehörigkeit der
einzelnen Richtungen zu den drei Fingern durch die
alphabetische Reihenfolge gegeben.
zeigt die anfängliche, Pfeil „nech“ die neue Beweguugsrichtung
der Elektronen
Preil elt
Bild 5. Stromdurehtiossener Leiter im Magnetfeld. Alte Linke-Handregel.
Die Bewegung des Elektrons im Draht erfolgt ent-
gegen dem Sinn, in dem die Stromrichtung üblicherweise
angegeben wird. Die Richtung des Stromes in den Dräh-
ten von Bild 4 und 5 ist also gerade umgekehrt wie die
der Elektronen. Auf die Richtung der mechanischen Be-
wegung ist dies natürlich ohne Einfluß; sie bleibt die-
selbe, wie man auch die Strömung im Innern des Drahtes
auffaßt.
Die neue Dreifingerregel der linken Hand bringt die
beiden physikalischen Grundtatsachen der Bewegung und
Ablenkung von Elektronen im Magnetfeld, auf denen
einerseits die Generatoren, anderseits die Motoren be-
ruhen, in einheitlicher Weise zur Darstellung und gibt
gleichzeitig die Erklärung dafür.
Imm. Herrmann VDE, Finkenkrug
._
1. Februar 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 5
107
AUS DER JUNGINGENIEURARBEIT
Aufbau und Wirkungsweise der wichtigsten Distanzrelaissysteme
Von H. Gutmann VDE, Berlin
Übersicht*). Der Aufbau und die grundsätzliche Wir-
kungsweise der wichtigsten Distanzrelaissysteme werden ge-
zeigt. Die zur Einstellung der Relaiskennlinien und zu ihrer
Modifizierung verwendeten Mittel werden besprochen.
1. Allgemeines
In den voraufgegangenen Arbeiten dieser Aufsatz-
reihe wurden bereits das Wesen und die Bedeutung des
Distanzschutzes sowie die allgemeine Aufgabenstellung
behandelt!). Es wurden ferner die verschiedenen, heute
gebräuchlichen Kennlinien der Distanzrelais und ihre An-
wendungen in der Praxis erläutert. Hierbei zeigte es sich,
daß grundsätzlich zwei Hauptformen zu unterscheiden
sind, nämlich die stetige und die stufenförmige Kennlinie.
Die Vereinigung dieser beiden Grundformen hat zur so-
genannten gebrochenen Kennlinie geführt, wobei wieder
die einfach und doppelt gebrochene Kennlinie zu unter-
scheiden sind. Von diesen ist die letzte in der neueren
Zeit zu besonderer Bedeutung gelangt.
Inı folgenden soll nun gezeigt werden, wie man in der
Praxis diese vielseitigen Kennlinienformen verwirklicht,
d.h. wie die Impedanzzeitsysteme der gebräuchlichsten
Distanzrelais aufgebaut sind, und nach welchen Grund-
gesetzen sie arbeiten, um die beschriebenen Kennlinien zu
erreichen. Allerdings kann es nicht Aufgabe der vor-
liegenden Abhandlung sein, dieses weite Gebiet einiger-
maßen erschöpfend zu behandeln und insbesondere die
vielen grundsätzlichen theoretischen Möglichkeiten zu be-
sprechen. Daß es nämlich an theoretischen Lösungsmög-
lichkeiten für den Aufbau von Distanzrelaissystemen nicht
fehlt, das beweist allein schon das umfangreiche in- und
ausländische Patentschrifttum dieses interessanten Son-
dergebietes. Es ist hier nur möglich, die Meßsysteme
solcher Relais zu beschreiben, die wirklich erfolgreich
Eingang in die deutsche Praxis gefunden haben, wäh-
rend die teilweise nicht minder interessanten Relais-
konstruktionen des Auslandes unberücksichtigt bleiben
müssen. Desgleichen können die sonstigen Bausteine,
wie Anregeglieder, Energierichtungsglieder, Hilfsrelais
usw., die im allgemeinen zur vollständigen Ausrüstung
der Distanzrelais gehören, hier nicht besprochen werden.
Auch die Besprechung von Distanzrelais nach dem Reak-
tanzprinzip würde an dieser Stelle zu weit führen.
Die ersten Distanzrelais, die vor nunmehr etwa fünf-
zehn Jahren in die deutsche Praxis eingeführt wurden,
besaßen eine stetige Kennlinie, d.h. ihre Auslösezeit stieg
proportional mit dem Fehlerabstand, also mit der Impe-
danz z des Kurzschlußstromkreises, gerechnet vom Ein-
bauort des Relais bis zur Fehlerstelle. Die Auslösezeit
dieser Relais war also im einfachsten Falle durch den
Ausdruck
tez
gegeben. Diese Gleichung läßt zunächst vermuten, daß
Jedes Distanzrelais als notwendigen Hauptbestandteil ein
ohmmetrisches Meßsystem enthalten müßte, das im
Fehlerfalle die Impedanz z der Kurzschlußbahn mißt und
—
l *) Nach einem im Rahmen der Vortragsreihe „Relais in der Stark-
“tromteehnik‘ am 7. 4. 1933 vor den Jungingenieuren des VDE Bezirk
van (Arbeitsgemeinschaft .‚Allgemeine Elektrotechnik“) gehaltenen
Ortrag.
1) H. Callies. ETZ 55 (1938) S, 1309. — G. Walther, ETZ 61
(1940) S, 85,
DK 621.318.5 + 621.316.925.45.004.1
damit in geeigneter Weise die Ablaufzeit t des Gesamt-
relais festlegt bzw. regelt. Tatsächlich gibt es in Deutsch-
land aber nur zwei Bauarten von Distanzrelais, die nach
diesem Prinzip arbeiten. Es liegt dies daran, daß die ge-
wünschte impedanz-proportionale Auslösezeit sich auch
bequem auf andere Art und Weise erreichen läßt, ohne
daß hierzu erst eine ohmmetrische Ausmessung des Kurz-
schlußpfades nötig ist.
Schreibt man nämlich die obige Gleichung in der Form
so erkennt man, daß das Ziel auch erreicht ist, wenn
man ein Kontaktsysten so steuert bzw. antreibt, daß seine
Schließgeschwindigkeit proportional dem das Relais durch-
fließenden Kurzschlußstrom ¿ und umgekehrt proportional
der jeweils am Relais herrschenden Spannung u gemacht
wird. Aus dem Zusammenwirken dieser beiden Einflüsse
ergibt sich dann eine resultierende Auslösezeit, die der
Impedanz des Kurzschlußpfades proportional ist, ohne daf
eine ohmmetrische Ausmessung des Fehlerkreises vorauf-
gegangen wäre. Tatsächlich arbeiteten schon die ersten
Distanzrelais der deutschen Praxis, die nunmehr beschrie-
ben werden sollen, nach diesem letztgenannten Prinzip.
2. Distanzrelais nach Biermanns (AEG)
Dieses ist das erste überhaupt in Deutschland ver-
wendete Distanzrelais. In Bild 1 ist der prinzipielle
Aufbau des Relais gezeigt. Das Impedanzzeitorgan
wird beim Auftreten
1 - Stromrelais eines Kurzschlusses
nn von dem in dem
> ee Bild links oben
5 - Sponnungswandier Sichtbaren Über-
6 - Ölschalter strommagneten 1 in
ı7- Kondensator
Gang gesetzt. Dieser
wirft eine Alumi-
niumscheibe an, die
nach einer bestimm-
ten Anzahl von Um-
drehungen den Aus-
lösekontakt betätigt.
Die Scheibe wird von
dem Triebkern 2 mit
Strom- und Span-
nungswicklungen so
beeinflußt, daß die
Auslösezeit des Re-
lais bzw. die ihr
umgekehrt propor-
tionale Umlaufgeschwindigkeit des umlaufenden Systems
die gewünschte Abhängigkeit von der Impedanz erhält.
Diese Wirkung kommt folgendermaßen zustande:
Nach dem Startimpuls des Überstrommagneten 1
wirkt unter dem Einfluß des dreizinkigen Triebkernes, der
zwei Spannungswicklungen und eine Stromwicklung trägt,
auf die Al-Scheibe ein beschleunigendes Drehmoment,
das dem Ausdruck wicosy proportional ist. Durch die
Drehung der Scheibe, die in einem der Spannung und
einem dem Strom proportionalen Magnetfelde erfolgt,
treten aber auch bremsende Momente auf, die dem Qua-
drat der Spannung bzw. des Stromes proportional sind.
Bild 1.
Distanzrelais nach Biermanns (AEG).
108
Dem antreibenden Moment
D, = ui cos y
stehen also die beiden bremsenden Drehmomente
Dı =n u? und D, =n È
gegenüber, wobei n die Drehzahl der Scheibe bedeutet.
Nun ist der Triebkern konstruktiv so bemessen, daß
der mittlere Stromkern sehr schwach im Verhältnis zu
den beiden äußeren Spannungskernen ist. Es kann dem-
nach das Drehmoment D, gegenüber dem bremsenden
u?-Moment vernachlässigt werden. Die Al-Scheibe nimmt
also eine resultierende Geschwindigkeit an, bei der
das antreibende u i cos ț-Moment gerade gleich dem brem-
senden «?-Moment ist. Es gilt also:
u i cos p = n u?.
Nun ist die Auslösezeit t des Relais umgekehrt propor-
tional der Umlaufgeschwindigkeit n der Scheibe, also:
1 u? u 1 1
t=c =e- , - FE A Sa = cz .
n nicosy i cosg cos
Da der Impedanzwinkel 4 einer gegebenen Leitung einen
festen Wert besitzt, kommt dem Faktor 1/cosg zunächst
die Bedeutung einer Konstanten zu, so daß man für die
Auslösezeit auch schreiben kann:
t=Cz,
d.h. die Auslösezeit ist, wie gefordert, direkt proportional
der Impedanz z der Kurzschlußschleife, gerechnet von der
Fehlerstelle bis zum Einbauort des Relais.
Bei Lichtbogenkurzschlüssen kann der im allgemeinen
als rein ohmscher Natur angenommene zusätzliche Wider-
stand im Kurzschlußlichtbogen eine Verringerung des
Impedanzwinkels œ herbeiführen. Damit wird auch der
zunächst vernachlässigte Faktor l1/cosg geringer, was
sich in einer sehr erwünschten Reduzierung der infolge
des zusätzlichen Widerstandes zu groß gemessenen Impe-
danz der Kurzschlußschleife äußert.
3. Das N-Relais (Netzschutzrelais) (früher
Dr. Paul Meyer AG.)
Ein anderes Distanzrelais, das ebenfalls kein ohm-
metrisches Meßorgan hat, ist das bekannte N-Relais, das
annähernd gleichzeitig mit dem oben beschriebenen
Distanzrelais auf den Markt kam. Sein Impedanz-Zeit-
system ist in Bild 2 dargestellt. Es beruht ebenfalls auf
I Kurvenscheibe
2 strombeheizter Bimetallstreifen
3 unbeheizter Kompensationsstreifen
4 Sockel mit Lagerung
ö Hebel
6 Drehpunkt von 3 vor Auftreflen
von 7 auf]
’ Prisma
$ Drehpunkt von 5 nach Auftreffen
von 7aufl
9 Rolle für Verklinkung
10 Klinke
11:12 Auslösekontakt (Wandlerstrom-
auslösung)
13/14 Verblocekung durch ein nicht dar-
gestelltes Richtungsglied
& freier Weg des Prismas 7
Bild 2. N-Relais (früher Dr. Paul Meyer A.6G.).
dem Prinzip, daß die Betätigung des Auslösekontaktes
proportional der am Relaisort herrschenden Spannung
verzögert und anderseits entsprechend der Höhe des Kurz-
schlußstromes beschleunigt wird. Dieses Prinzip ist hier
jedoch in einer ganz anderen Weise verwirklicht.
Wie Bild 2 zeigt, ist zunächst einmal ein volt-
metrisches System mit einer Kurvenscheibe 1 vorgesehen.
Die Achse trägt außerdem einen Zeiger, so daß man an
der im Bild oben sichtbaren Skala jederzeit die Betriebs-
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 5
1. Februar 1940
spannung ablesen kann. Als Stromsystem ist ein Bimetall-
streifen 2 vorhanden, der unter Vermittlung eines kleinen,
im Bilde nicht dargestellten Heizstromwandlers in den
Strompfad des Relais eingeschaltet ist. Ein zweiter, nicht
im Stromkreis liegender Bimetallstreifen dient zur Kom-
pensation des Einflusses der veränderlichen Raumtempe-
ratur.
Wird der Bimetallstreifen 2 vom Kurzschlußstrom
durchflossen, so lenkt er sich nach rechts aus und drückt
dabei auf den unteren Arm des Hebels 5. Dieser dreht
sich dadurch um die Achse 6, bis das Prisma 7 an dem
oberen Arm des Hebels 5 auf die Kurvenscheibe 1 trifft.
Damit wird der Drehpunkt von der Achse 6 in die Achse 8
verlegt, wodurch die Klinke 10 von der Rolle 9 abrutscht
und der Kontakt 11-12 sich öffnet. (Der Auslösekontakt
ist hier als Ruhekontakt dargestellt, wie er bei der sehr
häufigen Ausführung des N-Relais für Wandlerstromaus-
lösung verwendet wird.)
Die Form der Kurvenscheibe 1 ist so gewählt, dal
der Weg, den das Prisma 6 bis zum Auftreffen zurück-
zulegen hat, mit der vom Voltmetersystem gemessenen
Spannung ansteigt. Anderseits wird dieser vom Span-
nungssystem eingestellte Weg mit um so größerer Ge-
schwindigkeit durchlaufen, je stärker der Bimetallstrei-
fen 2 geheizt wird, d.h. je größer der Kurzschlußstrom
ist. Daraus ergibt sich also, daß die bis zur Entklinkung
des Auslösekontaktes benötigte Zeit t um so größer ist,
je höher die Spannung u ist, und daß diese Zeit ander-
seits um so geringer wird, je größer der Kurzschluß-
strom ? ist. Es gilt also auch hier für die Auslösezeit die
grundsätzliche Beziehung:
Der Heizstromwandler wird dabei als Sättigungswandler
ausgeführt, damit die Heizwirkung und damit die Aus-
lenkungsgeschwindigkeit des Bimetallstreifens nicht dem
Quadrat, sondern der ersten Potenz des Kurzschluß-
stromes proportional ist.
Im ungestörten Normalbetrieb ist der Heizstron-
wandler des N-Relais durch einen Ruhekontakt über-
brückt, so daß der Bimetallstreifen nicht schon vom Be-
triebsstrom vorgeheizt werden kann. Diese Überbrückung
wird erst im Kurzschlußfalle durch einen Überstrom-
magneten aufgehoben, womit der Ablauf des Relais frei-
gegeben wird.
4. Distanzrelais nach O. Mayr (AEG)
Einige Jahre später kam ein neues Distanzrelaissysten
heraus, bei welchem erstmalig besonderer Wert auf eine
vielseitige Einstellbarkeit und in gewissen Grenzen auch
auf eine Verformbarkeit der Kennlinie gelegt wurde.
Das Relais besitzt grundsätzlich ebenfalls eine stetig
ansteigende Kennlinie, die jedoch bereits in mehrfacher
Hinsicht modifizierbar ist. Insbesondere läßt sich hier
die Steilheit der Kennlinie, die man in Sekunden je Ohm
mißt, schon verhältnismäßig feinstufig und in weiten
Grenzen einstellen. Die Wirkungsweise dieses Relais sei
an Hand von Bild 3 erläutert.
Es ist zunächst wieder ein wattmetrisches System I
vorhanden, das an einer Aluminiumscheibe ein der Lei-
stung proportionales Drehmoment entwickelt. Im Gegen-
satz zu dem eingangs beschriebenen Relais kann hier aber
die Al-Scheibe nicht frei umlaufen. Sie stützt sich viel-
mehr mittels eines um den Punkt P schwenkbaren
Hebels H, gegen eine Kulisse S, die ihrerseits um den
Punkt O drehbar ist und am anderen Hebelende einen
Anker trägt, der von dem feststehenden U-förmigen Span-
nungsmagneten des Haltesystems II angezogen wird.
Hierdurch erfährt der Hebelarm S ein Drehmoment,
welches demjenigen des Wattsystenis entgegenwirkt.
Im ungestörten Betrieb befindet sich der die beiden
Systeme kuppelnde Hebel H, in der gestrichelt gezeich-
neten Ausgangsstellung. Erst beim Eintreten eines Kurz:
schlusses wird er mittels des kleinen, vom Kurzschlußstron!
u a — o
- e p e o —,.
<-
1. Februar 1940
angetriebenen Synchronmotors G über den Hebelarm H,
entgegen dem Uhrzeigersinne zeitproportional verstellt,
wobei die am linken Ende von H, befindliche Bronze-
rolle R sich längs der Kulisse S bewegt. Hierdurch wird
der Hebelarm d, über den die beiden Systeme I und II
gekuppelt sind, stetig vergrößert. Die Kulisse kann bei-
spielsweise die in Bild 3 von 1 bis 7s gekennzeichneten
I wattmetrisches Triebsystem 0 Drehpunkt
II Spannungs-Haltesystem Pa, P} Kräfte
F Rückstellfeder R Bronzerolle
C Synchron-Strommotor S Kulisse
H,, H, Hebel d
K Auslösekontakt
zeitveränderlicher Hebel-
arm
Bild 3. Distanzrelais nach O. Mayr (AEG).
Zeitmarkierungen erhalten, die den Stellungen der
während des Kurzschlusses zeitproportional vorrücken-
den Bronzerolle R entsprechen. Die im Punkte P wirk-
same Umfangskraft P, der Al-Scheibe übt also infolge
des ständig zunehmenden Hebelarmes d ein Drehmoment
D, = u i cos (p — y) d = c, u i cos (f — y) t
aus. Dabei ist c, eine Konstante, t die seit Beginn des
Kurzschlusses verstrichene Zeit und y der Innenwinkel
des Wattsystems J, der bei der Bemessung des Relais
zweckentsprechend gewählt werden kann. Dieses Dreh-
moment wirkt nun dem vom Spannungssystem erzeugten
Moment
Di= cu?
entgegen. In dem Augenblick, in welchem das Dreh-
moment Dz infolge der ständigen Vergrößerung des
Hebelarmes d den Betrag des Gegenmomentes Dır er-
reicht hat, wird die Haltekraft des u2-Systems über-
wunden und der Hebelarm S führt eine Bewegung um
den Drehpunkt O aus. Hierbei wird der Arbeitskontakt
geschlossen und somit die Auslösevorrichtung des Lei-
lungsschalters betätigt. Dies geschieht in dem Augen-
blick, in dem Dz = Dır, oder:
c, u i cos (p — y) t = e w.
Hieraus ergibt sich für die Auslösezeit des Relais
C, u? 1
. - Ea a .
c, uicos(y - y) cos (q — y')
Der Faktor 1/cos (7 — y) ist, wie im Abschnitt 2 das
Glied l/cosg, ebenfalls eine Konstante, so daß man für
die Auslösezeit des Relais wieder schreiben kann:
t Ca
d.h. auch dieses Relais besitzt eine stetig ansteigende
Kennlinie.
t=
Bereits am Eingang dieses Abschnittes wurde be-
merkt, daß bei der Konstruktion des soeben beschriebenen
Distanzrelais erstmalig bewußt auf eine möglichst weit-
gehende Einstellbarkeit der Kennlinie Bedacht genommen
worden ist. Hierbei ist vor allem der Forderung nach
einer möglichst weitgehenden und einfach vorzunehmen-
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 5
109
den Einstellbarkeit der Steilheit At/Az der Kennlinie
Rechnung getragen worden, die zur Anpassung an die
verschiedenen Längen der jeweils zu schützenden Leitun-
gen besonders wichtig ist. Dies ist in einfacher Weise da-
durch erreicht worden, daß man der Spannungswicklung des
Systems I/ eine Reihe von Anzapfungen gegeben hat, die in
Bild 3 der Übersichtlichkeit wegen nicht mit eingezeichnet
sind. Mit diesen Anzapfungen kann man die Haltekraft -
des u2-Systems in weiten Grenzen beeinflussen, und hier-
mit ändert sich dann unter sonst gleichen Verhältnissen
die Auslösezeit t bzw. die Steilheit der Kennlinie.
Eine weitere Einstellbarkeit der Kennlinie dieses
Relais ist durch die Möglichkeit gegeben, den stetigen
Anstieg der Auslösezeit nach obenhin beliebig zu be-
grenzen. Dies geschieht durch einen sogenannten Grenz-
zeitkontakt, welcher längs der mit einer Zeitskala ver-
sehenen Kulisse S verstellt werden kann. Ist ein Kurz-
schluß in dem geschützten Netz aus irgendwelchen Grün-
den nicht längstens bis zu dieser Zeit abgeschaltet,
so betätigt schließlich der zeitproportional vorlaufende
Hebel H, den Grenzzeitkontakt und bewirkt damit die
Schalterauslösung unabhängig von der Impedanz der
Fehlerschleife. Die grundsätzliche Bedeutung der Grenz-
zeitauslösemöglichkeit ist bereits an früherer Stelle aus-
führlich behandelt worden. Dort ist auch eine weitere,
praktisch wichtige Modifizierung der Kennlinien von
Distanzrelais behandelt worden, nämlich die Parallelver-
schiebung, die entweder in Richtung der Zeitachse oder
der Impedanzachse des Koordinatensystems erwünscht
sein kann. Auch die gleichzeitige Verschiebung der
Grundkennlinie in beiden Koordinatenrichtungen besitzt
erhebliche praktische Bedeutung. Eine Parallelverschie-
bung in Richtung der Zeitachse bedeutet nichts anderes
als die Hinzufügung einer konstanten Verzögerungszeit
zu jedem Punkt der Kennlinie. Dies ist bei dem Relais
nach Bild 3 in einfachster Weise dadurch verwirklicht,
daß man den Hebelarm H, nicht fest mit der Achse de:
Motors G kuppelt, sondern auf der Motorachse einen be-
sonderen Mitnehmer vorsieht, dem man einen beliebig
einstellbaren Vorlauf gegen die Ruhelage des Hebels H.
geben kann. Nach dem Eintreten eines Kurzschlusses im
geschützten Leitungsnetz läuft dann der Motor G erst
eine durch den jeweils eingestellten Vorlauf festgelegte
Zeit t, leer, ehe er sich mit dem Hebel H, kuppelt und
diesen mitnimmt. Hierdurch wird zu den Auslösezeiten
der jeweiligen Grundkennlinie dieser bestimmte Zeit-
betrag addiert, so daß die Kennlinie des Distanzrelais
jetzt durch die Gleichung
Festo Ca
gegeben ist, d.h. also, es ist eine Parallelverschiebung
in Richtung der Zeitachse eingetreten. Eine Verschiebung
der Grundkennlinie in Richtung der Abszisse, also der
Z-Achse, würde bedeuten, daß bei Kurzschlüssen, die
innerhalb einer gewissen Entfernung vom Einbauort des
Distanzrelais liegen, eine praktisch unverzögerte Aus-
lösung erfolgt, während der stetige Anstieg der Aus-
lösezeit erst bei Fehlern beginnt, die jenseits dieser
„Grundimpedanz“ liegen. Es ist dies bereits die ein-
fachste Form einer „gebrochenen“ Kennlinie, die bei dem
Relais nach Bild 3 ebenfalls einstellbar ist. Man braucht
sich hierzu nur zu vergegenwärtigen, daß nach der Wahl
einer bestimmten Steilheit, also auch einer bestimmten
Anzapfung am Spannungshaltesystem Z, jedem Punkt
der Kulisse S eine bestimmte Impedanz z entspricht, bei
der das Relais auslösen würde. Sorgt man also beispiels-
weise durch einen verstellbaren Anschlag für den Hebel H,
aafür, daß dieser beim Auftreten eines Kurzschlusses
nicht erst aus dem Punkt 0 herauszuwandern braucht,
sondern bereits in der Ruhelage einen bestimmten Vor-
lauf d hat, so wird bei allen Impedanzen von Null bis
zu dem diesem Vorlauf entsprechenden Wert das Dreh-
moment des Systems I von vornherein überwiegen, so
daß für Fehler innerhalb dieser Entfernung eine prak-
110
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 5
1. Februar 1940
tisch unverzögerte Auslösung eintritt.
Ansprechzeit des Distanzrelais auf dem stetig ansteigen-
den Teil der Kennlinie.
Schließlich besitzt das Relais nach Bild 3 noch eine
weitere Möglichkeit zur Beeinflussung seiner Kennlinie,
von der praktisch ebenfalls oft Gebrauch gemacht wird.
Es handelt sich hier um die Sperrung bzw. Verriegelung
der Auslösemöglichkeit für bestimmte Zeit- oder Impe-
danzbereiche, die aus irgendwelchen Staffelungs- oder
sonstigen betrieblichen Rücksichten heraus erforderlich
sein kann. Eine solche Sperrung der Auslösemöglichkeit
für bestimmte Bereiche kann bei diesem Relais in ein-
fachster Weise dadurch erreicht werden, daß man längs
der Bahn der Zeigerspitze H, in den entsprechenden Be-
reichen einen festen Anschlag anbringt, der außerhalb
der Ebene der Kulisse S liegt, so daß er diese nicht in
ihrer Bewegungsfreiheit hindert. Ein auf dem Hebel H,
befindlicher Stift bzw. eine Rolle würde sich dann bei
einem eventuellen Ansprechen des Relais im gesperrten
Bereich gegen diesen festen Anschlag stützen, so daß
ein Ausschwenken der Kulisse S und somit eine Be-
tätigung des Auslösekontaktes K erst stattfinden kann,
wenn der Hebel H, aus dem gesperrten Bereich heraus-
gelaufen ist. Die häufigste Anwendungsform dieser Aus-
lösesperrung ist die sogenannte Grundzeiteinstellung, bei
der längs des Anfangsweges des Hebels H, ein solcher
Anschlag vorgesehen ist. Dieser schneidet also den
unteren Teil der Kennlinie ab, d.h. die Auslösung kann
frühestens nach Ablauf einer bestimmten Grundzeit er-
folgen, ohne daß dadurch aber die übrigen Teile der Kenn-
linie ebenfalls verlagert werden, wie dies bei der vorher
beschriebenen Parallelverschiebung der Kennlinie in Rich-
tung der Zeitachse der Fall war.
5. Das Eilimpedanzrelais (S&H)
Das Eilimpedanzrelais ist das erste hier zu be-
sprechende Distanzrelais, das eine regelrechte ohm-
metrische Ausmessung der Kurzschlußbahn vorninmt.
Das jeweilige Meßergebnis stellt dann die für den be-
treffenden Fehlerfall erforderliche Auslösezeit ein, die in
der Grundform zunächst wieder durch eine stetig an-
steigende Kennlinie gegeben ist. Die grundsätzliche Wir-
kungsweise geht aus Bild 4 hervor, und zwar besteht das
“a Spaunungseisen
h Stromeisen
« Ferrarisscheibe
do Anschlagkontakt
e Hauptkontakt
f. 9 Kontakte am Laut-
hebel
h Endzeitkontakt
i.k Einstellung der End-
zeit
l in Sekunden geeichte
Bogenskala
m.n Einstellung des An-
schlagkontaktes
» Eilkontakt
y Ausgangslage des Laufhebels bei negativer Zeit (für den Kurven-
positiver Zeit (für den Kurven- anfang)
anfang) 3 Stellung der Scheibe bei ent-
r Ausgangslage des Laufhebels bei fernten Fehlern
Bild 4. Eilinpedanzrelais (S&H).
Eilimpedanzrelais aus einem unabhängigen Gleichstrom-
Zeitrelais und einem Impedanzmeßwerk, das den Gegen-
kontakt zum Zeitrelais trägt. Von dem Zeitrelais ist in
dem Bild der Übersichtlichkeit halber nur der Lauf-
hebel mit den Kontakten f und g dargestellt. Das Wider-
standsmeßwerk enthält eine Ferrarisscheibe, die von einem
Strom- und Spannungskern in jeweils entgegengesetztem
Erst wenn ein
Kurzschluß in größerer Entfernung auftritt, muß der
Hebel H, vom Motor G verstellt werden, bis der Anspreclı-
punkt erreicht wird. Erst für solche Fehler also liegt die
Drehsinn angetrieben wird. Die Scheibe trägt den Gegen-
kontakt und ist derart geformt, daß sie bei jedem Ver-
hältniswert aus Spannung zu Strom eine bestimmte, zu-
gehörige Gleichgewichtslage einninmt. Ist der gemessene
Widerstandswert groß, so bewegt sich der Kontakt des
Meßwerkes von dem Gegenkontakt des Zeitrelais weg und
erreicht beim Überschreiten des Meßbereiches am rechten
Anschlag seinen Höchstausschlag. Wird der Widerstand u
gemessen, so liegt die Scheibe an dem linken Anschlag,
und der Laufkontakt hat seinen bestimmten konstanten
Weg entsprechend der Grundzeit zurückzulegen. Bei
a
4 Ze
J Too
-~ a — =
Laufzeit
Tgront Pe E Safion U
-7 P )
1
-212
é en e
Bild 5. Kennlinien des Eilimpedanzrelais.
größeren Impedanzen dagegen muß der Zeitkontakt f
einen entsprechend größeren Weg zurücklegen, ehe er
auf den Einstellkontakt e des Meßwerkes trifft und da-
mit die Auslösung des Leitungsschalters betätigen kann.
Dementsprechend wird die Auslösezeit des Relais mit
steigender Impedanz stetig zunehmen, so daß sich zu-
nächst wieder die bekannte ansteigende Kennlinie ergibt.
Die Steilheit der Kennlinie ist bei unveränderlicher
Ablaufgeschwindigkeit des Zeitwerkes allein durch den
Meßbereich des Impedanzsystems gegeben, der in ein-
fachster Weise durch Vorschaltwiderstände geändert wer-
den kann. Zur Einstellung der Steilheit ist deshalb ein
mehrfach angezapfter Widerstand vor das Spannungs-
system des Ohmmeters geschaltet, so daß der Anstieg
der Kenmnlinie in weiten Grenzen gewählt werden kann.
Die Kennlinien können nach oben hin durch den End-
kontakt /ı begrenzt werden, der längs der Bogenskala l
beliebig eingestellt werden kann. Bei Fehlerimpedanzen,
die einen über die Stellung des Grenzzeitkontaktes h hin-
ausgehenden Ausschlag des Ohmmeters ergeben, findet
die Auslösung statt, sowie der Zeilwerkkontakt g den
Gregenkontakt h berührt. Eine Parallelverschiebung der
Grundkennlinie in Richtung der Zeitachse des Koordi-
natensystenis ist ähnlich wie bei dern zuvor beschriebenen
Distanzrelais in einfacher Weise dadurch möglich, daß
man den Laufkontakt des Zeitwerkes aus der normalen
Nullstellung entgegen dem Uhrzeigergegensinne etwa in
die Ausgangslage q verstellt. Hierdurch addiert sich
wieder eine konstante zusätzliche Verzögerung zu allen
Punkten der Ausgangskennlinie A-4’, so daß diese in die
Lage C-C’ übergeht (Bild 5).
Anderseits läßt sich die Grundkennlinie aber auch
durch entgegengesetzte Verstellung des Laufkontaktes im
Sinne einer konstanten Verkürzung der Auslösezeiten ver-
schieben, so daß sie die Lage B-B’ annimmt. Im An-
fangsgebiet würden sich hierdurch theoretisch sogar nega-
tive Auslösezeiten ergeben. Diese stellen aber natürlich
nur fiktive Werte dar, da die Auslösung frühestens im
Augenblick des Einsetzens der Überstromanregung, also
zur Zeit t-=0, erfolgen könnte. Es ergibt sich mithin bei
dieser Einstellung des Impedanzzeitsystems die gleiche
einfache Form einer gebrochenen Kennlinie wie bei dem
im vorigen Abschnitt beschriebenen Distanzrelais, d.h.
eine Parallelverschiebung in Richtung der Impedanzachse
des Koordinatensystems. Nun erlaubt aber der Aufbau
des soeben beschriebenen Distanzrelais auch in einfacher
1. Februar 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 5
111
Weise erstmalig die Einstellung einer gebrochenen Kenn-
linie in der Form, wie sie in Bild 5 stark ausgezogen dar-
gestellt ist. An dem Übergang in den stetig ansteigenden
Teil ist nämlich ein plötzlicher Zeitsprung einstellbar,
der aus der ursprünglichen Kennlinie A-4’ eine Eilzone
hzw. Schnellzone herausschneidet. Die grundsätzliche Be-
deutung dieser Einstellmöglichkeit für die Praxis ist be-
reits bei der früheren allgemeinen Betrachtung der ver-
schiedenen Kennlinienformen der Distanzrelais ausführ-
lich erläutert worden.
Zur Gewinnung dieser typischen Form einer ge-
brochenen Kennlinie ist an der Bogenskala l (Bild 4) ein
weiterer verstellbarer Anschlagkontakt m vorgesehen,
gegen den sich der Einstellkontakt d des Impedanzmeß-
werkes im ungestörten Normalbetrieb des geschützten
Netzes legt. Stellt man nun diesen Kontakt m an der
Bogenskala l auf einen bestimmten positiven Winkel ein,
so kann der Einstellkontakt nicht bis in die eigentliche
Nullstellung des Impedanzmeßwerkes zurückgehen, son-
dern behält stets einen bestimmten positiven Ausschlag
als Ausgangsstellung bei.
Für alle solche Fehler, die am Meßsystem keinen
größeren Impedanzausschlag als diesen Grundwert er-
geben würden, bleiben infolgedessen die Kontakte m—d
auch während des Kurzschlusses in Berührung, und man
kann dies dazu benutzen, um über diese Kontakte eine
sofortige Auslösung herbeizuführen (Eilzone). Natürlich
kann man die Abschaltung praktisch nicht absolut un-
verzögert vornehmen, denn man mul; dem Impedanzmeß-
system beim Auftreten eines entfernteren Fehlers erst
Gelegenheit geben, sich einzustellen bzw. zum mindesten
den Einstellkontakt d von m abzuheben, um nicht auch
bei Fehlern außerhalb der Eilzone unerwünschterweise
sofort auszulösen. Aus diesem Grunde ist dem Kontakt m
noch der etwas verzögerte Kontakt p als Eilkontakt vor-
geschaltet, der dem Relais den Namen Eilimpedanzrelais
gegeben hat.
In den letzten Jahren ist am Eilimpedanzrelais noch
eine weitere Einstellmöglichkeit vorgesehen worden, mit-
tels der man eine doppelt gebrochene Kennlinie erzielen
kann. Zu diesem Zweck ist ein auf etwa 0,6s eingestellter
IIilfskontakt vorgesehen, der nach dieser Zeit ein zusätz-
liches Umschaltrelais betätigt. Dieses Hilfsrelais unter-
bricht die Zuleitung zum Anschlagkontakt m und schaltet
gleichzeitig zusätzlichen Widerstand vor die Spannungs-
spule des Impedanzmeßsystems. Hierdurch wird der Mef-
bereich vergrößert, d.h. die Steilheit der Kennlinie wird
plötzlich verringert, so daß der Ausschlagwinkel des Ein-
stellkontaktes sich vom Moment der Umschaltung ab ent-
sprechend verringert. Hieraus ergibt sich in der Resul-
tierenden eine doppelt gebrochene Kennlinie, wobei aller-
dings am Übergang von der zweiten Stufe in den stetig
ansteigenden Teil kein plötzlicher Zeitsprung eingestellt
werden kann, wie dies zwischen der ersten und zweiten
Zone der Fall ist.
6. Distanzrelais mit ohmmetrischem Einstellsystem
(BBC)
Ein anderes Distanzrelais mit ohmmetrischem Ein-
stellsystem besitzt ebenfalls eine stetig ansteigende Kenn-
linie, die durch das Zusammenwirken des ohnmmetrischen
Systems mit einem Zeitwerk zustande kommt, wobei
Jedoch im Gegensatz zum Eilimpedanzrelais die einzelnen
Bauelemente nicht elektrisch, sondern mechanisch mitein-
¿nder gekuppelt sind. Das Relais hat in dieser Hinsicht
eine gewisse Ähnlichkeit mit dem in Abschnitt 3 be-
chriebenen N-Relais. Es arbeitet ebenfalls mit einer
kurvenscheibe, die sich aber in diesem Falle auf der
Achse eines ohmmetrischen Meßsystems befindet. Statt
des Bimetallsystems ist hier ein von einen Zeitwerk
xleichföormig vorwärts bewegter Hebel vorgesehen, der
bei seinem Auftreffen auf die vom Impedanzsystenı ein-
gestellte Kurvenscheibe einen Auslösekontakt entklinkt.
Die Steilheit der Kennlinie kann ähnlich wie beim
Eilimpedanzrelais durch Änderung des Meßbereiches ein-
gestellt werden. Dies geschieht durch einen feinstufig
angezapften Zwischenspannungswandler, der vor das
Spannungssystem des Impedanzmeters geschaltet ist.
Durch Verstellung des Vorlaufes an dem zeitproportional
vorwärts bewegten Auslösehebel kann auch bei diesem
Relais eine Parallelverschiebung der Kennlinie vor-
genommen werden.
7. Schnelldistanzrelais mit Impedanzkippgliedern
Das Kipprelais der AEG besitzt im Gegensatz zu dem
soeben beschriebenen Impedanzmeßwerk keine ohm-
metrische Einstellung eines Ausschlagwinkels, sondern ist
nur auf einen einzigen Impedanzwert fest eingestellt. Es
stellt ein mit einer Strom- und einer Spannungsspule aus-
gerüstetes Waagebalkensystem dar, das je nach Unter-
oder Überschreitung des festen Ansprechwertes in die
eine oder andere Endlage kippt und damit einen Kontakt
öffnet oder schließt.
Das von S&H hergestellte Impedanzkippglied arbeitet
nach dem Ferrarisprinzipr. Auch dieses Relais ist im
Grunde ein Waagebalkensystem, bei dem jedoch der
Waagebalken durch eine Aluminiumscheibe gebildet wird,
auf welche an den beiden Enden ein Strom- und ein Span-
nungstriebsystem im entgegengesetzten Sinne einwirken.
Derartige Impedanzkippglieder sind Bausteine für
Schnelldistanzrelais mit reiner Stufenkennlinie oder mit
gebrochener Kennlinie. In der ersten Anwendungsform
steuern sie mit ihren Kontakten die Auslösezeit derart,
daß je nach der Stellung eines oder mehrerer unter-
schiedlich eingestellter Kippglieder die eine oder andere
Stufe eines Mehrstufen-Zeitrelais für die Auslösung frei-
gegeben wird, so daß durch diese rein schaltungstech-
nische Maßnahme in sehr einfacher Form eine mehr-
stufige Impedanz-Zeitkennlinie entsteht. Die Ansprech-
impedanz der Kippglieder kann durch feinstufig an-
gezapfte Zwischenspannungswandler oder durch regel-
bare Vorschaltwiderstände in weiten Grenzen geändert
und damit den verschiedenen Längen der jeweils zu
schützenden Leitungen angepaßt werden.
Zur Erzielung von gebrochenen Kennlinien können
solche Impedanzkippglieder grundsätzlich in Verbindung
mit Distanzrelaissystemen verwendet werden, die eine
stetig ansteigende Auslösekennlinie besitzen. Die beiden
Relaissysteme werden dann schaltungsmäßig so mitein-
ander vereint, daß bei Fehlern auf dem größten Teil der
zu schützenden Leitungsstrecke eine Schnellauslösung
durch das Kippglied stattfindet, während bei weiter ent-
fernten Fehlern die stetige Kennlinie des Impedanzzeit-
relais wirksam wird. In dieser Weise ist z.B. das Schnell-
distanzrelais SD2 der AEG aufgebaut.
8. Das Schnelldistanzrelaiss SD 4 (AEG)
Bei diesem Distanzrelais ist die Ausmessung der
Impedanz der Fehlerschleife erstmalig auf eine einfache
Gleichstrommessung zurückgeführt worden?).
Wie Bild 6 zeigt, besitzt das Meßglied Z zwei
Spulen B und C, die über kleine Trockengleichrichter an
die Strom- bzw. Spannungswandler der zu schützenden
Leitung angeschlossen sind. Die beiden Spulen sind un-
mittelbar übereinander gewickelt und können sich in dem
ringförmigen Luftspalt eines kräftigen Dauermagneten
bewegen. Infolge der hohen Empfindlichkeit, die mit
einem solchen Gleichstromrelais erzielt werden kann, ist
es dabei nicht nötig, etwa den ganzen Sekundärstrom der
Stromwandler gleichzurichten. Es genügt vielmehr, den
sekundären Kurzschlußstrom über einen niedrigohmigen
Widerstand R, zu leiten und nur den an seinen Klemmen
auftretenden Spannungsabfall gleichzurichten.
Die beiden Spulen B und C sind nun mit einer solchen
Polarität an die Trockengleichrichter angeschlossen, daß
die dem Kurzschlußstrom zugeordnete Spule B den Im-
pedanzkontakt f zu schließen trachtet, während die an
2) (. Stark, VDE-Fachber. 10.018938) S. 158.
112
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 5
1. Februar 1940
die Spannung angeschlossene Spule C den Kontakt f
gerade geöffnet halten will. Bei einer bestimmten Im-
pedanz, d.h. bei einem bestimmten Verhältnis von U
und /, werden sich die Amperewindungen der beiden
Spulen B und C gerade aufheben. Bei kleineren Im-
pedanzen überwiegt die Kraft des Stromsystems, und der
Auslösekontakt f wird geschlossen. Bei größeren Im-
pedanzen überwiegt dagegen die Spannung, so daß der
Kontakt geöffnet bleibt. Die Anordnung in Bild 6 stellt
A Anregemagnet
B Stromspule des
Tauchspulmeß-
gliedes Z
C Spannungsspule
des Tauchspul-
meßgliedes Z
Shunt im Strom-
pfad
R,, Ra Vorwider-
stände
J Auslösekontakt.
h Hilfsrelaiskontakt
R
Bild 6. MeBanordnung beim Schnelldistanzrelais SD 4 (AEG)
terundsätzliche Darstellung).
also ein Impedanzkippglied dar, das in ähnlicher Weise
wie z.B. im Abschnitt 7 beschrieben, als Baustein für
ein Schnelldistanzrelais mit rein stufenförmiger oder ge-
brochener Kennlinie verwendet werden kann. Die Ein-
stellung der Kippimpedanz kann dann einfach bei-
spielsweise durch Regelung des Widerstandes R, im
Spannungspfad vorgenommen werden. Je größer nämlich
dieser Widerstand ist, um so größer ist offensichtlich
auch die Spannung U, die der einem bestimmten Strom /
entsprechenden AW-Zahl der Spule B gerade die Waage
zu halten vermag, d. h. um so größer ist auch die An-
sprechimpedanz, bei
der der Kontakt f j
noch geschlossen wird. a
Es ist nun leicht ein-
zusehen, daß man aus
/
der Anordnung nach m:
Bild 6 auch ohne wei-
teres ein Distanzrelais
mit stetig ansteigen-
der Kennlinie gewin-
nen kann. Man braucht
dann nur dafür zu sor-
gen, daß nach dem
Auftreten eines Kurz-
schlusses im geschütz-
ten Leitungsnetz der
Widerstand R, durch
ein geeignetes Zeit-
werk stetig vergrößert
wird. Es entsteht dann
zunächst die einfach-
ste Form einer ge-
brochenen Kennlinie,
wie sie in Bild 7a
dargestellt ist. Im Be-
reiche einer bestimm-
ten Grundimpedanz,
die durch den An-
fangswert des Wider-
standes R, gegeben ist, findet sofortige Auslösung statt,
während bei größeren Fehlerimpedanzen ein Ansprechen
des Kippgliedes erst dann erfolgen kann, wenn durch das
zeitproportionale Vergrößern des Widerstandes R, die
Haltekraft des Spannungssystems so weit herabgesetzt
worden ist, daß das Stromsystem B den Kontakt f zu
betätigen vermag.
Richtet man diese Widerstandsverstellung R, so ein,
daß eine Vergrößerung des Grundwertes erst nach einer
A
Einige einstellbare Kennlinien-
formen beim SD 4 - Relais.
Bild 7.
bestimmten Laufzeit eintritt, so erhält die Kennlinie des
Relais die ausgesprochene Stufenform von Bild 7b.
Beim SD 4-Relais ist die Anordnung nun so getroffen,
daß der Widerstand R, aus einem von Hand beliebig ein-
stellbaren Grundwert R, und einem zeitproportional ver-
größerten Teil R: gebildet wird. Der erste Teil dient zur
beliebigen Einstellung der Kippimpedanz der Schnell-
zone, während der zweite Teil den anschließenden stetigen
Anstieg der Auslösekennlinie hervorbringt?).
‚Die beim Eintreten eines Kurzschlusses stetig ab-
laufende Verstelleinrichtung für den Widerstand R; ist
so ausgebildet, daß der Abgriffhebel zunächst eine wider-
standslose Gleitbahn durchläuft. Erst nach der hierzu
erforderlichen Zeit findet eine kontinuierliche Zuschaltung
von Widerstand im Spannungspfad statt, wodurch sich
eine Kennlinie nach Bild 7b ergibt. Mittels eines ein-
stellbaren Anschlages kann die Ausgangslage des Ab-
griffhebels auf der widerstandlosen Gleitbahn beliebig
verstellt werden. Auf diese Weise ist der Zeitsprung ein-
stellbar und kann an einer. Skala abgelesen werden.
Ebenso ist die Impedanz der Schnellzone (Kippimpedanz),
wie bereits bemerkt, mittels eines Widerstandes R, ein-
stellbar.
Zur Erzielung der doppelt gebrochenen Kennlinien
nach Bild Te und d ist an der Verstelleinrichtung ein
weiterer einstellbarer Zeitkontakt vorgesehen, der nach
einem beliebig wählbaren Teil der gesamten Vorlaufzeit
einen zweiten Abgriff des Widerstandes R, und damit
eine andere Kippimpedanz für die zweite Zone einschaltet.
Die beiden R,-Abgriffe sind unabhängig voneinander ein-
stellbar, so daß die Kippwerte für die beiden Zonen voll-
ständig beliebig gewählt werden können. Ein zweiter
Zeitkontakt, der längs der ganzen Zeitskala verstellbar
ist, ermöglicht in bekannter Weise eine Begrenzung des
stetigen Anstieges der Kennlinie (Grenzzeitkontakt). Die
in Bild 7 gezeigten Kennlinienarten sind also in allen
Teilen beliebig einstellbar. Dazu kann die Steilheit des
stetigen Teiles der Kennlinie ebenfalls in weiten Grenzen
gewählt werden. Dies geschieht mittels eines regelbaren
Widerstandes, der parallel zum Spannungspfad des Meß-
systems liegt und somit einen Teil des den zeitpropor-
tional verstellten Widerstand R+ durchfließenden Stromes
am eigentlichen Meßsystem vorbeileitet. Je nach dem
Grade der Shuntierung ist die Steilheit größer oder ge-
ringer. Der Einstellwiderstand wird infolgedessen mit
einer Skala versehen, die unmittelbar in s/Q geeicht ist.
Zusammenfassung
Diejenigen Einrichtungen wurden ausführlich be-
sprochen, die zur Einstellung der Kennlinien und zu ihrer
Modifikation verwendet werden. Bei den ältesten in der
deutschen Praxis benutzten Distanzrelais, die durchweg
mit einer stetig ansteigenden Kennlinie arbeiteten, waren
dies im allgemeinen nur Mittel zur Einstellung der Steil-
heit und gegebenenfalls zur Begrenzung der Kennlinie
nach oben (Grenzzeitkontakt). Verhältnismäßig bald
wurden darüber hinaus zusätzliche Mittel zur Parallel-
verschiebung der Kennlinie verwendet. Hierbei gelangte
man von der stetigen bereits zur einfachsten Form der
gebrochenen Kennlinie. Es wurde ferner gezeigt, daß die
neuzeitlichen Distanzrelais durchweg mit gebrochenen
Kennlinien arbeiten, wobei die doppelt gebrochene Kenn-
linie zu besonderer Bedeutung gelangt ist. Großer Wert
ist bei solchen Relais darauf gelegt worden, daß die Kenn-
linien in allen ihren Teilen einzeln leicht und unabhängig
von den übrigen Bestimmungsgrößen eingestellt werden
können, wobei auch die Form der Kennlinie in einfachster
Weise modifiziert werden kann. Bei einem neu heraus-
gekommenen Schnelldistanzrelais sind die der Meßtechnik
bereits seit langem nutzbar gemachten Vorteile der
Gleichrichterinstrumente erstmalig auch dem Distanz-
relaisbau praktisch erschlossen worden.
») G. Walther. AEG-Mitt. (1938) 8. 99.
de.
— [an
re
-
1. Februar 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 5
113
RUNDSCHAU
Elektrizitätswerke und Kraftübertragung
DK 621.315.1.027.3 : 621.3.015.532
Erfahrungen über die Korona an der Übertragungs-
leitung vom Boulder Dam. [Nach B. Cozzensu. WM. S.
Peterson, Electr. Engng. 58 (1939) Trans. S. 137; 4 S., 2 B.!
Auf Grund der Versuchsergebnisse im Hochspannungs-
versuchsfeld wurde unter Berücksichtigung des Einflusses von
Temperatur und Höhenlage für die Leitungsseile der 287,5 kV-
Übertragungsleitung vom Boulder Dam ein Durchmesser von
. 35,6 mm gewählt, der auch im Hinblick auf z. Z. noch un-
bekannte, die Koronabildung beeinflussende Erscheinungen, die
sich bei vielen Versuchen bemerkbar gemacht haben, eine
genügende Sicherheit dafür bietet, daß die Leitung frei von
Koronaerscheinungen ist. Bei der Ausführung der l.eitungs-
ausrüstungen, wie der Hänge- und Abspannkleninien und der
lL.ichtbogenschutzhörner wurde ferner durch Abrundung aller
Ränder und Ecken besonders darauf geachtet, daß an diesen
Stellen ebensowenig wie an den langen Isolatorenketten selbst
außer bei Staub- und Nebelniederschlägen keine Korona auf-
treten kann. Nach Inbetriebnahme der Leitung ist deren
Koronaverhalten insbesondere «durch sorgfältige Geräusch-
beobachtungen überprüft worden. Auf der von Los Angeles
gespeisten Leitungsstrecke waren bis zu Höhenlagen von etwa
600 m bei trockenem Wetter nur mäßig starke Koronageräusche
auf eine Entfernung von etwa 120 m von der Leitung wahr-
zunehmen. Im Gebirge und in der Wüste, durch die die Leitung
hindurchgeführt ist, waren stärkere Koronageräusche zu hören.
Überraschenderweise waren diese nicht in den größten Höhen-
lagen der Leitung (über 1300 m) am lautesten, wie naturgemäß
wegen der dort herrschenden geringeren Luftdichte zu erwarten
gewesen wäre, sondern an einer Stelle der Leitung in etwa
960 m Höhe. Im Gegensatz zu den üblichen Erwartungen sind
an dieser Stelle besonders starke Koronageräusche an kühlen
Abenden beobachtet worden, wogegen die Leitung während
wärmerer Tagesläufe sehr ruhig war. Zuweilen zeigte ein
Leitungsseil während weniger Minuten einen raschen Wechsel
zwischen Koronageräusch und Stille. In geringerem Umfang
wurden gleichartige Erscheinungen noch an vier anderen Stellen
der Leitung beobachtet. Eingehende Untersuchungen ergaben.
daß diese Erscheinungen kaum, wie zunächst vermutet wurde,
auf den Einfluß der L.uftelektrizität oder geladener Staub-
teilchen zurückgeführt werden können, so daß zu ihrer Er-
klarung weitere Untersuchungen erforderlich werden. Bei Regen
wird das Koronageräusch an allen Stellen der Leitung ver-
nehmbar, doch bleibt es immerhin noch mäßig, so daß die
getroffene Wahl des Durchmessers für die T.eitungsseile der
Übertragungsleitung vollauf gerechtfertigt ist. O.N.
Meßgeräte und Meßverfahren
DK 536.532
Temperaturmessungen in der Preßform. Nach H.
Horn, Kunststoffe 29 (1939) S. 297; 4 S, 1 B;
Von entscheidendem Einfluß auf den Härtungsvorgang ist
die Temperaturverteilung im PreßBling. Der Verfasser gibt eine
Versuchseinrichtung an, mit welcher an drei Meßpunkten die
lemperatur im Innern des Preßlings während des Pressens ge-
messen wurde. Als Durchführung für die Zuleitungen der
Ihermoelemente in die Preßform dienten die dazu abgeänderten
Auswerferstifte. Durch Auswertung und rechnerische Um-
formung der Meßwerte läßt sich eine Wärmebilanz aufstellen,
die das Freiwerden von Wärme beim Härten von Phenolharz
in der Preßform zeigt. Eine Änderung des Preßdruckes war
bei den Versuchen ohne Einfluß auf den Temperaturverlauf.
Die Versuchsergebnisse lassen darauf schließen, daß das
angewandte Verfahren, während des Preßvorganges in der Form
Messungen zu unternehmen, im Grundsätzlichen richtig ist.
wenn dieses auch noch in vielen Punkten unvollkommen und
verbesserungsbedürftig sein mag. Wenn die freiwerdende
chemische Wärmemenge ein Maß für die Aushärtung der
Preßmasse ist, so bieten sich hier Möglichkeiten, wichtige
Größen in der Verarbeitungstechnik in Zahlen auszudrücken,
die sich seither einer exakten Messung entzogen. Opz.
DK 621.317.755
Ein Mehrfachoszillograph hoher Schreibleistung nach
dem Voranodenprinzip. [Nach H. Thielen, Arch. Elektro-
techn. 34 (1940) H. 1, S. 57; 4 S., 8 B.]
Vor einiger Zeit!) wurde ein Zweistrahloszillograph be-
schrieben. bei dem die Schreibstrahlen in getrennten Entladungs-
rohren mit Hilfsentladung erzeugt
werden. Dabei wurde nachgewiesen,
daß bei Verwendung der Entladungs-
rohre mit Hilfsentladung solche Oszil-
lographen allen Anforderungen für die
Mehrfachoszillographie selbst bis zu
den höchsten Schreibgeschwindigkei-
ten bei recht niedrigen Strahlspan-
nungen gerecht werden. Auch die
folgende Anordnung, bei der die Er-
zeugung der Schreibstrahlen an einer
gemeinsamen Kathode mit Voranode?)
geschieht, stellt einen Fortschritt dar.
In der Arbeit wird nun auf dieses Ver-
fahren der Voranode eingegangen, ein
auf dieser Grundlage entwickelter
Zweistrahloszillograph (Bild 1) De-
schrieben und der Nachweis für seine
Leeistungsfähigkeit erbracht. Versuche
bestätigen außerdem, daß nach dem
Voranodenverfahren der Bau von
Oszillographen größerer Strahlzahl
(Vier- und Achtstrahloszillographen)
möglich ist. Dabei sind der appara-
tive Aufwand und die Abmessungen
kaum größer als bei der Einstrahl-
bauart gleicher L.eistungsfähigkeit.
1 Entladungsrelir 10 Kovurdinateneitistell:
2 Mittelspindel platten
3 Abschirmrohr ]1 Pumpstutzen
d Sperrzylinder 12 Beobachtungs-
3 Sperrblenden fenster
6 u. 7 Faradayscher 13 Strahlrichtplatten
Käfig
x u. 9 Ablenkplatten
14 Hauptsammel-
spule
Bild 1. Schnitt durch den Zweistrahl-
oszillographen (Schema).
DK 621.317.442 : 621.313.29
Magnetischer Fiußmesser mit Scheibengenerater.
[Nach G. Cocci u. R. Sartori, Elettrotecnica 26 (1939) S, 292;
5 S, n B,
Die Aufnahmeverfahren von Magnetisierungskurven mittels
des ballistischen Galvanometers haben den Nachteil, daß sie
nur Flußveränderungen und nicht den absoluten Wert des
Flusses zu messen gestatten. Um den absoluten Wert zu be-
stimmen, muß man den Eisenkern notgedrungen durch einen
lLuftspalt unterbrechen. Zur Anzeige des Flusses im Luftspalt
bedienten sich Cocci und Sartori eines Scheibengenerators,
dessen Anker nur eine Stärke von etwa 2 mm aufwies, so daß
die Luftspaltbreite auf 2,5 mm beschränkt werden konnte. Der
Scheibenanker trug auf einer Bakelitscheibe 114 Einzelleiter,
die an einen 5Tteiligen Kommutator angeschlossen waren. Als
Prüfring diente ein passend quadratisch geschichteter Eisen-
kern, der die Abmessungen der normalen Epsteinprobe hatte
(4 Einzelpakete von 500 mm Länge, 30 mm Breite und 30 mm
Höhe). Die Ecken waren überlappt geschichtet. An einer Seite
dieses Quadrates war der Luftspalt angebracht, in dem der
Scheibenanker lief. Die eigentliche- Magnetisierungswicklung
war auf allen 4 Schenkeln angebracht und in Reihe geschaltet.
Außerdem war noch an beiden Seiten des Luftspaltes eine
I) H. Thielen, Ar h. Elektrotechn, 33 (1939) 5. 188.
2) Vorschlag von Rogowski. Naheres bei Boeckels und Dicks, Arch
Elektrotechn. 27 (1933 S. 134.
114 Elektrotechnische Zeitschriit 61. Jahrg. Heft 5 1. Februar 1940
Wicklung angebracht, die zur Kompensation des magnetischen
Gefälles des Luftspaltes dienen sollte; die erforderlichen Kom-
pensationswerte lassen sich sowohl durch Rechnung wie durch
Vermessen am ungeschnittenen Ring ermitteln. Der Scheiben-
anker wurde von einem Synchronmotor angetrieben; seine am
Kommutator abgenommene Spannung lag an einem Millivolt-
meter. Außerdem war auf den 4 Schenkeln noch eine weitere
Wicklung aufgebracht. die an ein ballistisches Galvanometer
L mel
|
angeschlossen war; durch diese konnten FInßänderungen fest-
vestellt werden. Die Schaltanordnung der gesamten Ein-
richtung gibt Bild 2 wieder. Mit der angegebenen Einrichtung
ließen sich Magnetisierungskurven aufnehmen, ohne daß für
den jeweiligen Meßpunkt eine Umpolung des Erregerstromes
stattzufinden brauchte. O. E.N. .
DK 534.85
Kin einfaches Gerät zur Tonaufzeichnung auf Platten.
‚Nach K. de Boer u. A. Th. van Urk, Philips techn. Rdsch. 4
(1939) S. 111; 85, 8B.]
Die Aufnahmen können auf jedem üblichen Schallplatten-
verät wiedergegeben werden, wobei nach Auswechselung zweier
Teile entweder von außen nach innen oder aber wegen der
besseren Wiedergabe der hohen l’requenzen von innen nach
außen geschnitten werden kann.
Nach einer Behandlung der auf den Anker des elektro-
magnetischen Tonschreibers im sinusförmigen Wechselfeld aus-
veübten Kräfte und der zu erwartenden Amplitude des Schreib-
stichels wird der Tonschreiber in seinem Aufbau beschrieben.
Er weist u. a. in seinen Ankerspulen Kupferkerne auf: die
Eizenfrequenz seines Ankers liegt etwa bei 6 kHz. Der durch
die Kupferkerne bewirkte und mit dem Quadrat der Kreis-
{requenz ansteigende Wirbelstrom-Verlustwiderstand ergibt
einen weitgehenden linearen Verlauf der Frequenzkurve bis in
die Nähe der Ligenfrequenz des Ankers. Eine wiedergegebene
’requenzkurve zeigt, daß die Abweichungen im Bereich
zwischen 60 und 4500 Hz kleiner als 2 db und damit für
das Ohr noch unnterklich sind. Zwischen dem den nieder-
ohmigen Ankerspulen zugeführten Strom und der Amplitude
des Ankers besteht selbst bei 200 Hz eine befriedigende
l.incarität, so daß kaum nichtlineare Verzerrungen zu erwarten
sind. Der Energiebedarf des Schreibers beträgt etwa 0,6 W
und kann somit von den meisten ltundfunkempfängern ohne
besonders große Verzerrungen geliefert werden. Für Sonder-
zwecke, z. B. wissenschaftliche Aufnahmen, steht ein Ton-
schreiber zur Verfügung, dessen F’requenzkurve zwischen 50 und
6500 Hz befriedigend linear verläuft; die Eigenfrequenz dieses
Schreibers liegt bei 8,5 kHz. Allerdings ist der Energiebedarf
dieses Schreibers größer, so daß ein besonderer Verstärker
notwendig wird. Naw.
Lichttechnik
DK 621.327.3
Neue Ausführung der Cooper-Hewitt-Lumpe. Nach
R. C. Kelting u. L. J. Buttolph, Gen. Electr. Rev. 42 (1939)
s. 160; 7 5, 13 B)
Die bei der ursprünglichen Cooper-Hewitt-Lampe zur
Strombegrenzung verwendeten Drosselspulen hatte man zwecks
günstigeren Leistunusfaktors später durch Eisenwiderstände
ersetzt. Neuerdings ist man wieder zur induktiven Strom-
begrenzung zurückgekehrt, da jetzt Streufeldtransformatoren
mit gutem Wirkungsgrad gebaut werden, wobei der Leistungs-
faktor durch Kondensatoren geeigneter Ausführung verbessert
wird. Die neue Lampe wird als Gleichrichter mit einer Hg-
Kathode und zwei Anoden für 3,65 A und 73 V Brennspannung
gebaut. Der Streufeldtransformator ın Sparschaltung (primär
100 bis 120 V) Tiefert eine Sckundär-Lzerlaufspannung von zwei-
a
Scheibengenerator
Synechronmotor
Magnetkreis der Probe
Erregerwicklung
Kompensationswicklung für die
Luftspaltmagnetisierung
%u.. Prüfwicklung
8 Strommesserfürden Kompensötions-
Ti s i
kreis
E N 9 Strommesser für den Erregerkreis
10 Millivoltmeter
Il Spiegelgalvanometer
12? Dekadenwiderstand
Bild 2. Gesamtschaltbild des
magnetischen Flußmessers.
mal 165 V, während zwei symmetrische Zusatzwicklungen, die
je 275 V liefern, über einen Kondensator von 3 yF miteinander
verbunden sind. Die Mittelanzapfung der Wicklung ist über
eine Drossel von 0,2 H mit der Kathode der Lampe verbunden.
Der früher zur Erzeugung des Zündstoßes verwendete Hs-
Schalter ist durch einen Wolfram-Vakuumschalter mit zwei ın
Reihe geschalteten Abreißbögen ersetzt worden, dessen Schwing-
kontakte durch die Kathodendrossel angeregt werden (f =
360 Hz). Hierdurch wurden die Sicherheit und Schnelligkeit der
Zündung erheblich gesteigert. Die beim Zündvorgang aul-
tretenden hochfrequenten hohen Spannungen werden über eine
zu den Schwingkontakten parallelgeschaltete Funkenstrecke
abgeleitet. Um beim Nichtzünden des Rohres dauerndes An-
sprechen dieser Funkenstrecke und dadurch ihre altmähbliche
Zerstörung zu vermeiden, wird der Distanzring der Elektroden
durch einen Siliziumkarbidwiderstand gebildet, der von 7 MQ
bei Erwärmung auf etwa 7000 Q heruntergeht und so einen
Nebenschluß bildet. Als Schutz gegen etwa auftretende Über-
spannungen an der Lampe und am Transformator ist parallel
zu den Anoden ein Halbleiterwiderstand geschaltet, der etwa
1 W verbraucht. Die Vorzüge der neuen Lampe gegenüber der
früheren mit ohmschen Widerständen zur Strombegrenzung
sind größere Stabilität des Lichtbogens, geringere Abhängigkeit
des Leistungsfaktors und der Leistung von Schwankungen der
Netzspannung sowie kürzere Anlaufzeit. Der Leistungsfaktor
wird mit 0,86 bis 0,90, die Gesamtleistungsaufnahme mit 350W
angegeben. Durch Verkürzung der Anodenansätze und Ver-
größerung des Kathodenraumes kann die Lampe nun auch in
waagerechter Lage betrieben werden. Durch Zusatz von Glüb-
lampenlicht wird eine Verbesserung der L.ichtfarbe erzielt. Fih.
Elektrowärme
DK 621.313.29 : 621.367
Die Streufeld-Schweißmaschine. Nach I. Lankau,
Z. VDI 83 (1939) S. 537; 51,8, 4 B.)
Der Verfasser geht zunächst auf die Kennlinien
Schweißmaschinen ein und glaubt, daB eine flache Standkenn-
linie, die einer Linie gleicher Leistung näherkommt, bessere
Schweißergebnisse liefert als eine steile Standkennlinie. Er
vertritt die Ansicht, daB bei Schweißmaschinen nicht eine kon-
stante Stromstärke, sondern eine konstante Leistung im Bu
reich der Schweißspannung erwünscht ist.
Ohne eine Definition seiner Auffassung von der Stoßkenn-
linie zu geben!), vergleicht er Stand-Stoßkennlinien einer
Ouerfeld- und einer fremderregten Schweißmaschine und
kommt zu dem Schluß. daß für die Zündung nicht allein die
=i =
von
..
1.
D SF Koill, ETZ 52 (1031) S. 903 u. ETZ 53 (1932) S. 25
Fur
a
l. Februar 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 5 ö
116
o_O
Steilheit der StoBkennlinie, sondern auch der Verlauf des
/undkurzschlußstromes maßgebend ist.
Einer Beschreibung des Aufbaues und der Wirkungsweise
der Streufeld-Schweißmaschinen folgen an Hand ihrer Stand-
und Stoßkennlinien sowie eines Schweißoszillogrammes An-
caben tiber die schweißtechnischen und elektrischen Eigen-
schaften, über die Stromstärkenregelung und über den Wirkungs-
rad der Streufellmaschine. Zum Schluß sind fahrbare Streu-
feld-Schweißsätze mit Elektromotor- und Dieselmotorantrieb
abgebildet. Zdr.
DK 621.791.76 : 669.71 --669.72
Die elektrinche Widerstandsschweißung von Leicht-
metallen. Nach K. Siemers, Elektrowärme 9 (1939) S5. 75
51,8,12 B]
Zunächst wird die Stumpfschweißung von Aluminium und
seinen Legierungen behandelt (die Abbrennschweißung ist für
Jeichtmetalle unbrauchbar), dann die Stumpfschweißung von
Aumimum und Nummmnmile sterungen mit anderen Metallen,
z.B. Kupfer (Rabelklemmen). Magnesium und seine Legierungen
lassen sich z. Z. noch nicht stumpfschweißen. Die Punkt-
chweißung wird bei fast allen Leichtmetallen schon angewandt
bei Blechstärken von 0,2 bis 3 mm. HElektrodendruck. Schweiß-
zeit and Stromstärke sind die wesentlichen Veränderlichen und
müssen In weiten Grenzen regelbar sein. Auch der elektrische
\ebenschhhß durch nebenliegende Punkte spielt eine Rolle.
Die bauliche Durchbildung zur Regelung dieser Faktoren wird
emzchend geschildert. Ber der Nahtschweißung hegen ähnliche
Verhaltnisse wie bei der Punktschweißung vor. Hier ist noch die
Oberflachenbeschaffenheit von Bedeutung. Der Anschluß
mehrerer Maschinen an das Drehstromnetz und die Impuls-
r ` Th
steuerung zur Vermeidung von UÜberlastungen werden be-
sprochen, desgleichen die elektrische \Widerstandsschweißung
mit gleitenden Kohlekontakten nach Weibel. Der Aufsatz
abt einen kurzen, aber keineswegs erschöpfenden Überblick.
Die elektrischen Steuerungen, z. B. Gittersteuerung, Programm-
stenerung werden erwahnt, der Modulator dagegen nicht. L.E. E.
Verkehrstechnik
DK 621.337.21 : 621.335.42
Fein- und Vielstufenschalter bei Straßenbahnwagen.
Nach J. Prüss, Verkehrstechn. 20 (1939) S. 165; tt, S
23 B.)
aa i
Bis kurz nach dem Kriege hatte sich als Regelausführung
bei Straßenbahnen eine Lahrschaltung mit 11 Anfahr- und
Bremsstufen herausgebildet, die für die damals üblichen
Beschleunigungen und Verzögerungen von 0,5 bis 0,8 m >
ausreichten. Durch Erhöhung der Stufenzahl läßt sich eine
sroßere Anfahrbeschleunigung und Bremsverzögerung cer-
reichen, deren höchste Werte nicht mehr mit Rücksicht auf die
für die Fahrgäste unangenehmen Stöße, sondern nur noch unter
Berüc ksichtigung der Reibungsgrenzen gewählt werden können.
un sing daher zu den Vielstufenschaltern über, die 18 bis
Anfahr- und ebensoviele Bremsstufen erhielten. Geht man
a den Zugkraftspitzen beim Weiterschalten bis an die Rei-
bungsgrenze, so erhält man bei vielen Stuten eine höhere
mittlere Anfahr- bzw. Bremszugkraft als bei wenigen groben
Stufen. In der Bauart zeigen diese Vielstufenschalter keine
wesentlichen Abweichungen von der früheren Regelausführung.
Kine fast vollständige Beseitigung der Spitzen und damit
Steigerung der Beschleunigung und Verzögerung bis an die für
de Fahrgäste zulässige Grenze erzielt man durch Verwendung
von 150 und mehr Stufen bei den sogenannten Feinstufen-
»haltern. Da der Spannungsunterschied zwischen zwei Stufen
sehr gering ist, benötigen diese Vahrschalter keine Funken-
loschung. Bei Schnellbahnen fährt man dabei zweckmäßig
nur mit Parallelschaltung der Motoren an und vermeidet so
den nicht zu umgebenden Stoß beim Übergang von Reihen-
auf Parallelschaltung. Bei Straßenbahnen kann Jedoch wegen
der Anpassung an den Straßenverkehr auf eine Dauerstufe mit
kleinerer Geschwindigkeit nicht verzichtet werden. Da der
Vieltufenschäalter eine eroße Zahl von Leitungen benotigst,
wird er zentral in W agenmitte angeordnet und durch mechani-
sche Übe rtragunesteile von den Luührerständen aus betätigt.
Die Abfuhr der Wärme der unter dem W aven angebrachten
Widerstände des V ielstufenschaäalters erfordert meist künstliche
Kühlung, wobei diese Wärme z. B. in Form einer Warmluft-
heizung im Winter zur Wavenheizung benutzt werden kann.
Dt.
Fernmeldetechnik
DK 621.396.2 : 621.396.5142:
Die Entwicklung der drahtlosen Telegraphie
Telephonie in England. ‘Nach (€ - E. Rickard, J.
electr. Engrs. 84 (1939) S. 368; 111,
In einem ausführlichen Bericht a die technischen Fort-
schritte, die während der letzten Jahre auf dem Gebiete der
drahtlosen Telegraphie und Telephonie in England erzielt
wurden, werden zunächst die wichtigsten Beschlüsse der Welt-
funktagunge in Kairo 1938 kurz mitgeteilt. Ber der Revision
des Weltnachrichtenvertrages von Madrid vom Jahre 1932
wurde der Yrequenzverteilungsplan geändert, das bisherige
Irequenzband zwischen 10 und 60000 kliz auf das Band
zwischen 10 und 200000 kHz erweitert und die Frequenz-
toleranzbedingungen für die verschiedenen Funkdienste mit
Ausnahme der Seefunkstellen verschärft. Bei den Seefunk-
stellen beziehen sich die Toleranzzahlen nur auf Frequenz-
abweichungen, die während einer Sendedauer von zehn Minuten
beobachtet werden, wobei als Bezugstrequenz die Träagerfre-
quenz bei Beginn der Sendung gilt. Ferner ist allen Vunkstellen
die Verwendung von B-Wellen (gedämpfte Wellen) untersagt.
Nur die Seefunkstellen dürfen noch folgende B-Wellen be-
nutzen: 375 kHz (800 m) für Funkpeilung, 425 kHz (706 m)
für Verkehr und 5009 kHz (600 m) als zwischenstaatliche Anrut-
und Notwelle Für den Seefunksprechdienst mit Seefunk-
stellen geringer Leistung, die in dem Frequenzband 1560 bi~
3635 kHz (192,3 bis 82,5 m) arbeiten, wurde als Anruf- und
Notwelle die Frequenz 1650 kHz (181.8 m) festgelegt.
Der Seefunkverkehr wickelt sich immer mehr aut
kurzen Wellen ab. Auf den Küstenfunkstellen werden quarz-
gesteuerte Kurzwellensender größerer Leistung eingesetzt. die
einen schnellen Wellenwechsel gestatten und in den ersten
Stufen mit Pentoden ausgerüstet sind. Die genaue Frequenz-
einstellung der Kurzwellensender auf Schiffen erfolgt mit einem
Quarzwellenmesser. Für den Kurzwellenempfang wurde em
einfaches Vorsatzgerät zu den normalen Itundfunkempfängern
entwickelt, das die Kurzwellen mit einem Breitbandgleichrichter
und
Instn
in den entsprechenden Mittelwellenbereich transformiert. Das
gewaltige Ansteigen des Seefunksprechdienstes geht aus der
Tatsache hervor, daB bereits über 2000 Schiffe mit Funksprech-
sendern ausgerüstet sind. Der Abschnitt über den Seefunkdienst
schließt mit einer kurzen Beschreibung der neuzeitlichen Funk-
anlage des englischen Schnelldampfers „Oucen Mary“,
Das Gebiet der Funkpeilung wurde durch die stürmische
Entwicklung der militärischen und zivilen Luftfahrt ın den
letzten Jahren stark gefördert. Für die Fremdpenlung wurden
zahlreiche Adcock-Antennen in England und seinen Kron-
kolonien aufgestellt. Die neuesten Peiler für Eigenpeilung aut
Schiffen und in Flugzeugen haben Einknopfbedienung und
eine Braunsche Röhre als AÄnzeigegerät. Für die Seefahrt
wurde eine große Anzahl von Peilfunksendern hoher Frequenz-
konstanz eingesetzt. Die Großflurboote „Caledonia“ und
„Cambria für den transatlantischen Verkehr sind mit
60 bis 75 W-Sendern ausgerüstet. deren Wellenband von 15 bis
1100 ım ın sechs Bereiche unterteilt ist.
Der Funktelegrammverkehr zwischen London und
New York wurde organisatorisch und technisch derartig ver-
bessert, daß ein Funktelesramm mit Rückantwort in der äußerst
kurzen Zeit von 24s abyefertigt werden konnte. Die mittlere
Übertragungszeit beträgt weniger als 60s. Zur Verminderung
der Schwunderscheinungen bei Kurzwellenübertragungen wurde
mit Erfolg das Verfahren der Frequenzmodelung angewandt.
Relativ geringe Frequenzbandbreiten erreicht man mit einer
Modelungsfrequenz von 400 Hz und einem Pendeln der’
frequenz um 800 Hz.
Die britische Postverwäaltung hat in
mit einer amerikanischen Yırma cin
empfangssvstem entwickelt, das
„sMusa-Antenne’ bekannteeworden ist.
einer Reihe
lrä ver
Zusammenarbeit
neues Kurzwellen-
unter dem Namen
Es besteht aus I6 ın
angeordneten Ithombusantennen von
insgesamt
etwa 3 km Ausdehnung in der Empfangsrichtung und
zeichnet sich durch äußerst scharfe Bündelung aus. Mehrere
Ultrakurzwellenverbindungen mit Frequenzen über 50 Milz
wurden zwischen England und seinen vorgelagerten Inseln
eingerichtet. Diese Ultrakurzwellensender von L bis 250W
Antennenleistung erzielen Reichweiten bis zu rd. 150 km und
werden durch Ouarze oder Turmaline gesteuert. Zwischen
Irland und Schottland besteht cin 9Kanal-UÜUltrakurzwellen-
verkehr, wobei alle neun Sprachkanäle einer einzigen Träger-
frequenz aufgemodelt werden.
Für die enehsche Wehrmacht
Funkgeräte neu entwickelt.
wurden
kine
dret verschiedene
Funkstation mittlerer
116
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 5
1. Februar 1940
Leistung umfaßt einen \Wellenbereich von 30 bis 750 m und
besitzt Reichweiten von etwa 150 km für Telegraphie und
45 km für Telephonie. Für den Empfang wird ein Superhet
mit selbsttätiger Schwundregelung eingesetzt. Mit einem
tragbaren 1 W-Funkgerät, das bei 100 m arbeitet, werden
Reichweiten von etwa 23 km bei Telegraphie und fast 11 km
bei Telephonie erzielt. Für die Tankwaffe wurde eine sehr
handliche Kurzwellenstation entwickelt, die aus der 12 V-
Anlasserbatterie gespeist wird und Telephonieverkehr auf I5
bis 18 km Entfernung ermöglicht.
Durch regelmäßige Impulssendungen und selbsttätige
Registrierungen konnten die Erkenntnisse über die Vorgänge
in der Ionosphäre stark bereichert werden. Hierbei wurde
einwandfrei festgestellt, daß sich die E-Schicht in etwa 100 km,
die F,-Schicht in 220 km und die F,-Schicht in Höhen zwischen
250 und 400 km über dem Erdboden befinden. Die Vorgänge
ın der F,-Schicht sind sehr stark von der Sonnenfleckentätigkeit
abhängig und noch nicht restlos geklärt. Die Forschungen er-
gaben, daß bei der Brechung der elektrischen Wellen in der
Ionosphäre die freien Elektronen und nicht die positiven Ionen
die Hauptrolle spielen. Ferner wurden die magnetischen Stürme
und die plötzlich auftretenden Schwunde eingehend untersucht
und festgestellt, daß diese Erscheinungen mit der Änderung der
Ionendichte in der F,-Schicht zusammenhängen.
Die Frequenzstabilisierung der Sender ließ sich
durch Verwenden von Quarzen mit äußerst geringen Tem-
peraturkoeffizienten in Thermostaten erheblich verbessern.
Frequenzstabilitäten bis zu 1-10-78 wurden durch zweckmäßige
Halterung des Schwingquarzes in seinen Knotenpunkten
erreicht. Für das Wellenband von 14 bis 2000 m wurden
Feldstärkemeßgeräte mit direkter Ablesung gebaut, womit
Feldstärken von Y,uV bis 1 V gemessen werden können.
Ferner wurden für das Ultrakurzwellengebiet von 2 bis 15 m
Feldstärkemeßgeräte entwickelte Zum Schluß werden die
Fortschritte im Bau von Sekundärelektronenverstärkern und
von Hochfrequenzkabeln kurz behandelt. Mnl.
DK 621.396.8
Über die Empfindlichkeitsgrenze beim Empfang
elektrischer Wellen und ihre Erreichbarkeit. [Nach
K. Fränz, Elektr. Nachr.-Techn. 16 (1939) S. 92;5S.,4 B.!
Die absolute Empfindlichkeitsgrenze bei Empiang mit
ungerichteten Antennen wird berechnet, d. h. die kleinste
Feldstärke, bei der man Gleichheit zwischen Signal und
Rauschen erzielt. Sie rührt her von den Schwankungen der
Wärmestrahlung, die eine Geräuschspannung in der Antenne
induziert. Die Empfindlichkeitsgrenze kann erreicht werden,
wenn erstens keine zusätzlichen atmosphärischen Störungen
auftreten und zweitens die Eingangsschaltung des Empfängers
richtig bemessen ist. Dazu muß bei vernachlässigbarem
Itöhrenrauschen die Antenne so fest wie möglich an den Ein-
gangskreis gekoppelt werden, fester als man für maximale
Energieentnahme aus dem elektromagnetischen Feld koppeln
würde. Die durch die Eingangsschaltung bedingte Abweichung
vom Empfindlichkeitsoptimum ist gleich der Wurzel aus dem
Wirkungsgrad, den dieselbe Schaltung als Senderschaltung
haben würde. Eine weitere Herabsetzung der Empfindlichkeit
rührt besonders bei kurzen Wellen vom Rauschen des ersten
Rohres her; bei vorherrschendem Röhrenrauschen stimmen die
Kopplung für optimale Empfindlichkeit und größten Energie-
entzug aus dem Feld überein. Die Zusammenhänge bei be-
liebigem Anteil des Röhrenrauschens und bei beliebiger Kopp-
lung werden berechnet. Sb.
DK 621.396.662.3
[Nach H. Stanesby
31 (1939) S. 254;
Wellenfilter mit Kristallgliedern.
u. E.R. Broad, Post Off. electr. Engrs. ].
ILS, 11 B.]
Die Arbeit befaßt sich mit Wellenfiltern, bei denen einzelne
Glieder zur Erhöhung der Verlustfreiheit der ganzen Kette
durch Kristallresonatoren ersetzt werden können. Als elek-
trisches Grundgebilde wird das sogenannte ‚Kreuzglied‘‘ be-
trachtet, dessen Aufbau Bild 3a veranschaulicht; die beiden
Längs- und die beiden Schrägwiderstände sollen einander
gleich und im Sinn des Bildes 3b reine Blindgrößen sein; die
unrandeten Teilgebilde erinnern an das Ersatzbild eines
Schwingquarzes, so daß der Gedanke naheliegt, sie durch
einen solchen zu ersetzen. Um zu Bedingungen zu kommen,
unter denen dies möglich ist, werden zunächst Frequenzgang
und Dämpfungsverhältnisse beim Grundgebilde näher unter-
sucht. Bezeichnet man mit re den Scheinwiderstand des
ganzen l.ängsgliedes und mit r, den Scheinwiderstand des
ganzen Schräggliedes, so errechnet sich der Wellenwiderstand
des Kreuzgliedes allgemein zu
B = Viets (1)
und sein Übertragungsmaß zu
Te 3
g = 22W Tg ©. (
Ts
Eine Betrachtung des Widerstandsverlaufes der Längs- und
Schrägglieder mit der Frequenz läßt erkennen, daß es sechs
Frequenzen gibt, bei denen das Kreuzglied vom Zustand der
reinen Dämpfung in den Zustand der absoluten Durchlässigkeit
hinüberwechselt; dementsprechend gibt es drei getrennte
Durchlässigkeitsbereiche. Für die Praxis wünschenswert ist
eine Überführung dieser drei Durchlässigkeitsbereiche in einen
+
8
g+— Ahndwiderstand— =
a Kreuzglied ce Ersatzbild für b
b besondere Form von rt, und r, (im d Widerstandskennlinien von
Längsglied: L, = Lo, Ly = La, Längs- und Querglied bei
C= C, C= Ce; , Bandpaßeinstellung
im Querglied: D, = L. L,- Ia,
C= C Cra Ci
Bild 3. Filterbilder.
Bereich. Die Möglichkeit hierzu veranschaulicht Bild 3d, in
dem der Widerstandsverlauf des einen Gliedes mit der Frequenz
ausgezogen, der des anderen Gliedes gestrichelt eingezeichnet ist.
Bei Einführung der Mittelfrequenz fm durch die bekannte
Beziehung f,, = fı fa bestimmt sich der Wellenwiderstand des
als Bandpaß wirkenden Kreuzgliedes, bezogen auf die Mittel-
frequenz, zu >
3o iO O w) VLo La. (3;
Für re’t, erhält man:
2 “ f 6 i »
E | o m23)?
fe Li K o ) (93 0) )
Z
a e 2 2
Te I. (ogas 2) (m, — w2)
a
(4
dieser Ausdruck ist für den in Frage kommenden Fall, daß
die Frequenz w in den Durchlaßbereich fällt (w; < w < 04)
negativ; aus Gl. (2) folgt damit aber, daß in diesem Fall das
Dämpfungsmaß Null ist, während das Winkelmaß zu
a = 2arctg V— K (5)
(mit — K = TejYe) gegeben ist. Zu betrachten bleibt noch der
Fall, daß re = 1, wird. Das Dämpfungsmaß b ergibt sich jetzt
zu b = œo und mit Te/ts = 1 führt die Lösung der Gl. (4) beı
Berücksichtigung der Bedingung, daß die Frequenz, bei der die
1. Februar 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 5
117
Dämpfung unendlich wird, nicht in den Durchlaßbereich fallen
soll (o 20, 2 9,), zu dem Ergebnis. daß es drei Frequenzen
sibt, die die Bedingung A = F, d.h. b = o erfüllen: sie lassen
sich aus der Gleichung
ee,
£ ra
dad l 1, 2,3) (6)
2 o” S
1 Ny
berechnen, wenn dyp die
Gleichung
drei positiven Wurzeln der kubischen
N \
* » -3 -3 > 1. j > +
al - FE as 2 e ie o7 BS v ' Da arah
1 KO t i l i} 4 r ( 2 ) y ] I A ( ar Oa |
g
sind. Macht man Le -- Lẹ so läßt sich zunächst zeigen, daß
eine Wurzel der kubischen Bestimmungsgleichung den Wert
eins annimmt; Gl. (5) besagt dann aber, daB die entsprechende
Frequenz Ong ~ 09 sein muß; es bleiben folglich nur noch
zwei Frequenzen œw., die vernünftigerweise symmetrisch um
den Durchlaßbereich angeordnet werden. Bei vorgegebenen
Grenzfrequenzen ergibt sich die notwendige Lage der kritischen
Frequenzen aus den Gleichungen
2 +. [2 } .)
R w + Ten A wo Bw,
w3 = und o3 ;
z l.i ; ILB
wenn
3 3 2 2
g) m O) u)
4 2 3 |
d= ye oa und K a A
15 wI o3 oi
gesetzt bt. Das Dämpfungsmaß errechnet sich unter den
vorigen Voraussetzungen allgemein zu
I+ Bp =
b 2arcty P (7a)
pB =+ pP
bzw.
I +- Bp u
b-. 2Zarcctg 5 _ (7b)
PB + p’)
->
2 2
; 1- Bp? : l > h e!
je nachdem, ob ——- - -- Pn SZ list; dabei bedeutet p? = RT
p (B+ p*) Raer
Für das Phasenmaß ergibt sich aus Gl. (5) der Ausdruck
l= hg?
a- arete j (8)
q (B =— q")
wenn g? — - f? gesetzt wird. Schließlich werden Bestimmungs-
gleichungen für die einzelnen Aufbauelemente des Kreuz-
gliedes abgeleitet.
Bei Ersatz der entsprechenden Elemente des Kreuzgliedes
durch Kristallresonatoren hat man die Erfahrungstatsache zu
berücksichtigen, daß das Verhältnis der Parallelkapazität im
Ersatzbild zur Längskapazität praktisch kaum kleiner als 125
zemacht werden kann. Diese Tatsache führt zur Einführung
folgender Zusatzbedingungen:
) j a) S2
Co l -; B) oi (3 un = en
” E
C u (R-- N a Tx 2 nn
2 | oe
l Bd 2
C (l= H) "o KF + B DP ) se
C = n a 99 > 125
3 BO Dto or)
Nach Einführung von Kristallresonatoren bleiben als
verlustbringende Glieder noch die Induktivitäten Lọ und L, in
der Schaltung. Bei Gleichheit von Lọ und L, läßt sich zeigen,
daß die Grundschaltung in Bild 3a durch eine Schaltung im
Sinne des Bildes 30 ersetzbar ist. E.C. M.
Physik
DK 537.523 : 537-.312.5
Durchschlag. Giimmentladung und lichtelektrische
Rückwirkung. Nach W. Rogowski, Z. Phys. 114 (1939)
8.1: 52S., 29 BS
Um das Selbstandigwerden einer Entladung und das
mstabile Anwachsen des Stromes in der Anfangsphase des
Durchschlags zu erklären, braucht man eine „Rückwirkung“.
Diese bringt es zustande, daß ein irgendwie entstehendes
„Anfangselektron'', das bei genügend hoher Spannung zunächst
’
nur zu einer Elektronenlawine führt, schließlich auf dem Um-
weg über seine Lawinenprodukte wieder ‚neue Anfangselek-
tronen‘ verursacht (Rückwirkung). Man hat zur Deutung dieser
Rückwirkung eine Reihe von atomaren Prozessen herangezogen:
Volumionisierung positiver Ionen (meist mit f bezeichnet),
Öberflächenionisation positiver Ionen (y), lichtelektrische
Eigenerregung (e€), ferner Rückwirkungen durch metastabile
Atome und lonisation mittels stufenweiser Anregung. Bei jeder
der genannten Rückwirkungsarten erscheint es heute möglich,
formell an der bekannten Zündbedingung y (e # -— 1) = 1 fest-
zuhalten (a Volumionisierung durch Klektronenstoß, /. Schlag-
weite). Dabei stellt dann der y-Koeffizent die in irgendeiner
Weise zustande kommende resultierende Wirkung sämtlicher
ins Spiel tretenden Rückwirkungsarten dar. Man kann es als
sicher ansehen, daß jede Art von Rückwirkung zumindest zu-
sammen mit anderen tatsächlich auftritt. Es ist daher not-
wendig, die Zündgesetzmäßigkeiten unter der Voraussetzung
der verschiedenen an sich möglichen Rückwirkungen theoretisch
zu klären, um dann durch Vergleich mit dem Versuch den physi-
kalischen Mechanismus erschließen zu können. Dabei kann man
zunächst von der Berücksichtigung von Raumladungswirkungen
absehen. So ist die Theorie der Zündung für die ß-, y- und r-
Rückwirkung bereits früher durchgeführt worden. Sobald man
aber vor dem Durchschlag stärker bestrahlt, bilden sich Raum-
ladung und Feldverzerrung aus, und man rückt immer mehr vom
homogenen Feld ab, insbesondere nach Überschreiten des Zünd-
punktes im Bereich instabil ansteigender Ströme. Unter Zu-
vrundelegung der z+-Rückwirkung (Oberflächenionisation der
positiven Ionen) ist auch für diesen Fall die Theorie von früher
her bekannt. Mit lichtelektrischer Rückwirkung dagegen war
die Theorie der Zündung unter Berücksichtigung der Raum-
ladungswirkung bisher nicht durchgeführt worden. Dies zu tun,
ist das Ziel der hier besprochenen Arbeit.
Nach einer kurzen zusammenfassenden Darstellung der
bereits bekannten raumladungsfreien Fassung der Theorie der
lichtelektrischen Rückwirkung ohne und mit Berücksichtigung
der Absorption des Lichtes im Gas werden die über Elektronen-
ionisierung («) und Anregung (£) der Gasteilchen bekannten
Tatsachen in geeigneter Form zusammengestellt und insbesondere
das für die Theorie wesentliche Verhältnis
~
in Abhängigkeit
von , studiert (£ Feldstärke, p Druck). Sodann wird die Theorie
der lichtelektrischen Rückwirkung mit Feldverzerrunz ent-
wickelt, die sofort eine (in der ersten Näherung linear) fallende
Kennlinie ergibt, ein Ergebnis, das formal mit dem bei anderen
Rückwirkungen erhaltenen völlig übereinstimmt. Auch der
Polaritätseffekt bei zvlindrischen Elektroden erweist sich als
lichtelektrisch begründbar.
Besondere Einsicht in den atomistischen Mechanismus des
Zündvorganges hat in den letzten Jahren das Studium der
Senkung der Zündspannung durch Bestrahlung gebracht. Unter
Zugrundelegung einer Rückwirkung durch eine positive feld-
stärkenabhängige Oberflächenionisation hat sich bekannter-
weise dafür ein Wurzelgesetz ergeben, das sich bisher, soweit
man sieht, stets bestätigt hat, auch in den Fällen, in denen, wie
heute wohlbekannt ist, die bei der Ableitung des Gesetzes
zunächst in Betracht gezogene Rückwirkungsart neben anderem
zurücktritt. Dieser Befund fand eine erste Erklärung durch den
Nachweis, daß alle Effekte, die durch quadratische Eigen-
erregung in der Gleichgewichtsbedingung berücksichtigt werden
können, zum Wurzelgesetz führen müssen. Die vorliegende
Arbeit zeigt, daB auch die lichtelektrische Rückwirkung für sich
allein durchaus zu den früher abgeleiteten Gesetzmäßigkeiten
führt. Die allgemeinen Gesetzmäßigkeiten 1. des Strom-
spannungsverhaltens bei verschwindendem Fremdstrom, 2. der
Durchschlagsenkung und 3. des Zündstroms bei Bestrahlung
sowie 4. der Polarıtätswirkung sind unabhängig davon, ob man
in der Oberflächenionisierung positiver Ionen oder in der licht-
elektrischen Rückwirkung die entscheidende Ursache des
Durchschlags sieht. Die in die Gesetzmäßigkeiten eingehenden
Konstanten ändern sich natürlich mit der Art der Rückwirkung,
und zwar so, daß Absenkung und Polaritätseffekt bei der An-
nahme lichtelektrischer Rückwirkung geringer ausfallen als bei
positiver Oberflächenionisierung. Für die Durchschlagsenkung
ergibt sich etwa die Hälfte des Effekts, für den Polaritätseffekt
etwa cin Viertel. Die Zurückführung der bei lichtelektrischer
Rückwirkung gültigen Gleichgewichtsbedingung auf eine der
Townsendschen Zündbedingung nachgebildete Form zeigt,
daß der Ansatz > (e7 nn l) = I
Absorption gültig bleibt.
Bereits früher durchgeführte Überlegungen des Vertassers
über die Gestalt und Lage der bekannten V-förmigen Kurve der
bei Einbeziehung der
118
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 5
1. Februar 1940
Zündspannung in Abhängigkeit von p: L (p Druck, L Schlag-
weite) werden im Lichte der neuen Theorie wiederum geprüft;
auch hier bleibt alles Frühere qualitativ völlig erhalten. Die
Lage der unter der Voraussetzung verschiedener Rückwirkungs-
arten (y, €) zu erwartenden Zündspannungskurven zueinander
wird studiert. Der Übergang vom Zündpunkt zur fertigen
Glimmentladung mit dem unter den meisten Umständen ein-
tretenden Spannungszusammenbruch wird, wie früher, auch hier
durch Betrachtung der Wanderung des Bildpunktes der Ent-
ladung im Spannungs-Schlagweite-Diagramm unter Heran-
ziehung des Begriffs des Ionisierungsanstiegs behandelt. Von
besonderem Interesse erscheint dabei die Erkenntnis, daß in den
verschiedenen Stadien des Durchschlags durchaus nicht stets die
gleiche Rückwirkung vorwiegend vorhanden zu sein braucht,
daß vielmehr verschiedenartige Rückwirkungen nacheinander
in den einzelnen Phasen des Durchbruchs vorherrschend werden
können. Zum Schluß finden inzwischen im Schrifttum bekannt-
gewordene Einwände gegen früher durchgeführte Unter-
suchungen des Verfassers ihre Behandlung und Widerlegung.
FRs.
Chemie
DK 621.357.9
Entstehung und Struktur elektrolytisch erzeugter
Aluminiumoxydschichten. [Nach W. Baumann, Z. Phys.
111 (1939) S. 708; 28 S., 28B.]
Wenn die Anode einer mit einem bestimmten Elektrolyten
erfüllten Flüssigkeitszelle aus Aluminium besteht, dann über-
zieht sie sich bei Stromdurchgang mit Gamma-Aluminiumoxyd,
das auch einen gewissen Anteil Hydroxyd enthält. Der chemi-
sche und physikalische Zustand des Elektrolyten entscheidet
darüber, ob sich eine Schicht ausbilden kann und welcher Art
sie ist. Der Verfasser weist nach, daß diese sehr verschieden-
artigen Schichten durch denselben Wachstumsmechanismus
entstehen, die entstehende Schicht aber durch die verschiedene
Lösungskraft des Formierungselektrolytes auf das von ihm
gebildete Material grundverschicden wird.
Die entstehenden Schichten lassen sich in 3 Arten gliedern:
l. Dicke Oxydschichten von einer Stärke bis zu einigen 100 u,
technisch verwendet z. B. zum Oberflächenschutz. 2. Dünne
Oxydschichten mit einer Schichtdicke bis zu 1, u, technisch
verwendet als Dielcektrikum in Elcktrolytkondensatoren.
3. Schichten mit molekularer Schichtstärke, technisch aus-
genützt zur Erzeugung von Aluminiumhochglanzflächen.
Von dem Anion des Elektrolyten kann in allen Fällen ein
Sauerstoffion abgespalten werden, das unter dem Einfluß des
elektrischen Feldes und der chemischen Affinität des Aluminiums
in dessen Atomgitter eintritt. Der Vorgang ist überdies
exotherm. Weil der Elektrolyt aber gleichzeitig das ent-
stehende Oxyd (kein Korund!) wieder auflöst, entscheidet die
Geschwindigkeit dieser Rücklösung, welcher Art die gebildete
Schicht ist. ‘Ist die Rücklösungsgeschwindigkeit größer als die
Bildungsgeschwindigkeit, wird die Schicht molekulare Ab-
messungen nicht überschreiten können; aus rein geometrischen
Gründen tritt aber gleichzeitig eine Ebnung der Grundmetall-
oberfläche ein. Iın andern Extremfall, in dem die Rücklösungs-
geschwindigkeit nahezu Null ist, entstehen die dünnen Oxyd-
schichten. Das Schichtmaterial isoliert namlich das Aluminium-
metall selbst gegen den Elektrolyt ab. Der entstehende Überzug
ist kompakt. Das Entstehen der unter I. genannten ‚dicken‘
Schichten ist auch möglich, Nach den Untersuchungen
bestehen diese Schichten aus drei Zonen. An der Grenze
zwischen Aluminiummetall und Oxyd befindet sich die eigent-
liche Wachstumszone, eine dünne, kompakte Grundschicht,
die unter dem l:influß sehr hoher Feldstärken (107 V/cm) steht.
Diese Zone ähnelt stark den schon genannten „dünnen“ Oxyd-
schichten. Im Gegensatz zu diesen ist sie aber überlagert durch
eine vielfach dickcre, genetisch ältere (!) Schicht. Diese wird
von Poren in Richtung der Feldstärke durchsetzt, die während
der Formierung von Elektrolyt erfüllt sind und das ihnen
parallel liegende Schichtmaterial elektrisch kurzschließen. Der
der Wachstumszone zugewendete Teil der Pore läuft in einen
feinen Kanal aus, in den der Elcktrolyt aus thermischen und
Raumladungsgründen nicht mehr eindringen kann, den er aber
von der Pore her allmählich aufweitet und verkürzt. Der feine
Kanal ist erfüllt von einem unter hohem Druck stehenden
Dampf (Gas), in dem durch unselbständige Ionenleitung der
Transport der negativen Ionen von der kElektrolytgrenze zur
Wachstumszone vermittelt wird. Die lonengasleitung ist
Trägerın einer Induktivität und befolgt nahezu streng das
Faradaysche Elektrolysegesetz, d. h. die Elektronenleitung
ist praktisch Null. Die Formierungsspannung verteilt sich
auf die Gasleitung und die Wachstumszone. In dem Maß,
in dem sich der Spannungsanteil der Gasleitung zufolge der
Verkürzung der Strecke durch die Rücklösung verringert, steigt
die an der Grundschicht liegende Spannung an. Da die Ver-
kürzung der Gasleitungslänge zeitlich etwa linear, die Zu-
nahme der Grundschichtdicke aus geometrischen Gründen
nur mit einer kleineren Potenz anwächst, steigt die Feldstärke
in der Grundschicht bis zum Durchbruch an. Der erfolgende
Durchschlag schafft jetzt den feinen Kanal, den die Ionengas-
leitung ausfüllt.
Die Geschwindigkeit, mit der der feine Durchschlagkanal
durch die Rücklösung verkürzt wird, bestimmt sehr stark die
zeitliche Häufigkeit der Durchschläge. Geringe Lösungs-
geschwindigkeit des Elektrolyten bedingt eine kleine Durch-
schlagzahl bei ansteigender Durchschlagspannung. Diese be-
stimmt maßgebend die Formierungsspannung. Die Struktur
der Schicht muß sich gleichzeitig dadurch nach der Bildungs-
hypothese so ändern, daß weite Porenabstände und große
Porendurchmesser entstehen. Porenabstand und Grundschicht-
dicke stehen in einem festen Verhältnis zueinander (1 : V 2).
Die meßtechnischen Unterlagen für die Erkenntnisse
bildeten hauptsächlich: 1. mikroskopische Untersuchungen an
der Grenze des möglichen Auflösungsvermögens, 2. Messungen
mit einer verkoppelten Gleichstrom-Wechselstrombrücke. Da-
bei wurde einem formierenden Gleichstrom eine kleine
Wechselstromkomponente überlagert und deren Phasenver-
schiebung in der Zelle in Abhängigkeit von der jeweiligen Fre-
quenz und Stromdichte festgestellt. Aus diesen Messungen konnte
ein Ersatzschema für die Schicht während der Formierung
konstruiert werden, dessen physikalische Deutung das Ge-
rüst für die Wachstumsvorstellung bildete. Auch die Ent-
deckung und der Beweis der Ionengasleitung mit induktivem
Verhalten wurde mit dieser Anordnung durchgeführt. eb.
Praktische Mathematik
DK 518.3 : 621.317.8
Leitertafeln zur Erleichterung von Tarifrechnungen.
[Nach F. Führer, LElektrizitätswirtsch. 38 (1939) S. 230:
21,5. 2B.]
Das Rechnen mit Elektrizitätstarifen, bei denen sich der
Gesamtpreis aus Grund- und Verbrauchspreis zusammensetzt.
ist durchaus elementar, erfordert aber viel Aufmerksamkeit
und Mühe, namentlich wenn der Grundpreis noch von der
Zimmerzahl, Jahreszeit, Größe der landwirtschaftlich genutzten
Fläche oder dgl. abhängt. Weil es sich um gleichförmig wieder-
kehrende Aufgaben nach festen Regeln handelt, liegt ein aus-
gezeichnetes Anwendungsfeld für nomographische Verfahren
vor. So kann man bei verschiedenen landwirtschaftlichen
Tarifen zum jährlichen Stromverbrauch mit Hilfe einer Leiter-
tafel leicht den jährlichen und den durchschnittlichen Strom-
preis bestimmen. Rascher Überschlag und darauf gestützte
Tarifberatung werden überhaupt erst auf diese Weise möglich
Eine Netztafel ist demgegenüber viel unübersichtlicher, und
eine Zahlentafel würde zu umfangreich und unbequem werden.
[Schon ein gewöhnlicher Wohnungstarif wird sogar für den
Unvorgebildeten übersichtlich, wenn man in einer Doppelleiter
neben RM-Beträgen die dafür erhältlichen kWh je Monat
angibt. Die Elektrizitätswerke könnten sich in ihren Werbe-
drucksachen manche langatmige Ausführung mit Worten
sparen, wenn sie für ihre verschiedenen Tarife solche Doppel-
leitern drucken ließen. Anm. d. Ber.) A. Wt.
Werkstatt und Baustoffe
DK 620.179.141
Papierabdrücke von Fehierbildern der Werkstoff-
nrüfung mit dem Magnetpulver-Verfahren. [Nach
R. Kienzle, Z. VDI 83 (1939) S. 483; 11, S., 4B. u. W. Kolb,
Masch.-Schad. 16 (1939) S. 1, 99: 7 S., 28 B.]
Von Magnetpulver-Bildern können mit Hilfe geeigneter,
saugfähiger Papiere Abdrücke gemacht und auf diese Weise
nunmehr auch Dokumente der magnetischen Prüfung von
Werkstücken gewonnen werden. Von derartigen noch frischen
Bildern können wiederum durch Abklatschen Abdrücke ge-
nommen werden, so daß wieder seitenrichtige Bilder ent-
stehen. O V.
—— m Ř ei
u
ee,
1. Februar 1940
ee a
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 5
118
VERSCHIEDENES
BEKANNTMACHUNGEN
VDE
Verband Deutscher Elektrotechniker
(Eingetragener Verein.)
Geschäftstelle: Berlin-Charlottenburg 4, Bismarckstr. 33, VDE-Haus.
Fernsprecher : 30 06 31. — Postscheckkonto : Berlin 213 12.
Postscheckkonto für Mitgliedsbeiträge: Berlin 1810 00.
Postscheckkonto der ETZ-Verlag G.m.b.H.: Berlin 223 84.
Ausschuß für Drähte und Kabel
Der Ausschuß für Drähte und Kabel hat K-Vor-
schriften für Rohrdrähte KNRA und KNRAM auf-
gestellt, die als § 8 in
VDE 0250 K „K-Vorschriften für isolierte Leitungen in
Starkstromanlagen'
aufgenommen werden. Die Vorschriften wurden durch
den Vorsitzenden des VDE im Januar 1940 genehmigt
und treten am 1. Februar 1940 in Kraft.
Ferner hat der Ausschuß unter Verwendung des in
ETZ 60 (1939) S. 911 bekanntgemachten Entwurfes zu
einem neuen § 6 B in VDE 0250 U und der hierauf ein-
gegangenen Einsprüche eine neue Arbeit
VDE 0283 „Richtlinien für probeweise zugelassene
isolierte Leitungen in Starkstromanlagen“
fertiggestellt, die ebenfalls vom Vorsitzenden des VDE ım
Januar 1940 genehmigt wurde und am 1. Februar 1940
in Kraft tritt.
Abdrucke der Vorschriften und Richtlinien sind bei
der ETZ-Verlag GmbH. erschienen.
Verband Deutscher Elektrotechniker F. V.
Die Geschäftsführung
Viefhaus
Prüfstelle des Verbandes Deutscher Elektrotechniker
Berlin-Charlottenburg 4, Bismarckstr. 33, VDE-Haus
N
Isolierte Leitungen
Auf Grund einer Vereinbarung der Prüfstelle des Verbandes
Deutscher Elektrotechniker mit der Physikalisch-Technischen
Reichsanstalt (PTR) erhalten mit dem heutigen Tage die
Firmen:
„Adler“ Kabel- und Drahtfabrik Johannes Schönmüller.
Berlin-Schöneberg, Hauptstr. 9,
Waskönig u. Walter, Kabel- und Gummiwerk, Wupper-
tal-Langerfeld, Schwelmer Str. 173,
‚Ohm‘ Elektrodraht- und Kabelfabrik, Hassler & Co.
Berlin NW 87, Kaiserin-Augusta-Allee 14 bis 24,
Poensgen u. Schultheiss GmbH., Kabelwerk,
Blumenthal-Eifel,
fur die in den Bekanntmachungen der PTR betr. isolierte
Leitungen Nr. 1, 2, 3, 4, 6, 8 u. 9!) genannten Leitungen die
Berechtigung zur Führung der entsprechenden VDE-Kenn-
fäden.
Prüfstelle des Verbandes Deutscher Elektrotechniker
einen Viefhaus
m 1) Elektrizitätswirtsch. 33 (1934) S. 276, 380 u. 486, 34 (1935) S. 144;
37 (1938) S. 828: 38 (1039) S. 124
Genehmigung zur Führung eines Verbandskennfadens
für isolierte Leitungen
Der Firma Kabelfabrik Joachimsmeyer & Wagner
Kom.-Ges., Wuppertal-Nächstebrek, ist mit Wirkung vom
15.7. 1939 die Genehmigung zur Führung des gesetzlich ge-
schützten schwarz-rot-grünen einfädig bedruckten Verbands-
kennfadens erteilt worden und zwar für die Leitungstypen:
NGA(UV), NRA(UV) und NRU(UV).
Prüfstelle des Verbandes Deutscher Elektrotechniker
I. A.: SaB I.A: Klingenberg
Bezirk Berlin
vormals Elektrotechnischer Verein
Jahresversammlung
am Dienstag, dem 13. Februar 1940, 18%, im Großen Hörsaal
des Physikalischen Instituts der Technischen Hochschule zu
Charlottenburg, Kurfürstenallee 20/22.
s Tagesordnung:
1. Geschäftliche Mitteilungen.
2. Jahresbericht.
3. Wahl der Rechnungsprüfer für die Prüfung des Geschäfts-
jahres 1939.
4. Vortrag des Herrn Dr. W. Leukert VDE, Berlin, über das
Thema:
„Neuerungen bei Synchronmaschinen‘.
Eintritt und Kleiderablage frei.
Arbeitsgemeinschaften (Technischer Nachwuchs)
Die Teilnahme ist frei. VDE-Mitgliedschaft ist nicht
Bedingung.
Kabel und Leitungen. Leiter: Dipl.-Ing. W. Röhricht VDE.
5. Februar 1940, 18%, VDE-Haus, Großes Sitzungszimmer. „Anwendung
von Neustoffen in der Starkstromkabeltechnik“. Vortragender: Obering.
E. Dörfel VDE.
Elektromaschinenbau. Leiter: Ing. K. Bätz VDE.
8. Februar 1940, 18%, VDE-Haus, Großes Sitzungszimmer. Vortragsreihe:
„Die Wicklungen der Wechselstromerzeuger’‘. 2. Teil: „Die Herstellung“.
Vortragender: Obering. R. Neuwald.
Elektrische Bahnen. Leiter: Reg.-Baurat Dr.-Ing. habil. H. Kother VDE.
13. Februar 1940, 18°, VDE-Haus, Großes Sitzungszimmer., Vortragsreihe:
„Bremsen“ (Anordnung, Wirkungsweise und Kennlinien), „Druckluft-
bremsen“. Vortragender: Reichsbahnrat Dipl.-Ing. F. Röhrs.
Hochspannungstechnik. Leiter: Dr.-Ing. G. Hameister VDE.
16. Februar 1940, 16%, VDE-Haus, Großes Sitzungszimmer.
verteilung in neu entstehenden Großstädten‘.
von Mangold VDE.
VDE Bezirk Berlin
vormals Elektrotechnischer Verein
Der Geschäftsführer
Burghoff
„Die Stronu-
Vortragender: Dr. W.
Physikalisch-Technische Reichsanstalt
Bekanntmachung betr. isolierte Leitungen Nr. 14
Auf Grund einer Vereinbarung der Physikalisch-Technischen
Reichsanstalt mit dem Verband Deutscher Elektrotechniker
führen die in den Bekanntmachungen betreffend isolierte Lei-
tungen Nr. 1, 2, 3, 4, 6, 8 und 9!) genannten Leitungen der
Firmen
l. „Adler“ Kabel- und Drahtfabrik Johannes Schönmüller,
Berlin-Schöneberg, Hauptstraße 9,
2. Waskönig u. Walter, Kabel- und Gummiwerk, Wuppertal-
Langerfeld, Schwelmer Straße 173,
3. „Ohm“ Elektrodraht- und Kabelfabrik, Hassler & Co.,
Berlin NW 87, Kaiserin-Augusta-Allee 14 bis 24,
4. Poensgen u. Schultheiss GmbH. Kabelwerk, Blumen-
thal-Eifel,
zum Zeichen der laufenden Überwachung in Zukunft die ent-
sprechenden Kennfäden des Verbandes Deutscher Elektro-
techniker.
Berlin-Charlottenburg, den 5. Dezember 1939.
Der Präsident der Physikalisch-Technischen Reichsanstalt
Esau
1) Elcktrizitätswirtsch. 33 (1934) S. 276, 380 u. 486; 34 (1935) S. 144:
37 (1938) S. 328; 38 (1930) S. 124.
120
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 5
1. Februar 1940
Sitzungskalender
VDE Bezirk Ostpreußen, Königsberg. 5. 2. (Mo).
20%, Inst. f. Experimentalphysik: „Lichttelegraphie und Licht-
telephonie“. Prof. Dr.-Ing. H. Schwenkhagen VDE.
VDE Bezirk Weser-Ems. Bremen. 13. 2. (Di) 20",
„Glocke“: „Der Quarzkristall in der Nachtichtentechnik''.
Herr v. Beckerath.
Physikullsche Geseilschaft zu Berlin und Deut-
sehe Gesellschaft für technische Physik. 7. 2. (Mı),
1715, Hauptgeb. T. H.: „Über Kristallphosphore‘‘. M.-Schön
und R. Frerichs.
Fachgruppe Energiewissenschaft, GauwaltungWien.
a) 7. 2. (Mi), 18%, Haus der Technik: ‚Verwendung von Alu-
minium und anderen Ersatzstoffen im Bau von Schaltanlagen
und Leitungen“ (m. Lichtb.). Dipl.-Ing. G. Meiners VDE.
b) 9. 2, 180 Haus der Technik: ‚„Aluminiumkabel und
isolierte Leitungen nach den neuen Vorschriften. Montage- und
Installationsfragen‘‘ (m. Lichtb.)\. Dr.-Ing. F. Haas VDE.
PERSÖNLICHES
(Mitteilungen aus dem Leserkreis erbeten.)
W. Coulon. — Am 3. Januar 1939 konnte der Elektri-
zitäts- und Gaswerks-Direktor i. R. Herr Wilhelm Coulon,
sein 70. Lebensjahr vollenden. In Berlin geboren, war er nach
Besuch des Friedrich-Wilhelm-Gymnasiums und der T.H.
Charlottenburg als Assistent im Büro von Geheimrat Klingen-
berg tätig, um dann von 1901 bis 1927 das Elektrizitätswerk
Blankenese als Direktor zu leiten. Während dieser Zeit ent-
warf er als unparteiischer Sachverständiger verschiedene Elek-
trizitätswerke und wurde wiederholt zu technischen Gutachten
herangezogen. Besonders verdient machte sich Coulon um die
elektrische Küche. Im Jahre 1911 führte er als erster in größe-
rem Umfange in seinem Versorgungsgebiet das elektrische
Kochen im Haushalt ein. Schon nach wenigen Jahren wurde
in etwa einem Drittel der dortigen Haushaltungen elektrisch
gekocht, und zwar vorzugsweise mit von Coulon ent-
wickelten Einrichtungen, die den Anschluß direkt beheizter
beweglicher Kochgeräte ohne Anschlußschnüre bei geerdeter
‚Aufstellung ermöglichten!). Besondere Anerkennung verdient
seine langjährige erfolgreiche Mitarbeit in den dafür zustän-
digen Kommissionen und Ausschüssen der Vereinigung der
l:lektrizitätswerke und des Verbandes Deutscher Elektro-
techniker für die Verbreitung der Elektrowärme. An der Auf-
stellung der VDE-Vorschriften für elektrische Koch- und Heiz-
geräte hat Coulon einen großen Anteil. Wir wünschen ihm alle
einen geruhsamen Lebensabend. NJS.
BUCHBESPRECHUNGEN
DK 621.313..39 — 2I5 : 614.83
Leitungen, Schaltgeräte und Beleuchtung in Berg-
werken unter Tage. Von Prof. Dr.-Ing. E. h. W. Phi-
lippi. Mit 73 Abb. u. 96 S. im Format A 5, Verlag Dr. Max
Jänecke, Leipzig 1939. Preis kart. 2,80 RM.
Als Sonderband des Taschenbuches von H. Pohl „Die
Montage elektrischer Licht- und Kraftanlagen“ gibt das Buch
einen Überblick über die elektrischen Betriebsmittel, die in
Bergwerken unter Tage, insbesondere auch in schlagwetter-
gefährdeten Grubenräumen, die Grundelemente zur Errichtung
elektrischer Anlagen bilden. Das Buch behandelt die folgenden
Betriebsmittel unter besonderer Berücksichtigung der für Berg-
werksbetriebe gültigen VDE-Vorschriften, über die der Verfasser
als Vorsitzender des VDE-Ausschusses für Bergwerksanlagen
aus seinem reichen Schatz an Erfahrungen berichtet:
Leitungen, insbesondere die unter Tage in Frage kom-
menden Leitungsarten, der Aufbau der Schacht- und Strecken-
kabel, Gummischlauchleitungen, zugfeste Verbindungsmuffen
und Endverschlüsse.
Schaltgeräte: Außer cıner Beschreibung der üblichen
Hoch- und Niederspannungsschalter, Schütze und Sicherungen
t G. Dettmar, Elektrojahrbuch 1931, S. 96.
sowie Auslöser. die für schlagwetterfreie und schlagwetter-
gefährdete Grubenräume durchgebildeten Schalteinheiten und
die Anforderungen an die Schutzkapselungen.,
Beleuchtungsanlagen: Die besonderen Anforderungen
des Untertagebetriebes an die Beleuchtung unter Würdigung der
geschichtlichen Entwicklung von Abbauleuchten; die Gefahren
gefährlich hoher Berührungsspannungen und Schutzmaßnahmen
sowie Einzelheiten von Beleuchtungsanlagen.
Das Buch setzt keine besonderen Kenntnisse des im oder
für den Bergbau tätigen Elektroingenieurs voraus, so daß wir
ihm eine weite Verbreitung wünschen. Über den gedachten
Zweck hinaus ist es gut geeignet, die in den verschiedenen VDE-
Vorschriften niedergelegten Erfahrungen zu beleben und den
manchmal spröden Stoff verständlicher zu machen.
D. Müller-Hillebrand VDE
EINGÄNGE
[Ausführliche Besprechung vorbehalten)
Die Mathematik des Funktechnikers. Grundlchre der
praktischen Mathematik für das Gesamtgebiet der Hoch-
frequenztechnik. Von Ing. Otto Schmid. In vier Lieferun-
gen. Lieferung l: Arithmetik und Algebra. Mit 47 Abb. u.
96 S. im Format 160x235 mm. Franckh'sche Verlagshand-
lung, Stuttgart 1939. Preis geh. 4,50 RM.
:Das vorliegende Buch ist das erste von insgesamt vier
Lieferungen, die nach Aufbau und Stoffwahl zum Selbst-
studium der elementaren Mathematik gedacht sind. Zunächst
werden die Grundlagen der Arithmetik und Algebra nebst den
Grundrechnungsarten behandelt, dann folgen Potenz-, Wurzel-
rechnung und Logarithmen und schließlich Gleichungen ersten.
zweiten und höheren Grades. Zahlreiche Übungsbeispiele aus
der Praxis des Funktechnikers ergänzen den Inhalt in an-
rcgender Weise.
Statistisches Taschenjahrbuch der Weltwirtschaft.
Produktion, Außenhandel, Verkehr. Von Dr. E. Hickmann.
Mit 180 S. im Format A 6. Verlag H. W. Rödiger, Berlin
1939. Preis geb. 2,50 RM.
(Das Büchlein enthält eine Auswahl von wichtigen, welt-
wirtschaftlichen Daten aus Erzeugung, Handel und Verkehr.
Der Elcktrotechniker findet darin Zahlen über die Ausfuhr
elektrotechnischer Erzeugnisse. '
Rundfunk! Wer lernt mit? Von G. Büscher. Deutsche
Radio-Bücherei. Bd. 87. 2. verbess. Aufl. Mit 220 Abb. u.
77 S. im Format 135x200 mm. Verlag Deutsch-Literar.
Institut J. Schneider, Berlin-Tempelhof 1939. Preis kart.
1,80 RM.
(Wer als Laie etwas über die technisch-physikalischen
Vorgänge des Rundfunks mühelos erfahren möchte, dem ist
dieses Bändchen mit seinen lustigen und einprägsamen Bildern
und seinem kurzen und klaren Text zu empfehlen.
Preisbildung und Warenregelung. 2. Teil: Eisen- und
Metallwirtschaft. Ergänzungslieferung Nr. 27, 28, 29, 30, 2.Teil.
Verlag lH. Luchterhand, Berlin 1939.
Die Depolarisation im L.eclanche-kElement. Von Dr.
C. Drotschmann. Mit 12 Abb. u. 80 S. im Format A5.
Verlag Dr. H. Eschenhagen, Obhlau i. Schles. 1939. Preis geh.
3,90 RM.
Anschriften der Verfasser der Aufsätze dieses Heftes:
Dr. phil. habil. H. Berger. Mannheim, Viktoriastr. 9.
Dipl.-Ing. H. Gutmann VDE, Berlin O 17, Bassewitzstr. 10.
Prof. L Herrmann VDE, Finkenkrug’Osthavelland, Friedrich-
Karl-Str. 38.
Ing. C-H. Sturm VDE. Mannheim, Liebigstr. 10.
Prof. Dr. teehn. F. Unger VDE, Braunschweig-Glieamarode. Am
Tafelacker 9.
Abschluß des Heftes; 26. Januar 1940
C An
Wissenschaftliche Leitung: Harald Müller VDE
: G. H. Winkler VDE und H. Hasse VDE
Stellvertretung: G.H. Winkler VDE
Zuschriften sind nicht an eine persönliche Anschrift zu richten, sondern
nur an die Wissenschaftliche Leitung der ETZ, Berlin-Charlottenburg 4,
Bismarckstr. 33, VDE-Haus, Fernsprecher: 34 19 55.
Nachdruck nur mit Quellenangabe und nur mit Genehmigung des Ver-
fassers und der Wissenschaftlichen Leitung der ETZ gestattet.
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121
Organ des Elektrotechnischen Vereins seit 1880 und des Verbandes Deutscher Elektrotechniker seit 1894
Herausgegeben vom Verband Deutscher Elektrotechniker E.V.
Wissenschaftliche Leitung: Berlin-Charlottenburg 4, VDE-Haus — Im Buchhandel durch Julius Springer, Berlin W 9
61. Jahrgang
Berlin, 8. Februar 1940
Heft 6
Neuzeitliche Probleme und Verfahren der Elektrochemie
Von Hellmut Fischer VDE, Berlin
Übersicht*). Neben den allgemeinen Aufgaben behandelt
der Aufsatz die elektrolytische Raffination und die direkte
elektrolytische Gewinnung von Metallen. Außerdem wird auf
die wichtigsten galvanotechnischen Verfahren und die Ge-
winnung von Nichtmetallen hingewiesen.
Einleitung
Die Elektrochemie darf man wohl mit einigem Recht
als einen Zweig der angewandten Elektrotechnik be-
zeichnen. In ihrem Wesen unterscheidet sie sich aber
ganz grundlegend von anderen Anwendungsgebieten der
Elektrotechnik. Ganz abweichend von diesen tritt in der
Elektrochemie der konstruktive Teil weniger in den
Vordergrund. Nicht der Apparat, sondern das Verfahren
gibt hier den Ausschlag. Das äußerliche Kennzeichen der
technischen Entwicklung ist hier das Laboratorium, nicht
das Konstruktionsbüro. Auch heute noch gilt hier das
Experiment mehr als die Rechnung.
Alle elektrolytischen Apparate lassen sich auf eine
höchst einfache Grundform, den Trog mit der Kathode
und der Anode, zurückführen. Um die Wanderung be-
stimmter Ionen aufzuhalten oder gasförmige Reaktions-
produkte zu trennen, wird der Trog oft noch durch eine
oder mehrere poröse Scheidewände (Diaphragmen) in
Kathoden- und Anodenraum unterteilt. Die Unterschiede
in dieser stets wiederkehrenden Grundform der elektro-
Iytischen Zellen sind keineswegs grundsätzlicher Art und
bestehen oft nur in der Anordnung der Elektroden (z.B.
senkrecht oder waagerecht) oder in der Gestalt des Be-
hälters (z.B. auch Zylinder) oder in der räumlichen An-
ordnung mehrerer Zellen (z. B. in großen Einheiten).
Ihre Eigenart erhalten die Zellen allein durch ihren In-
halt, den Elektrolyten, der freilich unzähliger Abwand-
lungen fähig ist.
1. Einteilung der technischen Elektrochemie
Die technische Elektrochemie umfaßt hauptsächlich
das Gebiet der Elektrolyse. Zur Elektrochemie im weiteren
Sinne kann man aber auch das Gebiet der Elektrothermie
wenigstens so weit rechnen, als hier durch elektrische
Energie chemische Veränderungen (z. B. Raffinations-
oder Reduktionsverfahren von Metallschmelzen) hervor-
gerufen werden. Es ist ferner angebracht, auch die so-
genannte Entladungschemie in diesem Zusammenhang zu
nennen, wenn die Entladungen hierbei chemische Vor-
gänge (in Gasen wie Sauerstoff z.B. Ozonbildung oder
in Flüssigkeiten wie Ölen z. B. durch Polymerisation) be-
wirken.
*) Nach einem im VDE-Bezirk München am 11. 1. 1939 gehal-
tenen Vortrag. eh
DK 621.35
Bekanntlich lassen sich durch Elektrolyse grundsätz-
lich alle Stoffe beeinflussen, die in Lösungen (oder
Schmelzen) unter Bildung von Ionen dissoziiert sind. Eine
Sonderart der Elektrolyse ist die Elektrophorese, die in
Flüssigkeiten eine Wanderung höher molekularer, ge-
ladener Stoffteilchen bewirken kann, wenn ausreichend
starke elektrische Felder einwirken. Schließlich ist auch
bei Stoffen in festem Zustande Elektrolyse möglich, wenn
es sich um Ionenleiter handelt. Hierher gehören technisch
meist unerwünschte Nebenerscheinungen wie die elektro-
lytische Wanderung mancher Legierungsbestandteile,
z.B. in Schalterwerkstoffen, Heizwiderständen oder Ofen-
baustoffen.
Wenn auch eine elektrolytische Abscheidung oder
wenigstens Anreicherung grundsätzlich bei allen Ele-
menten außer den Edelgasen gelingt, so entscheidet für
eine technische Anwendung der Elektrolyse natürlich vor
allem die Wirtschaftlichkeit. Es hängt dies von vielen
Faktoren, vor allem von den Kosten der elektrischen
Energie, des Elektrolyten, der Anlage, den sonst vorhan-
denen Möglichkeiten, z.B. der Gewinnung auf chemischem
oder metallurgischem Wege usw., ab. Für manche Ele-
mente ist allerdings die Elektrolyse heute das alleinige
technische Gewinnungsverfahren.
Das Gebiet der technischen Elektrolyse kann man
nach den Anwendungsgebieten in folgende Gruppen ein-
teilen:
a) Elektrometallurgie,
b) Oberflächenschutz von Metallen,
c) Gewinnung von Nichtmetallen und chemischen Ver-
bindungen.
Den Elektrotechniker interessiert begreiflicherweise,
welche Bedeutung diese Gebiete als Verbraucher elek-
trischer Energie haben. Unter Berücksichtigung der sta-
tistischen Angaben für die Welterzeugung der in die ge-
nannten drei Gruppen fallenden Stoffe kann man den
Gesamtweltverbrauch an Strom für die technische Elek-
trolyse im Jahre 1937 auf etwa 24 Mrd kWh schätzen.
Er stellt immerhin einen nicht unbedeutenden Anteil am
Gesamtverbrauch elektrischer Energie in der Welt dar.
An der genannten Zahl sind die drei Gebiete der tech-
nischen Elektrolyse ungefähr folgendermaßen beteiligt:
Elektrometallurgie mit etwa 15,5 Mrd kWh, Oberflächen-
schutz von Metallen mit weniger als einer Milliarde kWh
(hier sind genauere Angaben nicht möglich) und Ge-
winnung von Nichtmetallen bzw. Verbindungen mit etwa
9 bis 10 Mrd kWh.
2. Aufgaben und Verfahren der Elektrometallurgie
In der Elektrometallurgie bietet die Elektrolyse zwei
Hauptvorteile, die. heute besondere technische bzw. wirt-
122
schaftliche Bedeutung haben. Erstens lassen sich die
Metalle auf elektrolytischem Wege in einem ganz be-
sonders hohen Reinheitsgrad gewinnen, wie er nur selten
mit anderen Mitteln erreicht werden kann. Diese Tat-
sache spielt heute eine viel wichtigere Rolle als früher,
nachdem man erkannt hat, daß bereits spurenweise vor-
handene Verunreinigungen viele technisch erwünschte
Eigenschaften, z.B. Leitfähigkeit, Korrosionsbeständig-
keit, Dauerfestigkeit, Stabilität bestimmter Gefügezu-
stände usw., ungünstig beeinflussen können. Zweitens
bietet die Elektrolyse oftmals Möglichkeiten zur Gewin-
nung von Metallen aus armen Rohstoffen oder Abfall-
produkten, deren Verarbeitung auf dem üblichen ther-
misch-metallurgischen Weg nicht mehr gelingt oder un-
wirtschaftlich ist.
In der Elektrometallurgie unterscheidet man bekannt-
lich die beiden . Arbeitsrichtungen der elektrolytischen
Raffination und der direkten Gewinnung von Metallen
aus Metallsalzlösungen. Bei der elektrolytischen Raffi-
nation wird ein auf andere Wee erzeugtes Rohmetall
anodisch aufgelöst und in reiner Form wieder an der
Kathode abgeschieden. Die Verunreinigungen bleiben ge-
löst oder als unlöslicher Schlamm zurück. Entscheidend
ist für alle derartigen Raffinationsverfahren die hohe
Selektivität der Elektrolyse bei der Abscheidung der
Metalle, die sich aus den oft beträchtlichen Unterschieden
in den Abscheidungs- bzw. Auflösungspotentialen ergibt.
Bei den Verfahren zur direkten elektrolytischen Abschei-
‚dung von Metallen aus Lösungen wird mit unlöslichen
Anoden gearbeitet. Das aus den Lösungen abgeschiedene
Metall wird durch Nachsättigung des Elektrolyten mit
entsprechenden Metallsalzen ergänzt und damit also ein
metallisches Ausgangsmaterial vermieden. In der letzten
Zeit hat dieses Prinzip namentlich für die Aufarbeitung
metallarmer Lösungen Bedeutung erlangt, welche dank
der anreichernden Wirkung der Elektrolyse einwandfrei
gelingt. l
a) Elektrolytische Raffination
Die elektrolytische Raffination ist das älteste Arbeits-
gebiet der technischen Elektrolyse überhaupt. Werner
von Siemens errichtete 1875 die erste elektrolytische
Anlage zur Kupferraffination. Es war dies der erste in-
dustrielle elektrochemische Prozeß, der übrigens zugleich
den Anstoß zur Weiterbildung der Dynamomaschine ge-
‚geben hat. Im Jahre 1938 wurde etwa 80 % des in der
Welt erzeugten Kupfers elektrolytisch raffiniert. Bild 1
zeigt eine neuzeitliche Kupferraffinationsanlage mit den
für die technische Elektrolyse wesentlichen Merkmale der
ausgedehnten, fast menschenleeren Bäderhallen. Außer
Kupfer werden Nickel (1938 zu etwa 55 bis 60%), die
Edelmetalle, z. B. Silber und Gold (1938 zu 100%), und
seit kurzem auch Aluminium elektrolytisch raffiniert.
1937 wurden in der Welt insgesamt etwa 0,8 Mrd kWh für
die elektrolytische Raffination von Metallen aufgewandt.
Das Grundproblem der elektrolytischen Raffination,
die Auffindung von Bedingungen zur Trennung des zu
raffinierenden Metalles von seinen Verunreinigungen, war
beim Kupfer und Silber leicht zu lösen. Während sich die
Verunreinigungen mit dem unedleren Potential unter den
Bedingungen der Elektrolyse an der Kathode nicht mit
abscheiden, werden die Verunreinigungen mit dem edleren
Potential als Kupfer und Silber (also die Edelmetalle)
anodisch nicht gelöst, sondern gehen in den sogenannten
Anodenschlamm. Die elektrolytische Aufarbeitung der
Anodenschlämme auf Edelmetalle ergibt wertvolle Neben-
produkte, die oft den Ausschlag für die Wirtschaftlichkeit
der Elektrolyse geben. So bot z.B. die elektrolytische
Raffination von Nickel nur deshalb einen wirtschaftlichen
Anreiz, weil die kanadischen 'Nickelerze zugleich Platin
und Palladium enthalten. Der Reinheitsgrad, das beson-
dere Kennzeichen der elektrolytisch raffinierten Metalle,
beträgt beim Kupfer und Nickel 99,95 bzw. 99,97 %.
Die Entwicklung der letzten Jahre hat der elektro-
Iytischen Raffination zwei “teue wichtige Anwendungs-
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 6
8. Februar 1940
gebiete gebracht, die elektrolytische Aufarbeitung von
Schrott aus plattierten Metallen und die Raffination von
‘ Aluminiumschrott. Die sogenannten Bimetalle, z. B. mit
Kupfer, Nickel oder deren Legierungen plattiertes Eisen
oder kupferplattiertes Aluminium, haben heute bereits in
vielen Ländern technische Bedeutung erlangt. In der
Mehrzahl der Fälle erlaubt nur die Elektrolyse eine ein-
wandfreie Trennung von Plattier- und Grundmetall. Das
Plattiermetall oder die Legierung wird bei der Raffi-
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FIDITI, LEE PPT P
Bild 1. .Kupfer-Raffinationsanlage.
nation anodisch abgelöst und kathodisch wieder abgeschie-
den, während ein hochwertiger, reiner Schrott aus Eisen
oder Aluminium an der Anode zurückbleibt. Auf grund-
sätzlich gleiche Weise wurden früher bereits Weißblech-
abfälle elektrolytisch entzinnt, ein Verfahren, das seit_
einiger Zeit ebenfalls wieder große Bedeutung ge-
wonnen hat. | |
K flüssige Aluminiumkathode
Schmelzelektrolyt
A flüssiges Anodennictall
B Graphitboden (stromleitend) S
G Graphitstromzuführung
Bild 2. Al-Raffinationsbad mit Dreischichtenverfahren.
Ganz neue Wege sind bei der elektrolytischen Raf-
fination von Aluminium eingeschlagen worden.
Das chemisch sehr unedle Aluminium enthält fast nur
edlere Verunreinigungen, die sich kathodisch gemeinsam
mit dem Aluminium abscheiden würden, wenn sie im
Elektrolyten gelöst wären. Es hieß also Bedingungen
finden, unter welchen diese Verunreinigungen ungelöst in
der Anode verbleiben. Die einwandfreie Raffination ge-
lingt auf dem Wege der Schmelzflußelektrolyse nach
dem sogenannten Dreischichtenprinzip, welches in Bild 2
schematisch dargestellt ist. Als Anode dient eine ge-
schmolzene Legierung des Aluminiumschrottes mit einem
Schwermetall, welches die unterste, spezifisch schwerste
Schicht auf dem Boden des Elektrolyseurs bildet. Dar-
über befindet sich die etwas leichtere Elektrolytschmelze
aus Aluminiumfluorid und anderen Erdalkali- bzw. Alkali-
8. Februar 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 6
123
halogeniden. Auf dem Elektrolyten schwimmt das spezi-
fisch leichte, flüssige Reinstaluminium, das als Kathode
dient. Das Anodenpotential wird bei der Elektrolyse so
niedrig gehalten, daß nur das unedle Aluminium anodisch
in Lösung gehen kann, während die Schwermetallanteile
vollständig zurückbleiben. An der Kathode wird daher
ein Raffinadealuminium von dem erstaunlich hohen Rein-
heitsgrad bis zu 99,998 % gewonnen. Diese Tatsache muß
um so höher bewertet werden, als mit der sonst üblichen
technischen Gewinnung bisher nur ein Aluminium vom
Reinheitsgrad bis etwa 99,8% gewonnen werden konnte. -
Die chemischen und physikalischen Eigenschaften des
hochreinen Raffinadealuminiums haben in mehr als einer
Hinsicht überrascht. Seine Korrosionsbeständigkeit ist um
ein Mehrfaches besser als die des 99,5prozentigen tech-
nischen Metalls; widersteht es doch sogar recht gut dem
Angriff von Salzsäure. In seiner Duktilität nähert es sich
bereits den weichen Metallen Blei und Zinn. Auch die
mit Raffinadealuminium hergestellten Legierungen zeigen
manche technisch interessanten Eigentümlichkeiten. Für
den Elektrotechniker ist das Raffinadealuminium insofern
noch merkwürdig, als es wohl der Stoff mit dem höchsten
elektrischen Energieinhalt überhaupt sein dürfte. Eine
Tonne Reinstaluminium erfordert etwa 40 000 kWh.
b) Direkte elektrolytische Gewinnung
von Metallen
Nicht minder wichtig als die Raffination ist die direkte
elektrolytische Abscheidung von Metallen aus Salzlösun-
gen oder Schmelzen mit unlöslichen Anoden. Etwa ein
Achtel der Welterzeugung von Kupfer wurde 1938 auf
diese Weise aus armen Erzen oder Abfallstoffen ge-
wonnen. Der entsprechende Anteil des Elektrolytzinks be-
trägt etwa ein Drittel; für die Metalle Aluminium,
Beryllium, Natrium und Kalium ist die Schmelzflußelek-
trolyse überhaupt der einzige Weg zu ihrer Herstellung.
Dies galt bisher auch von Magnesium, das aber neuer-
dings, zunächst aber in geringerem Umfange, auch auf
elektrothermischem Wege hergestellt wird.
Wegen ihrer Bedeutung für die Abwasserverwertung
ist vor allem in kupferarmen Ländern die elektro-
Iytische Entkupferung von Beizabwäs-
sern der Kabel- und Drahtwerke zu nennen. Bild 3
zeigt die Entkupferungsanlage eines solchen Werkes, die
seit mehreren Jahren erfolgreich arbeitet. Aus der
kupferhaltigen Beizschwefelsäure wird reines Elektrolyt-
kupfer abgeschieden und zugleich eine voll verwendungs-
fähige Beize zurückgewonnen. Früher gewann man das
Kupfer als minderwertiges Zementkupfer und ließ die
Säure weglaufen, nachdem man sie vorher mit Kalk neu-
tralisiert hatte. Auch zur Wiedergewinnung von Kupfer
aus den Abwässern der Kunstseideverarbeitung oder von
Silber und Thiosulfat aus den verbrauchten Fixiersalz-
lösungen der Filmkopieranstalten wird die Elektrolyse
verwendet. Ein ähnliches Problem besteht schließlich
auch für die Regeneration der Eisenbeizabwässer, deren
Beseitigung schon seit Jahren große Sorgen bereitet. Hier
ist die Entwicklung allerdings noch nicht abgeschlossen.
Das verhältnismäßig edle Kupfer läßt sich elektro-
lytisch ziemlich leicht von den meisten anderen Metallen
trennen. Dies ist bei dem unedlen Zink bedeutend
schwieriger. Für die Gewinnung von Feinzink ist ein be-
sonders reiner Elektrolyt Voraussetzung. Die metallischen
Verunreinigungen müssen in diesem Falle also vor der
Elektrolyse entfernt werden. Technisch wird Zink aus
sauren Zinksulfatlösungen abgeschieden. Theoretisch
sollte nach der Spannungsreihe eine Zinkabscheidung über-
haupt nicht möglich sein. Zink ist um etwa 0,76 V unedler
als Wasserstoff; es wäre also lediglich eine Wasserstoff-
entwicklung zu erwarten. Daß trotzdem praktisch Zink
aus diesem Elektrolyten mit etwa 90% Stromausbeute
niedergeschlagen wird, verdankt es der Überspannung des
Wasserstoffes, der an manchen Metallen eine Abschei-
dungshemmung erfährt.
Durch Spuren gewisser Verunreinigungen im Elektro-
lyten kann die Wasserstoffüberspannung herabgesetzt
werden; dann sinkt die Zinkausbeute, und Wasserstoff
scheidet sich in beträchtlicher Menge ab. Durch sehr
wirksame chemische Vorbehandlungsverfahren lassen sich
heute die gefährlichen Verunreinigungen bis zu einem Ver-
hältnis von 1 :1000000 ohne weiteres entfernen. Das Elek-
trolytzink gehört heute mit zu den reinsten Metallen über-
haupt. Es hat einen Reinheitsgrad von 99,99 bis sogar
99,999 %. Verunreinigungen an Blei und Kadmium, die bei
Verwendung von unreinerem Zink in Spritzgußlegierungen
früher die gefürchtete interkristalline Korrosion hervor-
riefen, sind nur noch in ganz geringer, unschädlicher
Konzentration vorhanden.
Bild 3. Entkupferungsanlage mit 13 Entkupferungsbädern und einen
Mutterblechbad.
Als Nebenprodukt fällt bei der Zinkgewinnung Kad-
mium an, das ebenfalls zum größten Teil elektrolytisch
mit hoher Reinheit gewonnen wird. Etwa zwei Drittel der
Welterzeugung an Kadmium werden heute auf elektrolyti-
schem Wege hergestellt. Als Ausgangsmaterial für die
Zinkgewinnung dienen heute nicht nur ausgesprochene
Zinkerze, sondern auch ganz verschiedenartige zinkhaltige
Abfälle, Flugstaub und Nebenprodukte, z.B. Pyritab-
brände, die neben Zink noch beträchtliche Mengen Kupfer
und Blei enthalten.
Die Metalle Beryllium, Aluminium, Magne-
sium und die Alkalimetalle, die noch wesent-
lich unedler als Wasserstoff sind, werden bekanntlich
nicht aus wäßrigen Lösungen, sondern aus wasserfreien
Salzschmelzen abgeschieden. Energiemäßig gesehen sind
die heutigen Gewinnungsverfahren durch Elektrolyse im
Schmelzfluß noch recht verlustreich. Ein nicht unbeträcht-
licher Anteil des Stromes wird bei den hohen Arbeits-
temperaturen von etwa 800 bis 900° C lediglich zur Erzeu-
gung von Wärme verbraucht. Während z.B. die Herstel-
lung von Zink durch wäßrige Elektrolyse mit einer Ener-
gierausbeute von etwa 70% arbeitet, beträgt die Aus-
beute bei der Gewinnung von Aluminium durch Schmelz-
flußelektrolyse kaum die Hälfte und liegt bei der Ma-
gnesiumgewinnung noch merklich niedriger. An und für
sich ist bereits wegen des niedrigen elektrochemischen
Äquivalentes der beiden Leichtmetalle der zur Elektrolyse
notwendige Aufwand an Strom wesentlich größer als beim
Zink. Aus diesen Umständen erklären sich die hohen
124
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 6
8. Februar 1940
Werte für den Energieverbrauch von 25kWh (Al) und
etwa 20kWh (Mg) je kg Metall bei den Leichtmetallen.
Die Leichtmetall erzeugenden Werke sind daher die
größten Stromverbraucher der elektrochemischen Groß-
industrie. Von den bereits erwähnten 15,5 Mrd kWh, die
etwa für die Elektrometallurgie im Jahre 1937 in der Welt
aufgewendet wurden, entfallen etwa 12,5 Mrd auf die
Schmelzflußelektrolyse. An diesem Energieverbrauch hat
Aluminium mit rund 12 Mrd kWh den weitaus größten
Anteil.
Auch bei der Leichtmetallgewinnung muß der Elektro- -
lyt vor der Elektrolyse sorgfältig von den geringsten
metallischen Verunreinigungen befreit werden, die sonst
sämtlich gemeinsam mit dem Leichtmetall an der Kathode
abgeschieden werden. Badauskleidung und Elektroden
müssen aus besonders reinen und schwer angreifbaren
Werkstoffen bestehen.
3. Wichtigste galvanotechnische Verfahren;
| Oberflächenschutz
Mit der Elektrometallurgie ist die Galvanotechnik
methodisch verwandt. Ihr wichtigstes Anwendungsgebiet
ist dr Oberflächenschutz von Metallen.
Während die Elektrometallurgie die Abscheidung von Me-
tallen in möglichst. kompakter Form anstrebt, verlangt
die Galvanotechnik dünne Überzüge von meist nur hun-
dertstel Millimeter Dicke. Die Metallniederschläge der
Elektrometallurgie sollen sich leicht von der Kathode ab-
lösen lassen; von den galvanischen Überzügen verlangt
man hingegen möglichst gute Haftfestigkeit. Aus diesen
Unterschieden ergeben sich gewisse Abweichungen in der
Arbeitsweise, die sich z.B. auf die Vorbehandlungen der
Kathodenoberfläche vor dem elektrolytischen Prozeß oder
auf die Beeinflussung der Abscheidungsform während der
Elektrolyse beziehen.
- Blei weich geglühte bis hart gewalzte Bleche
(nach Angaben verschiedenen Schrifttums)
aniu galvanische Niederschläge
Zink (nach A.W Hothersa,l, "The Metal Jndustry, 1936)
Silber
Eisen
Kobalt
Palladium
Nickel
Rhodium
— Platin
C a - 077077
0 200 400 600 800 1000
——Hörten nach Brinell in kg/mm?
Bild 4. Härtewerte kalt verformter Metalle und galvanischer Überzüge.
Um einen weiteren Schutz vor chemischem Angriff zu
gewährleisten, muß der galvanische Überzug möglichst
dicht und porenfrei sein. Das Problem der Herstellung ab-
solut dichter Metallüberzüge ist kaum lösbar. Alle Über-
züge fallen auch unter günstigsten Arbeitsbedingungen
stets mehr oder weniger porig aus. Bei sehr dünnen
Schichten gehen manche dieser Poren noch bis zum Grund-
metall. Erst von einer gewissen Dicke, die erfahrungs-
gemäß bei etwa 20 bis 25,4 liegt, sind die Poren meist
vollständig wieder zugewachsen, so daß das Grundmetall
vollkommen abgedeckt ist. Auch Überzüge geringerer
Dicke dicht zu erhalten, ist eine wichtige Aufgabe zu-
künftiger Weiterentwicklung.
In manchen Fällen besitzt auch die hohe Härte
galvanischer Überzüge technisches Interesse. In
Form des elektrolytischen Niederschlages sind die Metalle
meist wesentlich härter als in gegossenem oder gewalz-
tem Zustande. Dies zeigt Bild 4 deutlich. Die Härte-
maxima der galvanischen Überzüge lassen sich beim kom-
pakten Metall selbst durch stärkste Kaltverformung nicht
erreichen. Die höchsten Härtewerte ergibt das Chrom,
welches als „Hartchrom“-Überzug besondere technische
Anwendungsmöglichkeiten bietet.
Die Tatsache, daß Werner von Siemens 1842 das
erste deutsche galvanotechnische Patent, und zwar zur
Vergoldung und Versilberung, nahm, ist symbolisch für
die enge Verbundenheit zwischen Elektrotechnik und Gal-
vanotechnik. In Deutschland ist heute die Galvanotechnik
ein wichtiger Faktor im Wirtschaftsleben und ein viel-
seitiger Helfer in Werkstofffragen, die sich aus der Roh-
stofflage ergeben, geworden.
i sA y
ae NW
FE
l, 7 Seas
7 T
PT h ~
r KS i i7,
Ei 3
Bild 5. Drahtverzinkung nach Tainton im Zinkbad mit 40 000 A.
+
u
:
Die Entwicklung der galvanotechnischen Anlagen geht
heute in Richtung voll- oder halbselbsttätiger Betriebe
zur Serienfertigung, in denen ein rascher und gleich-
mäßiger Durchsatz gewährleistet wird. Hier ergeben sich
konstruktive, aber auch elektrochemische Probleme, z. B.
die Aufgabe, Elektrolyte zu entwickeln, in denen die
Niederschlagsdauer durch Anwendung sehr hoher Strom-
dichten beträchtlich abgekürzt werden kann.
Das bekannteste Verfahren der Galvano-
technik, die Vernicklung, ist allerdings heute in
Deutschland auf solche Gebiete beschränkt worden, wo es
technisch nicht entbehrt werden kann. In vielen anderen
Fällen ist man hier auf die galvanische Verzin-
kungoderKadmierung übergegangen, wobei Kad-
mium immer mehr durch Zink verdrängt wird. Dies ist
vor allem durch die lebhafte Entwicklung der galvanischen
Verzinkung möglich geworden, die heute in der Güte die
Kadmierung erreicht und sie teilweise überflügelt hat. Er-
wähnenswert ist, daß heute z. B. die Herstellung glänzen-
der Zinküberzüge ohne weiteres möglich ist. Auch die
Feuerverzinkung wird mehr und mehr durch das galvani-
sche Verfahren verdrängt. Die Elektroverzinkung ergibt
z. B. keine Legierung mit dem Grundmetall. Bei der
Feuerverzinkung entsteht bekanntlich eine spröde inter-
metallische Verbindung, weshalb der Zinküberzug bei
stärkerer Verformung abplatzen kann. Galvanisch kann
man auch beliebig dünne Überzüge aufbringen, während
die Adhäsion des geschmolzenen Zinks eine untere, nicht
mehr zu unterschreitende Grenze der Dicke vorschreibt.
Daher hat das galvanische Verfahren insbesondere für die
Verzinkung von Drähten Anwendung gefunden, wobei man
mit einem Bruchteil der Zinkmenge auskommt, die bei der
Feuerverzinkung aufzuwenden wäre. Außerdem kann man
bei der Duktilität der Zinkauflage dickere, verzinkte
or m u nn
8. Februar 1940
Elektrotechnische Zeitschriit 61. Jahrg. Heit 6
125
"a a a a a a aM
Drähte ohne Gefahr des Abblätterns auf geringe Dicken
herunterziehen. Bild 5 gibt eine amerikanische Groß-
anlage zur Drahtverzinkung wieder, die nach dem sog.
Tainton- Verfahren (mit unlöslichen Anoden, Gewin-
nung des Zinkes aus Abfallprodukten) arbeitet. Auch die
Feuerverzinnung wird heute weitgehend durch den gal-
vanischen Prozeß ersetzt.
Wachstums 5
richtung Eloxolschicht Unbehondelt un
Bild 6. Unterschied im Wachstum von Metallüberzug nnd Oxydschicht.
Ein noch verhältnismäßig junger Zweig der Galvano-
technik ist die Verchromung, die erst nach dem
Weltkriege entwickelt wurde. Energiemäßig hat der Ver-
chromungsprozeß einen geringen Wirkungsgrad, da die
Stromausbeute nur etwa 20 % beträgt und zugleich etwa
80% Wasserstoff entstehen. Ähnlich wie Zink verdankt
das Chrom, das um 0,56 V unedler als Wasserstoff ist,
nur der Wasserstoffüberspannung die Möglichkeit der
Abscheidung. Die Überspannung des Wasserstoffes wächst
mit der Stromdichte. Bei sehr kleinen Stromdichten schei-
det sich unter Umständen überhaupt kein Chrom mehr
ab. Hieraus erklären sich die Schwierigkeiten, gleich-
mäßig dicke Chromschichten auf stark profilierten Teilen
zu erzielen. Sie zwingen den Galvanotechniker zu beson-
deren Maßnahmen, die die Stromverteilung regeln sollen,
wie Hilfselektroden an Vertiefungen und Abschirmungen
an Spitzen und Kanten.
Wichtiger als die bekannte Glanzverchromung ist
heute die Abscheidung dickerer und besonders harter
Chromüberzüge, die sog. Hartverchromung, geworden. Sie
soll verschleißbeanspruchte Werkstücke vor Abnutzung
schützen. Ein wichtiges Anwendungsgebiet ist die Ver-
chromung von Werkzeugen der spanabhebenden und der
spanlosen Formung. Die Haltbarkeit wird durch Ver-
chromung häufig um mehrere hundert Prozent verbessert.
Eine ähnliche Ersparnis wird bei zahlreichen hartver-
chromten Teilen, wie Achsen, Wellen, Zylindern von Ver-
brennungsmotoren usw., erzielt. Bei vielen Gegenständen
kommt hinzu, daß man sie wieder auf Maß aufchromen
kann, wenn die Maßhaltigkeit durch Abnutzung verloren
gegangen ist.
Nur ganz kurz gestreift werden sollen die nicht-
metallischen Überzüge, die durch anodische
Oxydation auf Leichtmetall erhalten werden können (z.B.
nach dem Eloxalverfahren). Den grundsätzlichen Unter-
schied zwischen dem Wachstum galvanischer Metallüber-
züge und demjenigen oxydischer Schichten zeigt die sche-
matische Darstellung Bild 6. Während der Metallüberzug
außen auf der Oberfläche aufwächst, dringt die Oxyd-
schicht von außen nach innen in den Werkstoff hinein.
Es vollzieht sich hierbei eine chemische Umsetzung des
Werkstoffes zu Oxyd, während die Abscheidung von Me-
tallen ohne chemische Reaktion mit dem Grundmetall vor
sich geht. Die anodisch erzeugte Oxydschicht schützt das
Leichtmetall bekanntlich vor chemischem und mechani-
schem Angriff. Welchen starken Aufschwung das Eloxal-
verfahren in den sechs
Jahren seiner Entwick-
lung in Deutschland er-
fahren hat, zeigt Bild 7.
Dieses Verfahren ist ein
Schrittmacher zur Ein-
führung des Alumi-
niums und seiner Legie-
rungen geworden, dem
es durch Oberflächen-
veredlung neue Anwen-
== dungsgebiete erschloß.
1939 1936 1938 Auch zum Schutze des
Magnesiums und seiner
Legierungen sind ähn-
liche Verfahren ausge-
arbeitet worden. Hier ist die Entwicklung noch nicht ab-
geschlossen. Die bisher auf Magnesium erzeugten Oxyd-
schichten erreichen bei weitem noch nicht die guten
Eigenschaften der Eloxalschichten.
Zur elektrolytischen Oberflächenbehandlung von Me-
tallen gehören auch Reinigungsverfahren, wie
elektrolytische Entfettung, Entzunderung und Beizung.
Besonders das elektrolytische Entzundern hat heute wegen
der Möglichkeit, Eisen zu sparen, wirtschaftliche Bedeu-
tung gewonnen. Beim Entzundern und Beizen gehen
häufig noch ein bis zwei Prozent des Blech- oder Draht-
werkstoffes durch Auflösung als Metall verloren. Bei der
kathodischen Entzunderung wird praktisch nur der Zun-
der abgesprengt, während eine Auflösung von Metall ver-
mieden wird. Außerdem kann dabei drei- bis viermal
rascher als chemisch entzundert werden, wobei weniger
Säure verbraucht wird und weniger Abwasser entsteht.
(Schluß folgt.)
Gesamt-Paumınnait Gautern)
ger Hlarsihader
Ber nigadıscHer Aniagen
500 = pa
420 = Bere We D 7 +— —
À
Ear -H
1932
Bill 7. Entwicklung des Eloxal-
verfahrens.
Die Drehzahlkennlinien des Universalmotors
Von G. Bolz VDE, Berlin
Übersicht. An Schaltbildern wird der Verlauf der
Drehzahlkennlinien des Universalmotors besprochen. Ver-
mittels der gebotenen mathematisch-physikalischen Unter-
suchung ist es möglich, den Verlauf dieser Kennlinien vor-
auszuberechnen und Rückschlüsse auf das Verhalten des Uni-
versalmotors bei verschiedener Belastung zu ziehen.
Einleitung
Einen Motor zu schaffen, der bei gleichem Nennwert
sowohl an Gleich- als auch an Wechselspannung ange-
schlossen werden kann, war mit der Einführung der Elek-
trizität im Haushalt und Kleingewerbe zur gebieterischen
Notwendigkeit geworden. Das Gleichspannungsnetz be-
steht vereinzelt auch heute noch, so daß mit der Ver-
wendung beider Stromarten gerechnet werden muß.
Der Kleinst-Elektromaschinenbau stellte dazu für
zahlreiche Antriebe den Universalmotor zur Verfügung,
DK 621.313.14.012
dessen elektrische und mechanische Eigenschaften schon
in den Grundzügen durch das deutsche Schrifttum von
Arnold mit Forschungsarbeiten in den Jahren 1900 bis
1910 bekanntgegeben worden sind!).
Unter den im vorerwähnten Schrifttum zusammen-
hängend erforschten elektrischen Maschinen erwies sich
der Reihenschlußkommutatormotor für den beabsichtigten
Zweck als ganz besonders geeignet. Da der Universalmotor
seine Hauptverwendung im Kleinstmaschinenbau findet,
stört sein Reihenschlußverhalten nicht. Es ist also nur
nötig, den gewöhnlichen Gleichstromreihenschlußmotor
zur Vermeidung hoher Eisenverluste mit durchweg lamel-
liertem Eisen auszuführen und für den jeweiligen Antrieb
passend zu berechnen. Wendepole und Kompensations-
wicklung fallen für 95 % aller Motoren dieser Art weg.
I) Verlag Julius Springer.
126
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 6
8. Februar 1940
Auch das vom Gleichstromkleinstmotor bekannte Hilfs-
mittel der Bürstenverschiebung wird nur in beschränktem
Umfang angewendet; wohl mehr als die Hälfte der ge-
lieferten Universalmotoren hat eine neutrale Bürsten-
stellung. Bei dem restlichen Anteil kann die Bürsten-
verschiebung auch nicht immer als alleiniges Hilfsmittel
zur Verbesserung der Motoreigenschaften angesehen
werden.
Theoretische Grundlagen und Verhalten des Universal-
motors mit Reihenschlußschaltung
a) VoraussetzungenundSchaltungen
Für die nun folgende Untersuchung soll als Voraus-
setzung die einfache Ausführung ohne die vorerwähnten
Hilfsmittel und Stellung der Bürsten in die geometrisch
neutrale Zone gelten. Es ergibt dies für den Universal-
motor das Prinzipschaltbild (Bild 1), wobei la für den
A Ankerwieklung
E Feldwieckhnig
K Ersatzstronikreis
schlußverluste
Bild 1. Grund-
sehaltbild des Uni-
versalmotors.
a für Gleichstrom,
Gleichstrombetrieb, 1b für Wechselstrom zu verwenden
ist. Während Bild 1a klar den Verlauf des Energieflusses
vom Gleichstromnetz als elektrische, bis zur Welle als
mechanische Arbeit versinnbildlicht, liegt bei der Um-
wandlung der Arbeit nach Bild 1b noch ein verkappter,
mit der Erregerwicklung induktiv gekoppelter Strom-
wandler vor, durch den elektrische Arbeit teils auf das
Feldeisen in Form von Hysteresis- und Wirbelstron-
wärme, teils auf den mit der Erregerwicklung gleich-
achsig gekoppelten Stromkreis der im Kurzschluß liegen-
den Ankerspulen übertragen wird. Beide Energieverlust-
quellen tragen zur Schwächung des Erregerfeldes bei, da
der offene Stromwandler ein wesentlich größeres gemein-
sames Feld hat als der kurzgeschlossene. Die Rück-
wirkung beider in ihren räumlichen Bahnen nicht ganz
genau erfaßbaren Kurzschlußstromkreise verursacht be-
kanntlich eine Erhöhung des Wirkwiderstandes der im
Ständer liegenden Feldwicklung und eine Verringerung
von deren Gesamtinduktivität.
Alle unsere Betrachtungen setzen einen vollständigen
Isolationszustand der Wicklungen voraus, der nötig ist,
um den Begriff der Feldwindungszahl als zählbare Win-
dungen eindeutig zu kennzeichnen. Im Bereich dieser
Windungen bildet sich das magnetische Feld so aus, wie
es beispielsweise bei Gleichstrom durch Feldbilder be-
stimmbar ist. Bei Wechselstrom kommt noch hinzu, daß
durch die Wirkung des Stromkreises K (Bild 1b) die
Streuung erhöht wird.
b) Drehzahlverhalten mit Beispielen
Mit der Schaltung in Bild 1 erhält man einen ge-
nügend genauen Einblick in die Wirklichkeit. Die Dreh-
zahl des Motors wird gegenüber dem Idealzustand wider-
standsloser Wicklungen herabgedrückt; denn es ist vom
Gleichstrommotor her bekannt und auch für Wechselstrom
gültig, daß die elektrischen Spannungsabfälle bei ge-
gebenem Drehmoment des Motors die Drehzahl senken,
die Linienzahl des magnetischen Nutzfeldes diese dagegen
heraufsetzen. Der sättigungslose Motor ohne Widerstand
hat bei Gleichstrom eine Drehzahlkennlinie, die in linearen
für die Erreger-
feldeisen- u. Kurz-
b für Wechselstrom.
Achsenmaßstäben in Abhängigkeit vom ‚Strom eine gleich-
seitige Hyperbel darstellt.
Ein Universalmotor erzeugt bei Gleichstrom ein kon-
stantes, bei Wechselstrom ein mit der doppelten Frequenz
des Netzes pulsierendes Drehmoment, dessen Verlauf bei
zeitlich sinusförmigem Strom und Feld eine Sinusquadrat-
linie ist, deren Mittelwert gleich der Hälfte des Höchst-
wertes sein muß. Oberschwingungen von Strom und Feld
bei nicht sinusförmigem Verlauf geben zu mechanischen
Resonanzerscheinungen des Läufers und Geräusch Anlaß.
N 11V
IER\ GE EEE BE ED A
BERNER BE BEFAND
ANHA
EERON ZEN
VANL
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TANT
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TATIN
FPANEEA®
HITT
TA E E T E
25 30 35 mgW
E
Kennlinien der Belastung für: 1 konstantes Belastungsmoment
2 linear verlaufendes Belastungsmoment
3 quadratisch verlaufendes Belastungamoment
Bild 2. Motorkennlinien für Gleich- und Wechselstrom.
Die Betrachtungen seien vorläufig auf zweipolige
Modelle mit gleicher Feldwindungszahl für beide Strom-
arten beschränkt, wobei ein angenähertes Zusammenfallen
oder ein Überschneiden der Motorkennlinien möglichst er-
reicht werden soll. Bild 2 zeigt mit den beiden durch das
Gleich- bzw. Wechselstromzeichen bezeichneten Kurven
den Drehzahlverlauf eines Universalmotors kleiner Dreh-
zahl in Abhängigkeit vom Nutzdrehmoment. Demgegen-
über stellt die achsenparallele Linie 7 ein konstantes,
Linie 2 ein linear veränderliches und Kurve 3 ein quadra-
tisch verlaufendes Gegendrehmoment der Belastung dar.
Bei allen 3 Belastungskennlinien sei für Gleichstrom der-
selbe Schnittpunkt a als normaler Arbeitspunkt gegeben.
Für Wechselstrom ergibt dann Linie 1 den Arbeitspunkt
b, 2 den Punkt c, 3 dagegen den Punkt d, der dann dem
Fall des Staubsaugers angenähert entspricht. Daraus ist
festzuhalten, daß die Motordrehzahl nicht allein von den
Motorkennlinien, sondern von denen der angetriebenen Be-
lastungsmaschine abhängt, da der Arbeitspunkt jeweils
durch den Schnittpunkt dieser Kennlinie gegeben ist, wie
Bild 2 zeigt.
8. Februar 1940
In Bild 3 zeigt ebenfalls für gleiche Nennspannung das
Kurvenpaar 1 die gemessenen Motorkennlinien eines Uni-
versalmotors, dessen Nenndrehmoment ebenso wie in
Bild 2 zwar 25 mg beträgt, dessen Nenndrehzahl jedoch
für Wechselstrom 70 % höher bei etwa 5000 U/min liegt.
Während bei der kleineren Drehzahl in Bild 2 von etwa
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7
O 25 IO IS #0 K5 50 55 60 65 70 Z5 80 85 90
Drehmoment mg
Q
8
3
z
AN
Kurvenpaar 2: Nenndrehmoment 25 mg, Nenndrehzahl 5000 U min
Kurvenpaar 2: gleiches Nenndrehnioment. jedoch Nenndrehzahl 9000 U/min
Bild 3, Drelizahlkennlinien von Universalmotoren.
3000 U/min beide Motorkennlinien bei Belastung stark
auseinandergehen und die Gleichstromdrehzahl über jedem
Drehmoment stets höher liegt als im Falle des Wechsel-
strombetriebes, überschneiden sich beide Kennlinien bei
dem Kurvenpaar 7 in Bild 3 bei einem Drehmoment, das
etwa 70 % des Nenndrehmoments von 25 nıg beträgt. Der
Unterschied geht offenbar auf die beim langsam laufen-
den Motor größer ausfallenden Spannungsabfälle in den
beiden Wicklungen zurück. Bild 3 zeigt ferner mit dem
Kurvenpaar 2 die Kennlinien für gleiches Nenndrehmoment
von 25 mg, jedoch ist die Drehzahl dieses Motors für etwa
3000 U/min bemessen. Während in Bild 3 der Schnitt-
punkt der Kennlinien beim Kurvenpaar 1 bei 70% Dreh-
moment liegt, tritt dieser beim Kurvenpaar 2 erst bei
einem größeren Drehmoment von 40 mg oder 160 % des
Nenndrehmoments auf.
Zusammenfassend sei festgehalten, daß die Kennlinien
des Universalmotors bei gegebener Polzahl mit steigender
Nenndrehzahl günstiger verlaufen und die Möglichkeit
besteht, den Arbeitspunkt a in Bild 2 mit den Arbeits-
punkten b, c und d zusammen in den Schnittpunkt beider
Motorkennlinien zu legen. Der Motor hat dann für
jeden beliebigen Verlauf der Belastungskennlinien bei
Gleich- und Wechselstrom die gleiche Drehzahl und ist für
die Ausnutzung der anzutreibenden Maschine besonders
geeignet.
c) Gemeinsame Erscheinungen und
Berechnung der Drehzahlbei Gleichstrom
Es fragt sich, wie es möglich ist, die Motorkennlinie
allgemein gesetzmäßig festzulegen. Einfluß nehmen auf
diese die elektrischen Spannungsabfälle in den Wicklungen
und das mit der Ankerwicklung verkettete magnetische
Nutzfeld. Erstere sind für Gleich- und Wechselstrom ver-
schieden, bei Gleichstrom durch das ohmsche Gesetz, bei
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 6
127
Wechselstrom an Hand eines Diagramms ausrechenbar.
Sowohl bei Gleich- als auch bei Wechselstrom wird die
Drehzahl bei gegebenem Strom und Drehmoment be-
stimmt durch die im Anker erzeugte Rotationsspannung
und durch das Nutzfeld des Ankers, das mit dem Strom
das vom Anker ausgeübte elektrodynamische Drehmoment
ergibt. Nach Abzug des Verlustmomentes durch Rei-
bungs- und Ankereisenverluste bleibt an der Welle das
Nutzdrehmoment übrig.
Die -Größe des Nutzfeldes ist durch die magnetische
Kennlinie des Motors gegeben, die durch Messung der
Ankerleerspannung und des Erregerstromes bei Fremd-
erregung versuchsmäßig sowohl für Gleich- als auch für
Wechselstrom leicht ermittelbar ist. Ihre Berechnung
kann nur bei Gleichstrom an vorliegenden magnetischen
Blechproben und den mittleren Feldlinienweglängen er-
folgen. Bei Wechselstromerregung muß bei gleichen
Strom das zugehörige Magnetfeld wegen der Wirkung des
Stromkreises K kleiner ausfallen, wie Bild 4 mit ent-
sprechenden Versuchsergebnissen deutlich zeigt. Bei klei-
nen Strömen ist der Unterschied verhältnismäßig groß,
woraus folgt, daß hier der Einfluß auf die für Wechsel-
strom gültige magnetische Kennlinie bedeutend ist, wäh-
0 9
02 Q3 W 05 06 07 08 09 108
Erregers trom
Bild 4. Ankeispanmung bei konstanter Drehzahl in Abhängigkeit
des Feldstromes für Gleich- und Wechselstrom.
rend bei größerem Strom die Unterschiede geringer aus-
fallen. Die, Rückwirkung des Stromkreises K hat bei
kleiner Last größeren Einfluß auf den Drehzahlverlauf
als bei hoher Last und gesättigtem Eisen.
Der Spannungsabfall in den beiden Wicklungen ergibt
sich beim Gleichstromwert /, und dem Gesamtwiderstand
Rg einschließlich Bürstenübergangswiderstand zu lg Rg,
die im Anker erzeugte Gleichspannung E „bei der Klem-
mengleichspannung U „als Differenz
E= Ug — lo Rg.
Die EMK ist durch die Ankerkonstante C, die Schaltung
und Drahtzahl des Ankers enthält, und den Fluß ®, mit
der Gleichstromdrehzahl n, verknüpft. Es ist
Eg = Ug — Ig Rg =C Ozny
Ug 7 I, Rg
F ; }
Ch, (H
Diese Formel dient zur Berechnung der Gleichstromdreh-
zahl für einen gegebenen Strom, das durch diesen be-
dingte Feld ®, und das sich aus beiden ergebende Dreh-
moment.
Ng aa
128
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 6
8. Februar 1940
Gegen die vorstehende Gl. (1) kann der Einwand ge-
macht werden, daß der Fluß &, bei Belastung wegen der
Ankerquerfeldwirkung nicht vollständig vorhanden ist
und sich aus Messungen ein kleinerer Wert und eine
höhere Drehzahl wegen der Schwächung durch die Feld-
verzerrung ergeben muß. Die Berücksichtigung des
Ankerquerfeldes ist durch das bekannte Verfahren mit
Hilfe der Übertrittscharakteristik möglich, führt aber nach
allen Erfahrungen des Verfassers auf eine zu große, tat-
sächlich nicht vorhandene Schwächung des magnetischen
Flusses im Luftspalt. Eine Nichtbeachtung des Anker-
querfeldes kommt der Wirklichkeit näher, da die meisten
Gleichstromkleinstmotoren sich praktisch wie kompen-
sierte Motoren verhalten und das Auftreten des Anker-
querfeldes bei vorliegender Eisensättigung der Zähne so
gut wie nicht mehr nachweisbar ist. Es ist anzunehmen,
daß das Querfeld schon bei Gleichstrom durch die Nutung
des Ankers und die an der Poloberfläche entstehenden
Wirbelströme stark gedämpft wird, weil die Wirbelströme
das Eindringen der Querfeldlinien in die Pole ebenso ver-
hindern, wie es dann erst recht bei Wechselstrom durch
den Kurzschlußstromkreis K in Bild 1b teilweise schon
für das Eindringen der Hauptfeldlinien in den Luftspalt
der Fall ist, so daß sogar im letzteren Fall mit einer
doppelten Abweisung der Feldlinien sowohl der Erreger-
wicklung aus dem Anker als auch der Ankerfeldlinien aus
den Erregerpolen gerechnet werden muß. Unter Be-
achtung der vorstehend angegebenen Tatsachen ist also
Formel (1) zur Berechnung hinreichend genau verwendbar.
d) Berechnung der Drehzahlbei
Wechselstrom
Bei Betrieb mit Wechselstrom wird das magnetische
Nutzfeld im Anker bei gleichem Strom kleiner sein als bei
Gleichstrom wegen der Rückwirkung des Stromkreises K.
Für sinusförmigen Strom ist der Effektivwert zwar
das a fache des Höchstwertes, jedoch gehört zu letz-
terem nach Bild 4 nicht der dem Gleichstromwert ent-
sprechende Fluß, sondern der kleinere, von der Eisen-
0
Bild 5a. Spannungsdiagramm des Universalmotors bei
Berücksichtigung der Feldeisen- und der Kurzschlußverluste.
sättigung abhängige Höchstwert des Wechselflusses.
Außer den Wirkspannungsabfällen der Wicklungen treten
induktive Blindspannungsabfälle hinzu. Der Universal-
motor verhält sich bei Wechselstrombetrieb im Stillstand
wie zwei in Reihe geschaltete Scheinwiderstände. Bei
Lauf wird im Anker eine Rotationsspannung erzeugt, zu
deren Überwindung vom Netz ein entgegengesetzter Be-
trag aufgewendet werden muß. Der Stromkreis K bewirkt
eine Phasenverschiebung zwischen Nutzfeld und Strom,
wie vom unbelasteten Transformator her bekannt ist. Mit
diesen Darlegungen ist das für sinusförmige Größen gül-
tige Diagramm Bild 5a verständlich. Es bezeichnen hierin,
alle Spannungen und Ströme effektiv, Felder als Maximal-
wert in Maxwell oder Voltsekunden gemessen:
I den Motornennstrom,
Øm den Höchstwert des Nutzfeldes,
y den Phasenwinkel zwischen Strom
und Nutzfeld,
y den Phasenwinkel zwischen Klem-
menspannung und Strom,
U,Ue, Ua die Klemmenspannung am Motor,
an der Erreger- bzw. Ankerwicklung,
I (Re + Ru) bzw. Ra den Wirkspannungsabfall in der Er-
reger- bzw. Ankerwicklung,
I Xe bzw. I Xa den induktiven Blindspannungsabfal}
dieser beiden Wicklungen,
E, die im Anker vom Nutzfeld er-
zeugte EMK,
w = 2af die Kreisfrequenz des Netzes.
Bild 5b zeigt das vereinfachte Diagramm für y = 0 bzw.
Rx = 0 für den rückwirkungslosen Zustand, dem die Schal-
tung nach Bild 1a entspricht. Da y klein ist, kann dieses
einfachere Diagramm für die Berechnung der Rotations-
ly Uosg
0
Bild 5b. Spannungsdiagranım bei Vernachlässigung der Feldeisen-
und Kurzschlußverluste, Winkel y bzw. Rx gleich Null gesetzt.
spannung im Anker verwendet werden. Diese EMK liegt
dann in Phasenopposition zum Strom bzw. Nutzfeld, und
ihr Höchstwert berechnet sich ebenso wie bei Gleichstrom;
es ist mit n, als Wechselstromdrehzahl je min:
v2 E; m C Dm N w.
Aus dem Diagramm entnimnit man, daß anderseits
Er -= U cos 7 I R w
den Gesamtwirkwiderstand für Wechsel-
ist, wobei R»
Damit ergibt sich die Drehzahl bei
strom bedeutet.
Wechselstrom zu:
(U cosy — I Ra) V2 l
Le 7 ne C)
C Pm
Die induktiven Spannungsabfälle treten in Gl. (2) nicht un-
mittelbar auf, ihr Einfluß ist in cos p enthalten. Gl. (2) er-
möglicht die Berechnung der Drehzahl für Wechselstrom
und weist eine große Ähnlichkeit auf mit der für Gleich-
strom gültigen Gl. (1). An Stelle der Motorklemmen-
spannung tritt die Wirkspannung U„ =Ucosg, an
Stelle des Gleichstromwiderstandes R, der größere Wirk-
widerstand R, der die Stromverdrängung und Erhöhung
durch den Stromkreis K berücksichtigen muß. Alle
Größen sind für den betriebswarmen Zustand auszurechnen.
Der Höchstwert des Nutzfeldes m läßt sich mit Hilfe
von Bild 4 angenähert festlegen, wobei bei schwacher
Last ein Wechselstrom vom Effektivwert Z des Gleich-
stroms /, sogar ein schwächeres Höchstwertfeld dm er-
ne
l ®
8, Februar 1940
zeugen kann, als es für Gleichstrom vorhanden ist, wie
Bild 4 bei ungesättigtem Zustand zeigt.
Zur Bestimmung von Uw =U cosg aus dem Dia-
gramm von Bild 5b benötigen wir noch die induktiven
Widerstände beider Wicklungen. Für die Erregerwicklung
it Xe = © Le mit Hilfe von Bild 4 als Flußverkettung je
Einheit der Stromstärke zu berechnen. Dieser Wert ist
etwas zu klein und kann durch Schätzung des Streu-
koeffizienten, über den genaue Messungen bisher nicht
bekannt sind, noch berichtigt werden. X, ist also an
Hand der magnetischen Kennlinie des Hauptfeldes für
Wechselstrom genügend genau als Funktion des Stromes
vorauszubestimmen.
Viel schwieriger ist jedoch die Ermittlung der Anker-
induktivität Xa = ® La. Der Verfasser hat versucht, an
Hand der von Goerges und Thomälen gelehrten
Verfahren zur Bestimmung der Flußverkettung für den
ungesättigten Motor eine Formel zu finden, leider jedoch
keine Übereinstimmung mit Messungen feststellen kön-
nen. Die sich durch Rechnung ergebende Induktivität
war viel zu groß und führte auf Leistungsfaktoren von
0,5, während die Messung 0,9 ergab. Unsere für den
~x A
Q
prozent Ankerwirkwiderstand
a g À
70 80 30 700 TQ 120 130 WW
Nutzmoment ; %
Bild 6. Ankerblindwiderstand X, bei 50 Hz in % des
Ankerwirkwiderstandes als Funktion des Nutzdrehmomenta.
gemessen in % des Nenndrehmomentes.
Gleichstrombetrieb oben angegebenen Behauptungen er-
härten sich hiermit. Bei Wechselstrom ist nur noch eine
verhältnismäßig geringe Ankerinduktivität nachweisbar,
deren Wert etwa demjenigen der Streuinduktivität eines
kompensierten Universalmotors entspricht. Es tritt also
im Anker durch Stromdämpfungswirkung eine Selbst-
kompensation auf, die eine Aufhebung des Ankerquer-
feldes durch eine Kompensationswicklung für alle Kleinst-
maschinen überflüssig macht, soweit diese mit ausgepräg-
ten Polen gebaut sind.
Bild 6 zeigt den ungefähren Verlauf des induktiven
Blindwiderstandes der Ankerwicklung, wobei das Dreh-
moment in % des Nennmomentes waagerecht, der
Blindwiderstand X, in % des Ankerwirkwiderstandes
senkrecht aufgetragen ist. Aus Bild 6 ersieht man, daß
schon bei normalem Drehmoment, bei dem der Motor
ziemlich stark gesättigt ist, der Einfluß der Ankerinduk-
tivität verschwindet. Unser Diagramm Bild 5b kann so-
mit ganz einfach mit nur einer Induktivität L. gezeichnet
werden, eine Behauptung, die bis herab zu 4000 U/min an-
genähert gültig bleibt. Mit diesen Ausführungen ist die
Vorausbestimmung des Leistungsfaktors recht genau
möglich.
e) Wirkungsgrad des Universalmotors
Der Wirkungsgrad des Universalmotors ist bei glei-
cher Wattabgabe für Gleichstrom höher als bei Wechsel-
strombetrieb und hängt von der Bemessung des Motors
nicht nur in elektrischer, sondern auch in mechanischer
Hinsicht ab. Die Einzelverluste sind bis auf die in dem
unbekannten Widerstand Ry enthaltenen Zusatzverluste
der Rechnung zugänglich. Als Richtwerte für eine mitt-
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 6
129
lere Drehzahl von etwa 4500 U/min gibt Bild 7 zwei Kur-
ven, denen die erreichbaren Werte für Leistungen bis
300 W zu entnehmen sind.
Die bisherigen Ergebnisse zeigen, daß der Universal-
motor bis herab zu einer Drehzahl etwa 3000 U/min prak-
tisch funkenlos ausführbar ist, wobei allerdings die Dreh-
%E0
Wirkungsgrod’n
%0 20 210 ZOW 320
w 80 720
Wattabgobe
Bild 7. Richtwerte für die Wirkungsgrade von Universalniotoren,
gültig für eine Nenndrehzahl von etwa 4500 U/min,
zahl bei konstantem Gegendrehmoment und Speisung bei
Gleichspannung gleichen Nennwerts nach Bild 2 auf
4400 U/min ansteigt, was bei manchen Antrieben störend
empfunden wird. Um diesem Übelstand abzuhelfen, schuf
der Kleinstelektromaschinenbau einen Motor, der den-
noch eine gute Stromwendung bei gleicher Nenndrehzahl
von etwa 3000 U/min aufweist. Dazu muß das Nutzfeld
bei Wechselstrom nach Gleichung (2) geschwächt werden,
um die Wechselstromdrehzahl auf den Gleichstromwert
hochzuheben. Diese Überlegung führt auf die Prinzip-
schaltung Bild 8, aus der zu entnehmen ist, daß der mit
4 Klemmen gelieferte Motor bei Wechselstrom weniger
K krsatzwindungen zur Berücksichtigung der bei Wechselstrom
auftretenden Feldeisen- und Kurzschlußverluste
Bild 8. Grundschaltbild für verschiedene Feldwindungszahlen
bei Gleich- und Wechselstrom mit symmetrisch zum Anker
verteilten Feldspulen; a für Gleichstrom, b für Wechselstrom.
Feldwindungen erhält, deren Zahl so gewählt wird, daß
die Übereinstimmung der Kennlinien beim Nenndreh-
moment auftritt, eine Eigenschaft, die bei Bild 3 schon
angenähert, jedoch erst bei rd. 5000 U/min und gleicher
Feldwindungszahl, erreicht wurde. Bild 8 zeigt die soge-
nannte symmetrische Schaltung der Feldspulen, deren
Vorteil gegenüber Bild 1 darin besteht, daß vom Motor
erzeugte elektromagnetische Wanderwellen in diesen
Spulen schon teilweise unschädlich gemacht werden.
130
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 6
8. Februar 1940
Untersuchung einer gebauten Ausführung;
Schlußfolgerungen
Wir gehen nun dazu über, den Entwurf eines nach
Bild 8 geschalteten Motors an Hand der in Bild 5b ge-
zeichneten Spannungsbilder an dem Beispiel eines hierzu
untersuchten 25 W-Motors mit 0,37 A Nennstrom zu über-
[GREEN a Gae A S)
0 0 20 W IN
Z
f
.
cos p-Arers
/
Abzulesen sine:
"66V UT, B5V U, 50V 09, ESV, RE = RAN
IR, 1V, LX, S485V. IR, SIV, IN, > 95V. cosy 30,755
Bild 9. Spannungsvektoren eines ausgeführten Universalmotors
von 25 W, 3000 Unin, 220 V, 50 Hz, 0.37 A.
prüfen. Alle Spannungen an den Wicklungen und ebenso
deren Wirk- und Blindwiderstände sind der Messung leicht
zugänglich. Das Ergebnis einer mit genauen Meßgeräten
ausgeführten Messung finden wir in Bild 9 ausgewertet.
Bei dem geschwächten Nutzfeld fällt die Induktivität La
der Ankerwicklung prozentual wesentlich größer aus als
der sich für das Nutzfeld ergebende Betrag L,. Das
Ankerquerfeld tritt stärker hervor, da seine magnetische
Leitfähigkeit bei schwachem Nutzfeld größer ist. Den-
noch hatte der Motor noch einen guten Leistungsfaktor
von etwa 0,76; sein Wirkungsgrad ergab sich zu 40 %,
im Vergleich zu unserem Richtwert von 30 % in Bild 7
also als recht gut. Der Widerstand R, war Null; zu-
sätzliche Verluste sind nicht nachzuweisen, und auch die
Stromwendung erwies sich als vollständig funkenfrei.
Offenbar ist die Schaltung nach Bild 8 für kleinere Dreh-
zahlen vorteilhaft; der Nachteil von 4 Klemmen soll daher
gegenüber dem erzielten Vorteil in Kauf genommen
werden.
Es läßt sich daraus schließen, daß der zweipolige
Motor oberhalb der sogenannten synchronen Drehzahl
von 3000 U/min bei 50 Hz günstiger arbeitet. Jedoch soll
zur Vermeidung von Trugschlüssen festgehalten werden,
daß der Reihenschlußkommutatormotor keine ausgespro-
chene synchrone Drehzahl hat, da er kein Drehfeld auf-
weist, so lange der Winkel y bzw. der Widerstand Ry = 0
angenommen werden. In Amerika wurden zur angeb-
lichen Verbesserung der Motoreigenschaften mehrpolige
Motoren auf den Markt gebracht; irgendwelche wissen-
schaftlichen Untersuchungen über derartige mehrpolige
Universalmotoren sind bisher aber noch nicht im Fach-
schrifttum bekannt geworden.
Zusammenfassung
Von der Reihenschlußschaltung des Universalmotors
ausgehend fanden durch einen fiktiven Stromwandler die
zusätzlichen Verluste bei Wechselstrom Berücksichtigung.
Danach wurde das Verhalten eines Motors verhältnismäßig
niedriger Nenndrehzahl in Zusammenarbeit mit dem An-
trieb untersucht und die Kennlinien für Universalmotoren
höherer Nenndrehzahlen betrachtet, aus denen Rück-
schlüsse über die günstigste Bemessung an Hand weiterer
Kennlinien und Spannungsdiagramme gezogen wurden.
Ferner wurden die sich bei Motoren mit für Gleich- und
Wechselstrom verschiedener Feldwindungszahlen ergeben-
den physikalischen Vorgänge untersucht, wobei ange-
deutet wurde, daß durch Wahl mehrpoliger, etwa 4- oder
6poliger Modelle, vielleicht Verbesserungen erreichbar
sind.
Schaltertechnik in der Schweiz
Die behandelte Diskussionsversammlung!) des Schwei-
zerischen Elektrotechnischen Vereins widmete sich aus-
schließlich dem Hochleistungs-Hochspannungsschalter.
Einleitend gab E. Juillard einen Überblick über den
Schaltvorgang, wobei er in großen Zügen das Entstehen
und Löschen von Lichtbögen umriß. Zwei Vorträge waren
der wiederkehrenden Spannung, und zwar besonders den:
Einschwingvorgang, gewidmet. Sodann kamen Vertreter
von Elektrizitätswerken zu Wort, die über Erfahrungen
in städtischen Werken, Überlandwerken und Bahnnetzen
berichteten. Schließlich wurde von den drei schalter-
bauenden Firmen Sprecher & Schuh, Oerlikon und BBC
ein Querschnitt durch das derzeitige Bauprogramm ge-
geben.
In dem ersten Fachvortrag berichtet W. Wanger
über den Spannungsverlauf beim Abschalten von größeren
Kurzschlußströmen. Die Berechnung der Eigenfrequenz
ist einfach, solange es sich um eine einzige Induktivität
und Kapazität im Stromkreis handelt; sie ist aber auch
möglich bei komplizierten Stromkreisen, da man sich auf
die Berechnung der zwei wichtigsten Eigenfrequenzen be-
schränken kann. In diesem Fall ist auch die Angabe der
1) Nach Bull. schweiz. elektrotechn. Ver. 30 (1939) S5. 321, 342, 653,
677, 702, 76 S., 145 B
DK 621.3.064(494)
relativen Amplituden der einzelnen Schwingungen er-
forderlich. Eine gewisse Schwierigkeit besteht noch darin,
daß Kapazitäten, die über eine Wicklung verteilt sind,
durch entsprechende konzentriert gedachte Kapazitäten
ersetzt werden müssen. Für die experimentelle Bestim-
mung der Eigenfrequenzen gibt es zwei Verfahren, bei
denen Kurzschlüsse im Netz nicht ausgeführt zu werden
brauchen: Bei dem Schwachstromverfahren
nach Trencham und Wilkinson werden auf das
Netz periodische Stromstöße gegeben, die sich einstellen-
den Schwingungen der Spannung an den Klemmen des
in Rede stehenden Schalters verstärkt und sodann mit
einer Braunschen Röhre gemessen. Während das Netz
hierfür außer Betrieb genommen werden muß, kann das
Hochfrequenzverfahren bei dem unter Span-
nung stehenden Netz angewandt werden. Man benutzt
dann zum Anstoßen eine stetig veränderliche hoch-
frequente Schwingung und stellt die Resonanzzustände
fest. Außer den einzelnen Eigenfrequenzen lassen sich
die zugehörigen Amplituden und Dämpfungskoeffizienten
bestimmen.
Um einen Überblick über die Höhe der Eigenfrequen-
zen in Netzen zu bekommen, wird eine Zusammenstellung
zahlreicher Meßergebnisse gebracht. Danach haben Ge-
r
ped
8. Februar 1940
neratoren bei Klemmenkurzschluß Eigenfrequenzen von
15 bis 19kHz bei 6kV und von rd. 10 kHz bei 10kV, wo-
bei diese Werte nur wenig von der Leistung abhängig
sind. Besonders langsam laufende Generatoren kommen
jedoch auf etwa die Hälfte der obengenannten Werte.
Arbeiten die Generatoren, wie das häufig der Fall ist, mit
gleich großen Transformatoren zusammen, so ergeben sich
bei Kurzschluß auf der Oberspannungsseite Frequenzen
von etwa 8kHz bei 50 kV und von etwa 4 kHz bei 150 kV.
In Netzen wird die Eigenfrequenz um so kleiner, je weiter
der Kurzschluß vom Kraftwerk entfernt liegt. Eine Aus-
nahme bilden solche Fälle, bei denen an einem starken
Netz Abzweige über kleine Transformatoren oder über
Drosselspulen großer Reaktanz angeschlossen sind. Man
kommt dann auf Eigenfrequenzen von 60 bis 100 kHz bei
10 kV, 40 kHz bei 20 kV und 15 kHz bei 50 kV, also wesent-
lich höhere Werte als beim Klemmenkurzschluß von Gene-
ratoren. Aus diesem Grunde ist eine gewisse Vorsicht
bei der Auswahl von hinter Drosselspulen liegenden
Schaltern erforderlich.
Der Schalter kann den Spannungsverlauf in starkenı
Maße beeinflussen, und zwar macht der Druckluft-
schalter im allgemeinen größere Löschspitzen, während
Flüssigkeitsschalter im wesentlichen die Dämpfung des
Stronikreises vergrößern. Auch der Zeitpunkt, bei dem
eine Rückzündung einsetzt, ist bei diesen Schaltern ver-
schieden; es wurden Oszillogramme von Ölschaltern ge-
zeigt, bei denen die Rückzündung erst 200 ms nach dem
Stromnulldurchgang stattfindet, wobei die wiederkehrende
Spannung durch die starke Dämpfung vollständig aperio-
disch verläuft. Ein Kathodenstrahl-Oszillogramm des
Stromes zeigte, daß in diesem Falle der Stron schon vor
dem Zusammenbruch der Spannung anzusteigen beginnt.
Eine Prüfvorschrift über die Bewertung dieser
verschiedenartigen Einschwingvorgänge gibt es noch
nicht. Das liegt daran, daß man noch kein Verfahren ge-
funden hat, um den Einfluß der Schalterart auszumerzen.
Den nach den obengenannten Berechnungsverfahren er-
mittelten Spannungsverlauf, der einem „idealen“ Schalter
entspricht, gelten zu lassen, kann der Vortragende jedoch
auch nicht empfehlen. Er glaubt, den wahren Spannungs-
verlauf in Prüffeldern am besten dadurch ermitteln zu
können, daß er Oszillogramme von Druckluftschaltern
ohne Widerstände aufnimmt, die den Schwingungsverlauf
am wenigsten verändern.
Sehr wichtig ist die Frage, ob und wie man Schalter
prüfen kann, deren Abschaltleistung die der Prüfanlage
übersteigt. Das in den britischen Vorschriften nieder-
gelegte Verfahren, die wiederkehrende Spannung ent-
sprechend zu verkleinern, kann keinen richtigen Ersatz für
einen Versuch mit voller Leistung bieten. Da kommen
schon die anderen Verfahren der Wirklichkeit näher, die
einen kurzen Augenblick nach dem Stromnulldurchgang
einen Spannungsstoß auf die Schaltstrecke geben. Der
Vortragende warnt jedoch davor, von diesem Verfahren
allzu viel zu erwarten; auf jeden Fall muß die treibende
Spannung des „Stromgenerators“ so groß sein, daß die
Ausbildung der vollen Lichtbogenspannung im Schalter
gewährleistet ist. Nicht zu übersehen ist der Einfluß
des Schalters, der eine kurzzeitige Spannungsspitze u. U.
leichter wegdämpft, als wenn die Spannung wie beim
richtigen Versuch starr gehalten wird. Auch macht die
mehrmalige Wiederholung des Spannungsstoßes nach je
einer Halbwelle noch erhebliche Schwierigkeiten. Die in-
direkte Prüfung hat daher vorläufig nur bei solchen
Schaltern einige Aussicht, welche die wiederkehrende
Spannung wenig beeinflussen und die eine Lichtbogen-
dauer von nur einer Halbwelle haben.
Über den Spannungsverlauf bei kleineren Strömen
unter 1000 A berichtet H. Puppikofer.- Für die Aus-
bildung einer hohen Löschspitze ist vor allem der Um-
stand maßgebend, daß der Lichtbogen bei kleinen Strom-
werten unstabil wird und plötzlich abreißt, so daß der
Strom eine beträchtliche Zeit vor seinem Nulldurchgang
m die Parallelkapazität überspringt. Dadurch wird eine
a Löschspitze erzeugt und bis zum Ansteigen der
Pannung in umgekehrter Richtung eine gewisse Zeit ge-
wonnen, die der Entionisierung der Lichtbogenstrecke zu-
gute kommt. Anderseits entsteht aber durch die hohe
schspitze ‚auch ein entsprechend großer Scheitelwert
a Einschwingspannung, der bei geringer Dämpfung be-
trächtlich über 200 % des Einschwingwertes (Scheitel-
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 6
131
wert der betriebsfrequenten wiederkehrenden Spannung)
ansteigen kann. Ein Schalter mit sehr wirksamer Lösch-
einrichtung vergrößert also sowohl die Steilheit des
Spannungsanstieges als auch die Spannungsspitze. Werden
bei Schaltern Widerstände in den Stromkreis gebracht, so
können dadurch die beiden genannten Größen beträcht-
lich reduziert werden. Während Wasserschalter infolge
ihrer leitenden Schaltflüssigkeit diese Widerstände schon
an sich besitzen, ist bei Druckluftschaltern die Anwendung
von Stufenwiderständen sehr zweckmäßig, bei mit Nieder-
druck arbeitenden Luftschaltern sogar erforderlich. Be-
sonders steile Spannungsanstiege und hohe Spitzen er-
geben sich beim Abschalten leerlaufender Transforma-
toren; hier ist die Verwendung von Widerständen beson-
ders zu empfehlen, außerdem sollen Transformatoren-
schalter hinsichtlich ihrer Löschwirkung nicht über-
bemessen werden. Der Leerlaufstrom ist zweckmäßiger-
weise auf der Unterspannungsseite abzuschalten.
Von den Vertretern der Elektrizitätswerke berichtet
H. Leuch über das Ergebnis einer Rundfrage' bei zehn
städtischen Elektrizitätswerken. Bei der Berechnung der
Netzkurzschlußleistung werden Sicherheitszuschläge noch
sehr verschieden beurteilt. Es ist nicht immer ganz klar,
wie weit man mit dem Zusammentreffen aller erdenk-
lichen ungünstigen Umstände rechnen soll. Würde man
sich aber in jeder Beziehung auf die sichere Seite legen,
so werden die Schalter wirtschaftlich nicht mehr tragbar.
Bei der Auswahl der zahlreichen Schalterbauarten spielen
die verschiedensten Gesichtspunkte eine Rolle. Hierbei
glaubte der Vortragende, den Wasserschalter als überholt
#btun zu können, während er dem Druckluftschalter für
Spannungen über 50kV, darunter dem Einkessel-Öl-
schalter, den Vorzug gab?).
Von den 4000 erfaßsten Leistungsschaltern waren noch
rd. 90 % Ölschalter, 4,4% Luftschalter und nur 2,4 %
waren Wasserschalter. Im Mittel werden durch einen
Schalter 292 Einwohner versorgt; die Zahl schwankt aber
zwischen 100 und 700. Unter den Störungen sind
rein mechanische am Schaltergetriebe und den bewegten
Teilen am häufigsten. Ölauswurf und Kontaktverschwei-
Bungen kommen an zweiter Stelle. Insgesamt sind vier
Schalterexplosionen und zwei Zerstörungen aus anderen
Gründen aufgetreten. F. Hug berichtete über einige
interessante Störungen an Hochspannungsschaltern, die
zum Teil auf Überspannungen, zum Teil auf Undichtigkeit
des Flüssigkeitsbehälters und auf andere mechanische
Fehler zurückzuführen sind. Er verlangte noch mehr als
bisher die Berücksichtigung der Forderungen des Be-
triebes nach Einfachheit und Übersichtlichkeit der Schal-
ter und ihrer Anlagen.
Als letzter der Elektrizitätswerksvertreter gibt
H. Habich eine Übersicht über die Betriebs- und Stö-
rungsstatistik des schweizerischen Bahnnetzes. Von
rd. 400 Ölschaltern wurden im Mittel je Schalter und Jahr
29 Kurzschlüsse im 15kV-Netz und etwa 1 Kurzschluß
im 66- und 132kV-Netz abgeschaltet. Nur 6% aller
Kurzschlüsse haben eine Unterbrechung der Fahr-
leitungsspeisung von mehr als 5 min hervorgerufen. Die
Gründe für die Kurzschlüsse sind in erster Linie Gewitter-
einflüssen sowie fehlerhafter Bedienung durch unge-
schultes Personal zuzuschreiben. Bei dieser großen
Zahl von Kurzschlußabschaltungen traten insgesamt
121 Störungen an den Schaltern auf, wovon 75 Störungen
auf die 15kV-Schalter entfallen. Davon sind 24 % auf
mangelhafte Lichtbogenlöschung zurückzuführen. Dies
kommt daher, daß die Abschaltleistung beim Bau der
Schalter nicht im Prüffeld festgestellt werden konnte.
19 bzw. 15 % der Störungen haben ihre Ursache in fehler-
hafter Innen- und Außenisolation. Beide Fehler wurden
durch weitgehende Änderungen der Schalter soweit wie
möglich beseitigt.
Von den Firmenvertretern äußerte sich A. Roth
(Sprecher & Schuh) über die Eigenschaften, nach denen
Leistungsschalter beurteilt werden müssen. An die erste
Stelle setzt er die Betriebssicherheit, unter der nicht nur
die Sicherheit gegen Zerstörungen bei Kurzschlußschaltun-
gen (Explosion), sondern auch die Möglichkeit und
Häufigkeit von „gewöhnlichen“ Schalterstörungen zu ver-
stehen ist, durch die das mechanische Arbeiten eines
Schalters oft gerade im kritischen Augenblick verhindert
n 2) Eine Richtigstellung dieser Ansicht. die den tatsächlichen Ver-
hältnissen keineswegs entspricht, wird in Form einer Veröffentlichung
demmächst erfolgen. Der Ber.
132
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 6
8. Februar 1940
wird. Im Zusammenhang hiermit steht auch die zweite
Forderung nach der Einfachheit der Unterhaltung, die
um so eher erreicht wird, je weniger verwickelt der Schal-
ter ist. Die Verkürzung der Eigenzeit kann sich nur dann
richtig auswirken, wenn auch die Relais ebenso schnell
wie die Schalter arbeiten. Schließlich sind Form und Ab-
messungen der Geräte von besonderer Bedeutung, da hier-
durch die Schaltanlage maßgebend bestimmt ist. Alle
neuzeitlichen Schalterarten weichen in dieser Beziehung
sehr zu ihrem Vorteil von dem klassischen Ölschalter ab.
Unter diesem Gesichtspunkt glaubt Roth, die Aufgaben für
die verschiedenen Schalterbauarten folgendermaßen ver-
teilen zu müssen: Lasttrennschalter haben die Aufgabe,
einige hundert Ampere bis Spannungen von 60 kV zu unter-
brechen. Für die kleinen und mittleren Leistungen bis 100
oder 200 MVA und etwa 20kV behält noch der alte Öl-
schalter seine Bedeutung. Über 30kV ist der ölarme
Schalter bis zu den höchsten Spannungen am Platz. Druck-
luftschalter werden zweckmäßigerweise dort verwendet,
wo geschultes Personal zur Betriebsüberwachung zur Ver-
fügung steht; für Freiluft seien sie jedoch wegen Kon-
denswasser- und Eisbildung weniger geeignet. Der Be-
triebsdruck soll nach Möglichkeit unter 10 atü liegen.
Die Bedeutung der kurzen Ausschaltzeiten und einer
selbsttätigen Wiedereinschaltung wird von O. N aef (Oer-
likon) ganz besonders hervorgehoben. An Hand einiger
Beispiele mit Schaltern verschiedener Bauart wird ge-
zeigt, daß Störungszeiten?) von 0,25 bis 0,5 s erreicht wer-
den können und daß in den meisten Fällen dadurch ein
ungestörter Betrieb aufrechterhalten werden kann. In der
gleichen Richtung liegen die Ausführungen von H.
Thommen (BBC), der die großen Vorteile der Licht-
bogenlöschung durch Druckluft zum Erreichen kurzer
Ausschaltzeiten hervorhebt. Für besonders schwere Ab-
schaltbedingungen wird eine doppelstufige Löschung —
Einschaltung eines Widerstandes durch Überblasen des
Lichtbogens auf eine Hilfselektrode — angegeben, wäh-
rend im Gebiet der höchsten Betriebsspannungen mehrere
einstufige Unterbrechungsstellen in Reihe verwendet wer-
den. So stehen für alle Spannungen und Leistungen gut
durchgeprobte Schalter mit Eigenschaften zur Verfügung,
die gegenüber den früheren Bauarten einen bedeutenden
Fortschritt darstellen. W. Kn.
3) Damit Ist die Zeit vom Beginn des Kurzschlusses bis zum Wieder-
einschalten gemeint.
Richtlinien für den Bau von Turbogeneratoren in den V. S. Amerika
í
Von dem ‚National Defense Power Committee“ sind vor
kurzem Richtlinien für den Bau von Dampfturbosätzen mit
Leistungen über 10000 kW angenommen worden, um die
Herstellung dieser Maschinen zu fördern und ihre Kosten zu
senken!). Für Einheiten mit Leistungen unter 10 000 kW wird
die Herausgabe ähnlicher Bestimmungen erwogen. Ebenso ist
die Aufstellung von Richtlinien für Dampfkessel, Ventile und
Zubehör zu erwarten.
Die vielen Sonderwünsche der Stromversorgungsunter-
nehmungen machten es bisher erforderlich, für jeden Einzelfall
„Maßarbeit‘‘ zu liefern, so daB wirtschaftliche Fertigungs-
verfahren nicht angewendet werden konnten. Die neuen Richt-
linien für Dampf-Turbosätze, die in der Tafel 1 aufgeführt
Einheitsgrößen von Dampfturbinen.
I. Kondensationsturbinen.
Tafel 1.
Allgemeines:
Gegendruck 25 bis 38 mm abs., Kurzschluß -
DK 621.313.322-81(73)
Ein Ausschuß von Sachverständigen aus den Kreisen der
Hersteller, Stromversorgungsunternehmer und der Regierung
hat die Annahme der Richtlinien empfohlen und als Hauptziel
angegeben, die Kraftversorgung durch Ausschaltung unnötiger
Sonderkonstruktionen an Dampfturbosätzen in Friedenszeit zu
erleichtern und Sicherungsvorkehrungen für den Kriegsfall zu
schaffen. Die Tafel zeigt Richtlinien für 17 Modelle von Konden-
sations- und Vorschaltturbinen von 10000 bis 100 000 kW
Leistung. Die genormte Gencratorspannung beträgt 13 800 V.
Jedoch werden auch Spannungen von 11000, 11500, 12 000,
13 200 und 14400 V nicht als Sonderausführung betrachtet,
wenn diese Spannungen wegen bestehender Verteilungssysteme
erforderlich sind.
Vorschläge der amerikanischen Wehrwirtschaftskommission.
Verhältnis 0,9, Generatorspannung 13,8 kV, Erregerspannung 250 V.
Nr. i
1 Leistung. . a...se’ in kW 10 000 12 500 15 000 20 000 25 000 35 000 50 000 75 000 100 000
2 | Drehzahl .. 2.2.0.2... 3 600 3 600 3 600 3 600 3 600 3 600 3 600 1 800 1 800
3 Eintrittsdruck . ... . (atü) 46 46 46 60 60 60 od. 88 60 od. 88 60 od. 88 60 od. 88
4 Eintrittstemp. . . .... °C 440 440 | 440 | 480 480 4 Í 480 480 450
5 Anzahl der Entnahmestellen . . 3 3 3 3 3 4 i 4 4 4
6 Temperatur an d. Anzapfstellen | | |
(+ 5,5°C) bezogen auf Normal- | i
leistung . serens’ °C 77/107:143:77/107/143 77/107/143 77/107/143 77/107/143 77/107/143/177 77/107/143/177|77/107/143/177,77:107/143/177
7 | Überlastungsfühigkeit d. Turbine 25% 25% 25% | 25% j 25% | 25% 25% 25% 25%
8 COS P a rt ee ae a Ae 0,8 |! 0.8 | 0,8 0,8 | 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8
9 Kühlmittel (Luft oder Wasser- > | i
BOI rn Luft | Luft | Luft | Luft |Luftod.H H H | H H
Allgemeines: II. Yorschaltturbinen. l
Drehzahl 3600 U/min. Eintrittsdruck und Eintrittstemp. 88 atü und 492°C,
Gegendruck 14 bis 21 atü, Kurzschlußverhältnis 0,9, Generatorspannung 13800 V, Erregerspannung 250 V.
10 Lelstung u... 230. ea in kW 10 000 12 500 15 000 20 000 | 25 000 35 000 50 000 60 000
Il | Überlastungsfähigkeit der Turbine : 11% 11% 11% 11% 11% 11% 11% 11%
12 OB a ee EAEE 0,8 0,8 0,8 0,8 | 08 ` 0,8 0,8 0,8 od. 0,9
13 | Kühlmittel (Luft oder Wasserstoff) Luft Luft Luft Luft Luft od. H | H H
sind, lassen dabei genügend Spielraum für Abänderungen, die
beispielsweise notwendig werden, wenn neue Maschinen in
bestehenden Anlagen aufgestellt werden sollen oder besondere
technische Bedingungen vorliegen. Um die Weiterentwicklung
auf dem Gebiete des Dampfturbinen- und Generatorenbaues
nicht zu unterbinden, soll alljährlich überprüft werden, ob neue
technische Fortschritte eine Änderung der Richtlinien erforder-
lich machen.
1) Pwr. Plant (Engng.) 43 (139) S. 102; 25.
Den Elektrotechniker interessieren an dieser Aufstellung
besonders die Angaben über das hohe Leerlaufkurzschluß-
verhältnis von 0,9 bei den Generatoren und die Tatsache, daß
bei Maschinen über 25 000 kW Leistung Wasserstoff als Gene-
ratorkühlmittel verwendet wird.
In Deutschland sind Richtlinien (Ausgabe 1939) für die
Wahl der Drücke, Temperaturen und Leistungen in Dampf-
kraftwerken von der Wirtschaftsgruppe Elektrizitätsversorgung
herausgegeben worden, die, ähnlich wie in Amerika, den Zweck
haben, die Lieferfristen abzukürzen und die Herstellung zu
vereinfachen. IL.kt.
Benin
-e
Egi
paz
8. Februar 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 6
133
RUNDSCHAU
Elektrische Maschinen
DK 621.3.012.8 : 621.314.21
Die Ersatzschaltungen des Transformators. |Nach
H. Pitsch, Elektrotechn. u. Masch.-Bau 57 (1939) S. 384;
5t S, 6 Bj
Der Aufsatz gibt eine Zusammenstellung und eingehende
Erläuterung aller im Schrifttum verstreut beschriebenen Er-
satzschaltungen des Transformators und zeigt bisher nicht
bekannte Zusammenhänge zwischen diesen Ersatzschaltungen.
Man unterscheidet zwischen Ersatzschaltungen, bei denen der
Belastungswiderstand selbst eingesetzt wird, und solchen, bei
denen der Belastungswiderstand auf die Primärseite umgerechnet
ıst. Die Ersatzschaltungen mit nicht umgerechnetem Be-
lastungswiderstand haben den Nachteil, daß bei fester Kopplung
und großem Übersetzungsverhältnis eine der Induktivitäten der
Ersatzschaltung negativ werden kannt), wodurch der eigentliche
Zweck der Ersatzschaltbilder, nämlich die Übersichtlichkeit,
gestört wird. Deshalb kommen für die Praxis im allgemeinen
nur die anderen Ersatzschaltungen mit umgerechnetem Be-
lastungswiderstand R ü? in Betracht (Bild 1 bis 4).
lr(1-k)= la: ùf -(1-k) Lr
; L
=k ly ü? =.
Bild 1. Symmetrisches T-Ersatzschalt-
bild für einen Umrechnungsfaktor
ü, = Vh : VL.
Bild 2. Symmetrisches w-Ersatzschalt-
bild für einen Umrechnungsfaktor
ü = VL : V.
-4° 3 >
Bild 3. L-Ersatzschaltbild für
einen Umrechnungsfaktor
ü, = VL, : k Vl.
Bild 4.
L-Ersatzschaltbild für
einen Umrechnungsfaktor
ü, = k VL, :VIn.
Unabhängig von dieser Einteilung unterscheidet man
zwischen T- und z-Ersatzschaltungen (Stern- und Dreieck-
schaltungen). In der Gruppe der Ersatzschaltungen mit um-
gerechnetem Belastungswiderstand sind unendlich viele Er-
satzschaltungen der T- und a-Type möglich, welche sich durch
die Wahl des Umrechnungsfaktors unterscheiden. Zu einem
bestimmten Umrechnungsfaktor gehört jeweils ein einziges
T-Ersatzschaltbild und ein entsprechendes z-Ersatzschaltbild.
Der Umrechnungsfaktor wird im Schrifttum mit ‚‚Übersetzungs-
verhältnis‘ bezeichnet, was jedoch irreführend ist und besonders
dem Anfänger das Verständnis der Ersatzschaltungen erschwert.
Unter dem Übersetzungsverhältnis versteht man bekanntlich
im allgemeinen das Verhältnis der Windungszahlen der beiden
Transformatorwicklungen. Bei einem Transformator mit
Streuung ist die Übersetzung der Spannung und des Stromes
dagegen von der Größe des Belastungswiderstandes abhängig,
weshalb man in der Starkstromtechnik nach den Regeln des
SE mit dem Verhältnis der Oberspannung zur Unterspannung
dei Leerlauf ‘rechnet. Der Umrechnungsfaktor kann gleich
eınem dieser Übersetzungsverhältnisse gewählt werden, ist
jedoch daran nicht gebunden. Am bekanntesten ist der Um-
rechnungsfaktor ü = VL): VL, wenn L und L, die Primär-
und Sekundärinduktivitäten sind. Dieser Umrechnungsfaktor
ıst nämlich bei Eisenkern-Transformatoren gleich dem Ver-
H.Barkhausen, Zur Theorie des Transformators, ETZ 52 (1931) S. 1463;
K. Küpf pea S ipni A h : ;
Belin aa Einführung in die theoretische Elektrotechnik, S. 180; J. Springer,
hältnis der Windungszahlen und damit gleich dem erwähnten
Übersetzungsverhältnis #,, weil der magnetische Widerstand
der magnetischen Kreise beider Wicklungen bei Eisenkern-
Transformatoren praktisch gleich groß ist. Bei Lufttrans-
formatoren ist dies z. B. bei verschiedenen Spulendurchmessern
und Spulenböhen nicht der Fall. Wählt man als Umrechnungs-
faktor ü, = VL): VL,. so sind das T- und x-Ersatzschaltbild
(Bild 1 und 2) bei allen Arten von Transformatoren streng
symmetrisch (gleiche Längs- bzw. Querinduktivitäten). Man
kann den Umrechnungsfaktor auch so wählen, daß die linke
oder rechte Längsinduktivität des T-Ersatzschaltbildes gleich
Null wird, und erhält damit die L-Ersatzschaltbilder!) (Bild 3
und &). Dieselben L-Ersatzschaltbilder ergeben sich für dieselben
Umrechnungsfaktoren aus dem r-Ersatzschaltbild. Die beiden
Gruppen der T- und -Ersatzschaltbilder treffen sich also hier
und gehen bei Verwendung eines größeren und kleineren Um-
rechnungsfaktors wieder auseinander und besitzen dann eine
negative Längsinduktivität bzw. OQuerinduktivität. Diese
letzteren Ersatzschaltbilder scheiden für die Praxis wieder aus.
Die Umrechnungsfaktoren ü, und ü, für die L-Ersatzschalt-
bilder stehen zu dem erwähnten Umrechnungsfaktor ü, durch
den Kopplungsfaktor k in Beziehung (siehe Bild 3 und 4). Statt
des Kopplungsfaktors k kann man auch sinngemäß die Gegen-
induktivität M in Rechnung setzen. ü ist zugleich das Leer-
laufspannungs-Übersetzungsverhältnis und ü, zugleich das
Übersetzungsverhältnis der Ströme beim Kurzschluß. Die
L-Ersatzschaltbilder sind wesentlich übersichtlicher als die
bekannteren T-Ersatzschaltbilder und sollten deshalb bevorzugt
werden.
In der Fernsprech- und Verstärkertechnik verwendet man
vereinfachte Ersatzschaltbilder (nur eine Querinduktivität oder
nur eine I.ängsinduktivität), um die untere bzw. obere Grenz-
frequenz zu bestimmen?). Die Verluste werden in bekannter
Weise durch eingeschaltete ohmsche Widerstände berücksichtigt.
eb.
Elektrizitätswerke und Kraftübertragung
DK 621.315.229 : 669.71
Zur Frage der Verwendung des Aluminiums als
Kabelmantel-Werkstoff. [Nach A. Czempielu.C. Haase,
AEG-Mitt. (1939) S. 347; 61, S., 14 B. u. Aluminium 21 (1939)
S. 521; 7 S., 17 B.J
Die Verfasser berichten über ausgeführte Versuche, Blei
als Werkstoff für Kabelmäntel durch’ Heimstoffe, insbesondere
Aluminium, auszutauschen. Die \Werkstoffeigenschaften von
Blei, Bleilegierungen und Aluminium werden miteinander ver-
glichen, die technische Herstellung und die Eigenschaften des
aluminiumummantelten Kabels beschrieben. Die ersten Arbeiten
betrafen grundsätzliche Untersuchungen mit Reinstaluminium,
die weiteren den Ummantelungsversuch. Bei den physikali-
schen Eigenschaften lassen die Werte der Zugversuche das
Reinstaluminium dem Blei und seinen Legierungen benach-
barter und ähnlicher erscheinen als dem technischen Aluminium
mit 99,5 % Reinheitsgrad. Beträchtlich höher als beim Blei liegt
nur die Elastızitäts- bzw. die Streckgrenze. Die Streckgrenze
und Dehnung bestimmen die Biegsamkeit des Kabels; die
Biegearbeit, also das Widerstandsmoment gegen Biegung, soll
klein, die Hin- und Herbiegezahl bis zum Bruch groß sein. Das
Verhalten bei Raumtemperatur, die Verfestigung und die
Rekristallisation ist bei beiden Werkstoffen, Blei und Aluminium,
sehr verschieden. Bei Reinblei ist eine Verfestigung nur un-
mittelbar nach geringen Kaltreckgraden festzustellen. Beim
Blei-Antimon ist der Rückgang der Härte bei Zimmertempe-
ratur geringer als bei Blei; dagegen ist die spanlose Verformung
des technischen Reinstaluminiums bei Zimmertemperatur als
Kaltverformung mit bleibender Verfestigung anzusprechen.
Man wird bei Aluminium-Kabelmänteln mit KRekristalli-
sationstemperaturen von 100 bis 200°C zu rechnen haben.
Ein Aluminium-Kabelmantel wird deshalb stets beträchtlich
1) Hemmeter, Arch. Flektrotechn. 18 (1927) S. 32 u. 167. — H. Bark-
I ETZ 52 (1931) S. 1463. — W. Kautter, Elektr. Nachr.-Techn. 6 (1931)
2) Siehe z.B. K. Küpfmüller, Schwachstromtechnik (1931) S. 340.
— H. Barkhausen, Lehrbuch der Elekt 5 t
S. Hirzel, Leipzig 1933. ektronenröhren, 2. Bd., S. 168.
134
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 6
8. Februar 1940
steifer sein als ein Mantel aus Blei und Bleilegierungen. Da
er aber mit geringerer Wandstärke hergestellt werden kann,
wird dieser Nachteil zum Teil wieder ausgeglichen. Infolge der
größeren Härte von Aluminium gegenüber Reinblei und Blei-
legierungen ist die Gefahr einer mechanischen Verletzung des
Mantels geringer. In der Dauerfestigkeit ist der Aluminium-
mantel den Bleimänteln weit überlegen; diese Eigenschaft
spielt eine Rolle bei Luftkabeln und bei der Verlegung der Erd-
kabel unter Brücken. Für Kabel, die unter Druck von Öl oder
Gas arbeiten, ist die Dauerstandfestigkeit des Aluminiums von
yroßer Bedeutung. Die Kriechfestigkeit betrug bei Versuchen
der Verfasser das l1Vfache von der des Bleis und das Sfache
von derjenigen der Bleilegierung.
Zur Beurteilung der Preßbarkeit ist zu berücksichtigen,
daß der Werkstoff in den Kabelpressen um 90° umgelenkt wird
und daß sich das Mantelmetall in dem Preßzylinder in zwei
Arme teilt, die sich kurz vor der Matrize wieder verschweißen
müssen, Bei den Versuchen wurden zunächst die Stauch-
diagramme aufgenommen und dann an einer Versuchspresse
Kabel mit Aluminium umpreßt. lúr 400 °C Preßtemperatur
bei Aluminium und 200° C bei Blei ergibt sich ein Preßdruck-
verhältnis von 1:3,5. Die Verschweißung gelang einwandfrei,
wie an Schliffbildern gezeigt wird.
Die Versuche ergaben, daß ein einwandfreies Pressen nach
dem bisherigen Herstellungsverfahren möglich ist. Trotz der
starken Annäherung der lFestigkeitseigenschaften von Keinst-
alumınıum an die des Bleies kann von einer gleich guten oder
annähernd gleichen Preßbarkeit noch nicht gesprochen werden.
Die Preßtemperatur, die starken Einfluß auf die Haltbarkeit und
wirtschaftliche Verwendung des Stahles der Formen hat, ist
um mindestens 150°C zu erhöhen; trotzdem sind der Preßedruck
zu steigern und die Preßgeschwindigkeit zu verringern. Die Ver-
suche wurden mit einer eigens dazu gebauten Presse durchge-
führt; das Kabel wurde waagerecht eingeführt, der Stempel war
senkrecht angeordnet. Mit einer Füllung konnten mehrere Meter
Kabel von Manteldurchmessern bis 25 mm umpreßt werden.
Die Mäntel hatten Wandstärken von nur 0,75 mm bei 25 mm
Außendurchmesser; die Wandstärke war gleichmäßig, Die Preß-
temperatur lag bei 350 bis 400° C, der Einsatz war flüssig. Kine
Verkohlung der Papierisolation trat trotz der hohen Temperatur
nur an den Stellen des Kabels auf, die bei einer Neufüllung des
PreBzylinders der Einwirkung der Temperatur längere Zeit aus-
gesetzt waren. Die Drücke beim Verpressen von Blei (220° C)
zu Reinstaluminium und Aluminium 99,5 (360 C) verhalten sich
wie 1:2:3. Vermutlich wird man somit statt des wertvollen
Reinstaluminiums das technische Aluminium verwenden können,
falls nicht auf besonders hohe Korrosionsbeständigkeit Wert
gelegt wird. Schliffbilder ausgeführter Kabelmäntel beweisen
eine gute Verschweißung von ? verschiedenen Itezipientenfüllun-
sen. Der Kabelmantel von 0,8 mm Wandstärke zeigte nach’
30 maligem Auf- und Abwickeln des Kabels auf eine 35 cm-
Trommel zwar Ausbeulungen, aber keinen Nahtriß.
Die Verfasser schließen aus diesen Versuchen, daß Alu-
minium ein durchaus geeigneter metallischer Austauschwerkstoff
für die Herstellung von Kabelmänteln ist. Ks wird nötig sein,
Aluminium bei einer um 150 bis 200° C über der Preßtemperatur
des Bleies liegenden Temperatur zu verpressen. Die Preß-
geschwindigkeit muß hoch, der Aluminiummantel dünn sein,
um Verbrennung der Isolation zu vermeiden. Ein besonderer
Vorteil des Aluminiummantels ist seine Festigkeit, die in
vielen Fällen die Verwendung einer Armierung überflüssig
erscheinen läßt. Die betriebsmäßige Herstellung aluminium-
ummantelter Kabel wird eine Frage der Konstruktion geeigneter
GA T:
Pressen sein.
DK 621.315.1.004(73)
Allgemeine Betriebxerfahrungen mit der Über-
tragungsleitung Boulder Dam — Los Angeles. Nach
W. S. Peterson, Electr. Engng. 58 (1939) Transactions S. I31:
6 S, 4 B.]
Die seat Oktober 1936 in Betrieb befindliche Freileitung
geht durch Gebiete unterschiedhichen Klimas und hatte dabei
besondere Beanspruchungen durch Gewitter, Sturm, Eis und
Wasser zu bestehen. Während über das elektrische Verhalten,
Koronaverluste, Isolationszustand und Blitzschutz, Fernwirk-
einrichtungen und Relaisschutz in anderen Arbeiten berichtet
wird, bringt der Verfasser einen zusammenfassenden Überblick
über die Hauptwerte und das bisherige betriebliche Verhalten
der über 400 km langen FYreileitung für 287,5 kV Betriebs-
spannung mit Doppelsystem, das auf dem größten Teil der
länge zu beiden Seiten der geerdeten Profilmasten mit je
24 Porzellanhängeisolatoren an den übereinander befindlichen
Traversen mittels besonderer Klammern befestigt ist. Über
den Leitern befinden sich die beiden Erdseile!). Im Zuge der
Leitung sind zwei Schaltstationen angeordnet. Die zuletzt
gemeldete Übertragungsleistung betrug etwa 300 MW. Bei der
Inbetriebsetzung des ersten Leitungsteiles ergaben sich keine
Schwierigkeiten; die Ladeleistung erreichte die errechneten
Werte. Zur Inbetriebnahme waren besondere Maßnahmen für
die Fernschaltung vorgesehen. In der Zeit der ersten schwachen
Belastung konnte die Leitung gegen Mitternacht außer Betrieb
gesetzt werden. Die Fernmeldeeinrichtungen wurden weiter
ausgebaut. Im März 1937 gaben bereits vier Generatoren ihre
Leistung über die Leitung weiter. In einer Übersicht ist die
Zunahme der durchschnittlichen monatlichen Übertragungs-
leistung von Oktober 1936 bis April 1938 angegeben; der Über-
tragungswirkungsgrad erreichte dabei Werte zwischen 86.9 und
95,0%. Im Laufe der Betriebszeit fanden 5 unbeabsichtigte,
im einzelnen beschriebene Unterbrechungen statt, wovon 4 auf
Abschaltungen oder Ansprechen von Auslöseeinrichtungen,
nicht aber auf Leitungsfcehler zurückzuführen waren. Nur im
März 1938 fand eine Auslösung infolge Umbruches eines durch
Gründungsüberflutung beschädigten Mastes statt, wobei die
Schutzeinrichtungen vorschriltsmäßig ansprachen. Die unter-
brochene Leistung betrug dabei 170 MW. Bei den Abschal-
tungen traten kurzzeitige Spannungsspitzen von 385 kV auf,
die gehalten wurden. Der Spannungsabfall entsprach den
errechneten Werten. Trotz erheblicher Windgeschwindigkeiten
und Hislasten traten keine Störungen durch Leiterbrüche auf.
Gefährdete Gebiete erhielten Dämpfungseinrichtungen gegen
die Seilschwingungen. Auch die verwendeten Aufhängeteile
bewährten sich. Die gesamte Leeitungsanlage entsprach trotz
der durch außergewöhnliche Überflutungen verursachten
Schwierigkeiten allen Erwartungen. Tisch.
Meßgeräte und Meßverfahren
DK 621.317.333.82 : 621.3.015.33
Messung von Stoßspannungen. ‘Nach Y. Ishiguro und
Y. Gosho, Electrotechn. J., Tokio 3 (1939) 189; 2 S, 4B)
Der bekannte Scheitelspannungsmesser für Wechsel-
spannungen, bei dem gemäß Bild 5a ein mit Schutzring ver-
schener Luftkondensator in Reihenschaltung mit zwei neben-
einander geschalteten, in entgegengesetztem Sinne wirkenden
Ventilgleichrichtern angeordnet ist, kann auch zur Messung von
Stoßspannungen verwendet werden, wenn der im Stromkreis
des einen Gleichrich-
ters liegende Strom-
| | zeiger durch ein ballı-
stisches Galvanometer
ersetzt wird, da dann
der ballistische Aus-
schlag dem Scheitel-
wert der Stobspan-
nung verhältnisgleich
ist. Bei Stoßspan-
nungswellen mit sehr
steilem Anstieg, die auf
der Frontseite durch
eine Funkenstrecke
unterbrochen werden,
steht die durch das
Galvanometer fließen-
de Elektrizitätsmenge
jedoch infolge des Ein-
tlusses des inneren
Widerstandes der
Gleichrichter und der
Streukapazitäten im
MeBkreis zum Augen-
blickswert der Sto-
spannung nicht ım
linearen Verhältnis, sondern liegt namentlich im ersten Teil des
Prontanstieges erheblich unter diesem Wert. Je mehr sich die
Unterbrechung der Spannungswelle auf deren Front der Scheitel-
spannung nähert, desto geringer wird dieser Einfluß und ist auch
bei Unterbrechung der StoBspannungswellen auf deren Rücken
durch eine Spitzenfunkenstrecke, die bekanntlich einen größe-
ren I:ntladeverzug aufweist, zu vernachlässigen. Abweichungen
vom linearen Verhältnis ergeben sich auch, wenn während des
Irontanstieges oder auch nach dem Abschneiden der Stoß-
spannungswelle Schwingungen im Meßkreis auftreten. Die
störende Wirkung solcher Schwingungen entfällt, wenn eines der
Gleichrichterventile gemäß Bild 5 b durch einen Widerstand r
RK Gleichriehterventile
B ballistisches Galvanometer
r
Bild 53a u. b.
Widerstand
Anordnungen zur Messung von
Stoßspannungen.
t) Zur Leitungsbeschreibung s. E. F. Scattergood, Electr. Engng. 54
(19:53) S. 361 u. 404.
`
ip
1
T e-r m
u.
“Wl
-er
: Spannungs- und Frequenzschwankungen der Netze
8. Februar 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 6
135
von einigen Megohm ersetzt wird, über den sich die durch das
verbleibende Ventil fließenden Ladungen während des Span-
nungsanstieges ausgleichen können. Es bleibt allerdings noch
der Einfluß der Streukapazitäten im Gleichrichterkreis und des
inneren Widerstandes des Ventils. Untersuchungen unter Hin-
zuziehen des Kathodenstrahl-Oszillographen ergaben, daß die
neuartige Anordnung nach Bild 5b zur Messung von Stoß-
spannungen mit einer Front von 1,1 us oder längerer Dauer
mit befriedigendem Ergebnis verwendet werden kann. O.N,
DK 621.365.036.53 : 536.212.3 : 536.62
Würmeleitfähigkeitsmessungen an Isoliersteinen.
"Nach L. Beuken, Econom. Techn. Tijdschr. 18 (1939) S. 178;
31, 5,3 B.)
Es wird ein Betriebsmeßgerät für die Bestimmung der
Wärmeleitzahl von Isoliersteinen für Öfen beschrieben. Das
Gerät, das aus Halbkugelschalen aufgebaut ıst, besteht aus
zwei aus Chrom gegossenen, konzentrischen Kugeln, zwischen
welchen der Isolierstein eingeschlossen ist. Hierzu werden mit
besonderen Fräsern zwei Kugelschalen aus dem zu unter-
suchenden Werkstoff angefertigt und zwecks genauerer An-
passung in und auf den Chromschalen eingeschliffen. Der
Heizkörper, der aus einer Kugel aus keramischem Stoff mit
aufgewickeltem Heizdraht besteht, füllt mit Hilfe von cın wenig
Zement den Hohlraum der inneren Chromkugel vollständig
aus. Dieser Hohlraum hat einen Durchmesser von 36 mm,
während die Wandungen der drei konzentrischen Kugeln
1? mm, 30 mm und 12 mm dick sind. Die beiden Thermo-
elemente sind zwischen Chrom und Isolierstein eingeklemmit.
Die Handhabung und Art der Auswertung ist wie üblich.
Die Meßergebnisse stimmen gut mit denen anderer Verfahren
überein. v. d. St.
Verkehrstechnik
DK 621.314.27 : 625.1 (494)
Lüt-
Bull.
Die Drehstrom - Drehstrom - Umrichteranlage
schental der Jungfraubahn. [Nach E. Kern.
schweiz. elektrotechn. Ver. 30 (1939) S. 225; 45.,6B.|
Das 40 Hz-Drehstromnetz der Jungfraubahn (JB-Netz)
wurde mit dem 50 Hz-Drehstromnetz der Bernischen Kraft-
werke (BKW-Netz) durch eine Drehstrom-Drehstrom-Um-
richteranlage von 1600 kW Nennleistung elastisch gekuppelt.
Die Anlage arbeitet mit einem einzigen l2anodigen Strom-
richtergefäß, dessen Eingangs- und Ausgangstransformatoren in
der bekannten B-Schaltung!) angeordnet sind. Die Frequenzen
werden somit unmittelbar umgeformt, ohne daß eine Gleich-
spannung als Zwischenenergieform auftritt. Eine Ausgleichs-
drosselspule, die, unterstützt durch eine zusätzliche Glättungs-
drosselspule, alle von den asynchronen Netz-Spannungssystemen
herrührenden Oberwellenausgleichströme genügend herab-
setzt, bewirkt nicht nur eine gute Baustoflausnutzung der
Anlage, sondern auch eine gleichförmige Belastung der drei
Phasen von beiden Netzen. Die Gittersteuerung arbeitet ohne
umlaufende Teile und Kontakte und wird von den Leistungs-
und Frequenzreglern über kleine Steuergleichrichter beeinflußt 2),
Die Umrichteranlage, die normalerweise für das JB-Netz den
fehlenden Energiebedarf aus dem BKW-Netz bezieht, kann
Leistungen nach beiden Richtungen hin liefern, und zwar
entweder nach einem beliebigen Fahrplan unabhängig von
oder
Irequenzabhängig, wobei die Frequenz des einen Netzes durch
den Umrichter gestützt wird. Eme Abgabe induktiver Blind-
leistung ist noch nicht möglich; der Umrichter bezieht daher
induktive Blindleistung aus beiden Netzen entsprechend den
Mittleren Leistungsfaktoren von 0,91 für das speisende und
von O8 für das gespeiste Netz. Die bezogenen und gelieferten
Netzströme haben praktisch dieselbe Kurvenform und den
gleichen Oberwellengehalt wie der Primärstrom eines gewöhn-
lichen Sechsphasen-Gleichrichters. Die Anlage ist um 30%
Während einer halben Stunde und um 50°, während 2 min
überlastbar; der Wirkungsgrad beträgt 91°, bei Halb-, 91,8°,
bei Dreiviertel- und 91,6 °, bei Vollast. Die Inbetriebnahme
der Anlage geschieht in wenigen Sekunden, da Spannungs-
oder Frequenzvergleiche hierbei nicht erforderlich sind. Bei
Rück- oder Fehlzündungen an den Steuergittern schaltet sich
der Stromrichter selbstätig für !/,o bis ?;jọ S ab, was vom Betrieb
der fekuppelten Netze meist gar nicht bemerkt wird. Die
‚Mmrichteranlage ist völlig unempfindlich gegen Spannungs-
Tu
3) Brown Boveri Mitt. 21 (1934) S. 214.
) Brown Boveci Mitt. 25 (1938) S. 103 u. 124.
absenkungen im speisenden Netz. Die in beiden Netzen betriebs-
mäßig auftretenden Spannungsschwankungen werden in ihrem
Einfluß auf die übertragene Leistung und bezogene Blind-
leistung unwirksam gemacht durch Regeln der Spannung von
einem Transformator, dessen Stufenschalter von einem
spannungsabhängigen Relais betätigt wird. Die Umrichter-
anlage ist seit Ende 1938 anstandslos in Betrieb; sie hat sämt-
liche bei der Planung gestellten Forderungen erfüllt, obwohl sıe
eine Erstausführung ihrer Art ist. E. Schu.
Fernmeldetechnik
DK 621.396 : 621.397(42)
Die Entwieklung des Rundfunks und des Fernsehens
in England. [Nach N. Ashbridge, J. Instn. electr. Engrs. 84
(1939) S. 380; 8 5.]
Zunächst wird ein Überblick gegeben über den Ausbau des
englischen Rundfunksendernetzes im Mittel- und Langwellen-
bereich, das 98°, der Bevölkerung von England und Nord-
irland mit Rundfunk versorgt. Die gewaltige Entwicklung des
Rundfunks in Europa geht aus folgenden Zahlen hervor: 1934
wurden in Europa 254 Rundfunksender mit einer Gesamt-
leistung von 4300 kW betrieben, was einer mittleren Sender-
leistung von 17 kW entspricht, 1938 dagegen 280 Mittel- und
Langwellensender mit einer Gesamtleistung von mehr als
8100 kW, was eine Durchschnittsleistung von 29 kW ergibt.
Die größte Senderleistung beträgt 500kW. Sodann wird die
Entwicklung des englischen Gleichwellenrundfunks kurz
beschrieben. Die Synchronisierung mehrerer Sender, die auf
gleicher Welle das gleiche Programm ausstrahlen, erfolgte
zuerst mit einem Niederfrequenzton über Leitungen. Die neu-
zeitlichen Gleichwellenserder haben eigene (uarzsteuerstufen
und müssen täglich nur kurzzeitig nachsynchronisiert werden.
Durch den hohen Gleichlauf der Gleichwellensender ist die
Größe der ungestörten Empfangsgebiete stark erweitert worden.
Bei gleichzeitigem Empfang zweier Gleichwellensender beginnt
das Verwirrungsgebiet erst an den Orten, wo das Feldstärken-
verhältnis zwischen den beiden Sendern kleiner als 2:1 ist.
Auf die Wirkungsweise der verschiedenen Sendermodelungs-
verfahren mit hohem Wirkungsgrad wird näher eingegangen.
Während die B-Modulation, Chireix- und Doherty-Verfahren
bekannt sein dürften, soll das ‚Fortescue‘'‘-Verfahren näher
erläutert werden. Bei diesem Modulationsverfahren ist die
Endstufe in zwei Hochfrequenzkanäle aufgeteilt. Der eine
Kanal verstärkt die ungemodelte Trägerfrequenz, während der
andere Kanal als B-Verstärker im Takte der aufgedrückten
Niederfrequenz arbeitet und die Seitenbänder verstärkt. In
einer Impedanzumkehrschaltung wirken beide Kanäle ohne
gegenseitige Beeinflussung gemeinsam auf die Antenne. An-
schließend werden die nahschwundmindernden Antennen für
Rundfunksender und die Energieleitungen besprochen.
Ein kurzes Kapitel ist der Bauweise der Aufnahmeräume
der Rundfunksender gewidmet. Zur Erzielung von Reso-
nanzfreiheit werden ın England die Aufnahmeräume mit einem
dicken Mauerwerk umgeben unter Vermeidung von Stahl-
konstruktionen, die den Schall von einem Raum zum anderen
weiterleiten würden. Für Aufnahmezwecke wurden zwei neue
Arten von Bändchenmikrophonen entwickelt. Das eine ermög-
licht als sogenanntes „Lippen’-Mikrophon eine Berichterstat-
tung in geräuschvoller Umgebung. In Deutschland verwendet
man dagegen Kondensatormikrophone, in Amerika außer den
Bändchenmikrophonen noch Kristallmikrophone. Ferner wur-
den in Amerika und England verschiedene Arten von selbst-
tätigen Dyvnamıkpressern und Lautstärkebegrenzern entwickelt,
wodurch die Gefahr der Übersteuerung beseitigt und die mittlere
Lautstärke erhöht wird. Das Verfahren der Stahlbandauf-
zeichnung ist für den Kurzwellenrundfunk besonders wertvoll,
da das gleiche Programm mehrmals am Tage nach verschiedenen
Richtungen ausgestrahlt wird. Die magnetischen Aufzeich-
nungen lassen sich wieder löschen, so daB ein Stahlband für
verschiedene Programme verwendet werden kann. Außerdem
entwickelte die British Broadcasting Corporation (B. B.C.)
ein neues Verfahren der elektromechanischen Tonaufzeichnung
auf einem Spezialfilm.
Ein weiteres Kapitel behandelt die Entwicklung des Kurz-
wellenrundfunkdienstes in England, Deutschland und
Italien. Die englische Rundfunk-Großstation Daventry ver-
fügt zur Zeit über fünf Kurzwellensender von je 100kW Lei-
stung und über drei weitere Sender von 10 bis 20 kW Leistung.
Diese acht Kurzwellensender lassen sich durch einen Antennen-
Wahlschalter wahlweise an 25 Richtstrahler anschließen.
Deutschland betreibt in Zeesen acht Kurzwellensender von je
136
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 6
8. Februar 1940
50 kW und Italien in Prato Smeraldo bei Rom zwei 100 kW-
Sender und drei 50 kW-Sender. Ein Abschnitt beschreibt die
Überwachungseinrichtungen zur Frequenzkontrolle der
Rundfunksender. Die Union Internationale de Radiodiffusion
(U. I. R.) führt in Brüssel täglich etwa 600 Frequenzmessungen
an Lang-, Mittel- und Kurzwellensendern mit einer Meßgenauig-
keit von 2.107 aus. Die englische Postverwaltung besitzt eine
Frequenzüberwachungsstelle in Baldock, und die B. B. C. über-
wacht mit quarzgesteuerten Frequenzmessern ihre Sender auf
der Empfangsstelle Tatsfield. Anschließend werden die auf der
Weltfunktagung in Kairo 1938 verschärften Frequenztoleranz-
bedingungen und der neue Frequenzverteilungsplan mitgeteilt.
Die letzten Kapitel bringen einen kurzen Überblick über
die Entwicklung des Fernsehrundfunks in England. Die
B. B. C. wurde 1935 mit der Errichtung eines öffentlichen Fern-
sehdienstes auf Ultrakurzwellen betraut. Im August 1936
fanden die ersten Versuchssendungen statt. Die derzeitigen
englischen Fernschübertragungen werden nach dem Marconi-
Fernsehverfahren durchgeführt. Die Bildauflösung erfolgt ın
405 Zeilen nach dem Zeilensprungverfahren mit 50 Rastern in
der Sekunde (25 volle Bildwechsel). Die im Alexandra-Palast
in London errichtete Fernsehrundfunkstation arbeitet mit
einem Bi’dsender von 17 kW Maximalleistung auf 45 MHz und
mit einem Tonsender von 3kW ungemodelter Trägerleistung
auf 41,5 MHz. Der Bildsender besitzt lineare Frequenz- und
Phasencharakteristiken bis zu 3 MHz. Der gegenwärtige Stand
der Fernsehtechnik in Amerika, Deutschland, Frankreich und
Holland wird kurz erwähnt. In Holland laufen zur Zeit Ver-
suchssendungen mit 567 Zeilen je Bild und 25 Bildwechseln ın
der Sekunde. Mni.
DK 621.317.2 : 621.397.5(44)
Das Fernschlaboratorium in Montrouge. [Nach
R. Barthélemy, Rev. gen. Electr. 45 (1939) S. 503; 14 S.,
29 B.]
R. Barthelemy beschreibt in diesem Aufsatz die Fernsch-
laboratorien der „Compagnie pour la Fabrication des Compteurs
et du Matériel d’Usines a Gaz‘‘ in Montrouge. Nach einer ein-
gehenden Darstellung der einzelnen Entwicklungsstufen der
Fernsehtechnik, gekennzeichnet durch Nipkow-Scheibe, Spiegel-
rad, Glimmlampe, Braunsche Röhre, Sekundärelektronenver-
stärker und Elektronenstrahlabtaster folgt eine Beschreibung
des Fernsehdienstes der ‚‚Postes et Telegraphes‘'. Die Aufnahme-
räume der ‚„l’Ecole superieur des Postes et Telegraphes‘ in der
Rue de Grenelle sind über ein koaxiales Modulationskabel mit
dem Eiffelturmsender (Welle 37 500 kHz, 20 kW Oberstrich-
leistung) verbunden. Nach einer Zwischenlösung mit 240 Zeilen
und 50 Bildwechseln wurden als Bildnorm 450 Zeilen mit Zeilen-
sprung in Anlehnung an Deutschland, England und YV. S.
Amerika gewählt. Zur Erweiterung der fernsehtechnischen
Entwicklungsarbeiten wurden die Fernseh-Zentrallaboratorien
von Montrouge gegründet. Sie umfassen 4000 m? Laboratoriums-
fläche und beschäftigen 20 Ingenieure und etwa 40 Mann Hilfs-
personal. Mit der Gründung dieser Laboratorien sollte die
französische Fernsehtechnik vom Ausland unabhängig gemacht
werden. Um die in den Laboratorien entwickelten Fernsehgeräte
erproben zu können, ist hier eine vollständige Sende- und
Empfangsanlage errichtet worden.
Der Aufnahmeraum ist 7 m hoch. Die in zahlreiche kleine
Einheiten aufgeteilte Szenenbeleuchtung enthält Filter gegen
die Warmlichtstrahlen. Die Beleuchtungskörper werden von
10 Rollbrücken getragen, so daß der Boden weitgehend für den
Szenenablauf freibleibt. Die erforderliche akustische Raum-
dämpfung wird durch Wandverkleidungen erreicht. Der
Ablauf der Sendungen wird von einer Regiekabine aus geleitet,
die hierzu mit den nötigen Überwachungs- und Mischgeräten
für Bild und Ton ausgerüstet ist. Von einem angrenzenden
Freigelände können auch Außenaufnahmen eingeblendet werden.
Die Bildfänger sind in bekannter Weise über bewegliche 32-
adrige Kabel mit ihren Speise- und Verstärkergestellen ver-
bunden. Die Filmzerlegung erfolgt ebenfalls über Elektronen-
strahlabtaster. Die Modulationskabel sind Koaxial und mit
einem Wellenwiderstand von 150 Q ausgeführt.
Der Sender ist quarzgesteuert und arbeitet mit zwei
wassergekühlten 3 kW-Röhren auf der Welle 8 m. Die Hoch-
spannungen werden von (Juecksilberdampfgleichrichtern, die
Hilfsspannungen von Maschinensätzen geliefert. Der Sender
nimmt aus dem Netz 43 kVA und gibt 6 bis 8 kW Hochfrequenz-
leistung ab. Mit der in 50 m Höhe angebrachten Sendeantenne
wird eine Reichweite von 20 bis 30 km erzielt.
Als Fernsehempfänger dient ein Großbildgerät mit 40 kV
Anodenspannung und durchscheinender Projektion bei 1,20 m
Seitenlänge. Außerdem wird an der Entwicklung von Heim-
projektionsempfängern sowie an Heimempfängern mit Braun
schen Röhren von 36 cm und 18cm Dmr. gearbeitet. Wie überall
ist auch hier das Ziel ein möglichst billiger Heimempfänger. Der
Verfasser hält nach eingehenden Ausführungen über die für den
Heimempfänger erforderliche Bildgröße eine solche von 25 cm
Seitenlänge für völlig ausreichend. Abschließend weist der Ver-
fasser auf den heutigen Stand des englischen Fernsehdienstes mit
(angeblich) 30 000 Fernsehteilnehmern (spectateurs) hin und gibt
der Hoffnung Ausdruck, daß nunmehr auch in Frankreich die
bisher zurückgebliebene Fernsehtechnik schnellere Fortschritte
macht. W. Sch.
DK 621.396.932.029.63
Hinderniserkennung bei Navigation ohne Sicht.
(Nach Elie, H. Gutton, Hugenund Ponte, Bull. Soc. frang.
Elcctr. 9 (1939) S. 345; 9 S., 4 B.)
Um bei Nebel Eisberge oder Schiffe auf eine Entfernung
von mindestens 10 km wahrzunehmen sowie deren Richtung
und Entfernung zu messen, benutzen die Verfasser die Reflexion
von dm-Wellen (A = 16cm) an dem Hindernis. Als Vorteile
dieser Welle geben sie an, daß die Ausbreitung durch Nebel und
Regen nicht beeinflußt wird, daB das unterste Maximum des
Strahlungsdiagramms in geringer Höhe über der Wasser-
oberfläche sich ausbildet und daß durch den Vorteil der be-
quemen Bündelungsmöglichkeit die direkte Kopplung zwischen
Sender und Empfänger kleingehalten und die Lage des Hinder-
nisses genau ermittelt werden kann.
Wenn die Wellenlänge sehr groß ist im Vergleich zu den
Dimensionen des Reflektors, wird die reflektierte Feldstärke
durch die Rayleighsche Beugungsformel dargestellt; die Feld-
stärke nimmt umgekehrt proportional dem Quadrat der Wellen-
länge ab. Ist dagegen die Wellenlänge sehr klein, so kann man
mit optischer Reflexion rechnen: Die Empfangsfeldstärke ist
unabhängig von der Wellenlänge und schwankt sehr stark mit
der Richtung des Reflektors. Je größer der scheinbare Durch-
messer des Reflektors ist, desto größer ist die Feldstärke und
desto kleiner sind die Schwankungen.
Es wird mit Impulsen gesendet. Der reflektierte Impuls wird
hinter dem Empfänger an der Braunschen Röhre beobachtet.
Die Impulsfrequenz ist 15 kHz. Der direkte Impuls vom
Sender wird durch Blockierung des Empfängers unterdrückt.
Es können Entfernungen innerhalb 0,2 bis 10 km gemessen
werden mit einer Genauigkeit von etlichen 10 Meter.
Die Richtungsbestimmung erfolgt mit der Richtcharakteristik
der Spiegel von Im Dmr. mit einer Genauigkeit von + 1".
Reflexionsversuche wurden bei le Havre durchgeführt. Mit
einer Senderleistung von 10 W wurden innerhalb einer Ent-
fernung von 3 km Schiffe sämtlicher Größen bis herab zu
Fischerbooten festgestellt. Bei kleinen Schiffen sind die Re-
flexionen sehr schwankend. Bei 8km Entfernung sind nur
große Schiffe wahrzunehmen mit ebenso schwankender Re-
flexionsfeldstärke.
Nach Angabe der Verfasser kann das Gerät ebenso für die
Feststellung von Flugzeugen eingesetzt werden. W. PÍ.
Theoretische Elektrotechnik
DK 538.566 : 621.315.5
Die Gesetze der Abstrahlung elektromagnetischer
Wellen in hohlen Ultrakurzwellenleitern von recht-
ecklgem Querschnitt.
Forschg. (1939) S. 53; 16 S., 11 B.J
In letzter Zeit sind viele theoretische Arbeiten über das
Verhalten der elektromagnetischen Wellen in hohlen Metall-
rohren bekanntgeworden!). Hierbei wurden die Frequenz-
bedingungen und die Dämpfungsverhältnisse erörtert, die ein den
bestimmten Bedingungen genügender Wellenzug bei seinem Ver-
lauf durch ein Rohr erfährt. Selten wird aber die Abhängigkeit
der Wellenamplitude vom Aufbau der Sendevorrichtung und
von der Lage der Wellen innerhalb des vom Sender beeinflußten
Frequenzspektrums betrachtet. Diese und damit weitere
zusammenhängende Fragen werden von H. Buchholz mathe-
matisch eingehend behandelt, und zwar wird als Beispiel der
rechteckige Hohlleiter gewählt, da gerade für diesen Rohr-
querschnitt die Möglichkeit besteht, die Abstrahlungsvorgänge
sowohl für einen zur Rohrachse senkrechten als auch für einen
zu ıhm parallelen Dipol zu bestimmen.
Zunächst werden die verschiedenen Wellenarten unter-
sucht, die in einem rechteckigen Hohlleiter zustande kommen,
1) ETZ 60 (1939) S. 817, 9R u, 1239.
[Nach H. Buchholz, Jb. AEG-,
238:
Nicht
aat
-3
a — en u
8. Februar 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 6
137
wenn die Erregung des Wellenfeldes von einem magnetischen
und elektrischen Dipol ausgeht. Dabei ist es dann gleichgültig,
ob der Dipol parallel oder senkrecht zur Rohrachse steht.
Im einzelnen erhält man auf diese Weise folgende Wellen-
ausbildungen: Diejenigen Dipole, die zur Rohrachse parallel
liegen, erzeugen stets transversale Felder magnetischer und
elektrischer Art, je nachdem ein magnetischer oder elektrischer
Dipol das Feld erregt. Dipole, die zur Achse senkrecht stehen,
also parallel zu den Kanten des Querschnittes angeordnet sind,
erzeugen stets Längsschnittwellen magnetischer und elektrischer
Art bei elektrischen oder magnetischen Erregern. Liegt aber der
Dipol genau in der Rohrachse, so haben alle vier entstehenden
Wellenarten ein verschiedenes Frequenzspektrum.
Bei der gesamten theoretischen Untersuchung wird von
Buchholz als Urbild der Strahlungsquelle der magnetische oder
elektrische Dipol verwandt, und obwohl dadurch die Wiedergabe
der Kennzeichen eines wirklichen Senders doch noch ziemlich
roh ist, reicht dies schon zur Beantwortung der Frage aller
qualitativen Eigenschaften der erzeugten Wellenfelder aus. In
diesen Fragenkomplex gehören die Betrachtungen über das
Spektrum der Eigenfrequenzen und die Art der Einlagerung des
Knotenliniennetzes in dem Querschnitt hinein. Sollen jedoch
auch quantitative Fragen, wie die Größen der Amplituden der
Partialwellen und die Angabe der gesamten Strahlungsleistung
behandelt werden, so ist unbedingt eine Berücksichtigung der
endlichen Abmessungen des Senders erforderlich, da die ver-
einfachte Untersuchung nach dem Dipolverfahren nur so lange
hierauf eine zuverlässige Antwort geben kann, als die abge-
strahlte Wellenlänge groß gegenüber der linearen Abmessung
eines Senders ist. In dem betrachteten Fall ist diese Voraus-
setzung wegen der Höhe der kritischen Grenzfrequenzen kaum
erfüllt. Die dann in der Arbeit hergeleiteten Gleichungen ge-
statten infolge der für sie gewählten Darstellung, den Einfluß der
endlichen Senderabmessungen zu berücksichtigen, wenn
wenigstens einigermaßen zutreffende Angaben über die Strom-
verteillung im Sender gemacht werden können. Bei der Unter-
suchung der Stromverteilung macht Buchholz die gleichen
Annahmen, wie sie sich bei den Antennen der drahtlosen Tele-
graphie bewährt haben. Hierdurch können keine wesentlichen
Abweichungen von den wirklichen Verhältnissen auftreten, da
die Gesetze der Stromverteilung in den Antennendrähten sich
ın allem aus der Vorstellung herleiten, daß Kapazität und
Induktivität gleichmäßig über die Länge des Senders verteilt
sind. Diese Verhältnisse sind aber bei einem Hohlsender auf
jeden Fall erfüllt. Hsr.
DK 512.8 : 621.3.025
Anwendung der Matrizenrechnung auf Wechsel-
stromvorgänge. [Nach S. Noda, Mem. Ryojun Coll. Engng.
12 (1939) H. 1; 31 S,1B.)]
Der Verfasser stellt mehrwellige periodische Schwingungen
mit Hilfe von Matrizen in der kanonischen Form dar. Diese
nennt man auch Diagonalmatrizen, weil bei ihnen die Elemente
außerhalb der Hauptdiagonale verschwinden. Es ist also z. B.
a, 0 0 O orsi
ai 0 154%:
sat fa (1)
0 VÖ 0 O 0
Ann:
Wenn man sich grundsätzlich auf solche Matrizen beschränkt,
kann man sie einfacher schreiben in der Form
A = (a), åz, . >.. o Ay)
(2)
B = (bis bg, .... bn).
Die Ausführungen des Verfassers beziehen sich nur auf solche
Matrizen, deren Elemente im allgemeinen komplexe Zahlen
sind. Zum Unterschied von der allgemeinen Matrizenrechnung
istin diesem Falle AB = BA, d.h. während man im allgemeinen
die Reihenfolge der Faktoren nicht vertauschen darf, darf man
das bei Diagonalmatrizen tun. Infolgedessen kann man auch den
Begriff der Division von Matrizen beibehalten, während man im
allgemeinen die vordere oder hintere Multiplikation mit dem
reziproken Wert einer Matrix unterscheiden muß. Wie alle
Rechenregeln wird auch die Divisionsregel für Matrizen in der
kanonischen Form sehr einfach. Es gilt nämlich
c= A ee) (3)
B bi b bn
S Verfasser definiert weiter die ganzzahlige Potenz und die
ruchpotenz der Matrix und die unendliche Potenzreihe. Auch
hierfür gelten grundsätzlich dieselben Regeln wie für allgemeine
Matrizen, nur sind sie einfacher auszuführen. So ist z. B die
Exponentialfunktion definiert durch die Gl. (4):
ee (4)
Zum Schluß wird noch das Differenzieren und Integrieren er-
läutert.
Solange das Überlagerungsgesetz gilt, kann man eine
periodische mehrwellige Schwingung durch ein System von mit
verschiedener Winkelgeschwindigkeit umlaufenden Vektoren
in der komplexen Ebene darstellen. Diese lassen sich geordnet
nach der Ordnungszahl der Harmonischen als Elemente einer
Diagonalmatrix schreiben, so daß die mehrwellige Schwingung
durch eine einzige Matrix dargestellt wird. Auf diese Weise
lassen sich zunächst die elektromotorischen Kräfte, Spannungen
und Ströme darstellen. Da nun für diese Matrizen die Division
durchführbar ist, erhält man den Scheinwiderstand für mehr-
wellige Ströme als Matrix, deren Elemente die Scheinwider-
stände für die Harmonischen in steigender Ordnung sind.
Nachdem eine Anzahl solcher Rechenregeln abgeleitet sind,
wird an einem Schaltungsbeispiel mit einer Stromverzweigung
gezeigt, daß man mit den Matrizen für mehrwellige Ströme so
rechnen kann wie mit Vektoren für einwellige Ströme. Auch
Wirk- und Scheinleistung lassen sich als Produkt der Span-
nungsmatrix und der konjugierten zur Strommatrix berechnen.
Zum Schluß werden noch zwei Beispiele der räumlichen
Stromverteilung inLeitern behandelt, nämlich die Fortpflanzung
von Schwingungen auf homogenen Leitungen und Wirbelströme
in Blechen. Srk.
Physik
DK 537.533.7
Elektronenoptische Spektralanalyse von Hoch-
frequenzschwingungen. [Nach H. E. Hollmann u. A.
Thoma, Z. Phys. 112 (1939) S. 377; 18 S., 6 B.]
Der Hollmannsche Inversionsspektrograph!) unterscheidet
sich dadurch von einer gewöhnlichen Kathodenstrahlröhre, daß
die Anodenspannung periodisch um einen Ruhewert gewobbelt
wird. Diese Wobbelung erreicht man am einfachsten dadurch,
daß man einer mittleren Gleichspannung eine geeignete nieder-
frequente Wechselspannung überlagert. Das periodische Über-
streichen eines bestimmten Geschwindigkeitsintervalles der
Strahlektronen erweckt den Anschein eines ‚weißen‘ Elektronen-
strahles, d. h. eines Strahles, welcher Elektronen mit sehr ver-
schiedenen Geschwindigkeiten enthält und dessen Spektrum sich
kontinuierlich zwischen dem niedrigsten und höchsten Momen-
tanwert der Anodenspannung erstreckt. Der weiße Elektronen-
strahl tritt zunächst durch ein Kondensatorfeld, das von der zu
untersuchenden Hochfrequenzspannung erzeugt wird, und wird
dann durch eine magnetische oder elektrische Zerstreuungslinse
spektral zerlegt. Beim Durchgang durch ein ultrahochfrequentes
Querfeld beschreibt der Strahl ein Inversionsspektrum mit
periodischen Verbreiterungen und Einschnürungen (Null-
stellen), die durch die bekannten Inversionseigenschaften der
‚Quersteuerung gegeben sind. Legt man an die Ablenkplatten
eine unharmonische Wechselspannung, so ändert sich die Gestalt
des Spektrums.
Das von dem Inversionsspektrographen erzeugte Spektrum
wird in der Arbeit auf die in einem ultrahochfrequenten Querfeld
enthaltenen Oberwellen hin analysiert, wozu zuerst die Quer-
steuerformeln für ein unharmonisches Ablenkfeld, das sich durch
eine allgemeine Fourierreihe darstellen läßt, ohne und mit
Berücksichtigung der Austrittsverschiebung abgeleitet werden.
Im Anschluß daran wird gezeigt, wie sich das Zeitoszillogramm
der Steuerspannung aus den experimentell gewonnenen Spektren
bestimmen läßt. Die durch Liniensteuerung bedingte Hellig-
keitsverteilung in einem unharmonischen Spektrum wird eben-
falls behandelt. Um die elektronenoptische Spektralanalyse
auch in ihrer praktischen Anwendung zu zeigen, wird ein
Magnetfeldsender untersucht, der bei Veränderung seiner Be-
triebsparameter nacheinander mehrere Schwingungszustände
durchläuft. Der Übergang von der Grundwelle zur Oberwelle
eines geeignet bemessenen Außenkreises erfolgt zunächst über
eine unharmonische Verzerrung der Senderspannung und dann
über Doppelwelligkeiten des Senders. Auch für den Fall, daß die
Oberwellen nicht in ganzzahligem Frequenzverhältnis stehen,
können aus den auftretenden Doppcelspektren Frequenz und
Amplitude der Oberwelle ermittelt werden. 4. Th.
I) Hollmann, Z. techn. Phys. 19 (1038) S. 259.
138
DK 621.317.32 : 537.533.9
Eine einfache Anordnung zur Messung der Auflade-
potentiale elektronenbestrahlter Leuchtstoff-
schichten. [R. Frerichs u. E. Krautz, Phys. Z. 40 (1939)
S. 229; 1 S., 1 B.J
Die Verfasser beschreiben eine besonders einfache An-
ordnung zum Nachweisen und Messen von Aufladepoten-
tialen elektronenbestrahlter, isolierter J.euchtstoffschichten.
Der Aufbau dieser Anordnung ist folgender: Die Außenseite
des zu untersuchenden F.eeuchtschirms ist mit einem leitenden
Belag, z. B. Aquadag. versehen, der mit der Nadel eines Braun-
schen Elektrometers von geringer Kapazität verbunden wird.
Vergleichsmessungen haben nun bewiesen, daß innerhalb einer
Genauigkeit von 4°, mit einer solchen Anordnung das Innen-
potential meßBbar ist. Die notwendigen Ladeströme für das Elek-
trometer müssen also durch die durch Anregung hervorgerufene
Leitfähigkeit des Phosphors zusammen mit der Leitfähigkeit der
Glasplatte bedingt sein. Der Vorteil dieses Meßverfahrens liegt
vor allen Dingen darin, daB keine besonderen Vorkehrungen
innerhalb der Röhre zu treffen sind und daß der umfaßte MeB-
bereich groß und nur durch den Spannungsbereich des ver-
wandten Elektrometers gegeben ist. Die gute Übereinstimmung
konzentrierte
anorgan. Säuren.
Laugen
Harzsubstanz vollständig
Träagerlagen
wehärtete geschichtete
; zerstört.
Aminoplaste
freigelegt
stark zerstörend
gehärtete geschichtete
stark zerstörecnd
Phenoplaste ir I
der nach diesem Verfahren erhaltenen Kurven mit solchen nach
anderen Verfahren, z. B. von Beyt) ermittelten im Auftreten und
ın der Lage des oberen Knickpunktes und in dem anschließen-
den linearen Anstieg lassen erwarten, daB bei Verwendung von
HKlektrometern großen Spannungsbereichs sich die Auflade-
potentiale von Leuchtstoffschichten herauf bis zur höchsten, zur
Zeit gebräuchlichen Spannung bestimmen lassen. H. Th.
DK 537.564
Townsendentladung
Z. Phys. 111 (1939)
Die Anfangscharakteristik der
in Edelgasen. Nach H. Büttner,
S. 750; 205. HI Bj
Die Arbeit hegt im Rahmen der von Schade und Mit-
arbeitern durchgeführten Untersuchungen?) zur Theorie der Zün-
dung. Sie bringt eine vorwiegend experimentelle Bestimmung
der Anfangsneigung (V : A cm?) der Charakteristik der Townsend-
entladung in reinsten Edelłgasen und ip Edelgassemischen;
diese Anfangsneigung zu kennen, ist von grundsätzlicher Be-
deutung für die Bewertung und Auswertung der von Schade
vorgeschlagenen Ergänzung des klassischen Jonisierungs-
ansatzes durch ein Glied, das mit dem Quadrat der Stromdichte
Herstellung der
wächst. Methodisch von Interesse ist die
benötigten extrem reinen Kdelgase nach dem Schema des
Ilertzschen Diffusionsverfahrens zur Isotopentrennung und die
zur Aufnahme der Charakteristik benutzte Schaltung mit einer
Photozelle zur Strombegrenzung. Die Ergebnisse sind in
Schaubildern niedergelegt: bervorgehoben sci,
erwarten - - für die Charakteristik das Holmsche Ähnlichkeits-
vesetz nicht gilt. Die Diskussion der augenscheinlich sehr
sauberen und zuverlässigen \Mecßergebnisse läßt sich zwar
quantitativ zur Zeit noch nicht durchführen, da dje Ausbeuten
der in Betracht kommenden HKlementarprozesse (stufenweise
Ionisation) nicht bekannt sind, es läßt sich aber immerhin für
die Anfangsneigung ein der Nachprüfung zugänglicher Ausdruck
ableiten, und es läßt sich abschätzen, wıeweit so die ex-
perimentell realisierbaren Verhältnisse wiedergegeben werden.
Die Übereinstimmung zwischen Theorie und Meßergebnissen
I) H. Bey, Phys. Z. 30 (1038) S. 602.
2) R. Schade, Z. Phys». 105 (1937) S. 595.
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 6
Wasserstoffsuperoxyd
ohne Einwirkung i
Wasseraufnahme normal
. zwischen Luzern und Interlaken ohne
dab -— wie zu:
8. Februar 1940
ist durchaus befriedigend; man kann daraus schließen, daß als
nicht-stromproportionale Zusatzionisation in erster Linie die
lonisation bei den gegenseitigen Stößen metastabil angeregter
Atome eine Rolle spielt. Ein Abschnitt über die Zündspannung
in Edelgasgemischen (Penningeffekt) ergänzt den Inhalt der
Arbeit in erwünschter Weise. Sig.
Chemie
DK 621.315.614.6.004.6
Chemische Beständigkeit von Hartpapieren. [Nach
W. Paul, Kunststoffe 29 (1939) S. 109; 21% S.]
Hartpapiere auf Basis von Harnstoffharz (Harnstoff
natur-transparent, Harnstoff braun, Harnstoff mehrschichtig'
und auf Phenolharz-Grundlage (4 Sonderqualität, E normah,
werden vergleichenden Untersuchungen unterzogen auf ılır
Verhalten gegenüber einer Reihe von Chemikalien bei Raum-
temperatur (15 bis 32° C) und bis zu 9Ö0tägiger Einwirkungs-
dauer. Die folgende Zusammenstellung, die der Arbeit ent-
nommen ist, gibt eine gute Übersicht über das Verhalten der
verschiedenen Hartpapiere:
ein- und mehrwertige Alkohole,
einfache oder substituierte Kohlen-
wasserstoffe, organische Säuren.
Öle
Äther, Azeton, Methrlen-
chlorid
i obne Einfluß ohne Einwirkung
| ohne Einwirkung auf
LE normal‘
schwache Blasenbildung lei
„A Sonderqualität‘
ohne Einfluß
lm allgemeinen haben sich die Harnstoffkondensate den
Phenolkondensaten, mit Ausnahme bei Einwirkung von Wasser-
stoffsuperoxyd, überlegen gezeigt.
Auch zwischen den verschiedenen Qualitäten von Schicht-
stoffen gleicher Kunstharzgrundlage bestehen erhebliche
Unterschiede. Pno.
AUS LETZTER ZEIT
DK 621.331.001.2 : 625.2 (494)
Die Elektrisierung der Brünigbahn.
Der Verwaltungsrat der Schweizerischen Bundesbahnen
hat in seiner Sitzung vom ?7. 6. 1939 den Plan für die Elektri-
sierung der Brünigbahn genehmigt!). Bei dem Kostenaufwand
für die Bundesbahnen wird der elektrische Betrieb auf der
Brünigbahn ungefähr gleich teuer sein wie der Dampfbetrieh.
Doch bietet der elektrische Betrieb mancherlei rechnerisch
nicht erfaßbare Vorteile. Die elektrischen Lokomotiven werden
für die Tal- und Bergfahrt so gebaut werden, daß die Zuge
lokomotivwechsel wie
jetzt im Dampfbetrieb geführt werden können. Diese gestatten
auf den Talstrecken ein Zuggewicht von 240 t mit der Höchst-
geschwindigkeit von 75 km h und auf den Bergstrecken em
solches von 60 t mit einer Geschwindigkeit von 25 bis 33 km h
zu befördern. Die Leistungsfähigkeit der Bahn wird dadurch
wesentlich gesteigert. Es verkürzt sich die Reisedauer gegen-
über dem Dampfbetrieb zwischen Luzern und Interlaken-Ost
für Schnellzüge von 21, h auf rd. ?b und für Personenzüge
von rd. 33, h auf rd. 3h. Die 74km lange Bahn mit
a as ; $ ; ; ; ; a 2
96,7 Geleisekilometer erhält eine Yahrleitung mit 85mm
Querschnitt. Ihre Speisung mit Einphasenwechselstrom 15 kV
erfolgt aus dem Unterwerk Emmenbrücke. Der Betricb erfolgt
mit 16 elektrischen 1l.okomotiven. 5 Dampflokomotiven
werden als Reserve und zur Bewältigung des Stoßverkehrs bei-
behalten. Die Baukosten stellen sich auf rd. 8 Mill RM2). Die
Umstellung auf elektrischen Betrieb ist für Oktober 1941 ın
Aussicht genommen. Pe.
I) H., Eggenberger, Bull. schweiz. elektrotechn. Ver. 30 (1939) S- #62
2) 100 schwz. Fr. = 56 RM.
Uki
pi de
8. Februar 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 6
138
VERSCHIEDENES
BEKANNTMACHUNGEN
VDE
Verband Deutscher Elektrotechniker
(Eingetragener Verein)
Geschäftstelle: Berlin-Charlottenburg 4, Bismarckstr. 33, VDE-Haus
Fernsprecher: 30 06 31. — Postscheckkonto: Berlin 213 12.
Postscheckkonto für Mitgliedsbeiträge: Berlin 1810 00.
Postscheckkonto der ETZ-Verlag GmbH.: Berlin 223 84.
Berichtigung
VDE 0530 U/I. 40 „Umstellvorschriften für elektrische Maschinen“
An dem in ETZ 61 (1940) H. 4, S. 84 veröffentlichten
endgültigen Wortlaut von VDE 0530 UJ/I. 40 ‚„‚Umstellvor-
schriften für elektrische Maschinen‘ ist nachstehende Druck-
fehler-Berichtigung vorzunehmen:
§ 87
Zulässige Abweichungen
In der waagerechten Spalte 7 muß es für die zulässige
Abweichung des Leistungsfaktors cos œ von Asynchron-
Maschinen „höchstens 0,06‘ statt 0,6 heißen.
Verband Deutscher Elektrotechniker E. V.
Die Geschäftsführung
Viefhaus
ETZ-Einbanddecken
Die Einbanddecken für den Jahrgang 1939 der ETZ sind
jetzt in der gleichen Ausführung wie bisher lieferbar. Die
beiden Halbjahresbände kosten zusammen RM 3,20, für VDE-
Mitglieder jedoch nur RM 2,40. Die Versandspesen betragen
RM 0,40 für einen einzelnen Satz.
Die Decken sind durch jede Buchhandlung oder von der
ETZ-Verlag GmbH., Berlin-Charlottenburg 4, Bismarckstr. 33,
VDE-Haus, zu beziehen.
Einbanddecken der ETZ-Jahrgänge 1934 und 1935 sind
ebenfalls noch erhältlich. Für die Jahrgänge 1936, 1937 und
1938 sind Blankodecken vorrätig, die vom Buchbinder leicht
mit der entsprechenden Jahreszahl versehen werden können.
Die Preise sind die gleichen wie oben angegeben.
Bezirk Berlin
vormals Elektrotechnischer Verein
(Gegründet 1879)
Geschäftstelle: Berlin-Charlottenburg 4, Bismarckstr. 33 IV, VDE-Haus.
Fernsprecher: 34 88 85.
Jahresversammlung
am Dienstag, dem 13. Februar 1940, 18%, im Großen Hörsaal
des Physikalischen Instituts der Technischen Hochschule zu
Charlottenburg, Kurfürstenallee 20/22.
Tagesordnung:
l. Geschäftliche Mitteilungen
2. Jahresbericht.
3. Wahl der Rechnungsprüfer für die Prüfung des Geschäfts-
jahres 1939 |
4. Vortrag des Herrn Dr. W. Leukert VDE, Berlin, über das
ema: ` . f T
‘Neuerungen bei, Synchronmaschinen”
Inhaltsangabe:
Neuzeitliche Ständerwicklungen für Turbogeneratoren und
Wasserkraftgeneratoren
Synchronmaschinen mit ausgeprägten Polen oder verteilter
Erregerwicklung für mehrere Drehzahlen
Polumschaltbare Synchrongencratoren für Wasserkraftanlagen
Blechkettenläufer mit verteilter Erregerwicklung
Kompoundierungsanordnungen
Eintritt und Kleiderablage frei.
Gemeinsame Faehversammilung
der Deutschen Lichttechnischen Gesellschaft (DLTG)
Bezirksgruppe Berlin und des VDE Bezirk Berlin
am Donnerstag, dem 22. Februar 1940, 17%, Saal EB 301 der
Technischen Hochschule zu Charlottenburg.
Vortrag des Herrn Dr. Th. Meyer VDE, Berlin. über das Thema:
„Film und Technik‘
Eintritt und Kleiderablage frei.
Arbeitsgemeinschaften (Technischer Nachwuchs)
Die Teilnahme ist frei. VDE-Mitgliedschaft ist nicht
Bedingung.
Elektrische Bahnen. Leiter: Reg.-Baurat Dr.-Ing. habil. H. Kother VDE.
18. Februar 1940, 1800, VDE-Haus, Großes Sitzungsziımmer. Vortragsreihe:
„Bremsen“ (Anordnung, Wirkungsweise und Kennlinien) „Druckluft-
bremsen“. Vortragender: Reichsbahnrat Dipl.-Ing. F. Röhrs.
Vortragsverlegung
Der in der Arbeitsgemeinschaft „Hochspannungstechnik“ für
den 16. Februar 1940 angesetzte Vortrag des Herrn Dr. von Mangold VDE:
„Die Stromverteilung inneuentstehenden Großstädten‘
ist auf den
23. Februar 1940
VDE Bezirk Berlin
vormals Elektrotechnischer Verein
Der Geschäftsführer
Burghoff
verlegt worden.
Sitzungskalender
VDE Bezirk Niederschlesien, Breslau. 13. 2. (Di.),
20%, T. H. EI. Inst.: „Der Langstab-Isolator, insbes. sein
Verhalten im elektrischen Hochleistungslichtbogen‘. Dr.-Ing.
H. Ziegler VDE.
VDE Bezirk SBüdsachsen, Chemnitz. 15. 2. (Do.),
20%, Staatl. Akademie für Technik: „Drehstrommotoren-
antrieb unter bes. Berücks. der in der Papierindustrie gestellten
regeltechnischen Aufgaben‘. Obering. Rupprecht.
VDE Bezirk Württemberg, Stuttgart. 8. 2. (Do.),
20%, Technische Werke, Lautenschlagerstr. 21: „Konstruk-
tive Maßnahmen bei der Planung elektrischer Maschinen und
Apparate im Zeichen der Rationalisierung‘. Dipl.-Ing.
Grünwald.
PERSÖNLICHES
(Mitteilungen aus dem Leserkreis erbeten)
G. Troll + — Am 17. Januar ds. J. starb Herr Betriebs-
direktor i. R. Georg Troll an einem Schlaganfall. Er wurde am
l. 2. 1863 in Nördlingen geboren, trat 1879 bei der damaligen
Physikalischen Werkstätte von Eugen Hartmann in Würzburg
ein und war viele Jahrzehnte lang Betriebsdirektor der Firma
Hartmann & Braun A.G. in Frankfurt a. M. Dabei war es
seinem Organisationstalent mit zu verdanken, daß sich aus den
einfachen Werkstätten eine leistungsfähige Fabrik entwickelte.
Im Jahre 1938 konntc er das seltene Jubiläum seiner 50jährigen
Zugehörigkeit zum VDE feiern. Lange Jahre hat er dem
Vorstand der Elektrotechnischen Gesellschaft Frankfurt a. M.,
140
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 6
8. Februar 1940
deren Ehrenmitglied Herr Troll seit 1928 war, angehört, und
hat stets an deren Sitzungen und Tagungen regen Anteil
genommen. Auch in anderen technischen und gemeinnützigen
Gesellschaften war er führend tätig. Manche glückliche Kon-
struktion auf dem Gebiet der Feinmechanik war von ihm
erdacht und wurde durch seine Tatkraft zum Erfolg geführt.
Herr Troll wird seinen vielen Mitarbeitern in Erinnerung bleiben
als cin großer, aufrechter Mann von starkem Charakter, der es
ausgezeichnet verstand, mit Menschen umzugehen.
A. Palm VDE
BUCHBESPRECHUNGEN
DK 621.39
Mitteilungen aus der Forschungsanstalt der Deut-
schen Reichspost (RPF). Bd. 4 mit den Arbeiten vom
1. 1. 1939 bis 30. 6. 1939. Mit zahlr. Abb. u. 79 S. im Format
A4. Sept. 1939. Alleinvertrieb durch Forschungsanstalt
der Deutschen Reichspost, Berlin-Tempelhof.
Der Band 4 der „Mitteilungen der Forschungsanstalt der
DRP" gibt einen Ausschnitt aus der Tätigkeit der Forschungs-
anstalt in der ersten Hälfte des Jahres 1939. Er enthält Arbeiten
aus den Gebieten der Ionosphärenforschung, der Ausbreitung
ultrakurzer Wellen, der Antennentechnik, des drahtlosen
Einseitenbandbetriebes, des Funkfernsprechens und des Fern-
sehens. Ä
In der Arbeit „Über streuende Reflexionen der Iono-
sphäre‘‘ von B. Beckmann, W. Menzel und F. Vilbig wird
über intermittierende Reflexionen in der scheinbaren Höhe der
F-Schicht auf Grund von Echoaufnahmen berichtet, deren
Auftreten danach durch Streuung an Ionenwolken in Höhe des
E-Gebietes wahrscheinlich ist. Als Ursache für die Entstehung
dieser Ionenwolken werden Nachwirkungen von Nordlicht-
erscheinungen angesehen. Ein weiterer Beitrag von B. Beck-
mann, W. Menzel und F. Vilbig befaßt sich mit der Frage
der Grenzwellenmessungen. Darin wird auf die Möglichkeit
von Fehlmessungen der Grenzwelle hingewiesen, die durch
Streuung an Ionenwolken im E-Gebiet verursacht werden.
Auch die häufig beobachteten großen Ultrakurzwellen-Reich-
weiten können hiernach durch Vergrößerung des Einfall-
winkels in die F-Schicht auf Grund streuender Reflexion an
solchen Ionenwolken erklärt werden. In einer Arbeit von
W. Scholz und L. Kgersdörfer wird auf Grund von Ver-
suchen mit Ultrakurzwellen über große Entfernungen fest-
gestellt, daß I.uftschichten mit großem Temperaturgradienten
in Bodennähe die YFeldstärke am Empfangsort sowohl ver-
kleinern als auch steigern können. In einem Aufsatz über den
Scheinwiderstand gespreizter Doppelleitungen zeigt Groß-
kopf, daß bei vermiedener Fehlanpassung am Leitungsende
die restliche innere Reflexion überwiegend auf dem ersten
Teil der gespreizten Leitung erfolgt. An einem Beispiel wird
die KReflexionsverkleinerung für den Fall berechnet, daß
Leitungen mit verschiedenen Wellenwiderständen durch ein
kurzes Übergangsstück, wie es in der Kurzwellentechnik
häufiger geschieht, aneinander angeschlossen werden. Die
elektrischen Eigenschaften der als frequenzunabhängige Antenne
benutzten Rhombusleitung werden berechnet und dabei ge-
funden, daß bei Anpassung am l.eitungsende (äußere Reflexion
= 0) der Scheinwiderstand einen großen Frequenzgang auf-
weist, der durch Fehlanpassung mittels des in der Arbeit
berechneten Abschlußwiderstandes weitgehend unterdrückt
wird. Über den Schein- und Wirkwiderstand von Vertikal-
strahler bis zur Länge 4'4 bei verschiedenen Durchmessern
und Wellenwiderständen berichten G. Rösseler, F. Vilbig
und K. Vogt. Es ergibt sich bei wachsendem Durchmesser und
abnehmendem Wellenwiderstand eine scheinbare .Antennen-
verlängerung, eine Verkleinerung des Strahlungswiderstandes
gegenüber dem theoretischen Wert und ein größerer Antennen-
wirkungsgrad bei großem Durchmesser und kleinem Winkel-
maß. Die Frage der niederfrequenten Verzerrung bei Ein-
seitenbandtelephonie haben E. Haberkant und E. Meine!
rechnerisch und experimentell an Empfangsgleichrichtern mit
linearer und quadratischer Kennlinie nach dem Doppelton-
verfahren untersucht und gelangen zu dem Ergebnis, daß die
quadratische Gleichrichtung bei großen Modulationsgraden
(über 100°,) überlegen ist. W. Reusse beschreibt eine Sonden-
meßanordiung, die die Ladungsverteilung über den Querschnitt
eines Hlektronenstrahls zu ermitteln gestattet. P. Barkow
und W. Künzel beschreiben ein Überwachungsgestell, das der
Betriebskontrolle in den Vermittlungsämtern kleiner Funk-
fernsprechanlagen dient. Der zusammenfassende Bericht von
A. Gehrts, „Entwicklung und Stand der Fernsehtechnik‘“
behandelt alle mit der Bildabtastung, der Übertragung der
Bildfrequenzen über Leitungen und deren rundfunkmäßige
Aussendung zusammenhängenden Fragen nach dem Stand zu
Anfang des Jahres 1939. Die deutsche Fernsehnorm wird erläu-
tert und die für den Fernsehempfang maßgebenden Gesichts-
punkte erörtert. G. Brauer
DK 621.3.025 : 518
Wechselstromaufgaben und ihre rechnerische, symbolische
und zeichnerische Lösung. Von Prof. Dr.-Ing. P. B. A.
Linker. Mit 66 Abb., VI u. 106 S. im Format A 5. Verlag
Dr. Max Jänecke, Leipzig 1939. Preis kart. 2,80 RM.
Linker hat seinem Lehrbuch „Grun lagen der Wechsel-
stromtheorie‘'!) einen praktischen Anhang in Form des vor-
liegenden Büchleins gegeben, das etwa 40 Lösungen von Wechsel-
stromaufgaben enthält. Der Verfasser verwendet hierin dieselben
Formelzeichen wie im Lehrbuch und greift auf die dort ge-
brachten Ableitungen zurück. Eine kurze Wiederholung der
Grundrechnungsarten mit ebenen Vektoren bildet die Einleitung.
Dann folgen die Aufgaben, die beim einfachen Stromkreis be-
ginnen und dann zu den verzweigten Stromkreisen führen, an
denen die reziproke Darstellung von Vektoren sowie die Inver-
sion von Ortskurven geübt wird. Alle Aufgaben werden einmal
durch die symbolische Rechnung, zum andern durch das
zeichnerische Verfahren gelöst. Die gute Auswahl und zweck-
mäßige Anordnung der Aufgaben sowie die saubere Ausführung
der Bilder vermitteln eine gründliche Beherrschung des in
Linkers Lehrbuch gebotenen Stoffes und eine Sicherheit in der
Berechnung von Wechselstromgrößen verzweigter Sfromkreise.
M. Zorn VDE
DK 620.2 : 669.72
Maxgnerium und seine Legierungen. Herausg. von Dr.-
Ing. E. h. A. Beck. Mit 524 Abb., XVI u. 520 S. im Format
160 x 235 mm. Verlag von Julius Springer, Berlin 10%
Preis geh. 54 RM, geb. 56,70 RM.
Werkstoffkenntnis wird immer wichtiger. Der Konstruk-
teur war bis vor kurzem gewohnt, seine Konstruktionen in
Eisen und Stahl auszuführen. Aber der notwendige Leichtbau
im Flugzeug-, Fahrzeug- und Apparatewesen zwang ihn, sich
mit den l.eichtmetall-Legierungen vertraut zu machen. Neben
das Aluminium, das nur ein Drittel des Eisens wiegt, ist noch
das Magnesium getreten, das nur ein Viertel des Eisengewichtes
aufweist. In enger Zusammenarbeit maßgebender Fachleute
wurden in den letzten Jahren die Magnesium-l.egierungen
gründlich durchforscht und die Ergebnisse in dem vorliegenden
Buch „Magnesium und seine Legierungen“ in übersichtlicher
Form herausgebracht. Berichtet wird über: Rohstoffe und Her-
stellung, physikalische Kigenschaften des Magnesium-Ein-
kristalls und ihre Bedeutung für den Vielkristall; Metallographie
des Magnesiums und seiner Legierungen; physikalische Eigen-
schaften; Festigkeitseigenschaften, chemisches Verhalten, Kor-
rosion und Oberflächenschutz:; Schmelzen und Gießen; Techno-
logie des Pressens, Schmiedens, Walzens: spangebende Bear-
beitung; Konstruktionsrichtlinien, stoffgerechte Werkstatt-
behandlung und Anwendungsbeispiele; Magnesium als Legie-
rungselement; Verwendung des Magnesiums für Pyrotechnik und
Thermochemie; wirtschaftliche Bedeutung des Magnesiums:
chemische Analyse von Magnesium und seinen Legierungen;
Übersicht über Patente betr. Herstellung, Verarbeitung und
Verwendung von Magnesium und seinen Legierungen.
Das Buch zeichnet sich dadurch aus, daß es nach den
neuesten, fortgeschrittensten Gesichtspunkten der Werkstoff-
kunde geschrieben ist. Vorbildlich ist in dieser Beziehung neben
anderen Kapiteln das über Festigkeitseigenschaften.
Der Springer-Verlag hat das Buch in bekannter Weise
vorzüglich ausgestattet. Es ist nur zu wünschen, daß dieses
treftliche Buch in recht viele Hände gelangt. A. Thum
1) ETZ 53 (1032) S. 879.
aa I a N a a a a ms am ee
Anschriften der Verfasser der Aufsätze dieses Heftes:
Dr. H. Fischer VDE, Berlin-Uharlottenburg, Suvignyplatz 9/10.
Dr.-Ing. G. Bolz VDE, Berlin-Lichterfelde-Ost, Geitnerweg 11.
Abschluß des Heftes: 2. Februar 1940.
[Te SEE"... ..
Wissenschaftliche Leitung: Harald Müller VDE
G. H. Winkler VDE und H. Hasse VDE
Stellvertretung: G.H. Winkler VDE
Zuschriften sind nicht an eine persönliche Anschrift zu richten, sondern
núr an die Wissenschaftliche Leitung der ETZ, Berlin-Charlottenburg i,
Bismarckstr. 33, VDE-Haus, Fernsprecher: 34 19 5b.
Nachdruck nur mit Quellenangabe und nur mit Genehmigung des Ver-
fsssers und der Wissenschaftlichen Leitung der ETZ gestattet.
rn
Elektrotechnische Zeitschrift
141
(Zentralblatt für Elektrotechnik)
Organ des Elektrotechnischen Vereins seit 1880 und des Verbandes Deutscher Elektrotechniker seit 1894
Herausgegeben vom Verband Deutscher Elektrotechniker E.V.
Wissenschaftliche Leitung: Berlin-Charlottenburg 4, VDE-Haus — Im Buchhandel durch Julius Springer, Berlin W 9
61. Jahrgang
Berlin, 15. Februar 1940
Heft 7
Beziehungen zwischen Trägerstromsystem und Leitung
Von M. Kluge VDE, Berlin.
Übersicht*). Die übertragungstechnischen Gesichtspunkte
werden besprochen, nach denen ein Trägerstromsystem an die
Eigenschaften der Übertragungsleitung angepaßt werden muß.
Einige praktisch ausgeführte Trägerstromsysteme verdeutlichen
als Beispiel die allgemeinen Überlegungen.
Einleitung
In zahlreichen Veröffentlichungen der letzten Jahre
sind einzelne Trägerstromsysteme ausführlich behandelt
worden. Es dürfte daher von Interesse sein, eine ver-
gleichende Betrachtung verschiedener Systeme ohne tech-
nische Einzelheiten zu entwerfen. Als Rahmen für einen
derartigen Querschnitt sollen im folgenden die wechsel-
seitigen Beziehungen zwischen Trägerstromsystem und
Übertragungsleitung dienen, und zwar sollen zunächst
einige allgemeine Gesichtspunkte und danach kennzeich-
nende Beispiele behandelt werden.
1. Allgemeine Gesichtspunkte
Die Wechselwirkungen zwischen Trägerstromsystem
und Leitung ergeben sich aus der allgemeinen Aufgaben-
stellung der Trägerstromtechnik, die — schematisch dar-
gestellt — darin besteht, erstens je Gespräch eine mög-
lichst große Reichweite zu erzielen, zweitens möglichst
viele Aderpaare eines Gestänges oder Kabels mehrfach
auszunutzen, drittens auf einem Aderpaar möglichst viele
Kanäle unterzubringen.
a) Reichweite
Die Reichweite eines Systems ohne Zwischenver-
stärker bzw. der Verstärkerabstand eines Systems mit
Zwischenverstärkern ist
Bee a in km. (1)
Dabei ist 8 die kilometrische Dämpfung der Übertragungs-
leitung, p, der anwendbare Sendepegel, pe der ausnutz-
bare Empfangspegel. Der Sendepegel ist in erster Linie
durch den apparativen Aufwand bedingt, während Lei-
tungsdämpfung und Empfangspegel kennzeichnende Eigen-
schaften der Übertragungsleitung sind. Bild 1 stellt für
eme größere Anzahl von Leitungsarten, die für die
Trägerstromausnutzung verwendet werden, die kilo-
metrischen Leitungsdämpfungen im Frequenzbereich von
l0 bis 1000 kHz dar. Soweit die Leitungen mit den im
zweiten Teil als Beispiel behandelten Systemen ausgenutzt
werden, sind ihre Dämpfungskurven verstärkt gezeichnet.
Man erkennt, daß das Gesetz der Frequenzabhängigkeit
1 allen Leitungsarten im Verlauf das gleiche ist, näm-
für Ban Gekürzt nach einem Vortrag auf dem Sprechalend des Instituts
WIngungsforschung am 26. 4. 39.
DK 621.3.052.7 : 621.395.44
lich ein Anstieg der Dämpfung mit der Wurzel aus der
Frequenz. Dabei beträgt der Spielraum der Leitungs-
dämpfungen von der für Zwecke der Elektrizitätswerks-
telephonie benutzten Hochspannungs-Aluminiumleitung
bis zu dem mit Drahtfunksendungen belegten Ortsleitungs-
kabel zwei Zehnerpotenzen.
woomN/km - . -=p
o en en
a _ te]
SH
300 Ee a
200 = s
wis
Br
100
m 5
w
Sa l
ats, a y
Era
10 7 AEREBEDEER 27mm Ý A
: SEHR FH
: trI
i ag E.
9 = a Ea | N
i i JE
3
x
x
&
x
xv
8
è
Bild 1. Kilömetrische Dämpfung verschiedener Leitungen und Kabel.
Der Dämpfungsverlauf entspricht dem Anstieg des
Längswiderstandes. infolge des Hauteffektes und beweist,
daß die Ableitungsverluste gegenüber den Längswider-
standsverlusten in diesem Frequenzbereich meist vernach-
lässigbar sind. Eine Ausnahme hiervon macht die Dämp-
fungskurve der Freileitung bei Rauhreif. Der Eisbelag
verursacht dielektrische Verluste, wodurch sich die Dämp-
fung bei 100kHz im gewählten Beispiel etwa verdoppelt.
Es ist weiter von Interesse, zu beobachten, daß die Dämp-
fung eines 1,2 mm-Trägerstrom-Sonderkabels infolge Er-
höhung des Wellenwiderstandes kleiner ist als die einer
1,4 mm starken normalen Fernkabelader.
Der Empfangspegel p, soll hinreichend über dem
Störpegel der Leitung liegen. Für zwischenstaatliche
Fernleitungen gilt als Abstand zwischen Nutz- und Stör-
pegel ein Wert von etwa 4,5 N als ausreichend; in man-
chen Fällen ist man jedoch gezwungen, kleinere Abstände
zuzulassen. Der Störpegel der Leitung ist auf die vom
Empfänger wirksam aufgenommene Bandbreite zu be-
ziehen und hat bei verschiedenen Leitungen je nach den
142 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 7 15. Februar 1940
Verhältnissen um Größenordnungen verschiedene Werte
(vgl. machstehende Tafel 1).
Tafel1. Störpegel verschiedener Leitungen.
Hochspannungsleitung 220 kV Pastör = -1N
Fernsprechleitung ©.. -8 10N
Kabel mit Bleimantel . . . . . 12--- 15,0N
Widerstandsrauschen . . . . . 15,5 N
Die Angaben gelten oberhalb von 10kHz und sind auf
eine Nutzbandbreite von 3kHz bezogen. Es ist inter-
essant, daß die untere Grenze des in hochwertigen Kabeln
gemessenen Störbelags ganz in der Nähe der durch das
Widerstandsrauschen gezogenen physikalischen Grenze
liegt. Bei gegebenem Störpegel ist nach Gl. (1) eine Steige-
rung der Reichweite durch Erhöhung des Sendepegels p,
möglich. Der Spielraum, der hierbei zur Verfügung steht,
ist jedoch begrenzt, da eine Steigerung des Sendepegels
um 1 N eine rd. achtfache Ausgangsleistung verlangt, was
sich in dem Aufwand der Geräte und insbesondere durch
größeren Stromverbrauch erheblich auswirkt. Soweit es
sich um die Verstärkung einzelner Kanäle handelt, sind
Leistungen der Größenordnung von 10 W noch tragbar.
Die Anforderungen an die Verstärker erhöhen sich jedoch
außerordentlich, wenn sie zur gleichzeitigen Verstärkung
mehrerer Kanäle benutzt werden, wie es bei den Breit-
bandverstärkern der hochwertigen Trägerstromsystemr
der Fall ist. Mit Rücksicht auf die Gefahr der Kreuz-
modulation und der nichtlinearen Geräuschbeeinflussun-
gen müssen hier wesentlich kleinere Sendepegel ein-
gehalten werden; Tafel 2 gibt zur Erläuterung einige
Beispiele:
Tafel 2. Verschiedene Sendepegel.
Einzelkanalverstärker für EW-Telephonie pa - +4,55 N
Breitbandverstärker für 12 Kanäle . . . » = +IN
aa „ 200 PR ©.. Pe = —0,5N
Bei der Hintereinanderschaltung mehrerer Verstärker
ist zu berücksichtigen, daß sich die Störleistungen, die
von den einzelnen Leitungsabschnitten und Verstärkern
herrühren, addieren. Daraus ergibt sich eine theore-
tische Grenze für die erzielbare Höchstreichweite eines
Systems [1]*).
b) Übersprechen
Die Ausnutzung mehrerer Paare eines Kabels oder
Freileitungsgestänges mit Trägerstrom erfordert Rück-
sichtnahme auf die Übersprecheigenschaften der Lei-
tungen. Bild 2 zeigt als Beispiel die Übersprechdämpfun-
bio -72 an 35km
6 Normoles Kabel
zii u
EAZA
15
in an i
Freileitung |
|
10 20 50 W0khz *"7157%
Bild 2. UÜbersprechdämmpiung versehiedener Leitungen nud Kabel,
gen verschiedener Leitungs- und Kabellängen. Die Kopp-
lungen nehmen etwa verhältnisgleich mit der Frequenz
zu; entsprechend fallen die Dämpfungen ab. Das Bild
zeigt sehr anschaulich die Verbesserungen, welche als
*) Die Zahlen in eckigen Klammern beziehen sieh auf das Schrift-
tımmsverzeichnis am Schluß der Arbeit.
Ergebnis der Untersuchungen über magnetische und elek-
trische Kopplungen an Kabeln erzielt werden konnten [2).
Die Nebensprechdämpfung der Freileitung zeigt einen
unregelmäßigen Verlauf, der im einzelnen durch die Art
der Kreuzung zwischen den beiden sich beeinflussen-
den Leitungen und koppelnden Nachbarleitungen bedingt
ist [3]. Das trägerfrequente Gegensprechen erfolgt in
allen wichtigen Fällen im Vierdrahtbetrieb. Mit diesem
Ausdruck soll jede Art von Trennung zwischen Hin- und
Rückleitung gemeint sein, d.h. sowohl die galvanische
Trennung (echter Vierdrahtbetrieb) als auch die frequenz-
mäßige Trennung, wobei beide Richtungen auf demselben
Drahtpaar, aber mit verschiedenen Frequenzen, übertragen
6 60 kHz
C=
A
6 60 kilz
iche Frequenzen 18 Gespräche Übersprechdi
6 303 60 ANZ
= BE
TIR
B
til K 71575
_ HE |
6 32036 60 khz
gleiche Frequenzen % Gespräche Übersprechdämgfung
nur in gleicher Richtung auf 2 Doppelleitungen im Mabel >7N
Bild 3. Trägerirequenter Vier- und Zweidrahtbetrieb.
werden (äquivalenter Vierdrahtbetrieb). Die zwischen ver-
schiedenen Paaren einer Leitergruppe bestehenden kapa-
zitiven und induktiven Kopplungen verursachen eine
gegenseitige Beeinflussung in Form des Nebensprechens
oder des Gegennebensprechens. Eine einfache Betrach-
tung zeigt, daß bei gegebener Nebensprechdämpfung b,
zwischen zwei Leitungen, die mit gleicher Dämpfung und
gleichem Sendepegel betrieben werden, das wirksame
Nebensprechen um die Differenz zwischen Sende- und
Empfangspegel kleiner ist als b,:
Dba wo Dn (Pa Pe) . (2)
Die Felddampfung b--Px De, die wir mit Rücksicht
auf die Reichweite möglichst groß zu machen bestrebt
waren, gewinnt demnach hier einen unerwünschten Ein-
fluß auf die gegenseitige Störung verschiedener Leitun-
gen; denn da die wirksame Nebensprechdämpfung zur
Wahrung des Fernsprechgeheimnisses nicht unter etwa
7N absinken darf, ergibt sich für die Nebensprech-
dämpfung b, die Forderung, daß sie um 7 N größer sein
soll als die Leitungsdämpfung b.
Einfacher liegen die Verhältnisse bei dem Gegen-
nebensprechen, wo der wirksame Wert bpr, von besonderen
Störfällen abgesehen, unmittelbar gleich der Gegensprech-
dämpfung b, ist. Dazu kommt, daß infolge einer Gegen-
einanderwirkung von magnetischen und elektrischen Kopp-
lungen b im allgemeinen größer ist als d„. Man bemüht
sich daher, bei der Trägerstromausnutzung das Neben-
sprechen überhaupt unwirksam zu machen, indem man
entweder die Leitungen verschiedener Richtung in einem
Kabel gegen einander abschirmt bzw. getrennte Kabel
für beide Richtungen verlegt, oder indem man dafür sorgt,
daß in verschiedenen Übertragungsrichtungen nur ver-
schiedene Frequenzen laufen. In diesem Fall ist das
Nebensprechen unschädlich, da es von den Empfangs-
filtern der gestörten Leitung nicht hindurchgelassen wird.
Bild 3 zeigt vergleichsweise die Trägerstromausnutzung
eines Kabels im echten und im äquivalenten Vierdraht-
betrieb. Es zeigt sich, daß die Anforderungen an die
Kopplungsfreiheit der Leitung im zweiten Fall ganz
wesentlich geringer sind. Dafür muß allerdings zur
BET
——
-
15. Februar 1940
Trennung der Gesprächsrichtungen auf jedem Aderpaar
ein gewisses Frequenzband geopfert werden. Der Verlust
von etwa 12% ist jedoch völlig belanglos, wenn man be-
rücksichtigt, daß in normalen Kabeln die Trägerstrom-
ausnutzung im Bereich höherer Frequenzen überhaupt
erst durch diesen Kunstgriff ermöglicht wird. Durch die
angegebenen Mittel ist das Nebensprechen jedoch noch
nicht völlig unschädlich gemacht. Es besteht die Gefahr,
daß die durch Nebensprechen auf die gestörte Leitung
gelangten Fremdspannungen am nahen Leitungsende
reflektiert werden und dann als reflektiertes Gegenneben-
sprechen am fernen Ende stören. Um diese Wirkung des
reflektierten Gegennebensprechens zu vermeiden, ist eine
sorgfältige Anpassung der Endgeräte an die Leitungen
erforderlich.
c) Bandausnutzung
Aus den unter a) und b) genannten Leitungseigen-
schaften und Überlegungen ergibt sich im allgemeinen
ein gewisser, praktisch mit Trägerfrequenz ausnutzbarer
Frequenzbereich für jede Leitungsart. Das Ziel besteht
= ai en AARAM uni jr
20 40 50 120 L
u ->
Bild 4. Ausnutzung einer Freileitung mit MEf-Verbindungen
(! = 180 km + 12 km Kabel).
nun bei den hochwertigen Trägerstromsystemen darin,
dieses Band möglichst lückenlos mit Trägerstrom-
gesprächen auszunutzen. Wieweit sich das praktisch ver-
wirklichen läßt, hängt von dem Aufwand an Filter-
elementen und der Technik der Modulation, also von dem
Trägerstromsystem als solchem, ab [4]. Es lassen sich
aber auch hier Wechselbeziehungen zwischen dem System
und den Eigenschaften der Leitung aufzeigen. In Fällen,
in denen es auf höchste Ausnutzung der Leitung ankommt,
wird man nur ein Seitenband übertragen und den Träger
unterdrücken. Es gibt jedoch Aufgaben, bei denen die
Rücksicht auf vorhandene Empfänger, die Forderung nach
einfachem und unempfindlichem Aufbau des Gerätes, die
Möglichkeit einfacher Überwachung und ähnliches wich-
tiger sind als die Frequenzbandersparnis. In diesen Fällen
hat die Übertragung beider Seitenbänder und des Trägers
Berechtigung und Vorteile,
Bei Leitungen, deren Kopplungsverhältnisse die An-
wendung des echten Vierdrahtbetriebes nicht erlauben, be-
dingt die Notwendigkeit, Kanäle verschiedener Richtung
zu trennen, eine geringere Bandausnutzung. Das im all-
gemeinen übliche Verfahren besteht darin, die Kanäle
verschiedener Übertragungsrichtung zu Frequenzgruppen
zusammenzufassen und, wie in Bild 3 gezeigt, die tiefen
Frequenzen in der einen, die hohen in der Gegenrichtung
zu übertragen. Diese Gruppierung ist bei Leitungen mit
definierten Übertragungsei genschaften und von vornherein
festliegender Gesprächszahl durchaus zweckmäßig. Es
gibt jedoch andere Fälle, wo es vorteilhaft sein kann, die
beiden Kanäle eines Gespräches unmittelbar nebenein-
ander anzuordnen. Dies trifft insbesondere für Frei-
leitungen mit ihren in Abhängigkeit von Frequenz und
Zeit sehr schwankenden tibertragungseigenschaften zu.
Dabei ist es dann möglich, die Leitung nach Maßgabe der
geforderten Gesprächszahl und der vorliegenden Dämp-
fungsverhältnisse schrittweise auszubauen, wobei stets für
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 7
143
die Gespräche tieferer Frequenz die günstigeren Über-
tragungseigenschaften dieses Bereiches wirksam sind und
wobei durch Dämpfungsspitzen, Störsender und Rauhreif
stets nur eine kleinere Anzahl von Gesprächen betroffen
wird. Bild 4 zeigt an einem praktischen Beispiel, daß
durch diese Kanalanordnung eine große Anpassungsfähig-
keit an verschiedene Verhältnisse erzielt wird. Natürlich
bedingt die unmittelbare Aneinanderreihung von Sende-
und Empfangskanälen verschärfte Anforderungen an die
Filter.
2. Beispiele
Die praktische Bedeutung der vorstehend umrissenen
allgemeinen Überlegungen soll nunmehr an einigen Bei-
spielen erläutert werden. Dabei werden getrennt der
Trägerstrombetrieb auf Fremdnetzen, die Trägerstrom-
ausnutzung normaler, nicht für Trägerstrombetrieb ge-
bauter Leitungen und die Trägerstromausnutzung von
Sonderleitungen behandelt.
a) Trägerstrombetrieb auf Fremdnetzen
Als Beispiel hierfür soll der Trägerstromverkehr
zwischen Elektrizitätswerken auf Hochspannungsleitun-
gen (EW-Telephonie) und der hochfrequente Drahtfunk
auf Fernsprechleitungen, wie ihn die Deutsche Reichspost
zur Zeit einführt, betrachtet werden. In den beiden ge-
nannten Fällen tritt die Bedeutung der bisher angestellten
quantitativen Überlegungen zurück gegenüber der Auf-
gabe, eine einwandfreie Entkopplung zwischen dem hoch-
frequenten Betrieb und dem Normalbetrieb der Leitungen
zu erzielen. Bei der EW-Telephonie handelt es sich darum,
einem niederfrequenten Verteilungsnetz eine hochfrequente
Sprechverbindung zwischen zwei festen Endpunkten zu
überlagern. Umgekehrt besteht die Aufgabe beim Draht-
funk darin, eine Fernsprechverbindung zur Verteilung
von Hochfrequenzenergie an verschiedene Abnehmer mit-
zubenutzen. Bild 5 zeigt den grundsätzlichen Aufbau bei-
b) Fernsprechverbindung mit überlagertem HF -Drahtfunknetz
Bild 5. Leitungsausrüstung bei HF-Überlagerung.
der Verbindungsarten. Beide Übertragungsarten sind da-
durch gekennzeichnet, daß die eigentlichen Endgeräte
(Sender und Empfänger) verhältnismäßig einfach sind,
daß dagegen die Leitungsausrüstung, die durch den Be-
trieb auf einem andersartigen Netz bedingt ist, umfang-
reiche Entwicklungsarbeiten erforderte.
Eine für EW-Telephonie bestimmte Leitung
muß, damit die Übertragungsdämpfung von dem stark-
strommäßigen Schaltzustand unabhängig wird, an beiden
Enden und an allen abgehenden Stichleitungen gegen Ab-
fluß der Hochfrequenz durch Sperren verriegelt werden.
Der Anschluß der Hochfrequenzgeräte erfolgt über
Koppelkapazitäten und Übertrager unter Wahrung aller
Forderungen der hochspannungstechnischen Sicherheit.
Trennstellen der Hochspannungsleitung müssen erforder-
lichenfalls für Hochfrequenz überbrückt werden. Alle ge-
144
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 7
15. Februar 1940
nannten Schaltelemente müssen den erheblichen Spannun-
gen und Überströmen des Starkstrombetriebes gewachsen
sein; deswegen ist es schwer, den Spulen und Konden-
satoren die aus hochfrequenztechnischen Gründen er-
wünschte Kapazität bzw. Induktivität zu geben. Die
Größenordnung der Kapazitäten liegt bei 2000 pF, die der
Spulen bei 0,2 mH; dabei müssen die Elemente Blind-
leistungen von etwa 0,15 bzw. 60 MVA gewachsen sein.
Dementsprechend sind ihre Abmessungen fast größer als
die der an die Leitung angeschlossenen Geräte (vgl. Bild 6).
Die angegebene Induktivität der Sperren genügt nicht
ohne weiteres, um den Abfluß von Hochfrequenzenergie
wirksam zu unterbinden. Dazu ist es vielmehr erforder-
lich, die Spule auf die Übertragungsfrequenzen durch
parallelgeschaltete Kapazitäten abzustimmen. Infolge der
beschränkten Größe der Induktivitäten und Kapazitäten
ist das nutzbare Übertragungsfrequenzband der EW-
Telephonie nach unten bei etwa 50 kHz begrenzt. Durch
die abgestimmten Sperren wird der Übertragungscharak-
ter von Leitung plus Sperre selektiv, da die Dämpfung
für nicht gesperrte
Frequenzen bei ge-
eignetem Schaltzu- |
stand bei Stark- 2 |
stromleitung außer- ka |
ordentlich groß wer- en —
den kann. Als Ab- zn’ | \
hilfe hiergegen wäre
vom Hochfrequenz-
standpunkt die All-
wellensperre anzu-
streben, deren In-
duktivität so groß
F 2 275m
gemacht wird, daß
im ganzen für EW-
Telephonie verwend-
baren Frequenzband
die Reaktanz groß
gegen den Wellen-
widerstand der Lei-
tung ist. Zur prak-
tischen Entwicklung dieser Sperre müssen die oben ange-
gebenen Schwierigkeiten überwunden und insbesondere die
großen Kurzschlußkräfte einwandfrei beherrscht werden.
Es ist schon oben gesagt worden, daß der Störpegel
auf Hochspannungsleitungen, besonders wenn auf 220 kV-
Leitungen mit der Betriebsspannung in die Nähe der Ko-
ronaspannung gegangen wird, sehr hoch ist. Infolgedessen
ist die Reichweite einer Verbindung bzw. die Dämpfung
eines Verstärkerabschnittes bei 220 kV-Leitungen auf
etwa 2,5 N, bei 100 kV-Leitungen auf 3,5 bis 4 N begrenzt.
Man hat in neuerer Zeit gelernt, für größere Reichweiten
Zwischenverstärker betriebssicher einzusetzen, so daß Ver-
bindungen von mehreren hundert Kilometern Länge unter
Benutzung nur eines einzigen Frequenzpaares mit gutem
Störspiegelabstand überbrückt werden können. Das
Hauptproblem bei der Einführung des Zwischenverstär-
kers war ebenfalls eine Frage der Entkopplung: Es galt
u.a., durch Sperrung der nicht an der Hochfrequenzüber-
tragung beteiligten Starkstromphasen eine Rückkopplung
und damit verbundene Labilität zwischen Verstärkeraus-
gang und -eingang zu unterbinden [5]. Es sei erwähnt,
daß die Hochfrequenzkanäle in neuerer Zeit auch zur
Übertragung von Kriterien für den Selektivschutz, d. h.
also zur Überwachung des Leitungszustandes, benutzt
werden.
Der Hochfrequenz-Drahtfunk, dessen tech-
nische Hilfsmittel zur Leitungssperrung auf dem grund-
sätzlichen Schaltbild dem der EW-Telephonie völlig
ähneln, zeichnet sich im Gegensatz dazu durch äußerste
räumliche Kleinheit der besonderen Schaltelemente aus. Die
Aufgabe bestand hier darin, Weichenschaltungen aus Spulen
und Kondensatoren sowohl bei den Ämtern als auch bei
den Teilnehmern unterzubringen, wobei insbesondere auf
u
#71578
+ un.
Bild 6. Kopplungskondensator und Hoch-
frequenzsperren für EW-Telephonieanlagen.
“
den Ämtern kein zusätzlicher Platz beansprucht werden
durfte. Dazu kamen die hohen Anforderungen an die
Sperrdämpfungen der Weichen für die Wahrung des Fern-
sprechgeheimnisses einerseits und die Bedingung weit-
'gehender Störfreiheit der HF-Sendung anderseits, wobei
K F71 581
Bild 7. Drahtfunk-Anıtsweiche mit. Tiefpaß und Hochpaß (vorn).
die Durchlaßdämpfungen möglichst klein bleiben sollten.
Auch diese Fragen haben eine umfangreiche Entwick-
lungsarbeit erfordert, von der Bild 7 ein Ergebnis zeigt.
Die Drahtfunk-Amtsweiche ist nicht wesentlich größer
als eine Streichholzschachtel. Übertragungstechnisch ist
die Aufgabe des Drahtfunks dadurch einfach, daß die Sen-
dung nur in einer Richtung übertragen wird. Es wird
eine Empfangsspannung von wenigstens 25 mV beim Teil-
nehmer zur Verfügung gestellt. Die Sendespannungen
werden je nach Dämpfung der Teilnehmerleitung so ge-
staffelt, daß diese Spannung angenähert erreicht wird.
Die Reichweite von Drahtfunkverbindungsleitungen be-
trägt etwa 7 N. Wegen der hohen spezifischen Dämpfun-
gen der für den Drahtfunk benutzten Ortsleitungen ent-
spricht dem eine Entfernung von nur etwa 15 km [6].
b) Trägerstrombetrieb auf normalen
Fernsprechleitungen
Die Kopplungseigenschaften normaler, nicht für
Trägerstromzwecke verlegter Leitungen erlauben im
Frequenzbereich oberhalb von 10 kHz die Anwendung des
Verb. Verb. ferb.
2 2 MEFT B,
le apatie a'el a p'ata ante net nen
Verb Verb. Verb
L 2 MEF2 B
a! d. ni m | 1 9 i [2 ni g
A PN O E E a e
Verb.
7
a a a N
it S A t Richtung Ost -West
f Daanan MER i Richtung West-Ost
Verb.
2 EIST
0 20 40 60 80 100 120 HO 10h
f —
Bild 8. Frequenzplan der ME-Systeme.
äquivalenten Vierdrahtbetriebes. Es sei hier von dem
Sonderfall abgesehen, daß zwischen zwei Orten zwei ganz
unabhängige Leitungsstränge oder Kabel verlegt sind, die
echten Trägerstrom-Vierdrahtbetrieb ermöglichen würden.
Aus der Fülle der für derartige Verhältnisse entwickelten
Trägerstromsysteme sollen als Beispiel zwei Systeme her-
ine
yela
ei
15. Fobruar 1940
ausgegriffen werden, die in besonderem Maße der Forde-
rung entsprechen, an vorgegebene Leitungsverhältnisse
anpaßbar zu sein: Das MEf- und MEk-System.
Bild 8 zeigt den Frequenzplan beider Systeme. Das MEf-
System arbeitet mit benachbarten Gegenrichtungskanälen
und bietet damit die oben im Zusammenhang mit Bild 4
besprochenen Vorteile, insbesondere bei Betrieb auf Frei-
leitungen. Es erlaubt die Belegung eines Paares mit fünf-
zehn Gesprächen im Frequenzbereich von 10 bis 160 kHz.
Die Frequenzbandausnutzung beträgt 50%, die Reich-
Richtung A-B Richtung B-A
Frequenz — K71513a
Bild 9. Trägerfrequente Ausnutzung einer Phantomleitung mit dem
MEk,-System (Länge 35 km).
weite ohne Verstärkung ist 5N, dem entsprechen auf
3mm Kupferleitungen 500 km für das unterste und 180 km
für das oberste Gespräch. Wenn mehr als fünfzehn Ge-
spräche auf einem Gestänge geführt werden müssen, kann
ein zweites System mit verlagerten Trägern auf einem
zweiten Aderpaar eingesetzt werden. Für die Über-
tragung größerer Gesprächszahlen auf Kabeln ist das
MEk-System entwickelt worden. Auf Kabeln kann infolge
Bild 10, Grundsätzliches Schaltbild einer für Handverniittlung geschalteten
Endstelle.
der gleichmäßigen Leitungseigenschaften ohne Bedenken
die Zusammenfassung der verschieden gerichteten Kanäle
zu Gruppen erfolgen. Im Frequenzband von 6 bis 60 kHz
können auf diese Weise acht Gegengespräche geführt
werden. Die obere Grenze von 60 kHz wurde so gewählt,
daß bei normalen entspulten Kabeladern von etwa 1,4 mm
Dmr. mit einer Felddämpfung von 6N sich Verstärker-
abstände von etwa 35 km ergeben; das ist etwa die Hälfte
der bisher üblichen Abstände. Eine Weiterentwicklung
für Leitungen ungünstiger Dämpfungseigenschaften stellt
das in Bild 9 dargestellte MEK,-System dar. Dieses
System ist unter Benutzung der unteren Kanäle des MEk-
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 7
145
Systems entwickelt worden; es ist u.a. dazu geeignet, auf
Kabelleitungen, die nur im Stamm pupinisiert sind,
eine Trägerstromausnutzung der Vierer zu ermöglichen.
Dämpfungsmessungen haben ergeben, daß bei derartigen
Leitungen, die häufig anzutreffen sind, die Streuinduk-
tivität der Stammspulen so gering ist, daß ein Band bis
30 kHz mit einem Verstär-
kerabstand von etwa 30 km
überbrückt werden kann.
Es ist in diesem Fall also
möglich, ohne jede Entspu-
lung je Vierer mit dem
MEk,-System drei zusätz-
liche Gesprächswege zu
schaffen.
Der elektrische und kon-
struktive Aufbau sämt-
licher genannten ME-
Systeme ist bis auf die
durch die verschiedenen
Frequenzen bedingten Un-
terschiede übereinstim-
mend. Bild 10 zeigt das
grundsätzliche Schaltbild
für die Endstelle eines Ge-
spräches. Die Geräte ar-
beiten mit unterdrücktem
Träger und Übertragung
eines Seitenbandes. Mit
Rücksicht auf die Anwen-
dung auf Freileitungen ist
eine Pegelregelung einge-
baut, die Pegelschwankun-
gen von 0 bis 6 N auf etwa
0,2N selbsttätig ausregelt.
Als Steuerton für die Pe-
gelregelung wird eine
Hilfsfrequenz von 2,9 kHz
in beiden Richtungen über-
tragen, deren Amplitude
die Stellung eines Motor-
potentiometers steuert. Der gleiche Ton wird zur Uber-
tragung von Ruf- und Wahlimpulsen benutzt. Die Ge-
räte können daher niederfrequenzseitig auch an selbst-
tätige Wähleinrichtungen angeschaltet werden. Bild 11
zeigt den konstruktiven Aufbau eines Gestells mit drei
ME-Geräten.
K 71580
Bild 11. Endgestell mit drei ME-
Geräten.
c) System für Trägerstrom-Sonder-
leitungen
In neuerer Zeit werden Kabel verlegt, die für die
Anforderungen einer hochwertigen Trägerstromaus-
nutzung besonders bemessen sind [7]. Das sind einmal
papierluftraumisolierte Mehrleiterkabel, deren Dämpfungs-
und Kopplungseigenschaften auf Grund umfangreicher
Untersuchungen gegenüber normalen Kabeln wesentlich
verbessert worden sind und die bis 60 kHz mit den zwölf
Kanälen des U-Systems betrieben werden. Daneben gibt
es bereits ein Netz konzentrischer Kabel, die oberhalb von
1 MHz für Fernsehzwecke, darunter für Vielband-Fern-
sprechzwecke, benutzt werden sollen; das hierfür in Arbeit
befindliche Trägerstromsystem wird nach dem Breitband-
kabel als B-System bezeichnet und im Bereich von 60 bis
700 kHz etwa 150 Gespräche übermitteln. Beide Systeme
arbeiten im echten Vierdrahtbetrieb. Zur Zeit werden für
beide Richtungen getrennte Kabel benutzt; es sind jedoch
Kabel entwickelt worden, die durch geeignete Abschirm-
maßnahmen die Zusammenlegung beider Richtungen
unter dem gleichen Mantel erlauben [7].
Die Hochwertigkeit der U- und B-Leitungen recht-
fertigt das Bestreben, die Frequenzbandausnutzung der
auf diesen Leitungen betriebenen Systeme möglichst hoch-
zutreiben. Hierzu sind neben besonders hochwertigen
Filteranordnungen, die zum: Teil mit normalen Spulen
146
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 7
15. Februar 1940
und Kondensatoren, zum Teil auch mit Quarzkristallen
aufgebaut werden, besondere Verfahren der Modulation
entwickelt worden. Es handelt sich um die Kunstgriffe
der Mehrfach- und Gruppenmodulation. Beide verringern
die Anforderungen, die an die Filter gestellt werden
müssen. Durch ihre Anwendung wird es beispielsweise
beim B-System möglich, das verfügbare Frequenzband zu
80% mit übertragenen Sprachbändern auszunutzen. Wegen
Einzelheiten dieser interessanten Technik muß auf die
Sonderliteratur [8] verwiesen werden.
Zusammenfassung
Der technische Aufbau eines Trägerstrongerätes ist
u.a. bedingt durch die Forderungen der Reichweite, der
Übersprechfreiheit und der Frequenzbandausnutzung.
Diese Größen sind ihrerseits abhängig von den Eigen-
schaften und der Wertigkeit der Übertragungsleitung. Es
ist versucht worden, die daraus folgenden Wechselbezie-
hungen zwischen Trägerstromsystem und Leitung zu
zeigen. Von praktisch wichtigen Trägerstromsystemen
werden als Beispiele behandelt: Die Telephonie auf Hoch-
spannungsleitungen und der Drahtfunk als Vertreter des
Trägerstrombetriebes auf Fremdnetzen, die ME-Systeme
als Trägerstromgeräte für normale Fernsprechleitungen.
Die neuesten Systeme für die trägerfrequente Ausnutzung
hochwertiger Trägerstrom-Sonderleitungen konnten in
diesem Rahmen nur kurz gestreift werden.
Schrifttum
1. H.F.Mayeru. D.Thierbach, Europ. Fernsprechdienst (1938) H. +48, 5.6.
— M.Kluge, VDE-Fachber. 10 (1938) S. 192.
2. G. Wuckel, Europ. Fernsprechdienst (1934) H.34, S. 18 u. H. 36, S. 157.
3. H. Kaden u. K. Kaufmann, Telegr.- u. Fernspr.-Techn. 27 (1938)
s. 566.
4. G. Häßler, VDE-Fachber. 9 (1937) S. 217; Europ. Fernsprechdienst
(1938) H. 49, S. 147.
5. R. Baranowsky, VDE-Fachber. 9 (1937) 5. 179; R. Baranowsky,
AEG-Mitt. (1938) S. 260.
6. F. Gladenbeck, Telegr.- u. Fernspr.-Techn. 24 (1935) S. 55; Europ.
Fernsprechdienst (1935) H. 38, 8.26. — F. Budischin u. E. Dehlotz.
Telegr.- u. Fernspr.-Techn. 26 (1937) S. 226. — E. Buchmann.
Siemens-Z. 17 (1937) S. 197. — O. Lörcher, AEG-Mitt. (1938) S. &.
. G. Wuckel. Europ. Fernsprechdienst (1937) H. 47, S. 209; G. Wuckel
VDE-Fachber. 10 (1938) S. 87.
&. L. Espenschiedu. M. E. Strieby, Bell Syst. techn. J. 13 (1934) S. 523. —
K. Höpfner u. H. F. Mayer, Europ. Fernsprechdienst (1937) H. 46.
8. 101. — M. E. Stricby, Bell Syst. teehn. J. 16 (1937) S. 1.
Lange Energieleitungen zur Übertragung weiter Seitenbänder
Die frequenzgetreue Übertragung von Hochfrequenz über
lange Speiseleitungen macht Schwierigkeiten, wenn die Modu-
lationsfrequenzen wie beim Fernsehen so hoch sind, daß die
Laufzeit für cine reflektierte Welle nicht mehr klein gegen eine
Periode ist!). Die geringste Unsymmetrie, die kleinste Fehl-
anpassung, wie sie beim Antennenbetrieb teilweise unver-
meidlich sind, macht sich sofort stark bemerkbar. Aus diesem
Grunde sind auch der Errichtung der 135 m langen Speise-
leitung des britischen F'ernsehsenders auf dem Alexandrapalast
bei London umfangreiche Versuche in Hayes durch die Research
Laboratories for Electrical and Musical Industries Ltd. vor-
angegangen, während deren die hier vorliegenden Fragen
gründlich geklärt wurden. Von diesen Versuchen handelt die
obige Arbeit, wie auch von den späteren Ergebnissen beim
endgültigen Aufbau. Im Endergebnis gelang es, den Wider-
stand am Speiseleitungseingang am Sender zusammen mit
Antenne usw. im Bereich 43 bis 47 MHz auf 4- 5°, konstant zu
halten. Die Tonsenderfrequenz ist 41,5 MHz, die Bildsender-
frequenz 45 MHz, bei einer Zeilenzahl von 405 und 25 Bildern
je Sekunde mit Zeilensprung, entsprechend einer Modulations-
frequenz von max. 2,5 MHz. Bei der großen Kabellänge trifft
eine etwa reflektierte Welle erst nach 1 us am Sender wieder
ein, d. h. etwa 4 Linien (etwa 1 mm) weiter und wird sofort
wieder nach der Antenne zu reflektiert, da der Sender nur
leistungsmäßig, nicht aber hinsichtlich des Scheinwiderstandes
angepaßt ist. Bei einem plötzlichen ‚„Weiß-Schwarz-Sprung“
liefert die Antenne Schwingenergie ans Kabel zurück, die ihrer-
seits verspätet als reflektierte Welle wieder an der Antenne
erscheint. Es hat sich nun gezeigt, daß man die Wirkung von
Reflexionsstellen weitgehend durch eine ebensolche Reflexions-
stelle eine Viertelwellenlänge davor aufheben kann. Allerdings
wird die erste Halbwelle der reflektierten Welle nicht auf-
gehoben. Isolatoren in Viertelwellenabstand gleichmäßig
verteilt heben sich in ihrer Störwirkung praktisch auf und dies
auch noch genügend genau bei den Seitenfrequenzen, während
Halbwellenabstand verhängnisvoll wirkt. - - Man kann sagen,
daß die linearen Verzerrungen verschwunden sind, sobald der
Eingangswiderstand am Senderende im wesentlichen konstant
ist. Man arbeitete daher auf diese Konstanz hin. Die Schein-
widerstandsmessungen erfolgten nach dem bekannten Verfahren,
bei dem der unbekannte Widerstand einem Schwingkreis
parallelgeschaltet und einerseits dessen Verstimmung be-
obachtet wird, anderseits nach Wegnahme des unbekannten
Widerstandes derjenige Normalwiderstand gesucht wird, der
dieselbe Dämpfung ergibt. Den besonderen Verhältnissen bei
Ultrakurzwellen entsprechend arbeiteten die Verfasser mit
(Juecksilberkontakten. Kleine Yehlanpassungen bzw. Stör-
stellen machen sich durch einen periodischen Verlauf des
1) Nach E. C. Cork u. L L. Pawsey, J. Inst. electr. Engrs. 84
1 939) S. 448; 20 5., 35 B,
DK 621.397.242 : 621.392
Eingangswiderstandes abhängig von der Frequenz bemerkbar,
mit groBer Näherung läßt sich die Gesamtwirkung einer Reihe
derartiger Störstellen auf den Eingangswiderstand durch die
Summe dieser Glieder darstellen. Man kann in geeigneten
Fällen aus dem Widerstandsverlauf den Ort der Störung fest-
stellen und sie entweder beseitigen oder durch eine Gegen-
störung aufheben, wovon bei den unvermeidlichen Eckstellen
Gebrauch gemacht wurde. An den Eckstellen sind einstellbare
Scheibenkondensatoren 0,2 bis 1 pF eingeschaltet und solche
sind auch an einzelnen Stellen der Leitung zu Ausgleichzwecken
angebracht. Die Leitung wurde Stück für Stück fertiggestellt
und jedes Stück abgeglichen, bis das nächste angesetzt wurde.
Besondere Sorgfalt wurde auf die Herstellung eines phasen-
sauberen Leitungsabschlusses für diese Versuche verwendet.
Er besteht aus einer Rohrverlängerung mit einer Reihe ein-
gesetzter Halbwattkohlewiderstände, deren Größe so lange
geändert wurde, bis der Eingangswiderstand sich immer als
derselbe ergab, gleichgültig ob eine Viertel- oder Halbwellen-
länge dazwischen lag. Die zum Ausgleich von Längenänderungen
eingesetzten Fugen mit übergeschobenen Hülsen gaben starke
Reflexionen, obgleich die Hülse auf dem Innenleiter nur 0,8 mm
stark war. Sie mußte auf die Innenseite des Innenleiters verlegt
werden. Exzentrizität des Innenrohres war ebenfalls von
Bedeutung. Oft half hier bereits eine passende Drehung des
Innenleiters. — Die mit dem Wellenwiderstand abgeschlossene
Speiseleitung war im Enderfolg auf + 0,5 Q im Bereich 41,5 bis
47,5 MHz frequenzunabhängig. Die Antennen selbst hatten
einen stark frequenzabhängigen Scheinwiderstand, der am
Koppelkasten gemessen beispielsweise 18 + 19 Q betrug. Durch
ein Anpassungsstück, dessen Berechnung vorgeführt wird
(135 cm lang, normaler Außenleiter, aber Innenleiter 40 mm
Dmr.), wurde dieser Scheinwiderstand auf reell 78 Q umgeformt,
wobei sich auch ein Teil der Frequenzabhängigkeit heraushebt.
Die restlichen Frequenzabhängigkeiten werden durch zwei
Ausgleichglieder in 2 3, Wellenlängen Abstand dem Sender zu-
kompensiert, bestehend aus zwei Viertelwellenstücken, das eine
kurzgeschlossen, das andere offen. Mit diesen Maßnahmen wurde
die oben erwähnte Konstanz erreicht. Das Kabel selbst ist
unsymmetrisch und setzt erst im Koppelkasten mit Hilfe einer
Umkehrleitung auf die symmetrischen Antennen um. Der
Wellenwiderstand der Speiseleitung ist 78Q, Innen- bzw. Außen-
durchmesser 35 bzw. 127 mm, die Dämpfung 0,12 N/kın.
Gehaltert wird der Innenleiter durch durchgesteckte Steatit-
stäbe. Das Kabel kann notfalls durch einen starken 50 Hz-
Strom erwärmt und getrocknet werden, diese Einrichtung
brauchte aber in den vergangenen beiden Jahren noch nie in
Anspruch genommen zu werden, da der Isolationswiderstand
auch bei nassem Wetter nie unter 30000 Q herunterging.
während er bei trockener Witterung über 10 MQ betrug.
Kur.
-— — Ř—— a EEEE RETETE E E a p.
15. Februar 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 7
pen EEE EC EEE SEE
147
Neuzeitliche Probleme und Verfahren der Elektrochemie
Von Hellmut Fischer VDE, Berlin
(Schluß von S. 125)
4. Gewinnung von Nichtmetallen
Die elektrolytische Welterzeugung von
Nichtmetallen hatte 1937 einen Energieverbrauch
von etwa 10 Mrd kWh, der zum größten Teil auf die
beiden wichtigsten Verfahren der Chloralkalielektrolyse
A
a
Li
1
a Wasserstoffaustritt e Anoden
b Wasserstoff- Gegendruckregler J Kathode
c Soleleitung g Ätznatronabfluß
d Diaphragma h Chlorgasleitung
Bild 8. Schnitt durch die Billiter-Zelle.
(etwa 6 Mrd kWh) und der elektrolytischen Wasser-
zersetzung (etwa 4 Mrd kWh) entfiel.
Bei der Chloralkalielektrolyse werden be-
kanntlich Kochsalz oder Kaliumchlorid zerlegt. An der
nE
| ICT] I A
AIT T1 hat
TIT pgi higiti ih,
Tth i Gih eig i lbih
; D o a AA Ia S I EES
IRA
A A 3
h
a Wasserstoffaustritt e Anoden
b Solezufluß J Kathode
c Ätznatronabfluß g Querschnitt durch Kathode
d Asbestschlauch h Chlorgasleitung
Bild 9. Anordnung der Pestalozza-Zelle.
Kathode entstehen Natron- oder Kalilauge und Wasser-
stoff, an der Anode Chlor. Entscheidend für die Wirt-
schaftlichkeit der Elektrolyse ist das Gelingen einer sorg-
fältigen Trennung der Elektrodenprodukte voneinander,
da sonst die Stromausbeute beträchtlich sinkt. Man er-
reicht dies z. B. durch das Diaphragmenverfahren. Die
DK 621.35
trennende poröse Scheidewand, das Diaphragma, kann
senkrecht oder waagerecht angeordnet sein. Die senk-
rechten Zellen nehmen weniger Platz als die waagerechten
ein; dafür haben aber letztere eine erheblich größere Le-
bensdauer. In Europa werden fast ausschließlich waage-
rechte Zellen verwendet. Bild 8 zeigt die am meisten
verwendete Bauart der Billiter-Zelle mit waage-
rechter Anordnung. Der Elektrolyt strömt von oben nach
unten durch die Zelle. Damit wird zugleich der Abwande-
rung der in der Umgebung der Kathode gebildeten
Hydroxylionen zur Anode entgegengewirkt.
Bild 10. Chorätznatronanlage mit Pestalozza- Zellen.
Bild 9 zeigt das Schema der sog. Pestalozza-
Zelle und Bild 10 eine technische Anlage mit solchen
Zellen. Bei diesen waagerechten Zellen wird ein Gas-
schirm als Scheidewand verwendet, der zum Unterschied
vom flüssigkeits- und gasundurchlässigen Diaphragma
die Ionenwanderung noch nicht hindert. Derartige Zellen
können beliebig oft ohne Störung stillgelegt werden, wäh-
rend die Diaphragmenzellen eine ununterbrochene Arbeits-
weise verlangen.
Die Diaphragmen- und die Gasschirmzellen liefern
eine stets noch etwas chloridhaltige Lauge. Den Bedarf
der Kunstseide-Industrie an vollständig chloridfreier
Lauge decken die sog. Quecksilberzellen. Sie arbeiten mit
einer Kathode aus flüssigem Quecksilber, an der sich Al-
kaliamalgam bildet. Die Umsetzung des Amalgams zu
Alkalilauge wird getrennt von der Elektrolysezelle in
einem zweiten Behälter vorgenommen, durch den das
amalgamhaltige Quecksilber hindurchfließt, um nach der
Umsetzung wieder in die Elektrolysezelle zurückzukehren.
Der Betrieb verlangt besonders sorgfältige Wartung, da-
mit nicht bereits in der Elektrolysezelle eine vorzeitige
teilweise Umsetzung des Amalgams vor sich geht.
Bei der großindustriell ebenfalls wichtigen Wasser-
zersetzung zur Gewinnung von Wasserstoff und
Sauerstoff spielt der Strompreis eine entscheidende Rolle.
Gegenüber dem Wassergasverfahren, das Wasserstoff aus
Kohle und Wasserdampf liefert, ist die Elektrolyse nur
bei billigstem Strompreis oder in kohlearmen Gegenden
148 | Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 7
15. Februar 1940
wettbewerbsfähig. In Italien wird fast ausschließlich
Elektrolytwasserstoff gewonnen. Während das chemische
Verfahren nur in großindustriellem Ausmaß wirtschaft-
lich arbeitet, büßen elektrolytische Anlagen auch in kleine-
rem Umfange noch nicht ihre Wirtschaftlichkeit ein. Für
manche technischen Zwecke, z. B. Glühungen von bestimm-
ten Legierungen, ist nur der hochreine Elektrolytwasser-
stoff verwendbar. Auch die Wasserelektrolyse erfordert
` ein Diaphragma zur Trennung der elektrolytisch abge-
schiedenen Gase Wasserstoff und Sauerstoff. Als Elektro-
lyt dient konzentrierte Kalilauge von besonders guter
elektrischer Leitfähigkeit.
A
f
A 9%
re Pe ee
m = m ma (un m a mn
ĐANI NE RSS SA SSL NYNNE NNA NA IS
Bild 11. Bipolare Filterpressenzelle.
Die elektrolytische Wasserzersetzung ist ebenso wie
die Chloralkalielektrolyse ein Gebiet, wo der konstruk-
tiven vor der verfahrensmäßigen Entwicklung der Vor-
rang gebührt. Entscheidend ist diese Entwicklung durch
Einführung der Bipolarzellen beeinflußt worden. In
Bild 12. Wasserzersetzer runder Bauart mit bipolar geschalteten
Elektroden gleicher Oberfläche.
Bild 11 ist die bipolare Anordnung schematisch wieder-
gegeben. Der Strom wird zwei Endelektroden zugeführt,
zwischen welche eine große Zahl Mittelleiterelektroden
ohne Stromzuführung geschaltet ist, die auf der einen
Seite als Anode, auf der anderen als Kathode wirken.
Die Bipolarzelle brachte eine erhebliche Werkstoff- und
Platzersparnis. Auch heute ist die Entwicklung der
Wasserelektrolyse noch nicht abgeschlossen. Sie erstrebt
eine immer weitere Herabsetzung des Energieaufwandes,
eine Erhöhung der Lebensdauer und eine Verringerung
des Raumbedarfes.
Die Zersetzungsspannung des Wassers beträgt 1,23 V.
Neuzeitliche Zersetzerzellen erfordern heute etwa 0,5 V
mehr, während früher ein Überschuß von 1 bis 13V
aufgewendet werden mußte. Der Hauptanteil dieses
Mehraufwandes an Spannung entfällt auf die Überspan-
nung beim Abscheiden von Wasserstoff und Sauerstoff
an den Elektroden. Durch passende Auswahl von Sonder-
werkstoffen und geeignete Formgebung zur Erzielung
einer großen Elektrodenoberfläche konnte die Überspan-
nung merklich herabgesetzt werden. Bei dem starken
Bild 13. Weasserzersetzer nach Filterpressenbauart mit bipolar geschalteten
Elektroden.
chemischen Angriff der heißen Lauge ist die Haltbarkeit
der Zersetzer wichtig, die durch neue laugenfeste Stoffe,
insbesondere Dichtungswerkstoffe, und auch durch kon-
struktive Maßnahmen erhöht wurde.
Die erzeugte Wasserstoffmenge je m? Bodenfläche
beträgt heute in der gedrängten Bauart der neuzeitlichen
vw
mm
Alm Im
j j A
i P
Bild 14. Wasserzersetzer nach Filterpressenbauart mit bipolar geschalteten
Elektroden.
Bipolarzersetzer bei Anwendung hoher Stromdichten von
4000 A/m? z.B. 16m? H,, während sie früher etwa nur
l bis 5m? betrug. Bild 12 zeigt bipolare Rundzersetzer,
die besonders in kleineren Anlagen verwendet werden.
In Bild 13 ist der großindustriell wichtige Bipolarzersetzer
mit Filterpressenzellen (Bauart Roth) wiedergegeben.
Besonders bemerkenswert ist die Hochbauart, bei welcher
vier Zellensysteme übereinander angeordnet sind. Bild 14
zeigt die sog. bipolaren Filterpressenzellen (Bauart
15. Februar 1940
Zdansky), die ebenfalls in Großanlagen verwendet
werden.
Noch im Versuchsstadium befindet sich die Elektro-
lyse unter erhöhtem Druck (z.B. etwa 150 at), deren tech-
nisches Ziel ebenfalls eine weitere Belastungsmöglichkeit
ist, die durch Platzersparnis (Fortfall der Kompressions-
anlage) und durch weitere Stromdichtesteigerung erreicht
werden soll. Ein endgültiges Urteil über die Brauchbar-
keit läßt sich heute noch nicht fällen, da die Dauerhaltbar-
keit der Werkstoffe bei erhöhten Anforderungen noch
nachzuweisen ist.
Die Beispiele in diesem Aufsatz mögen gezeigt haben,
welche wichtige Rolle heute die Elektrochemie in der Roh-
stoff- und Energiewirtschaft spielt. In den verschiedenen
Ländern, die ihre unterschiedlichen Rohstoffaufgaben
haben, ist die Elektrochemie durch ihre Anpassungsfähig-
keit sicherlich dazu berufen, noch manche ungelösten
Fragen der Technik und Großindustrie erfolgreich zu
lösen.
Zusammenfassung
1937 wurden in der Welt schätzungsweise etwa 24 Mrd
kWh für elektrochemische Zwecke verbraucht. Am stärk-
sten beteiligt (mit etwa 13,5 Mrd kWh) ist dabei das
Gebiet der Elektrometallurgie mit seinen beiden Zweigen,
der elektrolytischen Raffination und der unmittelbaren
Gewinnung von Metallen aus armen Rohstoffen oder
Zwischenerzeugnissen. Der Raffination ist das neue Ge-
biet der Erzeugung von Reinstaluminium (99,999 %) er-
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 7
148
schlossen worden. Kupfer läßt sich aus Abfallbeizen,
kupferplattierten Schrottabfällen und dergleichen elektro-
lytisch zurückgewinnen.
Auf dem Gebiet der Galvanotechnik sind der Aus-
tausch von Nickelüberzügen gegen andere, insbesondere
Zinküberzüge, Umstellung von Feuergalvanisierung auf
die sparsamere Elektroverzinkung oder -verzinnung, Aus-
bau der Hartverchromung usw. lebhaft im Gange. Die
erhebliche Steigerung der Verschleißfestigkeit metalli-
scher Oberflächen durch Verchromung ermöglicht bedeu-
tende Werkstoffersparnisse. Die vor Korrosion und Ver-
schleiß schützende anodische Oxydation von Leichtmetall-
werkstoffen ist der Schrittmacher für die so rasche Aus-
dehnung der Anwendung von Leichtmetallegierungen
geworden. Auch die elektrolytischen Verfahren zur Reini-
gung von Metalloberflächen (Entzunderung, Entfettung
usw.) finden wegen ihrer Werkstoff und Zeit sparenden
intensiven Wirkung immer mehr Anwendung.
Die elektrolytische Gewinnung von Chlor und Alkali
hat durch vermehrten Bedarf (insbesondere reinste Alkali-
lauge für die Kunstseidenindustrie) einen Aufschwung
erfahren. Auf dem Gebiet der elektrolytischen Wasser-
zersetzung wurden die Zersetzer konstruktiv vervoll-
kommnet, wodurch ihre Leistung und Haltbarkeit ge-
steigert und die Energiekosten erheblich gesenkt werden
konnten. Über weitere Möglichkeiten der Verbesserung
durch Hochdruckelektrolyse läßt sich bis zum Abschluß
der laufenden Dauerversuche heute noch kein endgültiges
Urteil fällen.
Wechselstrombrücke zur Bestimmung des inneren Widerstandes
und der inneren Kapazität von Trockenelementen
Von Walter Hübner, Berlin
Übersicht. Das Verhalten des inneren Widerstandes
und der inneren Kapazität einer Trockenbatterie im Leerlauf,
bei Belastung und im aussetzenden Betrieb in Abhängigkeit
von der Zeit und der Frequenz wird mit Hilfe einer Wechsel-
strombrücke untersucht, deren Gleichgewichtsbedingungen
unter Berücksichtigung der Fehlermittel der Kondensatoren
abgeleitet werden.
Einleitung
Bei der Untersuchung von Trockenbatterien ist unter
anderem die Kenntnis des Verlaufes des inneren Wider-
standes in Abhängigkeit von der Zeit und der Belastung
wichtig. Entsprechend der Gleichung
E = Ia: (R; + Ra)
e sich R; durch Messung von E, Ia und R, nach be-
a Verfahren. Zur Vermeidung der indirekten Be-
LE von R; sind eine Reihe von Wechselstrom-
a entwickelt worden!). Diese Brücken sind aber
anf u er nicht in der Lage, die Batterien sowohl im Leer-
EN ie unter einfach definierter Belastung zu messen,
daß wer ron Brückenzweige Gleichstrom fließt, so
fehlt r eim Abgleichen die Belastung ändert, oder es
die a ale für die Phase, und schließlich fehlt
ERS ung der Gleichgewichtsbedingungen unter Be-
e igung der Fehler, die selbst durch geringe Ver-
in den Kondensatoren entstehen können.
o n
; 1)
sich bei ne Zusammenstellung mit weiteren Schrifttumsangaben findet
i » Krö T r
Berlin, R. Ol Aabot io icken und Kompensatoren, Bd. 1, S. 206 ff.
DK 621.317.33 : 621.352.3
Mit der nachstehend beschriebenen Wechselstrom-
brücke ist es möglich, R; im Leerlauf und unter Be-
©
AAAAAAAAÀA
YYYYTYÝYÝYÝYVT
Akiıkıhkkı
MASAA AR
Bild 1. Schaltung der Meßbrücke.
lastung genau zu bestimmen. Glei iti i
e l eichzeitig ergibt die
E auch die Größe der inneren Kanaat G. Die
enntnis der Größe von R; und C; und ihre Abhängigkeit
150 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 7
von der Zeit, Belastung und Frequenz ist nun nicht nur
für die Untersuchungen der Batterie selbst, sondern auch
für deren Verwendung von Wichtigkeit. Bei mehrstufigen
Verstärkern hängt z. B. die Rückkopplung über die Batte-
rien von R; und C; in der Weise ab, daß die Pfeifneigung
mit größerem R; und kleinerem C; wächst. Ferner rührt
die Frequenzabhängigkeit von Gleichstromverstärkern
zum Teil von der Größe von R; und G; her.
1. Schaltung der Brücke
Um R; und C; auch im Leerlauf messen zu können,
werden als Brückenverzweigungswiderstände Konden-
satoren (C, und C,) verwendet (Bild 1), die geeignete
feste Werte erhalten. Mit Hilfe des Widerstandes R y und
der Kapazität C y wird die Brücke abgeglichen. Die beiden
Kondensatoren K sperren den Weg des Gleichstromes
über die Wechselstromquelle.
2. Ableitung der Gleichgewichtsbedingungen
Die Widerstände R, und R, stellen die Verlustwider-
stände der Kondensatoren C, und C, dar. Es gilt nun:
x 1 ;
i = ER (1) u = R. +jw(Cz (4)
= J 1 = 1 co
see © a En)
j
3: a 0 C; (3)
Setzt man Gl. (2) bis (5) in (1) ein und trennt Real-
und Imaginärteile, so erhält man die beiden Gleichungen:
(a) | (b)
R, Cz _ R, , CN 1.
Re °C, Rn C, RA:
1 1 mi
nu: w Ci SON C. () | R, oc,
Erweitert man die Gl. (6) und (7) mit den Werten unter
(a), subtrahiert die neuen Gleichungen und führt die fol-
genden Beziehungen ein:
tgô = Rio Ci; tg%,_ RC: teô 1
tg, = Rw Ca; tgô RC FNTRnocn
so erhält man nach einigen Umformungen:
N 2. (8)
tgô tg, +1+ tgön (tg ô, — tg ò)
C,
Durch die gleichen Operationen mit den Werten unter (b)
ergibt sich:
C
C, = CCN tgö, tg, + 1 + tgôn (tg, — tgô,)
tg?ð, =] 2
Mit Glimmer als Dielektrikum für die Kondensatoren C,
und C,, das einen Verlustwinkel tgô< 103 hat, kann
man tg?ö, und tgö,tgö, gegen 1 vernachlässigen. Aus
(8) und (9) ergeben sich dann die Gl. (10) und (11):
Re= Ryu- = Ryker, (10)
1 BEN 1
1+ ra - (tg, 183)
2 Cı
Ga CN [1 — tgôn (tgô, —tgô)]= z ‚Enke. (11)
Für tg ô, = tg ĉ, entstehen die Gl. (12) und (13), die aus
dem Schaltbild ohne weiteres abgelesen werden können.
_ C |
R= C, Rn, (12)
Cz = C, CN. (13)
C3
4
E
I
ala
——— - = eu < i
6
HEFE
AAT
nmam
15. Februar 1940
Bild 2. Innerer Widerstand R;, innere Kapazität Ci und Klemmenspannung Uk einer 90 V-Trockenbatterie bei Leerlauf und verschiedener Belastung in Abhängigkeit von der Zeit t.
anr
E Ze we.
15
15. Februar 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 7
151
pan
Ist also tg ô, + tg ô, so haben die Ausdrücke
1
me S - und
(tg ö, — tg ô»)
1
tgön
kce=1- tgôn (tgô, — tgô,) ,
kR= -
.1+
die in den Gl. (10) und (11) Korrektionsfaktoren dar-
stellen, einen von 1 abweichenden Wert. Um sich darüber
1
. ô es]
klar zu werden, bei welchen Werten von tgöx RnoCn
sowie Ey diese Glieder berücksichtigt werden müssen,
i
sind die Werte für kpg und k in Tafel 1 zusammengestellt.
Tafel 1. Korrektionsfaktoren.
tg ô = 1.1073
0,01 10,000 | 1,667 | 1,250 | 1,000 | 0,952 | 0,926 | 0,918
0,02 1.820 | 1,250 | 1,161 | 1,000 | 0,975 | 0,962 | 0,957
0,05 1.220 | 1.087 | 1,042 | 1,000 | 0,990 | 0,984 | 0,982
0,10 1.100 | 1.042 | 1,020 | 1,000 | 0,995 | 0,992 | 0,991
0,20 1.047 | 1,020 | 1,010 | 1,000 | 0,998 | 0,996 | 0,995
0,50 1.018 | 1,008 ` 1,004 | 1,000 | 0,999 | 0,998 | 0,998
1 1.009 | 1.004 | 1,002 | 1,000 | 1,000 | 0,999 | 0,999
2 1.005 | 1,002 | 1,001 | 1,000 | 1,000 | 1, 1,000
5 1,002 | 1,001 | 1,000 | 1,000 | 1,000 1,000 | 1,000
10 1.001 | 1,000 ' 1,000 | 1,000 | 1,000 | 1,000 | 1,000
20 1.000 | 1,000 | 1,000 | 1,000 | 1,000 | 1,000 | 1,000
50 1.000 | 1.000 | 1,000 | 1,000 | 1,000 | 1,000 | 1,000
100 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1,000 | 1.000 | 1,000 | 1,000
0,01 1000 | 1,000 | 1,000 | 1,000 ' 1,000 | 1,000 | 1,000
0,02 1,000 | 1,000 | 1,000 | 1,000 | 1,000 | 1,000 ! 1,000
0,05 1.000 | 1,000 | 1,000 | 1,000 | 1,000 | 1,000 : 1,000
0,10 1.001 | 1,000 | 1,000 | 1,000 , 1,000 | 1,000 j 1,000
0,20 1.002 | 1,001 | 1,000 | 1,000 | 1,000 | 1,000 | 1,000
0,50 1.005 | 1.002 | 1,001 ' 1,000 | 1,000 | 1,000 | 1,000
1 1.009 | 1,004 | 1,002 | 1,000 | 1,000 | 0,999 | 0,999
2 1,018 10 | 1,004 | 1,000 | 0,999 | 0,998 | 0,998
5 1,045 | 1,020 ‚010 | 1,000 | 0,998 | 0,996 | 0,995
10 1,090 | 1,040 | 1,020 | 1,000 | 0,995 | 0,992 | 0,991
20 1,180 | 1,080 | 1,040 | 1,000 | 0,990 | 0,984 | 0,982
50 1,450 | 1,200 | 1.100 | 1,000 | 0,975 | 0,960 | 0,955
100 1,900 | 1,400 ; 1,200 : 1,000 ; 0,950 | 0,920 , 0,910
Dabei ist tgd, = 10-3, also verhältnismäßig groß, an-
genommen. Je kleiner tgö, ist, um so mehr nähern sich
die Korrektionsfaktoren dem Wert 1. Bei den Werten
von tgöy, bei denen kg mit großer Annäherung gleich 1
ist, weicht kọ von 1 ab und umgekehrt. Nur für
tgô =tg3, ist für alle Werte von tgôn kr=kc=1.
Für die praktische Ausführung der Brücke ist also
auf jeden Fall anzustreben, daß die Kondensatoren C,
und C, gleiche Verlustwinkel haben, um die Auswertung
der Meßergebnisse entsprechend den Gl. (12) und (13) zu
vereinfachen. Gegebenenfalls sind die Verlustwinkel durch
zusätzliche Widerstände abzugleichen.
3. Meßbereiche, Genauigkeit und Empfindlichkeit
Bei der beschriebenen Brücke war C,=0,5uF.
C: war umschaltbar und betrug 0,05 bzw. 0,005 uF, so daß
i Brückenverhältnisse 1 : 10 bzw. 1 : 100 eingestellt wer-
a konnten. Die Empfindlichkeit der Brücke betrug bei
erwendung eines Verstärkers im Nullzweig 0,05 %. Die
F e"genauigkeit, die von den verwendeten Normalien und
en Widerständen in den Zuleitungen abhing, betrug für
R,= 1% + 0,01 Q,
Cz = 1% + 0,001 pF.
Die Verlustwinkel der Kondensatoren C, und C, waren
so abgeglichen, daß die Korrektionsfaktoren zwischen 1
und 1,002 in dem bei normalen Batterien vorkommenden
Bereich von tgöy von 0,2 bis 20 lagen.
4. Meßergebnisse
Mit dieser Brücke wurde eine handelsübliche Anoden-
batterie von 90 V im aussetzenden Betrieb bei verschie-
denen Belastungen Ra, untersucht. Die Meßfrequenz be-
trug 800 Hz. In Bild 2 sind die Ergebnisse aufgetragen.
Die Klemmenspannung U; wurde dabei aus Ra und Ia
berechnet. Bemerkenswert erscheint die starke Änderung
der Kapazität am Anfang der Meßreihe kurz nach dem
Ein- bzw. Abschalten der Belastung. Die Änderung geht
so schnell vor sich, daß man mit dem Abgleichen der
Brücke kaum nachkommt. Im Laufe der Zeit werden diese
Änderungen weniger ausgeprägt. Dafür treten die Ände-
rungen des inneren Widerstandes stärker in Erscheinung.
Über eine längere Zeit gesehen nimmt der Widerstand F
zu, während die Kapazität C; abnimmt.
Bild 3. Wirk- und Blindanteil des inneren Widerstandes einer 90 V-Batterie
in Abhängigkeit von der Frequenz bei Leerlauf und Be:astung.
Ferner wurden R; und C; in Abhängigkeit von der
Frequenz bei Leerlauf und Belastung gemessen und R;
und 1/wC,; in Abhängigkeit von der Frequenz aufgetragen
(Bild 3). Die starke Frequenzabhängigkeit dieser beiden
Größen kann so gedeutet werden, daß der Scheinwider-
stand der Batterie nicht durch eine einfache Ersatzschal-
tung aus R und C dargestellt werden kann, sondern ein
komplizierteres Gebilde darstellt, dessen Elemente selbst
noch frequenzabhängige Komponenten besitzen.
Zusammenfassung
Es wird eine Meßbrücke zur Bestimmung des inneren
Widerstandes und der inneren Kapazität von Trocken-
batterien bei Leerlauf und Belastung beschrieben. Die
Brückengleichungen werden abgeleitet. Meßbereich,
Empfindlichkeit und Genauigkeit der Anordnung werden
angegeben. Es wird gezeigt, welchen Bedingungen die
Brücke für die Messungen an Batterien genügen muß
und ‚was die Brücke zu leisten vermag; danach werden
an einer Trockenbatterie gemachte Messungen mitgeteilt.
Für den inneren Widerstand und die innere Kapazität
ergeben sich starke zeitliche und freaue aßi Ş
hängigkeiten. nn)
152 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 7 15. Februar 1940
Explosionsgeschützte elektrische Betriebsmittel
DK 621.313/.39: 614.83
Bei der Verbrennung explosibler Gas- oder Dampf-Luft- Tafel 2. Zünddurchschlagsgrenzen.
Gemische unterscheidet man je nach der Geschwindigkeit, mit ——————— 3 Ee
der sich der Verbrennungsvorgang vollzicht, drei Begriffe: chem. paltwelte In mim
i i Gas Daw Dampi Formel Spaltlänge 25 mm*) | Spaltlän
Verpuffung (combustion) mit etwa 1 cm/s, Explosion (défla- Orme p g riesi
gration) mit etwa 10 m/s und Detonation (explosion) mit etwa
l km/s. In explosionsgeschützten Betriebsmitteln!) der Bauart Methan. . 2.2... CH, 1,2 | (1,15) 12
druckfeste Kapselung hat man im allgemeinen nur mit Ver- Wasserstoff . . . H; 0 (0,15) 0
brennungsvorgängen zu rechnen, die unter den Begriff „Ex- Äthylen sares GH, 0,5 | 0,75
plosion“ (,‚deflagration‘‘) fallen. Die explosionsgeschützten Kohlenoxsd: 22.22 co 0,75 ` >0,75
Betriebsmittel werden daher in Frankreich mit dem Ausdruck a en Co+10H,| 0 I ol
„antideflagrant‘‘ bezeichnet. Nach den Untersuchungen von Hesan u. nr CHi 0,8 (0,95) ` 1,2
Beyling, Statham und Delmas können die höchsten Heptam s ae ki CH 0.6 | (0,95) 09
Explosionsdrücke in geschlossenen Gehäusen Werte, wie sie in Benzo 2.2... CH, 0,8 08) © 11
Tafel 1 angegeben sind, erreichen. PT EN G.H.CO 0,7 | 11
Äthyläther . . . .. (C:H,):0 0,8 (0,95) 0.9
Tafel 1. Explosionsdrücke. *) Klammerwerte zum Vergleich aus ETZ 59 (1938) S. 1116,
Tafel 2 u. 3.
118C V .
Gas bzw. Dampf en Verbrennung FADIOUIUERÜRICH Bei explosionsgeschützten elektrischen Betriebsmitteln
2) Vol% **) kg/cm? unterscheidet man zwei Bauarten: 1. Gehäuse mit Platten-
l i schutz (dispositif de détante), 2. geschlossene Gehäuse (matérial
Methan. .... CH, 9,1 (9,5) 8,6 (6,7) fermé). Beim Plattenschutz müssen die einzelnen Platten
Wasserstoff . . . | H, 28,6 (29,6) 5,4 (6,7) mindestens 2 mm stark sein, die Spaltlänge muß mindestens
Äthylen. .... C;H, 6,2 | (6,54) 9,8 50 mm betragen, und die Spaltweite darf 0,5 mm nicht über-
Kohlenoxyd . . . | CO 23,6 (29,6) 8.7 schreiten. Die Gehäuse werden einer Druckprobe mit 8 kg/cm?
Wassergas. . . .| CO+10H,| 28,6 | (29,6) 8,4 an Stelle von 12 kg/cm? unterzogen. Bei geschlossenen
Hexan ..... CH 2,1 (2,16) 9,6 (7,8) Gehäusen muß die Spaltlänge an den Trennfugen zweier
Heptan... . .. C:His 1,8 (1,88) 9,6 | (7,8) Gehäuseteile mindestens 25 mm betragen. Zwischen festen und
Benzol ..... CH, 2,6 (2,72) 98 : (80) beweglichen Teilen (z. B. Motorwellen) darf das radiale Spiel
Azeton ..... CH CO 4,8 | (5,0) 9,6 | 0,5 mm bei einer Spaltlänge von 40 mm nicht überschreiten.
Äthyläther. . . . | (GH), 0 3,2 (3,4) 9,8 (8,0) Gehäuse bis 2 1 Inhalt müssen einem Druck von 8 kg/cm’,
.. a kd 2 T
*) Nach Angabe des Verfassers. größere Gehäuse einem Druck von 12 kg/cm? standhalten.
**) Aus den Verbrennungsgleichungen errechnete Gemische der voll- Bei einem Vergleich der französischen und englischen
ständigen Verbrennung. Schlagwettervorschriften mit dem Entwurf der deutschen
Vorschriften VDE 0170 ist bemerkenswert, daß die vorge-
schriebenen Prüfdrücke der deutschen Vorschriften kleiner sind
als die der ausländischen. Das notwendige Maß an Sicherheit
wird nach Ansicht des Verfassers in Deutschland durch eine
Explosionsstückprobe erreicht. In Frankreich und England
wird an jedem Stück eine Wasserdruckprobe durchgeführt mit
einem Druck, der 50 % über dem höchsten Explosionsdruck
liegt. Diese Bemerkung des Verfassers entspricht nicht ganz
den Tatsachen. In Deutschland ist zwar eine Druckprobe an
jedem Stück vorgeschrieben, über deren Art aber keine Vor-
schriften bestehen. Die Höhe des Prüfdruckes liegt in Deutsch-
land ebenfalls mindestens 50 % höher als der höchstmögliche
an praktischen Gehäusen gemessene Explosionsdruck, der
infolge des nicht gasdichten Abschlusses z. B. bei Methan-
In Spalte 4 sind die höchsten Explosionsdrücke zusammen-
gestellt. Die vom Verfasser angegebenen Werte sind un-
gewöhnlich hoch. Über ihre Entstehung sind keine näheren
Angaben gemacht. Die in einem zylindrischen Gehäuse von
51 Inhalt bei Zündung unter Atmosphärendruck in Deutschland
gemessenen Höchstwerte sind zum Vergleich in Klammern an-
geführt?). Höhere Drücke sind unter Umständen auch auf nicht
geeignete Druckmeßeinrichtungen zurückführbar. Die fran-
zösischen Schlagwettervorschriften schreiben einen Prüfdruck
von 12 kg/cm? für druckfeste Gehäuse von mehr als 2 1 Inhalt
vor. Dieser Druck ist rund 50 % größer als der angegebene
höchste Explosionsdruck von Methan-Luft-Gemischen und
Be a A aEnikt iereigt Ta Eaghnde Deck
probe als Stückprüfung keine Vorschrift. Im allgemeinen
Wenn die Explosionsflammen aus einem Gehäuse durch kennen die französischen Vorschriften cine Ausführungsform.
enge Spalte nach außen treten, so wird eine Abkühlung hervor- wie sie der deutschen Bauart ‚erhöhte Sicherheit" entspricht,
gerufen, die so weit getrieben werden kann, daß außenstcehende nicht. In Petroleumraffinerien können aber neben Motoren
explosible Gemische nicht gezündet werden. Die Grenzwerte der druckfester Bauart auch Käfigläufermotoren verwendet
Spaltweiten sind in Tafel 2 zusammengestellt, die Versuchen werden, wenn der Luftspalt gegenüber der normalen Ausführung
von Beyling und Statham entnommen worden sind und die von vergrößert ist, die Erwärmung von 50° auf 40° herabgesetzt
Wheeler nachgeprüft wurden. wird und die Isolationsprobe mit erhöhter Spannung [2U +2000 V
Explosionsgeschützte Betriebsmittel müssen drei Be- bzw.1,5 (2 U + 1000 V) statt 2U + 1000 V] durchgeführt wird.
dingungen erfüllen: Bei der praktischen Ausführung von explosionsgeschützten
l. Die Explosionsflam duren niche zundenä i elektrischen Betriebsmitteln werden in Frankreich alle elektri-
EnA IIO < UA DOSIONS RATUNE HUTE cnt zundend aus dem <chen Teile druckfest gekapselt, also auch Ölschalter, Öltrans-
GeNAUSE-DETANSTIELER, formatoren und sämtliche Klemmenkästen und Anschluß-
2. die Gehäuse müssen dem höchsten Explosionsdruck räume. Die Kabeleinführungen sind so ausgeführt, daß auch
standhalten, bei ihnen die vorgeschriebenen Spaltlängen der druckfesten
3. die Gehäuse müssen so gebaut scin, daß nicht infolge von Kapselung erfüllt werden. Die verschiedenen Ausführungs-
Unterteilungen höhere Explosionsdrücke auftreten. formen werden an einer Reihe von Beispielen besprochen. Es
er ist noch zu bemerken, daß die abgedruckten ee
š ` “_ ` 2 > Ta Z
1) H. Boiscour, Électricité 23 (1939) S. 116 u. 153; 1514 S., 23 B. Vorschriften nicht dem neusten Stand entsprechen. < Die)
2) S. a. ETZ 59 (1938) S. 1116, Tafel 2 gültige Fassung trägt das Datum vom 17. 2. 1939. Mkw.
r 109 |
|
15. Februar 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 7
10ST E a a SEE ERaiEeB. EEE eg U zuge
RUNDSCHAU
Elektrizitätswerke und Kraftübertragung
DK 621.316.935.1
Bewährung der Petersenspule in Südafrika. [Nach
E. F. Rendell, Diskussion von B. Price, Trans. S. Afric. Inst.
electr. Engrs. 29 (1938) S. 343; 14, S.] |
Im Anschluß an den Bericht von E. F. Rendell über
Betriebserfahrungen mit Petersenspulen in den 80- und 40 kV-
Netzen der Victoria Falls and Transvaal Power Comp. stellt
B. Price in der Diskussion zu dem Bericht der Petersenspule
etwa folgendes Zeugnis aus: Der Wert der Petersenspule kann
nicht mehr angezweifelt werden, nachdem sie im 40 kV-Netz der
VFPC unter denkbar ungünstigen Bedingungen (schwere
Gewitter, altes, teilweise schlecht isoliertes Netz, felsiges
Hochland mit hohen Erdungswiderständen) befriedigend
gearbeitet hat. Außer der Verhütung von Leitungsauslösungen
bei einphasigen Überschlägen wird der Wert der Spule auch
besonders darin gesehen, daß sie bei Erdschlüssen an der
Stationssammelschiene den sonst mit Sicherheit auftretenden
Kurzschluß und damit den Ausfall der ganzen Station verhindert.
Auch die Herabsetzung der Gefahr für das Bedienungspersonal
bei Berührung einer Phase wird als wichtiges Argument für die
Petersenspule genannt.
Damit dürfte auch für Südafrika, nachdem die Praxis
gesprochen hat, der Schlußstrich unter eine jahrelange, von
theoretischen Bedenken gespeiste Diskussion gesetzt sein.
B. Price empfiehlt, in Netzen mit 80 kV oder höherer
Spannung jede Leitung durch eine besondere Spule zu kompen-
sieren, in Mittelspannungsnetzen dagegen gebietweise ab-
zustimmen. Da die für die Höchstspannungsnetze empfohlene
Aufteilung der Spulen besondere Einrichtungen erfordert, die
dafür sorgen, daß bei Abschaltung einer Leitung auch die
zugehörige Spule — und damit auch, wenigstens bei Kurz-
schlußabschaltungen, ein Transformator — vom Netz getrennt
wird, halten wir die bei uns auch in Höchstspannungsnetzen
eingeführte gebietweise Kompensation für zweckmäßiger.
Weiter befaßt sich B. Price mit dem Erdseil, von dem er
bei sehr schlechten Erdungsverhältnissen der Masten be-
fürchtet, daß der bei Blitzschlag ins Erdseil vom Mast abzu-
leitende Blitzstrom u. U. zu mehrphasigen rückwärtigen Über-
schlägen führen könnte, wogegen bei Leitungen ohne Erdseil
bei Einschlag in eine Phase möglicherweise nur ein einphasiger
Überschlag eintritt, der in kompensierten Netzen bedeutungslos
ist. Versuche sollen zeigen, ob Leitungen mit oder ohne Erdseil
ns vorliegenden schwierigen Bodenverhältnissen günstiger
sind,
_ Löschrohre (expulsion gaps) werden als verwendbares
Hilfsmittel zur Verhütung mehrphasiger Überschläge an ein-
zelnen 132 kV-Masten empfohlen, deren Erdungswiderstand
nicht genügend klein gehalten werden kann. In Netzen
kleinerer Spannung werden sie dagegen als allgemeiner Leitungs-
oder Mastschutz aus wirtschaftlichen Gründen u
of
DK 536.2 : 621.315.21.001.57
Erwärmung von Starkstromkabeln. [Nach R. W.J.
a J. Instn. Engrs. Austr. 11 (1939) S. 123; 9% S.,
Die Arbeit befaßt sich in der Hauptsache mit den bekannten
Problemen der Wärmeerzeugung und Wärmeverteilung in
Hochspannungskabeln und ihrer Berechnung. Dabei wird ein
Verfahren zur Bestimmung des sogenannten ,Form- oder
geometrischen Faktors‘, auch „thermischer Faktor“ genannt,
von Kabelquerschnitten beschrieben. Diesen Faktor gewinnt
der Verfasser durch Messungen an vergrößerten Querschnitts-
modellen mittels eines Wechselstrombrückenverfahrens, wobei
er sich des Prinzips bedient, daß der Wärmewiderstand eines
stimmten Kabelquerschnittes analog dem elektrischen Wider-
stand desselben Querschnittes ist, wenn man das Dielektrikum
durch ein leitendes Medium ersetzt. Für die Brückenmessungen
1 1000 Hz ist in dem einen Brückenzweig ein elektrolytisches
Kabelmodell vorgesehen, das aus einem schwachen Elektrolyten
aus Magnesiumsulfat bestimmter Konzentration besteht. Der
Widerstand betrug praktisch für alle Ouerschnittsunter-
suchungen angenähert 10000 Q. Die verwandte Außen-
elektrode aus Nickel oder nickelplattierten Kupferstreifen, die
die innere Bleimanteloberfläche darstellte, hatte einen Durch-
messer von 600 mm und wurde mittels Klammern auf dem
Elektrolytbehälter, dessen Glasboden zum richtigen Justieren
der Modelle ein eingraviertes Polarkoordinatensystem aufwies,
festgehalten. Alle Messungen bezogen sich auf diese Elektrode
als „Außenmantel‘ und auf eine zweite dazu konzentrische
von 100 mm Dmr. Die geometrischen Eigenschaften (Wider-
stand des zu untersuchenden Querschnittes) berechnen sich
dann nach folgender Formel:
Rg = Cln
d N
wobei D und d die Elektrodendurchmesser und C eine vom
Elektrolyten abhängige Konstante sind. Die Bezeichnung
In 2 ist dann der Formfaktor des Bezugskabelquerschnittes.
Unter Verwendung der Außenelektrode von 600 mm Dmr.
wurden Metallprofile (Modelle) von Sektor- und Ovalleitern für
Erdkabel und nicht geerdete neutrale Kabel für 2 bis 11 kV Be-
triebsspannung hergestellt und deren Formfaktoren bestimmt.
Dazu gibt der Verfasser nähere Angaben über die Durchführung
solcher Messungen und ihre rechnerische Auswertung. itl.
Elektromaschinenbau
DK 621.313.1.017.71
Mathematische und experimentelle Untersuchungen
über die Erwärmung elektrischer Maschinen. [Nach
M. Mori, Mem. Fac. Engng., Hokkaido 5 (1939) H. 2.]
Die Wärmeabfuhr bei elektrischen Maschinen erfolgt sowohl
in axialer als auch in radialer Richtung. Es ist daher nicht
immer zulässig, das Erwärmungsproblem eindimensional zu be-
handeln. Besonders bei sehr großen und langen Maschinen mit
tiefen Nuten müssen zur Berechnung der Temperaturverteilung
beide Richtungen berück-
sichtigt werden. Der Ver-
fasser gibt, einen verhält-
nismäßig einfachen Rech-
nungsgang an, der die
Bestimmung der Tempera-
turverteilung im Joch, in
den Zähnen und in der
Wicklung gestattet. Es wird
dabei der Einfluß der Nut-
formen und der Stromver-
drängung auf das Tempe-
raturgefälle in den ver-
schiedenen Achsenrichtun-
gen berücksichtigt. Zur
Berechnung der Tempera-
turverteilung im Innern des
in Nuten liegenden Teiles
der Wicklung verwendet
der Verfasser die Greensche
Potentialfunktion. Er erhält
so die genaue Lage des wärmsten Punktes sowie die mittlere
Temperatur der Wicklung. Das Wandern des wärmsten
Punktes in Abhängigkeit von der Belastung wird gezeigt.
Einen großen Teil der Arbeit nimmt die Untersuchung der
Wärmeabgabeziffern von ebenen und zylindrischen Flächen ein.
Der Mechanismus der Wärmeabfuhr wurde experimentell ein-
gehend untersucht. Es ergab sich dabei folgendes:
1. Die Wärmeabgabeziffer wächst mit steigender Oberflächen-
temperatur und erreicht einen Endwert ähnlich einem
Sättigungszustand.
. S.nkrechte Flächen kühlen infolge der sich einstellenden
natürlichen Luftströmung besser als waagerechte Flächen.
3. Bei zylindrischen Flächen ist die Wärmeabgabeziffer ab-
hängig vom Durchmesser des Zylinders.
Die Wärmeabgabe durch Leitung und Konvektion wurde
durch photographische Aufnahmen sich in der Kühlluft bildender
Schlieren sichtbar gemacht. Es zeigte sich, daß die Wärmeab-
gabe durch Konvektion nicht unmittelbar an der Oberfläche
selbst stattfindet, sondern erst etwa in einem Abstand von
Bild 1.
Temperaturanstieg in Abhängig-
keit von der Zeit.
o
154
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 7
15. Februar 1940
3 bis 4 mm. Innerhalb dieses Bereiches geht die Wärme durch
Leitung über. Die Stärke h dieser Leitungsschicht ist von der
Oberflächentemperatur abhängig. Die Temperaturverteilung
in der Kühlluft wurde gemessen und zeigte einen annähernd
exponentiellen Verlauf. Die Leitungsschichtstärke strebt mit
wachsender Oberflächentemperatur einem Grenzwert zu, woraus
sich der Sättigungscharakter der Funktion k = f (B) erklärt.
Man kann näherungsweise dafür ansetzen:
) Wm? °C. (1)
al
h =h (>e
Die Newtonsche Wärmebilanzgleichung liefert für den
Temperaturanstieg eines homogenen Körpers, konstante sekund-
lich erzeugte Wärme und konstante Wärmeabgabeziffer voraus-
gesetzt, die bekannte Differentialgleichung:
pi laef. (2)
Die Integration dieser Gleichung ergibt einen rein exponentiellen
Temperaturanstieg;
— tiT l G . |
Ô = e(l —e T), wobei T = a ist. (3)
Die experimentell aufgenommenen Erwärmungskurven von
elektrischen Maschinen zeigen einen mehr oder weniger davon
abweichenden Verlauf. Führt man jedoch an Stelle der kon-
stanten Wärmeabgabeziffer den Ausdruck der Gl. (1) in die
Differentialgleichung ein und setzt:
G
a = T, und fe = 9,, dann ergibt sich:
d» 1 — að De
ee (4)
Hieraus folgt:
ZA (5)
ee E
Die Integration durch Reihenentwicklung liefert:
— au
Er — In 1 — ( 1 we BR ) È
To De
2
d - að 1 » Es
+ | e NG 2 | De | Eg ® : hi i (6)
Aus Gl. (6) kann jetzt der Temperaturanstieg 9 = f (t) gra-
phisch ermittelt werden. R
In Bild 1l sind zwei Erwärmungskurven gezeichnet und
zwar für h = konst. und für k = f (?). Man sieht, daß sich
die Kurve für kh = f (Ŷ) dem aus Messungen bekannten Verlauf
des Temperaturanstieges besser angleicht als die reine Expo-
nentialfunktion. Pit.
DK 621.314.65 : 621.313.333.077.65
Regelung von Asynchronmotoren mittels Strom-
richter. [Nach R. Savagnone, L’Elettrotecnica 26 (1939)
S. 342; 7 S., 22 B.J
Von den verschiedenen Möglichkeiten der Verwendung von
Stromrichtern für die Regelung von Motoren werden zwei Fälle
behandelt, bei denen normale Asynchronmotoren mit Schleifring-
läufern verwendet werden. Beide Male werden in den Läuferkreis
gittergesteuerte Gleichrichter geschaltet. Im ersten Fall wird
der Stromrichter gleichstromseitig einfach kurzgeschlossen. Die
Regelung des Motors erfolgt mit Hilfe der Gittersteuerung dieses
kurzgeschlossenen Gleichrichters. Die experimentelle und
rechnerische Behandlung dieser Regelungsart zeigt, daß bei
stärkerer Aussteuerung des Gleichrichters nicht nur der
Leistungsfaktor ziemlich niedrig wird, sondern daß auch das
vom Motor entwickelte Moment stark zurückgeht. Außerdem
ist der Motor nicht gut ausgenutzt. Wesentlich günstigere
Ergebnisse erhält man im zweiten Fall, bei welchem der Gleich-
richter einen Gleichstrommotor speist, der seinerseits, wie bei
der bekannten Krämer-Kaskade, entweder mit dem Haupt-
motor oder mit einem besonderen Drehstromgenerator gekuppelt
wird. Für die Drehzahlregelung besteht jetzt außer der Gitter-
steuerung des Gleichrichters noch die vorteilhaftere Möglichkeit
der Veränderung des Feldes des Gleichstrommotors, die weder
eine Verschlechterung des Leistungsfaktors noch eine Ver-
ringerung des Momentes des Asynchronmotors zur Folge hat.
Entsprechend dieser günstigeren Eigenschaften hat die letztere
Anordnung die größeren Aussichten auf eine industrielle Ver-
wendung. M. St.
DK 621.313.333
Ein neuer Asynchronmotor. Doppelkäfigmotor mit
einem Käfig. [Nach J. Takeuchi, Elektrot. J., Tokio 3
(1939) S. 127; 412 S., 11 B.J
Bei dem vom Verfasser erfundenen Doppelkäfigmotor mit
nur einem Käfig handelt es sich um einen Käfigläufer üblicher
Bauart mit zusätzlichen Kurzschlußringen 3,3’ (Bild 2), die mit
1 Ständerwicklung
2, 3° äußere Kurz-
schlußringe
7 3,3 innere Kuz-
schlußringe
ee g'
a, TEA
der Wicklungen.
im Läufereisenkörper eingebettet sind. Während die äußeren
Kurzschlußringe 2,2’ mit hohem Widerstand ausgeführt werden
und infolge ihrer Lage in Luft eine geringe Selbstinduktion
haben, erhalten die zusätzlichen inneren Kurzschlußringe ge-
ringen Widerstand, und ihre Selbstinduktion ist hoch, da sie in
Eisen liegen. Eine induktive Beeinflussung der Ständerwicklung
durch die Ringe erfolgt nicht. Der Motor erfordert, da er nur
einen Käfig und einfache Nuten hat, weniger Kupfer und Eisen;
der Läuferdurchmesser kann kleiner gehalten werden. Durch
Verlagern der inneren Kurzschlußringe kann die Selbstinduktion
des Zusatzkreises geändert werden. Der Aufbau und die Her-
stellung werden wesentlich vereinfacht. — Die Theorie des
Motors wird erläutert und die Motorkurven gezeigt sowie die
Meßergebnisse an einem 4poligen 10 PS-Versuchsmotor in
Kurvenform gebracht. Wh.
Meßgeräte und Meßverfahren
| DK 621.317.791
Ein empfindlicher Strom- und Spannungsschreiber
für 50 bis 10000 Hz. [Nach H. F. Grave, Arch. Elektro-
techn. 34 (1940) H. 2, S. 61; 22 S., 29 B.J l
Das beschriebene Gerät ist als Tintenschreiber mit Dreh-
spulmeßwerk und Trockengleichrichter gebaut. Frequenz-
änderungen gegenüber zeigt es ein vom Üblichen abweichendes
Verhalten, als dessen Ursache die durch das große Drehmoment
bedingte hohe Meßwerksinduktivität angesehen werden muß.
Der Beweis dafür wird in einer eingehenden Untersuchung
erbracht, die folgende Ergebnisse lieferte: Der Frequenz-
fehler F kann als die Differenz eines durch die Schaltung be-
dingten ,Effektivwertsfehlers“ g und eines im wesentlichen
durch die Meßwerksinduktivität hervorgerufenen Kurvenform-
fehlers k dargestellt werden (F = g — k). Im Fall der „Strom-
gleichrichtung‘ läßt sich g an Hand eines vereinfachten Ersatz-
schaltbildes der Graetzschaltung errechnen; der Wert ist positiv.
Die Rechnung stimmt gut mit der Messung überein. Da $
negativ ist, ergibt sich ein großer-positiver Gesamtfehler. Bei
„Spannungsgleichrichtung‘‘ sind g und % positiv und von solcher
Größe, daß ein negativer Gesamtfehler auftritt. Die Beseitigung
des Fehlers erfolgt durch ein Kompensationsglied oder An-
wendung besonders bemessener Vor- oder Nebenwiderstände.
Die Ergebnisse der Untersuchungen lassen sich auch bei der
Frequenzfehlerkompensation anderer Bauarten von Gleich-
richterinstrumenten verwerten. |
Bei der Beschreibung der übrigen Eigenschaften bringt
der Verfasser u. a. eine einfache Darstellung der Temperatur-
abhängigkeit und des Skalenproblems.
DK 621.317.755
Hochleistungsoszillograph mit abgeschmolzener
Braunscher Röhre. [Nach B. v. Borries u. E. Ruska,
Arch. Elektrotechn. 34 (1940) H. 2, S. 106; 9 S., 12 B.]
Als Ergebnis der für den Hochleistungs-Kathodenstrahl-
oszillographen an verschiedenen Stellen geleisteten langjährigen
Entwicklungsarbeiten steht heute der Praxis eine Reihe
handelsüblicher Geräte zur Verfügung. Die Leistungsfähigkeit
dieser Oszillographen genügt zur Erfassung selbst der schnellsten
elektrischen Vorgänge, jedoch ist der Aufwand für die Be-
schaffung und den Betrieb dieser an der Pumpe hängenden
Geräte beträchtlich.
Es wurde daher ein mit abgeschmolzener Braunscher Röhre
arbeitender Kathodenstrahloszillograph entwickelt, dessen Meß-
leistung ebenfalls zur Bewältigung der äußersten meßtechnischen
Aufgaben ausreicht, der aber den Vorteil der besseren Orts-
wi
—
Lay
tor mi:
IE
Latr Zy
en
;
; Et SR P
— Á ——— e HEE p E T E o P E
15. Februar 1940
beweglichkeit sowie der leichteren Bedienung bietet und damit
von weniger besonders vorgebildeten Kräften benutzt werden
kann. Zur Lösung der Aufgabe mußte die Strahlleistung der
abgeschmolzenen Röhre gegenüber den Röhren der bisher be-
kannten kommerziellen Kathodenstrahloszillographen ohne
schwerwiegende Einbuße an Meßempfindlichkeit um mehr als
zwei Größenordnungen verbessert werden. Das Gerät arbeitet
mit Außenaufnahme mittels Kamera und Linse. Die Braunsche
Röhre gesteigerter Strahlleistung wurde in einer zweiten Aus-
führung als Projektionsrohr ausgebildet. Der mit ihr aus-
vestattete Demonstrations-Kathodenstrahloszillograph erlaubt,
auch in den größten Hörsälen elektrische Vorgänge bis zu Ton-
frequenzen hinauf als einmalige Vorgänge zu projizieren.
Elektrowärme
DK 621.32 : 621.365.9
Trocknung mit Infrarotstrahlung. [Nach L. S. Ickis jr.
u. H. Haynes, Gen. Electr. Rev. 42 (1939) S. 145; 5 S., 12 B.J
Zum Trocknen von Farbanstrichen, Lacken u. dgl. mittels
infraroter Strahlung werden in der amerikanischen Industrie
Glühlampen verwendet. Die hierfür benutzten Lampen haben
eine Leistungsaufnahme von 250 W; sie werden bei einer Farb-
temperatur von 2500°K betrieben und erreichen hierbei eine
Lebensdauer von etwa 10 000 bis 20 000 Stunden. Zur Richtung
der Strahlung dienen Parabolreflektoren; als Reflektorwerkstoff
hat sich am besten eine Goldplattierung oder die unter der
Bezeichnung ,Alzak“ bekannte Aluminiumlegierung bewährt.
Die Anordnung der Reflektoren richtet sich nach der Größe des
zu trocknenden Gegenstandes. Große Teile werden in einen
Tunnel eingebracht, dessen Innenwände mit den Reflektoren
besetzt sind. Auf diese Weise werden auch lackierte Stahl-
blechkarosserien für Kraftwagen getrocknet. Bei kleinen
Gegenständen, die auf dem Förderband getrocknet werden,
ordnet man die Keflektoren über dem Band an und läßt sie
Pendelbewegungen ausführen, um eine völlig gleichmäßige Ein-
wirkung der Strahlung zu
erzielen. Die Temperaturen
legen im allgemeinen in
der Größenordnung von 120
bis 150° C, der Zeitbedarf
gegenüber der Ofentrock-
nung beträgt nur etwa ein
Drittel. Als weitere Anwen-
dungsbereiche werden die
Trocknung von photogra- BER UNE IS
phischen Drucken und Blau- = He; i
pausen, die Entfernung von A A
Wasser aus gewaschenen KIA NS
Metallteilen und die Trock- ea
nung gefärbter Oberflächen 2500
vor dem Brennen bei der
Porzellanemaillierung an-
«führt. Die Vorteile des
Verfahrens liegen in seiner
Beweglichkeit, inder Raum-
ersparnis sowie darin, daß dabei keine längere Anwärmezeit
nötig ist und weder starke Belüftung noch besonderer
Wärmeschutz gegen die Umgebung erforderlich werden. Frh.
2500
Bild 3.
DK 621.365.4 : 629.123
Elektrische Heizung für Handelsschiffe. [Nach H. C.
MacEwan, J. Instn. electr. Engrs. 84 (1939) S. 421; 131, S.,
? B., Disk. 131 S.]
Die Probleme und Berechnungsunterlagen für die elek-
trische Schiffsraumheizung werden zusammenfassend behandelt.
Wärmeverluste treten hauptsächlich auf durch Luftwechsel in
den Räumen (jenach Außentemperatur und Verwendungszweck
N Raumes 3- bis 1Ofacher I.uftwechsel) und durch unbedeckte
lisenwände. Bei ruhender Luft rechnet der Verfasser mit
cınem Wärmeverlust durch Eisenwände von 5 kcal/m2h°C. Diese
Verlustziffer, die zwischen 2 und 10 kcal schwankt, ist tabellen-
mäßig für verschiedene Witterungsbedingungen und Wärme-
Isolationen angegeben. Die Heizwirkung der elektrischen Be-
leuchtung in großen Gemeinschaftsräumen beträgt bis zu
“nem Drittel der erforderlichen elektrischen Heizleistung.
Luticzer werden wegen ihrer geringeren Feucersgefahr den
Strahlungsheizkörpern vorgezogen. Bestrebungen 'nach ein-
leutigen Vorschriften für Heiztemperaturen und deren Prüfung
an Bord stoßen auf Schwierigkeiten infolge des Einflusses der
„uftfeuchtigkeit, des Luftwechsels im Raum und der ver-
schiedenen Temperaturverhältnisse zwischen Innen- und Außen-
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 7
a > T, E
III
0
2000
Hälfte der Gotthard-Lokomotive.
155
luft. Ausgeführte Anlagen erweisen sich als recht betriebssicher ;
nach fünfjähriger Betriebszeit waren weniger als 1% der Heiz-
körper erneuerungsbedürftig. Ein Berechnungsbeispiel für ein
kleines Passagierschiff ergänzt den Aufsatz. R. At.
Verkehrstechnik
DK 621.33(494)
Die Entwicklung der elektrischen Zugfürderung
mit Einphasenwechselstrom in der Schweiz (Rück-
blick auf die letzten Jahre). [Nach C. Bodmer, Rev.
gen. Electr. 45 (1939) S. 611; 16 S., 21 B.]
Der elektrische Zugbetrieb mit Einphasenwechselstrom
in der Schweiz ist 25 Jahre alt. Heute sind 75% der Linien der
Schweizer Bundesbahn elektrisiert, auf denen 85%, der Züge mit
92%, der Tonnenkilometer verkehren. Ursprünglich wurden
für Reisezüge in der Ebene Lokomotiven mit drei Treibachsen,
für Güterzüge solche mit vier Treibachsen verwendet, auf den
Bergstrecken stärkere Lokomotiven mit vier und sechs Treib-
achsen. Später begann man damit, auch Triebwagen zu bauen.
— Die wichtigsten Bauarten der Schweizer Lokomotiven haben
die Achsfolge 2’Col’ und 2’Dol’, von denen 252 Stück vorhanden
sind. Der elektrische Teil der Lokomotiven besteht aus der
üblichen Bauart: Stromabnehmer, Ölschalter, Transformator
mit Steuerung und Fahrmotoren. Letztere arbeiten über die
Buchli-Kupplung auf die Treibachsen. Die Stundenleistung
je Motor beträgt 610 kW. Versuchsweise hat ein Teil dieser
Motoren eine konzentrierte Kompensationswicklung erhalten,
die auf den Wendepolen sitzt. — An Triebwagen verwenden die
SBB vorwiegend den einteiligen „Roten Pfeil“ (V „ax = 125
km/h), ferner einen dreiteiligen Triebzug (V nay = 160 km/h)
und den Zweiwagenzug „Pfeil des Jura“ (V nay = 110 km/h),
Steigungen bis zu 270/94. — Auf dem Lötschberg werden schwere
Doppellokomotiven der Achsfolge 1CC1
3800 kW) verwendet.
(Stundenleistung
Auf dem Gotthard laufen ähnliche
nn mn men rm Zu
9
Q
hya meg Fo
& IN AM u N en 5
et
1% 1750
LL,
74500 mm.
2500 2000
7000mm
Y Bo 1 Bol’ + 1’ Bo 1 Bo?’.
Doppellokomotiven von höherer Leistung: Achsfolge !’ Bo 1 Bol’
+ l’ Bo l Bo l’, gesamte Stundenleistung rd. 9000 kW. Jede
Treibachse wird von zwei Motoren über Zwischenräder an-
getrieben. Die Motoren sitzen also hoch im Innern der Loko-
motive (Bild 3). Der Antrieb hat sich schr bewährt. — Fahr-
motoren: Bei Stundenleistung beträgt die transformatorische
EMK bis zu 3 bis 4 V. Im Anker wird je Polpaar eine ungerade
Anzahl halbgeschlossener Nuten untergebracht; die Wicklung
ist eine einfache Schleifenwicklung mit Äquipotentialverbin-
dungen. — Transformatoren erhalten Ölkühlung. Beieinigen
Triebwagentransformatoren von 950 kVA ist zwecks gleich-
mäßiger Spannungsregelung die Niederspannungswicklung als
Spirale gewickelt, von der mittels Kontaktrolle eine gleich-
mäßig steigende Spannung abgenommen werden kann. — Nach
kurzen Ausführungen über die Hilfseinrichtungen (Steuer-
stromkgeise, Fahrtwender, Starkstromkreise) geht der Ver-
fasser auf die Laufleistungen ein: Die Kommutatoren
werden alle drei Jahre ohne Zwischenuntersuchung anläßlich der
Hauptuntersuchungen überholt. Je nach der Bauart der Loko-
motive beträgt die Laufleistung 120 000 bis 240 000 km zwischen
zwei Hauptausbesserungen (40 000 bis 80 000 km je Jahr). Im
Mittel ersetzt eine elektrische Lokomotive rund zwei Dampf-
lokomotiven. Die dreiteiligen Triebwagen kommen auf 20 000
km im Monat. — Ortsfeste Anlagen: Die gesamte Energie
wird durch Wasserkraft erzeugt. Die wichtigsten Anlagen
werden beschrieben. Der Aufsatz enthält zahlreiche Tafeln
und Bilder. Ko.
156
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 7
15. Februar 1940
DK 621.335.2 (73)
Betriebseigenschaften der neuen 3650 PS-Lokomo-
tiven der New-Haven-Bahn. [Nach F. Konn u. F. H.
Craton, Electr. Engng. 58 (1939) Trans. S. 212; 6 S., 8B.]
Im Juni 1938 wurden auf der New-Haven-Bahn 6 neue
2’ Co Co 2’ Lokomotiven von 3650 PS Dauerleistung in Betrieb
gesetzt, die eine Fortentwicklung der 1931 beschafften Lokomo-
tiven gleicher Achsfolge von 2840 PS Dauerleistung darstellen.
Wie diese können sie sowohl mit Wechselstrom von 25 Hz,
11 000 V, als auch mit Gleichstrom von 600 V arbeiten. Sie be-
fördern Schnellzüge von 1200 t zwischen New Haven und New
York(PennsylvaniaoderCentral Station). Der Unterschied gegen-
über den älteren Lokomotiven liegt vor allem in einer wesentlich
größeren Überlastbarkeit der Fahrmotoren, auf die hier
besonderer Wert gelegt wurde, weil Steigungen bis zu 150/49 zu
überwinden sind, und weil zahlreiche Streckenpunkte nur mit
verminderter Geschwindigkeit durchfahren werden dürfen, so daß
großes Beschleunigungsvermögen wichtig für die Kürzung der
Fahrzeit ist.
Abgesehen von anderen Verbesserungen, auf die auch in
der Arbeit nicht genauer eingegangen wird, stand daher im Vor-
dergrund das Bestreben, die Überlastungsfähigkeit der Motoren
zu heben. Man verbesserte daher die Lüftung und Kühlung mit
dem Ziel, eine möglichst gleichmäßige Wärmebeanspruchung’in
allen Teilen der Motoren zu erreichen, und behandelte besonders
die Kommutierung. Wie in Amerika vielfach üblich, gab man
hierzu dem Hauptfeld eine Anzapfung, um mit geschwächtem
Feld anfahren zu können, und machte auch das Wendefeld um-
schaltbar. Es wird also mit drei Stufen gefahren: Bei Ge-
schwindigkeiten unter 16 km/h ist das Hauptfeld geschwächt
und bei einer Grenze, die für kleine Ströme etwa 110 km/h, für
große rd. 65 km/h beträgt, wird das Wendefeld umgeschaltet.
Die Höchstgeschwindigkeit ist 129 km/h. Dies stellt immerhin
schon eine Vereinfachung gegenüber anderen amerikanischen
Wechselstromlokomotiven dar, weil die Anzahl der Wende-
feldstufen vermindert ist. Die Umschaltung geschieht selbst-
tätig. Hierzu ist ein neues Relais entwickelt worden, das
Phasenwinkelrelais genannt wird und nur von Strom und
Geschwindigkeit abhängig sein soll. Genauer wird es nicht be-
schrieben. Das richtige Arbeiten der Umschalteinrichtung wird
vom Fahrer überwacht; hierzu dienen 3 auf dem Führerstand
angebrachte Signallampen, die die Stellung der 3 Umschalt-
schütze anzeigen. Ferner wird die Umschalteinrichtung be-
sonderen regelmäßigen Untersuchungen unterworfen. Eine
Reihe von Diagrammen, die mit dem Meßwagen bei Probe-
fahrten aufgenommen wurden, beweist das einwandfreie
Arbeiten der Lokomotiven. Tf.
Fernmeldetechnik
DK 621.397
Der Empfang positiver Bilder bei bildtelegraphi-
schen Übertragungen. [Nach W. Heintze und H. Schön-
feld, Elektr. Nachr.-Techn. 16 (1939) S. 87; 41, S., 8 B.J
In der Bildtelegraphie ist bei der Übertragung getönter
Bilder bisher nur mit einem ungefähr tonwertrichtigen Negativ-
empfang gearbeitet worden. Durch den nachfolgenden Kopier-
prozeß hatte man esin der Hand, störende Tonwertabweichungen
weitgehend auszugleichen. Der Positivempfang dagegen, der
gegenüber dem Negativempfang den Vorteil hat, daß auf der
Empfangsseite ein photographischer Prozeß wegfällt, stellt an
die Tonwertrichtigkeit der Übertragung bedeutend höhere
Ansprüche. Eine Tonwertfälschung auf photographischem Wege
zu verbessern ist hier kaum möglich, da die Tonwerte sich erst
am fertig entwickelten Bild beurteilen lassen.
Durch das Abtastverfahren auf der Sendeseite einerseits
und die Eigenschaften des photographischen Empfangspapiers
anderseits ist eine bestimmte Abhängigkeit zwischen Emp-
fangsspannung und Belichtung festgelegt, die zur Erzielung
eines tonwertgetreuen Positivempfangs möglichst genau ein-
gehalten werden muß. Der erforderliche Zusammenhang
zwischen Belichtung und Spannung kann entweder durch
optische Verzerrung mit Hilfe des Lichthahns oder auf elektri-
schem Wege durch entsprechende Verzerrung der Spannung im
Empfangsverstärker verwirklicht werden. Als zweckmäßig hat
sich eine Kombination beider Verfahren erwiesen. Für eine
tonwertrichtige Übertragung ist neben der Verwendung eines
bestimmten Empfangspapiers auch die Anwendung eines be-
stimmten Entwicklungsverfahrens Vorbedingung.
= Da die hochempfindlichen Empfangspapiere einen ge-
ringeren Schwärzungsumfang haben als die Kopierpapiere, die
als Sendevorlage benutzt werden, kann es vorkommen, daß
von stark kontrastreichen Sendebildern ein völlig tonwert-
getreuer Empfang nicht zu erhalten ist. Man müßte dann auf
Feinheiten entweder in den helleren Bildteilen oder in den
Schatten verzichten. Zweckmäßiger ist es jedoch, die erforder-
liche Verringerung des Schwärzungsumfanges durch Kontrast-
minderung in den Mitteltönen herbeizuführen, da hier eine
Verringerung der Feinheiten am wenigsten stört. Die Kennlinie
„Belichtung-Empfangsspannung‘' muß daher ein gewisses An-
gleichen an den Schwärzungsumfang des Sendebildes gestatten.
Dies geschieht dadurch, daß man mit Hilfe eines Potentiometers
die elektrische Verzerrung ändert. Umgekehrt ist es dann auch
möglich, von einer flauen Bildvorlage durch Auseinanderziehen
des Schwärzungsumfanges eine kontrastreichere Wiedergabe zu
erhalten, das Bild also durch die Übertragung zu verbessern.
Im Gegensatz zu dem bisherigen Übertragungsverfahren, bei
dem zur Einstellung des Empfangsverstärkers nur die Über-
mittlung von Bildweiß erforderlich war, ist dann allerdings vor
der Übertragung das Einstellen auf die hellste und die dunkelst«
Bildstelle der Sendevorlage erforderlich. Bit.
DK 538.561.029.63 : 621.385.2
Die Erzeugung von Dezimeterwellen mittels Zweipol-
röhren. [Nach F. B. Llewellyn u. A. E. Bowen, Bell Syst.
techn. J. 18 (1939) S. 280; 12 S., 7 B.]
In der Arbeit werden technische Einzelheiten über den
Aufbau von Zweipolröhren zur Erzeugung von 10 cm-Wellen
mitgeteilt. Die Möglichkeit der Verwendung von Zweipolröhren
zur Schwingungserzeugung beruht bekanntlich!) darauf, daß
solche Röhren wie ein negativer Widerstand wirken, wenn die
Elektronenlaufzeit zwischen Kathode und Anode im Winkelmaß
durch die Beziehung 2 na + & (n = 1, 2, 3 usw.) darstellbar
; ’ Ax a
ist. Allgemein muß dann gelten $ = -~ - =2na+ „,
À Vuo 2
Nühlwosser wenn ® die Laufzeit im
Winkelmaß und A ein
Festwert ist, der bei Ver-
nachlässigung einer Raum-
ladung 8300 und bei der
Annahme größtmöglicher
Raumladung 9500 beträgt.
Da dieser negative Wider-
stand sehr klein, die ent-
dämpfende Wirkung der
Röhre also nicht groß
ist, müssen die äußeren
Schwingkreise weitgehend
verlustfrei sein. Wegen
"ihrer verschwindend kleinen
Strahlungsverluste eignen
sich zu Schwingkreisen be-
sonders Hohlraumresona-
toren und gleichachsige
Rohrsysteme mit kapazi-
tiver Abstimmung. Die
glückliche Vereinigung eines
Rohrsystems mit der Zwei-
elektrodenanordnung zu
einem einheitlichen Sender
zeigt Bild 4. Der Abstand
-~ der Anode von der Kathode
(x), der die Elektrodenkapazität bestimmt, muß im Resonanz-
fall die Bedingung:
Flutkom
“u... 00.
A
III IIIIITB GN,
se Ne
x
Eu E
"5
(A
wepest
Aufbau der Zweipolröhre zur
Erzeugung sehr kurzer Dezimeterwellen.
Bild 4.
Danh l)
erfüllen, wenn Å die Resonanzwellenlänge ist; der im Fall, wo
die Laufzeit die eingangs genannte Bedingung erfüllt, zur
Wirkung kommende negative Widerstand hat die Größe
1,47% i 4 l
Ww = — — naa l en ) Q '
10° ar, 2
. .) e)s 3,2
dabei ist Eee 2,33 Ho in \/’cm?,
la = 10 22
1) Hochfrequenztechn. 43 (1934) S. 195.
— = =
15. Februar 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 7
157
wenn %, die Spannung zwischen Anode und Kathode
ist. Dieser Widerstand bestimmt die zulässige Größe der
Verlustwiderstände. Zur Fortleitung der Schwingungsenergie
lassen sich am besten Röhren benutzen, die der Wellenlänge
entsprechend!) bemessen sind. Die Vereinigung einer Zweipol-
röhre der beschriebenen Art mit einer solchen Röhre ver-
anschaulicht Bild 5. Die durch Kopplung in den Heiz-
d
N ee ee TE TE IARRI R
D
N) Ohmmeter
Bild 5. Kopplung der Zweipolröhre mit Rohrleiter und Leistungsmessung.
zuführungen entstehenden hochfrequenten Ströme verlaufen
längs des Durchmessers des Hohlleiters; in diesem bilden sich
die sogenannten H,-Wellen aus. Um feststellen zu können,
welche Nutzleistung verfügbar ist, wurde zunächst eine Ab-
strahlung der Anordnung nach außen durch metallischen Ver-
schluß beider Hohlleiterenden verhindert. Ein Resonanz-
nachweis konnte mittels eines in der gezeigten Weise einge-
führten Kristalldetektors geführt werden. Zum Leistungs-
nachweis wurde von der Tatsache Gebrauch gemacht, daß ein
Borkristall einen sehr hohen negativen Temperaturkoeffizienten
hat und daher schon bei kleiner Energieaufnahme seinen Wider-
stand nachweisbar ändert. Ein solcher Kristall wurde in der
Achse des Hohlleiters durch zwei Platindrähte festgehalten,
die parallel zur E-Komponente der H,-Welle verliefen. Eine
Anpassung wurde durch richtige Bemessung des Abstandes des
Verbrauchers vom Strahler und durch richtige Einstellung der
Hohlleiterabschlüsse erzielt. Gemessen wurde die Widerstands-
änderung des Kristalls. Einer Eichkurve, die den Zusammen-
hang zwischen dem Kristallwiderstand und der von diesem
verbrauchten Leistung darstellte und die gleichstrommäßig
aufgenommen war, ließ sich dann die jeweils aufgenommene
Leistung entnehmen. Auf diese Weise ließ sich die Nutzleistung
von Röhren der beschriebenen Art zu 1 bis 2- 1071 W be-
stimmen. E.C. M.
Theoretische Elektrotechnik
DK 621.392.4/.5.016.2 + .018.8
Leistung und Dämpfung in Abschlußwiderständen.
Zu dem Aufsatz von M. Skalicky?) sei auf einen weiteren
Aufsatz?) verwiesen, in dem als wesentliches Ergebnis der
Untersuchung festgestellt wurde, daß
2
IE 1E]?
4|R;|
nicht die größte entnehmbare Scheinleistung ist.
Inzwischen ist noch eine weitere Arbeit?) veröffentlicht
worden, die eine allgemeine Untersuchung der Probleme dar-
stellt, welche mit Abschlußwiderständen und Widerstands-
anpassung in Verbindung stehen.
Wenn eine Wechselstromquelle mit der Spannung €
und dem inneren Widerstand R; mit einem Verbrauchs-
Widerstand Ra abgeschlossen ist, so lassen sich acht ver-
schiedene maximale Bedingungen aufstellen, die in zwei
Gruppen geteilt werden können, wenn man R; bzw. Ra als
nn betrachtet. In jedem dieser beiden Fälle kann man
für den ngungen erstens für die maximale Spannung, zweitens
vs maximalen Strom, drittens für die maximale Wirk-
stung oder viertens für den maximalen Leistungsfaktor
aufstellen.
Iren
N a Syst. techn. J. 15 (1936) S. 284.
s) RS el ETZ 60 (1939) S. 1203. i
-Toniolo, Über die sogenannten ‚‚Reflektionsverluste‘‘
in ein y
er elektrischen Übertragung und über die Bedingungen für die maximale .
übe hatni
kr Scheinleistung. Alta Frequ. 7 (1938) S. 332.
. ferrari-Toniolo, Zweipol- d Vierpol-Kopp! i
er ; pol- und Vierpol-Kopplung und Wider-
andsanpassung. Alta Frequ. 8 (1939) S. 707. Su i
l Die Bedingung für die maximale Scheinleistung interessiert
im allgemeinen nicht im gleichen Maße, weil sie, wie bemerkt,
nicht mit der oft gebrauchten ‚reflektionsfreien‘ Bedingung
2
L’ = D übereinstimmt. Diese Bedingung ist die wohl-
a
bekannte Gleichung | Ra |= | R; | (in Größe und Phase) und kann
als gleichmäßige Anpassung (im Gegensatz zu der
energetischen Anpassung, in der Ra die konjugierte Größe
von R; darstellt) genannt werden. Es ist interessant, zu be-
merken, und es läßt sich auch mathematisch beweisen, daß die
gleichmäßige Anpassung nicht notwendig ist, damit die
sogenannten ‚‚Reflektionsverluste‘‘ Null werden, sondern um
eine gleichmäßige Übertragung in einem weiten Frequenz-
bereich zu erhalten.
Ein zweiter Teil des zuletzt genannten Aufsatzes behandelt
theoretisch, wenn ein Generator durch einen allgemeinen (nicht
nur symmetrischen) Vierpol mit einem Verbraucher verbunden
ist. Auch hier sind verschiedene Bemerkungen über die einzelnen
Koeffizienten zur Bewertung der Güte einer Übertragung vom
Gesichtspunkt des übertragenen Stromes (Einfügungsfaktor)
und der übertragenen Wirk- (Wirkdämpfungsfaktor) und
Scheinleistung (Betriebsdämpfungsfaktor) entwickelt. eb.
DK 537.311
Untersuchungen an vom elektrischen Strom er-
wärmten Drähten. [Nach J. Fischer, Z. techn. Phys. 20
(1939) S. 140; 8 S., 25 B.]
Vom elektrischen Strom erwärmte Drähte, Bändchen usw.
haben in Technik und Physik eine verbreitete Anwendung, so
bei den thermischen Meßgeräten zur Messung von Strömen und
Spannungen (Thermoelemente, Thermoumformer, Widerstands-
drähte, Hitzdrahtgeräte), bei den Geräten zur Bestimmung der
Wärmeleitfähigkeit nach dem MeBßrohrverfahren und den vielen
daraus entwickelten technischen Geräten, bei Schmelzdraht-
sicherungen u.a. m. Frühere Berechnungen des Verfassers, die zu
Bemessungsregeln führten, waren von vereinfachenden Voraus-
setzungen ausgegangen. Zur Prüfung, ob die dort gemachten
Voraussagen zutreffen, wurde mit einer einfachen Spiegel-
ablesevorrichtung die Dehnung und mit einer Brückenschaltung
die Widerstandsänderung von Runddrähten in ruhender Luft
gemessen. Die Untersuchungen erstreckten sich auf Drähte aus
verschiedenen Metallen und Legierungen in Abhängigkeit von
der Länge, vom Querschnitt, von Strömen, Spannungen und
Leistungen. Für die große Zahl der Einzelergebnisse muß auf
die Arbeit selbst verwiesen werden. Es ergeben sich z. B. unter
gewissen Umständen ausgeprägte Höchst- und Bestwerte, die
von der Theorie vorhergesagt worden waren. Die Versuchs-
ergebnisse stehen überall im Einklang mit den erwähnten Be-
rechnungen, deren Ergebnisse sie damit bestätigen. Eb.
Physik
DK 621.385.832
Bildfehleruntersuchungen an einer bilddrehungs-
freien magnetischen Linse. [Nach H. Becker u. A.
Wallraff, Arch. Elektrotechn. 34 (1940) H. 2, S.115;65.,3 B.}
Für eine Gegenschaltung zweier eisenloser Linsen, also für
bilddrehungsfreie Abbildung, werden die isotropen Bildfchler
sphärische Aberration, Bildfeldwölbung (Astigmatismus) und
Verzeichnung untersucht. Es wird gezeigt, daß sphärische Ab-
weichung und Bildwölbung hierbei doppelt so hohe Werte an-
nehmen als bei schmalen eisenlosen Linsen, die nach früheren
Untersuchungen schon als schlecht anzusprechen sind. Die Ver-
zeichnungsfaktoren sind dagegen nicht größer als bei Einzellinsen,
die Verzeichnung selbst ist tonnenförmig. Weiterhin wurden
die Abhängigkeiten von der Brennweite bestätigt und im übrigen
die Meßergebnisse mit der Theorie in Übereinstimmung ge-
funden. Es ergibt sich außerdem die Möglichkeit, die Seidelschen
Koeffizienten der Aberration S, und der Verzeichnung S, zu
bestimmen. Die Amperewindungsverhältnisse derartiger eisen-
loser bilddrehungsfreier Linsen sind als ungünstig gegenüber.
Einzellinsen zu bezeichnen, da etwa die 6,2fache Ampere-
windungszahl benötigt wird.
DK 537.52
Untersuchung der Druckabhängigkeit von Gleit-
entladungen auf Photoplatten. [Nach G. Praetorius
Arch. Elektrotechn. 34 (1940) H. 2, S. 83; 23 S., 24B.]
Mit der von Toepler angegebenen Gleitan i
M ] 23: ordnung sind
Gleitfiguren bei Drücken von 20 bis 15 500 Torr und Sn
nungen von 3 bis 50 kV aufgenommen. Die Stoßwelle hatte
158
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 7
15. Februar 1940
Tr ee a pr ee re N E
einheitlich die genormte Form 0,5]50 us. Es wurden hierbei
zum Teil ganz neuartige Figurenformen beobachtet, die sich
sowohl für die negativen als auch für die positiven Ergüsse in je
drei Formengruppen zusammenfassen lassen, die für bestimmte
Gebiete der Druckspannungsebene kennzeichnend sind. Bei
kleineren Drücken und Spannungen bestehen bei beiden Polari-
täten rotationssymmetrische Figuren verschiedener Ausbildung.
Bei höheren Spannungen und Drücken brechen dann aus diesen
Entladungen an besonders bevorzugten Stellen starke Funken-
kanäle hervor. Die dritte Formengruppe entsteht bei noch
höheren Drücken und wird von Figuren gebildet, bei denen die
Zentralrosette fehlt. Die Grenzen zwischen den einzelnen Aus-
bildungsgebieten verhalten sich für die positive und negative
Figur immer wie 1:2. So liegt z. B. der Übergang der Gleit-
büschel in die Gleitstielbüschel für den positiven Erguß bei etwa
8kV und für den negativen bei 16 kV und der Übergang zu
der dritten Formengruppe für die positive Figur bei einem Druck
von etwa 1000 Torr und für die negative Figur bei einem Druck
von etwa 2000 Torr.
Für die Druckabhängigkeit des Radius läßt sich allgemein
die Formel R = A -p" ansetzen. A und n sind Konstanten,
die von der betreffenden Spannung abhängen, und zwar nehmen
beide mit steigender Spannung ab. Ferner wurde festgestellt,
daß der Einfluß der Gleitbahnkapazität bei verschiedenen
Drücken anders ist. Während für die negative Figur bei einem
Druck von 200 Torr nur eine sehr geringe Abnahme der Figuren-
größe bei größerer Schichtdicke festgestellt wurde, wird der
Einfluß mit steigendem Druck größer. Bei 15 500 Torr nimmt
die Gleitlänge schon fast umgekehrt proportional bei zunehmen-
der Plattendicke ab. Bei der positiven Figur findet keine stetige
Zunahme des Einflusses der Schichtdicke mit steigendem Druck
statt, sondern hier ist bei einem Druck von etwa 760 Torr fast
überhaupt kein Einfluß der Plattendicke beobachtet worden,
während bei einem Druck von 200 Torr eine schwache und bei
einem Druck von 15 500 Torr eine starke Abnahme der Gleit-
länge bei wachsender Plattendicke festgestellt wurde. Inter-
essant ist ferner, daß sich die positive und die negative Figur
ganz verschieden verhalten, wenn sie die Gegenelektrode be-
rühren. Während bei der negativen Figur sofort der Überschlag
erfolgt, wenn die äußerste Figurengrenze die Gegenelektrode
erreicht hat, muß die positive Figur noch um so viel größer
werden, als der halben Länge der Leuchtfäden entspricht.
DK 537.311.4
metallische Kontakte. [Nach
Rev. sci. Instrum. 10 (1939)
Wärmeleitung durch
R. B. Jacobs u. C. Starr,
S. 140; 2 S., 2 BJ
Die Verfasser gehen von der Aufgabe aus, thermische
Schalter mit rein metallischer Wärmeleitung (zweckmäßig für
niedrigste Temperaturen) zu bauen, und messen nun im Vakuum
die Wärmeleitung durch Kontakte aus Cu, Ag und Au in
Abhängigkeit von der Kontaktkraft. Die Ergebnisse werden
nicht näher theoretisch behandelt. [Anm. d. Ber. Für einen
rein metallischen Kontakt im Vakuum mit dem elektrischen
Widerstand R und dem thermischen Widerstand W gilt, wenn
x und Å die entsprechenden spezifischen Leitvermögen sind,
Wi= Rz),
W und R hängen also in gleicher Weise von der Kontaktkraft
ab. An Hand der Formel und bekannter Messungen läßt sich
ausrechnen, daß die Verfasser recht gut gereinigte Kontakte
gehabt haben. Die gefundenen Unterschiede zwischen den
Metallen hinsichtlich der Druckabhängigkeit beruhen jedoch
auf dünnen Fremdschichten.] R. Hm.
Werkstatt und Baustoffe
DK 620.179.1 (73)
Magnetische und elektrische Verfahren der zer-
störungsfreien Werkstoffprüfung inden\V.S. Amerika.
[Nach H. H. Lester, R. L. Sanford u. N. L. Mochel, J.
Instn. electr. Engrs. 84 (1939) S. 565 u. Disk. S. 580; 1414 S
8 B. u. 1513 S., 11 B.J k
Nach dem heutigen Stand der Erkenntnisse ist es unwahr-
scheinlich, daB eine universelle, vom Werkstoff unabhängige
-e
1) l R. Holm. Z. techn. Phys. 3 (1922) S. 293. Die Formel ist kürzlich
von R. Störmer genau bestätigt worden (unveroft.).
Beziehung zwischen den mechanischen und magnetischen
Eigenschaften des Werkstückes besteht. Dagegen gilt das
allgemeine Prinzip, daß zwei Werkstücke aus genau gleichem
Werkstoff bei gleichen magnetischen Eigenschaften auch gleiche
mechanischeEigenschaften besitzen, und daß jeder Vorgang, der
die mechanischen Eigenschaften meßbar ändert, gleichzeitig
auch die magnetischen Eigenschaften ändert. Die Größen der
Änderungen können stark verschieden sein; vor allem haben
gewisse sekundäre Eigenschaften, besonders die mechanische
Härte, einen außerordentlich starken Einfluß auf die magneti-
schen Eigenschaften. Diese sekundären Eigenschaften bilden
eine große Schwierigkeit für die praktische Anwendung des
magnetischen Prüfverfahrens und für die Aufstellung
allgemeiner quantitativer Beziehungen. Daher ist man bei der
magnetischen Prüfung eines Werkstücks auf den magnetischen
Vergleich mit einem entsprechenden Werkstück bekannter
mechanischer Eigenschaften angewiesen. Die zulässige Anzeige-
differenz muß durch die praktische Erfahrung ermittelt werden.
Dabei sind verschiedene Verfahren zum Vergleich der Eigen-
schaften in Anwendung. Gewöhnlich wird eine einzige magneti-
sche Eigenschaft verglichen. Dies kann einfach die Permeabilität
sein oder der remanente Magnetismus oder die Koerzitivkraft.
abgeleitet aus der Hysteresekurve, oder die Wellenform eincr
induzierten Wechselspannung, die durch die Hysteresekurve
bestimmt wird.
Eine der ersten erfolgreichen Anwendungen des ma-
gnetischen Verfahrens war die Prüfung von geschmiedeten
Dampfturbinen. Dabei wird die Scheibe bei langsamer Drehung
um ihre Achse zwischen den beiden Polen eines Elektromagneten
hindurchgeführt. Die Änderung des Magnetflusses wird ange-
zeigt. Es wird angegeben, daß zu jeder magnetischen Störung
auch die entsprechende Ursache gefunden wurde. Diese
magnetischen Prüfgeräte sind seit mehreren Jahren ununter-
brochen in Betrieb. Ferner wird die magnetische Prüfung von
Stahl mit Wechselstrom angewendet. Das ausgearbeitete
Verfahren ist besonders zur Prüfung langer Stücke gleichen
Ouerschnittes, wie von Trägern, Rohren, Schienen und Stangen
geeignet, wird aber auch zur Prüfung anderer Teile benutzt.
Ursprünglich wurden die in den Prüfspulen induzierten
Spannungen mit dem Öszillographen angezeigt und die Wellen-
form als Anzeige für die Eigenschaften des Prüflings aus-
gewertet. Bei der späteren Ausführung wurde der Oszillograph
durch Anzeigeinstrumente und Signallanıpen ersetzt. Ferner
wurde die Wellenform durch Filter in verschiedene Oberwellen
zerlegt und das \Vergleichsstück durch rein elektrische Größen
ersetzt. Diese Geräte werden besonders benutzt, um Stangen
auf ihre Zusammensetzung, auf mechanische Fehler, wie Risse,
Überlappungen, tiefe Kratzer, auf starke Seigerungen und
Gleichmäßigkeit des Werkstoffes zu untersuchen; ferner wird
die Güte von Schweißungen und die Gleichmäßigkeit der
Wärmebehandlung damit geprüft. Im Jahre 1937 wurden auf
diese Weise über 87000 t Stangen untersucht. Risse in Kupfer-
rohren werden mit Wechselstrom hoher Frequenz nachgewiesen.
Andere Geräte werden zum Nachweis magnetischer Verunrei-
nigungen in nichtmagnetischen Werkstoffen verwendet. Die
Dicke nichtmagnetischer Schichten auf Stahl wird entweder
durch Änderung der Induktivität einer auf die Schicht aufge-
setzten Prüfspule oder durch die Kraft gemessen, mit der ein
Dauermagnet von der Schicht festgehalten wird.
Die elektrischen Verfahren sind nicht so zahlreich wie
die magnetischen. Am bedeutendsten ist das von E. A. Sperry
entwickelte Verfahren zum Nachweis von Rissen in Eisenbahn-
schienen. Die Apparate sind in einen besonderen Wagen ein-
gebaut, der über die zu prüfenden Schienen mit einer Ge-
schwindigkeit von 8 bis 15 km/h fährt. Über die Wagenräder
wird durch die Schienen ein Strom von mchreren tausend
Ampere geschickt. Bei einem Schienenriß wird der Strom-
verlauf in den Schienen und damit das magnetische Feld in der
Schienenumgebung geändert. Durch Meßspulen werden solche
Anderungen angezeigt und aufgeschrieben. Gleichzeitig wird an
der schadhaften Stelle Farbe auf die Schienen gespritzt. Ist ein
Riß auf diese Weise aufgefunden, so wird der Wagen angehalten
und die Größe und Ausdehnung des Risses mit tragbaren Meb-
geräten durch Messung des elektrischen Spannungsabfalls fest-
gestellt. Von dem Ergebnis dieser Messung hängt die Ent-
scheidung darüber ab, ob die Schiene ausgebaut oder belassen
wird. Nach diesem Verfahren wurde von 1931 bis einschließlich
1937 etwa 570000 km Schienenweg geprüft und über 185000
schadhafte Schienen entdeckt. EO.
Rn a Bes on en nn a U i
p
15. Februar 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 7
159
VERSCHIEDENES
BEKANNTMACHUNGEN
VDE
Verband Deutscher Elektrotechniker
(Eingetragener Verein)
Fernsprecher: 30 06 31 — Postscheckkonto: Berlin 213 12
Geschäftstelle: Berlin-Charlottenburg 4, Bismarckstr. 33, VDE-Haus
Postscheckkonto für Mitgliedsbeiträge: Berlin 1810 00
Postscheckkonto der ETZ-Verlag G. m. b. H.: Berlin 223 81
Ausschuß für Sicherungswesen
Der Unterausschuß ‚„Schmelzsicherungen” des Aus-
schusses für Sicherungswesen hat sich mit der Frage des
Austausches von Messing für Kopf- und Fußkontakte von
Sicherungspatronen F 27 und E 33 befaßt. Über die bis
jetzt getroffenen Festlegungen erteilt die Geschäftstelle
des VDE auf Anfrage Auskunft.
In VDE 0635/XI. 39 „Vorschriften für Leitungs-
schutzsicherungen mit geschlossenem Schmelzeinsatz
500 V bis 200 A“, diecam 1. 1. 1941 in Kraft treten werden,
ist festgelegt. daß für Vergußmassen eine niedrigste
Schmelztemperatur von 100° gelten solle. Der Ausschuß
hat beschlossen, diese Vorschrift unabhängig von dem
Termin des Inkrafttretens von VDE 0635/XI. 39 bereits
jetzt bei der Prüfung von Sicherungselementen an-
zuwenden.
Verband Deutscher Elektrotechniker K. V
Die Geschäftsführung
Viefhaus
Gültigkeit der VDE-Bestimmungen in der Ostmark
Am 15. 10. 1938 hatte der Minister für Wirtschaft und Arbeit
in Wien Übergangsmaßnahmen für Sicherheitsvorschriften für
Starkstromanlagen durch Erlaß geregelt!). Hiernach waren
Abweichungen von den Sicherheitsvorschriften des ehemaligen
Elektrotechnischen Vereins in Wien (EVW) zulässig, sofern sie
den Vorschriften oder Umstell-Vorschriften des VDE ent-
sprechen. Für einige begrenzte Sondergebiete mußten die
EVW-Bestimmungen in der Ostmark im Hinblick auf ihre
gesetzliche Verankerung ausschließlich gültig bleiben. Gleich-
zeitig hatte der Minister für Wirtschaft und Arbeit in Wien die
Empfehlung angeschlossen, die VDE-Vorschriften in immer
größerem Maße zu berücksichtigen. da die Festsetzung der aus-
schließlichen Geltung der VDE-Vorschriften in einiger Zeit
zu gewärtigen sei.
_ Durch die Zweite Verordnung über die Einführung des
Energiewirtschaftsrechts in der Ostmark vom 17. 1]. 1940?)
wurde nunmehr die Zweite Durchführungsverordnung zum
Energiewirtschaftsgesetz?) in der Ostmark eingeführt, mit der
Maßgabe, daß bis zum 31. 12. 1940 die EVW-Vorschriften noch
angewendet werden können. Damit ist hinsichtlich der An-
wendung der VDE-Vorschriften in der Ostmark der gleiche
Zustand wie im Sudetenland‘) geschaffen, auf dem u.a. auch
das Elektromaterialabkommen®) der in der AEV zusammen-
geschlossenen Körperschaften aufbaut. Da nach der Zweiten
Durchführungsverordnung zum Energicwirtschaftsgesetz elek-
trische Energieanlagen und Energieverbrauchsgeräte ordnungs-
mäßig, d. h. nach den anerkannten Regeln der Elektrotechnik
anzurichten und zu unterhalten sind, und als solche Regeln die
Bestimmungen des Verbandes Deutscher Elektrotechniker
en haben die VDE-Bestimmungen vom 1. 1. 1941 ab sowohl
$ uk als auch im Sudetenland ausschließlich Gültig-
et, soweit dem nicht besondere behördliche Bestimmungen
en M . ‚ i
a n. Die genannte Verordnung hat folgenden Wort-
') ETZ 59 (1938) S. 1105
7) RGBL I, 1940, Nr. 16, S. 202.
N ) RGBI. I, 1937, Nr. 97, S. 91s:
S »derdruck VDE 0050. i
s) e l ee S. 843; ETZ 60 (1939) S. 735.
ws . Elektro-Handw. 17 (1939) H. 41, S. 815/16: AEV-Mitteilunesb
A l0; ETZ 80 (1939) H. 47. S. ee nn
BEZ 58 (1937, S. 1016 und 1021;
Zweite Verordnung über die Einführung des Energlewirtschafts-
reehts in der Ostmark
Vom 17. Januar 1940
Auf Grund von Artikel II des Gesetzes über die Wiedervereinigung Österreichs
nut dem Deutschen Reich vom 13. März 1938 (Reichsgesctzbl. I, S. 237), von $ 16
des Gesetzes über den Aufbau der Verwaltung in der Ostmark (Ostmarkgesetz)
vom 14. April 1939 (Reichsgesetzbl. I, S. 777) und von $ 19 Abs. 2 des Gesetzes zur
Forderung der Energiewirtschaft (Energiewirtschaftsgesetz) vom 13. Dezember
1935 (Reichsgesetzbl. I, S. 1451) wird verordnet:
Artikel I
In der Ostmark gelten:
I. Die Zweite Verordnung zur Durchführung des Gesetze» zur Förderung der
Energiewirtschaft (Energiewirtschaftsgesetz) vom 31. August 1937 (Reichs-
«esetzbl. I, S. 918) mit der Maßgabe, daß elektrische Energieanlagen und
Einergieverbrauchsgeräte bis zum 31. Dezember 1940 auch nach den an-
erkannten Vorsehriften des Elektrotechnischen Vereins in Wien eingerichtet
werden können. Bestehende Anlagen werden hierdurch nicht beruhrt, es
sei denn, daß die Belastung ihres bisherigen Zustandes eine Gefährdung für
heben und Gesundheit von Personen oder eine unmittelbare Brandgefabr
bedeutet.
Die Vierte Verordnung zur Durchtuhrung des Gesctzes zur Förderung der
Einergiewirtschaft (Energiewirtschaftsgesetz) vom 7. Dezember 1938 (Reichs-
zesetzbl. I, S. 1732).
Artikel 2
\ın 1. Februar 1940 treten die im Artikel 4 der Verordnung uber die Ein-
tuhrung des Energiewirtschaftsrechts im Lande Österreich vom 26. Januar 1939
(Reichsgesetzbl. I, S. 83) aufrechterhaltenen österreichischen Bestimmungen außer
Kraft, soweit sich nieht ans den nachstehenden Vorschriften etwas anderes ergibt
Artikel 3
Die auf Grund der außer Kraft gesetzten Bestunmungen bereits verliehenen
Leitungsrechte werden durch diese Verordnung nicht berührt.
Artikel 4
Auf die Durchführung von Enteignungsverfahren fur Zwecke der otfeut
lichen Energieversorgung finden die Vorschriften des österreichischen Eisenbahn-
Enteignungsgesetzes vom 18. Februar 1878 (RGBI. Nr. 30) in der Fassung de~
Artikels 52 des Verwaltungsentlastungsgesetzes vom 21. Pıli 1925 (RGBI. Nr. 277)
mit folgender Maßgabe sinngemaße Anwendung:
(1... bis 6...)
Artikel 5
Diese Verordnung tritt am l. Februar 1940 in Kraft. Die bei Inkrafttreten
dieser Verordnung anhängigen Enteignungsverfahren werden vom Reichsstatthalter.
nach den Vorschriften dieser Verordnung weitergeführt.
Berlin, den 17. Januar 1940
Per Reichsininister des Innern
LNV. Pfundtner
Der Reichswirtschaftsininister
IN. Dr Landfried
Gültigkeit der VDE-Bestimmungen in Danzig
Im Hinblick auf verschiedene diesbezügliche Anfragen geben
wir bekannt, daß in Danzig die VDE-Bestimmungen schon seit
längerer Zeit als grundsätzliche Richtlinien für die Ausübung
staatlicher Hoheitsrechte anerkannt waren. Die letzten dies-
bezüglichen Bekanntmachungen des Senatcs der ehemaligen
Freien Stadt Danziw hatten folgenden Wortlaut:
„Bekammmachung Nr. 1236.
(J
Die vom Verbande Deutscher Elektrotechniker E. V. herausgegebenen
Vorschriften nebst Ausführungsregeln fur den Betrieb von Starkstrom-
anlagen (VDE 0514, V.B.S./1932) werden hiermit als grundsätzliche Richt-
Iunen für die Ausubnug staatlicher Hoheitsrechte anerkannt. Die Vor-
schriften können vom Verbande Dentscher Elektrotechniker E. V., Berlin-
Charlottenburg 4, Bismarckstraße 33, bezogen werden,
Danzig, den 1. Jul 1932.
Der Senat, Abt Handel und Gewerbe“.
„Die Bekanntmchung Nr. 1236 vom 1. Juli 1932 im Staatsanzeiger
Nr. 52 vom 13. Juli 1932 wird dahin erweitert, daß nicht nur die Vorschriften
des Verbandes Deutscher Elektrotechniker für den Betrieb von Stark-
stromanlagen, sondern auch alle ubrigen technischen Vorschriften des
Verbandes Deutscher Klektrotechniker als grundsätzliche Richtlinien für
die Ausibung staatlicher Hoheitsrechte anerkannt werden.
Danzig, den 24. Januar 1933.
Der Senat der Freien Stadt Danz".
Für die anderen neu eingegliederten Ostgebiete wurden
och keine behördlichen Anordnungen hinsichtlich elektrischer
Anlagen und Geräte getroffen.
Verband Deutscher Elektrotechniker E. V.
Die Geschäftsführung
VYıefhans
160 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 7 15. Februar 1940
Bezirk Berlin
vormals Elektrotechnischer Verein
(Gegründet 1879)
Geschäftstelle: Berlin-Charlottenburg 4, Bismarckstr. 33 IV, VDE-Haus
Fernsprecher: 34 88 85
Gemeinsame Fachversammlung
der Deutschen Lichttechnischen Gesellschaft (DLTG)
Bezirksgruppe Berlin und des VDE Bezirk Berlin
am Donnerstag, dem 22. Februar 1940, 173%, Saal EB 301 der
Technischen Hochschule zu Charlottenburg.
Vortrag des Herrn Dr. Th. Meyer VDE, Berlin, uber das Thema:
„Film und Technik"
Inhaltsangabe:
Maltheserkreuz - - Mechanischer Projektor Zeitlupe
und Zeitraffer -- Akustisches Analogon — Geschoß-
aufnahmen - Schlierenmethode Ultrarotstrahlen —
Elektronenstrahlen -- Stereoskopische und strobosko-
pische Wirkungen Isolatorenüberschläge —- Nord-
lichtaufnahmen - Tonfilmvorführung: 80000 Bilder
in der Sekunde
kintritt und Kleiderablase frei.
Fachversammlung
des Fachgebiets „Hochspannungsgeräte”
Leiter: Dir. Dr.-Ing. FE. Krohne VDE.
Vortrag
des Herrn Oberingenieur W. Kaufmann VDE, Berlin,
am Dienstag, dem 27. Februar 1940, um 18% in der Techni-
schen Hochschule zu Charlottenburg. Hörsaal EB 301, über
das Thema:
„Entwicklung und Prüfung von Schaltern größter
Leistung’
Eintritt und Kleiderablage frei.
Arbeitsgemeinsehaften (Technischer Nachwuchs)
Die Teilnahme ist frei. VDE-Mitgliedschaft ıst nicht Bedingung
Hochfrequenztechnik. Leiter: Dr.-Ing. F. W. Gundlach VDE.
22. Februar 1940, 18°". VDE-Haus, Großes Sitzungsziminer. Vortragsreihe:
„Kernsehtechnik‘. ‚Die Grundlagen der Elektronenoptik'. Vortragender:
Dr. A. Recknagel.
Hochspannungstechnik. Leiter: Dr.-Ing. G. Hameister VDE.
23. Februar 1040, 180%, VDE-Haus, Großes Sitzungszimimner. „Die Stront-
vertellung in nen entstehenden Großstädten“. Vortragender: Pr. W. von
Mangold VDE.
VDE Bezirk Berlin
vormals Klektrotechnischer Verein
Der Geschäftsführer
Burehoff
Sitzungskalender
VDE Bezirk Bergisch-Land. Wuppertaul-Elber-
feld. 20.2. (Di.), 20'5, „Saal der Technik“, Alexanderstr. I8:
„Der augenblickliche Stand der Hochspannungs-Kabeltechnik'.
Dr. Brauns VDE.
VDE Bezirk Nordbayern. Nürnberg. 23.2. (Fr),
2900, Städt. Werke, Blumenstr. 16: „Einfluß des Untergrundes
auf Blitzgefährdung und Blitzschutz‘ (m. Lichtb). Dr.
V. Fritsch VDE.
VDE Bezirk Nordsachsen, Leipzig. 21. 2. (Mı.), 2000
Grassimuseum: „Der Einfluß des Vierjahresplanes und des
Krieges auf die Konstruktion und Ausführung von Erzeugnissen
der Starkstromtechnik’‘. Obering. Plattner VDE.
VDE Bezirk Ostsuchsen. Dresden. 22.2. (Do.), 19%,
Hl. Inst. T. H.: ‚„Hartgasableiter als Überspannungsschutz.
Dr.-Ing. Rabus VDE. |
Fachgruppe Energiewissenschaft, Gauwaltung
Wien. 21.2. (Mi.), 180%, Haus der Technik: ‚‚Neuentwicklungen
auf dem Gebiete der Synchronmaschinen". Dr. Leukert VDE
(m. Lichtb.).
BUCHBESPRECHUNGEN
DK 621.315.616 : 620.1
Fortschritte der Chemie, Physik und Technik der
makromolekularen Stoffe. Herausg. von Prof. Dr.-Ing.
W. Röhrs, Prof. Dr. H. Staudinger und Prof. Dr. R.
Vieweg, unter Mitarb. zahlr. Fachgen. Mit 134 Abb., 22 Zah-
lentafeln, XV u. 331 S. im Format 160 x 230 mm. J.F.
l.ehmanns Verlag, München und Berlin 1939. Preis geh.
23,40 RM, geb. 25 RM.
Entsprechend der technischen, wirtschaftlichen und wissen-
schaftlichen Bedeutung der Kunststoffe ıst bereits eine ganze
Reihe von Beiträgen zu diesem Thema erschienen. Es braucht
also in Zukunft nur über die Fortschritte auf diesem Gebiete
berichtet zu werden. Das vorliegende Buch stellt den ersten
Band aus der geplanten Reihe dieser Berichte dar. Es gliedert
sich seinem Titel entsprechend in chemische, physikalische und
technische Abhandlungen, die unter Vermittlung und Mitarbeit
der Herausgeber H. Staudinger, R. Vieweg und W. Röhrs
von einzelnen Sachbearbeitern über ihr spezielles Arbeitsgebiet
geschrieben wurden.
Im chemischen Teil wird im ersten Aufsatz (H.Staudinger)
eine Schilderung der Untersuchungsverfahren zur Erforschung
des Makromoleküls gegeben. Bestimmungen des Molekular-
sewichts und der Konstitution der Polymeren stehen im Mittel-
punkt des Interesses. Am Schluß wird auf das Fadenmolekül
eingegangen. Der zweite Aufsatz (G. V. Schulz) beschäftigt
sich mit dem Ablauf des Polymerisations- und Kondensations-
prozesses. Den makromolekularen Säuren ist ein weiterer
Abschnitt (W. Kern) gewidmet. Im letzten Kapitel dieses
Teiles wird dem Aufbau der Phenoplaste besondere Aufmerk-
samkeit zugewandt (E. Dreher).
Der physikalische Teil enthält nach einer allgemeinen
Übersicht über die physikalischen Probleme (R. Vieweg) eine
Schilderung der Entwicklung der Überwachung der gummi-
freien Isolierpreßstoffe (W. Esch). Anschließend werden die
genormten mechanischen und thermischen Prüfverfahren auf
Biegefestigkeit, Wärmefestigkeit, Schlagbiegefestigkeit, Glut-
festigkeit, Härte, Spaltbarkeit, Elastizitätsmodul und Kerb-
zähigkeit behandelt und die übrigen physikalischen Methoden
gestreift (W. Esch). Den elektrischen Untersuchungsverfahren
ist ein besonderes Kapitel gewidmet (G. Pfestorf-W. Hetzel).
Nach den Gleichstromverfahren zur Untersuchung der Ober-
flächeneigenschaften und der Verhältnisse im Innern der
Isolierstoffe werden die dielektrischen Eigenschaften bei 50 Hz,
Ton- und Hochfrequenz behandelt. Ein Kapitel über Verfahren
und Ergebnisse der röntgenographischen Untersuchung der
Faserstoffe (O. Kratky) beschließt den physikalischen Teil.
Im technischen Teil werden zunächst die härtbaren Massen
behandelt (W. Röhrs). Nach Betrachtung der Rohstoffe und
der Zwischenerzeugnisse werden die Preßtechnik und die
Maschinen beschrieben. Die thermoplastischen Kunststoffe
bilden den Gegenstand der nächsten Abhandlung (P. Nowak),
dabei werden die Eigenschaften der auf dem Markt befindlichen
Stoffe eingehend besprochen. Den Zelluloseabkömmlingen ist
ebenfalls ein Abschnitt gewidmet (W. Forstmann), der eine
umfassende Tafel der Handelsnamen, Zusammensetzung und
Anwendungsgebiete dieser Stoffe enthält. Pigmente, Binde-
mittel und Lösungsmittel sind die Bestandteile der Anstrich-
stoffe. Sie werden in einem besonderen Abschnitt geschildert
(G. Zeidler). Die Arbeitsverfahren auf diesem Gebiete be-
schreibt der letzte Abschnitt des Buches (0. Merz).
E. F. Richter VDE
Anschriften der Verfasser der Aufsätze dieses Heftes:
Dr. H. Fischer VDE, Berlin-Charlottenburg. Savienyplatz 9:10.
Dipl.-Ing. W. Hühner, Berlin-Wilimersdorf, Kahlstr, 17.
Dr.-Ing. habil. M. Kluge VDE, Berlin-Wilmersdorf, Wiesbadener Str. òl
Abschluß des Heftes: 9. Februar 1940.
E S
Wissenschaftliche Leitung: Harald Müller VDE
, G. H. Winkler VDE und H. Hasse VDE
Stellvertretung: G. H. Winkler VDE
Zuschriften sind nicht an eine persönliche Anschrift zu richten, sondern
nuran die W issenschaftliche Leitung der ETZ, Berlin-Charlottenburg 4,
Bismarckstr. 33, VDE-Haus, Fernsprecher: 34 19 55.
Nachdruck nur mit Quellenangabe und nur mit Genehmicung des Ver-
fassers und der Wissenschaftlichen Leitung der ETZ gestattet.
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mn emr ee u en
161
Elektrotechnische Zeitschrift
(Zentralblatt für Elektrotechnik)
Organ des Elektrotechnischen Vereins seit 1880 und des Verbandes Deutscher Elektrotechniker seit 1894
Herausgegeben vom Verband Deutscher Elektrotechniker E.V.
Wissenschaftliche Leitung: Berlin-Charlottenburg 4, VDE-Haus — Im Buchhandel durch Julius Springer, Berlin Wo9
61. Jahrgang
Berlin, 22. Februar 1940
Heft 8
Eine neue Zähler-Eicheinrichtung
Von H. Jürgens VDE, Offenbach a. M.
Übersicht. Durch das Maß- und Gewichtsgesetz vom
13. 12. 1935 hat das Eich- und Prüfwesen für Elektrizitäts-
zähler erhöhte Bedeutung und neuen Entwicklungsantrieb
erhalten, was sich in vielfachen Verbesserungen der er-
forderlichen Einrichtungen kennzeichnet. Im Nachstehenden
wird eine Einrichtung zur Eichung von Wechsel- und Dreh-
stromzählern beschrieben, die eine erhebliche Verbesserung
der Meßgenauigkeit und Zeiteinsparung ermöglicht.
1. Wichtigste Zähler-Eichverfahren
Bei der Bestimmung der Anzeigefehler eines KWh-
Zählers werden vorwiegend zwei Verfahren angewendet,
das wattmetrische Eichverfahren und das Eichzählerver-
fahren.
Das wattmetrische Eichverfahren be-
steht darin, daß die durch den Prüfling hindurchgegan-
gene Arbeit (Zeit X Leistung) als Produkt der Prüfzeit
und der während dieser Zeit wattmetrisch festgestellten
mittleren Leistung ermittelt wird. Dieses Verfahren er-
fordert also zwei Messungen, eine Zeit- und eine Lei-
stungsmessung. Aus dem Umstand, daß die während der
Prüfzeit im Mittel vorhanden gewesene Leistung bestimmt
werden muß, ergibt sich die praktische Forderung, daß
für den Eichzweck eine möglichst konstante Spannung zur
Verfügung steht, damit die einmal eingestellte Leistung
während der Prüfzeit ebenfalls als konstant angesehen
werden kann. Die Gesamtgenauigkeit des wattmetrischen
Eichverfahrens wird also bedingt durch die Genauigkeit
der Zeitmessung und der Leistungsmessung, wobei die
letztere wesentlich von dem Grad der Spannungskonstanz
beeinflußt wird.
Das Eichzählverfahren arbeitet in der Weise,
daß der zu eichende Zähler mit einem Eichzähler hinter-
einandergeschaltet wird, und daß die von beiden Zählern
durch ihre Drehzahlen angezeigten Arbeitsmengen mit-
einander verglichen werden. Die Zeitmessung, wie sie das
wattmetrische Eichverfahren erfordert, fällt also mit
allen damit verbundenen Fehlermöglichkeiten fort. Da
Infolge der Hintereinanderschaltung des Eichzählers und
Prüflings durch beide Zähler die gleiche Arbeitsmenze
hindurchgeht und diese von dem Eichzähler unmittelbar
angezeigt wird, kann bei diesem Eichverfahren auf eine
genaue Konstanthaltung der Spannung verzichtet werden.
Die durch Spannungsschwankungen beim wattmetrischen
Verfahren entstehenden Fehler sind also beim Eichzähler-
verfahren ebenfalls ausgeschaltet.
Nach diesen Betrachtungen weist also das Eichzähler-
verfahren als solches wesentliche Vorteile gegenüber dem
wattmetrischen Eichverfahren auf. Der Grund dafür,
DK 621.317.785.089.6
daß das Eichzählerverfahren sich trotz dieser großen
praktischen Vorzüge noch nicht allgemein durchgesetzt
hat, liegt nicht an dem Verfahren, sondern in gewissen
Unzulänglichkeiten der bei diesem Verfahren zur An-
wendung kommenden Eichzähler.
2. Nachteile des Eichzählers und Entwicklung des
Gleichlast-Verfahrens
Während die Ansprüche an die Meßgenauigkeit, die
mit Rücksicht auf den Zweck erhoben werden müssen, von
den bei der wattmetrischen Eichung verwendeten Meß-
geräten, Stoppuhr und Leistungsmesser, in ausreichendem
Maße erfüllt werden können, bestehen bei den bisher be-
kannten Eichzählern gewisse Bedenken hinsichtlich ihrer
Meßgenauigkeit unter veränderten Betriebsverhältnissen.
Schon rein gefühlsmäßig gibt man vielleicht der Stoppuhr
und dem Leistungsmesser den Vorzug, weil diese Geräte
den Normalen näher stehen, d.h. in einfacher Weise mit
Hilfe einer Normaluhr bzw. des Kompensators nach den
amtlichen Normalen geeicht werden können, oder lehnt
auf der anderen Seite den Eichzähler deshalb ab, weil
seine Meßgröße erst über eine Zeit- und Leistungs-
messung auf die Normale zurückgeführt werden muß.
Solche gefühlsmäßigen Erwägungen können jedoch nicht
ausschlaggebend sein. Die Bedenken, daß die Anzeige-
genauigkeit bzw. der Fehler des Eichzählers sich mit der
Zeit und den Betriebsverhältnissen ändert und daß da-
durch eine gewisse Unsicherheit bei seiner Anwendung
entsteht, sind allerdings begründet.
Einen wesentlichen Fortschritt für die Erhöhung der
Meßgenauigkeit bedeutete die Einführung des Gleichlast-
Verfahrens, bei dem der Eichzähler unter Verwendung von
Meßwandlern höchster Genauigkeit unter stets gleich-
bleibenden mechanischen und elektrischen Verhältnissen
arbeitet. Durch diese Maßnahme sind bereits eine Reihe
von Fehlerquellen ausgemerzt. Noch nicht beseitigt ist
jedoch die Wirkung der in dem Getriebe des Eichzählers
für die Fehleranzeigevorrichtung angreifenden Einflüsse,
z. B. der von der Temperatur und Ölzähigkeit abhängigen
Zahn- und Lagerreibungen, und die Wirkung der bei der
Handhabung des Eichzählers entstehenden Erschütte-
rungen. Der meßtechnische Mangel gerade dieser Ver-
hältnisse besteht nicht in dem Vorhandensein dieser
Fehlerquellen an sich, denn die hieraus entspringenden
Fehler könnten durch eine sorgfältige Eichung bestimmt
und danach berücksichtigt werden, sondern vielmehr in
der nicht mehr erfaßbaren Veränderlichkeit dieser Fehler
und ihrer Abhängigkeit von den verschiedensten Ein-
flüssen.
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 8
22. Februar 1940
162
Se Leu u a ee su a ra u
3. Beschreibung einer neuen Zähler-Eicheinrichtung
Das bei der Entwicklung der im folgenden beschrie-
benen neuen Zähler-Eicheinrichtung verfolgte Ziel ist zu-
nächst weitgehende Beseitigung aller veränderlichen Be-
einflussungsmöglichkeiten im Eichzähler. Eine Voraus-
Fehlerermilfiungseinnichtung
Verbesserte Zähler-Eicheinrichtung mit Fehlerermittlungs-
Einrichtung.
Bild 1.
setzung hierfür war das Verschwinden des mit dem Meß-
system unmittelbar gekuppelten Getriebes zum Antrieb
der Fehlerermittlungs-Einrichtung. Bild 1 zeigt, wie dies
erreicht wurde.
Der als Gleichlastzähler geschaltete Eichzähler be-
sitzt neben dem Meßsystem eine photoelektrische Ein-
richtung, bestehend
aus einer Lichtquelle, —
einer Steuereinrich- KB AM E
tung und einer Photo- kei}
zelle. Die mit der Yan Kt]
Zählerachse gekup- C
pelte Steuereinrich-
tung ist so ausgebil- e
det und steuert den EB
von der Lichtquelle —H
zur Photozelle aus- saj
gehenden Lichtstrom
so, daß am Ausgangs-
transformator des an
die Photozelle ange-
schlossenen Verstär-
kers ein Wechsel-
strom entsteht, dessen
Frequenz der Dreh-
zahl des Eichzählers
proportional ist. Mit
diesem Wechselstrom
wird ein Synchronmotor betrieben, der die Fehlerermitt-
lungs-Einrichtung antreibt. Die Fehlerermittlungs-Ein-
richtung besteht aus einem Getriebe, durch das die Aus-
gangsdrehzahl der Konstante des Prüflings angepalst
wird (Konstantengetriebe), und aus einem weiteren Ge-
triebe, durch das die Ausgangsdrehzahl des Konstanten-
getriebes auf die den verschiedenen Belastungsstufen des
Prüflings entsprechenden Drehzahlen abgeglichen wird
(Belastungsstufen-Getriebe).
4. Wirkungsweise und Anwendung der Fehlerermittlung
und -anzeige
Die Übersetzungen sind so gewählt, daß bei jeder
Sollumdrehung des Prüflings von der Ausgangsachse des
Belastungsstufen-Getriebes ein Kontakt für eine Signal-
einrichtung geschlossen wird. Mit Hilfe des durch die
Kontaktgabe bewirkten akustischen oder optischen Zei-
chens bei jeder Sollumdrehung des Prüflings ist es nun
möglich, jeden Prüfling mit beliebiger Konstante im Syn-
Bild 2. Schaltung der_Gleichlast-Eicheinrichtung für Drehstromzähler.
chroneichverfahren zu prüfen. Nach einiger Übung er-
kennt man schon nach wenigen Umdrehungen, ob und wie
die Drehgeschwindigkeit des Prüflings von der Soll-
drehgeschwindigkeit abweicht, und kann den Zähler, ohne
mehrmalige langwierige Eichungen durchzuführen, in
kürzester Zeit auf den kleinstmöglichen Fehler einstellen.
Der Zeitgewinn, den diese Einrichtung mit sich bringt,
ist ganz bedeutend. '
Zur Bestimmung des Restfehlers dient eine Fehler-
anzeige-Einrichtung. Diese besitzt nur eine einzige, für
alle Zählerkonstanten gültige Fehlerskala, auf der der
Fehler unmittelbar abgelesen werden kann. Es besteht
für alle Zähler nur eine einzige Eichvorschrift, in der die
bei den einzelnen Belastungsstufen abzustoppenden Dreh-
zahlen für immer festgelegt sind. Die Eichung vollzieht
sich in einfacher Weise so, daß das Konstantengetriebe
auf die Konstante des Prüflings, das Belastungsstufen-
Getriebe auf den jeweiligen Belastungspunkt des Prüf-
lings eingestellt wird. Nach der Einstellung des Zählers
mit Hilfe des Synchronzeichens wird der Restfehler in
bekannter Weise durch Einschalten der Fehleranzeigevor-
richtung über eine bestimmte Zahl von Umdrehungen des
Prüflings bestimmt. Irgendwelche Rechnungen sind nicht
mehr erforderlich.
Die Ausschaltung der mit dem unmittelbaren Antrieb
der Fehlerermittlungs-Einrichtung verbundenen Fehler-
ursachen, wie sie bei den bisher bekannten Eichzählern
vorhanden sind, ist damit gelungen. Ebenso ist die andere
Forderung erfüllt, daß der Eichzähler den äußeren Stör-
einflüssen weitgehend entzogen werden kann. Infolge
des Umstandes, daß der Eichzähler elektrisch mit der
Fehlerermittlungs-Einrichtung verbunden ist, kann der
Eichzähler an einem
gegen äußere Ein-
flüsse geschützten Ort
untergebracht werden.
Die Fehlerermitt-
lungs-Einrichtung
selbst ist eine in jeder
Beziehung unempfind-
liche Einrichtung, die
die höchste Betriebs-
sicherheit gewähr-
leistet. Der Verstär-
ker, dessen Ausgangs-
leistung nur etwa 5
bis 10 W zu betragen
braucht, ist ähnlich
wie bei Rundfunkge-
räten ebenfalls ein
einfacher und durch-
aus betriebssicherer
Teil.
Mit den eben erläuterten mannigfaltigen Vorteilen ist
die Bedeutung der neuen Eicheinrichtung für das Zähler-
eichwesen aber noch nicht erschöpft. Sie bringt nämlich
noch einen weiteren Fortschritt für die Drehstromeichung.
ED
Insel
zueichender €;
Zöhler 7
5. Eichung von Drehstromzählern
Bild 2 stellt eine Lösung für die Drehstrom-Gleich-
last-Eichung dar. Der Drehstromprüfling wird mit drei
Einphasen-Eichzählern in Gleichlastschaltung hinterein-
andergeschaltet. Die drei Eichzähler sind mit derselben,
oben beschriebenen photoelektrischen Einrichtung ver-
sehen. Von jeder dieser Einrichtungen wird über einen
zugehörigen Verstärker ein Synchronmotor angetrieben,
dessen Drehzahlen auf bekannte Weise addiert werden. Mit
der Summendrehgeschwindigkeit wird wieder die Fehler-
ermittlungs-Einrichtung angetrieben. Die Eichung eines
Drehstromzählers vollzieht sich also in gleicher Weise wie
die eines Einphasenzählers. Alle durch das Gleichlast-
verfahren und durch die neue Eicheinrichtung bedingten
923. Februar 1940
meßtechnischen und praktischen Vorteile sind damit auch
auf die Drehstromeichung übertragbar.
Die Elemente der neuen Eicheinrichtung sind für die
Einphasen- und Drehstromeinrichtung genau dieselben.
Dieser Umstand bringt für den Eichbetrieb wegen der
einfachen Auswechselbarkeit und leichten Ersatzmöglich-
keit, für den Bau wegen der verbilligten Herstellung be-
deutende Vorteile mit sich.
6. Selbsttätiges Eichen
Zum Schluß sei noch auf die Möglichkeit der Voll-
automatisierung des Eichens hingewiesen, die sich aus
den bisherigen Betrachtungen leicht ergibt. Wenn mit
Hilfe einer vom Prüfling gesteuerten Zusatzeinrichtung
der Eichvorgang eingeleitet und nach einer vorher ein-
gestellten Zahl von Umdrehungen wieder ausgeschaltet
wird, so braucht der Eicher die Eicheinrichtung nur rein
mechanisch zu bedienen und kann, ohne auf den Ablauf
des Eichvorganges zu achten, den Fehler unmittelbar ab-
lesen.
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 8
163
7. Zusammenfassung
Der wesentliche Vorteil der beschriebenen Eichein-
richtung besteht darin, daß der Eichzähler durch den
Fortfall des unmittelbar mechanisch gekuppelten Ge-
triebes für die Fehlerermittlungs-Einrichtung und durch
seine Ortsunabhängigkeit zum wirklichen Meßnormal
wird. Die folgenden praktischen Vorteile erhöhen den
Wert der neuen Eicheinrichtung gegenüber den bisher
bekannten Gleichlast-Eichzählerverfahren noch bedeutend,
nämlich:
1. eine einzige für beliebige Zählerkonstanten gültige
Fehlerskala,
2. die auf beliebige Zählerkonstanten einstellbare, zeit-
sparende Synchron-Einrichtung,
3. die Möglichkeit der Anwendung des Gleichlast-Eich-
verfahrens für Drehstronizähler,
4. die Verwendbarkeit gleicher Elemente für die Wech-
selstrom- und Drehstromzähler-Eicheinrichtung,
5. die Möglichkeit einer vollselbsttätigen Zähler-
eichung.
Drähte und Kabel mit sehr dünner Folienisolation
Von Walter Fischer, Ketschendorf (Spree)
Übersicht. Die Entwicklung der Kunststoffchemie hat
eine Reihe von neuen hochwertigen Isolierstoffen geschaffen,
die sich dem Verbraucher in Form von dünnen Filmen dar-
bieten. Die nachfolgenden Ausführungen sollen darlegen,
daß man mit diesen Isolierstoffen durch ein geeignetes Ver-
fahren der Längsbedeckung isolierte elektrische Leiter mit
ungewöhnlich guten elektrischen und mechanischen Eigen-
schaften auf wirtschaftliche Weise erzeugen kann,
1. Einleitung
Von allen handelsüblichen isolierten Drähten besitzt
der Lackdraht die dünnste Isolierschicht; ihre Dicke be-
trägt nur einige hundertstel Millimeter. Diese dünne
Isolierschicht wird bekanntlich im allgemeinen dadurch
aufgebracht, daß man den gereinigten Draht mehrmals
durch den aufzulackierenden Stoff zieht und ihn jeweils
anschließend durch einen geheizten Raum führt, in dem
die Lackschicht trocknet. Grundsätzlich besteht also das
Verfahren darin, daß auf den blanken Leiter ein dünner
Isolierfilm mit Hilfe eines Lackierverfahrens aufgebracht
wird, Dieser Isolierfilm besitzt als kennzeichnende Eigen-
schaften, die im Grunde für einen derart dünnen Film
überraschend sind, hohe Dehnbarkeit und große Abrieb-
festigkeit. Nach DIN VDE 6450 soll bei einer Reckung
des Drahtes um 25% die Lackschicht nicht einplatzen.
Gute Erzeugnisse erfüllen diese Forderung ohne weiteres;
darüber hinaus lassen sich solche Drähte um ihren eige-
nen Durchmesser biegen, ohne daß die Lackschicht platzt,
was einer Dehnung der äußersten Faser von 50 % ent-
spricht. Die hohe Abriebfestigkeit der Isolationsschicht
ıst ebenfalls bekannt und wird am besten dadurch an-
gegeben, daß es nicht möglich ist, auf mechanischem Weg
die Lackschicht von ihrer Unterlage zu lösen außer durch
Schaben oder Schleifen mit einem scharfen Werkzeug.
2. Besonderheiten der Isolierschicht
. Diese hohe Dehnung und Festigkeit der Lackschicht
lst keineswegs eine Eigenschaft des verwendeten Lack-
rohstoffes selbst, sondern rührt offenbar daher, daß der
mit Hilfe des Lackierverfahrens aufgebrachte dünne Film
= sich in inniger Berührung mit der Drahtoberfläche be-
findet. Ein Aufreißen der Schicht kann erst eintreten,
wenn an irgendeiner Stelle die Zugkräfte innerhalb des
Isolierfilms größer geworden sind als die Kräfte, mit
denen die Moleküle in der Leiteroberfläche verankert sind.
enn dies richtig ist, so müßte man die gleichen guten
DK 621.315.336.92
mechanischen Werte auch bei einem Isolierfilm finden,
der nicht nach dem Lackverfahren, sondern auf irgend-
einem anderen Wege auf die Drahtoberfläche fest auf-
gebracht worden ist. Diese Überlegung ist deshalb be-
sonders wichtig, weil es eine große Anzahl von film-
bildenden isolierenden Kunststoffen gibt, die in wirt-
, schaftlicher Weise nach dem Lackierverfahren trotz vieler
Versuche zur Zeit noch nicht auf dünne Drähte auf-
gebracht werden können. Es handelt sich hierbei ins-
besondere um die Zellulosederivate, wie Hydrozellulose
und Zellulosetriazetat, sowie um Polystyrol, Polyvinyl-
chlorid u. a. Anderseits war es wünschenswert, isolierte
Drähte nach Art der Lackdrähte mit diesen Stoffen her-
zustellen, da hierdurch der Anwendungsbereich solcher
Drähte in Hinblick auf Alterungsbeständigkeit, Tempera-
turfestigkeit, chemische Unangreifbarkeit und elektrische
Eigenschaften sehr erweitert werden kann.
3. Herstellung der Folienisolation
Nach langwierigen Versuchen!) gelang es, ein für die
Fabrikation brauchbares Verfahren zu finden, mit dem
dünne Filme dieser Stoffe ebenso glatt und innig wie nach
dem Lackverfahren auf die Drahtoberfläche geschmiegt
werden können. Das Verfahren besteht darin, daß Folien-
bänder dieser Stoffe von etwa 10 bis 30u Dicke unter
Zwischenfügen einer dünnen Klebstoffschicht von un-
gefähr 5u Dicke längs um den Leiter geschmiegt und
mit Hilfe der Klebstoffschicht auf dessen Oberfläche ver-
ankert werden. Dieses Umlegen geschieht in der Weise,
daß das mit dem Klebemittel einseitig bestrichene Band
parallel zum Leiter mit diesem in eine Führungsvorrich-
tung einläuft, die das Band um den Leiter herumschmiegt,
wie dies etwa bei der Herstellung eines Rohrdrahtes mit
dem gefalzten Blechmantel geschieht. Derartige Um-
legungsverfahren sind für alle möglichen Isolierstoff-
bänder schon häufig vorgeschlagen und bei dickeren Iso-
lierstoffbändern wohl auch schon benutzt worden; das
Umlegen von Filmen so geringer Dicke wurde bisher je-
doch ohne Erfolg versucht. Das neue Verfahren wurde
zunächst für Drähte über 0,8 mm Dmr. entwickelt
und gestattet Herstellungsgeschwindigkeiten von über
2000 m/h, wobei jedoch der Umlegungsgeschwindigkeit
keine Grenzen gesetzt sind, da die Fertigungsgeschwindig-
’ 1) Die Versuche wurden im Entwicklungslaboratorium des Werkea
Ketschendorf (Spree) der Fa. Deutsche Kabelwerke A.G. durchgeführt
164 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 8
22. Februar 1940
keit nicht durch die Verdunstungsgeschwindigkeit eines
Lösungsmittels begrenzt ist. |
Das Umlegungsverfahren hat sich weit über das
ursprüngliche Ziel hinaus als fruchtbar und entwicklungs-
fähig erwiesen. Das Verfahren ermöglicht es, mit einem
einzigen breiten Filmband, das längs um den Leiter ge-
legt wird, einen Leiter vielschichtig zu isolieren. Aus
praktischen Gründen ist die Anzahl der möglichen Um-
schlingungen z. Zt. auf etwa sechs beschränkt. Es bereitet
jedoch keine grund-
sätzlichen Schwie-
rigkeiten, diese i
“Zahl noch bedeu- Bu Mii..
tend zu vergrö- De ER
Bern, so daß also
beispielsweise mit
einem einzigen, 20 u
starken Filmband
eine Isolierung, be-
stehend aus zehn
oder zwanzig dün-
nen Einzelschich-
ten, gebildet wer-
den könnte Die
Fertigungsge-
schwindigkeit ist
hierbei im wesent-
lichen von der An-
zahl der Umschlingungen unabhängig; sie ist übrigens
auch von der Dicke des Leiters nicht abhängig. Die neue
Isoliertechnik, die auch auf Litzenleiter anwendbar ist,
tritt somit auch zu anderen Isolierverfahren in Konkur-
renz, und zwar zu den Verfahren des Aufspinnens von Iso-
lierstoffbändern und dem Verfahren des bekannten Längs-
bedeckens mit Hilfe der Schermaschine bei der Her-
stellung von Gummiadern, denen gegenüber sie einige
Vorteile besitzt.
4. Ausführungsbeispiele für Drahtisolationen
In Bild 1 ist ein Leiter von 1,4mm Dmr. dargestellt,
der in
a. mit einer Lackschicht,
b. mit einer dünnen Folienschicht,
c. mit zwei dünnen Folien, von denen jede viermal den
Leiter umschlingt,
umgeben ist. Im Bild 1b sieht man deutlich die Über-
lappungsstelle an der linken Kante des Querschnitts. In
Bild 2 ist eine 45fache Vergrößerung des bereits in
Bild 1c dargestellten Leiters gegeben. Im unteren Teile
der Isolation befinden sich das Ende der einen und der
Anfang der zweiten Spirale dicht nebeneinander in der-
selben Lage. Außerdem sieht man etwas links oberhalb
dieser Stelle auf dem blanken Leiter den einen Rand der
inneren Folie und auf der rechten Seite des Bildes außen
den letzten Rand der zweiten Folie. Die Querschnitte
wurden dadurch hergestellt, daß man den isolierten Draht
in Woodsches Metall eingoß und dann einen Schliff
machte. Aus den Unvollkommenheiten, die mit dieser
Technik notwendig verbunden sind, erklären sich die ver-
schiedenen Lichtreflexe und Verzerrungen in den Bildern.
Man sieht aber deutlich, daß die Schichten mit großer
Gleichmäßigkeit aufeinanderliegen. In Bild 3 ist eine
auseinandergezogene Spirale eines nach dem beschrie-
benen Verfahren isolierten Drahtes mit einer ebensolchen
Spirale aus einem Lackdraht verglichen; ein wesentlicher
Unterschied zwischen beiden ist nicht erkennbar.
5. Eigenschaften einer sehr dünnen Folienisolation
Die Drähte mit einer sehr dünnen Folienisolation sind
weder durch Augenschein noch nach dem Verhalten bei
beliebigen mechanischen Verfahren, d. h. durch Biegen,
Dehnen oder Bearbeiten mit einem Werkzeug, von einen
gewöhnlichen Lackdraht zu unterscheiden. So zeigt bei-
spielsweise eine Folie aus Zellulosetriazetat, die vor der
Verarbeitung eine Bruchdehnung von rd. 17 % hatte, nach
a. Lackisolation
b. dünne Folienisolation
Bild 1. Vergrößerter Querschnitt eines isolierten Leiters.
dem Aufbringen auf den Draht bei der nach DIN VDE 6450
vorgenommenen Dehnungsprüfung eine Dehnbarkeit von
rd. 25%. Der gleiche Draht läßt sich um den eigenen
Durchmesser winden, ohne daß die Isolierschicht auf-
platzt. Auch in Hinblick auf die Abriebfestigkeit ver-
hält sich der Draht so wie ein gewöhnlicher Lackdraht;
so ist z.B. die Entfernung der Isolierschicht von einem
Leiter nur mit einem scharfen Werkzeug durch Schaben
oder Schleifen möglich. In einem Punkt sind diese Drähte
indessen den Lack-
| drähten stets über-
EA legen, und zwar
hinsichtlich der
Fehlerhäufigkeit.
Nach DIN VDE
6450 wird die
Zahl der Isolations-
fehler bei Lack-
drähten auf 15 je
15 m Drahtlänge
beschränkt. Gute
Lackdrähte haben
j stets eine weit ge-
ringere Fehlerzahl;
aber die hier be-
schriebene Auf-
bringungsart des
Isolierfilms erlaubt
besonders dann, wenn der Isolierfilm aus mehreren Folien-
schichten aufgebaut wird, sehr große Längenvöl-
lig fehlerfrei herzustellen.
c. vielschichtige Folienisolation
6. Besonderheiten und Verwendungsmöglichkeiten
folienumwickelter Drähte
Wenn man also mit beliebigen dünnen Filmen einen
isolierten Draht mit guter Wirtschaftlichkeit herstellen
“ kann, der in mechanischer Hinsicht den Lackdrähten
gleicht, diesen aber hinsichtlich der Fehlerstellen über-
legen ist, so ist es möglich, durch besondere Auswahl
der Folien dem Lackdraht ähnliche Drähte mit den ver-
schiedensten elektrischen und chemischen Eigenschaften
herzustellen, deren Anwendungsgebiet weit über dasjenige
der Lackdrähte hinausreicht. Von diesen Möglichkeiten
seien einige hier besonders hervorgehoben und zur Dis-
kussion gestellt.
Es wurden mit Hilfe von Zellulosetriazetatfolien
Drähte mit einer Isolationsstärke von 30 bis 120p, also
einer Zunahme von 60 bis 240 u hergestellt. Diese Drähte
hatten u. a. folgende Eigenschaften: Die Durch-
schlagfestigkeit nach DIN VDE 6450 über einem Metall-
dorn liegt mit Sicherheit höher als 700 V je 101 Wand-
stärke. Die Durchschlagfestigkeit in Wasser von Zimmer-
temperatur sinkt in den ersten Stunden der Lagerung von
einem Anfangswert von rd. 1000 V je 10u Wandstärke ab
und erreicht nach etwa 30 Stunden einen Endwert von
etwa 200 V/10u, der dann auch bei weiterer Lagerung
annähernd erhalten bleibt. Diese Prüfung kann an be-
liebig großen Drahtlängen vorgenommen werden.
Die Wärmefestigkeit des Drahtes wird da-
durch gekennzeichnet, daß eine Schlinge, die über einen
Dorn vom sechsfachen Drahtdurchmesser gehängt und mit
2kg belastet wird, auch bei einer Dauerbeanspruchung
von 155 °C kein Eindrücken der Isolation zeigt.
Derartige Drähte eignen sich als Dynamo-
drähte für Wicklungen aller Art, wo bisher
Lackdrähte oder mit Seide, Baumwolle, Papier usw. um-
sponnene Drähte gebraucht wurden. Es ist üblich, Wick-
lungen zu tränken; bei der Auswahl der Tränkmittel muß
man selbstverständlich auf die chemische Zusammen-
setzung des Isolierstoffes Rücksicht nehmen. Man wird
also in jedem Falle überprüfen müssen, ob die Zusammen-
setzung des Tränkmittels mit den an sich bekannten und
schon häufig beschriebenen Eigenschaften des Zellulose-
triazetats oder der anderen Folienstoffe verträglich ist.
art)
à EEE EE E er ren
Ban Fe A a s
m mm seeme ae OTE A OEE e
-
22. Februar 1940
DieWasserempfindlichkeit einer Folie aus
Zellulosetriazetat ist immer noch so gering, daß sie in
den allermeisten Fällen nicht ins Gewicht fällt. Dort aber,
wo man Drähte und Wicklungen unmittelbar im Wasser
aufbewahren will, kann ein Folienstoff mit einer noch
geringeren Wasserempfindlickkeit, beispielsweise Polysty-
rol oder Polyvinylchlorid, genommen werden. Diese Stoffe
haben aber.einen niedrigeren Erweichungspunkt. Bei der
großen Mannigfaltigkeit der filmbildenden Stoffe, die un-
sere chemische Industrie in den letzten Jahren hervor-
gebracht hat, wird voraussichtlich für jeden Anwendungs-
bereich auf dem Gebiet der Dynamodrähte ein geeigneter
Filmstoff vorhanden sein; vielleicht werden mitunter auch
Isolierfilme zweckmäßig sein, die aus mehreren Schichten
verschiedenartiger Folien aufgebaut sind.
Bild 2,
Lackdrähte werden im allgemeinen schwarz oder
transparent, d. h. bei Kupferleitern mit dem rötlichen
Schimmer des Kupfers geliefert. Bunte Lackdrähte haben
Sich jedoch bis heute noch nicht in befriedigender Weise
herstellen lassen. Da sich Folien beliebig einfärben
lassen, können nach dem beschriebenen Verfahren iso-
lierte Drähte in schönen reinen Farben
hergestellt werden, die im übrigen dem Lackdraht völlig
gleichen. Derartige Drähte eignen sich besonders als
Schaltdrähte und besitzen, da man bei diesen häufig
nur eine Farbkennzeichnung und einen Berührungsschutz
verlangt, mit Hydrozellulose (als Cellophan, Cuprophan,
Glashaut bekannt) Isolierschichten bis herunter zu 15 u
Dicke. Vielleicht kann ein derartiger Draht in vielen
Fällen vorteilhaft an Stelle des mit Gummi isolierten, be-
Der in Bild 1c dargestellte Leiter in 45 facher Vergrößerung.
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 8
166
flochtenen und bunt lackierten Schaltdrahtes verwendet
werden.
Ein großes Anwendungsgebiet für die neue Isolier-
technik scheint bei den isolierten Leitungen und
Adern in Starkstrom- und Fernmeldeanlagen ent-
sprechend VDE 250 und VDE 810 zu entstehen, was am
einfachsten an Hand eines Beispiels erläutert wird. Es
wurde durch Kombination zweier Folien eine besonders
feuchtigkeitssichere und zugleich dielektrisch hochwertige
Isolation von etwa 0,4mm Dicke um einen Leiter ge-
bracht. Die Ader wurde 7 Tage bei Zimmertemperatur in
Wasser gelagert. Die Messung ergab nach dieser Zeit
eine Isolation von 3800 MQ/km gegenüber einem An-
fangswert von 4500 MQ/km, gemessen zwischen dem
Leiter und dem umgebenden Wasser an einem Stück von
100m Länge, Nach der angegebenen Wässerungs-
zeit wurde die Kapazität zwischen Wasser und Leiter
mit 0,35 uF/km und der Verlustwinkel mit tg ô= 0,05
bei 800 Hz ermittelt. Durch eine Zeit-Durchschlags-
kurve, die einen recht flachen Verlauf hatte,
wurde die Durchschlagspannung mit 8kV zwischen
Leiter und Wasser festgestellt. Nach Abschluß
dieser Messungen wurde das Wasserbad auf 60°C
erwärmt und die Isolation an dem 100 m-Stück nach
1 Stunde festgestellt. Es ergaben sich 500 MQ/km.
In mechanischer Beziehung genügt die Ader allen
Ansprüchen, die man nur an eine Ader in einem
Kabel oder einer Leitung stellen kann.
Bild 3. Auseinander gezogene Spirale eines Lackdrahtes und eineg
Drahtes mit dünner Folienisolation.
Diese zum Teil recht ungewöhnlichen Ergebnisse
lassen erkennen, daß von einer dünnen Folienisolation
nicht nur aus Fertigungsgründen auf dem obigen Gebiet
eine Reihe von beträchtlichen Verbesserungen zu er-
warten ist.
7. Zusammenfassung
Es ist gelungen, dünne Bänder aus Isolierfolien durch
Zwischenfügen einer sehr dünnen Klebschicht auf elek-
trische Leiter in der Längsrichtung aufzubringen und hier-
durch Isolierschichten von einigen hundertstel bis zu
einigen zehntel Millimeter Dicke zu erzeugen. Die so
isolierten Leiter ähneln den Lackdrähten und können als
Dynamodrähte, Schaltdrähte und isolierte Adern in Kabeln
und Leitungen mit Vorteil verwendet werden.
166
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 8
22. Februar 1940
Einführung zu den Änderungen an VDE 0670 „Regeln für Wechselstrom-
177
Hochspannungsgeräte
Von E. Krohne VDE, Berlin
Die auf Seite 167 dieses Heftes veröffentlichten
Änderungsvorschläge zu den seit dem 1. Juli 1937 gül-
tigen „Regeln für Wechselstrom-Hochspannungsgeräte“
gründen sich im wesentlichen auf das Bestreben, im Sinne
der Leistungssteigerung und des Vierjahresplanes die
Voraussetzungen für eine weitgehende Typenbeschrän-
kung im Bau von Hochspannungsgeräten zu schaffen. Der
Weg hierzu war der Verzicht auf Hochspannungsgeräte
für weniger wichtige Spannungs- und Stromwerte sowie
auf Schaltgeräte mit weniger gebräuchlichen Werten für
das Schaltvermögen.
Hinsichtlich der Spannungswerte bestand seitens der
Elektroindustrie der Wunsch, die Reihen spannung 45 kV
fallen zu lassen, da hierfür nach statistischen Unterlagen
im Vergleich zu anderen Reihenspannungen nur ein ge-
ringer Bedarf an Geräten vorliegt. Wenn dem auch grund-
sätzlich zugestimmt wurde, so mußte doch berücksichtigt
werden, daß eine größere Zahl deutscher Elektrizitäts-
werke zum Teil umfangreichere 40- bis 45 kV-Netze be-
treibt. Die Durchgangsleistung und Streckenlänge dieser
Netze beträgt zwar, bezogen auf die gesamten deutschen
Netze, nur ganz wenige Prozent; eine Umstellung der
Isolation der Hochspannungsgeräte auf die nächsthöhere
Reihenspannung 60 kV ist aber in der heutigen Zeit wirt-
schaftlich nicht tragbar. Aus diesem Grunde soll die
Reihenspannung 45 kV erst nach einer Übergangsfrist von
fünf Jahren gänzlich aufgegeben und bis dahin unter den
Reihenspannungen nur in Klammern mit aufgeführt
werden.
Unter den genormten Nennspannungen
und Reihenspannungen wurde der bisherige Wert
80kV wegen seines äußerst seltenen Vorkommens ge-
strichen. Die früheren genormten Werte 100 und 120 kV
wurden nach sehr eingehenden Überlegungen in eine
Spannungsstufe 110 kV zusammengefaßt. Der Wert 200 kV
wurde entsprechend der in deutschen Netzen im Mittel
tatsächlich auftretenden Verbraucherspannung auf 220 kV
erhöht.
Mit Rücksicht auf die künftige Entwicklung wurde
als Nenn- und Reihenspannung der auch von der Inter-
nationalen Elektrotechnischen Kommission (IEC) ge-
normte Wert 400 kV neu aufgenommen, ohne diesem
schon jetzt bestimmte Schlagweiten und genormte Nenn-
ausschaltleistungen zuzuordnen.
Die vorerwähnten Änderungen an den genormiten
Nenn- und Reihenspannungen sollen auch bei der in-
zwischen in Angriff genommenen Neubearbeitung der
Spannungsnormen über 100 V (VDE 0176) berücksichtigt
werden. Dabei wird der Begriff der Betriebsspannung
überarbeitet werden, der sich nicht in dem dort fest-
gelegten Sinne in der Praxis eingeführt hat.
Neu gefaßt wurden die Bestimmungen über die Aus-
wahl von Schaltgeräten zur Verwendung in Gegenden mit
Versehmutzungsgefahr und gut leitenden Nic-
derscehlägen. Die bisherige Empfehlung, bei solchen
Betriebsverhältnissen Geräte der nächsthöheren Reihen-
spannung zu wählen, wurde fallen gelassen und statt
dessen die Verwendung von Nebelisolatoren mit
großen Oberflächenweg und besonders ausgebildeten
Schirmen nahegelegt. Bei diesen Nebelisolatoren sinkt
nämlich, wie Versuche ergeben haben, die Überschlag-
spannung mit der Verschmutzungsdauer viel weniger
stark ab als bei gewöhnlichen Freiluftisolatoren, selbst
wenn diese für die nächsthöhere Reihenspannung be-
messen sind.
DK 621.3.06.027.3(083.133.3)
In der Reihe der genormten Nennströme
wurden die bisher enthaltenen Werte von 1500 und 3000 A
gestrichen.
Unter den in $ 21 genormten Nennaus-
schaltleistungen für Leistungsschalter und Lei-
stungstrennschalter wurden die bisherigen Werte 1, 2,
10, 20, 50, 150 und 2000 MVA gestrichen und dafür nur
die Werte 15 und 2500 MVA neu hinzugefügt. Die niedrig-
sten Werte der neuen Reihe, 5 und 15 MVA, wurden
außerdem auf Leistungstrennschalter beschränkt.
Durch eine neu aufgestellte Tafel ist für die verschie-
denen Werte der Reihenspannungen und der genormten
Nennausschaltleistungen jeweils nureinebeschränkte
Anzahl von Schaltertypen mit verschiedenen
genormten Nennströmen vorgesehen. Diese Tafel gibt
weiterhin Aufschluß über die Schaltertypen für Innen-
raum und Freiluft. Schaltgeräte nach dieser Tafel dürfen
nicht mit Isolatoren höherer Reihenspannung gefordert
werden. Besteht der Wunsch, in einem Netz mit be-
stimmter Betriebsspannung Schaltgeräte mit wesentlich
höherer Reihenspannung einzubauen, so ist auf Grund
der Tafel unter den Schaltgeräten für diese höhere Reihen-
spannung ein solches auszuwählen, das bei der Betriebs-
spannung die erforderliche Ausschaltleistung besitzt.
Den geänderten Reihenspannungen wurden die
Schlagweitenin $ 23 und Prüfwechselspan-
nungen in $ 36 angepaßt. Insbesondere wurde dabei
der neuen Reihenspannung 110kV eine Schlagweite von
800 mm für Innenraumgeräte und von 1000 mm für Frei-
luftgeräte und der Reihenspannung 220 kV eine Freiluft-
Schlagweite von 2200 mm zugeordnet. Da diesen Maß-
nahmen eine entsprechende Änderung der Errichtungs-
vorschriften II VDE 0101/XII. 37 bedingen, 'ist hierfür
ein Vorschlag auf Seite 170 dieses Heftes veröffentlicht.
Außer diesen Vorkehrungen zur Typenbeschränkung
wurden einige weitere, durch den technischen Fortschritt
bedingte Verbesserungen an den Regeln vorgenommen;
u.a. wurde an Stelle der in den früheren Regeln auf-
geführten genormten Grenzausschaltströme
jeder Reihenspannung ein bestimmter Spannungs-
bereich (im allgemeinen etwa +15 %, — 20 %) zu-
geordnet, innerhalb dessen noch die volle Nennausschalt-
leistung beherrscht werden muß.
Die Schlagweiten für die Parallelfunken-
strecke an Freiluftgeräten wurden gegenüber den
früheren Werten durchweg etwas gesenkt, und zwar in
dem Maße, daß ihre 50 %-Überschlag-Stoßspannung
(+ 1150) nach $ 37 etwa mit derjenigen für Innenraun!-
geräte übereinstimnit. Hierdurch ist bei Innenraum- und
bei Freiluftgeräten etwa gleiche Beanspruchung der Innen-
isolation gegenüber stoßartigen Überspannungen gegeben.
Neu aufgenommen wurde in $37 eine Typenprüfung von
Hochspannungsgeräten mit der 50% -Überschlag-
Stoßspannung der Stoßwelle 1/50 beider Polaritäten.
Dabei liegen die für die positive Polarität einzuhalten-
den Mindestwerte allerdings teilweise nur um einige
Prozente über dem Scheitelwert der Überschlag-Wechsel-
spannung. Hieraus ergibt sich, daß die Stoßprüfung 1N
der jetzt vorgesehenen Form in den meisten Fällen eine
nur sehr milde Beanspruchung der Isolation darstellt.
Es erschien im Augenblick aber noch verfrüht, eine an
sich aufschlußreichere Prüfung mit höheren (überschie-
Benden) Stoßspannungen und die Aufnahme einer Stob-
kennlinie der Isolation zu fordern.
Die vorgeschlagenen niedrigen Überschlagswerte
haben hauptsächlich ihren Grund darin, da man hierfür
Ej fe L Er i
=o 1 E E O E E E -e — -m
22. Fobruar 1940
die ungünstige Anordnung des am Boden stehenden
Stützers (ähnlich der Spitze-Platte-Funkenstrecke) zu-
grunde gelegt hat, die aus Gründen des Entladungsmecha-
nismus niedrige positive und hohe negative Überschlag-
Stoßspannungen aufweist. Die hier mitgeteilten Über-
schlagswerte unterliegen allerdings noch der Überprüfung
durch den Ausschuß für den elektrischen Sicherheitsgrad,
der sich mit der Festlegung einheitlicher Bestimmungen
für die Stoßprüfung aller Gerätearten beschäftigt.
Mit Rücksicht auf die für die Abstufung wichtige
Kenntnis des Isolierpegels gegenüber Stoßspannungen er-
schien es trotz der vorgenannten Bedenken zweckmäßig,
schon jetzt bestimmte Zahlenwerte, wenn auch nur für die
50 %-Überschlag-Stoßspannung (+ 1150), für Innenraunı-
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 8
167
und Freiluftgeräte anzugeben. Diese Werte werden außer-
dem als Unterlage für die einheitliche Festlegung von
Begrenzungsspannungen für Überspannungsableiter be-
nötigt.
Im Sinne einer besseren Werkstoffausnutzung konn-
ten schließlich in $ 43 ohne Bedenken die Grenz-
erwärmungen für blanke Leiter und Trennschalter
gegenüber den bisherigen Werten um 5 bis 10° herauf-
gesetzt werden.
Es ist zu hoffen, daß durch die vorgeschlagenen
Änderungen eine fühlbare Entlastung von Elektroindustrie
und Elektrizitätswirtschaft sowie darüber hinaus eine
Förderung der technischen Entwicklung erzielt wird.
Regeln für Wechselstrom-Hochspannungsgeräte
VDE-Ausschuß für Hochspannungsschaltgeräte
VDE 0670
Entwurf
Einspruchsfrist: 31. März 1940
Anwendung des noch nicht endgültigen Entwurfs auf eigene Gefahr
Änderung der ab 1. 7. 1937 gültigen Fassung
(Gültig voraussichtlich ab 1. Januar 1941)
86
Schlagweite
Schlagweite ist der kürzeste in gasförmigem oder
flüssıgem Isoliermittel gemessene Abstand Spannung führender
Teile gegeneinander oder gegen Erde.
Die Schlagweite von Isolatoren kann entweder mit einem
gespannten Faden zwischen den Elektroden (Fadenmaß) oder
parallel zur Isolatorachse als geradliniger Abstand zwischen
den Elektroden (Stichmaß) gemessen werden (vgl. § 23,
Tafel IHI).
§ 20
Nennspannung, Reihenspannung, Nennstrom,
Nennfrequenz
a) Für Hochspannungsgeräte gelten als genormte Nenn-
spannungen: 1, 3, 6, 10, 15, 20, 30, 45, 69, 110, 150, 220,
400 kV.
Hochspannungsgeräte sind so auszuwählen, daß die
A | höchste Spannung am Verwendungsort die Nennspannung
der Geräte um nicht mehr als 15% überschreitet.
b) Für Hochspannungsgeräte gelten als Reihen-
spannungen: 1, 3, 6), 10, 20, 30, (45)2), 60, 110, 150, 220,
400 kV,
Hochspannungsgeräte sind so auszuwählen, daß die
Alhöchste Spannung am Verwendungsort die Reihenspan-
nung der Geräte um nicht mehr als 15°, überschreitet?).
Ist die Nennspannung cines Schaltgerätes gleich der
Reihenspannung, so ist das Schaltgerät für diese Reihen-
spannung zu isolieren. Weicht die Nennspannung von der
Reihenspannung ab, so ist das Schaltgerät für die nächst-
höhere Reihenspannung zu isolieren.
In Gegenden mit Verschmutzungsgefahr und gut
leitenden Niederschlägen (z. B. in der Nähe von Braun-
kohlenbetrieben, Chemischer Industrie, Zementfabriken,
Kühltürmen, der Meeresküste u. dgl.) sind die Isolatoren
von Freiluftgeräten zweckmäßig als Nebelisolatoren?) mit
A | Yergrößertem Oberflächenweg und besonders ausgebildeten
Schirmen auszuführen. In solchen Gegenden kann ge-
gebenenfalls auch statt der Freiluftanlage die Innenraum-
anlage gewählt werden, die nötigenfalls zum Schutz gegen
das Eindringen von Staub unter einen geringen Überdruck
zu setzen ist bzw. bei Betriebsspannungen bis etwa 20 kV
als gekapselte Anlage ausgeführt werden kann.
Be OA =
blatt „ Nur für geschlossene und gekapselte Geräte nach DIN VDE 50, Bei-
A ;
2) Geräte der Reihenspannung 45 kV dürfen nur noch zur Erweiterung
ender Anlagen bis zum 31. 12. 1944 hergestellt werden.
‚°) Für Erweiterungen bestehender 35 KV-Anlagen, deren höchste Spannung
1O kV nicht überschreitet, dürfen ausnahmsweise Gerate der Reihenspannung
SU KV eingebaut werden.
4) Vgl. VDE 0448 „Leitsätze für die Nebel- und Verschmutzungsprüfung
besteh
i Sn luft-Hochspannungsisolatoren“, Entwurf aus ETZ 60 (1939) H. 39,
DK 621.3.06.027.3(083.133.3)
c) Für Hochspannungsgeräte gelten als genormte Nenn-
ströme: 200, 400, 600, 1000, 2000, 4000, 6000 A.
Hochspannungsgeräte sind so auszuwählen, daß der
höchste Betriebsstrom (Mittelwert über etwa 15 min) am
Verwendungsort den Nennstrom des Gerätes nicht über-
schreitet.
Trennschalter und Leistungstrennschalter unter
200 A Nennstrom sind unzulässig.
d) Für Sicherungen gelten als genormte Nennströme:
2, 4, 6, 10, 15, 20, 30, 40, 60, 75, 100, 150, 200, 300, 400, 600 A.
e) Die Nennfrequenz der Hochspannungsgeräte darf von
der Betriebsfrequenz um nicht mchr als + 20% abweichen.
§ 21
Schaltvermögen von Leistungsschaltern und
Leistungstrennschaltern
a) Jeder Leistungsschalter und Leistungstrennschalter muß
sein Nenncinschaltvermögen [$ 9a)] bei seiner Nennspannung
beherrschen. Er muß seinen Nennausschaltstrom [$ 9b)] und
jeden kleineren Ausschaltstrom bei einer wiederkehrenden
Spannung gleich seiner Nennspannung und bei einem Leistungs-
faktor des Kurzschlußkreises cos@ < 0,15 beherrschen. Er
muß sein Nennausschaltvermögen auch dann beherrschen, wenn
er nach seiner Einschaltung entsprechend seinem Nenneinschalt-
vermögen mit seinem Mindestschaltverzug ausgelöst wird.
b) Istauf dem Leistungsschild nichts anderes angegeben, so
gilt als Nenneinschaltvermögen der 1,8 V2 = 2,5-fache
symmetrische Nennausschaltstrom.
Für das Nennausschaltvermögen gelten folgende
genormte Nennausschaltleistungen:
55), 15°), 100, 200, 400, 600, 1000, 1500, 2500 MVA.
In Tafel I sind für die einzelnen Schaltertypen die Reihen-
spannungen, die genormten Nennströme und die genormten
Nennausschaltleistungen (bei 50 Per/s) angegeben.
Die für eine Nennfrequenz von 50 Per/s angegebene Nenn-
ausschaltleistung gilt nicht für die Verwendung von Schaltern
in Netzen mit einer Betriebsfrequenz von 1623 Per;s.
Die volle Nennausschaltleistung gilt innerhalb der
in Tafel I angegebenen Grenzen der Spannung am Verwendungs-
ort. Ist bei der unteren Spannungsgrenze nach Tafel I der Grenz-
ausschaltstrom [§ 9b)] noch nicht erreicht, so gilt die volle
Nennausschaltleistung bis herab zu der Spannung, die dem
Grenzausschaltstrom nach $ 9b) Abb. 4 entspricht. Bei noch
kleineren Spannungen ist die Ausschaltleistung gleich dem
Produkt aus Grenzausschaltstrom, Spannung am Verwendungs-
ort und Verkettungszahl (bei Drehstrom V 3).
Bei Schaltern der Reihenspannung 10 kV mit ciner Nenn-
spannung von 6 kV muß die Nennausschaltleistung mindestens
das 0,75-fache der genormten Nennausschaltleistung bei der
Nennspannung 10 kV betragen.
c) Wortlaut wie bisher.
$ 22
Schaltvermögen und Kennlinien von Sicherungen
b) Kennlinien
Im 2. Absatz und in der Überschrift zu der bisherigen Tafel I
muß statt Tafel I gesetzt werden „Tafel II‘.
5) Nur für Leistungstrennschalter.
168 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 8 22. Februar 1940
Tafel I. Reihenspannungen, genormte Nennströme, genormte Nennausschaltleistungen und zugehörige Spannungsgrenzen.
2 | 3 | 4 | 5 6 | 7 | 8 | 9 | 10
Reihenspannungen .. k 10 | 20 | 30 | (45) | 60 | 110 | 150 | 220 | 400
Grenzen der Spannung 8- 11,5 14-23 | 24.352) | 35-52 | 45-6 70 | 95-127 | 130-175 | 190 0 253 en
| ! l
am Verwendungsort..kV
STAA a E AES
Genormte
Nennausschaltleistungen Genormte Nennströme (in Amp) für: I Innenraumgeräte, F Freiluftgeräte, F’ nur Freiluft-Ölschalter
MVA
| |
51) I 200 | — | = |
200 200 | 200
u E { 400 ram | 400 |
400 I 400 | — | |
an l 600 a E E E
400 o f0 | , f 40 |
200 rp” 2 6800 IE” 600 IF { 600
1000 2 Ei
2000 .-. —
600 600 ir f 600
400 jp’ 71000 IF’ {1000 11000
2000 2000 2 | l
A a 4000 = a s S
600 600 IF 600 ' IF 600 IF 600
[1000 IF’ 21000 1000 Ä an wen
600 IF’ 7 2000 2000 — + =
} 4000 —_ L "o =
6000 Er = _ m ná
600 6o j 600 — lp £ 60
1000 I 1000 IF 1000 | ss a 1000 |
1000 I 2000 2000 2000 | = =
4000 4000 | Sa =
6000 == | 5 | u Is |
1500 re l — | — —— l al IF 600 | IF 600 |
elle urn ML — =, his | 1000) o —
2500 — Fr a u n hi l — F 600
|
ess vas
1) Nur für Leistungstrennschalter.
2) Für Erweiterungen bestehender 35 kV-Anlagen, deren höchste Spannung am Verwendungsort 35 kV + 15% = 40,25 kV nicht überschreitet,
sind zur Beherrschung der genormten Nennausschaltleistungen Schalter der Reihenspannung 30 kV in Sonderausführung zu verwenden.
§ 23 Tafel III. Schlagweiten.
Schlagweiten und Trennstrecken - Ä :
i i na 7 3 | Ä
Für Innenraum- und Freiluftgeräte gelten die Schlagweiten re ame ee ee I DL E
der Tafel III. l a a ORLAR W Ore nn m >
Isolatoren parallel zu geöffneten Trennstrecken von Trenn- in Luft unter Öl, nur für Leistungs-
laschen, Trennschaltern, Leistungstrennschaltern in Luft und i ne mn Z gehalten
flüssigen Isoliermitteln sowie von Sicherungshaltern müssen Schlag- | Schlag- | Schlag- | Schlagweite d*) | Schlagweite e
an einer Stelle unter Einhaltung der Schlagweite so geerdet weite a | weiteb | weitec |gegen Erde, gegen| der Unter-
A Rei- für für für den Ölspiegel, brechungs-
werden, daß etwaige Ströme über oder durch den Isolator nach hen- | Innen- | Freiluft- | Parallel- | zwischen den stellen an
Erde abgeleitet werden. span- | raum- geräte?) | funken- Leitern und den fest-
Trennschalter, Leistungstrennschalter und Sicherungshalter | nung | geräte”) strecken?) le A en
müssen eine Luft-Irennstrecke haben, die so bemessen ist, daß gegen Erde, zwischen den gleichnamiger gegen den
ihre Überschlag-Wechselspannung mindestens den in $ 36, Leitern und zwischen ge- Leiter im aus- Ölspiegel
Tafel VI, Spalte 5, angegebenen Wert erreicht. Außerdem muß a Ar Er uk
die freie Luft-Trennstrecke mindestens gleich der für die be- geschalteten Zustand’) Ausnahme der
treffende Reihenspannung vorgeschriebenen Schlagweite gegen kV Schaltstrecken
Erde sein. Dieses Maß darf nicht unterschritten werden, auch |
wenn die gesamte Trennstrecke zum Teil aus Isolierstoff besteht. 2 A = = 2 e
Bei Trennschaltern unter Öl (zulässig nur bis 30 kV, vgl. e| 100 ER en 50 100
$ 28) soll gegen Erde und zwischen den Leitern die Schlagweite d 10 125 l 80 A 10 o 5
E l 2 20 180 60
und für die Trennstrecke 2 d gelten. 30 260 SE 235 120 | 240
§ 34 (45) 360 | 470 330
Betätigungsvorrichtungen und Meldelampen en 2 | os Er
Im Anschluß an Tafel IV (bisher Tafel III) wird folgender 2 = Se no
Wortlaut aufgenommen: 400 = | a A |
ION Bes re meer aaa
ügli C ichnung von Druckknopf-Tastern
p Bezüglich Cer ar a 36056)“ P j 1) Nur für geschlossene und gekapselte Geräte (Schutzarten P 30 und
und -Schaltern siehe 29) f P 44 nach DIN VDE 50, Beiblatt 3). In solchen Geräten dürfen nur
Hinter Tafel V (bisher Tafel IV) wird folgender Wortlaut besonders feuchtigkeitssichere Isolierteile verwendet werden.
aufgenommen: 2) Für Geräte mit Be nepannungen von 1 ne nn er
RER . . . A -eite das Faden maß gemäß $ 6. Für Geräte ens
„Bezüglich der Kennzeichnung von Anzeigeschildern für über 30 kV gilt aus La i e Gründen das Stichmaß nach $ t
die Schaltstellung siehe DIN VDE 36068) Bei mehrteiligen Isolatoren mit metallenen Zwischenflanschen eilt
Schlagweite die Summe der Schlagweiten zwischen den er
$ 36 ( ee vermehrt um die halbe Summe der Längen der
ü it Wechselspannun Zwischenflansche.
Prüfung mit P j 3) Für Freiluft-Einkesselgerüte, deren Isolatoren mit Parallelfunken-
a) Prüfschaltungen und Prüfspannungen strecken ausgerüstet sind, muß die Schlagweite zwischen den Leitern
° indestens alei h der Schlagweite c sein. Zwischen getrennten
N minges c .
l. Hochspannungsschaltgeräte f bzw, Sn ann Teilen gleichnamiger Leiter im ausgeschalteten Zustand gilt da-
sind bei folgenden Schaltungen mit den Prüfspannungen gegen die SCHEN De i halter gilt außerdem die
i rüfen: 4) Für Trennschalter un stungstrennsc r j
der TaIc VL (Misher Y); Spalte. Zu pri u | Bestimmung aus $ 36, Tafel VI, Spalte 5, hinsichtlich der Überschlag
in eingeschaltetem Zustand bzw. bei eingesetzten Wechselspannung. . 5 Öl außerhalb
Sicherungsrohren gegen Erde 5) Diese Schlagweiten gelten nicht für Hilfsgeräte unter Ül a
= j ' des Wirkungsbereichs des Lichtbogens.
6) Vgl. Entwurf aus ETZ 60 (1939) H. 35, S. 1045.
mee
(
qe |—— =
22. Februar 1940
in ausgeschaltetem Zustand bzw. bei herausgenomme-
nen Sicherungsrohren gegen Erde,
in eingeschaltetem Zustand bzw. bei eingesetzten
Sicherungsrohren Leiter gegen Leiter.
Leistungsschalterin ausgeschaltetem Zustand zwischen
den Klemmen eines Leiters nach dreimaligem spannungs-
losen Ein- und Ausschalten.
. Trennschalter, Leistungstrennschalter und
Sicherungschalter sind bei isolierter Aufstellung des
Grundrahmens des Gerätes und Erdung einer Klemme des
zu prüfenden Leiters im ausgeschalteten Zustand bzw. bei
herausgenommenem Sicherungsrohr zwischen den ge-
trennten Teilen dieses Leiters mit den Prüfspannungen der
Tafel VI, Spalte 4, zu prüfen.
3. Stützer und Durchführungen sind bei geerdetem
Flansch mit den Prüfspannungen der Tafel VI, Spalte 2, zu
prüfen. Bei der Prüfung ist das im betriebsmäßigen Einbau
herrschende elektrische Feld möglichst getreu nachzu-
ahmen.
Tafel VI.
ts
Prüf- und Überschlag-Wechselspannungen!).
er le ea ee, | 2
ne Über- ne -3
Prüf | schlag-®) Prüf Überschlag-?)
Wechselspannung Wechselspan nung B
für Trennstrecken von Trenn-
schaltern, Leistungstrennschal-
tern und Sicherungshaltern
Dar
allgemein
|
|
|
|
|
|
1) Pog auf 20° C, 760 Torr und eine absolute Luftfeuchtigkeit von
11 g/m3.
3) Nur für geschlossene und gekapselte Geräte (Schutzarten P 30 und
P 44 nach DIN VDE 50, Beiblatt 3). 3
3) Diese Werte liegen 10 % über den Prüfspannungen nach Spalte 2 bzw. 4.
Die Prüf- und Überschlagspannungen der Tafel VI gelten
unabhängig davon, ob die Geräte in Netzen mit geerdetem oder
mit isoliertem Sternpunkt verwendet werden. Sie gelten auch
für Geräte bei Verwendung an Stellen, an denen die Spannung
bis zu 15%, über der Reihenspannung liegt. Andere Prüf- und
Überschlagspannungen können nicht gefordert werden.
Bei Freiluftgeräten gelten die in Tafel VI festgesetzten
Prüf- und Überschlagspannungen für die Regenprüfung, die
nach VDE 0446 ‚‚Leitsätze für die Prüfung von Isolatoren aus
keramischen Werkstoffen für Spannungen von 1000 V an“
auszuführen ist.
Bei Geräten mit angebauten Parallelfunkenstrecken
sind diese vor der Wechselspannungs-Prüfung abzunehmen.
b) Prüfdauer.
Die Prüfdauer mit den Werten der Prüfspannung nach
Tafel VI, Spalte 2 bzw. 4, beträgt 1 min, bei Durchführungen
aus Faserstoff oder keramischem Werkstoff mit Vergußmasse
oder Öl 5min. Nach dieser Prüfung dürfen keine örtlich be-
grenzten Erwärmungen auftreten. Die Dauer der Regenprüfung
beträgt durchweg 1 min.
c) Spannungsmessung und Spannungssteigerung
Die Spannung soll mit der Kugelfunkenstrecke nach VDE
0430 „Regeln für Spannungsmessungen mit der Kugelfunken-
strecke" oder mit einem anderen Scheitelspannungsmesser nach-
geprüft werden.
Für die allmähliche Steigerung der Spannung auf den Wert
der Prüfspannung gilt folgende Regel:
‚ Die Spannung ist vom halben Prüfspannungswert an
ın nicht weniger als 10 s stetig oder in einzelnen Stufen
von höchstens 5%, der Prüfspannung bis zum Endwert zu
steigern. Die Prüfdauer beginnt, wenn die volle Prüfspannung
erreicht ist.
Bei Steigerung der Spannung über die Prüfspannung
hinaus darf weder Durchschlag noch Überschlag innen erfolgen.
Die Überschlagspannung muß mindestens die in Tafel VI ange-
gebenen Werte erreichen. Die Überschlagsprüfung kann nur als
Typenprüfung verlangt werden. Gleitfunken längs der isolieren-
jan Oberfläche dürfen unter 80% der Prüfspannung nicht auf-
teten.
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 8
168
d) Dielektrische Verlustmessung
Bei wertvolleren Prüflingen, z. B. bei größeren Durch-
führungen, wird empfohlen, während der Spannungsprüfung
die dielektrischen Verluste oder den Verlustfaktor laufend zu
beobachten.
§ 37
Prüfung mit Stoßspannungen
An Hochspannungsgeräten ist eine Typenprüfung mit der
50% -Überschlag-Stoßspannung [vgl. $ 30) von VDE 0450/
XI. 39 „Leitsätze für die Erzeugung und Verwendung von Stoß-
spannungen für Prüfzwecke‘‘) unter Benutzung der genormten
VDE-Stoßspannung 1/50 (vgl. $ 5 von VDE 0450/XI. 39) aus-
zuführen. Die Stoßüberschlagsprüfung ist vor der Wechsel-
spannungsprüfung ($ 36) gemäß $ 7a) und b) von VDE 0450/
XI. 39 mit beiden Polaritäten jeweils in folgenden Schaltungen
vorzunehmen:
a) Hochspannungsschaltgeräte:
in eingeschaltetem Zustand gegen Erde,
in eingeschaltetem Zustand Leiter gegen Leiter, wobei
einmal die beiden äußeren Leiter, das andere Mal der
innere Leiter geerdet sind,
in ausgeschaltetem Zustand
Teilen gleichnamiger Leiter.
b) Stützer und Durchführungen bei geerdetem Flansch,
wobei das im betriebsmäßigen Einbau herrschende
elektrische Feld möglichst getreu nachzuahmen ist.
Bei Geräten mit angebauten Parallelfunkenstrecken
sind diese vor der Stoßprüfung abzunehmen.
Die nach $ 8 von VDE 0450/XI. 39 gemessenen 50%,-Über-
schlag-Stoßspannungen beider Polaritäten sind im Prüfbericht
zu vermerken. Dabei dürfen die positiven Werte der 50%-
Überschlag-Stoßspannung die in Tafel VII angegebenen unteren
Grenzwerte nicht unterschreiten.
zwischen getrennten
Tafel VII (neu). 50%-Überschlag-Stoßspannungen.
1 BIER 4
0o_” as 3
Reise „a Überschlag Stoßspannung (+ 1|50) )
spannung innenraum- | Freiluft- Parallelfunken-
räte?) strecket)
kV kV | kV | kV
1 40 — —
3 60 i — —
6?) 80 = =
10 90 115 90
20 115 150 130
30 150 200 165
(45) 200 260 220
60 260 320 270
110 430 530 450
150 — 760 585
220 — 1130 820
400 = f
3) Untere Grenzwerte für positive Polarität der isolierten Elektrode,
en auf 20°C, 760 Torr und eine absolute Luftfeuchtigkeit von
g/m?.
3) Den in Spalte 2 und 3 angegebenen 50 %-Überschlag-Stoßspannungen
liegen die Überschlagswerte der am Boden stehenden Stützer bei
positiver Kopfelektrode (d. h. im allgemeinen der Fall ungünstigster
Feldverteilung) für die in Tafel III aufgeführten Schlagweiten zu-
grunde.
*) Den 50 %-Überschlag-Stoßspannungen der Spalte 4 liegen die
unteren Grenzwerte der Anordnung positive Spitze—geerdete Spitze
für die in Tafel IJI aufgeführten Schlagweiten zugrunde.
§ 42
Messungen
a) Lufttemperatur
In der ersten und fünften Zeile wird statt Tafel VI gesetzt
„Tafel VIII“.
§ 43
Grenzwerte
Tafel VIII (bisher Tafel VI). Grenzerwärmungen.
1 2 3 4
Grenz-
Nr. Geräteteil Bemerkungen erwürmung
°C
ER: RE blanke Leiter R — 45
2 Schaltstücke und 8 2000 A 35
3 Trennschalter > 2000 A 45
Nr. 4 bis 10 bleibt wie Nr. 5 bis 11 in der bisherigen Tafel VI.
170 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 8
Vorschriften nebst Ausführungsregeln für die Errichtung von Starkstromanlagen
mit Betriebsspannungen von 1000 V und darüber
VDE-Ausschuß für Errichtungsvorschriften II
VDE 0101/X11. 37
Entwurf
Einspruchsfrist: 31. März 1940
Anwendung des noch nicht endgültigen Entwurfs auf eigene Gefahr
Änderung der ab 1. 1. 1930 gültigen Fassung
(Gültig voraussichtlich ab 1. Januar 1941)
$ 18
Blanke, umhüllte und isolierte Leitungen
(einschließlich Bleikabel)
g) Die Tafel mit den Mindestabständen hinter dem ersten
Absatz erhält folgende geänderte Fassung:
DK 621.311.027.3.002.2(083.133.3)
Spannung | Mindestabstand in mm |Spannung| Mindestabstand in mm
der bei be der bei bei
Anlage *) |Innenraum- Freiluft- | Anlage *)|Innenraum- , Freiluit-
kV anlagen anlagen k anlagen | anlagen
°), Überschreitet die höchste Spannung der Anlage den Wert der
Spalte 1 um mehr als 15%, so sind die Mindestabstände nach der
nächsthöheren Spannungsstufe zu bemessen.
+*+) Für Erweiterung bestehender 35 kV-Anlagen, deren höchste
Spannung 40 kV nicht überschreitet, dürfen ausnahınsweise die
Mindestabstände für die Spannung 30 kV zugrunde gelegt werden,
Eine aerodynamische Wärmekraftanlage?!)
Auf Grund von Studien der beiden Verfasser wurde eine
Gasturbinenanlage entwickelt, wobei folgende Leitsätze maß-
gebend waren:
Eignung für große Antriebsleistungen bei gleichbleibender
Drehzahl, also auch für Stromerzeugung;
Betrieb mit Kohle, Öl oder Gas;
Arbeiten nach dem Gleichdruckverfahren ohne Ventile,
Klappen, Zündungen usw.;
thermischer Wirkungsgrad guter Dampfanlagen muß min-
destens erreicht werden, jedoch bei mäßigen Temperaturen
und Drücken durch weitgehende Ausnutzung der Abwärme
und Verminderung der Verlustquellen;
erhöhte Betriebssicherheit und Erhaltung des hohen Wirkungs-
grades durch gänzliches Fernhalten der Verbrennungsstoffe
von bewegten Teilen.
Diese Forderungen führten im Gegensatz zu dem bekannten
Gasturbinenverfahren zur Turbine mit geschlossenem Gaskreis-
lauf und Wärmezufuhr durch metallische Wärmeaustausch-
flächen (Bild 1). Als Betriebsgas kommen in erster Linie Luft,
bei geschlossenem Kreislauf auch andere Gase in Betracht.
Zum Erreichen guter Wirkungsgrade ist weitgehende Aus-
nutzung der Abwärme der Verbrennungsgase (Vorwärmung der
Verbrennungsluft) und Kühlung der Abluft hinter der Turbine
erforderlich, um die Verdichtungsarbeit gering zu halten.
Die Verbrennung erfolgt unter Luftdruck. Die freiwerdende
Wärme wird im Gaserhitzer der verdichteten Luft mitgeteilt.
Hierdurch werden hoher Wärmeübergang an Luft im Erhitzer
(Wärmeübergang wächst fast im Verhältnis mit dem Druck),
also niedrige Wandtemperaturen bei mäßigem Flächenbedarf
und daher verhältnismäßig geringe Baukosten erzielt.
Der Wirkungsgrad von Gaskreisverfahren ist bei gegebenen
Temperaturgrenzen abhängig vom Druckgefälle oder Druck-
verhältnis, nicht von der absoluten Druckhöhe. Daher braucht
im Gegensatz zu Dampfanlagen kein sehr hoher Druck (bei
gleichzeitig hoher Temperatur) angewendet zu werden. Dies
1) I. Ackeret u. C. Keller, Schweiz. Bauztg. 113 (1939) S. 229;
2S.,4B.
DK 621.438
hat Vorteile bei Teillasten, da dann bei ausschließlicher Senkung
der Druckhöhe und damit des umlaufenden Luftgewichtes die
volle Anfangstemperatur, das Druckgefälle und der Luftraum-
inhalt in der Turbine erhalten bleiben, also auch die Strömungs-
geschwindigkeiten und somit die einzelnen Verluste. Die Tur-
bine arbeitet daher auch bei Schwachlast mit hohem inneren
Wirkungsgrad. (Anm. d. Ber.: Allerdings muß die umlaufende
Luftmenge bei Lastsenkung vermindert, bei Lastanstieg wieder
erhöht werden. Hiermit dürften gewisse Verluste verbunden
sein.)
Vorwörmer
Bild 1. Schema der aerodynamischen Wärmekraftanlage mit geschlossenem
Kreislauf.
Hohe Wirkungsgrade setzen die Verwendbarkeit eines
Teiles der Abwärme (Nachkühler, Kompressorkühlung und
gegebenenfalls Rauchgas-Endkühlung) für andere Zwecke vor-
aus.
Die Versuchsanlage ist zur Zeit in Erprobung, über die
Ergebnisse soll später berichtet werden. Der Aufbau ist ver-
hältnismäßig einfach, da die Anlageteile durch Wegfall von
Verdampfungs- und Kondensationsanlagen sehr anpassungs-
fähig an bestehende Raumverhältnisse sind: El.
22. Februar 1940
Im e o o
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DR: i a
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22. Fobruar 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 8
171
ee ee En
FÜR DEN JUNGEN INGENIEUR
Prüfung und Montage von großen Wasserkraftgeneratoren
Von Paul Volkert VDE, Berlin
Übersicht*). Die Prüfungsmöglichkeiten großer Wasser-
kraftgeneratgren in den Werkprüffeldern werden im ersten
Teil des Aufsatzes untersucht, An Hand ausgeführter An-
lagen wird dann auf die Aufstellungsarbeiten großer Gene-
ratoren eingegangen.
Die Prüfungen großer Wasserkraftgeneratoren
Nachdem die Planung so weit fortgeschritten ist, daß
die Leistung und Drehzahl der Generatoren sowie ihre An-
ordnung, ob senkrecht oder waagerecht, festliegen, erfolgt
nach den Berechnungs- und Konstruktionsangaben die
Herstellung der einzelnen Maschinenteile. Diese werden
bereits bei der Fertigung vielseitigen Prüfungen in bezug
auf ihre Festigkeit und ihre Abmessungen usw. unter-
zogen. Besonders die Ständerwicklungen müssen sowohl
während der Herstellung als auch nach dem Einbau den
in den R.E.M. und Fabrikationsvorschriften festgelegten
Isolationsproben genügen. Trotzdem wird man doch so-
weit als möglich versuchen, auch die elektrischen Eigen-
schaften der fertigen Maschine in den Prüffeldern fest-
zustellen. Für den Umfang der vorzunehmenden Proben
wird in erster Linie die Größe der zur Verfügung stehen-
den Prüfeinrichtungen, außerdem die konstruktive Aus-
führung der zu prüfenden Maschine ausschlaggebend sein.
Wünschenswert wird im. allgemeinen eine vollständige
Prüfung, bestehend aus Widerstandsmessung, Aufnahme
der Sättigungs-- und Kurzschlußkennlinie, Verlust-
messung, Belastungs- und Erwärmungsverlauf sein. Dice
ohmschen Widerstände sowohl der Ständer- als auch der
Läuferwicklung können mit der Meßbrücke oder aus
Strom und Spannung ermittelt werden. Die Messung des
Wechselstromwiderstandes der Ständerwicklung wird vor
Einbau des Induktors mit Drehstrom der Nennfrequenz
und mit verschiedenen Spannungen vorgenommen. Die
Aufnahme der Sättigungs- und Kurzschlußkennlinien er-
folgt in Abhängigkeit des Erregerstromes bei Nenndreh-
zahl. Die Verlustmessung wird bis zu den größten Ein-
heiten auf die eine oder andere Weise immer möglich
sein, wenn der vollständige Aufbau des Generators im
Prüffeld durchgeführt wird. Die Einzelverluste, bestehend
aus Eisen-, Reibungs-, Kupfer- und Zusatzverlusten, die
für die Bestimmung der Wirkungsgrade erforderlich sind,
werden nach den bekannten Verfahren ermittelt. Ist der
Antrieb durch einen Motor nicht möglich, beispielsweise
bei Vertikalmaschinen, wo dies einen schwierigen Aufbau
bedingen kann, bleibt die Messung der Leerlaufverluste
nach dem Motorverfahren. Dies setzt allerdings voraus,
daß ein genügend großes, in der Spannung regelbares Netz,
also ein Motorgenerator oder ein Turbinensatz, gegebenen-
falls unter Zwischenschaltung eines Transformators, zur
Verfügung steht. Die Messung der aufgenommenen Lei-
stung geschieht zweckmäßig mit zwei Wattmetern in Aaron-
schaltung,; da dabei die Einstellung des cos@ =1 ohne
Umrechnung aus der Gleichheit der Wattmeterausschläge
erkennbar ist. Die gemessenen Leistungswerte werden
In Abhängigkeit der Ständerspannung graphisch aufge-
tragen. Wie ohne weiteres verständlich, kann dieses
Verfahren nicht zur Ermittlung der Kurzschluß- bzw.
Zusatzverluste angewandt werden. Hierfür wird, wenn
eine Belastung als übererregter Motor nicht möglich
ist, das Auslaufverfahren genommen. Bekanntlich hat
jeder umlaufende Körper ein in ihm aufgespeichertes
EHER
ns 2) Nach einem am 6.2.1939 vor den jungen Ingenieuren des VDE-
a n (Arbeitsgemeinschaft „Elektromaschinenbau‘) gehaltenen
ag.
DK 621.313.12-82.001.4/.002.72
Arbeitsvermögen. Dieses Arbeitsvermögen wird nach
dem Abschalten vom treibenden Netz oder Antriebsmotor
im Auslauf von den vorhandenen Verlusten aufgebraucht.
Diese bestehen aus den Reibungsverlusten bzw. diesen
zusätzlich den Kurzschlußverlusten, wenn das Polrad er-
regt ist und die Ständerwicklung kurzgeschlossen wird.
Durch Ermittlung der Auslaufkurven bei unerregtem Pol-
rad wird zunächst bei bekannten Reibungsverlusten das
Schwungmoment GD? festgestellt. Beim Auslauf mit ver-
schiedenen Erregerströmen und kurzgeschlossener Ständer-
wicklung können die Kurzschlußverluste und nach Abzug der
Stromwärmeverluste die Zusatzverluste ermittelt werden.
Bei all diesen Versuchen wird das Polrad von einer frem-
den Stromquelle gespeist. Dies hat bezüglich der Ver-
lustmessung bei konstanter Drehzahl gegenüber der
Speisung von der gekuppelten Erregermaschine den Vor-
teil, daß die Erregerverluste am Antrieb nicht mitge-
messen werden, von dessen Leistungsaufnahme sie an-
dernfalls unter Berücksichtigung des Wirkungsgrades der
Erregermaschine abgezogen werden müssen. Für den
Auslaufversuch ist Fremderregung unbedingt erforder-
lich, da das Nachregeln der Erregermaschine mit abneh-
mender Drehzahl auf einen konstanten Erregerstrom-
wert äußerst schwierig ist.
Mit den geschilderten Messungen sind die Erreger-
daten und Verluste der unbelasteten Maschine ermittelt.
Eine Belastung, wie sie am Verwendungsort auftritt, wird
in den meisten Fällen nicht möglich sein, da hierzu die An-
triebsmaschinen fehlen. Beim Aufbau von zwei gleichen Ma-
schinen, also gleich mindestens in Drehzahl und Leistung,
die gekuppelt werden können, kann durch Einstellung des
Belastungswinkels zwischen den Polrädern eine bestimmte
Belastung erreicht werden. Die Belastungswinkel lassen
sich vorher rechnerisch festlegen. Es bleibt dann nur die
Aufgabe, die Winkelabweichung an der Kupplung ent-
sprechend einzustellen. Die Verluste beider Maschinen,
bei denen die eine als Motor, die andere als Generator
arbeitet, werden von dem parallel geschalteten Netz oder
einem Antriebsmotor gedeckt. Die Schwierigkeit, die er-
forderliche Winkelabweichung einzustellen, die bei mehr-
poligen Maschinen nur wenige Grade an der Kupplung
beträgt und für jeden Belastungswert verschieden ist,
gibt Veranlassung, von dieser Art der Belastung meistens
Abstand zu nehmen. Ein einfacheres Belastungsverfah-
ren, allerdings nur wattlos, ist das des Betriebes als über-
erregter Motor. Die mit dem vorhandenen Netz synchro-
nisierte Maschine wird bei Nennspannung soweit über-
erregt, bis der Vollaststrom in der Ständerwicklung er-
reicht ist. Die Verluste im Ständer, also Eisenverluste,
Kupfer- und Zusatzverluste, sowie die Reibungsverluste
sind dabei gleich denen bei Nennbetrieb. Lediglich die
Erregerverluste sind größer als normal. Die Auswertung
der vorher gemessenen Erregerströme bei Leerlauf und
Nennspannung bei Kurzschluß verschiedener Lastströme
und bei Belastung als übererregter Motor nach dem Er-
regerstromdiagramm gibt jedoch ein eindeutiges Bild über
die Erregerverhältnisse bei allen Belastungen und Lei-
stungsfaktoren von cos ¢ = 1 bis 0 übererregt. Die watt-
metrische Messuig der Leistungsaufnahme gibt die
Summe aller Verluste, aus der durch Subtraktion von
Eisen-, Kupfer-, Lüftungs-, Reibungs- und gegebenenfalls
Erregerverlusten die Zusatzverluste ermittelt werden .
können. Die Wirkungsgrade des Generators können nach
Ermittlung der Einzelverluste für alle Belastungswerte
errechnet werden. (Die Erwärmung der Wicklungen, des
172
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 8
22. Februar 1940
Ständereisens, der Polschuhe usw. sowie der Lager kann
im Dauerbetrieb bei Belastung in der vorher geschilderten
Weise gefunden werden.) Die Erwärmung der Wicklungen
wird durch ihre Widerstandszunahme und auch mit Thermo-
metern ermittelt. Auch die bei großen Generatoren meist
eingebauten Widerstands- oder Thermoelemente können
zur Messung herangezogen werden. Die Erwärmung des
Eisens und der Lager erfolgt ebenfalls mit Thermo-
metern oder mit Hilfe der Widerstands- oder Thermo-
elemente. Für die Erwärmung der Induktorwicklung bei
Belastung als übererregter Motor kann die Umrechnung
auf die im Betrieb zu erwartenden Temperaturen ent-
sprechend dem Verhältnis der Quadrate der Erreger-
ströme erfolgen. Ist eine Belastung des Generators nicht
möglich, muß man sich mit einem Erwärmungslauf
bei Leerlauf und Nennspannung und einem weiteren im
Kurzschluß bei Nennstrom begnügen. Die zu erwartende
Erwärmung der Induktorwicklung kann durch quadratische
Umrechnung der Erregerströme vorausbestimmt, gegebe-
nenfalls kann ein weiterer Temperaturlauf mit Vollast-
erregerstrom bei Leerlauf vorgenommen werden. Aller-
dings ist dabei die Ständerwicklung mit wesentlicher
Überspannung, also hoher Beanspruchung ihrer Win-
dungs- und Nutisolation, das Ständereisen mit hoher
Sättigung, also sehr hohen Eisenverlusten, beansprucht.
Daß bei großen Generatoren die Form der erzeugten
Spannungskurve interessiert, die häufig in bezug auf die
Sinusform bzw. die zulässige Abweichung von dieser
garantiert werden muß, ist selbstverständlich. Ihre Kon-
trolle kann oszillographisch bei Leerlauf erfolgen. Großer
Wert wird in den meisten Fällen auch den bei Entlastung
auftretenden Spannungserhöhungen beigelegt. Diese kön-
nen aus den Erregerstromdiagrammen bzw. der Sätti-
gungskurve entnommen werden. Ferner interessieren die
bei plötzlichen Kurzschlüssen auftretenden Stromspitzen
sowohl bei ein-, zwei- oder dreiphasigem Kurzschluß, die
außer der thermischen Beanspruchung der Wicklung vor
allem sehr "hohe dynamische und mechanische Bean-
spruchungen für alle Teile des Generators bedeuten. Die
entsprechenden Versuche werden im Leerlauf ausgeführt.
Es werden die den Belastungen entsprechenden Erreger-
ströme eingestellt und die Ständerwicklung kurzge-
schlossen. Die auftretenden Ströme werden oszillogra-
phisch gemessen. Eine weitere sehr wichtige Prüfung
bei .‚Wasserkraftgeneratoren ist die sogenannte Über-
drehzahl- oder Schleuderprobe. Wasserturbinen haben bei
plötzlichen Entlastungen infolge der bedingten Trägheit
ihrer Regelung meist sehr hohe Drehzahlsteigerungen,
für die die umlaufenden Teile des Generators bemessen
sein müssen. Die gebräuchlichen Werte schwanken zwi-
schen 80 bis 120 % der Nenndrehzahl. Je nach den Ver-
hältnissen wird man diese Prüfung in eigens dafür vor-
gesehenen Schleudergruben ohne Ständer vornehmen, der
bei Schäden in Mitleidenschaft gezogen würde. Doch
kann die Größe der auftretenden Gewichte des umlaufen-
den Teiles und seine Lagerung auch dazu zwingen, die
Prüfung im Ständer auszuführen. Der Antrieb erfolgt
durch einen Antriebsmotor, der entweder unmittelbar
oder über Vorgelege gekuppelt sein kann. Die vorge-
schriebenen Schleuderzeiten schwanken von rd. 2 bis
10 min. Nach diesen Prüfungen werden die Wicklungen
den in den R.E.M. vorgeschriebenen Isolationsproben unter-
zogen. Sind auch diese gut verlaufen, erfolgt abschließend
die Windungsprobe, bei der die Ständerwicklung durch
Steigerung des Erregerstromes bis zum 1,3fachen der
Nennspannung oder, falls die Erregung nicht ausreicht,
durch Steigerung der Drehzahl auf diesen Wert gebracht
wird. Die Prüfzeit beträgt normal 3 min. Damit sind
die auf dem Prüfstand üblichen und zur Beurteilung der
Maschine erforderlichen Prüfungen abgeschlossen. Nun
kann der Abbau des Generators und sein Versand nach
seinem Bestimmungsort durchgeführt werden, nicht ohne
daß man die für die Aufstellung am Montageort die Arbeit
erleichternde Kennzeichnung bzw. Numerierung der Teile
vornimmt. Die Wicklungen erhalten einen letzten Iso-
lationsanstrich, die blanken Teile werden mit Rostschutz
gestrichen, die übrigen Teile mit dem gewünschten
Farbanstrich versehen.
Die Aufstellung großer Wasserkraftmaschinen
Bereits bei der Entwicklungarbeit und Konstruktion
des Generators sind in Zusammenarbeit mit dem Liefe-
ranten der Turbine und den Bauausführenden eingehende
Besprechungen über die am Einbauort zu erwartenden
Verhältnisse gepflogen worden. Es wurde festgelegt, auf
welchem Weg der Antransport erfolgt, ob Gewichts- und
Profilbeschränkungen zu beachten sind, die oft eine mehr-
fache Aufteilung der Maschinenteile bedingen. Die vor-
handenen oder zu beschaffenden Transportmittel ein-
schließlich der eingebauten oder behelfsmäßigen Krane
im Maschinenhaus wurden in bezug auf ihre Tragfähig-
keit und Hubhöhe festgelegt. Ebenso herrscht über die
vorhandenen Abstellplätze Klarheit. An Hand dieser
Unterlagen kann nun die Ausarbeitung eines Montage-
programmes vor sich gehen, in dem der zeitliche Verlauf
der Arbeit und ihre ungefähre Dauer unter Zugrunde-
legung der zu leistenden Monteurarbeit festgelegt wird.
Verfolgen wir zunächst den Aufbau eines Horizontal-
generators. Der Antransport der Teile ist fertig; ihre
Stapelung ist so vorgenommen, daß die zuerst benötigten
zugänglich sind. Oft erfolgt der Transport in größeren
Abständen, falls die Raumverhältnisse dies erforderlich
machen. Wenn man überlegt, daß die Teile eines Gene-
rators die stattliche Zahl von 30 und mehr Güterwagen
beladen, wird man verstehen, daß die Frage genügend
großer Abstellplätze oder in Ermangelung solcher die
sorgfältige Aufstellung eines Versandprogrammes für die
Dauer der Montage von nicht zu unterschätzender Be-
deutung ist. Nun beginnt das Entfernen der Verpackung
und das Reinigen und Säubern der Teile von Staub und
Rostschutz, zu dem ein Stab von Hilfsarbeitern heran-
gezogen wird. Die Werkzeuge, die kleineren Teile, Wickel-
material, Befestigungsschrauben, Sicherungen, Rohr-
leitungsteile usw. werden übersichtlich gelagert. Parallel
dazu geht das Ausmessen der Fundamente und die Be-
reitstellung erforderlicher Hilfswerkzeuge, Abstellböcke
und Unterlegeisen.
Mit Rücksicht auf die Abmessungen und Transport-
gewichte wird der Ständer zwei- oder mehrteilig sein, der
Läufer je nach der Ausfühung des Polrades in Grauguß
oder Stahlguß zwei- oder mehrteilig, falls nicht die Aus-
führung radial einteilig mit einem oder mehreren Joch-
ringen vorliegt. Stets wird die Welle, gegebenenfalls mit
aufgesetzter Binnennabe, getrennt verschickt werden. Er-
folgt der Aufbau des Generators auf einer Grundplatte,
so wird diese auf den vorbereiteten Stapeln von Unter-
legeisen abgesetzt und ungefähr nach Höhe und Wasser-
waage ausgerichtet. Die Fundamentanker sind eingehängt.
Dann werden das Ständerunterteil und die Lagerböcke
auf der Grundplatte abgesetzt. Ist keine Grundplatte vor-
handen, sondern geschieht der Aufbau von Gehäuse und
Lagerböcken auf Sohlplatten, so werden diese zweck-
mäßig vor dem Einsetzen angeschraubt und mit Gehäuse
bzw. Lagerböcken auf den vorbereiteten Unterlegeisen
abgesetzt. Das Vergießen der Fundamentanker nach dem
behelfsmäßigen Ausrichten bietet den Vorteil, daß man
die abgesetzten Teile festziehen und gegen ungewolltes
Verschieben beim Einlegen des Läufers oder Aufsetzen
des Ständeroberteils sichern kann. Für ein gutes Unter-
füttern der Grundplatte oder der Sohlplatten mit Unter-
legeisen, deren Stapel die Mindesthöhe von 30 mm haben
sollen, ist die Zugänglichkeit maßgebend und bereits bei
der Konstruktion der Maschinen und ihrer Fundamente
weitgehend zu berücksichtigen. Parallel mit diesen
Arbeiten geschieht der Zusammenbau des Läufers, bei
mehrteiligen Rädern in waagerechter Lage auf einem
Platz im Maschinenhaus mit ausreichender Bodenbelastung.
Man stellt eine Radhälfte mit oder ohne angeschraubte
Pole auf einer vorbereiteten Unterlage mit der Teilfläche
= M e u E E #
-Á e M e nme an. —
92, Februar 1940
nach oben auf und richtet sie zur Erleichterung des Zu-
sammenbaues möglichst sorgfältig nach der Wasserwaage
aus. Dann legt man die vorher vom Rostschutz gereinigte
Welle, nachdem die Nutfedern eingesetzt sind, ein, unter-
stützt die Welle an den Enden und setzt die zweite
Hälfte des Rades auf. Bei Raummangel kann das Ab-
setzen des Rades auch im Gehäuseunterteil erfolgen. Die
Teilfugen werden verschraubt, vorgesehene Schrumpf-
ringe werden mit Brennern, Lötlampen oder Holzkohle-
feuer angewärmt und aufgezogen. Für deren bequeme
Handhabung sind von der Konstruktion entsprechende
Transportmöglichkeiten durch Anbringen von Transport-
ösen oder Sonstigem vorgesehen. Um das Abwandern der
erkaltenden Ringe zu vermeiden, werden am Ort Spann-
schrauben und Spanneisen vorbereitet, mit denen die
Schrumpfringe gegen das Rad gepreßt werden. Einteilige
Räder, in die die Welle eingepreßt werden soll, werden
je nach den Umständen in der Bohrung durch Wider-
standsheizung oder Kohlefeuer auch mit Hilfe be-
helfsmäßiger Spulen durch Gleich- oder Wechselstrom
geheizt. Die Kontrolle der erreichten Erweiterung der
Bohrung erfolgt durch Stichmaße. Wenn irgend mög-
lich, wird man versuchen, so weit zu heizen, daß die
Welle ohne Zuhilfenahme von Pressen eingeführt werden
kann, da dies eine umfangreiche Mehrarbeit bedingt. Läßt
sich das Einpressen nicht vermeiden, sind neben der er-
forderlichen Presse Traversen und Zugstangen notwendig,
die je nach der Pressung für Hunderte von Tonnen auf
Biegung bzw. Zug ausreichen müssen und Längen von
6 bis 8m haben. Um einigermaßen günstige Verhältnisse
in bezug auf die Bemessung der Traversen zu erhalten,
ist es die Aufgabe des Konstrukteurs, die Löcher für
die Durchführung der Zugbolzen möglichst dicht an der
Bohrung vorzusehen. Bei Induktoren mit mehreren oder
unterteilten Jochringen empfiehlt sich der Zusammen-
bau in senkrechter Lage. Zu diesem Zweck wird eine
Montagegrube vorgesehen, in die die Welle senkrecht
gestellt werden kann; die Grube ist so tief, daß
der unterste Jochring nur wenig über Flurhöhe liegt.
Zur Erleichterung des Aufrichtens der Welle emp-
fiehlt sich die Anordnung einer Transporttraverse, die
am einfachsten an dem nach oben kommenden Ende
der Welle angeschraubt wird. Nach dem Aufrichten und
Festkeilen der Welle gegen die Grubenwand werden die
angewärmten Ringe aufgezogen und der Anbau der Arm-
sterne und das Schichten der Jochringe vorgenommen.
Steht keine Montagegrube zur Verfügung, dann muß der
Zusammenbau des unterteilten Polrades auf dem Abstell-
platz in senkrechter Lage erfolgen und dieses nach der
Fertigstellung zum Einziehen der Welle gekantet werden.
Die Anordnung hat jedoch den ersichtlichen Nachteil, daß
nicht nur die Binnennabe angewärmt werden muß, son-
dern praktisch die ganze Masse des Rades. Ob der An-
bau der Pole in senkrechter Lage geschieht oder die Welle
mit dem Polrad vorher gekantet wird, hängt von den ört-
lichen Verhältnissen ab. Selbstverständlich läßt man für
den Einbau der Ständerschlußspulen diametral liegend
genügend Pole weg. Der Läufer wird in seine Lager ge-
legt, das Ständeroberteil unter Beachtung der Teilfugen-
isolation aufgesetzt und die Schlußspulen eingewickelt.
Dann richtet man den Läufer nach der Turbine und
Wasserwaage sorgfältig aus, setzt die restlichen Pole an,
richtet den Ständer nach dem Läufer aus und vergießt
die Grundplatte bzw. die Sohlplatten. Ist der Einbau
der Ständerschlußspulen bei eingesetztem Läufer
schwierig, und lassen die Raum- und Kranverhält-
nisse einen gemeinsamen Transport von Ständer und
Läufer zu, dann kann selbstverständlich die Fertigstellung
der Ständerwicklung vorher durchgeführt werden. Der
Läufer wird unter Zuhilfenahme einer Wellenverlänge-
rung seitlich in das Gehäuse eingefahren. Dann erfolgt
der gemeinsame Transport über das Maschinenfundament,
auf das die Lagerböcke mit ihren Sohlplatten und even-
tuellen Isolationszwischenlagen und die Gehäusesohlplatten
bereits ungefähr ausgerichtet abgesetzt sind. Beim Ab-
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 8
W120 nn
173
setzen geschieht das Anschrauben der Gehäusesohlplatten
unter Zwischenlegen der Fußbleche und dann das Aus-
richten des Läufers nach der Turbine. Ist dieses beendet,
wird der Ständer nach dem Läufer ausgerichtet. Die
Sohlplatten werden vergossen und nach dem Abbinden des
Betons die Fundamentanker festgezogen. Die oft recht um-
fangreichen Restarbeiten, wie Anbringen der Schutzkap-
pen, Luftführungen und Luftfilter sowie der Öl- und Kühl-
wasserleitungen usw., Bohren und Aufreiben der Prison-
stiftlöcher für Gehäuse und Lagerböcke, beschließen die
Montagearbeiten. Um das Bohren und Aufreiben der
Löcher zu erleichtern, werden vor dem Vergießen unter
der Sohlplatte entweder Rohrstutzen oder Holzklötze ein-
gekeilt, so daß das mühselige Ausstemmen der Löcher
wegfällt.
Der Aufbau senkrechter Generatoren ist je nach
deren konstruktiver Ausführung sehr verschieden. Die
einfachste Montage ergibt sich bei Generatoren, deren
Läufer auf der verlängerten Turbinenwelle fliegend an-
geordnet sind. In diesem Fall wird zunächst das untere
Armkreuz, das auch hier zum Absetzen des Polrades auf
Pressen bzw. zur Aufnahme von Bremsböcken dient, auf
den vorgesehenen Säulen oder Fundamentklötzen auf-
gebaut und nach Höhe und Mittel der Turbinenwelle aus-
gerichtet. Auf diese Unterlagen wird dann das Pol-
rad in seinen Teilen abgesetzt und nach dem Ein-
bringen der Nutfedern zusammengeschraubt. Schrumpf-
ringe werden in der bekannten Weise angewärmt und
aufgezogen. Mit Rücksicht auf den später erfolgenden
Einbau der Ständerschlußplatten wird an einer oder
mehreren Stellen des Umfangs die erforderliche Anzahl.
von Induktorspulen noch weggelassen. Danach wird der
Ständer in Teilen auf den Fundamentsäulen abgesetzt und
mit der vorgeschriebenen Teilfugenisolation versehen,
verschraubt und die Ständerwicklung an den Teilfugen
fertiggestellt. Ist Platz genug vorhanden, kann der Zu-
sammenbau und das Fertigstellen der Wicklung auch auf
einem Abstellplatz geschehen; der fertige Ständer kann
dann über den Läufer gefahren werden. Nach dem Aus-
richten des Ständers nach der Wasserwaage und in seiner
Höhe erfolgt die Kontrolle des Luftspaltes nach Möglich-
keit mit drehendem Läufer, dann das Verschrauben und
Prisonieren gegen das Fundament.
Wesentlich schwieriger ist die Aufstellung senkrechter
Generatoren, deren Lagerung unabhängig von der Turbine
ist und die mit dieser gekuppelt werden. Auch in diesem
Falle beginnt der Aufbau mit dem Einlegen und Ausrichten
des unteren Armkreuzes nach der Turbinenwelle sowohl in
bezug auf die Höhe als nach dem Wellenmittel. Da dieses
Ausrichten erfahrungsgemäß nur bis zu einer begrenz-
ten Genauigkeit durchgeführt werden kann, ist eine aus-
reichende Verschiebemöglichkeit des Armkreuzes gegen
seine Sohlplatten vorzusehen. Dem Vergießen der Sohl-
platten stehen danach keine Schwierigkeiten im Weg,
und es ist die Gewähr geboten, daß beim späteren Ein-
fahren und Absetzen des Läufers keine Verlagerung des
Armkreuzes auftreten kann. Im Fundament anzubrin-
gende Luftführungen und Feuerschutzrohre werden ein-
gebracht und endgültig befestigt. Die Auflagefläche des
Gehäusefundamentes wird bezüglich ihrer Höhe, bei
großen Durchmessern zweckmäßig durch Nivellieren, kon-
trolliert, die erforderlichen Unterlegeisen behelfsmäßig
ausgelegt und die gewünschte Lage der Ständerteile
durch Zentrierungen und als Durchmesser gespannte
Schnüre möglichst genau ermittelt. Dann werden die
Ständerteile mit ihren angeschraubten Sohlplatten auf
das Fundament gebracht und an den Teilfugen ver-
schraubt. Die Ständerschlußspulen werden eingelegt. Das
Ausrichten des Gehäuses in bezug auf seine Höhe geschieht
auch jetzt zweckmäßig durch Nivellieren, da erfahrungs-
gemäß die Kontrolle mit empfindlichen Wasserwaagen
an den oberen Flanschen äußerst schwierig und ungenau
ist. Ebenso ist die Verwendung langer Lineale, auf deren
Mitte dann die Wasserwaage gelegt werden muß, äußerst
umständlich und ungenau. Meist stehen nur Lineale bis
174
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 8
22. Februar 1940
.
zu einer Länge von 4 bis 5m zur Verfügung, die also
nicht über die Mittellinie der Ständer reichen, so daß
nur Sehnenwerte gemessen werden können, die wegen
der vorhandenen geringen Abweichungen des Ständer-
flansches und wegen der ungleichen Auflage des Lineals
und seiner Durchbiegung wenig übereinstimmende Meß-
werte ergeben. Das Nivellieren bietet außerdem den
großen Vorteil, daß man bei vorhandenen Meßpunkten im
Krafthaus über die absolute Höhe der Ständeroberkante
unterrichtet ist. Bei sorgfältiger Messung können auf
diese Weise Höhendifferenzen von 0,3mm einwandfrei
ermittelt werden, die man auch mit dem besten Lineal
und unter Verwendung der enıpfindlichsten Wasserwaage
bei Durchmessern von 6m und mehr niemals findet.
Da ein Verschieben des Ständers mit aufgesetztem
Armkreuz und hängendem Läufer sehr schwierig ist,
außerdem unter Umständen durch das Verschieben un-
erwünschte Beanspruchungen entstehen können, geschieht
zur genauen Ausrichtung der Bohrung gegen das Wellen-
mittel das Aufsetzen des oberen Armikreuzes vor dem
Einbau des Läufers. Das Armkreuz wird mit Hilfe
einer Zentrierscheibe mit dem Lot nach dem Tur-
binenmittel ausgerichtet. Erleichtert wird diese Arbeit,
wenn das Armkreuz auf dem Prüfstand gegen den
Ständer behelfsmäßig prisoniert war, so daß das müh-
selige Ermitteln der richtigen Lage des Armkreuzes
gegen den Ständer gespart wird. Das eventuelle Ver-
schieben des Ständers erfolgt durch Keilen, eventueil
unter Zuhilfenahme des Kranes. Nach Beendigung dieser
Arbeit können die Sohlplatten, die gleichmäßig mit Unter-
legeisen unterfüttert sind, vergossen werden. Das obere
Armkreuz wird abgenommen, der Läufer wird in das Ge-
häuse eingefahren und auf den vorbereiteten Pressen des
unteren Armkreuzes möglichst genau zur Turbine aus-
gerichtet abgesetzt. Um später das Einbauen des Füh-
rungs- und Traglagers zu erleichtern, muß der Läufer
genau lotrecht stehen. Zweckmäßig wird man daher die
Abstellblöcke oder Pressen vor dem Einfahren vielleicht
durch Blechunterlagen auf gleiche Höhe bringen. An-
schließend wird das obere Armkreuz auf dem Ständer
so abgesetzt, daß seine Bohrung mit der Welle zentriert.
Das obere Führungslager und das Traglager werden ein-
gebaut. Die den Läufer bis jetzt tragenden Pressen wer-
den entlastet, so daß dieser frei hängt und durch Ver-
schieben des oberen Armkreuzes gegen den Ständer zur
Turbinenwelle ausgerichtet werden kann. Für das Ver-
schieben ist eine Verschiebemöglichkeit nach allen Rich-
tungen bei hängendem Läufer unbedingt zweckmäßig, da
das Entlasten des Armkreuzes und damit Anheben des
Läufers stets Verlagerungen mit sich bringt, die das Aus-
richten sehr langwierig machen. Von den Turbinenliefe-
ranten werden in bezug auf Genauigkeit des Ausrichtens
sowohl in radialer als axialer Richtung sehr hohe Forde-
rungen gestellt. Radiale und axiale Abweichungen von
0,03mm und Abweichungen in der Höhe von 0,2 bis
0,3mm werden als zulässige Ungenauigkeiten erkannt.
Anschließend geschieht das Einstellen des unteren Arm-
kreuzes mit Hilfe von Stichmaßen, mit denen der Ab-
stand zwischen Welle und Armkreuzbohrung gemessen
wird, und das Einziehen der unteren Lager. Ist diese
Arbeit beendet, erfolgt das Kuppeln des Turbinenläufers
durch Hochziehen mit Hilfe provisorischer Kupplungs-
bolzen und das Aufreiben der Kupplungslöcher. Der An-
bau der Spritzringe in den Lagern und der Ölfänger, der
Ölleitungen usw., der Luftführungen, Podeste und Treppen
beschließt den Aufbau des Generators. Der Anbau ge-
kuppelter Erregermaschinen wird anschließend vorge-
nommen.
Liegt das Traglager nicht im oberen Armkreuz, son-
dern im unteren, dann gestaltet sich der Aufbau natur-
gemäß einfacher. Der Läufer wird auf dem ausgerich-
teten unteren Armkreuz möglichst genau zentriert ab-
gesetzt. Das Traglager ist vor dem Einfahren bereits
eingebaut, das untere Führungslager wird eingezogen.
Dann wird der Läufer gegen die Turbine durch Ver-
schieben des unteren Armkreuzes bei hängendem Läufer
ausgerichtet; anschließend wird das Ausrichten des Ge-
häuses gegen den Läufer und das Aufsetzen des oberen
Armkreuzes und, falls ein Führungslager vorhanden ist,
dessen Einbau durchgeführt. Der Zusammenbau der
Läufer geschieht, wie vorher erwähnt, am zweckmäßig-
sten über einer Montagegrube in senkrechter Lage, so daß
das mühsame und schwierige Aufrichten des fertigen
Läufers mit eingezogener Welle gespart wird.
Bei Generatoren, die nicht mit Sohlplatten befestigt
werden, sondern deren Ständer auf dem Schachtring der
Turbine verschraubt wird, wird mit Rücksicht auf die zu
bohrenden Befestigungslöcher nach dem Aufsetzen des
Gehäuses und Ausrichten sowie dem Vorreißen der Be-
festigungslöcher der nochmalige Abbau nicht zu umgehen
sein. Die Löcher müssen entweder geknarrt werden, was
natürlich bei der großen Zahl und ihren großen Durch-
messern sehr zeitraubend ist, wenn es nicht möglich ist,
eine geeignete Bohrmaschine vorzusehen. Das vorherige
Bohren der Löcher im Schachtring dürfte wegen der un-
vermeidlichen Ungenauigkeiten immer ein Wagnis sein,
wenn man nicht kostspielige Bohrschablonen anwenden
will. Eine billigere und sehr zweckmäßige Lösung ist
die Verwendung von Zentrierringen in den Fußlöchern.
Die letzteren sind in diesem Fall größer gebohrt; die
Zentrierringe werden nach den Löchern im Schachtring
angerissen, herausgenommen und gebohrt.
Sind Generator und Schaltanlagen sowie die Turbine
in all ihren Teilen betriebsbereit, dann kann mit der In-
betriebsetzung begonnen werden. Das erstmalige
Anfahren wird bei reichlicher Ölzugabe in den Lagern zu-
nächst bis zur halben Nenndrehzahl vorgenommen. Erst
im Verlauf von Stunden, wenn die Beobachtung der Lager-
temperatur und der Ölzufuhr ein einwandfreies Laufen
vermuten läßt, wird die Drehzahl bis zur Nenndrehzahl
langsam gesteigert. Ergeben sich bei mehrstündigem
Lauf keine Schwierigkeiten, dann kann mit der Trock-
nung der Wicklungen im Kurzschluß begonnen werden.
Auch hier wird man die Steigerung des Stromes bis zum
Nennstrom langsam vornehmen. Ist der gewünschte
Isolationswiderstand der Wicklung erreicht, wird die
Trocknung beendet und der Generator langsam auf Span-
nung gefahren. Nach mehrstündigem Lauf mit Nenn-
spannung und nach Kontrolle des Drehfeldes und der
Synchronisiereinrichtung kann der Generator mit dem
vorhandenen Netz parallelgeschaltet und belastet wer-
den, falls nicht vorher mit Rücksicht auf die Kontrolle
der Turbinenregelung bereits eine Belastung auf Wasser-
widerstand erfolgt. Je nach den Forderungen des Kunden
können Garantieversuche vorgenommen werden, die in
ähnlicher Weise wie auf dem Prüfstand des Werkes ver-
laufen.
Zusammenfassung
Im ersten Abschnitt des Aufsatzes wurden die Prüf-
möglichkeiten großer Wasserkraftgeneratoren umrissen
und festgestellt, daß Prüfungen nur in beschränktem Um-
fange möglich sind. Die eigentlichen Garantieversuche
können nicht im Herstellungswerk, sondern nur an Ort
und Stelle nach der Montage vorgenommen werden.
Im zweiten Abschnitt wurden die Aufstellungs-
arbeiten großer Wasserkraftgeneratoren am Ort be-
schrieben. Es hat sich in der Praxis oft gezeigt, daß
sich bei genauer Kenntnis der erforderlichen Arbeiten
durch zweckmäßigeren konstruktiven Aufbau ohne Mehr-
kosten wesentliche Vereinfachungen erzielen lassen, die
nicht nur bei der Aufstellung, sondern jeder planmäßigen
Überholung zugute kommen. Hier ist eine Zusammen-
arbeit zwischen Konstrukteur und Montageingenieur un-
bedingt erforderlich.
4
a ee Tan
= č e å — r e Bu
22, Februar 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 8
176
RUNDSCHAU
Elektrizitätswerke und Kraftübertragung
DK 621.18
Die deutschen Einheitskessel. [Nach H. Hellmich u.
E. Niessen, Arch. Wärmew. 20 (1939) S. 113; 5 S., 4 B.]
Aus den auf Vereinheitlichung abzielenden Bestrebungen
im Kesselbau sind in Gemeinschaftsarbeit und auf Grund von
Erfahrungsaustausch zwischen den maßgebenden Vereinigungen
der Hersteller und Verbraucher Einheitsentwürfe und damit
die Einheitskesselliste entstanden. Es gilt die Lieferzeiten
auf ein Kleinstmaß herabzusetzen. Oberster Grundsatz war,
nur Bauarten in die Liste aufzunehmen, die sich als
Kessel mit natürlichem Umlauf und als Sonderbauarten
schon häufig bewährt haben und den höchsten Ansprüchen
gerecht werden. Von dem Normblatt DIN 2901 ausgehend
wurden für die Einheitsliste die drei Betriebsdruckstufen 125,
80 und 40 atü gewählt. Die Liste kennt als Leistungsangabe nur
noch die höchste Dauerleistung und nur zwei Dampftemperaturen
%00 C bei 125 und 80 atü und 450° C bei 40 atü. Die Leistungen
sind z. B. bei natürlichem Umlauf:
50, 80 und 125t/h . . bei 125atü
32, 50, 80 und 125 t/h < » 80,,
32 und 50th . . 2 2000040 „.
Für den höchsten Druck ist erforderlichenfalls Rauchgas-
zwischenüberhitzung von 300 auf 400° C bei 20 atü vorgesehen.
Die Speisewassertemperaturen betragen 200, 190 und 150° C
entsprechend den Stufen 125, 80 und 40 atü.
Die Liste gibt bei den Brennstoffen für Steinkohle das zu
überbrückende Gebiet von 6300 bis 5500 und bei Braunkohle
zwischen 2400 und 1800 kcal/kg an und sieht für die Drücke
80 und 125 atü wegen der großen Wirtschaftlichkeit, Regel-
fähigkeit und leichten Unterbringungsmöglichkeit ausschließ-
lich Staubfeuerung vor (Anm. d. Ber.: Der sehr hohe Bedarf
an Steinkohle, besonders der Feinkohle, für andere wichtige
Zwecke zwingt auch zu anderen Feuerungsarten).
Der Wirkungsgrad der Einheitskessel wurde für Steinkohle
mit 85% und für Braunkohle mit 83%, bei höchster Dauer-
leistung und einer Abgastemperatur von 160° C oder 180° C
(Braunkohle) festgelegt. Die Verfasser erläutern und zeigen in
Bildern zwei Einheitskessel für 40 und 125 atü und zwei Sonder-
kessel für 80 und 125 atü. Eine größere Zahl von Kinheits-
kesseln ist bereits in Auftrag. El.
Geräte und Stromrichter
DK 537.531 : 621.385.832
Die Entstehung von Röntgenstrahien beim Betrieb
Braunscher Röhren mit hoher Anodenspannung.
[Nach H. Bode u. H. Glöde, Z. techn. Phys. 20 (1939) S. 117;
7 S., 16 BJ
Mit der Anwendung hoher Spannungen (über etwa 15 kV)
bei Braunschen Fernseh- und Oszillographenröhren wird auch
die Frage wichtig, in welchem Maße beim Betrieb dieser Röhren
Röntgenstrahlen entstehen. Während unter 15 kV Anoden-
spannung die entstehende Strahlung bekanntlich so weich ist,
daß sie nicht merklich durch die Glaswände üblicher Stärke
(l bis 2 mm) nach außen dringt, kann die bei 15 bis 50 kV aus
der Röhre tretende noch verhältnismäßig weiche Strahlung
zu besonders unangenehmen Schädigungen der mit solchen
Röhren arbeitenden Personen führen. Gegenstand der vor-
liegenden Arbeit sind nun Untersuchungen über die aus einer
Braunschen Röhre austretende Röntgenstrahlung. Nach einem
allgemeinen Abschnitt über die Entstehung der Röntgenstrahlen
und die Messung der Dosis bzw. Dosisleistung wird die Meß-
anordnung beschrieben: Mit Rücksicht auf die Aufladungs-
erscheinungen bei isolierten Leuchtschirmen wurden die
Leuchtschirme auf Metallplatten oder auf dünne, ausreichend
gut leitende Schichten mit vernachlässigbarer Absorption der
Sontgenstrahlen aufgebracht. Da im Betriebe bei starker
: ırmaufladung entsprechend hoch beschleunigte Sekundär-
elektronen auf andere (Metall-\Teile der Röhre auftreffen
en wurden auch die in Frage kommenden Metalle unter-
sucht. In allen Fällen wurde die von einem kleinen Raster
ausgehende Röntgenstrahlung mit einem Siemens-Dosismesser
gemessen. Abgesehen von einigen mehr bestätigenden Messungen
(Abnahme der Dosisleistung mit der Entfernung vom Raster,
Proportionalität der Dosisleistung mit dem Strahlstrom) wurde
vor allem die Richtungsverteilung (vgl. Bild 1) und die Ab-
Bild 1. Richtungsverteilung der Dosisleistung DL der Röntgenstrahlung für
einen Leuchtschirm, der auf dünner Kohleschicht aufgebracht ist.
hängigkeit der Dosisleistung von der Anodenspannung unter-
sucht, und zwar bei verschiedenen Leuchtstoffen und zum
Vergleich bei einigen in diesen Leuchtstoffen vorhandenen
Metallen (vgl. Bild 2) sowie bei verschiedenen Elektroden-
metallen. Für den Verlauf dieser Kurven ist besonders im
Bereich geringer Anodenspannungen die Absorption der
Röntgenstrahlung in der Glaswand der Versuchsröhre be-
-5
HA CaWwO, auf Al
nS+CdS aur Al
200
WIDER
| 150 Zna Sil, auf Cu
3 S)
A
A
| LUZ
LT
v 20 R 60
Bild 2. Zunahme der Dosisleistung DL der Röntgenstrahlung mit der Ancoden-
spannung Ua bei den rechts angegebenen Schirmbaustoflen. (Leuchtschirm
auf Metallplatte aufgebracht.)
stimmend. Bemerkenswert ist, daß das Trägermetall des
Leuchtschirms erst von einer bestimmten Anodenspannung ab
den Verlauf der Kurve zu beeinflussen beginnt, wenn nämlich
die Elektronen in merklicher Menge durch die Leuchtstoff-
schicht hindurch in das Trägermetall einzudringen beginnen
und dort die Strahlung des Trägermetalls auslösen (vgl. die
Kurven a,b, h,c in Bild 2). Zum Schluß werden Ergebnisse
von Schwächungsmessungen mit Glas und Metallen und eine
Kurventafel wiedergegeben, aus der für die jeweiligen Betriebs-
bedingungen die Bleistärke entnommen werden kann, die die
aus der Röhre austretende Röntgenstrahlung auf einen be-
stimmten Toleranzwert herabsetzt. os.
176 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 8 22. Februar 1940
DK 621.314.224.3 : 621.315.684
Über Stromwandleranschlüsse, unter besonderer.
Berücksichtigung von Leichtmetall-Schraubver-
bindungen. [Nach K. Wethmüller, AEG-Mitt. (1939)
S.237;45.,6B.]
Die Forderungen an einen brauchbaren Anschluß sind:
l. Innehaltung der zulässigen Erwärmungsgrenze im Dauer-
betrieb mit dem 1,2 fachen Nennstrom.
Ausreichende thermische und dynamische Kurzschluß-
festigkeit.
3. Geringster Werkstoffaufwand.
Die Erfüllung dieser Forderungen, insbesondere bei Leicht-
metall-Schraubverbindungen, ist von der Beschaffenheit der
Kontaktfläche in hohem Maße abhängig. Die scheinbare
Kontaktfläche setzt sich aus Teilflächen mit metallischem
Kontakt (wirkliche Kontaktflächen), aus Teilflächen mit
Kontakt über Fremdschichten und solchen ohne jeden Kontakt
zusammen. Die im Betrieb vorkommenden Kontaktflächen
sind, auch wenn sie durch Befeilen oder Schaben blank gemacht
wurden, keineswegs metallisch rein. Sie überziehen sich,
sowie sie mit dem Sauerstoff der Luft in Berührung kommen,
mit einer Oxydschicht, welche infolge ihres hohen spezifischen
Widerstandes die Kontaktgabe außerordentlich erschwert.
Wenn nun die Kontaktflächen unter Druck gesetzt werden,
so wird diese Oxydschicht an den sich zuerst berührenden und
daher zunächst dem Druck ausgesetzten Punkten zerrissen und
zur Seite geschoben. Infolge der Innigkeit der Berührung wird
jede weitere Oxydation an diesen Teilflächen vermieden; sie
bleiben daher metallisch rein. Je weiter der Druck jetzt ge-
steigert wird, desto größer ist die Zahl der metallisch reinen
Teilflächen, und desto kleiner wird damit der Übergangswider-
stand der gesamten scheinbaren Kontaktfläche. Die Anzahl
der sich an der Stromleitung beteiligenden Teilflächen ist also
um so größer, je größer der Druck und je größer die Fläche ist.
Es kommt nun darauf an, den auf die gesamte scheinbare Kon-
taktfläche bezogenen Druck, den scheinbaren spezifischen
Flächendruck, so zu wählen, daß unter Wahrung der Wirt-
schaftlichkeit und unter Berücksichtigung der mechanischen
Eigenschaften des betreffenden Werkstoffes eine sichere Kontakt-
gabe erzielt wird.
Eine Steigerung des spezifischen Flächendruckes über etwa
50 kg/cm? bringt keine nennenswerte Verringerung des Span-
nungsabfalls mehr. Die Auswahl der Schrauben für einen
Anschluß hat daher unter dem Gesichtspunkt zu erfolgen, wie
der nötige Kontaktdruck unter Zugrundelegung genügender
Sicherheit erzeugt werden kann. Es erweist sich dann oft,
daB — entgegen der üblichen Anschauung — eine Verkleinerung
der Kontaktfläche eine technisch einwandfreie und zugleich
auch wirtschaftliche Lösung ergibt. Eine noch weitere Ver-
rıngerung der scheinbaren Kontaktfläche läßt den nötigen
Kontaktdruck auch mit geringem Schraubenaufwand_ er-
reichen. Es kann hier jedoch der Fall auftreten, daß die
Forderung nach ausreichender Kurzschlußfestigkeit nicht mit-
erfüllt wird. Die Bemessung der scheinbaren Kontaktfläche
muß unter Berücksichtigung der bei Kurzschluß auftretenden
Erwärmung erfolgen und kann daher nur auf Grund von ent-
sprechenden Versuchen vorgenommen werden. Es ergibt sich
also, daB der Großflächenanschluß bei hinreichendem Schrauben-
aufwand eine zwar zuverlässige, aber sehr unwirtschaftliche
Kontaktverbindung darstellt. Der Anschluß mit mäßig großen
Kontaktflächen und einem spezifischen Llächendruck von
etwa 50 kg/cm? ergibt eine ebenso zuverlässige, aber bedeutend
wirtschaftlichere Lösung, während der Kleinflächenkontakt
zwar das Höchstmaß an Wirtschaftlichkeit darstellt, aber bei
hohen Kurzschlußbeanspruchungen mit Vorsicht anzuwenden
ist. Joh.
ts
Elektrische Maschinen
DK 621.313.325
25000 kVA-Synchron-Blindleistungsmaschine für
Krängede. [Nach H. Lundvist, Asea’s Tidn. 31 (1939) S. 66;
s S5.. 8 B]
Vom Kraftwerk Krångede in Jämtland führt eine 340 km
lange 220 kV-Leitung nach Horndal. Die Leitung teilt sich hier
in je eine Leitung nach Västeräs, Stockholm und Nässjö. Zum
Zwecke der Phasenkompensation und der Spannungsregelung
ist in Horndal eine synchrone Blindleistungsmaschine für
Dauerbetrieb mit 25000 kVA bei Übererregung, 50 Hz, 9500
bis 10500 V, Erwärmung nicht über 70°C, aufgestellt worden.
Als kurzzeitige Belastung können 40000 kVA bei Übererregung
und 10500 V oder 15000 KV A bei Untererregung und 8500 V
erreicht werden. Die Maschine ist mit einem verhältnismäßig
großen luftspalt gebaut worden, damit die geforderte kapa-
zitive Belastung bei Untererregung erreicht werden kann. Der
Kurzschlußstrom bei Leerlauferregung ist ungefähr gleich dem
Nennstrom. Die Maschine besitzt acht ausgeprägte Pole, eine
Drehzahl von 750 U/min und gekapselte Bauart. An jedem
Läuferende ist ein Schraubenlüfter angebracht; die Luft wird
in axialer Richtung in die Maschine hincingepreßt und verläßt
diese durch radiale Schlitze im Blechpaket. Die Maschine ist
mit angebauter Haupt- und Hlilfserregermaschine versehen.
Das Anlassen erfolgt durch einen angebauten Anwurfmotor.
Gehäuse und Ständerschilde sind geschweißt. Die Gütezahl der
verwendeten Bleche ist 1,3 W,kg für 10000 Gauß und 50 Hz.
Zur Verminderung der Verluste wurden die Druckfinger aus
unmagnetischem Werkstoff vorgeschen, das Blechpaket an den
Maschinenenden abgeschrägt und die offenen Nuten mit
Vornuten versehen. Die Wicklung ist eine gesehnte, gut ver-
steifte Faßwicklung. Die unter sich gleichen Spulen werden
vor dem Einlegen in die Nuten fertig isoliert. Die Isolation
besteht aus Mikanıt und Glimmerband. Durch starkes Unter-
teilen der Leiter und schrittweises Vertauschen der Lage der
Teilleiter ist dafür gesorgt, daß die Zusatzverluste im Kupfer
möglichst klein bleiben. An den Stirnseiten ist die Wicklung
mit einem Glimmschutz aus Asbestband versehen. Der Läufer-
körper besteht aus Stahlguß; vorgedreht beträgt sein Gewicht
24 t. Magnetring und Polkerne sınd in einem Stück gegossen.
Der L.äuferwerkstoff hat eine Bruchgrenze von 44 kg,mm?,
Streckgrenze von 25 kg/mm? und 34 °%, Dehnung bei halber
normaler Meßlänge. Die Wellenenden bestehen aus Schmicde-
stahl und sind mit Schrauben an dem J.äuferkörper befestigt.
Die Polschuhe sind aus Stahlguß; sie sind mit 47 versenkten
Schrauben je Polan dem Polkern befestigt. Bei der Schleuder-
probe wurden diese Schrauben mit 1150 t/Pol beansprucht. Die
Ausführung mit massiven Polschuhen konnte gewählt werden,
weil das Verhältnis Luftspalt zu Nutenöffnung sehr groß und
infolgedessen mit nur geringen Wirbelstromverlusten zu
rechnen war. Die massiven Polschuhe ergeben eine gute
Dämpfung und dynamische Stabilität gegen Pendelungen des
Läufers; dieser ist deshalb ohne Dämpferwicklung gebaut. Die
Läuferwicklung besteht aus hochkant gewickelten Kupfer, die
Windungsisolation aus lackiertem Asbest. Die Isolation gegen
Jochkern und Polschuhe besteht aus einem Glimmererzeugnis.
Als Isolierung zwischen Magnetkern und Spulen sind Zylinder
aus Preßspan vorgesehen.
Die Einrichtung für die Schnellregelung besteht aus einem
Schnellregler in Verbindung mit einem Schnellerregersatz. Der
Schnellerreger für 4,5 kW, 1450 U/min, + 500 V wird von
einem Gleichstrommotor, der von der Hilfserregermaschine
gespeist wird, angetrieben. Die Zeitkonstante der Haupt-
erregermaschine ist klein gewählt worden, so daß cine sehr
große Änderungsgeschwindigkeit der Erregerspannung, 1500 Vjs,
erzielt wurde. Für den Anlauf wurde zur Vermeidung der
hohen Anlaufströme beim Selbstanlauf ein Anwurfmotor
vorgesehen, der so bemessen wurde, daß in zwei Stunden drei
Anläufe gemacht werden können. Bei der Probe im Prüffeld
wurden zwei Leerlaufdauerproben und eine Kurzschlußdauer-
probe gefahren. Aus diesen Messungen wurden folgende Er-
wärmungen errechnet: Blechpaket 28°C (Thermometer), Ständer-
wicklung 39°C (Thermometer), 43°C (Thermoelement), 48°C
(Widerstandsverfahren); Läuferwicklung 45°C (Widerstands-
verfahren). Die Verlustmessung ergab für die Reibungsverluste
118 kW, Eisenverluste 105 kW, Gleichstromverluste in der
Ständerwicklung bei 75°C 64 kW, Zusatzverluste 42 kW,
J.äuferkupferverluste bei 75°C 64 kW. Die Gesamtverluste
betragen 393 kW, d. i. 1,6 % von der Nennleistung der Blind-
leistungsmaschine. Chr.
Meßgeräte und Meßverfahren
DK 621.398.083.7
Fernmessung nach dem Amplituden-Modulations-
verfahren. [Nach T. Tomituka, Electrotechn. J. 3 (1939
S. 79; 214 S., 12 B.)
Der Verfasser behandelt ein Fernmeßverfahren, bei dem
die Meßgröße durch Verändern des Modulationsgrades ener
modulierten Trägerwelle übertragen wird. Das Verfahren ist an
sich nicht neu!); die bisherigen Ausführungen haben jedoch
wegen ihrer Kompliziertheit keinen Eingang in die Praxis
gefunden.
"Für die Änderung des Modulationsgrades in Abhängigkeit
von der Meßgröße auf der Geberseite und für die Messung des
Modulationsgrades auf der limpfangsseite werden prinzipielle
1) Siehe DRP 5099 111 vom 28.6.32.
-m e e a
22. Februar 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 8
177
Lösungen angegeben. Der Geber besteht danach im wesent-
lichen aus drei in Reihe geschalteten festen Spulen, die mit Trä-
gerstrom gespeist werden. In dem Magnetfeld der ersten Spule
befindet sich eine weitere Spule, die mit konstanter Geschwindig-
keit angetrieben wird. Dieses Spulenpaar erzeugt also eine
Trägerwelle, die nahezu 100prozentig moduliert ist, und zwar mit
einer Frequenz, die der konstanten Drehzahl der beweglichen
Spule entspricht. Dem zweiten Magnetsystem ist eine mit dem
zu übertragenden Meßsystem gekuppelte Spule zugeordnet,
deren induzierte Spannung der Größe nach von der Stellung des
Meßsystems abhängt. Die Spule des dritten Magnetsystems
kann in einem beliebigen Winkel fest eingestellt werden. Die
Reihenschaltung der drei Spulensysteme ergibt dann eine
modulierte Trägerfrequenz, deren Modulationsgrad von der
Stellung des Meßsystems abhängt. Das dritte festeingestellte
Spulensystem dient lediglich dem Zweck einer Nullpunkts-
verschiebung. Als Empfangsinstrument dient ein Kreuzspul-
system, dessen eine Spule kurzgeschlossen ist und deren andere
Spule von einem der Trägerfrequenz proportionalen Gleich-
strom /, durchflossen wird. Das Magnetsystem des Kreuzspul-
instruments wird von dem gleichgerichteten modulierten Träger-
strom gespeist, der nach Unterdrückung der Trägerfrequenz
aus zwei Komponenten besteht, nämlich aus dem der Träger-
frequenz proportionalen Gleichstrom /, und der überlagerten
Modulationsfrequenz I¿,cosw t. Die niederfrequente Kom-
ponente übt auf die kurzgeschlossene bewegliche Spule und die
Gleichstromkomponente auf die zweite ebenfalls mit I, ge-
speiste bewegliche Spule des Kreuzspulinstrumentes ein Dreh-
moment aus. Der Ausschlag des Kreuzspulinstrumentes ist
somit dem Modulationsgrad proportional.
Die Gleichspannung I, und die Modulationsfrequenz I, wi
werden durch Trockengleichrichter gewonnen. Da der Trocken-
gleichrichter im unteren Bereich eine annähernd quadratische
Kennlinie besitzt, wird ihm eine zweite Gleichrichteranordnung
vorgeschaltet, die so ausgebildet ist, daß sich die Nicht-
linearitäten beider Gleichrichter kompensieren.
Die an sich interessanten Lösungsmöglichkeiten sind immer
noch so verwickelt, daß sie für die Praxis kaum brauchbar sind.
Ein weiterer Nachteil, der die Einführung erschweren, wenn
nicht unmöglich machen wird, besteht darin, daß die Sum-
mierung mehrerer Meßwerte ohne umständliche Mittel nicht
möglich ist. Für das System spricht die geringe Bandbreite
für den einzelnen Meßwert und die Unabhängigkeit der Über-
tragung und der Anzeige von den verwendeten Hilfsspannungen,
Kbh.
DK 621.317.725
Ein registrierendes Voltmeter für luftelektrische
Untersuchungen. [Nach E. J. Workman u. R. E. Holzer,
Rev. sci. Instrum. 10 (1939) S. 160; 4 S., 3 B.]
Um das luftelektrische Feld während eines Gewitters auf-
zuzeichnen, benutzen E. J. Workman und R. E. Holzer eine
metallische Platte von der Form der Nadel eines Quadrant-
elektrometers, die durch einen Motor in Drehung versetzt wird.
Sie wird nach oben durch eine Metallplatte mit zwei Öffnungen
abgeschirmt. Steht die drehbare Platte unter den Öffnungen,
so ist sie geerdet, und das Erdfeld erzeugt eine Influenzladung,
die seiner Feldstärke proportional ist. Nähert sich die Platte
der Abschirmung, so wird sie durch einen Kommutator mit
eınem Einfadenelektrometer verbunden, dessen Kapazität
klein gegen die der Platte ist. Es nimmt daher nach wenigen
Umdrehungen die volle Spannung der sich drehenden Platte an.
Das Bild des Fadens wird auf ein Filmband geworfen, das
durch den gleichen Motor fortbewegt wird. Der Aufbau des
Geräts ist so gewählt, daB es auch bei widrigen Wetterver-
hältnissen einwandfrei Feldstärken bis zu 1000 V/cm in der
Zeit einer Sekunde aufzeichnet. Br.
Fernmeldetechnik
DK 538.561 : 621.396.616
nn stabilisierter Kippschwingungserzeuger. [Nach
V. E. Kock, Electronics 12 (1939) S. 20; 2 S.,.3 B.]
In der Arbeit wird ein Kippschwingungserzeuger be-
schrieben, der mit einer gasgefüllten Röhre bestückt ist und
a dem gemäß der in Bild 3a gezeigten Schaltung ein Teil
er Spannung des Entladekreises auf das Steuergitter gekoppelt
wird. Diese Kopplung erfolgt über einen ohmschen Wider-
stand R} Das Steuergitter ist statisch stark negativ vor-
sespannt; diese Vorspannung kommt voll jedesmal nur zu
Beginn der Aufladung, d.h. also unmittelbar nach erfolgter
Zündung, zur Geltung und wird mit zunehmender Aufladung
weniger negativ. Setzt man nun eine Röhre mit ungewöhnlich
hoher Zündspannung in diese Schaltung ein, so bewirkt die
genannte Spannungskopplung wegen dieser Minderung der
negativen Vorspannung einen früheren Einsatz der Zündung
als in gewöhnlicher Schaltung; Röhren mit kleiner Zünd-
spannung zünden in der beschriebenen Schaltung später, weil
im Augenblick, wo die Aufladung bis zur Zündspannung fort-
geschritten ist, die Gitterspannung noch genügend negativ ist,
um eine Zündung zu verhindern. Die zusätzliche Kopplung
gleicht also die durch Zündspannungstoleranzen verursachten
Frequenzänderungen beim Röhrenaustausch aus; anschaulich
zeigen dies die Kurven b und c, die zu Röhren gehören, die
beim Einsatz in eine gewöhnliche Schaltung Kippschwingungen
ergeben, deren Frequenzen sich um 100°, unterscheiden. Mit
zunehmendem Kopplungsgrad liefern beide Röhren Kipp-
+ + +
$S =}
Ss
Gitter -bzw Anodenspannung dg
Frequenz b,c
|
S
0 el W & 80
Gittervorsponnung b,c
Zeitochse d-g
70% V
a Schaltung
b, c Frequenzgang mit fester werdender Kopplung bei zwei in gewöhnlicher
Schaltung sehr unterschiedlichen Röhren
d zeitlicher Verlauf der Anodenspannung
e zugehörige kritische Gitterspannung
f Gitterspannung bei Kopplung
g Gitterspannung bei der gewöhnlichen Schaltung
Bild 3. Ausgeglichener Kippschwingungserzeuger.
schwingungen, deren Frequenzen immer weniger voneinander
abweichen. Dabei ist die Kopplung um so fester, je kleiner der
Kopplungswiderstand R, im Vergleich zum Gitterwiderstand
R, ist. Allgemein läßt sich für die Zündspannung bei ge-
gebener Gittervorspannung U, bei der Schaltung mit Span-
nungskopplung die Formel U, = U, Racı— (R1 + Ra) c3
R, (1 + cı) + R,
geben, wobei c, und c, Röhrenfestwerte sind, die vor allem von
den Elektrodenabständen und vom Gasdruck abhängen. Günstig
wirkt sich die eingeführte Schaltungsänderung ferner auf die
Stabilität der Synchronisierung aus, wie die in Bild 3 d bis g
gezeigten Kurven veranschaulichen. Gezeigt ist hier der Verlauf
der Anodenspannung d während der Kondensatoraufladung
und Entladung sowie die in jedem Augenblick dieses Vorganges
zur Einleitung einer Zündung nötige Gitterspannung e. Die
Kurve f stellt den tatsächlichen Verlauf der Gitterspannung
in der verbesserten Schaltung, die Kurve g den Gitter-
spannungsverlauf in der gewöhnlichen Schaltung dar; der
Punkt P bezeichnet den Einsatz des Synchronisierimpulses.
Den Kurven läßt sich entnehmen, daß die neue Schaltung
178
Elektrotechnische Zeitschriit 61. Jahrg. Heft 8
22 Februar 1940
gegen Störimpulse A viel unempfindlicher ist als die gewöhn-
liche Schaltung, indem diese Spannungen die kritische, durch
die Kurve e festgelegte Spannungsgrenze jetzt weniger leicht
erreichen können. Schließlich hat die neue Schaltung den
Vorteil, daß die Rückbildung, die sofort nach erfolgter Zündung
einsetzt, infolge der jetzt sehr hohen negativen Spannung am
Gitter und damit großen Saugwirkung desselben bezüglich der
positiven Ionen viel schneller vor sich geht als im gewöhnlichen
Fall. Das bedeutet aber, daß in der neuen Schaltung mit
gasgefüllten Röhren viel höhere Frequenzen erzeugt werden
können, als dies bisher möglich war. E.C. M.
DK 621.395.44: 621.315.21.052.7
Trügerstrombetrieb in älteren Fernkabeln. [Nach
R. Bélus u. L. Simon, Ann. Post. Telegr. Teleph. 28 (1930)
S. 239; 23 S., 15 B.]
Infolge des ständig zunehmenden Bedarfs an neuen Fern-
sprechverbindungen entstand in Frankreich die Frage, inwieweit
eine zusätzliche trägerfrequente Ausnutzung der älteren Fern-
kabel möglich ıst. Hierbei handelt es sich um die gleichzeitige
Übertragung des normalen niederfrequenten Sprachbandes und
eines zweiten durch Modulation einer Trägerfrequenz ent-
stehenden Frequenzbandes auf ein und demselben Stromkreis.
Diese trägerfrequente Ausnutzung wird bei den mit der Be-
spulung H 22/9 (d. h. 22 mH-Spulen in den Stammkreisen,
9 mH-Spulen in den Viererkreisen) ausgerüsteten Stromkreisen
der neueren Fernkabel schon seit einer Reihe von Jahren
durchgeführt. Hierbei erstreckt sich das Niederfrequenzband
von 300 bis 2400 Hz, das Trägerfrequenzband von 3600 bis
5700 Hz (Träger: 6000 Hz). Bei den älteren Fernkabeln
(verlegt vor 1934) mit der leichten Bespulung H 44/18, bei
denen die Grenzfrequenz der Stammkreise bei 5700 Hz, die-
jenige der Viererkreise bei 7000 Hz liegt, eignen sich für die
Übertragung des trägerfrequenten Bandes nur die Viererkreise.
Der Trägerstrombetrieb auf diesen Viererkreisen ist jedoch nur
dann störungsfrei durchzuführen, wenn die Nebensprech-
dämpfung bei den Frequenzen des Trägerfrequenzbandes
genügend groß ist. Außerdem hängt die Eignung für den
Trägerstrombetrieb von der Größe des nichtlinearen Neben-
sprechens zwischen Niederfrequenz- und Trägerfrequenzkanal
ab. Dieses nichtlineare Nebensprechen, das durch die Hysterese
der Pupinspulen und durch Nichtlinearitäten der Verstärker
entstehen kann, ist im allgemeinen unverständlich, d.h. es
wirkt sich nur als Geräusch aus.
Durch Messungen an zwei älteren Fernkabeln ist nun fest-
gestellt worden, daß die Werte für Neben- und Gegenneben-
sprechdämpfung sowie für nichtlineares Nebensprechen bei den
mit 18 mH-Spulen ausgerüsteten Viererkreisen so gut sind, daß
sie die Bedingungen des neuesten Pflichtenheftes für die Träger-
frequenzleitungen der neueren Kabel erfüllen. Die Übertragung
des Trägerfrequenzkanals auf diesen Stromkreisen ist demnach
ohne weiteres möglich. Weitere Messungen an Endeinrichtungen
haben gezeigt, daß auch diese bei besonderer Abschirmung für
den Trägerstrombetrieb geeignet sind. Als Stromquelle wurde
bei diesen Messungen ein Generator mit komplexer Frequenz
(Leistung 0.3 mW, Spitzenspannung 1,1 V an 800 Q) ver-
wendet, als Anzeigegerät ein Röhrenvoltmeter.
Bisher ist der Trägerstrombetrieb auf 20 Stromkreisen
zwischen Paris und Marseille bzw. Cannes eingerichtet worden.
In Kürze sollen noch 2? Trägerstromkreise zwischen Paris und
Lyon in Betrieb genommen werden. Mts.
DK 621.398 : 614.84
Einrichtung zur selbsttätigen Feuermeldung unter
Verwendung der Wheatstoneschen Brückenschal-
tung. [Nach C. Chouquet, Genie civ. 114 (1939) S. 341;
35,5B.]
Bei der Einrichtung zur selbsttätigen Feuermeldung nach
dem System Le Jor wird das Prinzip der Wheatstoneschen
Brücke verwendet, das im übrigen bei Raumschutzanlagen be-
reits seit Jahren angewendet wird. Zu diesem Zweck werden die
Melder, die aus reinem Nickeldraht bestehen, in die vier Zweige
der Brücke gelegt, während in der einen Diagonalverbindung
ein hochempfindliches Kontaktgalvanometer liegt und in der
zweiten Diagonalverbindung die Stromquelle, eine Akkumu-
latorenbatterie, eingeschaltet ist. Da sich der Widerstand von
reinem Nickel bei Temperaturschwankungen sehr stark ändert,
sind diese Melder sehr empfindlich. Bei auftretender Erwärmung
in dem zu schützenden Raum stören sie durch ihre Wider-
standsänderung das Gleichgewicht der Brücke, so daß der Zeiger
des Kontaktinstrunientes, der im Ruhezustand in der Mittel-
stellung steht, nach einer der beiden Seiten ausschlägt, Kontakt
gibt und so auf die Gefahr eines im Entstehen begriffenen Bran-
des aufmerksam macht. In jeden Zweig der Brücke können
l bis 10 Melder geschaltet werden, so daß eine derartige Anlage
für 40 Melder ausreicht. Durch Ausgleichswiderstände wird der
Widerstandsunterschied, der durch die unterschiedliche Anzahl
der Melder in den einzelnen Zweigen, verschiedene Leitungs-
längen oder Unterschiede in den Melderwiderständen ver-
ursacht sein kann, ausgeglichen und die Brücke ins Gleichge-
wicht gebracht. Die 40 Melder können auf zwei verschiedene
Gruppen verteilt werden, die durch den Ausschlag des Zeigers
nach links oder rechts gekennzeichnet werden. Für Anlagen mit
großen Melderzahlen wird jedoch nicht für je 40 Melder ein
Kontaktinstrument vorgesehen, sondern der Aufbau so durch-
geführt, daß über einen ständig umlaufenden Auswahlschalter
ein gemeinsames Galvanometer abwechselnd an die einzelnen
Brücken angeschaltet wird. Nach erfolgter Aufschaltung kann
das Instrument dann cine etwaige Störung des Brückengleich-
gewichtes anzeigen und die meldende Gruppe kenntlich machen.
Die Verwendung der Nickeldrahtmelder hat den Vorteil, daß
keinerlei Kontakteinrichtungen benötigt werden, wodurch die
Betriebssicherheit erheblich erhöht wird. Anderseits ist jedoch
zu berücksichtigen, daß der Auswahlschalter, der aus einem nor-
malen Fernsprechdrehwähler besteht und mit einer Schritt-
geschwindigkeit von einem Schritt je Sekunde fortgeschaltet
wird, für einen Umlauf eine Zeit von 50 s erfordert, damit ge-
nügend Zeit für die Prüfung der einzelnen Gruppen zur Ver-
fügung steht. Unter Umständen verstreicht also diese Zeit bis
zur Anzeige einer Meldung. Ferner ist dieser Auswahlschalter
dauernd in Bewegung, so daß die Abnutzung voraussichtlich
verhältnismäßig groß sein wird. Schließlich ist eine unterschied-
liche Kennzeichnung von Meldungen und Leitungsunterbrechun-
gen nicht möglich, so daß bei einem Leitungsbruch ein Alarm
ausgelöst wird, was bei derartigen Anlagen unbedingt zu ver-
meiden ist. P. Rr.
Physik
DK 537.523.4
Über den Zündvorgang der elektrischen Entladung
bei Atmosphärendruck. [Nach R. Schade, Z. Phys. 111
(1938) S. 437: 123, S., 3 B.]
Ziel der vorliegenden beachtenswerten Arbeit ist, in der
Theorie des Durchschlags von Entladungsstrecken neben der
Elektronenauslösung aus der Kathode durch den Aufprall
positiver Ionen (sog. y-Effekt) einer photoelektrischen Elek-
tronenauslösung durch eine in der Entladung entstehende
kurzwellige Strahlung eine wesentliche Rolle zuzuschreiben.
Die Veranlassung dazu ergibt sich daraus, daß die formale
Ausrechnung aus der Townsendschen Zündbedingung zu einer
Feldstärkeabhängigkeit des y-Effekts führt, die mit ander-
weitigen gut begründeten Befunden unvereinbar ist. Die
(theoretische) Nachprüfung der hier vorgeschlagenen Annahme
— (die übrigens an sich nicht neu ist und sich zuerst wohl in
Arbeiten von Taylor vertreten findet, die bereits aus dem
Jahr 1927 stammen!) — führt zumindest zu keinen bedenklichen
Schwierigkeiten hinsichtlich der Intensität und des Absorptions-
koeffizienten der erforderlichen, aus dem Gas kommenden’
photoelektrisch wirksamen Strahlung. Insbesondere auch der
Spannungszusammenbruch beim Durchschlag läßt sich aus
ihr zwanglos durch eine Verlagerung der Zone der Strahlungs-
emission in Richtung nach der Kathode hin erklären, wodurch
die Absorptionsverluste kleiner werden. Immerhin bedarf die
neue Theorie noch der eingehenderen experimentellen Nach-
prüfung, und es darf auch nicht verschwiegen werden, daß es
auch für sie noch mancherlei Schwierigkeiten gibt. Als eine
solche sei erwähnt, daß man bei niedrigen Gasdrücken zu
kleineren Aufbauzeiten der Entladung kommt, als experimentell
gefunden wurde; vermutlich handelt es sich dabei aber nicht
um Schwierigkeiten grundsätzlicher Art, über die eine plausible
Zusatzannahme nicht hinweghelfen könnte. Sig.
I) Tavlor, Diss. Utrecht.
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22, Fobruar 1940 Elektrotechnische Zeitschriit 61. Jahrg. Heft 8
179
VERSCHIEDENES
BEKANNTMACHUNGEN
VDE
Verband Deutscher Elektrotechniker
(Eingetragener Verein)
Geschäftstelle: Berlin-Charlottenburg 4, Bismarckstr. 33, VDE-Haus
Fernsprecher: 30 06 31. — Postscheckkonto: Berlin 213 12.
Postscheckkonto für Mitgliedsbeiträge: Berlin 181000.
Postscheckkonto der ETZ-Verlag GmbH.: Berlin 223 54.
Ausschuß für Hochspannungsschaltgeräte
Der Ausschuß für Hochspannungsschaltgeräte hat
einen Entwurf zu Änderungen von
VDE 0670 „Regeln für Wechselstrom-Hochspannungs-
geräte‘
aufgestellt, der in ETZ 61 (1940) H.8, S. 167 veröffent-
licht ist. Es wird auf die Einführung des Ausschußvor-
sitzenden, Herrn Dr. E. Krohne, verwiesen (vgl. S. 166
dieses Heftes). Begründete Einsprüche können bis zum
31. März 1940 bei der Geschäftstelle eingereicht werden.
Ausschuß für Errichtungsvorschriften Il
Durch die vom Ausschuß für Hochspannungsschalt-
geräte vorgenommenen Änderungen an VDE 0670 ist
gleichfalls eine Änderung des $ 18 g) von
VDE 0101/XII. 37 „Vorschriften nebst Ausführungsregeln
für die Errichtung von Starkstrom-
anlagen mit Betriebsspannungen von
1000 V und darüber“
erforderlich geworden. Der Entwurf zur Neufassung von
$18g) ist in ETZ 61 (1940) H. 8, S. 170 veröffentlicht.
Begründete Einsprüche kennen bis zum 31. März 1940
bei der Geschäftstelle eingereicht werden.
Verband Deutscher Elektrotechniker E. V.
Die Geschäftsführung
Viefhaus
VDE-Fachberichte 1939
Die Fachberichte unserer vorjährigen (41.) Mitgliederver-
sammlung in Wien sind jetzt in Buchform erschienen.
Der Band enthält auf 232 Seiten DIN A 4 außer den 52 Fach-
berichten den vollen Wortlaut der Aussprachen, die Einfüh-
rungen zu den 13 Gruppen und 305 Abbildungen nach den vor-
geführten Lichtbildern. Dem Band sind wiederum Inhalts-
karten nach DIN 1504 beigegeben. Sie enthalten die DK-Zahlen,
Verfassernamen, Titel, Quellenangabe und "Kurzreferat jedes
einzelnen Berichtes.
Der Preis des Bandes ist — wie im Vorjahr —
kartoniert RM 12,— für VDE-Mitglieder RM 8,—
Halbleinen RM 15,— für VDE-Mitglieder RM 10,—
Das Werk ist durch jede Buchhandlung von der ETZ-
Verlag GmbH., Berlin-Charlottenburg 4, Bismarckstraße 33
(VDE-Haus) zu beziehen. — Ein Prospekt liegt diesem Hefte bei.
Teilnehmer an der 41. Mitgliederversammlung, die den
Band mit der dafür vorgesehenen Bestellkarte des Teilnehmer-
heftes anforderten, erhalten ihn in diesen Tagen.
Verband Deutscher Elektrotechniker E. V.
Die Geschäftsführung
Viefhaus
Bezirk Berlin
vormals Elektrotechnischer Verein
(Gegründet 1879)
Geschäftstelle: Berlin-Charlottenburg 4, Bismarckstr. 33 IV, VDE-Haus.
Fernsprecher: 34 88 85.
Fachversammlung
des Fachgebicts ‚‚Hochspannungsgeräte‘'
Leiter: Dir. Dr.-Ing. E. Krohne VDE.
Vortrag
des Herrn Oberingenieur W. Kaufmann VDE, Berlin, am
Dienstag, dem 27. Februar 1940, um 18% in der Technischen
Hochschule zu Charlottenburg, Hörsaal EB 301, über das Thema:
„Entwicklung und Prüfung von Schaltern größter
Leistung“.
Inhaltsangabe:
Symmetrische und unsymmetrische Abschaltleistung,
Vergleich der Prüfmethoden für Schalter, deren Leistung
die des Prüffeldes übersteigt,
Mehrfachunterbrechung, Spannungssteuerung durch ‘den
Lichtbogenwiderstand,
Beschreibung eines modernen Hochleistungs-Prüffeldes,
Vorführung eines Filmes vom Bau und Betrieb eines Prüf-
feldes.
Eintritt und Kleidcerablage frei.
Fachversammlung
des Fachgebiets ‚Theoretische Elektrotechnik'‘
Leiter: Direktor Professor K. Küpfmüller VDE.
Vortrag
des Herrn Professor Dr. W.Cauer VDE, Berlin, am Dienstag,
dem 5. März 1940, um 18% in der Technischen Hochschule
zu Charlottenburg, Hörsaal HG 25, über das Thema:
„Neuere Ergebnisse der Theorie der linearen
Wechselstromschaltungen (Netzwerke)‘.
Inhaltsangabe:
Ortskurven — Nachbildungsschaltungen — Künstliche
Leitungen — Filter — Frequenzweichen
Eintritt und Kleiderablage frei.
Arbeitsgemeinschaften (Technischer Nachwuchs)
Die Teilnahme ist frei. VDE-Mitgliedschaft ist nicht Bedingung
Hochspannungstechnik. Leiter: Dr.-Ing. G. Hameister VDE.
23. Februar 1940, 18%, VDI:-Haus. Großes Sitzungsziimmer, ‚Die Strom-
verteilung in neu entstehenden GroB-Stadten‘. Vortra ender: D
Mangold VDE. à POE NOR
Elektromaschinenbau. Leiter: Ingenieur K. Bätz VDE.
29. Februar 1940, 18%, VDE-Haus, Großes Sitzungszimmer, ‚„Wälzl i
Elektromaschinenbau‘‘. Vortragender: Ingenicur Br. Kröger. SE
Elektrische Bahnen. Leiter: Reg.-Baurat Dr.-Ing. habil. H. Kother VDE.
5. März 1940, 18%, VDE-Haus, Großes Sitzungszirnmer, Vortragsreihe: , Bremsen“
„Gleich- und Wechselstrom-Widerstandsbreinsen‘. Vortragender: Pro-
fessor Dr.-Ing. Paul Muller VDE. i i i
Stromrichter. Leiter: Dipl.-Ing. J. Killinger VDE.
8. März 1940, 18%, VDE-Haus, Großes Sitzungszimmer, „Regelung v
richteranlagen“. Vortragender: Dipl.-Ing. H. Ss VDE. a
VDE Bezirk Berlin
vormals Elektrotechnischer Verein
Der Geschäftsfülirer
Burghoff
Sitzungskalender
VDE Bezirk Bergisch Land, Wuppertal- Elberfeld
5. 3. (Di.), 201°, „Saal der Technik‘: „Optische Täuschungen
‘in Theorie und Praxis’. Dr. Wichern. l
= VDE Bezirk Danzig. 26. 2. (Mo.), 205, T.H.: „Uber
die Bemessung der Isolation elektrischer Hochspannungsan-
lagen“ (m. Lichtb.). Dr.-Ing. W. Estorff VDE. `
VDE Bezirk Niedersachsen, Arbeitsgemeinschaft
der Jungingenicure, Hannover. ?7.2. (Di), Hann.-Braun-
schweig. Stromversorgungs A.-G., Marienstr. 20: „‚Gleichrichter
und Gleichrichteranlagen unter bes. Berücks. d. Bahnbetriebes‘‘
(m. Lichtb.). A. Schütte VDE.
180
PERSÖNLICHES
(Mitteilungen aus dem Leserkreis erbeten)
M. Grauert. — Am l4. Februar beging das Vorstands-
mitglied des Verbandes Deutscher Elektrotechniker Herr
Geheimrat i. R. Max Grauert VDE, der bis vor wenigen Jahren
Chefelektriker der deutschen Kriegsmarine war, seinen 70. Ge-
burtstag. Geboren in der alten deutschen Stadt Danzig absol-
vierte er auch dort das Gymnasium und ging dann nach Char-
lottenburg, um sich dem Studium des Schiffsmaschinenbau-
faches zu widmen. Nach Ablegung der ersten Hauptprüfung
trat er Anfang 1894 als Marine-Bauführer auf der damaligen
Kaiserlichen Werft Kiel in die Marinc ein. Es folgte die übliche
Ausbildung, die, von der Militärzeit unterbrochen, mit der
zweiten Hauptprüfung ihren Abschluß fand und der im Sep-
tember 1898 die Ernennung zum Marinebaumeister folgte.
Weiterhin wurde er 1907 zum Marinebaurat ernannt, 1910 zum
Oberbaurat und 1919 zum Geheimen Oberbaurat und Vor-
tragenden Rat der Admiralität. Im Herbst 1933 erhielt Ge-
heimrat Grauert die erbetene Versetzung in den Ruhestand.
. Das ist der äußere Ablauf seines beruflichen Lebens.
Dahinter steht dessen Arbeitsinhalt, der eng mit dem Wachsen
und dem Fortschritt der Elektrotechnik in der Kriegsmarine
verbunden ist. Bereits als junger Baumeister konnte er als
Dezernent für elektrische Angelegenheiten im Reichsmarineamt
in diesem Sinne wirken. Nach einer dann folgenden etwa zehn-
jährigen Tätigkeit auf den Werften Danzıg und Kiel hat er
von 1913 an zwanzig Jahre lang in entscheidender Stellung im
Reichsmarineamt alle Fragen der Schiffselektrotechnik geleitet.
Die Gestaltung der elektrischen Einrichtungen an Bord, die
grundsätzlichen Fragen der l.eistungsverteilung, die Befehls-
übermittlungsanlagen, Scheinwerfer usw., kurz alles. was die
Elektrotechnik an Bord angeht, ist in seinem Sinne bearbeitet
und festgelegt worden. Auch über den Kreis der Kriegsmarine
hinaus sind die Arbeiten von Geheimrat Grauert maßgebend
und richtungweisend gewesen; die Handelsmarine hat sich in
vielen grundsätzlichen Fragen der Kriegsmarine angeschlossen.
Auch heute, im Ruhestand, hat Geheimrat Grauert ein starkes
Interesse an allen Dingen der Schiffselektrotechnik und ist
mit seinem Rat und seinen Erfahrungen noch in manchen
Fragen tätig. Ch. Breitenstein
BUCHBESPRECHUNGEN
DK 621.395
Studien über Aufgaben der Fernsprechtechnik. Von
M. Langer. 2. Teil: Fernverkehr. 2. Aufl. Mit 127 B. u.
207 S. im Format B5. Verlag R. Oldenbourg, München und
Berlin. 1939. Preis geb. RM 7,0.
Der Verfasser hat sich entschlossen, seine bereits 1936
erschienenen Studien in neuer Auflage herauszugeben und sie
dabei in zwei Bänden „Ortsverkehr‘ und „Fernverkehr“
erscheinen zu lassen. Mit Rücksicht darauf, daß das Schwer-
gewicht der fernsprechtechnischen Entwickelung zur Zeit beim
Fernverkehr liegt, erscheint der 2. Band zuerst. Sein Umfang
ist gegenüber der 1. Auflage auf das 213 fache erweitert worden
Die in dem Buch behandelten zahlreichen Probleme des
neuzeitlichen Fernverkehrs werden mit großem Geschick stets
von der grundsätzlichen Seite her angepackt und mit Hilfe
klarer und leicht verständlicher Gedankengänge ın cinzelne
Forderungen zergliedert, für die zugleich Lösungen im großen
angegeben werden. Als unbeirrbarer Verfechter der Wähl-
technik setzt sich der Verfasser auch in diesem Buche, wie in
seinen vorhergehenden Veröffentlichungen, vom Anfang bis
zum Ende für das Eindringen der Wähltechnik in den Fern-
betrieb ein. Dabei geht er davon aus, daß eine zweckmäßige
Netzgestaltung und ein wirtschaftlicher F’erndienst nur mit
Hilfe von Wählern möglich ist und daB umgekehrt die Kin-
führung der Wähltechnik in den Ferndienst keine unlösbaren
Probleme schafft. Im einzelnen werden behandelt: Netz-
gestaltungsfragen des Nah- und Weitverkehrs, zweckmäßige
ernsprechanlagen auf dem Lande, selbsttätige Erfassung der
’erngebühren, Fernverbindungsaufbau und Verteilung der
Amtsrufnummern, Technik der Fernwahl, Wählertechnik im
Ferndienst sowie Münzfernsprecher im Fernverkehr.
Druck und Ausstattung des Buches sind, wie bei der
l. Auflage, vorzüglich. Alles in allem ein Buch, das man nur
ungern aus der Hand legt. H. Raettig VDE
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 8
22. Februar 1940
DK 621.314.2
Transformatoren. Von Dr.-Ing. W. Schäfer. Mit 74B.u.
127 S. im Format 105 x 160 mm. Verlag W. de Gruyter & Co.,
Beılin 1939. Preis geb. 1,62 RM.
Das Büchlein behandelt die theoretischen Grundlagen und
die Gestaltung der Transformatoren sowie den Transformator
im Betriebe. Auf die Besprechung von Sonderbauarten ist
verzichtet; dadurch hat der Verfasser genügend Raum ge-
wonnen, um auf zahlreiche wichtige Einzelheiten der normalen
Transformatoren eingehen zu Können. Die folgenden Stichworte
mögen den Inhalt der Schrift umreißen. Eisen- und Kupfer-
verluste, Spannungsverluste, Stromkıäfte, Stromverdrängung;
Nullpunktverlagerung, Fünfschenkelkern, oberwellenfreie Dreh-
stromtransformatoren, Spartransformatoren, Wicklungsaufbau,
Durchführungen, Kühlung, Materialaufteilung; Ein- und Aus-
schaltvorgänge, Überspannungsbeanspruchung, Prüfung der
Transformatoren. Natürlich muß der Verfasser wegen des
geringen verfügbaren Platzes sich vielfach mit Andeutungen
begnügen. Die Schrift eignet sich daher weniger als Lehrbuch.
Dagegen ist sie als Gesamtübersicht und als Repertorium,
entsprechend dem Zweck der Göschenbände, vorzüglich ge-
eignet, was neben der geschickten Auswahl des Stoffes be-
sonders der sachlich einwandfreien und klaren Darstellung zu
danken ist. Der Text ist durch 74 Bilder, zum großen Teil
deutliche Lichtbilder, erläutert. Alles in allem bedeutet die
Schrift eine erfreuliche Neuerscheinung.
G. Haberland VDE
DK 538 + 621.3.025
Elektrotechnische Lehrbücher. Bd. 2: Magnetismus und
Wechselstromtechnik. Von Prof. Dipl.-Ing. G. Haberland
unter Mitwirkung von Stud.-Rat Dr.-Ing. F. Haberland.
4. neubearb. Aufl. Mit 202 Abb., VIII u. 180 S. im Format
A5. Verlag Dr. Max Jänecke, Leipzig 1939. Preis kart.
2,90 RM.
Das Bändchen hat in kurzer Zeit die 4. Auflage erfahren.
Neu aufgenommen wurde die Bestimmung des Magnetisierungs-
stromes gesättigter Eisendrosselspulen, die Leistungsberechnung |
oberwellenhaltiger Wechselströme und der Ersatz der Drei-
eckschaltung durch eine Sternschaltung. Außerdem sind die
Abschnitte über Stromverdrängung, Verschiebungsfluß und
Überspannungserscheinungen neu bearbeitet worden. Die bis-
herige Anordnung des Stoffes ist geblieben: Grundbegriffe und
Grundgesetze des Magnetismus und der Wechselstromtechnik,
elektrisches Feld, freie Ströme und Wanderwellen, technische
Anwendung der Wärmewirkung und Stromverteilungsanlagen.
Die durchsichtige und vereinfachte, für die Praxis zugeschnittene
Behandlung des Stoffes macht das Büchlein für den Selbst-
unterricht schr geeignet. Aber auch der praktisch tätige In-
genieur wird gern sein Grundwissen über die Wechselstrom-
technik durch Nachschlagen hin und wieder auffrischen.
M. Zorn VDE
Berichtigung
In dem Aufsatz ‚„Wechselstrombrücke zur Bestimmung
des inneren Widerstandes und der inneren Kapazität von
Trockenelementen‘ von W. Hübner in Heft 7 der ETZ d. J.
S. 149, ist in der vorletzten Zeile der „Übersicht“ das Wort
„Fehlermittel'' durch ‚„‚Fehlwinkel' zu ersetzen.
Anschriften der Verfasser der Aufsätze dieses Heftes:
Dr.-Ing. W. Fischer, Fürstenwalde (Spree), Schubertstr. 2.
Dipl.-Ing. H. Jürgens VDE, Offenbach a. M., Rödernstr. 12,
Direktor Dr.-Ing. E. Krohne VDE. Berlin-Lichterfeldo-West,
Momnisenstr. 14.
Ing. P. Volkert, Berlin N 65, Bristol Str. 23.
Abschluß des Heftes: 16. Februar 1939.
nn Tee EEE EEE a
Wissenschaftliche Leitung: Harald Müller VDE DE
G. H. Winkler VDE und H. Hasse vD
Stellvertretung: G.H. Winkler VDE
Zuschriften sind nicht an cine persönliche Anschrift zu richten, son
nur an die Wissenschaftliche Leitung der ETZ, Berlin-Charlottenburg 3%,
Bismarekstr. 33, VDE-Haus, Fernsprecher: 34 19 55.
Nachdruck nur mit Quellenangabe und nur mit Genehmigung des Ver-
fassers und der Wissenschaftlichen Leitung der ETZ gestattet.
dern
gen
E T 2
ERSTES MESSEHEFT
HERAUSGEGEBEN IN GEMEINSCHAFT MIT
DEM HAUS DER ELEKTROTECHNIK E.V.
ZUR LEIPZIGER FRÜHJAHRSMESSE 1940
6l. Jahrgang + Heft 9 29. Februar 1940
Inhalt:
Seite
Die deutsche Elektro- Ausfuhr |
Von A. Rachel VDE. .......2. 22.0.0. 181
Die Leistungsfähigkeit der deutschen Elektro-
fertigung Von W. JaekelVDE....... 183
Der elektrische Antrieb von schweren Metallwalz-
werken mit selbettätiger Steuerung
Von A. Ohlhoff VDE . .....:. 2.220. 188
- Die Eignung des Druckgasschalters für die Kurz-
schlußfortschaltung Von G. Brockhaus . . . 191
Höchstempfindliche Tintenschreiber mit selbst-
kompensierendem Verstärker
Von H. Derigs und F. Voss . . ...... 193
Neuartige lichtelektrisch gesteuerte Regelgeräte
Von A. Kuntze VDE .........2.0.. 195
Elektrisch beheizte Drehherdöfen mit Kippbechern
zum Härten von Massenteilen Von S. Herbst 199
Anpassung der beleuchtungstechnischen Arbeit an
die Erfordernisse der Gegenwart
Von W. A. Seelig. . ». 2... 202220. 201
Sehweißumformer oder -umspanner für das Hand-
werk Von H. Kaiser... ... 2.2 2.. 203
Anzeigende Frequenzmeßgeräte für die Starkstrom-
technik Von H. Lübeck ......... 205
Eine neue Konferenzanlage mit air ac
ohne Röhrenverstärker
Von E. Hettwig und A. Pfeiffer ae 207
Röhrengesteuerte Konstanthaltungs-Einrichtungen |
Von F. Kelbe VDE... ...... 2.2... 209
Nachrichten aus der Industrie
Elektromaschinenbau 211 — Anlasser 212 — Antriebe 213
— Stromrichter und Transformatoren 214 — Hoch-
spannungsschalter und -geräte 216 — Leitungen und
Isolatoren 218 — Installationstechnik 219 — Elektro-
wärme in Industrie und Haushalt 220 — Fernmelde-
technik 223 — Röhren und Photozellen 225 — Konden-
satoren 226
Verschiedenes
Nachrichten von der Leipziger F rühjahrsmesse 1940 227
Bekanntmachungen
VDE: Normen für Elektro-Kohleherde u. 228
Bezirk Berlin: Fachversammlung. Arbeits-
gemeinschaften . . - 2 2 2 2 22000. 228
Sitzungskalender . . . . 22 202000. 228
Persönliches . . .. 2 2 2 2 2 22er. 228
Eingänge Buena, eier aa a e Sr re der . 228
\ Firmen-Verzeichnis -
zu den in diesem Heft enthaltenen Anzeigen
\
. Umschl. -S., 16— 23, 34, 65,
Kaas Paul, Berlin Lichkenberg E A A Bag ke Fe 5%
gni
Becker, Otto, Fabrik\ elektr. Maschinen u. /Apparate,
Berlin-Schöneberg \.
Bergmann Elektricitäts- erke A. A Berlin- ikarak
Berliner Quarz-Schmelze G. m. b. H., Berlin-Heinersdorf
Birka en G.m.b. „ Berlin-Wannege a aA
Brown, Boveri & Cie. A. G, annheim 2 N è a 3% 14,
Bumke-Voss-Werke G. m. b. . Braunschweig :
Calor-Emag Elektrizitäts-A.-G ‚Ratingen. ......
Cassirer, Dr., & Co., A.-G., Berlin-Charlgttenburg
Conz Elektrizitäte-Gesellschaft m. b. H. Hamburg-
Bahteniold > = 5 s aas Maea A A A
Cruse, Gebr., & Co., Dresden-N. 30 . ER
Deutsche Kabelwerke A.-G., Berlin Ø 112. ......
Deutsche Zähler-Gesellschaft, N . A. Sepe & Co.,
Hamburg . R er
Driescher, Fritz, Rhevdt/khld. Nee ng rar
Duroplattenwerk A.-G., Berlin W358 . ... 2.2...
Elektrogen-Industrie G. m. b.
„ Hamburg 33 .
Elektro-Isolier-Industrie W Wilhelm appa Wahn
i. Rheinland . . iR ;
Elektro-Metallwerk Richard hier, E B rlin 'so 36
Excelsior-Werk Rudolf Kiêsewetter, Leipzig C 1
Fein, C. u. E., Stuttgart/W. . a ee A
Felten & Guilleaume Carlswerk A. eA Kåln-Mülheim . .
Fernholz Apparate, Berlin SW 68
Firchow, Paul, Nachfgr. A.-G., Berlin SW\61 II. Umschl.-S.
Frako Kondensatoren. u. Apparatebau W Bene,
Teningen (Baden) . . .
Frölich, Ernst, G. m. b. Ha Osterode (Ha Și
Genzsch & Heyse A.-G., Hamburg 22 . \ D
Geyer, Christian; K.-G., Nürnberg . si
Giese, Erich, Abt. Calora, Berlin SO 36 . .\. .....
Görler, J ulius ‘Karl — Transformatorenfa rik, Berlin-
Charlottenburg 1 pa A
Gossen, P., & Co., Komm. .Ges,, Erlangen :
Grefe, Ludwig, Maschinenfabrik, Lüdenschei
Hackethal-Draht- und Kabel-Werke A.-G., Hånnover .
Haushahn, C., Maschinenfabrik, Stuttgart- Feuprbach .
Heid & Co., Schönthal b. Neustadt a. Haardt ;
Heliowátt Werke Elektrizitäts- -Aktiengesellschäft, Berlin-
Charlottenburg . ;
Hcllermann, Paul, Hamburg I. . |
Hermsdorf- Schomburg- Isolatoren- Gesellschaft, Herms-
dorf (Thür.) >
Hochvoltisolation Uhlmann, Fr., & Co., Dresden-A. 39
Hofmann, J. Wilh., Radebeul b. Dresden . ‚III. Umschl.-S.
Holländische Draht- und Kabelwerke A. -G., Arnsterdam
Hoppmann & Mulsow, Hamburg 19
Horn, Guido, Maschinenfabrik, Berlin- Weißensee
Industrie-W-£rk Auma Ronneberger & Fischer, Auma/Th. 85
Irion & Vossfeler Zählerfabrik, Schwenningen a. N.. . . 84
Isabellen-H ütte Heusler K.-G., Dillenburg, Hess.-N. . . 68
? =
Joens, W. H., & Co., Düsseldorf . . .. s.s.s ss’ 69
Junghanns 4 & Kolosche, Leipzig Cl........ u 712
Junker, O'tto, G. m. b. H., Lammersdorf, Aachen 1. . 77
Kabelfabrik Joachimsmeyer & Wagner K.-G., Wuppertal-
Nächitcbreck . - 2 2 2 2 aaa 12
‚Kade & Wo. G. m. b. H., Sänitz, Kr. Rothenburg (O.-L.) 84
Kalle & Cfo. A.-G., Wiesbaden-Biebrich . . . .. . . . 34
Kammeresr, Fr., A. -G., Pforzheim . . .». 2... 71
Kehrs, C. W., & Co. G. m. b. H., Kettwig (Ruhr). . . 68
Keller & »Knaı pich G. m. b. H., Augsburg D e a e d 70
Kjellber.Z. Elektroden. u. Maschinen G. m. b. H., Finster-
wale (NL) u 2.2 a. a e a e ea A 75
Klöckner, F., K.-G., Köln-Bayenthal . . . . ..... 67
Knorr-Bremse A. -G., Berlin Oll2 . . . .. 2... .. 30
Koch & !Sterzel A. -G., Dresden-A. 24... . IV. Umschl.-S.
Köttgen, H., & Cie., G.m.b. H., Berg.- -Gladbach .. . 69
Krogsgaard & Becker, Hamburg 30. are en de EA 84
Krüger, Rudolph, Telegraphen- Bauanstalt, Berlin SO 16 38
Kuhlmann, Franz, Wilhelmshaven . . . . ...... 68
Land- vnd Seekabelwerke A.-G., Köln-Nippes. . . . . 58
Laver, Hudolph, vorm. Paul Bouveron G. m. b. H., Trans-
forn StOTOOWETK; Berlin N 20.. ... l.a... i. 2
Maier, V., Komm.-Ges., Schwenningen a.N. . .... 41
Mako N: ischinen Co. G. m. b. H., Erfurt. . . . . are 42
Meirowsky & Co. A.-G., Porz a. T RE 61
Metrawatt Aktiengesellschaft, Nürnberg-O. . ..... 66
Metzenauer & Jung, Wuppertal-Elberfeld . . . . . . . 26
Mitteldeutsche Schaltapparate-Gesellschaft m. b. H.,
Eisenach 2 © o s eo a 0 sce aa a a 2 wu 74
Mix & Genest A.-G., Berlin-Schöneberg . . ...... 8
Moeller, H., Komm.-Ges., Köln a. Rh. ... aaa.’ 37
Münch, Dr., & Röhrs, G. m. b. H., Berlin-Weißensee . . 80
Neuberger, Josef, Fabrik elektrischer Meßinstrumente,
München 25 . . . 2: 2 2 2 2 Ce nr een. 10
Neumann, E., Hoc ungs-Apparate, G. m. b. H.,
Berlin-Charlotten Umm O o a e ce wa ae ee aa A 7
Niedergesäss & Co., Berlin W 35 . . . . 2 2 2220. 84
Nife Stahl-Akkumulatoren G. m. b. H., Berlin-Steglitz . 75
Norma Fahrik elektrischer Meßgeräte G. m. b. H., Wien XI 6
Nostitz & Koch, Chemnitz . . . a 2 2 2 2 s e.. 43
Pfisterer, Karl, Stuttgart-Untertürkheim . . . ... . 4
an. Merkelsgrün, Zettlitz b. Karlsbad
(Sudetengau) . . . 2 0 vn m rn 2 re en 34
Porzellanfa nik Joseph Schachtel A.-G., Sophienau, Post
Bad Charlottenbrunn i. Schl. . . . : » 2 2 2 2.2. 9
Preßspanfabrik Untersachsenfeld Actiengesellschaft, vorm.
M. Hellinger, Untersachsenfeld, Post Schwarzenberg-
Neuwelt (Sa.) 2 2 2 0 0 0 0 rn. 84
Quante, Wilhelm, Wuppertal-Elberfeld . . . .... . 72
Rectron G. m. b. H., Berlin O 112 . . . . . 2 2 2... 45
Rheinische Kohlebürstenfabrik Franz Wenzel K.-G., Ahr-
weiler o G ee 81
Ribau G. m. b. H., Berlin O 16 .... 2. 2. 2 soana’ 72
pam Werke K.-G., Mehlem a. Rhein. . . ... . 79
Roehrig Meyer G. m. b. H., Berlin N 38 ....... 80
Rosenthal-Isolatoren G. m. b. H., Berlin SW 68 .... 27
Rumpff, Dr.-Ing. Hans, Bonn a. REN 70
Sachsenwerk, Licht- u. Kraft A.-G., Niedersedlitz, Sa 25
Siemens & Halske A.-G., Wernerwerk, Berlin-Siemens-
BERG... werner Mei eier Me a ee ee ie 47 —- 50
. Siemens-Schuckertwerke A.-G., Berlin-Siemensstadt 651 — 56
Siemens-Planiawerke, Berlin- Lichtenberg EEE TE 46
Sistrah-Licht G. m. b. H., Stuttgart-W.. . ...... 81
Spohn & Burkhardt, Blaubeuren, Wttbg. . . 2.2... 8l
Süddeutsche-Ap te-Fabrik G. m. b. H., Nürnberg 2 . 71
Süddeutsche Isolatorenwerke G. m. b. H., Fre iburg i. B. 72
Sursum Elektrizitäts-Gesellschaft Leyhausen & Co., Nüm- `
berg-N is on e me e y a 78
\ 5
Schaefer, C. A., K.-G., Abt. Hellux, Hannover-S. Ț%. 79
Schäffer & Budenberg G. m. b. H., Magdeburg- Bufckau . . 64
Schiffmann, A., München 2 . . . . . 2 2 2 2 e 2 02. 45
Schlothauer, C. & F., G. m. b. H., Ruhla i. Thür.. ~... 85
Schneider, Dr.-Ing., & Co., Frankfurt a. M.. .. >.. "Il
Schorch-Werke A.-G., Rheydt . . . . 2.2... >.. 682
Schroeder, Dr.-Ing. Richard, Aachen . . .. . oe. 67
Schütz, Arthur, Wien IX, 6 . ..... we erg. 24
Schwarzfärber & Co., Nürnberg- Reichelsdorf . . ... 70
Staedtler, J. S., Nürnberg E E a ler 2a E . 75
Starkstrom- -Apparatebau G. m. b. H., Berlin SO 36 . 11
ne -Magnesia Aktiengesellschaft,' Holenbrunn, Plyr.
BU. u 0: ©: 20. Sen ee ae er ee ee ee fe 39
Stemmann, August, Fabrik elektrot. Artikel, a eW. 84
Stöhr, Christian, Marktleuthen i. Bay. . . £ 84
Strücker, Erich, Hamburg . . . . . 2... .. ee 75
Telephon-Apparat-Fabrik E. Zwietiisch & Co. G. m. b. h.
Berlin-Charlottenburg 2 . . . a. . 2 2 220. 46
Telefonbau u. Normalzeit G. m. b. H., Frankfurt a. M. 76
Thiel & Schuchardt, A.-G., Ruhla i. Thür.. .... . BI
Thür. Staatswerke, Steinach (Thür) 37... 2..48%.% 85
Tornado, Fabrik elektrischer Maschinen und Apparate,
Nachf., Berlin N 65 . . . .. 2 2 2 2 22 ech. 77
Transformatoren und Apparate- Fabrik Paul Metz, TA
Tramag, Nürnberg-S. . . . 2. 2 2 2 2 2 2 200. 85
Venditor Kunststoff-Verkaufsgesellschaft m. b. H., Tros-
dorf, Bez. Köln. . . a aa 2 2 2 2 ech 60
Vereinigte Köppelsdorfer Porzellanfabriken vorm. Arme ad
Marseille u. Ernst Heubach, Kö pelsdorf (Thür.) . . 32
Verkaufsstelle der Mitteldeutschen Gipswerke G. m. b.'].,
Nordhausen a. Harz. . . . . 2. 2 2 2 2 2 2 00. 44
Viebahn, Adolf, Maschinenfabrik, Gummersbach (Rhld.) 69
Visomat G. m. b. H., Leipzig ClI_.......22.. 84
Voigt & Haeffner A.-G., Frankfurt a. M.-Ost . . . 5, 38
Vorwerk & Sohn, Wuppertal-Barmen . . . .. aa.’ 84
Westinghouse Cooper Hewitt G. m. b. H., Berlin SO16 41
Wieland, Dr. Th., Pforzheim (Baden). . . . ». 2... 84
Wirschitz & Co., München 25 . 2 2 2 men 42
Wunderle, J Ed., Mainz-Kastel . . . 2. 2 2 2 2 2 02.0 84
Zeh, Wilhelm, Freiburg i. Br. . . . . . 2 2 2 22 0. 68
Ziehl-Abegg Elektrizitäts-Gesellschaft m. b. H., Berlin-
Weißense . . 2 2: 2 2 0 m En. 36
u
Schaefer, C. A., K.-G., Abt. Hellux, Hannover- His
Schäffer & Budenberg G. m. b. H., Magdeburg-Bu ckau .
Schi
‚München 2 .
Schlothauer, C. & F., G. m. b. H., “Ruhla i. Thür. TEE
Schneider, Dr.-Ing., & Co., Frankfurt a. M.. T
Schorch-Werke A.-G., Rheydt E ae ee ee ee A ar,
Schroeder, Dr.-Ing. Richard, Aachen . . ....» B
Schütz, Arthur, Wien IX, 66 . . . . 2. 2...
Schwarzfärber & Co., Nürnberg- Reichelsdorff . . dr
Staedtler, J. S., Nürnberg Be an e Ea a ee 2
Starkstrom- ‚Apparatebau G. m. b. H., Berlin SO 36
Steatit-Magnesia Aktiengesellschaft,: Holenbrunn, a
Otm: eae e ea ne A E er re ee A
Stemmann, August, Fabrik elektrot. Artikel, Münster A. W.
Stöhr, Christian, Marktleuthen i. Bay. . . .. ..»
Strücker, Erich, Hamburg . . ..... u i
Telephon-Apparsat-Fabrik E. Zwietusch &Co.G.m.b. b
Berlin-Cherlottenburg 2 . ... 2.2 2.2.0.
Telefonbau u. Normalzeit G. m. b. H., Frankfurt a. M.
Thiel & Schuchardt, A.-G., Ruhla i. Thür.. ...
Thür. Staatswerke, Steinach (Thür.) .... a.
Tornado, Fabrik elektrischer Maschinen und Apparate;
Nachf., Berlin N 65 ... 2.22 2 2 2 200.
Transformatoren und Apparate-Fabrik Paul Metz, Jorma
Tramag, Nürnberg-S. a e u Mr Wehe goe eh E
Venditor Kunststoff-Verkaufsgesellschaft m. b. H., Trois.
dorf, Bez. Köln... zu. haao une & went
Vereinigte Köppelsdorfer Porzellanfabriken vorm. Arme ad
Marseille u. Ernst Heubach, Köppelsdorf Ce Ea
Verkaufsstelle der Mitteldeutschen Gipswerke G. m. b. 7J.,
Nordhausen a. Harz. . . . 2.2. 2 2 2 2 2020.
Viebahn, Adolf, Maschinenfabrik, Gummersbach (Rhld.)
Visomat G. m. b. H., LeipzigC l .... 2202000
Voigt & Haeffner A. -G, Frankfurt a.M.- Ost ... 5,
Vorwerk & Sohn, Wuppertal-Barmen Ea a e e a
Westinghouse Cooper Hewitt G. m. b. H., Berlin SO 16
Wieland, Dr. Th., Pforzheim (Baden). . . . . ....
Wirschitz & Co., München DD NT ne a ee
Zeh, Wilhelm, Freiburg i. Br. . . . . » 2 2 2 20202.
Ziehl-Abegg Elektrizitäts-Gesellschaft m. b. H., Berlin-
Weißensee . . 2 2 0 0 a a
+- m Tr
Elektrotechnische Zeitschrift
181
(Zentralblatt für Elektrotechnik)
Organ des Elektrotechnischen Vereins seit 1880 und des Verbandes Deutscher Elektrotechniker seit 1894
Herausgegeben vom Verband Deutscher Elektrotechniker E.V.
Wissenschaftliche Leitung: Berlin-Charlottenburg 4, VDE-Haus — Im Buchhandel durch Julius Springer, Berlin W 9
61. Jahrgang
Berlin, 29. Februar 1940
Heft 9
Die deutsche Elektro-Ausfuhr
Von A. Rachel VDE, Berlin
Deutschland nimmt von jeher unter den Elektroaus-
fuhrländern den ersten Platz in der Welt ein, und zwar
vor den V.S. Amerika und Großbritannien, wobei diese
drei Länder zusammen im langjährigen Durchschnitt
knapp drei Viertel der ganzen Weltelektroausfuhr durch-
führen.
Diese Führerstellung Deutschlands in seinem Anteil
an der Weltelektroausfuhr verdankt es nicht irgendeinem
Rohstoffmonopol oder dergleichen, sondern sie ist in
einem halben Jahrhundert zielbewußter Arbeit entstanden
und erhalten worden. Die Grundlage hierfür ist einmal
der hohe wissenschaftliche Forschungsgeist und der damit
erzielte Stand der wissenschaftlichen Erkenntnis auf
diesem Gebiet. Hiermit gepaart war schon immer und
besonders auch in den letzten Jahren eine rege ziel-
bewußte technische Entwicklungsarbeit der Groß- und
Spezialindustriee Diese Voraussetzungen allein würden
aber Deutschlands Stellung nicht geschaffen haben und
erhalten können, käme hierzu nicht ein ausgesprochener
Unternehmergeist und Unternehmerwillen der Elektro-
industrie und eine wahrhaft weltumspannende Außen-
organisation derselben, die sie selbst in Zeiten der schwer-
sten weltwirtschaftlichen Krisen durchgehalten hat.
Das, was der deutschen Elektroindustrie dabei zugute
kommt, ist die fortschrittliche Einstellung aller tech-
nischen Kreise Deutschlands, insbesondere der Industrie,
der Elektrizitätsversorgung, der elektrischen Bahnen, von
Gewerbe, Landwirtschaft und Haushalt hinsichtlich der
Anwendung von Elektrizität. Deutschland ist ein elektri-
zitätsfreudiges Land, und da es in der glücklichen Lage
ist, über Energiequellen der verschiedensten Art, Stein-
kohle, Braunkohle und Wasserkräfte, in einem sehr aus
reichenden Maß zu verfügen, so konnte es auch die
Anwendung der Elektrizität in einer gesunden Wechsel-
wirkung zwischen technischem Fortschritt und Wirt-
schaftlichkeit in jahrzehntelanger, planmäßiger Arbeit
auf allen Gebieten ausdehnen. Nur ein Land, was so etwas
kann und auch unternehmungsfreudig auf dem Gebiet der
Elektrizitätsanwendung ist, kann der heimischen Elektro-
industrie stetig neue und größere Aufgaben stellen und
kann so die Industrie in die Lage versetzen, in der Meiste-
rung dieser Aufgaben und der damit im Inland ge-
sammelten Betriebserfahrungen die Befruchtung für
Wissenschaft und Entwicklung und damit auch für eine
weitsichtige und großzügige Ausfuhr zu schaffen.
Dies gilt wohlverstanden auch für die Preispolitik.
Ebenso wie letzten Endes für eine große, weltumspan-
DK 621.3 : 382.6(43)
nende Ausfuhr nur die Technik und die Erfahrungen in
Inland die stete Quelle der Förderung vom Export sind,
so kann letzten Endes auch nur ein kräftiger, gesunder
und zahlungsfähiger Inlandsmarkt die Quelle für eine
besonders erfolgreiche Exportpolitik in finanzieller und
preislicher Hinsicht sein. Das Neue und Große in der
Technik, die Erbauung weithin sichtbarer Großanlagen,
die Erstellung von Erstausführungen und Welterstaus-
führungen, so wie sie insbesondere die elektrotechnische
Großindustrie im Laufe der Entwicklung durchgeführt
hat, sind die Marksteine auf dem Wege der Schaffung
und Entwicklung der Ausfuhr gewesen und werden
es auch in der Zukunft sein. So wie im Inland im all-
gemeinen das große Anlagengeschäft und insbesondere
Erstausführungen dem Warengeschäft vorausgehen, so ist
es auch im Weltmarkt.
Die so geschaffene und erhaltene Stellung Deutsch-
lands ist zahlenmäßig etwa folgendermaßen umrissen:
Wenn man als Weltelektroausfuhr, wie üblich, die
Ausfuhr von vierzehn Ländern, die etwa 95 % der Welt-
elektroausfuhr darstellen, ansetzt, so hat Deutschland da-
bei immer über ein Viertel Anteil an dieser innegehabt,
während die V. S. Amerika zwischen 20 und 25 %, Groß-
britannien meist unter 20 % Anteil hatten. Die Ausfuhr
der übrigen Länder tritt demgegenüber entscheidend
zurück. l
Von dieser Ausfuhr Deutschlands sind in den letzten
Jahren immer etwa drei Viertel nach den europäischen
Ländern, etwa 3 % nach Afrika, knapp 10 % nach Asien,
etwa 2% nach Nord- und Mittelamerika, knapp 10 %
nach Südamerika und rd. 1% nach Australien gegangen.
Von den europäischen Ländern sind dabei von größerer
Bedeutung gewesen: Belgien-Luxemburg, Dänemark,
Finnland, Frankreich, Griechenland, Großbritannien,
Italien, Jugoslawien, Niederlande, Norwegen, Polen,
Rumänien, Schweden, Schweiz, Tschechoslowakei und
Türkei.
Der Anteil am afrikanischen Markt erklärt sich nach
dem Raub unserer Kolonien durch das Versailler Diktat
von selbst. In der Gruppe Asien sind es vor allem
auch die fernöstlichen Länder, die zu den bevorzugten
Kunden Deutschlands zählen. Was schließlich Nord-
amerika anbelangt, so bestehen, wie bekannt, zwischen
sehr wichtigen Elektroindustriegruppen in den V. S. Ame-
rika und Deutschland Abgrenzungsverträge, die ihren Ein-
fluß in diese Ziffern zeigen. In Südamerika sind es
182
besonders die ABC-Staaten, die regelmäßige Abnehmer-
gebiete deutscher elektroindustrieller Waren sind.
Alle diese Angaben beziehen sich auf die Jahre bis
einschließlich 1938, da die statistischen Unterlagen für das
Jahr 1939 noch nicht greifbar sind und auch bereits
durch den Einfluß des Krieges Änderungen aufweisen
werden. Aus obigen: erkennt man, daß die Elektroindustrie
ihre Hauptabsatzgebiete letzten Endes rings um Deutsch-
land herum besessen hat, daß daher dem Versuch Eng-
lands und Frankreichs, durch eine Handelsblockade
Deutschland einzuengen, auf dem Gebiet der Elektro-
industrie die Wirksamkeit versagt bleiben muß. Tatsäch-
lich ist auch, wie aus den Kreisen der Industrie bekannt
ist, die Entwicklung der Elektroausfuhr weiterhin eine
sehr gute und zum Teil gesteigerte. Deutschland hat zu
fast allen neutralen europäischen Ländern auch jetzt im
Krieg ungehinderten Zugang. Unter diesen befinden sich,
wie oben gezeigt, besonders wichtige Elektroausfuhrländer
Deutschlands. Dazu kommt, daß sich die Bedürfnisse dieser
Länder mit denen Deutschlands im Warenaustausch gerade
jetzt im Krieg meist besonders gut decken. So ist und
bleibt der Warenaustausch trotz Blockade ein reger, und
die elektrotechnische Industrie kann ihren Teil dazu bei-
tragen.
Eine besondere Bedeutung kommt dabei dem russi-
schen Markt zu. Deutschland hat früher einen starken
Warenverkehr auf elektrotechnischem Gebiet mit Rußland
gehabt, der vorübergehend auf andere Industrieländer, be-
sonders Nordamerika, abgelenkt gewesen ist. Das deutsch-
russische Wirtschaftsabkommen verändert diese Sachlage
grundlegend. Das Kennzeichnende ist dabei, daß es sich
bei diesem Abkommen nicht um einen Handelsvertrag üb-
licher Art handelt, sondern, da Rußland ja eine Staats-
führung der Wirtschaft und eine einheitliche Wirtschafts-
planung hat, um eine Vereinbarung mit fest umrissenem
Warenaustausch von beachtlichstem Umfang. Rußland
führt Rohstoffe aus, Deutschland im Austausch vor allem
Lieferungen zu Investitionszwecken, also Fabrikausrüstun-
gen, Maschinen und Einrichtungen der verschiedensten Art
für industrielle Zwecke. Abgesehen davon, daß sich hier-
unter selbstverständlich auch Erzeugnisse der elektro-
technischen Industrie als solche befinden, ist die Elektro-
technik auch indirekt als Zulieferant für maschinelle und
industrielle Fabrikate der verschiedensten Art an dem
neuen deutsch-russischen Warenaustausch beteiligt. Es
ist auch nicht so, daß etwa nur die elektrotechnische Groß-
industrie für diese Russenlieferungen in Frage käme; der
Bedarf wird sich ebenso auf die mittlere und kleinere
elektrotechnische Spezialindustrie direkt oder indirekt aus-
dehnen. So führt, wie schon so manches Mal in Kriegs-
zeiten, eine Blockade zu neuen Wirtschaftsbeziehungen,
neuen Wegen und Methoden, die später dauernde grund-
legende Wandlungen bedeuten. Das deutsch-russische
Wirtschaftsabkommen kann seiner ganzen Struktur und
Zielsetzung nach eine solche Wirkung haben, auch für die
elektrotechnische Industrie.
Interessant für den Elektrotechniker ist neben der
geographischen Gliederung der Ausfuhr die Gliederung
nach Warengruppen. Hier ist in der großen Linie ge-
sehen die Sachlage so, daß etwa-10 % der Elektroausfuhr
Deutschlands wertmäßig auf Generatoren, Elektromotoren,
Umformer, Transformatoren usw. entfällt und davon
knapp neun Zehntel auf Elektromaschinen allein. Ein
weiteres wertmäßig wichtiges Gebiet ist das der Kabel,
isolierten Leitungen und Drähte, welches etwa 11 bis 12 %
Anteil am Export aufweist. Auf Telegraphie und Tele-
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 9
29. Februar 1940
phonie mit Draht entfallen reichlich 5 %, auf drahtlose
Telegraphie und Telephonie sogar etwas über 10 % Anteil.
Es folgen dann das Installationsmaterial mit etwa 6 bis
7%, Meßzähler und Registriervorrichtungen mit etwa
5 bis 6 %, Schalter aller Art allein mit 5 %, elektro-medi-
zinische Apparate mit über 4%, Magnetzündapparate mit
etwa 4% Anteil, und der Rest verteilt sich auf die zahl-
reichen sonstigen Warengruppen der Elektrotechnik.
Man erkennt daher hinsichtlich der technischen Seite,
daß auch in der Ausfuhr die Stammgebiete der Elektro-
technik, Elektromaschinenbau, Kabelleitungen, Schwach-
stromtechnik sowie alles Material für Kraftübertragung
und -verteilung die entscheidenden Warengruppen sind.
Während die Elektroindustrie in Friedenszeiten, also
bei ungestörtem Welthandel und freien Marktverhält-
nissen im Inland, in der Auswahl ihrer Waren für den
Export sich frei ihren Fabrikations-, Preis- und den
Marktverhältnissen anpassen konnte, liegen die Dinge
während eines Krieges, in dem die Gegner Deutschland:
einen umfassenden Handelskrieg zu führen versuchen,
verständlicherweise etwas anders. Die Marktbedürfnisse
unserer Kundenländer verändern sich, die Preis- und
Produktionsverhältnisse der Industrie sind Wandlungen
unterworfen. Deutschlands Edeldevise ist sein Können
und sein Arbeitsvermögen. In der Ausfuhrpolitik wird
sich also die Industrie abstellen auf den Verkauf von
Waren, die diesen Verhältnissen Rechnung tragen. Das
kann sie auch, und sie hat es bereits mit bestem Erfolg
getan. Sie bevorzugt die Ausfuhr solcher Waren, die einen
hohen Arbeitsanteil enthalten, und hinsichtlich des Werk-
stoffanteils vor allem diejenigen Warengruppen, die einen
verhältnismäßig kleinen Importdevisenanteil haben.
Deutschland ist aber auch insofern anpassungsfähig.
als es in richtiger Erkenntnis der Erfahrungen des Welt-
krieges seit langem seine Forschung und Entwicklung in
der Richtung angesetzt hat, bei veränderten Marktverhält-
nissen nicht wie im Weltkrieg „Ersatzstoffe“ anwenden
zu müssen, sondern solche Baustoffe, die es längst selbst
entwickelt und ausgeprobt hat. Hierzu hat Deutschland
seit Jahren planmäßig und großzügig seine industriellen
Möglichkeiten der Energiewirtschaft, der Chemie- und
Metallindustrie angesetzt und ist zu eigenen hochwertigen
Erzeugnissen gekommen, die in solchen Zeiten im Welt-
handel knapp zu werden pflegen. Als Beispiel hierfür sei
der Übergang von Naturkautschuk zu Buna, der Übergang
von Kupfer auf Aluminium und der Ausbau der dafür
erforderlichen Erzeugungsstätten, die Entwicklung von
Magnesium als wertvoller Baustoff der Elektrotechnik zu
nennen. Hierher gehört auch die planmäßige Abkehr der
Elektrotechnik vom Hochspannungsöl, ferner die Ent-
wicklung hochwertigster Zinksorten und vieles andere
mehr. Heute gibt es in der deutschen Elektroindustrie
keine Ersatzstoffe im Sinne der Weltkriegszeit. Die Roh-
und Werkstoffe, die verwendet werden, sind in ihrer
Erzeugung seit Jahren sichergestellt, sie sind in ihren
Eigenschaften seit Jahren durchforscht, verfeinert und
veredelt und durch eine lange Inlandsanwendung so aus-
geprobt, daß die Fertigfabrikate technisch und preislich
wettbewerbsfähige Erzeugnisse größter Güte darstellen.
die auch unsere Gegner immer wieder nachzuahmen ver-
suchen.
So steht die deutsche Elektroindustrie im Frieden und
Krieg gefestigt in einer alten Tradition da, wie immer
bereit und bestrebt, ihr Bestes für den Inlands- und die
Auslandsmärkte zu tun.
=o Rn TIERE
29. Februar 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 9 183
Die Leistungsfähigkeit der deutschen Elektrofertigung
Von Walter Jaekel VDE, Berlin
Die Tradition in der deutschen Elektroindustrie
Bei denı gegenwärtigen Stand der technischen Ent-
wicklung können Höchstleistungen auf einem Gebiet nur
erzielt werden, wenn es sich auf entsprechende Fort-
schritte in anderen Industriezweigen stützen kann. Erst
wenn das Gesamtniveau der Technik in einem Lande eine
gewisse Höhe erreicht hat, vermögen einzelne Gebiete
sich darüber so weit zu erheben, daß sie im scharfen Wett-
DK 621.3.002.5 '43)
Konstrukteure, Fabrikationsingenieure, Meister oder Fach-
arbeiter an der Herstellung der Erzeugnisse mitwirken.
In der notwendigen Anzahl und mit der erforderlichen
Leistungsfähigkeit sind alle diese Kräfte nur zu haben,
wenn das gesamte technische Ausbildungswesen von der
Fortbildungsschule für den Lehrling bis zur Hochschule
für den Physiker und Ingenieur auf breiter Grundlage be-
ruht und hohe Leistungsfähigkeit verbürgt. Aus all
diesen Gedanken wird der Begriff der Tradition verständ-
Bild 1. Montagehalle für Großtransformatoren,
bewerb eine führende Rolle spielen können. Weiterhin
hängt die Entwicklung der gesamten Technik davon ab,
welchen Lebensstandard die Bevölkerung des eigenen
Landes erreicht hat. Nur wenn an die Technik hohe An-
sprüche gestellt werden und ihre Erzeugnisse einem
aufnahmewilligen Markt gegenübertreten, sind hohe Lei-
stungen und Weiterentwicklungen zu erwarten. Wirklich
große Leistungen in der Technik setzen ferner einen
hohen Stand des wissenschaftlichen Rüstzeuges voraus.
Das Land muß über wissenschaftlich gebildete Techniker
und Naturwissenschaftler in großer Zahl verfügen, wenn
die Technik an vielen Punkten gleichzeitig und mit der
notwendigen Schnelligkeit weitergetrieben werden soll.
Das gleiche gilt natürlich für die noch näher an der
technischen Fertigung Eingesetzten, mögen sie nun als
lich: Meist sind mehrere Menschenalter erforderlich, ehe
in einem Land alle diese Voraussetzungen geschaffen sind.
Je weiter die Entwicklung auf einem Gebiet fort-
geschritten ist, desto schwerer fällt es bekanntlich,
noch weitere Spitzenleistungen zu erzielen. Ist aber diese
Tradition in einem Zweig der Technik vorhanden, so kann
sie immer wieder aus einem großen Reservoir von Er-
fahrungen und Menschen die Kraft zur Wettbewerbsfähig-
keit schöpfen. Sie braucht vor keiner Aufgabe zurückzu-
schrecken und hat meistens die grundsätzliche Lösung
eines Problems schon zur Hand.
An die deutsche Elektrofertigung kann man alle diese
Maßstäbe anlegen, ohne befürchten zu müssen, daß sich
ein ungünstiger oder auch nur unbefriedigender Eindruck
ergibt. Alles, was unter den Begriff Tradition fällt, ist
184 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 9
29. Februar 1940
in ihr vereinigt. In Deutschland wurden Telegraphen-
apparate schon zu einer Zeit fabrikmäßig hergestellt, als
sie in anderen Ländern noch mit behelfsmäßigen Mitteln
von Wissenschaftlern „gebastelt“ wurden. In Deutschland
entdeckte Werner Siemens das dynamoelektrische Prin-
zip, auf dem die
Starkstromtechnik
beruht. In Deutsch-
land wurde der Ge-
danke des Dreh-
stroms in die Wirk-
lichkeit übersetzt,
in Deutschland
führte Oskar von
Miller die erste
Kraftübertragung
mit Hochspannung
durch, in Deutsch-
land wurde die Er-
findung Pupins
zum erstenmal in
die Praxis einge-
führt, in Deutsch-
land fand die
Wählertechnik des
Fernsprechver-
kehrs schon ihre
Pflegestätte, als
andere Länder die-
ser Entwicklung
noch zögernd ge-
genüberstanden.
Die deutsche Elek-
trotechnik bzw.
ihre Vorgänger
wagten sich schon zu einer Zeit an große Aufgaben her-
an, als andere Länder dazu noch nicht in der Lage waren.
Erinnert sei an die indo-europäische Telegraphenlinie,
die im Jahre 1870
in Betrieb kam,
sowie an die Er-
richtung des deut-
schen Telegra-
phenkabelnetzes
in den Jahren
1876 bis 1881, das
nicht weniger als
5500 km Kabel
enthielt. Elektro-
technische Fach-
zeitschriften
dienten schon
frühzeitig dem
Erfahrungsaus-
tausch der in der
Elektrotechnik
Tätigen. Dazu
noch etwas ganz
Besonderes: Wäh-
rend in anderen
Ländern Wissen-
schaft und Tech-
nik noch auf ge-
trennten Wegen
vorwärtsschrit-
ten, bildeten sie
in Deutschland eine Einheit und befruchteten sich gegen-
seitig. In Deutschland gab es schon zu einer Zeit eigene
Lehrstühle für Elektrotechnik, als in anderen Ländern
noch Physiker oder Maschinenbauer die Elektrotechnik
nebenbei vertreten mußten. Frühzeitig fanden darum
wissenschaftlich geschulte Ingenieure den Weg in die
Elektrotechnik. Die deutsche Elektroindustrie unterhielt
schon vor 70 Jahren Forschungs- und Entwicklungslabora-
torien und verwirklichte deren Arbeitsergebnisse in ihren
te
a
= un
Dean
B
Bild 3. Montagehalle für Großmaschinen.
Bild 2. Zusammenbau einer Dampfturbine auf dem Prüfstand.
Im Vordergrund die Ständerviertel für einen sen
Wasserkraftgenerator.
Erzeugnissen. Der Vorsprung Deutschlands wurde, wie
das in der Natur der Sache liegt, zwar kleiner, daß aber
die Überlegenheit erhalten blieb, beweist schon die Tat-
sache, daß Deutschlands Elektroausfuhr bis zum Aus-
bruch des jetzigen, uns aufgezwungenen Krieges mengen-
und anteilmäßig
von keinem Lande
der Welt übertrof-
fen wurde.
Die Maschinenaus-
rüstung der deut-
schen Elektro-
fertigung
Die deutsche
Elektrofertigung
kann sich in all
ihren zahlreichen
Zweigen auf eine
hochentwickelte
Werkzeugmaschi-
nenindustrie stüt-
zen, deren Lei-
stungsfähigkeit
ebenfalls die Ex-
portziffern bewei-
sen. Das gilt ein-
mal für die Riesen-
maschinen zur me-
chanischen Bear-
beitung der schwe-
ren Stromerzeuger,
Motoren usw., de-
ren Fertigstellung
immer ein beson-
deres Echo in der Öffentlichkeit findet. In den Fabrik-
hallen unserer elektrotechnischen Großindustrie, die den
Großmaschinenbau betreibt, stehen Riesenmaschinen in
allen Ausführun-
gen bereit. Oft
genug muß die
Elektrotechnik
der Werkzeug-
maschinenindu-
strie ganz neue
Aufgaben stellen,
da die Größe und
das Gewicht ihrer
Werkstücke jen-
seits aller bisher
üblichen Ausfüh-
rungen liegt. So
entstand z.B. der
Typ der ortsbe-
weglichen, schwe-
ren Werkzeug-
maschine, die an
das zu bearbei-
tende Werkstück
herangebracht
wird. Auch bei
den schwersten
Maschinen müs-
Arbeitsge-
nauigkeiten von
t/joo mm eingehal-
ten werden, da in der Elektrotechnik der Luftspalt
zwischen feststehendem und umlaufendem Teil eine wich-
tige Rolle spielt. Die Leistungsfähigkeit der Werkzeug-
maschinen beruht zu einen wesentlichen Teil auf elek-
trotechnischen Fortschritten, so daß hier eine gewisse
Wechselwirkung festzustellen ist: Die elektrotech-
nische Fertigung verlangt hochwertige Werkzeug-
maschinen und gibt die Mittel zu ihrem Antrieb und zur
Steuerung. Eine ähnliche Wechselwirkung ist auch bei
29. Februar 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 9
185
den in der Elektrotechnik verwendeten Werkstoffen fest-
zustellen, worüber später noch einiges gesagt wird. Für
den Bau von elektrischen Maschinen und Apparaten mitt-
lerer und kleiner Leistung stellt die Elektrofertigung
wieder andere Ansprüche an die Werkzeugmaschinen-
industrie. Zusätz-
lich wird hier das
Ausbringen hoher
Stückzahlen ver-
langt. Dabei müs-
sen derartige Ma-
schinen auch von
angelernten Leuten
zu bedienen sein.
Hier herrscht, kurz
gesagt, der Auto-
mat. Ein elektro-
technisches Groß-
unternehmen
Deutschlands kann
in einem seiner
Werke mit einer
Automatendreherei
aufwarten, in der
50 Werktätige an
rd. 220 Automaten
tagaus, tagein etwa
eine Million Teile
aus Messing und
Eisen maß- und
formgetreu her-
stellen‘). Bei ge-
wöhnlichen Dreh-
bänken statt Auto-
maten wären theoretisch nicht weniger als 30mal so
viele Menschen notwendig, um dieselbe Leistung auszu-
bringen. Es liegt auf der Hand, daß derartig leistungs-
fähige Einrichtungen in mengenmäßiger und preislicher
Hinsicht höchste Leistungsfähigkeit verbürgen. Oft ge-
nug muß auch die Einzweckmaschine eingesetzt werden,
um irgendeinen schwierigen Arbeitsvorgang reibungs-
los in die Herstellung einzugliedern. . Daß alle diese
Arbeitsmaschinen nur dann zu ihrer hohen Leistung fähig
sind, wenn sie mit besten Hartmetalldrehstählen besetzt
werden, sei nur nebenbei erwähnt. Die Tatsache ist einer
der vielen Beweise für die eingangs aufgestellte Behaup-
tung, daß gute Leistungen nur auf den an ganz anderer
Stelle geschaffenen Grundlagen möglich sind. Bei klei-
neren Teilen, wie es Klein- und Kleinstmotoren, Installa-
tionsmaterial, elektrische Hausgeräte usw. sind, handelt
es sich um Stückzahlen in der Größenordnung von
Hunderttausenden und sogar Millionen, so daß sich noch
weitere Anforderungen an den Maschinenpark zur Her-
stellung der Einzelteile und an die Vorrichtungen für den
Zusammenbau ergeben. Die Entwicklung strebt hier zum
„Montageautomaten“, und bei einigen Erzeugnissen ist
der Gedanke schon verwirklicht. Es gibt z.B. bereits
automatisierte Bänder für den Zusammenbau von Licht-
schaltern, bei denen eine umlaufende Kette die Einzelteile
aus den Stapel- und Schüttmagazinen entgegennimmt und
selbsttätig automatische Zusammenbauvorrichtungen aus-
löst?2). Ferner sei hier eine Einrichtung zum Aussortieren
von Gleichrichterscheiben nach ihren elektrischen Eigen-
schaften, nämlich ihrer Sperrschichtwirkung, erwähnt. Bei
Ihr werden die Scheiben im Stapel angelegt und von der
Maschine nach guten und schlechten Stücken getrennt gleich
wieder auf Stapel aussortiert. Es liegt auf der Hand, daß
alle diese Maschinen und Einrichtungen nicht katalogmäßig
bezogen werden können, sondern meist in enger Zu-
sammenarbeit zwischen Besteller und Lieferanten ent-
stehen. Viele elektrotechnische Unternehmungen haben
sich sogar Spezialfabriken angegliedert, um ihren Bedarf
an Arbeitsmaschinen zu decken. Bekannt ist z.B., daß
R Vgl. H. Benkert, (Vierjahresplan) (1939) S. 1135.
) K. Kaatz, Masch.-Bau Betrieb 17 (1938) S. 517.
Bild 4. Zusammenbau von Großstromrichtern.
die Leistungsfähigkeit der deutschen Glühlampen- und
Verstärkerröhren-Industrie zu einem wesentlichen Teil auf
ihren hochwertigen Spezialmaschinen beruht, an deren
Verbesserung seit Jahrzehnten immer weiter gearbeitet
wird. Was hier für Werkzeugmaschinen auseinander-
gesetzt wurde, gilt
natürlich in glei-
cher Weise auch
für alle anderen
maschinellen Hilfs-
mittel der Elektro-
fertigung, also z. B.
für Schneid- und
Schweißeinrichtun-
gen, die überall un-
entbehrlich sind,
für Schneid- und
Beklebemaschinen,
für Stanzen, für
die umfangreiche
Ausrüstung von
Kabelwerken und
Drahtfabriken, für
Vakuumpumpen
und nicht zuletzt
für die notwendi-
gen Meßwerk-
zeuge. Überall ste-
hen leistungsfähige
Zulieferanten in-
nerhalb der Gren-
zen Großdeutsch-
lands zur Ver-
fügung, um ihrer-
seits die deutsche Elektrofertigung zu ihren großen
Leistungen zu befähigen.
Die deutsche Elektro-Feinwerktechnik
Ein besonderer Abschnitt muß in diesem Zusammen-
hang der deutschen Elektro-Feinwerktechnik gewidmet
werden, also jener Industrie, die die Geräte der Meß- und
Fernmeldetechnik herstellt. Ihre Arbeitsverfahren sind
dadurch gekennzeichnet, daß größte Stückzahlen meist sehr
Bild 5.
Reihenprüfung von Elektrowerkzeugen.
kleiner und aus vielen Einzelteilen bestehender Geräte mit
der höchsten fabrikmäßig überhaupt zu erreichenden Ge-
nauigkeit ausgebracht werden müssen. Selbstverständlich
kommen dabei auch häufig kleinere Serien vor, die nur
einen geringeren Aufwand bei den Hilfsmitteln der Fer-
tigung zulassen. Die Genauigkeit gilt sowohl für die
Fertigung der Einzelteile als auch für den Zusammenbau.
Die Entwicklung strebte hier an, das Gelingen der Arbeit
von den Zufälligkeiten, die im einzelnen Mitschaffenden
186 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 9
29. Februar 1940
begründet sind, unabhängig zu machen, und für die Arbeit
so genaue und leicht zu bedienende Vorrichtungen zur
Verfügung zu stellen, daß unbedingte Übereinstimmung
aller Stücke untereinander gewährleistet ist. Man hat so-
zusagen die früher
von jedem Einzelnen
geleistete geistige
Arbeit an einer
Stelle zusammenge-
faßßt und sie hier ein
für allemal gründ-
lich erledigt. Man
mußte sich zu die-
sem Vorgehen auch
deshalb entschließen,
um bei dem Mangel
an Facharbeitern,
der durchaus nicht
auf Deutschland be-
schränkt ist, die Lei-
stungsfähigkeit der
Betriebe aufrecht er-
halten zu können.
Nur einige wenige
Einrichtungen kön-
nen erwähnt werden,
um die Entwick-
lungsrichtung in die-
sem Zweig der Elek-
trofertigung darzu-
legen. Bearbeiten
und Messen waren
früher zwei ge-
trennte Vorgänge. Jetzt arbeitet man dagegen bei der
Elektrofertigung mit Vorrichtungen, die Herstellung und
Messen vereinigen?). Bei solchen Einrichtungen genügt
Bill 7 Auswiegen des Kontaktdruckes bei Fernmelderelais,
dann eine MeßBuhr, um mehrere gefräste Flächen genau zu
kontrollieren. Man hat sogar Maschinen entwickelt, die
ein Fertigschleifen auf Mal} ohne Verwendung eines be-
m
3) B. Reichert. Masch.-Bau Betrieb 18 (1939) S, 171.
Bild 0. Zweckinäßig gestalteter Arbeitsplatz für den Zusammenbau elektrischer Meß-
instrumente.
sonderen Meßwerkzeuges ermöglichen?). Auch an anderen
Stellen die sogenannten Nebenzeiten einzusparen, ist das
Ziel der Entwicklung. Während früher bei Drehbänken
beim Einspannen von Teilen das Festspannen des Werk-
stücks und das Ein-
schalten der Dreh-
bewegung getrennt
zu erledigen war,
und ferner vor dem
Ausspannen das Aus-
laufen der Spindel
abgewartet werden
ınußte, haben neu-
zeitliche Drehbänke
nur einen Handhebel
für Spannen und
Einschalten und
einen Fußhebel für
Ausschalten des
Stromes und Ab-
bremsen der Spindel.
Weiterhin koppelt
man gegenwärtig
mehrere Arbeits-
maschinen, um kurze
Durchlaufzeiten zu
erzielen und durch
den Wegfall des
sonst an jeder Ma-
schine zu stapelnden
Arbeitsvorrates die
Werkstattbestände
zu verringern.
Selbsttätige Prüfeinrichtungen, die vielfach auf elektri-
schem Verfahren beruhen, sorgen dafür, daß nur Teile,
die in jeder Einzelheit richtig sind, in den Zusammenbau
gelangen. Bei diesem Zweig der Elektrofertigung wirkte
sich die Möglichkeit, auf bedeutend ältere Vorbilder zu-
rückgreifen zu können, ebenfalls günstig aus. Die Uhren-
industrie hatte z.B. schon seit jeher feinste Arbeits-
ınaschinen verlangt, die bereits zu hoher Vollkommenheit
entwickelt waren. Wenn sie auch niemals im Original zu
übernehmen sind, so wiesen sie doch den Weg, auf dem
weitere Fortschritte zu erzielen sind. Selbstverständlich
ist der hochwertige Werkzeugmacher unentbehrlich, um
die für so hochwerte Maschinen notwendigen Schnitte,
Stanzen und Arbeitsstähle herzustellen. Auf die Ausbil-
dung solcher Männer wird deshalb in der deutschen Elek-
trofertigung größter Wert gelegt, worüber später noch
einiges gesagt wird.
9
Die Bedeutung der Werkstoff-Forschung für die deutsche
Elektrofertigung
Auf der Werkstoffseite läßt sich eine ähnlich gute
Fundierung der deutschen Elektrofertigung feststellen.
Zwar birgt der deutsche Boden nicht alle Rohstoffe, die
in der Elektrotechnik gebraucht werden, aber man muß
bedenken, daß die Veredelung der Rohstoffe bis zu den
für die Elektrotechnik notwendigen Reinheitsgraden, be-
sonderen Eigenschaften usw. oft viel wichtiger, schwie-
riger und kostspieliger ist als das Ausgangsprodukt. In
der Werkstoffzubereitung hat es die deutsche Industrie
zu hoher Vollkommenheit gebracht trotz der Beschrän-
kungen in der Beschaffung der Ausgangsstoffe, die durch
die Bodenverhältnisse bedingt sind. Eisen- und Hütten-
werke, die zu den größten der Welt gehören, liefern die
Baustoffe für die großen Turbinen und Generatoren.
Auch die schwersten Werkstücke, wie z. B. Polräder
oder Turbinenwellen, werden in deutschen Werken ın
bester Beschaffenheit hergestellt. Besondere Eigenschaf-
ten in mechanischer und elektrischer Hinsicht werden da-
bei dank der vieljährigen Erfahrungen genau getroffen.
9 H. Karge, Masch.-Bau Betrieb 18 (1939) S. 431.
29. Februar 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 9
187
Magnetisch weiche und magnetisch harte Werkstoffe wer-
den in Deutschland mit allen besonderen Eigenschaften
hergestellt, ob es sich um hochlegierte Bleche für Ma-
schinen, Transformatoren, Meßwandler, um Magnetpulver
für die Herstellung von Pupinspulen oder um Bänder für
die Umspinnung von Kabeladern handelt. Auch Dauer-
magnetstähle werden in Deutschland mit den größten er-
reichbaren Koerzitivkräften erzeugt. Es ist selbst in den
Kreisen, die der technischen Entwicklung in diesem Spe-
zialgebiet fernerstehen, bekannt, daß gerade bei den ma-
gnetischen Werkstoffen, von deren Eignung das Arbeiten
sehr vieler elektrischer Einrichtungen abhängt, die deutsche
Industrie hinsichtlich der Erreichbarkeit und Einhaltung der
gewünschten Eigenschaften die Spitze hält. Die deutsche
Aluminiumindustrie, um noch einige Zweige der Metall-
industrie zu erwähnen, ist in der Lage, der Elektro-
fertigung ihre Erzeugnisse in den höchsten Reinheits-
graden zur Verfügung zu stellen.
Magnesium und seinen Legierungen ist in Deutschland be-
gründet worden. Die
Oberflächenbehand-
lung dieser Metalle,
die sie fast zu neuen,
für die Elektrotech-
nik besonders geeig-
neten Werkstoffen
werden läßt, wurde
in Deutschland zu
hoher Blüte ge-
bracht. Die straff
ausgerichtete Ent-
wicklung der letzten
Jahre, die durch den
Begriff „Vierjahres-
plan“ gekennzeich-
net ist, darf nicht
nur unter dem Ge-
sichtspunkt gewertet
werden, daß sie die
Umstellung auf hei-
mische Werkstoffe
förderte, vielmehr
sind im Zeichen die-
ser Entwicklung
auch neue bessere
Werkstoffe entstanden, die von der Elektrofertigung
dankbar aufgenommen wurden. Das macht sich vor allenı
auf dem Gebiete der Isolierstoffe bemerkbar, vom deut-
schen Buna angefangen bis zu den Preßstoffen. Die Über-
legenheit der synthetischen Werkstoffe gegenüber den
Naturstoffen ist darin begründet, daß ihnen systematisch
die Eigenschaften angezüchtet werden konnten, die für
besondere Anwendungen gerade erwünscht sind. In der
Fertigung ergaben sich durch die Einführung der neuen
Werkstoffe zahlreiche Vorteile, die sich auf die Form-
gebung und die Herstellungskosten auswirken’). Die Por-
zellan- und Glasindustrie, deren Erzeugnisse für die
Elektrofertigung unentbehrlich sind, steht in Deutschland
seit jeder auf hoher Stufe und vermag auch die schwierig-
sten Aufgaben zu lösen. Das gleiche gilt für die be-
treffenden Zweige der chemischen Industrie, die auch aus-
gefallene Forderungen auf der Werkstoffseite zu erfüllen
vermag; erinnert sei hier an den Werkstoff Stryoflex,
der ganz neue Wege in der Hochfrequenztechnik zu gehen
ermöglichte,
Prüffelder und Laboratorien
l Aus den Stätten der deutschen Elektrofertigung die
wichtigsten, eigens geschaffenen Einrichtungen aufzu-
zählen oder zu beschreiben, würde weit über den Rahmen
eines Aufsatzes hinausgehen. Kurz eingegangen sei
lediglich noch auf die mannigfachen Prüfeinrichtungen,
von deren richtiger Gestaltung und zweckmäßigem Ein-
— a
°) Evers, Feinmech. u. Präz. 47 (1939) S. 49.
Die Herstellung von -
Bild 8. Eichwerkstatt für Registrierinstrumente.
satz die Eignung und Betriebssicherheit aller elektrischen
Geräte abhängt. Für die Prüfungen auf elektrische Eigen-
schaften, insbesondere auf Überlastbarkeit hinsichtlich
Strom, Spannung und Leistung stehen selbstverständlich
größte Prüffelder zur Verfügung, deren Leistungen und
Abmessungen sogar schon die zukünftige Entwicklung be-
rücksichtigen. Für die mechanische Prüfung umlaufender
Teile sind Schleudergruben geschaffen worden, die auch
größte Läufer- und Polräder aufnehmen können’). Ein
elektrotechnisches Großunternehmen unterhält ein Explo-
sionsprüffeld, in dem die für explosionsgefährdete Bce-
triebe bestimmten Maschinen und Apparate geprüft werden.
Auch wurden hier die grundsätzlichen Bedingungen klar-
gelegt, unter denen die Auswirkungen von Explosionen
verhindert werden können, so daß die gesamte deutsche
Elektrofertigung davon Nutzen hat’). Akustische Prüf-
räume sind vorhanden, um die Geräte zur Fernverständi-
gung und Sprachübertragung prüfen zu können und unı
neue Entwicklungen einzuleiten. Alle diese Prüffelder sind
oft gleichzeitig der
Ausgangspunkt von
Fortschritten und er-
gänzen damit die Ar-
beit in den eigent-
lichen Forschungs-
und Entwicklungs-
laboratorien. Daß die
Großunternehmen
über derartige Stät-
ten verfügen und daß
diese Weitruf erlangt
haben, ist auf Grund
ihrer Leistungen
selbstverständlich
und allgemein be-
kannt. Aber auch
kleinere Firmen lei-
sten auf ihren Son-
dergebieten oft wich-
tige Entwicklungs-
arbeit, ebenso wie es
in Deutschland eine
ganze Anzahl priva-
ter - physikalischer
Institute gibt, welche
Forschungs- und Entwicklungsaufträge ausführen. In
allen Erzeugnissen der deutschen Elektrofertigung ist
ein Teil der an so vielen Stellen geleisteten Entwicklungs-
arbeit verkörpert.
Die Schulung der Mitarbeiter an der deutschen
Elektrofertigung
Jedes Erzeugnis kann nur dann gut sein, wenn die,
die es geschaffen haben, tüchtig sind. Darum wird in
Deutschland unablässig an der Ertüchtigung der Mit-
arbeiter in der Elektrofertigung gearbeitet, ob es sich um
Ingenieure oder um Facharbeiter handelt. Die deutschen
Universitäten und Hochschulen vermitteln in international
anerkannter Güte die notwendigen wissenschaftlichen
Grundlagen, mit denen die technischen Physiker, Ent-
wicklungs- und Fabrikationsingenieure usw. in die Praxis
der Elektrofertigung eintreten. Technische Mittelschulen
ergänzen diese Arbeit, während Fachschulen den Bedarf
an Technikern, Meistern und Facharbeitern decken. Die
Zusammenarbeit aller dieser Unterrichtsstätten mit der
Praxis verbürgt einen besonders hohen Wirkungsgrad ihrer
Tätigkeit”). Die Fertigungsstätten selbst übernehmen ge-
wöhnlich die letzte Ausbildung ihrer Mitarbeiter, um sic
mit den Spezialaufgaben vertraut zu machen. Die Groß-
unternehmen unterhalten meistens eigene Werkschulen,
die zusammen mit Lehrwerkstätten für den Nachwuchs an
”) D. Müller-Hillebrand, ETZ 59 (1938) S. 1116,
*) Deutsche Allgemeine Zeitung vom 31.12.1938, Ebel, Zusammen-
arbeit von Hochschule und Praxis‘,
188 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 9
29. Februar 1940
Facharbeitern sorgen. Bei kleineren Unternehmen über-
nimmt die öffentliche Fortbildungsschule, die meistens
besondere Klassen für Elektrotechniker hat, diesen Teil
der Ausbildung. Um den großen Bedarf an Facharbeitern
zu decken, hat es sich vielfach als nötig erwiesen, auf
andere Berufszweige zurückzugreifen. Durch solche Um-
schulungsmaßnahmen ist es gelungen, aus Angehörigen
ganz anderer Berufskreise tüchtige Mitarbeiter der Elek-
trofertigung heranzuziehen’). Systematisch wird an der
Leistungssteigerung in den Stätten der Elektrofertigung
gearbeitet. Durch die Lenkung des planmäßigen Arbeits-
einsatzes ist es gelungen, die Leistung der Betriebe hin-
sichtlich Güte und Menge um ein Mehrfaches zu steigern’).
Aufbau und Organisation
Die deutsche Elektrofertigung verteilte sich zu Be-
ginn des Krieges auf mehr als 2000 Betriebe mit über
400 000 Beschäftigten, die in der Wirtschaftsgruppe
Elektroindustrie zusammengefaßt sind. 24 Fachgruppen
vereinigen die Betriebe nach ihren Erzeugnissen. Ein
Blick auf das Verzeichnis dieser Fachgruppen zeigt, daß
es keinen Zweig der Elektrotechnik gibt, der nicht in
Deutschland seine Pflegestätte gefunden hat. Es gibt
dabei Betriebe jeden Umfangs, sowohl Großbetriebe, die
das Gesamtgebiet bearbeiten, als auch mittlere und kleine
Spezialfabriken, die Teilgebiete oder ein Spezialfach
pflegen. Überall besteht eine enge Zusammenarbeit und
ein reger Austausch von Erfahrungen. Die Pflegestätte
hierfür sind wiederum die großen Fachverbände, von
9) Eberhard Pflaume: „Die Umschulung‘ (1939).
10) Leifer, Vierjahresplan 3 (1939) S. 666.
denen für den Elektrotechniker der Verband Deutscher
Elektrotechniker maßgeblich und richtungweisend ist.
Weiterhin dienen dem Gedankenaustausch die großen
Fachzeitschriften des Gebietes, die in hoher Auflage jeden
Fachgenossen über die Fortschritte auf seinem engeren
oder weiteren Arbeitsgebiet unterrichten. Wenn auch
grundsätzliche und kostspielige Entwicklungen in erster
Linie von den Großbetrieben getragen werden, so ist doch
die Mitarbeit der anderen Betriebe in dieser Richtung
nicht zu unterschätzen; denn oft genug erweisen sie sich
z. B. als wertvolle Zulieferanten der großen Betriebe. Die
deutsche Elektrofertigung verteilt sich über das ganze
Land. In den Großstädten und an ihrem Rande wuchsen
meist die Großbetriebe hervor, aber auch aus manchem
Kleinunternehmen, das auf dem flachen Lande gegründet
wurde, gingen Betriebe hervor, die in ihrem Fach Welt-
ruf erlangten. So entstanden in den Tälern der Mittel-
-gebirge, in Westfalen, Thüringen, Franken und Schwaben
bedeutende Unternehmen für die Herstellung von Installa-
tionsmaterial, die sich auf einen dort ansässigen, gewöhn-
lich schon auf anderen Fertigungsgebieten geschulten
Arbeiterstamm stützen konnten. Auch die Großunter-
nehmen sind in letzter Zeit in verstärktem Maße dazu
übergegangen, sich diese Arbeitskraftreserven dadurch
nutzbar zu machen, daß sie Zweigfabriken dort begrün-
deten. Die große Zahl der Betriebe begünstigt einen ge-
sunden Wettbewerb, der den Abnehmern Deutschlands in
aller Welt die Gewähr bietet, daß aus der deutschen
Elektrofertigung Erzeugnisse hervorgehen, die im schärf-
sten Wettbewerb erfolgreich auch im Kriege bestehen
können.
Der elektrische Antrieb von schweren Metallwalzwerken mit selbsttätiger Steuerung
ur Von A. Ohlhoff VDE, Mannhein
In den letzten Jahren brachten die gesteigerten An-
forderungen an die Leichtmetallindustrie eine wesentliche
Vermehrung der in Betrieb genommenen Metallwalzwerke
mit sich. Die fortschreitenden Verbesserungen im Walz-
werk zur Steigerung der Erzeugung konnten auf die
Entwicklung der Antriebe nicht ohne Einfluß bleiben.
Nachdem früher die kleinen Walzwerke von einer gemein-
samen Transmission aus getrieben wurden, kam bei den
schweren Metallwalzwerken nur Einzelantrieb in Betracht,
und hier ist heute der Elektroantrieb dank seiner großen
Anpassungsfähigkeit an die verlangten Betriebsbedingun-
gen alleinherrschend. Es ist verständlich, wenn man
früher, als nur mit geringen Motorleistungen zu rechnen
war, glaubte, Umkehrantriebe nur mit durchlaufendem
Motor und Umkehrkupplung ausrüsten zu können. In-
zwischen haben aber die Maschineningenieure erkannt,
daß der Aufbau des Walzwerkes bei Umkehrantrieb durch
Ausnutzung der bei elektrischen Antrieben gegebenen
Steuerungsmöglichkeiten mechanisch einfacher wird, da
nur ein Getriebe, das für wechselnde Drehrichtung be-
rechnet sein muß, nötig ist, während die Drehrichtungs-
umkehr selbst durch den Elektromotor erfolgt. Der Ver-
schleiß an der Umkehrkupplung kommt dadurch in
Fortfall.
Je nach der Ausführung der Band- und Streifenwalz-
werke, ob Trio-, durchlaufendes Duo- oder umkehrbares
Duogerüst vorliegt, ergeben sich verschiedene Steuerbedin-
gungen für den Antrieb, die nachstehend beschrieben wer-
den sollen, wobei vorausgesetzt wird, daß die Walzwerke
mit gleichbleibender Walzgeschwindigkeit arbeiten, so daß
Drehstrommotoren mit einer Drehzahl verwendet werden
können. Diese Motoren werden entsprechend den bei
Walzbetrieb auftretenden Belastungsspitzen für 100pro-
zentige stoßweise Überlastbarkeit bemessen.
DK 621.34 : 621.944
Die Motoren erhalten Schleifringläufer, damit beim
Anlassen keine allzu großen Stromspitzen auftreten und
damit bei durchlaufenden Antrieben, wenn ein Schwung-
rad am Getriebe vorhanden ist, bei Belastung durch vor-
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Dauerschlupf-
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Bild 1. Drehstrom-Anlaß-Stromwächter-Sehūützsteucınng mit zwei Anlab-
stufen.
" mi. Paar Sr} Ze
29. Februar 1940 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 9
Unser neuer Klöckner-Walzen-
schalter für hohe Schalthäufigkeiten
wird aufs sorgfältigste fabriziert und
m t verläßtunser Werk erst, wenn für alle
D ie Walze Walzenringe eine besondere Aus-
wahl und Prüfung stattgefunden hat.
P Eine lange Lebensdauer ist die Folge.
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F.KLÖCKNER K-G » KÖLN-BAYENTHAL
Heft 9 29. Februar 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg |
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Starkstromkabel
für alle Spannungen
Dehnungskabel D.R.P.
Schwachstromkabel
Isolierte Leitungen
Tenax-Kabel p
Feuchtraum-Leitung x
Gußgekapselte Niederspannungs- :
Schaltanlagen ;
Kabelgarnituren :
Anlage von Kabelnetzen. Übernahme der Gesamt
montage
Trennschutzschalter „Heinisch-Riedi”
D.R.P. DR G.M.
Stecker-Schutzhüllen „Tenax”
}
Längenmeßapparate t
LAND- u. SEEKABELWERKE A. G
KOLN-NIPPES
UAT Ih
29. Februar 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 9
189
geschaltete Läuferwiderstände ein zusätzlicher Drehzahl-
abfall erzielt werden kann, so daß eine Entladung der
Schwungradenergie eintritt. Hierdurch können derartige
Walzwerksantriebe auch an verhältnismäßig schwache
Netze angeschlossen werden.
1 Motor 5 Stromwächter
2 Umkehrschütze 6 Wärmeauslöser
3 Anlaßschütze 7 Druckknöpfe
4 Anlaßwiderstand 8 Sicherungen
Bild 2. Drehstrom-Umkehr-Schützsteuerung für selbsttätiges Anlassen durch
Stromwächter.
Früher wurden die Motoren mit einem Motorschutz-
schalter und Anlasser versehen. Beim Einschalten mußte
zuerst von Hand der Motorschutzschalter eingelegt wer-
den, dann konnte der Anlasser in die Betriebsstellung
gedreht werden. Dieses Einschalten wird heute mit Fern-
antrieben der Schalter bei durchlaufenden Antrieben er-
reicht, besonders wenn es sich um Hochspannungsmotoren
handelt. Es bedeutet eine Steigerung der Betriebssicher-
heit, wenn die Inbetriebsetzung der Walzenstraße von
Walzwerk aus durch selbsttätig arbeitende Steuerungen
durchgeführt werden kann. Daher haben sich die Schütz-
steuerungen für Druckknopf- oder Meisterschalterbetäti-
gung Immer mehr eingebürgert, weil sie durch unge-
schulte Leute bedient werden können. Sie sollen nach-
stehend an einigen einfachen Anlaß- und Umkehr-
schaltungen erläutert werden. Die besprochenen Aus-
führungen können beliebig erweitet werden, und so ist die
Möglichkeit gegeben, auch den schwierigsten Betriebs-
verhältnissen gerecht zu werden.
Vorweg sei gesagt, daß die Steuerungen sowohl für
Kurzschluß- als auch bei Schleifringläufermotoren ver-
wendbar sind. Da aber bei Antrieben für schwere Metall-
walzwerke infolge der Anlaufbedingungen meistens
Schleifringläufermotoren verwendet werden, sind nur
diese hier berücksichtigt.
Bild 1 zeigt eine einfache Drehstrom-Anlaß-Strom-
wächter-Sehützsteuerung mit zwei Anlaßstufen. Für die
Betätigung eines mit dieser Steuerung versehenen An-
triebes genügt ein Doppeldruckknopf mit zwei Schalt-
befehlen „EIN“ und „AUS“. Bei Befehl „EIN“ wird zu-
erst das Ständerschütz 2 eingeschaltet, und dann läuft
der durch einstellbare Stromwächter überwachte Anlaß-
vorgang selbsttätig ab. Für die Bemessung der Strom-
wächter ist die Größe des verlangten Anlaufmomente:s
maßgebend. Die Zahl der Anlaßstufen richtet sich nach
der Größe des Antriebes und der zugelassenen Anlauf-
stromspitze, die bei kleineren Versorgungsnetzen be-
schränkt ist. Für den thermischen Schutz des Motors
sorgt ein Wärmeauslöser, dessen Kontakt den Stromkreis
der Schützspule 2 unterbricht, wodurch sämtliche Schütze
abfallen. Den Grobschutz übernehmen Kurzschlußsiche-
rungen; in manchen Fällen werden magnetische Schnell-
auslöser verwendet, durch die ebenfalls über einen Hilfs-
kontakt auf die Schütze eingewirkt wird. Die angegebene
Schaltung bietet keinerlei Schwierigkeiten, wenn man be-
achtet, daß Motor- und Steuerspannung demselben Netz
entnommen werden. Sonst bleiben trotz Ausbleibens der
Motorspannung die Schütze hängen, und der Motor läuft
beim Wiederkehren der Spannung ohne Anlaßstufen an.
Sind Motor- und Steuerspannung verschiedenen Netzen
la Trennschalter
1b Steuereschalter
2a Schütz „Vorwärts“
2b Schütz „Bückwärts‘‘
2ce Anlaßschütz
2d Nullspannungshilfsschütz
3a Bremslüftmagnet
3a Grobschutz
ób Wärmeauslöser
7a Anlaßwiderstand
7b Schlupfwiderstanud
Motor
N W
Bild 3.
Drehstrom-Umkehr-Schützsteuerung mit Meisterschalter.
entnommen, muß ein Nullspannungs-Verriegelungsschütz
eingebaut werden, wie aus Bild 3 abgeleitet werden kann.
Bei Antrieben mit angekuppeltem Schwungrad muß, wie
schon erwähnt, dafür gesorgt werden, daß bei Belastung
des Motors ein Drehzahlabfall eintritt. Diesem Zweck
dient der in dem Schaltbild angedeutete einstellbare
Schlupfwiderstand, bei dessen Wegfall sich an der Schal-
tung grundsätzlich nichts ändert.
Die besprochene Schaltung kann vorwiegend bei ein-
fachen durchlaufenden Walzwerken, wie z.B. Triogerüsten,
verwendet werden. Vielfach wird jedoch auch hier ver-
langt, daß die Drehrichtung des Antriebes geändert wer-
jeder
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Bild 4. Schaltschrank beim Zusammenbau.
Dreifachdruckknopf für die Schaltbefehle „VORWÄRTS“,
„RÜCKWÄRTS“ und „HALT“. Die Anlaßsteuerung bleibt
gleich, ebenso die Schutzeinrichtungen, nur sind zwei
Ständerschütze erforderlich. Auf diesem Schaltbild sind
zwei Druckknopfkasten zu sehen, die einen großen Vor-
teil bei Schützsteuerungen bilden. Ist ein Motor mit einenı
Motorschutzschalter und Anlasser versehen, so kann die
Inbetriebnahme nur an einer Stelle erfolgen, da die mehr-
fache Beschaffung dieser Schaltgeräte und die Verlegung
der schweren Motorkabel große Kosten verursachen würde.
Bei Druckknopfsteuerungen ist es äußerst einfach, meh-
rere Steuerstände einzurichten, da diese Druckknöpfe nur
parallel bzw. hintereinander geschaltet werden und nur
Steuerleitungen geringen Querschnittes verlegt werden
müssen.
Bei größeren Metallwalzwerken hat sich erwiesen,
daß es beim Anfahren nicht immer erwünscht ist, wenn
gleich beim Einschalten der Anlaßvorgang selbsttätig ab-
zulaufen beginnt. Bei Bandwalzwerken muß das Band
beim Anlaufen zwischen die Walzen eingeführt werden,
weshalb nicht sofort die volle Drehzahl erreicht werden
darf. Der Motor muß eine Zeitlang mit etwa halber
Drehzahl laufen. Dies wird erreicht durch Vorschalten
des gesamten Anlaß- und Schlupfwiderstandes vor den
Läufer. Der Meisterschalter tritt an die Stelle der Druck-
knöpfe und ermöglicht das Einhalten der gestellten An-
fahrbedingung.
Bild 3 zeigt eine Drehstrom-Umkehr-Schützsteue-
rung mit Meisterschalter. Der Meisterschalter 1b hat
auf beiden Seiten je zwei Stellungen. Der Schalter wird
mit einem Handhebel bedient und hat gut fühlbare Rast-
stellungen, damit ein Überschalten vermieden wird. In
der ersten Stellung des Meisterschalters wird nur das
29. Februar 1940
wählten Drehrichtung
hütz entsprechen“ T or: eder gesamte
n E so daß er langsam anläuft.
Re lane wird der a ee
Erst auf der eleitet. Diese Steuerung ist für Sn s
]aßvorgang a. geeignet, die mit einer en p i
versier Walt kehrt werden müssen. Um den har
ar a noch ein Drehstrombremslüfter vorhan-
stillzusetzen, ii mit Dämpfung versehen sein muß, um
ee aaien wenn die Drehzahl bereits gesunken ist.
erst ein ,
Der emslulter i trom-
B üf mußte neuerdings der Gegens l
es die den Motor schneller und stoßfrei
bremsung ,
tillzusetzen ermöglicht. Bei Metallwalzwerken ist es
sti
i tiv daß bei Gegenstrombremsen
außerordentlich no anderen Drehrichtung ver-
. i hlaufen in der 5
ein ws sonst wird das dünn gewalzte Band
mieden WITO, ten werden. Die neuerdings
B und muß abgeschnit 1
ne Walzwerksantriebe genügen dieser Forde-
ine einwandfrei durch Verwenden eines geeigneten
Bremswächters, der am Motor angebaut wird.
ä i j ter im Gegen-
hnt sei noch, daß der Meisterschal
ee Druckknopf einen Dauerkontakt hat, weshalb
die Verwendung eines Nullspannungshilfsschützes (Bild 3,
2d) unbedingt erforderlich ist, um beim Wiederkommen
Bild 5. Vorderseite eines Schützenschrankes.
der ausgefallenen Netzspannung ein Anlaufen des Motors
zu verhindern. Gleichzeitig ermöglicht dieses Hilfsschütz
eine Verriegelung bei verschiedenen Netzen für Betriebs-
und Steuerspannung. Das große Gebiet der Steuerungs-
technik hat bedingt, daß heute außer den erwähnten
einfachen Schaltungen wesentlich schwierigere, von BBC
entwickelte Ausführungen angewendet werden; sie zu
behandeln führt an dieser Stelle zu weit.
Nicht rur für den Hauptantrieb eines Walzwerkes
kommen derartige Schützsteuerungen in Frage, sondern
auch für sämtliche Hilfsantriebe, wie z. B. Anstellung,
Ölpumpenantriebe, Wickelmaschinen, Scheren usf. Teil-
weise wird bei diesen an Stelle des Gegenstrombremsens
mit Gleichstrombremsung gearbeitet, wofür Schaltung und
Wirkungsweise allgemein bekannt ist.
Für die gesamte selbsttätige Steuerung eines Metall-
walzwerkes kommen also viele Schütze in Frage, und
diese können nicht schutzlos im Betrieb untergebracht
werden. In den letzten Jahren wurden die Schütze und
sonstigen Hilfsgeräte in Schaltschränken zusammen-
gebaut, bei denen besonders auf übersichtliche Anordnung
der Schaltgeräte größter Wert gelegt wurde.
Bild 4 zeigt einen derartigen Schrank während der.
Montage. In diesem Falle sind die erforderlichen Anlaß-
29. Februar 1940
_ Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 9
191
und Schlupfwiderstände auf dem Schrank angeordnet
worden, damit sie besser abkühlen können.
Bild 5 zeigt die Vorderseite eines BBC-Schützen-
schrankes. In den drei Feldern sind sämtliche Schaltgeräte
für ein Duo-Rever-
sier-Walzwerk mit
sechs Hilfsantrieben
untergebracht. Die
übersichtlich verleg-
ten Leitungen er-
möglichen eine ein-
einwandfreie War-
tung der Anlage.
Außer den Schalt-
apparaten werden in
die Schränke noch
Meßgeräte und Si-
gnallampen einge-
baut, mit denen der
Betrieb überwacht
wird.
Im rauhen Walz-
werksbetrieb können
keine kleinen isolier-
stoffgekapselten
Druckknöpfe verwen-
det werden, sondern
nur größere guß-
eiserne Druckknopf-
kasten, die auch
Stöße aushalten kön-
nen. Sie enthalten
Druckknopfelemente, die für große Schalthäufigkeiten be-
messen werden. Um Druckknopfkasten beliebiger An-
ordnung zu erhalten, werden einzelne Druckknopfelemente
in leere Gußkasten eingebaut. Der Anbau derartiger
Druckknopfkasten am Walzenständer eines Tandem-Duo-
Reversier-Metallwalzwerkes sowie der eines Meisterschal-
ters ist aus Bild 6 zu ersehen. Die Bedienung der Anlage
ist der Mannschaft sehr leicht und übersichtlich gemacht,
Bild 6.
Tandem-Duo-Reversier-Metallwalzwerk mit am Waizenständer angebhauten
Druckknopfkasten und Meisterschalter.
zumal die Schaltgeräte doppelt, rechts und links, vorhanden
sind. Dort, wo das Anbringen der Bedienungstafeln anı
Walzenständer nicht angebracht erscheint, werden Steuer-
pulte verwendet, wie sie der Werkzeugmaschinenbau
schon längst benutzt.
Die vorstehenden
Ausführungen bezie-
hen sich im wesent-
lichen auf Antriebe,
für die Niederspan-
nung bis 500 V zur
Verfügung steht. Bei
dem heutigen fort-
geschrittenen Schüt-
zenbau ist es mög-
lich, schwere Metall-
walzwerke bis zu
einer Leistung von
650 PS mit Nieder-
spannung auszufüh-
ren. In manchen
Fällen wird für den
Hauptantriebsmotor
eines Walzwerkes
ein Hochspannungs-
anschluß gefordert.
Die Steuerungenkön-
nen auch in diesem
Falle bei Beachtung
der einschlägigen
VDE-Vorschriften
über Hochspan-
nungsschaltgeräte in Anwendung gebracht werden, da die
Elektroindustrie auch leistungsfähige Hochspannungs-
schütze auf dem Markt hat.
Abschließend kann gesagt werden, daß die Verwen-
dung der selbsttätigen Schützsteuerungen im Walzwerks-
betrieb heute nicht mehr wegzudenken ist, und daß bei
der Ausführung einer Anlage der Elektroingenieur neben
dem Maschineningenieur maßgebend mitwirkt.
Die Eignung des Druckgasschalters für die Kurzschlußfortschaltung
Von G. Brockhaus, Berlin
In den letzten Jahren hat man in starr geerdeten
Netzen Versuche gemacht, um Kurzschlüsse, die auf
Grund von vorübergehenden Isolationsdurchbrüchen her-
vorgerufen wurden, durch eine kurzzeitige Unterbrechung
der Energiezufuhr fortzuschalten! ). Erfahrungen in bereits
erstellten Anlagen haben neuerdings dazu geführt, auch
in Netzen mit Erdschlußspulen diesen Weg zu beschreiten.
In einigen bisher ausgeführten Anlagen wurde damit die
Zahl der Fehler um etwa 90 % herabgedrückt.
Bei Laboratoriumsuntersuchungen hat sich gezeigt,
daß eine Verkleinerung der Kurzschlußdauer, abgesehen
von den geringeren Schäden an den gefährdeten Anlage-
teilen, wegen der damit verbundenen Verringerung der
ionisierten und leitenden Luftmenge an der Kurzschluß-
stelle von Bedeutung ist. Diese leitende Gaswolke muß
von der Störungsstelle entfernt sein, ehe wieder zuge-
schaltet werden kann, damit .mit Sicherheit Rück-
zundungen vermieden werden. Da eine kleine Luftmenge
oa gekühlt und verteilt ist als eine große, gibt die
Ga kürzung der Relais- und Schalterzeiten indirekt die
Möglichkeit, auch die Unterbrechungsdauer zu ver-
—— EEE BREI,
D 0. Mayr, VDE-Fachber. 10 (1938) S. 32.
DK 631.316.54.064.241 : 621.3.064.1
ringern. Je kürzer die Unterbrechungszeit ist, um so ge-
ringer sind die Rückwirkungen der Störung auf die ange-
schlossenen Abnehmer, die durch das vorübergehende Aus-
bleiben der Spannung hervorgerufen werden können.
Der von der AEG entwickelte Druckgasschalter besitzt
für den vorliegenden Zweck Eigenschaften, die ihn dafür
besonders geeignet erscheinen lassen. Die Eigenzeiten,
d. h. die Zeit von der Impulsgabe bis zur Lichtbogen-
löschung, sind gering, so daß die Dauer des Kurzschlusses
bei Verwendung geeigneter Kurzzeitrelais niedrig ge-
halten werden kann. |
Nach der erfolgten Abschaltung ist die Trennstrecke
durch das strömende Druckgas gereinigt und gekühlt. Da-
durch ist der Druckgasschalter sofort wieder schaltbereit
und die Möglichkeit gegeben, mehrmals nacheinander zu
schalten, beispielsweise auch Störungen durch Doppel-
blitze zu beseitigen oder den Schalter zum endgültigen
Abschalten der Leitung zu benutzen. Da in den seltensten
Fällen die Schalter nur zur Kurzschlußfortschaltung
dienen sollen, ist der letztere Gesichtspunkt von großer Be-
deutung. Unbedingt muß der Schalter nach dem Wieder-
einschalten sofort die volle Leistung abschalten können
besteht doch gerade nach einer Kurzschlußfortschaltung
truktive
2 -ah in kons 2
ter läßt sica e Unterbrechung, ge
llen.
ng, umste
]s Lichtbogen-
bei plötzlich
b h zu
löschmittel a roßen Bedarf
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genügend
besteht bei
so da
end Energie am Sc
SSS S
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1 Trennstelle 8 Betätigungsventil für die
2 Schwenkisolator Kurzschlußfortschaltung
3 Bilasluftleitung 9 Antriebskolben für das
4 Hauptblasventil Kurzschluß-Fortschaltventil
5 Ventilbetätigung 10 Betätigungsmagnet
6 Antrieb 11 Auslösekolben
7 Kessel
Bild 1. Freistrahl-Druckgasschalter mit Kurzschluß-Fortschalteinrichtung.
Spannung in der heute üblichen Bauart die Möglichkeit,
die Kurzschlußfortschaltung in Form eines unvollstän-
digen Schaltvorganges durchzuführen. Bei den Frei-
strahlschaltern beispielsweise werden bei Beblasung der
Löschstelle lediglich die Kontaktstifte durch Beauf-
schlagung der starr mit ihnen verbundenen Kolben mit
Blasluft in die Löschdüsen zurückgezogen; gleichzeitig
wird der entstandene Lichtbogen beblasen und dabei beim
nächsten Stromdurchgang gelöscht. Während der Be-
blasungsdauer werden die Kontaktstifte durch die Blas-
luft festgehalten, schnellen nach Abklingen des Druckes
mittels Federkraft wieder vor.und&schließen den Kontakt.
Die Unterbrechungsdauer ist also abhängig von der Blas-
dauer bzw. der Ventilöffnungszeit. In vorhandene Schalter
ist demnach beispielsweise ein zweites Blasventil in der
in dem Schema (Bild 1) angedeuteten Weise einzubauen.
ß für alle
halter
den Sehaltern hoher
chalterbetätigung die Blas-
i der üblichen $ ömt, wird bei der
.. | ; S
Wah das Blasluftventil 4 rune betätigt
luft dure haltung die Zusatzeinrichtu a:
Kurzschlußfortet Das Blasluftventil ist über ein Ge-
im Bi a i ird also bei
im Bild umran trieb gekuppelt, wir
a mit dem Schalteran infig resffnet. Das RS
der Schalterbewegung zwan
«71792
1 Treunstelle 5 Betätigungsventil
2 Kessel 6 Entlüftungsventil
3 Blasluftieitung 7 Geschwindigkeitsregler
4 Antrieb
Bild 2. Wandschalter.
ventil wird durch einen Kolben 9 aufgestoßen, der durch
ein kleines Hilfsventil beaufschlagt wird, das durch den
Magneten vom üÜberstromrelais aus geöffnet wird. Der
Auslösekolben 11 unterbricht die Kupplung zwischen
Magnet und Betätigungsventil, so daß sich das Ventil
schließt. Die Öffnungszeit ist von dem Druckanstieg unter
dem Auslösekolben 11 abhängig, der durch eine Drossel-
schraube einstellbar ist. Vorteilhaft ist bei dieser Anord-
nung, daß der Schalter in seiner Arbeitsweise nicht beein-
flußt wird. Es ist aber auch ohne weiteres möglich, beide
Funktionen, Kurzschlußfortschaltung und Normalabschal-
tung, von einem einzigen Ventil ausführen zu lassen. Die
notwendigen konstruktiven Änderungen bieten keinerlei
Schwierigkeiten. Beide Bauarten sind bereits ausgeführt.
INAAAAANA- 0355 __—A N INA)
IN} || II ’rennzeit A
III | N
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2065) „0,095,
Pause |
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Ein-Impuls
BIS |
K71793
Bild 3. Oszillogramm einer Leerschaltung des Wandschalters.
Bei den meist in Wandbauart ausgeführten Schaltern
der niedrigen Spannungsreihen von 10 bis 30 kV, deren
Arbeitsweise im allgemeinen bekannt ist und aus der
Schnittzeichnung (Bild 2) hervorgeht, ist diese Unter-
teilung in zwei Bewegungsvorgängen nicht erforderlich.
Bei den kurzen Bewegungszeiten der vollen Aus- und Ein-
schaltung ist es vielmehr möglich, den Schalter voll-
ständig aus- und wieder einzuschalten. Es müssen ledig-
lich Vorkehrungen getroffen werden, daß bei der auf die
TE eii S
29. Februar 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 9
193
d a a S a NETT ee Te
Ausschaltung sofort folgenden Einschaltung die über dem
Schaltkolben stehende Luft schnell genug abgeblasen wird.
In die Luftleitung, die der Ausschaltung dient, ist deshalb
ein Entlüftungsventil eingebaut, das beim Einschalten
durch die Einschaltluft aufgestoßen wird. Die Ausschalt-
luft wird bei Wahl eines genügend großen Ventilquer-
schnitts schnell abgeblasen und behindert die gegen-
läufige Einschaltbewegung nicht mehr. Der Einschalt-
impuls wird bei den Wandschaltern im Gegensatz zu den
Freistrahlschaltern relaisseitig gegeben. Die Unter-
brechungsdauer ist also hier durch geeignete Wahl und
Einstellung des Relais regelbar, während sie beim Frei-
strahlschalter pneumatisch geändert wird.
Das Oszilloegramm (Bild 3) einer Leerschaltung zeigt
den Arbeitsstrom der Ein- und Ausmagnete und die dazu-
gehörige Unterbrechung des Kurzschluߣfortschalters. Die
Unterbrechungszeit beträgt 0,315s. Nach den vorliegen-
den Versuchsunterlagen ist die günstigste Unterbrechungs-
zeit etwa 0,2 bis 0,3 s. Bei kürzeren Zeiten wird die Rück-
zündung des Lichtbogens nicht mit Sicherheit verhindert;
längere Unterbrechungen wirken sich im Netz störend
aus. Die bisher bekanntgewordenen praktischen Ergeb-
nisse bestätigen diese Werte.
Mit den Druckgasschaltern der Freistrahlbauart
lassen sich diese und bei Vorliegen besonderer Verhält-
nisse sogar noch kürzere Zeiten bis herab zu etwa 0,05 s
erreichen. Bei den Wandschaltern liegen die Mindestzeiten
wegen der größeren zu beschleunigenden Massen höher
und betragen je nach Schaltertype etwa 0,2 bis 0,28 s.
In Zeiten größter Kräfteanspannung ist ein reibungs-
freier Ablauf des industriellen Schaffens von allergrößter
Bedeutung. Die Kurzschlußfortschaltung gibt der Elek-
trizitätswirtschaft ein Mittel in die Hand, Betriebsunter-
brechungen weitgehend zu unterbinden. Da sich mit dem
Druckgasschalter die verschiedenen Schaltvorgänge mit
geringen Änderungen und Ergänzungen ausführen lassen,
ist er für den vorliegenden Zweck bestens geeignet. Vor-
handene Anlagen lassen sich ohne Einsatz neuer oder zu-
sätzlicher Schalter umstellen.
Höchstempfindliche Tintenschreiber mit selbstkompensierendem Verstärker
Von H. Derigs und F. Voss, Berlin
Bei der Untersuchung physikalischer und elektrischer
Vorgänge, bei denen nur geringe elektrische Energien zur
Verfügung stehen, ist es oft erwünscht, die Meßwerte mit
Tintenschreibern aufzuzeichnen. Auch zur Überwachung
schnell veränderlicher Vorgänge, die der Punktschreiber
nicht aufzunehmen vermag, werden Tintenschreiber mit
Verstärkern immer mehr eingesetzt.
Eine ganze Reihe von Verstärkern für Tintenschreiber
ist entwickelt worden. Die Schwierigkeit besteht darin,
einen Verstärker zu bauen, der weitgehend unabhängig
von Temperatur- und Spannungsschwankungen der Hilfs-
stromquelle ist, der eine lineare Verstärkung und einen
konstanten Nullwert besitzt und dadurch eine Zusammen-
eichung mit dem Tintenschreiber ermöglicht.
Der Bolometerverstärker
Nachstehend werden kurz zwei verschiedene Verstär-
ker für Tintenschreiber, der Bolometerverstärker und der
ichtelektrische Verstärker, der Siemens & Halske AG. be-
schrieben, die als Gleichstromkompensatoren mit selbst-
tätiger Steuerung arbeiten und die gestellten Forderungen
erfüllen. Die Bolometeranordnung ist in Bild 1 sche-
matisch dargestellt. Vor zwei Schlitzdüsen S eines
Federblaswerkes M liegen Heizdrähte B, die Zweige einer
Brücke. Durch einen zusätzlichen, gleichgerichteten Hilfs-
wechselstrom, dessen Größe zum Betrieb des Tintenschrei-
bers ausreicht, werden im Gleichgewichtszustand diese
Drähte gleichmäßig erhitzt und von dem aus den Düsen
austretenden Kühlwind gleichmäßig gekühlt. Der Zeiger
des steuernden Galvanometers G trägt eine Abdeck-
fahne A, die beim Verlassen der Nullage den Luftstrom
der einen oder der anderen Düse abdrosselt, so daß
der darüber befindliche Brückenzweig durch die gerin-
gere Abkühlung seinen Widerstand und damit den durch-
gehenden Strom ändert. Diese Änderung erfolgt ent-
sprechend dem Meßstrom, in dessen Kreis das Steuergal-
vanometer liegt. Durch die Verstellung der Brücke wird
damit die zur Betätigung des im Diagonalzweig liegenden,
gesteuerten Drehspul-Tintenschreibers erforderliche Ver-
stärkung bzw. Ausgangsleistung erzielt. Die in Bild 1
dargestellte Schaltung genügt aber nicht den hohen Ge-
DK 621.317.7
nauigkeitsansprüchen der Meßtechnik. Dem Verstärker
muß daher eine Kompensationsschaltung übergeordnet
werden, die ihn von den störenden Eigenschaften, wie Ab-
| hängigkeit von Schwan-
kungen der Hilfsspan-
nung, der Temperatur,
Alterung der Bolometer-
wendel und Pumpe usw.
befreit. Diese Vorzüge
lassen sich allerdings
nur durch eine Einbuße
an Empfindlichkeit er-
kaufen. Bild 2 zeigt
die Kompensations-
schaltung für Span-
nungsmessungen und
die Saugschaltung für
Strommessungen. Liegt
z. B. im Bild 2a eine
Meßspannung U, an
den Eingangsklemmen,
so schlägt das Steuer-
galvanometer aus. Es
fließt infolge der Brük-
kenverstimmung ein
Ausgleichstrom über
den Tintenschreiber T
G Steuergalvano-
meter
A Zeigerfahne
B Bolometer-
brücke M Federblaswerk und den Widerstand Ra
S Schlitzdüsen : .
und ruft in diesen
Bild 1. Schema des Bolometerverstärkers. einen Spannungsabfall
hervor, der der zu mes-
senden Spannung entgegengerichtet ist. Das Steuergalva-
nometer bewegt sich so lange, bis der Spannungsabfall
am Widerstand R, gleich der zu messenden Spannung und
damit die Klemmenspannung am Galvanometer Null
geworden ist.
Die Wirkungsweise der Saugschaltung ist ähnlich
(Bild 2b). Hier wird die Spannung am Galvanometer
Null, wenn die Spannungsabfälle an den Widerständen R,„
und R, einander gleich geworden sind. Durch diese
Schaltungen wird der Ausschlag des Galvanometers selbst
für die Messung bedeutungslos und diese auf einen Ver-
194
gleich zweier elektromotorischer Kräfte zurückgeführt.
Maßgebend für den Verstärkungsgrad ist die Größe des
Widerstandes R„. Durch die Rückwirkung der Luftströnie
auf die Zeigerfahne und durch das Drehmoment der Gal-
bolometrisch
a Kompensationsschaltung h Saugschaltung
B Bolometerbrücke
(4 Steuergalvanometer
k Kondensator
M Federblaswerk
Ra Ry Neben- und Vorwider-
stand
T Yintensehiciber
W Wandler
Bild 2. Bolometerverstärker.
vanometer-Stromzuführungsfedern entsteht ein Stördreh-
moment, das sich als Übersetzungsfehler des Verstärker:s
auswirkt. Um diesen möglichst klein zu halten, muß das
Einstellmoment der elektrischen Feder hoch gewählt
werden. Ausführliches hierüber berichten die Arbeiten
von Merz!). Durch diese Maßnahme reagiert das
Steuergalvanometer sehr schnell, während die Bolometer-
wendel eine gewisse Trägheit besitzt. Die hierdurch be-
dingten Pendelschwingungen werden durch eine nach-
giebige Rückführung
unterdrückt. Dies ge-
schieht bei der Kompen-
sationsschaltung durch
einen Wandler W, der
eine Zusatzspannung in
den Galvanometerkreis
schickt; bei der Saug-
schaltung leitet ein
Kondensator k einen
Zusatzstrom zum Gal-
vanometer. Der Bolo-
nıeterverstärker arbei-
tet in dieser Ausfüh-
rung trotz der thernii-
schen Trägheit der Bolo-
meterwendel schneller
als die meisten übrigen
Verstärker, die träg-
heitslos verstärken, aber
langsam regeln. Er ist
ziemlich unempfindlich
gegen Erschütterungen
und Spannungsschwan-
kungen, da solche Stö-
rungen ausgeregelt werden, bevor sich der Tintenschreiber
merklich bewegt. Die Einstellzeit des Bolometerschreibers
ist bestimmt durch die des Tintenschreibers und beträgt
etwa 1,5 s. Der Bolometerverstärker ist so klein gehalten
(Zwergbolometer), daß er in die handelsüblichen Tinten-
schreiber mit 120 mm nutzbarer Papierbreite eingebaut
werden kann. Dabei ist die abgegebene Leistung des Bolo-
meterverstärkers ausreichend, um ein verhältnismäßig ro-
bustes Meßwerk eines Tintenschreibers sicher betätigen zu
können.
Die Verwendung des Bolometerschreibers ist daher
nicht auf das Laboratorium beschränkt, sondern erstreckt
sich in erster Linie auf die betriebsmäßige Überwachung
kleiner Spannungen und Ströme (Schnellschreiber für
Temperaturmessungen, Druckmessungen, Stromschreiber
1) L. Merz, Arch. Elektrotechn. 31 (1937) 8. 1.
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 9
Bild 4. Tragbarer Tintenschreiber
zum Anschluß an Thermoumformer der Hochfrequenz-
meßtechnik). Die ausgeführten Meßbereiche sind folgende:
Tafell.
Meßbereich: 40 100 150 300 500 A
Spannungsabfall: etwa 0,53 0,45 0,18 0,095 0,04 mV
Grenzwiderstand: >86C0 400 100 20 6 Q
Meßbereich: 3 6 15 30 mV
Stromverbrauch: etwa 11,2 353 24 0,97 pA
(‚renzwiderstand: 6 20 100 400 Q.
Iir-4tj i-iii
lichtelektrisch
a Kompensationsschaltung b Saugschaltung
Rp Ry Neben- und Vorwiderstand
T Tintenschreiber
Verstärkerrohr
F_ Photozellen
( Steuergalvane-
meter V
Bild 3. Lichtelektrischer Verstärker.
Als Genauigkeit können +2% vom Skalenendwert
angenommen werden. Der in Tafel 1 angegebene Grenz-
widerstand ist der Widerstand des äußeren Schließungs-
kreises, der nicht über- bzw. unterschritten werden darf.
wenn der Verstärker zuverlässig arbeiten und die Meß-
genauigkeit eingehalten
werden soll. Würde man
den Bolometerverstär-
ker in Saugschaltung
an eine Stromaquelle,
deren innerer Wider-
stand Null ist, anschlie-
Ren, so könnte sich das
elektrische Einstell-
moment nicht entwik-
keln. Ebenso ist es un-
zulässig, die Kompensu-
tionsschaltung an einen
unendlich großen
Außenwiderstand anzu-
schließen.
Eine bemerkenswerte
Ausführung ist der Mul-
tizetschreiber. Hier wird
ein Bolometerverstärker
in Saugschaltung für
300 nA in den Rähn-
chenkreis eines Viel-
mit lichtelektrischem Verstärker. fachinstrumentes ge-
legt. Der Rähnichen-
strom wird verstärkt und vom Tintenschreiber auf-
gezeichnet. Man erhält so mit einfachen Mitteln einen
Tintenschreiber für Gleich- und Wechselstrom mit Mel:-
bereichen 0,003, 0,015, 0,06, 0,3, 1,5, 6A und 0,1, 15. 6.
30, 150, 300, 600 V.
Der lichtelektrische Verstärker
Wesentlich empfindlicher als der Bolometerverstärker
ist der lichtelektrische Verstärker?). Die Schaltanordnung
ist in Bild 3 gezeigt. Der Lichtstrahl einer Glühlampe
trifft durch eine Spaltblende und eine Optik auf den
Spiegel des Steuergalvanometers G, der ihn über ein
Doppelprisma teils auf die eine, teils auf die andere
Photozelle F wirft. Je nach der Spiegelstellung wird dic
eine Zelle mehr, die andere weniger belichtet. Wird an
die Eingangsklemmen die zu messende Spannung gelegt.
2) L. Merz, VDE-Fächber. 10 (1938) S.134; 11 (1939) 3. 59.
29. Februar 1940
29. Februar 1940
zo setzt sich die Drehspule des Spiegelgalvanometers in
Bewegung, verändert den Lichteinfall auf die Photozellen
und damit das Gitterpotential der Verstärkerröhre V. Es
fließt ein kräftiger Anodenstrom über den Tintenschreiber
T. Zur Aussteuerung der Röhre vom Anfang bis zum End-
wert des Meßbereiches genügen Bewegungen des Galvano-
meterspiegels von etwa 0,05 Winkelgrad. Ohne Kompen-
sationsschaltung würde man einen Meßbereich von etwa
10-29 A erreichen. Zwecks Erzielung hoher Genauigkeit,
sicherer Einstellung des Regelgalvanometers und Stabili-
tät des Nullpunktes werden auch bei diesem Verstärker
die gleichen Kompensationsschaltungen wie beim Bolo-
meterverstärker angewendet. Der empfindlichste Meß-
bereich beträgt bei der Saugschaltung 3-10-7 A, bei der
Kompensationsschaltung 3- 10° V. Der Verstärker erhält
bei der stromempfindlichen Ausführung ein Steuergal-
vanometer mit 500 Q, bei der spannungsempfindlichen mit
20Q Systemwiderstand. Durch auswechselbare Vor- und
Nebenwiderstände ergibt sich eine große Anzahl von Meß-
bereichen, und zwar:
Stromempf indliche Type
Meßbereiche: 0,3 1 3 10 30 100 „A
Grenzwiderstand: > 500 400 250 100 14 109
Meßbereiche: 300 1500 uV
Grenzwiderstand: < 50 100 Q.
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Hcit 9 195
Spannungsempfindliche Type
Meßbereiche: 30 100 300 1500 uV
Grenzwiderstand: < 20 30 60 300 Q
Meßbereiche: 3 10 30 100 nA
Grenzwiderstand: >20 10 5 1 Q
Außerordentlich gering ist der Verbrauch. Der Be-
triebswiderstand beträgt für den Meßbereich 0,3 pA etwa
2,50 bei einem Spannungsabfall von nur etwa 0,7uV.
Daraus errechnet sich ein Leistungsbedarf von etwa
2.10°13W. Für den Meßbereich 30 uV ergeben sich fol-
gende Werte: Betriebswiderstand etwa 4000 Q, Stromver-
brauch etwa 7:10®9 A, Leistungsbedarf etwa 2: 10-13 W.
Dabei kann für die Anzeige am Tintenschreiber die ver-
hältnismäßig hohe Genauigkeit von +2,5% vom Mel-
bereichendwert garantiert werden. Der Meßbereich 30 uV
konnte bisher nur mit den empfindlichsten Spiegelgalvano-
metern erreicht werden. In diesem Bereich macht sich
bereits die Thermokraft Kupfer-Manganin bemerkbar.
Eine Temperaturdifferenz von nur 1° C verursacht eine
Thermospannung von etwa 0,54V, das entspricht 1,5 %
des empfindlichsten Meßbereiches. Bei Benutzung dieses
Meßbereiches muß die Meßschaltung und der Verstärker
vor Temperaturwechsel und Wärmestrahlungen geschützt
werden. Bild 4 zeigt einen tragbaren Tintenschreiber mit
lichtelektrischem Verstärker und Netzanschlußgerät.
Neuartige lichtelektrisch gesteuerte Regelgeräte
Von Arthur Kuntze VDE, Düsseldorf
Für in zahlreichen Industrien vorkommende Betriebs-
vorgänge ist eine selbsttätige, genaue und betriebssichere
Regelung eines Zustandes auf einen vorgegebenen festen
Sollwert oder auf einen sich mit der Zeit nach einem be-
stimmten Programm ändernden Sollwert notwendig. Hier-
für werden vorwiegend elektrisch wirkende, fallbügel-
betätigte Regler verwendet, die entweder nach dem Aus-
schlag- oder nach dem Kompensationsverfahren arbeiten.
Fallbügelbetätigte Regler
Beim Ausschlagregler wird durch einen Geber
jedem Istwert des zu regelnden Zustandes ein entsprechen-
der Widerstands- oder Spannungswert zugeordnet und mit
einem elektrischen Widerstands- oder Spannungsmesser
zur Anzeige gebracht. Bei der Temperaturregelung z.B.
wird als Geber ein Widerstandsthermometer (bis 400 °C),
ein Thermoelement (bis 1600 ° C) oder bei hohen Tempe-
raturen (über 800°) eine Photozelle oder ein Photo-
element verwendet. Bei vielen anderen Zuständen, z.B.
Drücken, Durchflußmengen, Zusammensetzung von Gas-
gemischen, erfolgt die Messung des Istwertes durch das
hierfür übliche Instrument, dessen beweglicher Teil einen
ii auf einem elektrischen Fernsenderwiderstand ver-
stellt.
Beim Kompensationsregler ergibt ein Geber
z.B. eine dem Istwert des zu regelnden Zustandes ein-
deutig zugeordnete Spannung. Diese Spannung, die bei
der Temperaturregelung z. B. thermoelektrisch erzeugt
wird, wird mit Hilfe einer Kompensationsmethode ge-
messen, d.h. es wird ihr die dem Sollwert zugeordnete
Spannung entgegengeschaltet und die Übereinstimmung
zwischen Ist- und Sollwert durch das Verschwinden des
Stromes, z.B. mit Hilfe eines Nullgalvanometers, fest-
gestellt. Die Gegeneinanderschaltung der beiden Span-
nungen erfolgt entweder nach der Kompensationsmethode
von Lindeck-Rothe oder in einer Wheatstoneschen
Brückenschaltung.
DK 621.316.74 : 621.38;
Die Stellung des Anzeigers des Ausschlaginstrumentes
bzw. des Nullgalvanometers wird mit Hilfe eines periodisch
bewegten Fallbügelmechanismus, z.B. in Ab-
ständen von 15s, abgetastet. Je nachdem, ob hierbei der
Anzeiger oberhalb, unterhalb oder in seiner Sollstellung
angetroffen wird, erfolgt die Einstellung eines Queck-
silberschaltrohres in die eine oder andere Schaltlage und
hierdurch die Beeinflussung des zu regelnden Vorgange:
über Schalter, Ventile oder Steuermotoren. Besonders
vorteilhaft sind die Konstruktionen, bei denen das Queck-
silberschaltrohr in seiner jeweiligen Stellung bis zur
nächsten notwendigen Umschaltung liegen bleibt, ohne
hierfür eine Verklinkung zu benötigen!).
Diese mechanisch abgetasteten Regler arbeiten seit
Jahren zu allgemeiner Zufriedenheit. Trotzdem erscheint
es im Hinblick auf die große technische Bedeutung der
elektrischen Regelgeräte angebracht, jede mögliche Ver-
besserung durchzuführen.
Regler mit lichtempfindlichen Photozellen
Die Herstellung photoelektrischer Alkalizellen ist so
weit fortgeschritten, daß Lebensdauern von 30 00h ini
allgemeinen erreicht werden, wobei die Lichtempfindlich-
keit hoch ist und Ermüdungserscheinungen außer nach
dem Auffallen sehr hoher Beleuchtungsstärken nicht auf-
treten. Da sich das Auffallen dieser unzulässig hohen
Beleuchtungsstärken mit Sicherheit vermeiden läßt, er-
füllen diese Photozellen besonders auch im Hinblick auf
ihre hohe Lichtempfindlichkeit (Schaltungen mit kleinen
Widerständen) alle in der Regeltechnik an sie zu stellen-
den Anforderungen.
Da sich bei diesen Photozellen alle mechanisch be-
wegten Teile des Fallbügelmechanismus sowie die dreh-
bare Quecksilber-Schaltröhrenhalterung durch elektrisch
wirkende unbewegliche Schaltteile ersetzen lassen, be-
deutet die Einführung der Photozelle in die Regeltechnik
1) DRP 628374.
u a a TN
196
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 9
29. Februar 1940
im Hinblick auf das betriebssichere Arbeiten in längeren
Zeiträumen einen großen Vorteil. Weiterhin wird, da bei
den photoelektrischen Reglern die Notwendigkeit, die Stel-
lung des Anzeigers mechanisch abzutasten, wegfällt, der
empfindlichste Teil des Reglers, nämlich das Ausschlag-
instrument bzw. Nullgalvanometer, keiner mechanischen
Belastung mehr ausgesetzt. Die Spitzenlagerungen der
beweglichen Achsen bzw. die Bandaufhängungen werden
nicht mehr durch ein sie aus ihrer Ebene herausdrücken-
des Drehmoment beansprucht. Dadurch läßt sich die
Empfindlichkeit dieser Instrumente in notwendigen Fällen
weiter steigern und, was viel wichtiger ist, über längere
Zeiträume unveränderlich erhalten.
Bei der Entwicklung der lichtelektrisch wirkenden
Regelgeräte wurde die für den wartungslosen Dauer-
betrieb erwünschte Schaltung mit kleinen Widerständen
berücksichtigt und deshalb zuerst versucht, an Stelle
einer Photozelle ein Photoelement zu verwenden. Hierfür
sprach außerdem noch, daß die Photoelemente bei Be-
lichtung eine Spannung erzeugen. Das Arbeiten der mit-
tels Photoelementen gesteuerten Anordnungen befriedigte
jedoch nicht restlos. Um die sichere Steuerung des Gitters
eines Gasentladungsrohres durch das Photoelement
zu erreichen, war die Erzeu-
gung einer beträchtlichen Span-
nungsänderung bei Belichtung
notwendig. Dies konnte nur
durch das Einfügen einer Vor-
spannung in den Photoelement-
kreis erreicht werden. Infolge
des kleinen Widerstandes des
Photoelementes rief jedoch
diese Vorspannung bereits einen
Dunkelstrom hervor, der tim
Hinblick auf die Unveränder-
lichkeit der Eigenschaften des
Photoelementes einen geringen
Wert nicht überschreiten durfte.
Dieser Strom stieg bei Belich-
tung an. Da er durch den
Höchstwert von 0,2 mA/cm? der
lichtempfindlichen Fläche be-
grenzt war, ergab sich bei gün-
stigster Anpassung des Gitter-
ableitwiderstandes (50002) an
den Photoelementwiderstand (2000 Q) im Belichtungsfalle
eine maximale Spannung von 1 V/cm? der lichtempfind-
lichen Fläche. Da im Dunkelfall gleichfalls eine dem Dun-
kelwiderstand des Photoelementes entsprechende Span-
nung fast gleicher Größenordnung auftritt, war das
betriebssichere Arbeiten in einen engen Spannungsbereich
eingegrenzt. Der Strom im Gasentladungsrohr konnte
zwar zwischen dem Wert Null und dem Maximalwert ge-
steuert werden, jedoch lagen Schwankungen der Speise-
spannungen um +15 % an der Grenze der für das sichere
Arbeiten des Reglers zulässigen Toleranz. Infolge der
im Photoelement liegenden Vorspannung traten nach
monatelangem Betrieb, wahrscheinlich infolge Änderungen
der Eigenschaften des Photoelementes, Verschiebungen
dieser Toleranz auf und machten Nachstellungen erforder-
lich. Bei einem Regler ergab sich dies erst nach acht
Monaten ununterbrochenen Betriebes. Da die Photo-
elemente weiterhin den Nachteil haben, nicht gasdicht
abgeschlossen und somit dem Angriff aggressiver Gase
ausgesetzt zu sein, wurde von ihrer weiteren Verwendung
für die Steuerung der Regler abgesehen.
Regler mit rotempfindlichen Photozellen
Die bei Joens & Co., Düsseldorf, neu entwickelten
und vollkommen betriebssicher arbeitenden Regler ver-
wenden edelgasgefüllte, rotempfindliche Photozellen der
Empfindlichkeit 3-10” A/mlm. Die lichtempfindliche
Schicht besteht aus Cs und Cs,O auf einem Träger aus Ag.
Infolge ihrer hohen Empfindlichkeit benötigt die Schal-
Bild 1.
tung am Gitter des Entladungsrohres nur kleine Wider-
stände. Die lichtempfindliche Fläche ist in einem Glas-
kolben eingeschmolzen und wird durch aggressive Gase
und Dämpfe nicht verändert. Die Rotempfindlichkeit ge-
stattet eine weitgehende Unterheizung der als Beleuch-
tung dienenden Glühbirne. Die Steuerung eines gasgefüll-
ten Ionenrohres durch eine Photozelle stieß bisher wegen
des großen Widerstandes der Photozelle auf Schwierig-
keiten. Durch die vorgesehene besonders rotempfind-
liche und gasgefüllte Photozelle konnte die Schaltung mit
kleinen Widerständen ausgeführt werden, um das Ionen-
rohr mit Sicherheit steuern zu können.
Im Dunkelfall fließt infolge des hohen Isolations-
widerstandes der Photozelle kein Strom, mithin liegt am
Gitter keine Vorspannung, im Hellfall dagegen läßt sich
leicht eine Gitterspannung von 20V herstellen, so daß
sich, da die für die Steuerung notwendige Spannung 4V
beträgt, sehr große Toleranzen ergeben. Lichtstrom-
änderungen um +70% sind gleichfalls ohne Einfluß auf
den Regler. Empfindliche Spannungseinstellungen bzw.
Nachstellungen sind nicht notwendig. Die Einstellzeit der
in den neu entwickelten lichtelektrischen Reglern ver-
wendeten Meßwerke beträgt 1s. Da die Meßwerke stän-
Schaltbild des lichtelektrischen Ausschlagreglers.
dig über den dem aperiodischen Grenzfall entsprechenden
Widerstand geschlossen sind, ist die Einstellung die
schnellstmögliche. Durch die verwendeten Lichtzeiger-
Spannbandsysteme wurden empfindliche Lager sowie
Gleichgewichtsstörungen vermieden. Alle Starkstrom-
anschlüsse sind fest verlegt. Weil der Regelmechanismus
sofort, nachdem der Fühler den Istwert angezeigt hat,
anspricht, treten lediglich geringe Regelverzögerungen
und somit geringe Pendelungen des Istwertes um den
Sollwert auf.
Im Bild 1 ist die Schaltung des neu entwickelten licht-
elektrisch arbeitenden Ausschlagreglers, in den Bildern 2
und 3 Schaltung und Ansicht des lichtelektrisch arbeiten-
den Kompensationsreglers dargestellt. Der Ausschlag-
regler wird auch für die Schaltung der Energiezufuhr in
mehreren Stufen, z.B. Dreieck — Stern — Aus, her-
gestellt. Die Geräte sind bis zur Fabrikationsreife durch-
gebildet und netzgespeist.
Beide Regler verwenden als Entladungsrohr ein gitter-
gesteuertes, gasgefülltes Ionenrohr /, das Ströme bis zu
0,35 A zu schalten gestattet, und erreichen dadurch den
Vorteil, daß der gesteuerte Anodenstrom ausreicht, um
die größten Quecksilber-Vertikalschaltschütze (380 V,
25 A) R, zu steuern. Das Relais R, ist geschlossen, SO-
lange das Rohr / nicht gesperrt ist, d. h. die Photozelle
Ph dunkel ist. Bei Belichtung wird der Anodenstrom
eingeschaltet und das Relais R, geöffnet. Die Erreger-
spule dieses Relais wird hierbei mit zerhacktem Gleich-
strom gespeist. Der Widerstand Ra und der Kondensa-
py
99. Februar 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61: Jahrg. Heft 9
197
tor C, dienen zur Glättung, um ein ruhiges, betriebssicheres
und plötzliches Schalten des Relais R, zu erreichen. Wird
der Heizstromkreis des Ionenrohres / bzw. der die Glüh-
lampe L speisende Stromkreis z. B. durch Heizfadenbruch
Bild 2. Schaltbild des lichtelektrischen Kompensationsreglers.
unterbrochen, so wird der zu regelnde Zustand mit Hilfe
ıweier Relais selbsttätig so beeinflußt,
dem Nullwert entspre-
chenden Zustand zu-
rückkehrt. Bei der Tem-
peraturregelung z. B.
erfolgt die Abschaltung
der Stromzufuhr, so
daß der Ofen erkaltet.
Im Gehäuse der Regler
(Bild 3) sind je drei
Glimmlampen vorge-
sehen. Ist das Relais R,
geschlossen, ist also der
Sollwert noch nicht er-
reicht, so leuchtet die
grüne Lampe S,. Ist der
Sollwert überschritten
und das Relais R, offen,
so leuchtet die rote
Lampe S} Wird der
Beleuchtungs- oder
Röhrenheizstrom unter-
brochen, so leuchtet die
gelbe Lampe S, auf, so
daß der Arbeitszustand
des Reglers jederzeit zu
erkennen ist.
daß er
Bild 3. Innenansicht des lichtelektrischen
Kompensationsreglers.
Wirkungsweise des Ausschlagreglers
(Bild 1)
Das Thermometer Th, dient als Temperaturfühler.
Da bei der thermoelektrischen Temperaturmessung die
Differenz zwischen den Temperaturen der Lötstellen Th,
und Th, gemessen wird, ist es notwendig, die kalte Löt-
stelle Th, auf einer festen Bezugstemperatur zu halten.
Sie befindet sich in einem besonderen Thermostaten T,
in dem die Temperatur von 50°C t 0,25°C selbsttätig
aufrechterhalten wird.
Die der Temperaturdifferenz beider Lötstellen ent-
sprechende Spannung wird dem Meßwerk G im Regler
über einen in Reihe geschalteten Widerstand R zugeführt.
Mit Hilfe des verstellbaren Kontaktes K wird die einzu-
regelnde Temperatur eingestellt.
Das als Ausschlag-
instrument G dienende Drehspul-Spannbandsystem besitzt
in den
eine in % des jeweilig einzuregelnden Sollwertes ge-
eichte Skala. Daraus ergibt sich der Vorteil, daß die
Regelgenauigkeit bei jeder einzuregelnden Solltemperatur
relativ gleich groß ist. Einflüsse der Verbindungsleitung
zwischen Temperaturfühler und
Regler auf die Genauigkeit der
Regelung werden dadurch ver-
mieden, daß der Regler einen
Widerstand von etwa 10009
hat. Bei den bisher üblichen
Fallbügelreglern ließ sich in
diesem Spannungsbereich gün-
stigstenfalls ein Widerstand
von 2009 erreichen. Die Ge-
nauigkeit des Reglers beträgt
+ 0,5 % des jeweils einzuregeln-
den Sollwertes.
Jeder Temperaturregler muß
gegen Bruch des Thermoele-
mentes zuverlässig gesichert
werden, so daß die einzu-
regelnde Temperatur bei Bruch
des Thermoelementes mit
Sicherheit auf den Nullwert
heruntergeregelt wird. Es ist
also der Nullstellung des Licht-
zeigers des Ausschlaginstru-
mentes dieselbe Wirkung auf
den Regelvorgang zuzuordnen wie der Sollwerteinstellung.
Dagegen muß bei Beginn des Anheizvorganges auch bei
der Nullstellung die Energiezufuhr eingeschaltet sein.
Der hier beschriebene Ausschlagregler erreicht diese voll-
selbsttätige Nullpunktsicherung völlig einwandfrei durch
folgende Einrichtung:
Ein feststehender Planspiegel Sp, ist einige Skalen-
teile links vom Skalennullpunkt des Anzeigegerätes so
angebracht, daß der vom Spiegel Sp, des Ausschlag-
instrumentes G kommende Lichtstrahl, wenn er auf den
Spiegel Sp, trifft, auf die lichtempfindliche Fläche der
Photozelle Ph reflektiert wird und hierdurch die Strom-
zufuhr über das Relais R, abschaltet. Weiterhin liegt
parallel zu den Thermoelementen Th, und Th, eine Gleich-
spannung in Reihe mit einem Widerstand R, (etwa
1 MQ), die der wirksamen Thermospannung entgegen-
gesetzt gepolt ist. Da der Widerstand des Thermo-
elements im Vergleich zu dem Widerstand R sehr klein
ist, fließt der geringe durch die Spannung verursachte
Strom fast ausschließlich über das Thermoelement. Ist
das Thermoelement gebrochen, so ist sein Widerstand
groß gegen R,, und mithin fließt durch R, der gesamte
Strom. Dieser Strom bringt den Lichtzeiger in eine Stel-
lung einige Skalenteile links vom Nullpunkt und schaltet
somit den Ofen ab. Die Nullpunktsicherung bedarf keiner
Voreinstellung und wirkt vollselbsttätig. Der von der
Gleichstromquelle herrührende zusätzliche Strom ist im
Betriebszustand so gering, daß er an der Skala des Aus-
schlaginstrumentes keinen bemerkbaren Ausschlag her-
vorruft. Eine Möglichkeit für die Nullpunktnachstellung
des Anzeigeinstrumentes ist vorgesehen.
Wirkungsweise des Kompensations-
reglers (Bild 2)
Die lichtelektrische Steuereinrichtung ist in der glei-
chen Weise aufgebaut wie die des Ausschlagreglers. Das
Thermoelement Th befindet sich auf der zu regelnden
Temperatur und ist in die Spannungsdiagonale des Reg-
lers und in Reihe mit einem Nullgalvanometer geschaltet.
Mit Hilfe des Widerstandes R, wird eine Spannungs-
differenz eingestellt, die der durch das Thermoelement Th
erzeugten entgegengesetzt gepolt ist. Stimmt die Ist-
temperatur mit der Solltemperatur überein, so fließt im
Nullgalvanometer kein Strom, wird die Solltemperatur
über- bzw. unterschritten, so fließt ein Strom in der einen
bzw. anderen Richtung. Als Nullgalvanometer G dient
ein Spannband-Drehspul-Instrument mit kleinem Wider-
198
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 9
29. Februar 1940
stand. Eine Abweichung des Istwertes vom Sollwert von
etwa 0,1 °C leitet den Regelvorgang ein.
Die Nullpunktsicherung des Kompensationsreglers
wird durch den Widerstand R,erreicht?), der zwischen einen
Eckpunkt der Brücke und die Verbindung des Thermo-
elementes mit dem Nullgalvanometer geschaltet ist. Er-
folgt während des Betriebes ein Thermoelementbruch, so
fließt durch den Widerstand R, und das Nullgalvano-
meter ein Strom, der den Lichtstrahl ablenkt, so daß die
Ionenröhre 7 und das Relais R, abschalten.
In einen Brückenzweig des Kompensationsreglers
kann ein temperaturabhängiger Widerstand eingebaut
werden, der die dem Sollwert entsprechende Gegenspan-
nung mit der jeweiligen Raumtemperatur so ändert, daß
der Einfluß der kalten Lötstellen des Thermoelementes
ausgeglichen wird. Bei dieser Ausführung befindet sich
die kalte Lötstelle im Regler, jedoch arbeiten diese Regler
nur mit der Thermoelement-Legierung, für die sie ab-
geglichen sind, einwandfrei.
Die im Kompensationsregler benötigte Gegenspan-
nung wird einer Batterie (vorteilhaft Carbone-Naß-
element) entnommen. Der Dauerstrom beträgt 20 mA.
Die Speisespannung wird der Brücke im Regler über den
regelbaren Widerstand R, zugeführt. Der Abgleich auf
die richtige Speisespannung erfolgt durch Verändern des
Widerstandes R, bei gleichzeitigem Drücken des Tasters T
so lange, bis sich der Lichtzeiger des Nullgalvanometers
mit der Nullmarke an der Skala deckt. Durch den Taster
wird die Brücke umgeschaltet und an Stelle des Thermo-
elementes ein Weston-Normalelement in die Galvano-
meterdiagonale gelegt. Der Abgleich der Speisespannung
erfolgt mit der gleichen Empfindlichkeit wie die Rege-
lung. Das Abgleichen der Speisespannung ist wie bei
allen Kompensationsreglern in Abständen von ein bis
drei Tagen vorzunehmen.
Vergleich zwischen Kompensations- und
Ausschlagreglern
Ein Vergleich zwischen Kompensations- und Aus-
schlagreglern ergibt für die ersteren folgende Vorteile:
1. Durch die Gegeneinanderschaltung hat der Regler
bei Übereinstimmung des Istwertes mit dem Soll-
wert vom Geber her gesehen einen praktisch unend-
lich hohen Widerstand. Einflüsse der sich mit der
Umgebungstemperatur ändernden Leitungswider-
stände auf die Genauigkeit der Regelung sind nicht
vorhanden.
2. Abweichungen des Istwertes vom einzuregelnden
Sollwert werden auch, wenn sie sehr gering sind,
erfaßt, weil die Brückenmethode sehr empfindlich
ist. Hierdurch werden die Pendelungen um den
Sollwert verringert. Außerdem können Kompen-
sationsregler mit einer elastischen Rück-
führungseinrichtung zusammenwirken, wo-
durch sich eine noch weitergehende Verringerung der
Pendelung erreichen läßt.
3. Die Stromempfindlichkeitsänderungen des Null-
stromindikators ändern in sehr geringem Maße ledig-
lich die Regelempfindlichkeit, nicht jedoch die Regel-
genauigkeit. Bei Ausschlagreglern gehen Empfind-
lichkeitsänderungen voll als Fehler des einzuregeln-
den Sollwertes ein.
4. Die Genauigkeit der Regelung ist im ganzen Regel-
bereich konstant, während sie bei den üblichen Aus-
schlagreglern (nicht jedoch bei dem vorher be-
schriebenen) im unteren Drittel des Bereiches (bei
linearer Teilung der Skala) beträchtlich abnimmt.
Als Nachteil der Kompensationsregler ist anzuführen,
daß diese eine zeitlich unveränderliche Gleichspannungs-
quelle für die Erzeugung der Gegenspannung benötigen;
Ausschlagregler erfordern diese Gegenspannung nicht.
—
2) DRP 688051.
Der Gleichstromkompensator
Als Gleichspannungsquelle mit einer zeitlich unver-
änderlichen EMK wird für den Kompensationsregler
vorteilhaft ein sich selbsttätig abgleichender Gleichstrom-
kompensator verwandt, dessen Schaltung in Bild 4 an-
gegeben ist. Er arbeitet nach der von Lindeck-
Rothe angegebenen Kompensationsmethode Der
Widerstand R, ändert seine Größe so lange, bis der durch-
fließende Strom am Präzisionswiderstand R, einen Span-
nungsabfall erzeugt, der der EMK des Weston-Normal-
elementes NE mit sehr großer Annäherung entgegen-
gesetzt gleich ist. Die beiden Spannungen sind über ein
Spannband-Galvanometer G entgegengeschaltet. Vom
Spiegel dieses Galvanometers wird ein von der Licht-
quelle L, emittierter Lichtstrahl auf die lichtempfindliche
Schicht der Photozelle Ph reflektiert. Je nach der Stel-
Bild 4. Lichtelektrische Konstantspannungsquelle.
lung des Spiegels fällt der einer Blende entsprechende
Teil der reflektierten Strahlung auf die Kathode der
Photozelle. Hierdurch entsteht ein in seiner Größe ver-
änderlicher Strom, der am Widerstand R, eine Gitter-
spannung erzeugt, die den Anodenstrom des als Wider-
stand R, wirkenden Elektronenrohres steuert. Der
Anodenstrom durchfließt die Widerstände R, bis R„ und
erzeugt an jedem eine konstante Spannung der Größen-
ordnung 1 V. Diese Spannungen dienen zur Speisung der
Kompensationsregler K, bis K„. Zu- oder Abschalten
eines Reglers ändert die den anderen Reglern zugeführte
Spannung nicht. Im Anodenstromkreis befindet sich
weiterhin die Erregerspule L, eines zur Sicherung des
Normalelementes dienenden Relais. Die Schaltstrecke
dieses Relais liegt im Stromkreis des Normalelementes.
Sinkt der Anodenstrom z. B. infolge Bruch des Heizfadens
des Elektronenrohres unter den vorgegebenen Wert, so
wird das Normalelement von der übrigen Schaltung ab-
getrennt und dadurch vermieden, daß ihm ein unzulässig
starker Strom entnommen wird. Die zum Elektronenrohr
parallel geschaltete Glimmlampe L, leuchtet in diesem
Fall auf. Aus Gründen der Betriebssicherheit werden alle
Gleichspannungen aus Trockengleichrichtern entnommen,
die nur mit einem Teil der Nennlast betrieben werden.
Das Gerät kann auch als Tintenschreiber ausgeführt wer-
den. Dann wird ein kräftig ausgeführtes Drehspulinstru-
ment in den Anodenstromkreis geschaltet.
Das Ausweehseln der Elektronen- bzw. Ionenröhren
scwie der Lichtquelle kann bei allen beschriebenen photo-
elektrischen Geräten durchgeführt werden, ohne “daß eine
Nacheichung notwendig ist. Infolge der sorgfältigen
Dimensionierung der Heizkreise und des weit unter den
Nennstrombelastungen gewählten Anodenstromes und des
Beleuchtungsstromes erreichen diese auswechselbaren
Einzelteile Lebensdauern von 5000 bis 10000 Betriebs-
stunden. Alle empfindlichen Einzelteile der Geräte sind
durch eine Unterteilung des Raumes im entlüfteten und
nichtentlüfteten Teil vor unzulässiger Erwärmung bzw.
Verstaubung geschützt.
29. Februar 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 9
198
Elektrisch beheizte Drehherdöfen mit Kippbechern zum Härten von Massenteilen
Von S. Herbst, Dortmund
Der Drehherdofen hat den besonderen Vorzug, daß
die durchzusetzenden Teile während des Durchganges
durch den Glühraum keinerlei Eigenbewegung ausführen.
Stücke mit verwickelt gestalteter Form oder empfind-
licher Oberfläche sind deshalb Beschädigungen irgend-
welcher Art nicht ausgesetzt. Drehherdöfen sind zum
Härten von Massenteilen insofern geeignet, weil ein
stetiger, absatzweiser Durchsatz des Härtegutes auf ein-
fachste Weise erziel-
bar ist, wobei die Be-
schieckungs- und Ent-
nahmeöffnungen
zwangsweise am Ofen- RIZ SZ
körper nebeneinander RS RX OK
neg, OLI ROLL LLALL
liegen. Eine bequeme
Zu- und Abfuhr der
zu härtenden Teile
steht damit von vorn-
herein fest.
In wärmetechni-
scher Hinsicht ist zu
beachten, daß durch
eine entsprechende
Unterteilung der Heiz-
leistung jede ge-
wünschte Anheiz- und
Glühkurve erzielt wer-
den kann, die Ausfüh-
rung von Anfang an
also nicht unbedingt
für einen besonderen
FallderWärmebehand-
lung festzulegen ist.
Infolge des absatz-
weise angetriebenen
Drehherdes können durch Verändern der Betätigungszeiten
des Drehherdvorschubes die günstigsten wärmetechnischen
Verhältnisse hinsichtlich Beschickungsmenge und Glüh-
raumtemperatur bei gleichem Durchsatz festgestellt und
ausgewählt werden. Auf die erforderliche Einbaufläche
bezogen, ist seine Durchsatzleistung als hoch zu be-
zeichnen, obwohl die Glühraumausnutzung diejenige von
Kammeröfen oder sonstigen rein satzweise betriebenen
Öfen nicht erreicht. Da neben dem eigentlichen Härtegut
meist keinerlei Totgewicht mit aufgeheizt werden muß,
ergibt sich ein geringer spezifischer Energieverbrauch,
der die Ofenanlage auch für untergeordnete Maschinen-
elemente, wie Schrauben usw., geeignet macht.
Von betriebswirtschaftlicher Seite gesehen ist der
Aufbau für einen durchlaufend betriebenen Ofen verhält-
nismäßig einfach und damit betriebssicher. Alle bewegten
Teile sind außerhalb des Glühraumes untergebracht und
der hohen Temperatur entzogen. Ein niedriger Verschleiß
und ein zuverlässiges Arbeiten sind die damit erzielten
Vorzüge. Die Beschickung und Entnahme des Härtegutes
kann an Einfachheit nicht übertroffen werden, ebenso die
übrige Bedienung, die der Ofen erfordert. Beim elektrisch
beheizten Drehherdofen kommt im besonderen die be-
queme Einstellung und Haltung der gewünschten Härte-
temperatur hinzu. Eine Fehlbedienung ist durch ent-
sprechende elektrische Verriegelung aller Bewegungsvor-
Ränge auf einfache Weise ausschließbar. Außerdem kann
ein derartiger Ofen ohne weiteres in den Fluß der Erzeu-
Kung eingeschaltet werden, da eine Belästigung der Be-
ZZ N —
E:
Bild 1.
SEERZ RESET
u SON ee
EG CE N!
Querschnitt durch einen seiten- und deckenbeheizten Drehherdofen
mit Kippbechern.
DK 621.365.413
dienungsleute durch Abhitze, Ruß oder dgl. nicht auf-
tritt.
Der normale Drehherdofen mit ebenem glatten Herd
wird dann verwendet, wenn es sich um größere Teile
handelt, die verhältnismäßig viel Ofenraum beanspruchen,
wenn also nur eine beschränkte Anzahl Stücke zum Ein-
satz kommt. Sind beispielsweise Schrauben der verschie-
densten Abmessungen, Kugeln oder dergl. zu härten, dann
benutzt man meist
Glühbehälter, die den
Glühraumabmessun-
gen angepaßt sind
und in die man diese
Teile einfüllt. Neben
dem eigentlichen Be-
schickungsgewicht
muß der zugehörige
Behälter als Tot-
gewicht mit erwärmt
werden. Es liegt nahe,
die Glühkästen fest
auf den Drehherd auf-
zubauen und sie mit
geeigneten Einrichtun-
gen zu beschicken und
zu entleeren. Aus die-
ser Überlegung her-
aus entstand der Dreh-
herdofen mit Kipp-
bechern, bei dem, wie
der Name schon sagt,
diese Glühbehälter in
Form vonKippbechern
auf dem Drehherd be-
festigt sind. Bild 1
zeigt einen derartigen von BBC entwickelten Ofen für
größere Durchsatzleistungen im Schntit.
Im Querschnitt betrachtet besteht der Ofen aus einem
festen Ofenkörper und aus einem bewegten Drehherd.
Der Ofen ist den Aufbaugrundsätzen des Elektroofenbaues
entsprechend mit einer dünnwandigen Glühraumausklei-
dung aus hochwertiger Schamotte versehen, in die in den
Seitenwänden und in der Decke die notwendigen Heiz-
wicklungen eingebaut werden. Die Decke des rechteckigen,
ringförmig gebogenen Glühraumes ist abnehmbar einge-
richtet, wodurch das Ofeninnere und insbesondere die
Heizwicklungen leicht zugänglich sind. Die Wärmedämm-
schicht, die den Glühraum umgibt, besteht hauptsächlich
aus Pulver, so daß der Ofenleerwert und das Wärme-
speichervermögen gering ausfallen. Die ganze Aus-
mauerung ist in ein Stahlblechgehäuse eingebaut und da-
mit wirksam gegen Beschädigungen von außen her ge-
schützt. Durch Anwendung eines Untergestells ist der
Ofenkörper allseitig zugänglich und damit bei etwaigen
Störungen einfach nachzusehen.
In gleicher Weise wie beim Ofenkörper erhält auch
der drehbare Ringherd eine Schamotteabdeckung, die von
einem Mauerwerk aus Wärmeisoliersteinen getragen wird.
Der ganze Ringherd ruht auf einem kräftigen Eisentrag-
ring, der meist auf festen Laufrollen gelagert ist. An dem
Eisengerüst des Drehherdes greift auch der zur Ver-
drehung notwendige elektromotorische Antrieb an. Um
einen möglichst wärmedichten Abschluß zwischen dem
feststehenden Ofenkörper und dem beweglichen Drehherd
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200
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 9
29. Februar 1940
sicherzustellen, ist eine Sandtassendichtung an den vor-
handenen Ringspalten angeordnet. Bild 2 stellt bei ab-
genommener Ofendecke einen Blick in den Glühraum eines
derartigen Ofens dar.
Die wichtigsten Teile des Ofens, die Kippbecher, sind
Mulden, die einen etwa trapezförmigen Grundriß haben
und völlig aus hitzebeständigem Stahl bestehen. Sie sind
Bild 2.
Glühraum eines Drehherdofens mit Kippbechern, Ofendeckel
abgenommen.
in ununterbrochener Reihe und hochkippbar auf dem unı-
laufenden Dreh-Ringherd befestigt in der Weise, daß sie
ihren Inhalt beim Hochheben nach außen entleeren
(Bild 1). Von der Beschickungstür aus durchlaufen sie in
waagerechter Stel-
lung den Glühraum
des Ofens. An der
Entnahmestelle be-
findet sich gegen-
über der Ausfall-
öffnung ein Stößel,
der von unten her
schräg in den Glüh-
raum eingeführt wer-
den kann, den Kipp-
becher am äußersten
Rande faßt und
hochhebt. Sein In-
halt rutscht dann
durch eine Ausfall-
lutte in das Öl-
abschreckbad. Wie
alle metallischen
Teile, die bei höhe-
ren Temperaturen
arbeiten, sind auch
die Kippbecher dem
u
Durch die abnehmbare Ofendecke wird die Zugänglichkeit
der Heizkörper bei irgendwelchen Störungen sicher-
gestellt.
Die zu härtenden Teile werden außerhalb des Ofens
in einen besonderen, radial verfahrbaren Beschickungs-
löffel eingefüllt, dessen Grundfläche genau dem Grund-
riß des Kippbechers entspricht. Der Beschickungslöffel
erhält einen von Hand abziehbaren Boden, der auf Bild3
erkennbar ist. Nach Öffnen der Beschickungstür wird
der Beschickungslöffel genau über den am Ofeneingang
liegenden Kippbecher gebracht. Die richtige Stellung ist
durch Anschläge an der Fahrbahn vor der Ofentür fest-
gelegt. Durch Abziehen des Löffelbodens fallen die Teile
in den darunter befindlichen Kippbecher. Der Be-
schickungslöffel wird hierauf zurückgezogen, worauf
durch Schließen der Ofentür der Beschickungsvorgang
auf der Einbringseite abgelaufen ist.
Bei Teilen, die empfindlich gegen Stoß oder leichten
Fall sind, kann die Beschickungseinrichtung auch so aus-
geführt werden, daß sich vor dem Abziehen des Löffel-
bodens der Beschickungslöffel, bis auf den Grund des
Kippbechers senkt, wodurch restlos jede Gefahr für das
Härtegut beseitigt wird.
Nach dem Ablauf eines Beschickungsvorganges wird
der Drehherd durch Drücken auf einen Knopf, der seit-
lich an der Beschickungsöffnung angebracht ist, verdreht.
Ist genau eine Becherteilung zurückgelegt, so betätigt
ein Anschlag am Ringherd einen Endschalter, der den
Drehherdantrieb ausschaltet und den Herd in dieser Stel-
lung festhält. Der Antriebsmotor arbeitet über ein ent-
sprechendes Übersetzungsgetriebe unter Zuhilfenahme
eines Reibrad- oder Stirnradtriebes auf den Herd. In be-
sonders gelagerten Fällen wird auch eine Klinkenüber-
tragung gewählt, die in weit größerem Maße als die vor-
- genannten vÜbertra-
gungsmittel die Ein-
stellung einer ge-
nauen Herdiage er-
zielen läßt.
Ist der Ringherd
um eine Bechertei-
lung verschoben, so
ist ein neuer, noch
unbeschickter Kipp-
becher an die Be-
schickungstür und
ein gefüllter, auf
Glühtemperatur be-
findlicher Becher,
der nunmehr sofort
zu entleeren ist, vor
die Ausfallöffnung
gelangt. Durch Dre-
hen einer Handkur-
bel, die in Reich-
weite von der Be-
schickungstür aus
AF e
Daar’ ,
SE
WFT u
n
#
eh,
Verziehen und Ver- N Dee. ER angebracht ist, wird
werfen ausgesetzt. = EEE EHER nun der Kippstößel
i ä fall-
Da diese Umstände Bild 3. Drehherdofenanlage mit Kippbechern einschl. Ölabschreckeinrichtung. an der _ Aus äl
einen geordneten Ab- öffnung in den Glüh-
lauf des Ofenbetrie- raum eingefahren.
bes stören würden, muß durch eine entsprechende Aus-
führung dafür gesorgt werden, daß sie weitgehend ver-
mieden werden.
Die Heizwicklungen des Ofens sind in Form von Heiz-
wendeln ausgeführt, die in Schamottenischen der Glüh-
raumauskleidung liegen. In der Durchgangsrichtung des
Glühgutes, das sich je nach der Ausführung des Ofens
im oder entgegen dem Uhrzeigersinne bewegt, sind min-
destens drei getrennt geregelte Heizgruppen vorhanden,
so daß auf alle Fälle eine genügend hohe Temperatur-
gleichmäßigkeit und eine dem: Wärmeübergang ent-
sprechende Verteilung der Heizleitung gewährleistet ist.
Er kippt den Becher hoch, so daß sein Inhalt durch die
Ausfallöffnung, die die Form einer geschlossenen Lutte
besitzt, in das Abschreckbad fällt. Mit dem folgenden
Zurückziehen des Stößels samt dem Becher ist der Be-
dienungsvorgang auf der Entnahmeseite des Ofens bis
zum nächsten Beschickungswechsel abgeschlossen. Das
geschilderte Spiel kann dann von neuem wiederholt
werden.
Wie bereits erwähnt wurde, befinden sich beim Dreh-
herdofen die Beschickungs- und Entnahmeöffnungen un-
mittelbar nebeneinander am Ofenkörper. Das eingebrachte
kalte Härtegut und das auf Härtetemperatur befindliche
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29. Februar 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 9 201
liegen also im Glühraum fast beisammen. Um zu ver-
hindern, daß durch die neu eingebrachte Beschickung die
unmittelbar vor der Abschreckung stehende abgekühlt
wird, liegt zwischen beiden Öffnungen eine beheizte
Trennwand, unter der die Kippbecher sich in waage-
rechter Lage hindurchbewegen können (s. Bild 2). Auch
sind beide Öffnungen unter einem solchen Winkel gegen-
einander versetzt, daß noch ein leerer, nicht beschickter
Becher dazwischen liegt.
Die Ausfallutte stellt gewöhnlich einen nicht ab-
geschlossenen Ausgang des Härtegutes in das Öl-
abschreckbad dar. Durch eintretende Außenluft könnte
gleichfalls eine Abkühlung des auf Härtetemperatur be-
findlichen Gutes stattfinden. Um diesen schädlichen Um-
stand auszuschalten, ist an der Austrittsstelle der Lutte
aus dem Ofenkörper in dieser eine wärmeisolierte Klappe
angeordnet, die gewöhnlich geschlossen bleibt. Sie wird
dann geöffnet, wenn der Kippstößel einfährt, und schließt
sich, wenn dieser zurückgezogen wird.
Die Kippeinrichtung der Becher arbeitet mit ihren
hauptsächlichsten Teilen im warmen Ofenraum. Es ist
daher leicht möglich, daß an diesem eine Störung auf-
tritt. Um jederzeit einen freien Zugang zur Entnahme-
öffnung zu haben, ist über der Ausfallutte eine Schwenk-
tür angeordnet, die eine Beobachtung des Ofeninnern an
dieser Stelle gestattet. Teile, die ein Abrutschen durch
die Ausfallöffnung nicht vertragen, können durch diese
Entnahmetür unmittelbar in das Ölbad gebracht werden.
Wird beispielsweise vor einer neuen Beschickung des
Ofens vergessen, den entleerten Kippbecher zurückzu-
nehmen, dann müßte dieser bei der Verdrehung des Ring-
herdes um eine Becherteilung die beheizte Zwischenwand
zwischen der Beschickungs- und Entnahmeöffnung be-
schädigen, oder der Herd liefe fest. Deshalb sind beide
Endstellungen des Kippstößels mit Endschaltern versehen,
die den Drehherdantrieb so lange sperren, bis der Kipp-
becher wieder in die richtige Endlage zurückgebracht ist.
Eine Fehlbedienung der Ofenanlage ist damit unter-
bunden.
In Bild 3 ist eine kleinere, in ihrer Bauart ältere Ofen-
anlage gezeigt. Sie hat eine Durchsatzleistung von etwa
200 bis 250kg/h bei einer höchsten Härtetemperatur von
950°C. Das Ölabschreckbad mit selbsttätiger Förderung
des Härtegutes aus diesem ist gleichfalls zu sehen, ebenso
alle Nebeneinrichtungen zum Abkühlen des sich beim
Abschrecken erhitzenden Öles. Zu bemerken wäre, daß
diese Ofenanlage mit einer Zugtür an der Beschickungs-
öffnung versehen ist. Hierfür verwendet man heute aus-
schließlich eine fußbetätigte, selbstschließende Senktür,
die dem Bedienungsmann vollkommen freie Hand für den
Beschickungsvorgang läßt.
Die in den Bildern dargestellten Ofenanlagen sind für
offenes, oxydierendes Abhärten bestimmt. Beim Glühvor-
gang tritt also eine der Glühdauer und der Härtetempe-
ratur entsprechende Zunderbildung auf. Da nicht alle
Massenteile, wie beispielsweise Kugellagerringe, Kugeln
usw., eine Verzunderung während des Härtens zulassen,
sind auch vollständig gasdichte Öfen für den Betrieb unter
einer Schutzgasatmosphäre gebaut worden.
Bei den Drehherdöfen mit Kippbechern handelt es
sich um Ofenanlagen, die ausschließlich auf die Erforder-
nisse beim Härten der Kleinteile abgestimmt sind. Die
Entwicklung dieser Ofenform ist heute bereits durch die
stetige Anpassung an ihren Verwendungszweck so weit
fortgeschritten, daß man mehr von einer Härtemaschine
als von einem Ofen sprechen kann. Die besonderen Vor-
züge dieser Bauart sowie ihre zweckentsprechende Aus-
führung haben dem Ofen daher in Schrauben- und Kugel-
lagerfabriken sowie ähnlichen verwandten Betrieben einen
guten Eingang gesichert, wie die große Anzahl der in
verschiedenen Größen bis zu etwa 450 kg/h Durchsatz-
leistung gebauten Anlagen beweist.
Anpassung der beleuchtungstechnischen Arbeit an die Erfordernisse der Gegenwart
Von Werner A. Seelig, Berlin
Da das Licht ein Helfer und Werkzeug des Menschen
bei der Arbeit ist!), darf die Verdunkelung nach außen
die einwandfreie Beleuchtung im Innern nicht aus-
schließen. Unter diesem Gesichtspunkt muß der Beleuch-
tungstechniker die Entwicklung von Sonderleuchten für
den Luftschutz vornehmen.
Außenleuchten
Diese Leuchten sollen auch während des Aufrufes des
Luftschutzes die Durchführung von Arbeiten im Freien
ermöglichen. In erster Linie ist dabei an den Betrieb der
Eisenbahnen, der Hafen- und Zechenanlagen, offener
Gießereihallen u. dgl. zu denken. Nach den Erfahrungen
der Luftschutzübungen sieht der Flieger, insbesondere aus
großen Höhen, die beleuchteten Teile der Erdoberfläche
vornehmlich als Kontrast verschiedener Beleuchtungs-
stärken. Es mußte also eine Leuchte geschaffen werden,
die bei geringer Beleuchtungsstärke eine möglichst gleich-
förmige Lichtverteilung besitzt. Die Gleichförmigkeit
verbessert dabei die Sehbedingungen, und die beleuchtete
Fläche erhält einen gleichmäßigen Übergang zur nicht-
beleuchteten Umgebung, wird also als Ziel eines Angriffes
schwer zu erkennen sein. Eine Leuchte zur Erfüllung
dieser Aufgabe stellt .der in Bild 1 gezeigte Luftschutz-
)_ W. Köhler, ETZ 61 (1940) H.1, S. 3.
DK 621.32 : 628.94
Breitstrahler dar, der nach Richtlinien des Elektrotech-
nischen Versuchsamts der Reichsbahn von der AEG ent-
wickelt wurde. Wie die Lichtverteilungskurve zeigt, wird
mit dieser Leuchte die Bil-
: dung eines Maximums am
Fußpunkt vermieden und
eine starke Breitstrahlung
erreicht. Die Bestückung
ist dem Einzelfall entspre-
chend so zu wählen, daß
gerade diejenige Mindest-
beleuchtungsstärke er-
reicht wird, die die Sicher-
heit des Betriebes einiger-
maßen gewährleistet.
Eine weitere Sonder-
leuchte stellt die Luft-
schutz-Richtleuchte (Bild2)
dar. Ihre Hauptaufgabe ist
die Kennzeichnung des
Wegverlaufes. In zweiter
Linie hat sie eine schwache
Beleuchtung auf der Ver-
kehrsfläche zu schaffen. Für den Aufbau solcher LS-
Richtleuchten hat die Reichsanstalt der Luftwaffe für
Luftschutz Ausführungsbestimmungen erlassen, denen die
dargestellte AEG-Ausführung entspricht. Auch hier ist
Bild 1. L.uftschutz-Breitstrahler.
2 al Fonda Sagen
202
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 9
28. Februar 1940
der Lichtverteilungskurve zu entnehmen, daß die Leuchte
eine gleichmäßige Breitstrahlung besitzt. Die höchsten
Helligkeitswerte treten an den Lichtschlitzen auf, die den
Verlauf des Verkehrsweges kennzeichnen. Selbstverständ-
lich sind diese Lichtschlitze nach oben abgedeckt, vom
Flieger also nicht zu erkennen. Die Leuchte bietet die
Bild 2. Richtleuchte zur Kennzeichnung des Wegeverlaufes.
Möglichkeit, durch einen Lichtschlitz (Kennung) den
Straßenlauf zu bezeichnen oder durch zwei Lichtschlitze
besonders belebte Kreuzungen oder andere Gefahren-
punkte anzukündigen.
Innenleuchten
Für Innenbeleuchtungsanlagen, für die eine mecha-
nische Verdunklung völlig unmöglich erscheint, wurden
verschiedene „optische“ Verdunklungsmaßnahmen ent-
wickelt. Ehe man sich zu der fast immer unbefriedigen-
den „lichttechnischen“ Verdunklung entschließt, sollte
man in jedem Falle die Anwendungsmöglichkeit optischer
Verdunklung prüfen. So kann man z.B. bei tageslicht-
durchlässigen Fenstern die Innenbeleuchtung voll auf-
rechterhalten, wenn man sich der Absorption von Komple-
mentärfarben bedient. Hierfür werden die Fenster mit
einem tageslichtdurchlässigen grünen Anstrich versehen
und die Lichtfarbe der künstlichen Beleuchtung rot-gelb
gehalten. Man verwendet zur Erzeugung dieser Licht-
farbe Leuchten, wie sie in Bild 3 dargestellt werden.
Diese enthalten als Hauptlichtquelle eine Natriumdampf-
lampe mit rein gelber Lichtausstrahlung. An Stelle der
früher üblichen Vorschaltdrossel kann bei 220 V Wechsel-
spannung eine Glühlampe in Reihe geschaltet werden, wo-
durch nicht nur der Anschaffungspreis wesentlich herab-
gesetzt, sondern auch die Lichtausbeute durch den Fortfall
der Verluste im Vorschaltgerät gesteigert wird’). Wenn
man nun die Glühlampe rot färbt, so wird die rötlich-gelbe
Gesamtlichtfarbe von dem grünen Fensteranstrich ver-
schluckt. Durch Abstimmung der Dichte des Anstriches
mit der Beleuchtungsstärke im Raum wird erreicht, daß
kein wahrnehmbarer Lichtschein nach außen dringt, die
Vorschriften des Luftschutzgesetzes also erfüllt werden.
Die Anwendung dieses Natriummischlichtes beschränkt
sich allerdings auf solche Räume, in denen keine Farben
unterschieden werden müssen. Bei Tage wird man die
2) Hierüber wird demnächst an dieser Stelle noch berichtet.
Lichtfärbung dadurch den gewohnten Verhältnissen an-
passen, daß man einen Teil der Fenster (erfahrungs-
gemäß rd. 10%) ungestrichen läßt. Durch diese Teile
tritt also ungefärbtes Tageslicht ein, so daß der Gesamt-
lichteindruck recht günstig wird. Bei Dunkelheit werden
die ungestrichenen Fensterteile mechanisch verdunkelt.
Isolierstoffschirni
mit Isokopf.
Bild 3. Na-Mischleuchte für Sperr- Bild 4.
filter-Verdunkelung (Komplementär-
farben- Verfahren).
Jede solche mechanische Verdunkelung sollte übrigens
nach innen hell gefärbt, also rückstrahlend ausgeführt
sein, damit die Lichtverluste so klein wie möglich ge-
halten werden.
In großen Hallen mit reichlichem Tageslichteinfall
kann man zur Ersparnis von Rohstoffen für Vorhänge,
Fensterläden usw. auch einen Teil der Fensterflächen,
insbesondere die Oberlichter,
lichtdicht streichen. An ganz
besonders dunklen Tagen wird
dann das etwa fehlende
Tageslicht durch Quecksilber-
mischlicht ergänzt.
Über die Frage des Werk-
stoffaustausches ist in dieser
Zeitschrift bereits früher be-
richtet worden?). Zur Ver-
fügung stehen heute Zink,
Glas, Porzellan und Preß-
stoff. Insbesondere wurde die
Anwendung des Preßstoffs
stark erweitert. Die in Bild 4
gezeigte Werkplatzleuchte be-
steht ganz aus Isolierstoff.
Während der Schirmhalter
(AEG-Isokopf) zur Erhöhung
der Betriebssicherheit schon
früher ganz isoliert aus Preß-
stoff hergestellt wurde, wird
nunmehr auch der Schirm gepreßt. Der schwarze, licht-
undurchlässige Preßstoff oder durchscheinende Pollopas
spart also das früher verwendete Stahlblech ein.
Der Einsparung von Eisen dient auch eine soeben
auf dem Markt erscheinende Isolux-Tischleuchte (Bild 5),
die völlig aus Heimstoffen aufgebaut ist. Gerade für
Tischleuchten wurden wegen der großen Verbreitung
dieser Leuchtenform früher erhebliche Eisenmengen be-
nötigt. Die neue Leuchte entspricht in ihrer Wirkung
unter Beachtung ansprechender Formgebung den früheren
Ausführungen. Der Isolierstoffuß wird jedoch nicht mehr
durch Eisen beschwert, sondern enthält eine Preßglasein-
lage, die der Leuchte eine ausreichende Standfestigkeit
gibt. Der Isolierstoffkopf wird mit dem Fuß durch ein
in ihn eingekittetes Isolierstoffrohr verbunden und trägt
einen Preßstoffschirm, der aus dem oben beschriebenen
Werkplatzleuchtenschirm entstanden ist. Auch diese
Bild 5.
leuchte, ganz isoliert.
Isolierstoff-Tiseh-
3) Werner A. Seelig, ETZ 60 (1939) S. 255.
Rn
-i
ee o e emm
29. Februar 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 9 203
Leuchte ist also gegen Störungen bei etwaigen Körper-
schlüssen geschützt. Bemerkenswert ist, daß das Gelenk
aus Zinkspritzguß besteht, daß also der Aufbau völlig
unter Benutzung deutscher Werkstoffe erfolgte.
Die vielfachen Gebrauchsvorteile, die sich mit den
neuen Baustoffen ergeben, werden ihre Verwendung auch
dann sichern, wenn uns die heutigen Sparstoffe wieder
unbeschränkt zur Verfügung stehen werden.
Schweißumformer oder -umspanner für das Handwerk
Von H. Kaiser, Weinheim a.d.B.
Seitdem die Elektro- und die Autogenschweißung
nicht mehr als Wettbewerber gegenüberstehen, hat das
elektrische Lichtbogenschweißverfahren auch in den
kleinen und mittleren Betrieben des eisenverarbeitenden
Handwerkes immer mehr Eingang gefunden. Es geht für
den Handwerker nicht mehr darum, ob er sich nur für das
autogene oder für das elektrische Schweißen entscheidet,
sondern nur noch darum, festzustellen, welche Arbeiten
jeweils vorteilhafter autogen oder elektrisch auszuführen
sind. Eine Autogenanlage ist heute für den kleinsten Be-
trieb eine Selbstverständlichkeit. Eine solche Anlage wird
nun durch die elektrische Schweißanlage nicht überflüssig,
sondern leistet sogar z.B. für das Vorrichten der Werk-
stücke mit dem Schneidbrenner gute Dienste.
Vor der Beschaffung einer Lichtbogen-Schweißanlage
ergibt sich nun in den meisten Fällen die Frage, ob für
den einzelnen Betrieb die Gleichstrom- oder die Wechsel-
stromschweißung vorteilhafter ist. Es wurde eine Zeit-
lang von Häusern, die ausschließlich Schweißtransforma-
toren herstellen, die Wechselstromschweißung als das ge-
eignetste elektrische Lichtbogenschweißverfahren für
Handwerksbetriebe empfohlen. Bedingt war dies nicht zu-
letzt auch durch den Umstand, daß hierbei die von den
gleichen Stellen hergestellten umhüllten Elektroden ge-
braucht wurden. Es hat sich jedoch auch hier die Über-
zeugung durchgesetzt, daß die Frage, ob mit Gleichstrom
oder Wechselstrom geschweißt werden soll, in der Haupt-
sache von den jeweiligen Betriebsbedingungen abhängig
ist, so daß jetzt auch die Gleichstromschweißung von
vielen Handwerkern vorgezogen wird.
Betrachten wir zunächst etwas eingehender die
Wechselstromschweißung. Ausschlaggebend ist hierbei in
den meisten Fällen der geringere Anschaffungspreis eines
Schweißtransformators. Hierzu kommen die ebenfalls ge-
ringeren Betriebskosten, vor allen Dingen, wenn nur
wenig geschweißt wird, da die Leerlaufverluste kleiner
sind als bei einem Gleichstrom-Schweißumformer. Eben-
falls für den Transformator spricht noch die Tatsache,
daß keine umlaufenden Teile vorhanden sind, die dem
Verschleiß unterliegen. Demgegenüber stehen die ungün-
stigen Anschlußverhältnisse durch ungleichmäßige Pha-
senbelastung des Drehstromnetzes, so daß verschiedene
Stromversorger Schwierigkeiten wegen des Anschlusses
von Schweißtransformatoren machen. Nach einer Anord-
nung der Vereinigung der Elektrizitätswerke werden
chweißtransformatoren über 110kVA nicht mehr zuge-
assen.
Aus diesem Grunde baut die Brown, Boveri & Cie A.G.
heute Transformatoren mit angebauten Kondensatoren
zur Verbesserung des Leistungsfaktors und des Anschluß-
wertes. Der Schweißtransformator nach Bild 1 hat z. B.
einen Schweißstromregelbereich von 18 bis 250 A. Durch
einen außenliegenden Hebel können wahlweise zwei Strom-
bereiche eingeschaltet werden, und zwar für Dünnblech-
schweißungen von 18 bis 50 A und für normale Arbeiten
von 50 bis 250 A, so daß praktisch alle in einem Hand-
werksbetrieb vorkommenden Schweißarbeiten damit aus-
DK 621.791.73
geführt werden können. Besonders beachtenswert ist auch
die neuartige vorteilhafte Anordnung der geeichten
Schweißstromskala an einer Seite des Gehäuses, die ein
rasches Beobachten der jeweils eingestellten Sehweiß-
stromstärke ermöglicht. Der Transformator ist regen-
sicher in einem korrosionsfesten Leichtmetallgehäuse ein-
gebaut und erfüllt sowohl durch seine äußere Ausführung
wie durch seinen inneren elektrischen Aufbau alle An-
sprüche, die der Handwerker hinsichtlich Leistung und
Lebensdauer an ein solches Gerät stellen kann.
Bild 1. Schwelßtransformator mit angebauten Kondensator für einen
Regelbereich von 18 bis 250 A.
. Vor der Anschaffung eines Schweißtransformators
muß jedoch berücksichtigt werden, daß die elektrische
Lichtbogenschweißung mit Wechselstrom unbedingt die
Verwendung von umhüllten Elektroden verlangt und die
billigen blanken Schweißdrähte ausschließt. Die Um-
hüllung der Elektroden ist zum Zünden und Halten des
Lichtbogens hierbei unbedingt erforderlich, um durch
einen Gasstrom, den die Umhüllungsmasse beim Ver-
brennen erzeugt, die Luftstrecke zwischen Elektroden-
spitze und Werkstück zu ionisieren, d.h. leitend zu machen
und den Lichtbogen zu beruhigen. Werden umhüllte Elek-
troden verwendet, dann besteht allerdings rein schweiß-
technisch heute kaum noch ein Unterschied zwischen
einer mit Gleichstrom oder Wechselstrom hergestellten
Schweißnaht.
Das elektrische Schweißen von hochlegierten Sonder-
stählen und von den heute in steigendem Maße bei der
Fertigung verwendeten Leichtmetall-Legierungen ist
jedoch nur mit Gleichstrom möglich. Ebenfalls muß bei
Schweißarbeiten in Kesseln, Behältern usw., wobei der
Schweißer mit dem an die Stromquelle angeschlossenen
Werkstück in ständige Berührung kommt, von Wechsel-
stromschweißung abgesehen werden. Außerdem haben
auch die Gleichstromumformer eine geringere Leerlauf-
204
spannung als die Schweißtransformatoren. Der in Bild 2
dargestellte Schweißumformer arbeitet bei ausgezeich-
neten schweißtechnischen Eigenschaften mit einer voll-
ständig ungefährlichen Leerlaufspannung und hat bei
einem zwar höheren Anschaffungspreis den Vorteil der
uneingeschränkten Verwendbarkeit für alle in einem
Handwerksbetrieb auch größeren Umfanges auszuführen-
den Schweißarbeiten. Es können also alle Elektrodenarten
verwendet werden, d.h. für einfache Auftrags- und Ver-
bindungsschweißungen auch blanke Drähte. Außer der
bereits erwähnten Schweißung von hochlegierten Stählen
und allen elektrisch überhaupt schweißbaren Leichtmetall-
Legierungen lassen sich auch elektrische Kupferschwei-
Bungen mit der Schlauchelektrode nach Dr. Lessel
durchführen, wozu zwei derartige Umformer zur Er-
G «0084 I
Bild 2. Schweißumformer mit freiem Wellenende für einen Regelberelch von
50 bis 300 A.
zielung der hierbei erforderlichen höheren Lichtbogen-
spannungen hintereinander zu schalten sind. Bei Schwei-
Bungen an starkwandigen Teilen hat die Gleichstrom-
schweißung noch den Vorteil, daß die Temperatur des
Lichtbogens an dem positiven Pol wesentlich höher ist
als an dem negativen. Aus diesem Grunde wird, um einen
gleichmäßigen Schmelzfluß zu erzeugen, das Werkstück
normalerweise an den Pluspol und die Elektrode an den
Minuspol angeschlossen. Bei Wechselstromschweißung ist
ein Temperaturunterschied durch den dauernden Po!-
wechsel nicht vorhanden. Aus bisher noch nicht einwand-
frei geklärten Ursachen ist allerdings auch hier die Tem-
peratur des Lichtbogens an der Werkstückseite etwas
höher als an der Elektrodenspitze, was praktisch jedoch
kaum ins Gewicht fällt. Der abgebildete Schweißumformer
hat z. B. einen Schweißstromregelbereich von 50 bis
300 A. In diesem Bereich wird der Schweißstrom voll-
kommen stufenlos durch eine einzige Reglerumdrehung
eingestellt. Die auf Schweißstrom geeichte Skala des
Reglers gestattet dem Schweißer, jede gewünschte Strom-
stärke sofort mit einem Handgriff sicher einzustellen.
Durch einen einfachen Zusatzregler kann außerdem der
Regelbereich noch unter 50 A bis auf etwa 10 A herab
erweitert werden, wodurch alle Arten von Dünnblech-
schweißungen ermöglicht werden, was für den Hand-
werksbetrieb von Wichtigkeit ist. Besonderer Wert wurde
bei diesem Umformer auch auf funkenfreie Kommu-
tierung gelegt, wodurch der Kohlebürstenverschleiß ge-
ring bleibt. Diese Umformer haben auch einen ein-
gebauten Umpolschutz, so daß sie auch mit anderen
Schweißumformern am gleichen Werkstück arbeiten
können, ohne daß die Gefahr der Umpolung besteht.
Wesentlich ist auch noch, daß bei dem Zünden des
Lichtbogens sowie bei den dauernd auftretenden Kurz-
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 9
29. Februar 1940
schlüssen, die durch den Tropfenübergang von der Elek-
trode zum Werkstück während des Schweißens ständig
entstehen, keine unzulässigen Stromspitzen auftreten.
Das Fehlen dieser Stromspitzen ist bekanntlich von
großem Einfluß auf die Güte und Beschaffenheit der
Schweißnaht, da die Elektroden dann gleichmäßig ab-
schmelzen und die Umhüllung nicht durch Glühendwerden
der Schweißdrähte abspringt. Mit diesem Gleichstrom-
Schweißumformer sind Schweißungen in allen Lagen,
d.h. waagerecht, senkrecht und über Kopf, möglich. Ein
Gleichstrom-Schweißumformer ist allgemein überall da
zu empfehlen, wo eine vielseitige Verwendbarkeit ge-
fordert wird und auch nach den Betriebsverhältnissen mit
laufenden Schweißarbeiten zu rechnen ist. Für Arbeiten
an Eisenkonstruktionen ist es wichtig, daß der Gleich-
stromumformer auch mit einer Fernregelung ausgerüstet
werden kann, die es dem Schweißer ermöglicht, den
Schweißstrom an der Arbeitsstelle unmittelbar einzu-
stellen, wenn der Umformer in größerer Entfernung hier-
von stehen muß.
Wenn sich also ein Handwerksbetrieb vor der An-
schaffung eines Schweißgerätes für die elektrische Licht-
bogenschweißung die Frage stellt: Gleich- oder Wechsel-
strom, so ist das keine Prinzipfrage, sondern richtet sich
einzig und allein, wie bereits gesagt, nach den jeweils
vorhandenen Betriebsbedingungen und nach der Häufig-
keit der elektrisch auszuführenden Schweißarbeiten. Es
ist daher auch hierbei unzweckmäßig, durch vergleichende
Kostenberechnungen die Frage allgemein entscheiden zu
wollen, da diese doch nur für gleichbleibende Arbeiten
in der Fertigung zutreffend sein können. Der Handwerks-
betrieb muß jedoch vor allen Dingen auf vielseitige Ver-
wendbarkeit seiner Schweißanlage sehen, da er ja außer
reinen Konstruktionsschweißungen an den verschieden-
sten Maschinen- und Eisenkonstruktionsteilen auch immer
mit der Ausführung von Instandsetzungen aller Art
rechnen muß.
Zum Schluß wollen wir noch kurz auf eine bekannte
und viel erörterte Erscheinung bei der Gleichstrom-Licht-
bogenschweißung eingehen, d.i. die magnetische Blas-
wirkung des Lichtbogens. Wenn der Schweißer diese Er-
scheinung jedoch in ihren Auswirkungen richtig erkannt
hat, so wird sie ihm in vielen Fällen, z. B. als Richtwirkung
beim Verschweißen von stark umhüllten Elektroden, zum
richtigen Schlackenaufbau sowie zum guten Durchschwei-
ßen der Wurzel bei Kehlnähten, sogar erwünscht sein.
Die unerwünschten Auswirkungen dieser Erscheinung
können natürlich auch durch geeignete Verlegung des
Stromanschlusses an das Werkstück und durch ent-
sprechendes Schräghalten der Elektroden fast aufgehoben
werden. Wenn aber öfter Konstruktionsschweißungen mit
kurzen Nähten an Teilen mit vielen Ecken auszuführen
sind, wird sich die Wechselstromschweißung als vorteil-
hafter erweisen, da hierbei die Blaswirkung weniger stark
in Erscheinung tritt.
Zusammenfassend kann zu der Frage, ob Schweiß-
umformer oder Schweißumspanner für das Handwerk zu
wählen sind, gesagt werden, daß der Umspanner, d.h. die
Schweißung mit Wechselstrom, dort in Frage kommt, wo
verhältnismäßig wenig geschweißt wird und daher mit
größeren Leerlaufzeiten zu rechnen ist, und wo nach den
geschilderten Verhältnissen auf die allseitige Verwend-
barkeit des Gleichstromumformers verzichtet werden
kann. Der Umformer, d. h. die Schweißung mit Gleich-
strom, wird jedoch für solche Handwerksbetriebe un-
entbehrlich sein, bei denen mit laufenden Schweißarbeiten
zu rechnen ist, und welche Wert darauf legen, alle Schwei-
ßungen vornehmen zu können, die mit der elektrischen
Lichtbogenschweißung nach dem heutigen Entwicklungs-
stand dieses Arbeitsverfahrens überhaupt ausführbar sind.
bon
EEE A o M
ae
29. Februar 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 9
205
Anzeigende Frequenzmeßgeräte für die Starkstromtechnik
Von H. Lübeck, Berlin
Die überwiegende Mehrzahl der elektrischen Meßver-
fahren sind im Grunde auf eine Strommessung zurückzu-
führen. Infolge der durch das Ohmsche Gesetz gegebenen
eindeutigen Beziehung zwischen Strom, Spannung und
Widerstand sind diese drei Meßgrößen ebenso wie die
Selbstinduktion und die Kapazität leicht durch eine reine
Strommessung oder durch Brückenmethoden zu be-
stimmen. In dieser Beziehung jedoch nimmt die Frequenz
eine Sonderstellung unter den elektrischen Meßgrößen
ein, weswegen im allgemeinen auch die Frequenzmesser
einen verhältnismäßig komplizierten schaltungstechni-
schen Aufbau aufweisen. Die Zahl der vorgeschlagenen
und ausgeführten Verfahren ist sehr groß!).
Entsprechend der unterschiedlichen Problemstellung
in der Starkstrom- und der Schwachstromtechnik unter-
scheiden sich auch die diesbezüglichen Frequenzmeßver-
fahren. Während es im ersteren Falle fast ausschließlich
darauf ankommt, die Frequenz innerhalb eines sehr engen
Bereiches in der Umgebung der jeweiligen Netzfrequenz
sehr genau zu messen, sind in der Tonfrequenz- und Hoch-
frequenztechnik Meßbereiche von mehreren Dekaden zu
überstreichen. Demgemäß benutzt der Starkstromtech-
niker vorwiegend Schaltungen, in denen ein Resonayzkreis
genau auf die Meßfrequenz oder dicht daneben abge-
stimmt ist, während in der Schwachstromtechnik neben
der Resonanzfrequenzmessung in erster Linie Verfahren
angewendet werden, in denen die Frequenzmessung auf
eine Auszählung der einzelnen Wellenzüge zurückgeführt
wird. In diesem Aufsatz sollen die Frequenzmeßverfahren
in der Starkstromtechnik behandelt werden.
Zeigerfrequenzmesser für 49 bis 51 Hz
Es sind im wesentlichen zwei Gründe, die die genaue
Frequenzhaltung eines Starkstromnetzes erforderlich
machen. Die zunehmende Bedeutung des Verbundbetriebes
von Kraftwerken bringt es mit sich, daß die einzelnen
Werke insbesondere zu Zeiten der größten Belastung
zwecks Lastverteilung parallel geschaltet werden müssen.
Voraussetzung für die Parallelschaltung mehrerer Gene-
ratoren ist aber, daß alle genau die gleiche Frequenz
haben. Ein weiterer Grund für die Einhaltung einer ge-
wissen Sollfrequenz von z.B. 50 Hz liegt in der Tatsache,
daß in wachsendem Umfange elektrische Uhren an die
Starkstromnetze angeschlossen werden. Eine dauernde
noch so geringfügige Abweichung der Frequenz von ihrem
Sollwert würde bedingen, daß sämtliche an das Netz an-
geschlossenen Uhren im gleichen Sinne falsch laufen.
Die früher verwendeten Zungenfrequenzmesser sind
der obengeschilderten Aufgabe nicht gewachsen. Ein Ver-
fahren, das den Vorzug hoher Meßgenauigkeit mit dem
einer großen Ablesegenauigkeit verbindet, sei im folgen-
den beschrieben?2). Die Grundlage dieses Verfahrens ist
die gleiche, wie sie heute allgemein in den Induktions-
wechselstromzählern unter Verwendung des sogenannten
Ferraris-Meßsystems angewendet wird (Bild1). Dieses
System besteht aus einem Stromeisen b, in dessen Luft-
spalt eine drehbare, exzentrisch gelagerte Aluminium-
scheibe a eintaucht. Die Pole des Stromeisens sind ge-
spalten und auf der einen Seite mit einem kräftigen Kurz-
schlußring versehen. Dieser bewirkt, daß die Phase des
Luftspaltfeldes verschoben wird. Derartige phasenver-
—
i
I) Arch. techn. Messen, V 3611 - - - V 3614; G. Keinath, Techn.
Elektr. Meßgeräte, Bd, 2, R. Oldenbourg, München 1928; O. Zinke, Hoch-
frequenzmeßtechnik, 8. Hirzel, Leipzig 1938.
2) H. Boekels, ETZ 56 (1935) 8. 205.
DK 621.317.76
schobene Wechselfelder üben auf die Aluminiumscheibe
ein Drehmoment aus, das dem Meßwerkstrom proportional
ist. Das Drehmoment ist außerdem um so größer, je
tiefer die exzentrisch gelagerte Scheibe in das Feld des
Stromeisens eintaucht. Der Frequenzmesser enthält nun
Bild 1. Schaltung des Zeigerirequenzmessers.
zwei Stromeisen b und c. Ersteres liegt in Reihe mit der
Induktivität d und der Kapazität e an der Meßspannung.
Der Serienresonanzkreis b, d, e ist auf eine Frequenz ober-
halb von 50 Hz abgestimmt, derart, daß die Frequenz
50 Hz gerade auf die Mitte des gradlinigen Teiles der
Flanke des Resonanzkreises zu liegen kommt. Mit wach-
sender Frequenz nimmt demnach der Strom durch b und
damit das Drehmoment der Scheibe a zu.
Die Spule des Stromeisens c liegt in Reihe mit einem
ohmschen Widerstand an der Meßspannung. Ihr Dreh-
moment ist infolgedessen unabhängig von der Frequenz,
steigt jedoch, ebenso wie das des anderen Stromeisens, mit
zunehmender Netzspan-
nung. Durch die gegen-
sinnige Wirkung der
beiden Drehmomente
von b und c läßt sich
der Einfluß von Netz-
spannungsänderungen
auf die Anzeige weit-
gehend ausschalten.
Steigt nun die Netzfre-
quenz, so erhöht sich
entsprechend der Strom-
zunahme in dem Kreise
b, d, e das auf die
Scheibe seitens b ausge-
übte Drehmoment. Die
Scheibe hat nun die
Tendenz, wie in einem
Wechselstromzähler zu
rotieren. Infolge der
Drehung und ihrer ex-
zentrischen Lagerung
taucht sie jedoch nun-
mehr tiefer in das Feld
des Stromeisens c ein,
so daß das Gegendreh-
moment ebenfalls steigt
und sich ein neuer
Gleichgewichtszustand herausbildet, wobei die Zeiger-
stellung ein direktes Maß für die Netzfrequenz ist.
Derartige Meßgeräte lassen sich bei Verwendung sehr
steiler Resonanzkreise mit einem kleinsten Meßbereich
von 49,5 bis 50,5 Hz ausführen. Schalttafelgeräte mit
# 71770
I Resonanzstrom w Phasenwinkel
M 4 Drehmoment auf das bewegl. System
Bild 2. Kennlinien des Resonanzkreises.
Bild 3. Schaltung des Phasensprung-
Frequenzmessers.
206
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 9
29. Februar 1940
einer Skalenlänge von 100mm gestatten auch noch aus
einiger Entfernung die Ablesung der Frequenz auf 1/100 Hz
genau. Die Meßgenauigkeit eines derartigen Gerätes ist
besser als 0,5 °/oo, während durch Wahl geeigneter Schalt-
elemente der Temperatureinfluß auf ein vernachlässigbar
kleines Maß herabgedrückt werden kann.
Frequenzmesser nach dem Phasensprung-Prinzip
Eine weitere Möglichkeit der Frequenzmessung be-
ruht in der Tatsache, daß in einem aus einer Drossel L
und einer Kapazität C sowie einem Widerstand R be-
stehenden Reihenresonanzkreis der Phasenwinkel des
UB
U
UL
—> > -> — -—> — —
U =Ug+UL+Upr. Ig=1I4 + Ig
-> — — as —>
I i UR] U}, Ug]
A R L B B u UR
Bild 4. Vekto.diagramm des Stromkieises B, G, A; I4 L UNetz
Stromes gegenüber der angelegten Spannung sich in der
Umgebung der Eigenresonanz des Kreises stark ändert?),
und zwar ist die Abhängigkeit des Phasenwinkels von der
Frequenz um so ausgeprägter, je geringer die Dämpfung
des Resonanzkreises ist. Bei der Resonanzfrequenz sind
Strom und Spannung genau in Phase (s. Bild 2); dies wird
M71773
Bild 5a und b. Drehmomente und Stromverlauf bei einer Phasenverschiebung von 45°
zwischen Z4 und Ip.
in dem hochempfindlichen Frequenzzeiger der AEG aus-
genutzt. Die Schaltung eines Phasensprungfrequenz-
messers zeigt Bild 3. Wie oben erläutert, ist die Phasen-
lage des die Drehspule D durchfließenden Stromes von
der Meßfrequenz abhängig. Da der aus L, C und D be-
stehende Resonanzkreis auf die Sollfrequenz von 50 Hz ab-
gestimmt ist, so sind bei dieser Frequenz Netzspannung
und Strom durch D in Phase. Andererseits ist durch ge-
eignete Bemessung der Vorschaltdrossel B und des Paral-
lelwiderstandes G erreicht, daß der Strom durch die fest-
stehende Spule A der Netzspannung um 90° nacheilt
3) H. Boekels und F.W. Müller, ETZ 57 (1936) S. 1259.
(Bild 4). Die Folge dieser Phasenbeziehungen ist aber,
wie sich leicht nachweisen läßt, daß bei der Resonanz-
frequenz kein Drehmoment auf die senkrecht zur Spule A
angeordnete Drehspule ausgeübt wird, während bei
Frequenzen unterhalb und oberhalb der Resonanz ein mit
der Verstimmung wachsendes Drehmoment Md in der
einen oder der anderen Richtung auftritt. Die Zusammen- -
hänge gehen aus Bild 5 hervor. In Bild 5a ist der zeit-
liche Verlauf der Ströme durch A und D für eine Periode
für eine Frequenz unterhalb der Resonanz aufgetragen,
während in Bild 5b die Feldverteilung für die drei Zeit-
punkte a, b, c wiedergegeben ist; hier ist aus Gründen der
Übersichtlichkeit nur das Feld der Spule‘A, nicht aber
diese selbst eingezeichnet. Die Richtung der Drehmomente
ergibt sich aus den Pfeilen, ihre Größe aus Bild ba,
Kurve Ma. Infolge seiner Masseträgheit reagiert das be-
wegliche Rähmchen nur auf den zeitlichen Mittelwert
M mitteı des Drehmomentes. Bei wachsendem Abstand der
Meßfrequenz von der Resonanzfrequenz nimmt wegen des
zunehmenden Phasenwinkels das Drehmoment Ma zu-
nächst zu; da aber mit wachsendem Abstand von der
Resonanz der Resonanzstrom durch D steiler abfällt als
der Phasenwinkel zunimmt, durchläuft der Betrag von M.
beiderseits der Resonanzfrequenz ein Maximum, um dann
allmählich auf 0 abzusinken.
Die Spannungsabhängigkeit dieses Verfahrens wird
nun dadurch behoben, daß an Stelle der üblichen Spiral-
feder, deren Richtkraft nur von dem Ausschlagwinkel,
nicht aber von der Spannung abhängt, eine elektrische
Feder verwendet wird. Man wickelt zu diesem Zweck eine
zweite Spule E auf das Drehspulrähmchen (Bild 3);
durch Belastung mit einer Reaktanz Z läßt sich dann er-
reicheh, daß der beim Ausschlag der Spule in dieser indu-
zierte Strom gegenüber dem Strom in A um 180° phasen-
verschoben ist. Eine einfache Überlegung zeigt, daß unter
diesen Umständen eine Richt-
kraft auf die Drehspule E
ausgeübt wird, die diese in
T die 0-Stellung zurückzudrehen
Ep Ba bestrebt ist. Weil sowohl dieses
— — — — — Gegendrehmoment M, wie
a—— — auch das Nutzdrehmoment My
ee — quadratisch mit der Netzspan-
GA Ba nung ansteigen, wird die An-
M d zeige spannungsunabhängig.
s Es sei erwähnt, daß die
Schaltung des hochempfind-
ER oE lichen Frequenzmessers durch
b BA w „m ____ Fortlassen von B, G und der
ao a EN Spule Æ — in diesem Falle
n a ne liegt die Reaktanz Z direkt
Md parallel zur Drehspule D —
Paa N wesentlich vereinfacht werden
a — — — — — konnte, ohne daß sich damit
a- — —| ——— die prinzipielle Wirkungsweise
C = — der Schaltung ändert.
ee BIENEN Dieser Frequenzmesser
ee NIE. wird sowohl als Anzeige- wie
auch als Registrierinstrument
ausgeführt. Bei einer Skalen-
breite von 120mm hat das
Instrument einen Meßbereich
von 49,9 bis 50,1 Hz; das entspricht einer Empfindlichkeit
von 0,002 Hz je mm Skalenbreite. |
Lichtelektrisches Meßgerät zur Bestimmung der
Umlauffrequenz
Im folgenden soll ein Verfahren beschrieben werden,
das wegen seiner Verwendungsmöglichkeit vorzugsweise
den Starkstromtechniker interessiert, seiner Funktion
nach aber zu den schwachstromtechnischen Frequenz-
messern zählt. In Fällen, in denen die zusätzliche Be-
lastung durch einen Tourenzähler die Arbeitsweise bei-
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29. Februar 1940
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Elektrotechnische Zeitschriit 6t. Jahrg. Heit 9 207
spielsweise einer sehr schwachen Maschine stört, dient es
zur leistungslosen Bestimmung der Umlauffrequenz auf
lichtelektrischer Grundlage‘). Das Grundschaltbild dieses
Gerätes ist in Bild 6 dargestellt.
A 71775
Bild 6. Prinzipschaltung des lichtelektrischen Drehzahlmessers.
Die Maschinenachse wird mit einem kleinen Spiegel
versehen, der im Takte der Umlauffrequenz einen Licht-
strahl auf der Photozelle Pz abbildet. An dem im Photo-
zellenkreis liegenden Widerstand W, treten dann mit der
gleichen Frequenz Spannungsstöße auf, die zunächst mit-
4) ETZ 58 (1937) H.51, S. 15 des Anzeigenteils.
tels der Verstärkerröhre V verstärkt werden und als
Steuerspannung für ein als Kippschwingrohr geschaltetes
Thyratron K dienen. Bei jedem Spannungsstoß zündet
das Thyratron und bewirkt eine plötzliche Entladung des
Kondensators C; hierdurch bricht die Anodenspahnung
des Thyratrons zusammen. Der Kondensator C wird in
. den Pausen zwischen den Zündstößen .über den Vorwider-
stand W, wieder aufgeladen.
Durch geeignete Bemessung der Schaltelemente läßt
sich erreichen, daß unabhängig von der Meßfrequenz der
Kondensator nach jeder Entladung auf die gleiche Span-
nung aufgeladen wird. Die entstehenden Ladestromstöße
haben dann immer den gleichen zeitlichen Verlauf und
die gleiche Größe und wiederholen sich fmal je Sekunde.
Da ein Drehspulstrommesser geeigneter Dämpfung den
zeitlichen Mittelwert des Ladestroms mißt (vgl. auch
Bild 5, Ma und Mitte), letzterer aber proportional der
Zahl der Stromstöße anwächst, läßt sich mit einem Dreh-
spulinstrument direkt die Umlauffrequenz der zu unter-
suchenden Maschine anzeigen, wobei der Skalenverlauf
praktisch linear ist.
Derartige Drehzahlmesser haben Meßbereiche von
1000 bis 15000 und 2000 bis 30000 U/min. Durch Ände-
rung der Zeitkonstante im Ladekreis des Kondensators C
lassen sich ohne weiteres auch beliebige andere Meß-
bereiche erzielen.
Eine neue Konferenzanlage mit Lautfernsprecher ohne Röhrenverstärker
Von E. Hettwig und A. Pfeiffer, Berlin
Aufbau und Betriebsabwicklung
Mit einer Konferenzanlage können fernmündliche
Konferenzen abgehalten werden. Gleichzeitig bietet eine
derartige Anlage schnellste Verkehrsmöglichkeit zwischen
einer leitenden Persönlichkeit und ihren engsten Mit-
arbeitern,
Die für den Konferenz-Einberufer, also z.B. für den
Betriebsführer bestimmte Einrichtung der Siemens &
Halske AG. besteht aus einem braunen Edelholz-Tischge-
häuse und einem Metall-Wandbeikasten. In dem Tisch-
gehäuse, der eigentlichen „Einberuferstelle“ (Bild 1), sind
die Einschalthebel und Überwachungslämpchen sowie
hinter einer Seidenstoffbespannung Lautsprecher und
Mikrophon zusammengefaßt. An die Einberuferstelle kön-
nen bis zehn Teilnehmer angeschlossen werden. Diese
„Konferenzteilnehmer“ erhalten Tischfernsprecher neuester
Ausführung in Preßstoffgehäuse, ohne Nummernschalter.
Um eine fernmündliche Konferenz zusammenzu-
schalten, legt der Einberufer die Einschalthebel (V, usw.
in: Bild 2) der von ihm gewünschten Mitarbeiter um und
ruft diese durch Drücken des gemeinsamen Rufhebels.
Heben die Angerufenen ihre Handapparate ab, so leuchten
beim Einberufer die zugehörigen Überwachungslämpchen
auf und zeigen an, wer sprechbereit ist. Die Konferenz
ist geheim, da niemand ohne Zutun des Einberufers in die
Konferenzverbindung eintreten kann. Dagegen kann der
Einberufer jederzeit andere Mitarbeiter, die an die Kon-
ferenzanlage angeschlossen sind, in ein gerade bestehen-
des Konferenzgespräch einbeziehen oder jemand, dessen
Mitwirkung nicht mehr benötigt wird, wieder abschalten.
Der Einberufer spricht, ohne durch das Halten eines
Handapparates irgendwie behindert zu werden, frei in das
eingebaute Mikrophon und hört die Antworten der Kon-
erenzteilnehmer in dem Lautsprecher. Dadurch können
alle, die im Zimmer des Einberufers anwesend sind, dem
Gespräch mühelos folgen. Will der Einberufer dagegen
DK 621.395.97
vertrauliche Mitteilungen entgegennehmen, so hört er die
Antworten in einem Hörer. Dieser Hörer (F in Bild 2)
schaltet beim Abheben den Lautsprecher selbsttätig ab.
In umgekehrter Richtung können die an die Anlage an-
geschlossenen Teilnehmer auch den Einberufer jederzeit an-
rufen, indem sie einfach den Handapparat abheben und
die Ruftaste ihres Fernsprechers drücken. Dadurch leuch-
tet in der Einberuferstelle das zugehörige Lämpchen auf;
außerdem ertönt solange eine Schnarre, wie die Ruftaste
gedrückt wird.
Bild 1. Kinberuferstelle einer Konferenzanlage mit Lautierusprecher,
Will der Einberufer, z. B. während einer Besprechung,
nicht gestört werden, so legt er einen Besetzthebel um.
Jeder Anrufer erhält dann beim Abheben des Handappa-
rates ein Besetztzeichen; er weiß also sofort, daß Anrufe
nur in ganz dringenden Fällen erwünscht sind.
Die Annehmlichkeit, ohne Handapparat zu telepho-
nieren, kann vom Einberufer auch für den übrigen Fern-
sprechverkehr ausgenutzt werden. Nach Umlegen eines
Hebels werden Gespräche über die Betriebsfernsprech-
208
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 9
29. Februar 1940
anlage!) auf den Lautfernsprecher der Konferenzanlage
übernommen; gleichzeitig wird die Konferenz-Sammel-
leitung (S in Bild 2) abgetrennt. Da die Leistung vieler
Mikrophone für Betriebsfernsprechanlagen geringer ist als
die Leistung der in der Konferenzanlage benutzten Hoch-
leistungsmikrophone, wird man von dieser Möglichkeit
naturgemäß nur dann Gebrauch machen, wenn die Emp--
fangslautstärke der Betriebsgespräche vom Einberufer als
ausreichend empfunden wird.
u
T,. Ta Sprechstellen der Konferenz-
G Gabel- oder Hakenunischalter teilnehmer
H Haupt- oder Einberuferstell« Vi Va Verbindungs- oder Einschalt-
H, Fernsprecher der Betriebs- hebel
fernsprechanlage Z Zentralenhebel zum Umschalten
L Lautsprecher des Lautfernsprechers auf die
Li, Ls Überwachungslämpehen Betriebsfernsprechanlage
M Mikrophon VW Vorwähler
S Sammelleitung
F Fernhörer
Bild 2. Konferenzanlage mit Lautfernsprecher in grundsätzlicher Darstellung.
Die Anlage arbeitet ohne Röhrenverstärker. Um eine
möglichst verlust- und rückkopplungsfreie Sprachüber-
tragung zu gewährleisten, sind getrennte Leitungen für
das Senden und für das Empfangen vorgesehen. Die
Mikrophone der Konferenzteilnehmer arbeiten also un-
+7
sehr laut besprochen
ob
0
"normal besprochen
a
-n no
N j Sarg
R S leise besprochen
y
— [eitungswilersiand
| -ý 150 25 Q æ
—— Anzahl der parallelgeschalteten fernsprecher
Bild 3. Wiedergabe-Lautstiärke in Abhängigkeit von der Besprechungs- Laut-
stärke (Kurve a), von der Leitungslänge zwischen Einberuferstelle und
Konferenzteilnehmer (Kurve b) und von der Zahl der am Gesprlich beteiligten
Konferenzteilnehmer (Kurve ec).
mittelbar auf den dynamischen Lautsprecher der Ein-
beruferstelle, und das Mikrophon des Einberufers ist über
besondere Leitungen mit den Hörern der Konferenzteil-
nehmer verbunden. Die Konferenzeinrichtung des Einbe-
rufers ist ungefähr in einer Entfernung von der Länge
eines ausgestreckten Armes vom Sprecher so aufzustellen,
——
1) Im Gebiet der Deutschen Reichspost bezieht sich dies nur auf
reine Hausanlagen.
daß die Frontfläche der Konferenzeinrichtung etwa senk-
recht zur Besprechungsrichtung liegt. Unter diesen Be-
dingungen arbeitet die Einrichtung selbst in Räumen mit
starker Hallwirkung einwandfrei. Als Betriebsspannung
ist 24V vorgesehen; im allgemeinen kann daher die
Akkumulatorenbatterie der Betriebsfernsprechanlage zur
Stromversorgung mitbenutzt werden.
Übertragungstechnische Eigenschaften
In der Rundfunktechnik hat man in bezug auf Ver-
zerrungsfreiheit bzw. naturgetreue Übertragung bereits
eine hohe Güte erreicht. Allerdings sind auf diesem Gebiet
die Verhältnisse völlig anders gelagert als in der Draht-
nachrichtentechnik, in der man sich einen ähnlich hohen
Aufwand wegen der großen Zahl von Sprechstellen nicht
gestatten kann. So verwendet man in der Rundfunktechnik
z. B. Mikrophone mit geringem Wirkungsgrad, aber sehr
breitem Frequenzband und erreicht die am Ende des be-
treffenden Übertragungssystems erforderliche Leistung
durch entsprechend bemessene Verstärker.
Die Aufgabenstellung für die vorliegende Konferenz-
anlage weicht auch in übertragungstechnischer Hinsicht so-
wohl von Einrichtungen der Rundfunktechnik als auch von
den übrigen Fernsprechanlagen ab. Gegenüber den üb-
lichen Fernsprechanlagen besteht in technischer Hinsicht
die Erschwerung, daß der Einberufer die Mitteilungen der
Konferenzteilnehmer aus einem Lautsprecher entgegen-
nimmt. Im Gegensatz zu Rundfunkeinrichtungen muß `
jedoch mit bedeutend geringerem Aufwand vor allem auf
der Sendeseite gearbeitet werden. So wurde u.a. bewußt
von der Verwendung eines Röhrenverstärkers abgesehen,
um Aufbau und Betrieb möglichst einfach zu gestalten;
das ist aber nur möglich, wenn entsprechend leistungs-
fähige Mikrophone zur Verfügung stehen.
Die zu überwindenden Schwierigkeiten lagen also be-
sonders darin, daß der Verzerrungsgrad des Übertragungs-
systems ohne Zuhilfenahme von Röhrenverstärkern herab-
gesetzt werden sollte, und daß die vom Lautsprecher über-
tragene Lautstärke um ein Vielfaches größer sein muß als
bei einem gewöhnlichen Fernsprecher. Die wesentlichen
Verbesserungen des Lautfernsprechers der vorliegenden
| Konferenzanlage sind daher vor allem auf die Fortschritte
im Mikrophon- und Lautsprecherbau zurückzuführen.
Das Mikrophon in den Fernsprechern der Konferenz-
teilnehmer, das mit dem dynamischen Lautsprecher der
Einberuferstelle zusammenarbeitet, ist ein verbessertes,
fast lagenunabhängiges Hochleistungsmikrophon. Der
Speisestrom, der über dieses Mikrophon fließt, beträgt
im Mittel 150 mA; er ist also ungefähr dreimal so groß
wie bei einem gewöhnlichen Fernsprechmikrophon. Die
Lautstärke, die bei normaler Besprechung des Mikrophons
vom Lautsprecher abgegeben wird, entspricht nahezu der-
jenigen, die beim Besprechen des Mikrophons aufgewendet
wird. Im übrigen zeigen die Kurven in Bild 3, wie sich
die Verhältnisse in bezug auf die Wiedergabe-Lautstärke
ändern, wenn z.B. das Mikrophon mehr oder weniger laut
besprochen wird oder wenn der Leitungswiderstand erhöht
wird oder wenn mehr oder weniger viele Sprechstellen
parallel geschaltet sind. Als Bezugswert für die Wieder-
gabe-Lautstärke wurde in den Kurven die normale Be-
sprechungs-Lautstärke am Mikrophon zugrunde gelegt;
diese „normale Wiedergabe-Lautstärke“ wurde gleich
Odb gesetzt. Kurve a zeigt die Wiedergabe-Lautstärke
in Abhängigkeit von der Besprechungs-Lautstärke
(leise, normale und laute Besprechung). Aus Kurve b
erkennt man die Abnahme der Wiedergabe-Lautstärke
bei normaler Besprechung, wenn der Leitungswider-
stand, d. h. die Länge der Leitung zwischen Ein-
beruferstelle und einem der Konferenzfernsprecher, er-
höht wird. Kurve c gibt die Wiedergabe-Lautstärke m
Abhängigkeit von der Zahl der am Gespräch beteiligten
Konferenzteilnehmer an. Eine gute Verständigung ist mit
der vorliegenden Konferenzanlage — bezogen auf eme
ar,
ar
m
= + —-
Mamana EEE ber m
- ir Te En iii
29. Februar 1940 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 9 209
one
normale Besprechungs-Lautstärke — noch bis etwa einen dynamischen Lautsprecher stellen wird. Sprechver-
_%db herab möglich; dabei besteht allerdings die Vor-
aussetzung, daß die Raumgeräusche im Zimmer des Ein-
berufers und an den anderen am Gespräch beteiligten
Stellen 50 phon nicht übersteigen.
Die Frequenzkurven für Mikrophon und Lautsprecher
entsprechen durchaus den Anforderungen, die man für
diese Zwecke an ein neuzeitliches Kohlemikrophon und an
suche an der neuen Konferenzanlage mit Lautfernsprecher
haben die Erwartungen bestätigt, die auf Grund der Ver-
besserungen der Übertragungsverhältnisse gestellt wurden.
Die Verständigung ist gut, und man kann — was bei
früheren Einrichtungen nicht immer der Fall war — den
Gesprächspartner im Lautsprecher sofort an seiner Stimme
wiedererkennen.
Röhrengesteuerte Konstanthaltungs-Einrichtungen
Ursprünglich nur für Prüfämter und Prüfamts-
außenstellen gedacht, haben die röhrengesteuerten Kon-
stanthalteeinrichtungen!) im Laufe der Jahre auch für
eine Anzahl anderer Gebiete große Bedeutung erlangt und
werden in der Industrie und auch in anderen Wirtschafts-
Araftverstärker Vorverstärker 2x275V.
3 EE)
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ag
70000
(A)
e
i
Abnahme Netz
Bild 1. Drehstrom-Spannungskonstanthaltung
für einen Verbraucher.
zweigen in steigendem Maße verwendet. Es erscheint
daher zweckmäßig, über die wichtigsten Ausführungen
dieser von der AEG gebauten Einrichtungen einen kurzen
Überblick zu geben.
Drehstrom-Spannungskonstanthaltung für einen
Verbraucher
Dieser bisher in großem Umfang benutzte Röhren-
regler besteht aus einem Bedienungspult und einen
otorgenerator, der sich aus Drehstrom-Synchronmotor,
rehstromgenerator und Erregermaschine zusammensetzt.
Die grundsätzliche Schaltung des Reglers zeigt Bild 1.
Die Bezugsspannung RS des Drehstromgenerators wird
über Gleichrichter und Siebketten Vor- und Kraftverstär-
kern zugeführt. Als Spannungsnormal dient die Glimm-
ne eines Stabilisators, der gleichzeitig auch die
„nodenspannung für den Vorverstärker liefert. In Ab-
„angigkeit von den Abweichungen der Bezugsspannung
pn einem festgelegten Normal wird durch die Vor- und
"„aftverstärker der Erregerstrom des Drehstromgene-
i ors so gesteuert, daß die abgegebene Drehstromspan-
ung mit einer Genauigkeit von etwa + 0,05 % konstant
gehalten wird.
Die Einrichtung i ür Ei
ausführbar. ng ist auch für Einphasenwechselstrom
Spannungs- und Frequenzkonstanthaltung für einen
Verbraucher
Ds grundsätzliche Schaltung dieser Einrichtung für
‚tom zeigt Bild 2. Ein Gleichstrom-Nebenschluß-
l
Mitt. aget.. ETZ 56 (1935) 3. 1069 u. 1095. — F. Kelbe, AEG-
DK 621.316.72
motor treibt in diesem Falle zwei Drehstromgeneratoren
für 50 bzw. 25Hz an. Die Spannungsregelung beider
Generatoren erfolgt in gleicher Weise wie bei der zuerst
erwähnten Einrichtung. Außerdem überwacht ein über
Transformatoren angeschlossener Schwingungskreis die
Annahmegere Abnahme geregel?
3x220V 50Hz 3x220V 25Hz
Bild 2. Spannungs- und Frequenzkonstanthaltung für je einen Verbraucher.
Frequenz der Drehstromgeneratoren. In Abhängigkeit
von der dem Schwingungskreis entnommenen Spannung,
die gleichgerichtet und über Siebketten geleitet wird,
regeln Vor- und Kraftverstärker die Drehzahl des Gleich-
Bild 3. Schematische Darstellung der Drehstromkonstanthaltung
für mehrere Verbraucher.
strom-Nebenschlußmotors so aus, daß die Frequenz eben-
falls mit einer Genauigkeit von etwa + 0,05 % konstant
gehalten wird. Um Zwischenfrequenzen einstellen zu
können, ist noch eine von der automatischen Regelung
unabhängige Handbedienung vorgesehen.
210
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 9
29. Februar 1940
-= Die Regler und Verstärker sind wie bei der zuerst
erwähnten Einrichtung in ein Bedienungspult eingebaut.
Bei Einphasenwechselstrom werden auch hier lediglich die
Drehstromgeneratoren durch einphasige ersetzt.
Drehstrom-Spannungskonstanthaltung für mehrere
Verbraucher
Die vollkommenste dieser Einrichtungen?) hält nicht
nur drei, sondern alle sechs Spannungen eines vollstän-
digen Drehstromsystems konstant, symmetriert also die
den Verbrauchern zugeführte Betriebsspannung. Bild 3
zeigt die schematische Darstellung ihrer Wirkungsweise.
Ein unsymmetrisches Drehstromsystem RST kann nach
einer erstmalig von Dr. H o m m el angewendeten Theorie
zerlegt werden in drei in sich symmetrische Systeme:
einMitsystem mit den Mitspannungen R,, S, und T7T,,
ein Gegen-
geführt. Der Erregerstrom des Generators wird von den
Verstärkern so gesteuert, daß die abgegebene Gleich-
spannung mit einer Genauigkeit von + 0,05 % konstant
gehalten wird. Als normal werden auch hier Stabilisa-
toren verwendet. Der Antrieb erfolgt durch einen Dreh-
strom- oder Gleichstrommotor. Die Regler befinden sich
in einem Bedienungspult.
Zur Regelung einer Dreileiter-Gleichstromspannung
werden zwei Generatoren nebst den erforderlichen Ver-
stärkern vorgesehen.
Konstanthaltung eines bestimmten Betriebsstromes
bei Gleichstrom
Bild 5 zeigt das Schaltbild einer Einrichtung zur
Regelung auf konstanten Gleichstrom. In einem fest-
gelegten Verbrau-
system mit den cher wird der
Gegenspannungen binn EEA Biak PORRE Strom des Genera-
R, Są und T, in FI torkreises mit einer
entgegengesetzter i E ee S Genauigkeit von
Phasenfolge und 5 + 0,05 konstant ge-
ein Null- IL, =k er I me IC KA een WII nun halten. Zu diesem
system mit den i be e a S a a T aa Zweck wird der
Nullspannungen \ id; : Spannungsabfall
Ro, So und Teo, die . i ' ; eines in Serie mit
in gleicher Rich- dem Verbraucher
tung liegen. IB liegenden Wider-
Gelingt es, die T standes dem Vor-
Gegenspannungen verstärker zuge-
und Nullspannun-
gen durch geeig-
nete Anordnung
und Steuerung von
Zusatzmaschinen
zu vernichten, so
steht das symme-
trische Mitsystem
zur Speisung der
Verbraucher zur
Verfügung. Der
Hauptmaschinen-
satz besteht daher
gemäß dem Prinzip-
schaltbild (Bild 4)
neben dem Synchronmotor aus drei Generatoren: der
Mitmaschine, mit der das Mitsystem auf einen be-
stimmten Wert geregelt wird, derGegenmaschine,
die zur Vernichtung des Gegensystems dient, und der
Nullmaschine, mit der die auftretenden Nullspan-
nungen unterdrückt werden.
Der für die Erregung der Generatoren und des Syn-
chronmotors notwendige Gleichstrom wird einem getrennt
angetriebenen Erregeraggregat entnommen.
Die Generatoren arbeiten normal über Transforma-
toren als Zusatzmaschinen auf das Netz. In Abhängigkeit
von Größe und Phasenlage der am Speisepunkt auf-
tretenden Gegen- und Nullspannungen werden über Vor-
und Kraftverstärker die Generatoren so gesteuert, daß
nur das symmetrische Mitsystem übrigbleibt und auf einen
bestimmten Wert konstant gehalten wird. Die Regel-
genauigkeit beträgt auch hier +0,05 %. Als Normal für
die Spannungsregelung wird wieder ein Stabilisator be-
nutzt. Regler und Verstärker sind in ein Bedienungspult
eingebaut.
Sollen nicht alle sechs Spannungen des vollständigen
Drehsystems geregelt werden, sondern nur die verketteten,
arbeitet die Einrichtung im Dreieck, und die Nullmaschine
mit den zugehörigen Reglern fällt fort.
Durch Verwendung eines Gleichstrommotors als An-
triebsmaschine kann auch bei dieser Einrichtung gleich-
zeitig die Frequenz konstant gehalten werden. Die Dreh-
zahlregelung des Gleichstrommotors erfolgt dann über
einen Schwingungskreis mit den zugehörigen Vor- und
Kraftverstärkern.
Bild 4.
Gleichstrom-Spannungskonstanthaltung
l Die vom Gleichstromgenerator abgegebene Spannung
wird über Siebketten den Vor- und Kraftverstärkern zu-
?) W. Beetz, Arch. techn. Messen Lfg. 69, Z 732-- 2.
Prinzipschaltbild der Drehstromkonstanthaltung für mehrere Verbraucher.
führt. Jede Ände-
rung des Abfalles
wird von hier auf
den Kraftverstär-
ker übertragen, der
seinerseits den Er-
regerstrom des
Nebenschlußgene-
Normal und als
Spannungsquelle
für den Anoden-
kreis des Vorver-
stärkers dienen
wieder Stabilisa-
toren. Der Maschinensatz wird durch einen Synchron-
motor angetrieben; den Erregerstrom für Motor und Gene-
rator liefert ein zweiter kleiner Gleichstromgenerator.
Regler und Verstärker sind in ein Bedienungspult ein-
gebaut.
Mit den vorgenannten Beispielen sind nicht alle Mög-
lichkeiten erwähnt. Es können nicht nur alle elektrischen
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A:
Bild 5. Konstanthaltung eines bestimmten Betriebsstromes bei Gleichstrom.
Werte, sondern z.B. auch die Drehzahl von Maschinen-
sätzen durch Röhrenregler konstant gehalten werden. Die
äußere Ausführung ist grundsätzlich so getroffen, daß
die Maschinensätze in einem besonderen Raum aufgestellt
und von dem im Meßraum befindlichen Bedienungspult
ferngesteuert werden. F. Kelbe VDE, Berlin
rators steuert. Als
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29. Februar 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 9 211
NACHRICHTEN AUS DER INDUSTRIE
Elektromaschinenbau
DK 621.313
Die neuentwickelten Getriebemotoren der Georgii Elektro-
Motoren-Apparatebau-Kommanditgesellschaft, Stuttgart-S, er-
möglichen durch Zusammenbau mit hochwertigen Getrieben in
einem Leistungsbereich von !/o bis 1 PS die Erreichung
von Drehzahlen von 1500 bis 15 U/min, so daß praktisch
jede benötigte Drehzahl erreicht werden kann. Sowohl
äußerlich als auch konstruktiv ist diese Getriebemotorenserie
nach ganz neuzeitlichen Gesichtspunkten entwickelt worden.
Besonders erwähnenswert ist der im Zuge der Umstellung auf
Einzelantriebe heraus-
gebrachte Feinmecha-
niker-Motor (Bild ]).
Dieser stellt einen
idealen Antrieb für
alle Arten von Klein-
drehbänken und ähn-
lichen Werkzeug-
maschinen dar. Sein
Vorteil beruht darin,
daß er mittels einer N - ae
eingebauten Kegelreib- Bild 1. Der Feinmechaniker-Motor.
kupplung mit jeder ge-
wünschten Drehzahlin
Betriebgenommen werden kann. Mitder Kupplung ist eine augen-
blicklich wirkende Stillsetzbremse verbunden, die eine beträcht-
liche Kürzung der Zurichtpausen erlaubt. Ein weiterer Vorteil ist
die Betätigung mit dem Fuß. Schaltgeräte aller Art lassen sich
gegebenenfalls zweckmäßig durch Anbau mit dem Feinmecha-
niker-Motor vereinigen.
Elektromotoren mit Friktionskupplung werden haupt-
sachlich für den Einzelantrieb von Nähmaschinen bei Fließ-
bandbetrieb genommen, denn bei diesem Betrieb muß neben
weitgehender Geschwindigkeitsregelung geringste Anlaufzeit
bis zur höchsten Geschwindigkeit und umgekehrt kürzeste
Bremszeit bei Ausschalten der Kupplung gefordert werden.
Die Firma Frankl& Kirchner, Mannheim-Neckarau, erreicht
dies mechanisch mit einer Konuskupplung, die mit dem Motor
ean Ganzes bildet.
Die Himmelwerk AG. Tübingen (Württemberg), hat
ın ihrem Fabrikationszweig Elektromaschinenbau den Werk-
zeugmasehinen-Motor herausgebracht (Bild 2). Es handelt
Bild 2. Werk-
zeuginaschinen-
Motor.
1090
sich dabei u
m Drehst > Yren # Sekr
elektrische strommotoren, deren äußere Gestaltung und
Werkzeu nn une vollkommen auf die Erfordernisse des
Amen nn inen-Antriebes abgestimmt sınd. Die Fuß-
Abstand a sind sehr gering, wobei besonders auf den kleinen
| er Bohrungen für die Befestigungsschrauben hin-
gewiesen sei. Weiterhin zeichnen sich die Werkzeugmaschinen-
Motoren durch ihre glatte, Staubablagerungen verhindernde
Oberfläche aus, sie werden als Fuß-, Flansch- und Anbaumotor
sowie auch mit angebautem Schaltgerät hergestellt.
In den letzten Jahren wurde der Entwicklung von voll-
automatischen Notstrom- und Batterie-Lademaschinensätzen
erhöhte Aufmerksamkeit gewidmet. Hier wurden bei der Firma
Hans Still, Hamburg, gänzlich neue Wege beschritten, und
durch Ersatz aller sonst üblichen Relais durch rein mechanische
Schaltvorrichtungen konnte eine von der bisher üblichen
Bauart gänzlich abweichende Automatik geschaffen werden,
die wesentliche Vorteile aufweist.
Die STILL-AUTOMATIK ist besonders robust, einfach
und klein. Alle Störungsmöglichkeiten sind beseitigt, soweit
das überhaupt möglich ist, und viele derartige Anlagen arbeiten
seit Jahren störungsfrei als Notstromquellen für T.uftschutz-
räume, Leuchtfeuer, Eisenbahnanlagen usw. Das Bild 3 zeigt
ra B.
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Bild 3. Vollselbsttätige Notstromanlage.
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Bild 4. Tragbarer Benzin-Maschinensatz.
212
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 9
28. Februar 1940
eine vollständige vollselbsttätige Notstromanlage größeren
Ausmaßes mit Ansauge- und Auspuffgeräuschdämpfung, Luft-
tilterung und getrennter Rückkühlanlage für den Antriebs-
Dieselmotor. Ganz allgemein bearbeitet die Firma Still als
Sondergebiet die Herstellung von ortsveränderlichen und fest-
stehenden Maschinen zur Stromerzeugung. Insonderheit wird
der Bau von tragbaren und fahrbaren Anlagen gepflegt. Das
Bild 4 zeigt einen tragbaren Benzin-Maschinensatz, der
bei 220 V eine Leistung von 1,5 kVA hergibt. Er erzeugt Wechsel-
strom und ist besonders für schnellen Einsatz geeignet. Der Otto-
motor, mit der Wechselstromdynamo zusammengebaut, lagert
auf einem besonders abgefederten Rahmen, um die Erschütterun-
gen und Schwingungen von der Unterlage fernzuhalten. An der
rechten Seite des Ottomotors befindet sich der handbetätigte
Anlaßhebel, in der Mitte über der Maschine sind der Spannungs-
regler und der Spannungsmesser aufgebaut. Bei der Konstruk-
tion ist darauf Bedacht genommen, eine möglichst große Lei-
stung auf kleinstem Raum unterzubringen.
Im Laufe der letzten Zeit sind einige deutsche Kabelwerke
zur Zellglas-Umspinnung von Dynamodrähten übergegangen.
Die Fa. Kalle & Co., Wiesbaden-Biebrich, hat ein wetterfestes
Zellglas-Umspinnungsbändchen entwickelt, das sich unter Hitze
(etwa 110°) und Druck selbst verklebt und dadurch den um-
sponnenen Leiter homogen umschließt. Dieses Bändchen kann
in der Regel auf einer jeden in den Kabelwerken stehenden
Maschine verarbeitet werden, lediglich entsprechende Heiz-
elemente müssen vorgeschen werden.
Die Gründe, die zur Einführung dieses Isolationsmittels
führten, waren weniger durch die Robstoff-Fragen bedingt —
die Zellglas-Umspinnung entsteht aus regenerierter Zellulose —,
sondern durch die besonderen Eigenschaften des neuen Werk-
stoffes gegenüber Baumwolle und Lack. Ein Vergleich des
Isolationswiderstandes zwischen Baumwolle und wetterfestem
Zellglas ergibt einen zwei- bis dreifachen höheren Wert zugunsten
des letzteren. Während z. B. Baumwolle im Wasser sofort ihre
isolierenden Eigenschaften verliert, behält das wetterfeste
Zellglas einen ausreichenden Isolationswiderstand. Die Hitze-
beständigkeit des mit wetterfestem Zellglas umsponnenen
Dynamodrahtes ist erheblich höher als bei der Baumwollisola-
tion. Die Prüfung erfolgte bei einer Temperatur von 160° C
24h lang. Es hat sich weiter gezeigt, daß eine Zellglas-Um-
spinnung gegen die Einwirkung von Säuredämpfen, Ammoniak
und Seewasser unempfindlicher ist als eine Baumwollumspin-
nung; sie ist also auch als Tropenschutzisolation geeignet.
Die Stärke der neuen Isolation entspricht ungefähr der der
Seide; sie ist also geringer als bei der Baum-
wollisolation!). Die Isolation ist außerdem sehr
glatt und geschmeidig, so daß beim Einlegen der
Spulen in die Nuten der Elektromotoren Zeit
eingespart werden kann. Das Zellglas kann
genau so wie ein baumwollisolierter Draht mit
Imprägnierlack behandelt werden. Der Preis
der Zellglas-Isolation liegt zwischen dem der
Baumwolle oder Papier und dem der Seide oder
Kunstseide.
Das letzte Jahr hat auf dem Gebiet der
Bürstenhalter cine Reihe von Konstruktions-
anderungen gebracht. Diese Entwicklung war
bedingt durch das Bestreben, einfache und da-
durch besonders zuverlässige und in der Her-
stellung wirtschaftliche Bauformen zu entwickeln.
Der im Bild 5 gezeigte neue Halter für Dreh-
strommaschinen, der als Einfachhalter (Typ SE)
und als Doppelhalter (Typ SED) von der Rings-
dorff-Werke K. G., Mehlem, gebaut wird,
zeichnet sich durch die einfache Befestigungsart
der Kohlebürste aus. Sie wird durch Anziehen
einer Schraube unverrückbar fest ceingepreßt, so
daß ein gut leitender Kontakt mit dem Halter-
schenkel und Stromband erzielt wird. Der Vor-
zug liegt darin, daß sich die Kohle sehr schnell
und einfach auswechseln läßt und daß größere Toleranzen
in der Maßhaltigkeit keinen nachteiligen Einfluß haben. Der
Schenkel besteht aus einem Profilteil, so daß man jede Halter-
ausladung anfertigen kann. Ein kräftiger Anschlag am Klemm-
stück verhindert das Aufliegen des Halters auf dem Schleifring,
falls die Kohle verschlissen ist. Beschädigungen sind dadurch
ausgeschlossen. Auch die Halter für Gleichstrommaschinen
weisen bemerkenswerte Neuerungen in der Ausführung der
1) ETZ 58 (1937) S. 767.
Druckvorrichtung auf. Der bisher übliche Spannhebel für die
Uhrfeder wurde durch eine Anordnung ersetzt, die wesentlich
an Raum spart, wodurch eine gute Ausnutzung der Kommu-
u z =æ- Pa- 7
Bild 5. Bürsten-
halter für Dreh-
strommaschinen.
tatorlänge ermöglicht wird. Sämtliche Halter werden aus
devisensparenden Metallen gefertigt.
Die Metall-Kapillar-Layger, die besonders für elektrische
Maschinen geeignet sind, werden aus Metallpulver bestimmter
Körnung und Form gepreßt und anschließend gesintert. Es
entsteht so ein schr festgefügter, mit ausgebildeten Poren und
Kanälen durchsetzter Körper. Die Hohlräume, die zur Aufnahme
des Schmiermittels dienen, nehmen etwa 25 bis 30 % des Ge-
samtvolumens ein. Im Betrieb wird an die Welle eine der
Gleitgeschwindigkeit und Belastung entsprechende Ölmenge
abgegeben und nach Stillstand durch die Kapillarwirkung
wieder aufgesogen. Die von der Ringsdorff-Werke KG. ent-
wickelten Lager sind somit praktisch selbstschmierend, bedürfen
nur einer sehr geringen Wartung, laufen vollkommen geräusch-
los und sind äußerst sauber im Betrieb. Sie werden aus Bronze
und auch aus Eisen hergestellt, so daß sich ihr Anwendungs-
gebiet bedeutend erweitert, und werden einbaufertig oder als
Halbrohling mit bearbeiteter Bohrung geliefert.
Anlasser
DK 621.316.717
Ein schweres Anlaß- und Regelgerät für Brikettpressen-
antriebe, bei dem ein Höchstwert an Material- und Montage-
zeitersparnis gegenüber bisher üblichen Bauarten erzielt wird
(Bild 1), hat das Sachsenwerk herausgebracht. Der Brikett-
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Bild 1. Anlaß- und Regelgerät für Brikettpressenantriebe.
pressenantricb erfordert weitgehende Regelbereiche des Motors
— bis 90% —, somit Vernichtung großer Wärmemengen beim
Anpressen und bei Dauerregelung der Drehzahl. An Stelle
der früher üblichen Ausführung einer Zusammenstellung der
erforderlichen Widerstände durch Anhäufung einer großen
Zahl einzelner Widerstandskästen zei gt das neue Gerät einen
organischen Zusammenbau von Widerstandsblöcken und Regel-
steuerwalze in einem gemeinsamen Gerüst, das völlig ın der
Werkstatt hergestellt werden kann. Sämtliche Verbindungen
zwischen Anlaßgerät und Widerstandsstufen werden als Alu-
mae en atmen
we Ma a m `
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3
29. Februar 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 9
213
miniumschienen auf keramischem Werkstoff schon in der Werk-
statt fest verlegt, wodurch sich gegenüber früher eine außer-
ordentlich einfache Montage und fast völliger Wegfall der
Kabel großen Querschnitts zwischen
Anlasser und Widerstand ergibt.
Die Anordnung des Anlassers
direkt am Widerstand erfordert
naturgemäß eine Fernsteuereinrich-
tung vom Pressenstand aus. Alle
Steuer- und Meßgeräte sind auf
einer staubdicht-gekapselten Schalt-
säule vereinigt (Bild 2). Die vor-
gesehene Fernsteuereinrichtung ist
ein vollwertiger Ersatz für die
direkte Handsteuerung, indem jede
beliebige Regelstufe als Dauerstellung
gewählt werden kann. Zu diesem
Zwecke befindet sich im Mittelstück
der Schaltwalze ein Stellungswähler,
mittels dessen man die Regelstellung
wählen kann, zu der die Walze
laufen soll. Auf den Anlaßstufen,
die nicht für Dauerregelung einge-
richtet sind, kann der Anlasser hin-
gegen nicht stehen bleiben, was ein
Vorteil gegenüber Handbetrieb_ ist.
Die Aus-, Regel- und Ein-Stellung
der Anlaßwalze werden durch Signal-
lampen angezeigt.
Die Knorr-Bremse A.G.,
Berlin O 112, hat die schon an dieser
Stelle!) beschriebene Anlaßelnriehtung
„Albo-Knorr‘‘ weiter entwickelt. Das
charakteristische zwangläufig - über-
stromfreie Anlassen kann dabei so-
wohl durch Hebelumlegen in Hand-
schaltung als auch in Fernsteue-
rung mit Hilfe der Fernsteuerungs-
geräte?) geschehen. Da das neue mit
besonderer Anlaßkupplung und ver-
vollkommneter Sterndreieckschaltung arbeitende Anlaßver-
fahren die Überstromfreiheit sogar beim Reversieren im
vollen Lauf gewährleistet, und somit auch im Aufzugs-
bau gut verwendet werden kann, sind die Sicherheits-
erfordernisse, die im Aufzugsbetrieb zu berücksichtigen waren,
in die Gestaltung des Gerätes mit einbezogen worden. Hierbei
ist es gelungen, durch einen Drehmomentschalter die Lüftung
der magnetischen Haltebremse in solche Abhängigkeit vom
Drehmoment der eingerückten Kupplung zu bringen, daß
unter allen Umständen gewährleistet ist, daß die Lüftung
nur dann erfolgt, wenn die Kupplung auch wirklich zur
vollen Drehmomententfaltung gelangt oder der mechanische
Zusammenhang zwischen Motor- und Schneckenwelle sicher-
gestellt ist. Im Verein mit der Tatsache, daß die einmal ein-
gerückte Kupplung im Laufzustande ihre Drehmomentüber-
tragungsfähigkeit nicht nur nicht verlieren kann, sondern wegen
des Drehzahlanstieges nur noch steigert, wenn der Motor beim
Abwärtsgang, zum Asynchrongenerator werdend, die Sicherung
gegen Durchgehen zu übernehmen hat, ist damit auch die Auf-
gabe nach der sicherheitstechnischen Seite voll gelöst.
Bild 2. Schaltsäule zum
Brikettpressenantrieb.
Antriebe
DK 621.34
Die Entwicklung in der elektromotorischen Antriebs-
technik vom Gruppenantrieb zum Einzelantrieb hat zur Folge,
daß der mechanische Zusammenhang einzelner Maschinen bzw.
Arbeitswellen in Fortfall kommt, und jede Maschine bzw.
Arbeitswelle einen besonderen Motor als Antrieb erhält. Aus
der Art des Arbeitsvorganges ergibt sich hieraus u. a. vielfach
die Forderung nach Gleichlauf, für den sich z. T. sehr unter-
schiedliche Aufgabestellungen ergeben. Die elektromotorische
Antriebstechnik ist bestrebt, in erster Linie diese Probleme auf
elektrischem Wege zu lösen.
Man unterscheidet:
l. angenäherten, man könnte sagen asynchronen Gleich-
lauf, wobei kleine, durch den natürlichen Schlupf der
Nebenschlußmaschinen gegebene Unterschiede zulässig
sind,
mm nn
k Obermoser, ETZ 57 (1936) S. 653.
) ETZ 60 (1939) S. 275.
2. absoluten synchronen Gleichlauf, bei dem die Winkel-
geschwindigkeiten zweier Wellen genau die gleichen sind
bzw. in einem genauen Verhältnis zueinander stehen. Als
erschwerender Umstand kann die Forderung hinzutreten,
daß auch die Wege (z. B. bei Verstellorganen) die gleichen
sind, also zusätzlich Phasengleichheit bestehen muß. Die
letztere Forderung entspricht bei der mechanischen Ver-
bindung dem Wunsche nach großer Starrheit des Kupp-
lungsgliedes, d. h. es sollen keine elastischen Verdrehungen
möglich sein.
In beiden Fällen besteht auch meistens die Forderung nach
Gleichlauf während des An- und Auslaufes, desgleichen muß
häufig auch eine Regelung des Drehzahlniveaus während des
Betriebes möglich sein.
Beim Einsatz von Gleichlaufanordnungen ist zu unter-
scheiden zwischen einer technologischen Parallel- und Reihen-
schaltung. Während es sich bei der technologischen Parallel-
schaltung auch im Endziel meistens um einen Gleichlauf
handelt, hat man es bei der technologischen Reihenschaltung
vielfach mit einem Gleichzug- bzw. Gleichlastproblem zu tun.
Zur Lösung dieser Aufgaben stehen der Elektrotechnik
zahlreiche Möglichkeiten offen. Für den angenäherten Gleich-
lauf genügt es, zur Drehzahlregelung Asynchronmotoren oder
Gleichstrommotoren von einem gemeinsamen Generator aus
(bei Drehstrom ein synchroner oder asynchroner Perioden-
umformer) zu speisen. Diese Lösung findet man z. B. in der
Textilindustrie beim Antrieb von Spinnzentrifugen. Auch wird
sie gelegentlich bei Kesselhauslüftern, bei denen aus reserve-
technischen Gründen die Leistung auf mehrere Einheiten auf-
geteilt wird, verwendet. Bei den beschriebenen Antrieben
handelt es sich um parallel verlaufende Arbeitsvorgänge.
Schwieriger liegen die Verhältnisse beiden Papiermaschinen.
Das Kernproblem ist hierbei die Einhaltung eines konstanten
Zuges (Reihenschaltung der Arbeitsvorgänge). Der ange-
näherte Gleichlauf der Gleichstrommaschinen in Leonard-
schaltung muß hierbei durch eine zusätzliche Differential-
regelung über eine Hilfswelle zu einem synchronen Gleichlauf
gestaltet werden, wobei die Drehzahlen der Einzelwellen in
einem festgelegten Verhältnis zueinander stehen.
So lassen sich noch die verschiedensten Forderungen auf-
stellen, die bei der Durchführung der Gleichlaufantriebe zu
erfüllen sind. Schr weitgehende Bedingungen sind z. B. hin-
sichtlich des synchronen Gleichlaufes bei den Antrieben von
Hebevorrichtungen, Wehren, Hubbrücken, Schleusentoren und
Flaschenblasmaschinen zu beachten.
Diese Aufgaben lassen sich in hervorragender Weise mit der
„elektrischen Welle“ lösen, die im’ Gegensatz zum Regelantrieb
mit Synchronmotoren auch bei kleinsten Geschwindigkeiten
und im Stillstand die gleiche gegenseitige Lage zueinander ge-
währleistet. Sie entspricht in ihrer Wirkung der mechanischen
Welle und kann im Falle langer Wellenverbindung sogar starrer
ausgeführt werden als die mechanische.
"Die elektrische Welle, für deren zweckmäßigen Einsatz sich
die Siemens-Schuckertwerke weitgehend eingesetzt haben,
wird aus zwei ständerseitig an das gleiche Netz angeschlossenen
Bild 1. Grund-
schaltung der
elektrischen Welle
und Ansicht eines
Gleichlaufsatzes.
1 Hauptmotor
2 elektrische Welle `
Schleifringläufermotoren gebildet, deren Schleifringe mit-
einander verbunden sind (Bild 1). Da die Läuferspannungen
gleich groß sind, heben sie einander auf, falls die Wicklungs-
214
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 9
29. Februar 1940
achsen der beiden Läufer die gleiche Lage zum Ständer haben.
Wird jedoch der eine Läufer aus dieser Lage herausgedreht, so
entsteht, da die Spannungen in der Phase verschoben werden,
eine Differenzspannung, die einen Ausgleichstrom bewirkt,
welcher bestrebt ist, die Läufer in die ursprüngliche Lage zurück-
zuziehen. Die Motoren entwickeln also von sich aus kein
Moment, sind jedoch bestrebt, die gegenseitige Läuferlage
beizubehalten. Wird der eine Läufer angetrieben (Geber),
so wird der andere Läufer (Empfänger) durch das synchroni-
Für die Hauptbetriebsräume, in denen außer der aggressiven
Milchsäure auch Dämpfe und große Feuchtigkeit auf die Geräte
einwirken, hatsich ausschließlich der geschlossene, oberflächen-
belüftete Motor bewährt. Die Siemens-Schuckertwerke
haben mit Rücksicht auf die große Zahl von Molkereien eine
besondere Molkerei-Motoren-Reihe entwickelt, die praktisch
der Idealform des sogenannten Molkerei-Motors gleichkommt
(Bild 2). Die Gehäuseoberfläche dieses Motors ist vollkommen
glatt, so daß nirgends Schmutzecken und damit Schimmel-
sierende Moment mitgerissen; er wird genau
dieselbe Drehbewegung mitmachen. Eine ge-
wisse Verdrehung wird sich mit Rücksicht auf
die Notwendigkeit einer Differenzspannung ein-
stellen. Sie entspricht der elastischen Verdrehung
eines Wellengliedes. Zweckmäßig wird der Dreh-
sinn der Läufer gegen das Drehfeld gewählt, da
dadurch immer das Vorhandensein einer genü-
gend großen Läuferspannung gesichert wird.
Ein Betrieb mit synchroner Drehzahl im Um-
laufsinn des Drehfeldes ist nicht möglich, da
die Läuferspannung und damit auch die Diffe-
renzspannung Null werden. Auch in der Nähe
dieser synchronen Drehzahl ist die Übertragung
größerer Momente unmöglich. Man kann durch
diese Anordnung mit einem Geber einen oder
mehrere Empfängermotoren im Gleichlauf halten.
Außer der beschriebenen Möglichkeit, die
elektrische Welle als kraftübertragendes Glied
einzusetzen, ist es in gewissen Fällen vorteil-
haft, sie als Ausgleichwelle zu gestalten. Zu
diesem Zwecke werden die beiden Motoren der
elektrischen Welle mit jeweils einem Hauptan-
triebsmotor, deren Gleichlauf gesichert werden
soll, gekuppelt. Diese Ausgleichwelle verhindert
nunmehr, daß bei ungleicher Belastung der
beiden Antriebe verschiedene Geschwindigkeiten
auftreten. Die Hauptmotoren sind gezwungen,
gleiche Leistung aufzunehmen, da die Leistungs-
aufnahme einer Asynchronmaschine durch die
Drehzahl bestimmt ist. Ist die eine Maschine stärker belastet,
so wird ihr ein Teil der Leistung über die Ausgleichmaschinen
vom minderbelasteten Motor zugeführt.
Unter Umständen ist es möglich, Antriebsmotor und Aus-
gleichmaschine zu vereinigen. Schaltet man zwei Schleifring-
läufermotoren, die zugleich als Antriebsmotoren wirken sollen,
auf einen gemeinsamen Läuferwiderstand von solcher Größe,
daß sie etwa 15 bis 25%, Schlupf aufweisen, so werden sie eben-
falls in der Lage sein, bei nicht allzu verschiedener Belastung im
synchronen Gleichlauf zu arbeiten. Diese Schaltung wird bei
dem Dreikrempelsatzantrieb verwendet. Im Hinblick auf die
Schlupfverluste sind für die jeweils geforderten Antriebs-
bedingungen, z. B. bei großen Leistungen und Dauerbetrieb,
gegebenenfalls wirtschaftliche Betrachtungen über die Zweck-
mäßigkeit dieser Lösung anzustellen.
Bild 3. Eine neuzeitlich eingerichtete Molkerei. In der Mitte die Zentrifugen
mit ihren Antriebsmotoren
herde entstehen können. Dic Teile unter der Lüfterhaube sind
mit einem bakterientötenden Lack ‚„‚Batolin‘ gestrichen. Die
Haube ist außerdem mit Flügelschrauben befestigt, damit sie
zwecks Reinigung jederzeit abgenommen werden kann. An der
tiefsten Stelle des Gehäuses sind Abflußlöcher angebracht, die
das Ansammeln von Kondehswasser wirksam verhindern.
Diese Sondermotoren haben außerdem den bekannten drei-
teiligen wasserdichten Klemmenkasten, bei dem die Motor-
zuleitungen in vier Richtungen angeschlossen werden können.
Die Wicklung erhält zum Schutz gegen die außerordentliche
Feuchtigkeit der Betriebsräume Sonderisolation.
Die Molkereimaschinen haben längst Elektro-Einzelantrieb
erhalten, bei dem jede Maschine mit ihrem eigenen Motor aus-
gerüstet ist, der unabhängig von den anderen ein- und aus-
geschaltet werden kann. Die Verbindung von Motor und Ar-
beitsmaschine ist bei den Molkereimaschinen durchaus gelöst.
Als Beispiel greifen wir die Zentrifuge heraus, bei der die Welle
l , , des Antriebsmotors direkt mit der Arbeitswelle gekuppelt ist
Besondere Fragen des Antriebs sind bei der elektrischen (Bild 3).
Ausrüstung neuzeitlicher Molkereien zu beachten. Hier ist der
Motor schwersten Beanspruchungen ausgesetzt, so daß der Bau-
art dieses Motors besondere Beachtung geschenkt werden mußte.
Stromrichter und Transformatoren
DK 621.314.2 + 621.314.6
Der Trockengleichrichter hat heute auf verschiedenen
Anwendungsgebieten den Maschinensatz und auch den Glas-
gleichrichter zufolge seiner Einfachheit in der Bedienung, und
seiner langen Lebensdauer verdrängt. Die Firma Heliogen.
Elektrotechnische Fabrik, Herm. Pawlik, Bad Blankenburg
i. Thür. Wald, befaßt sich mit der Herstellung dieser Geräte,
von denen hier einige Typen besprochen werden sollen.
Für die Zwecke der Notbeleuchtung baut die Firma
Notbeleuchtungs- und Paniklichtsehaltgeräte (Bild 1), die be-
sonders auch für größere Luftschutzräume geeignet sind. Der
besondere Vorteil dieser Notbeleuchtungsschaltgeräte liegt
darin, daß sie alle erforderlichen Schaltelemente in sich ent-
halten, so beispielsweise den Notlicht-Speisetransformator, den
Ladegleichrichter zur Wiederaufladung der Notlichtbatterie,
die erforderlichen automatisch arbeitenden Relais und Schütze.
und die Absicherung sämtlicher Notbeleuchtungsstromkreise.
Die Bedienung erfolgt lediglich durch einen Zentralschalter in
der denkbar einfachsten Weise. so daß das Gerät in jeder Hin-
sicht seinen Zweck voll und ganz erfüllt.
geglätteten
Für Gleichstromverbraucher, die einen gut für
Gleichstrom benötigen, sind besondere Gleichrichtergeräte
Bild 2. Molkereimotor. 4,8 kW, 1425 U/min.
in,
29. Februar 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 9 215
selbstregelnde Dauerladung mit Umschaltung auf Schnelladung
von Heliogen entwickelt worden. Sie eignen sich vorzugs-
weise zur Speisung von Telephonbatterien. Die Geräte sind
so bemessen, daß sie sich selbsttätig ungefähr der wechseln-
den Belastung der Batterie anpassen und somit auch im Dauer-
betrieb keiner Wartung bedürfen. Die Batterie wird dadurch
auf einem einstellbaren Spannungsbereich gehalten, so daß im
allgemeinen jegliche Spannungsüberwachung der Batterie fort-
Pleliogen “a Vofbeleuchtung.
COCCO
OCOCCOCOOO
DELOmEO
NG
Ten
hsrs
yes
sa
Bild 1. Notbeleuchtungsschaltgerat mit Transformator
und Ladegleichrichter.
fallen ķann. Sollte durch irgendwelche unvorhergesehenen
Ereignisse, wie größere Netzspannungsschwankungen oder
Netzstörungen, ein unzulässiger Spannungsabfall der Batterie
eintreten, dann besteht durch den vorgesehenen Umschalter für
Schnelladung jederzeit die Möglichkeit, die Batterie mit ihrer
vollen Ladestromstärke in wenigen Stunden auf ihre volle
Kapazität zu bringen.
Auch der Selen-Trockengleichrichter erobert immer mehr
Gebiete, die früher ausschließlich den Glühkathoden- und
Quecksilberdampf-Gleichrichtern vorbehalten waren. Mit Hilfe
von zweckmäßigen Schaltungen (Bild 2) ist es der Süddeut-
schen Apparate -Fabrik GmbH., S. A. F., Nürnberg,
gelungen, ein Ladegerät für Elektrokarren-Batterien zu schaffen,
das 2 Batterien von je 80 V mit 30 A Anfangsladestrom nach-
einander ohne Bedienung aufladen kann. Nach Anschluß
beider Batterien an das Gerät erfolgt zuerst die Ladung der
einen Batterie; ist deren Ladung beendet, so schaltet sich der
Ladestrom selbsttätig von der ersten auf die zweite Batterie um.
Bei beiden Batterien wird bei Beginn des Gasens der Ladestrom
auf 40% des Anfangswertes herabgesetzt. Nach erfolgter Ladung
der beiden Batterien schaltet sich das Gerät drehstromseitig vom
Netz. Der Vorteil dieses Ladegerätes ist offensichtlich: Mit
einem Gerät, dessen Leistung für nur eine Batterie bemessen
ist, können in der Zeit der Arbeitsruhe ohne jegliche Über-
wachung zwei Batterien in selbsttätiger Folge nacheinander
geladen werden. Auch bei nachfolgender langer Arbeitsruhe ,
ist infolge der völligen Trennung vom Netz, im Gerät und in
den Batterien jeder Leerlaufverlust vermieden.
Für die Speisung der Hochleistungs-Kinobogenlampen ist
von derselben Firma u.a. auch ein Gerät für eine Gleich-
stromleistung von 32 V, 36/42 A hergestellt worden. Rund-
funk-Sendeanlagen, bewegliche und ortsfeste Telegraphie- und
Telephonie-Sender werden zweckmäßig durch Selen -Trocken-
Gleichrichter gespeist.
1207 300.50 Hz. Lrehsirem Entwickelt wurde ein
a s 7 kleines Sender-Speise-
} i b Sorgen gerät, das bei An-
schluß an das Wechsel-
stromnetz die Heizlei-
stung von 12 V und
7,5 A und die Anoden-
leistung von 1400 V
und 0,25 A bei 1%
Restwelligkeit liefert.
Das vollständige Gerät
wiegt nur 55 kg bei
einem Raumbedarf von
0,07 m?.
Ein ebenfalls neuer
Kleinscheibengleichrich-
ter wird gern in Meßven-
tilen, Detektorventilen
und Hochspannungs-
det. Es wurden Klein-
flächen - Gleichrichter
mit einer wirksamen
Oberfläche von 7,5 mm?
und 1l mm? geschaffen,
die je nach Schaltung
bis 5 und 10 mA bzw.
l und 2 mA belastet
werden können und je nach Spannungsforderung in zwei ver-
schiedenen Aufbau-Ausführungen geliefert werden.
Bild 2. Schaltung zur selbsttätigen Ladung
von zwei Batterien.
Für Fernsprech- und Funktechnik, insbesondere zur
möglichst verlustarmen Leistungsübertragung, zur Transfor-
mation von Netzspannungen für Anodengleichrichter und zu
raumeinsparenden Gerätebauten hat Rudolph Krüger, Tele-
graphen-Bauanstalt, Berlin, ein
hochwertiges Bauteil, den Trans-
formator mit Ringkern, entwickelt.
Das Bild 3 zeigt eine solche Ring-
kernspule.
Der Eisenkern als Kraftlinien-
leiter und zugleich als Spulen-
träger bietet gegenüber allen
anderen Bauformen den einzig-
artigen Vorzug, daß das Blech-
paket keine Stoßstellen aufweist
und für seinen festen Zusammen-
halt weder Niet- noch Schraub-
stellen bedarf, so daß der Quer-
schnitt des Ringkernes für den
Kraftlinienverlauf absolut gleich-
förmig bleibt. Außerdem wird
ein Ringspulenkern von allen
Windungen und Wicklungen stets
vollständig und belastungsgemäß
elektrisch auch absolut gleichmäßig überdeckt.
Die Ausnutzung des Wicklungsraumes über die Gesamt-
länge des Eisenkernes hat ferner den Vorteil, daß auch die
äußersten Windungen einer Spule dem Spulenkern günstig
näherrücken und somit eine sehr feste Kopplung der Wick-
lungen zueinander ermöglichen. Die gleichmäßige Aufteilung aller
Wicklungswindungen über den Ringkern schafft weiterhin eine
gewisse Symmetrie des Spulenaufbaucs und bietet die Möglich-
keit, Streuwirkungen durch äußere Kraftlinienfelder in ge-
eigneter Weise zu kompensieren. Sie sind daher für
den neuzeitlichen Gerätebau von ganz besonderer Bedeu-
tung, da sie raumsparend an beliebiger Stelle des Gerätes
stehen, liegen, hängen und ohne Abschirmungen benutzt
werden können. Für Lagerung und Befestigung bestehen
verschiedene Möglichkeiten, ebenso für die Lötösen. Bei
geeigneter konstruktiver Vorsorge ist auch der unmittelbare
Anschluß der Wicklungsenden an andere Schaltteile im Gerät
durchführbar.
‘Für Netzanschlußgeräte sind Transformatoren bis 800 V
vorhanden; die sekundäre Gesamtleistung ist vorerst auf etwa
200 W begrenzt. Für Oszillographen werden Transformatoren
bis 5000 V von Rudolph Krüger hergestellt.
Bild 3. Ringkernspule, stehend
auf Sockel mit seitlich unten
angeordneten, biegsamen Löt-
anschlußfedern bis zu 18 An-
schlüssen.
Gleichrichtern verwen- `
216
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 9
29. Februar 1940
Hochspannungsschalter und -geräte
DK 621.316.54.027.3 : 621.316.9
Bei den heute im Vordergrund der physikalischen Forschung
stehenden Atomzertrümmerungsversuchen werden die Atom-
kerne mit sehr schnellen Teilchen (Protonen, Deuteronen, Neu-
tronen, a-Teilchen) beschossen und dadurch umgewandelt. Diese
Geschosse werden in Entladungsröhren bei hohem Vakuum
unter der Einwirkung außerordentlich hoher Gleichspannung
(bis zu 5 MV) erzeugt. Bild 1 zeigt eine derartige, rd. 4,1 m
hohe Entladungsröhre aus Hartporzellan, die vor kurzem in
der Hochspannungshalle der T. H. Dresden aufgebaut worden
ist. Diese Röhre, zu der die
Hescho (Hermsdorf-Schom-
burg Isolatoren-Gesellschaft,
Hermsdorf, Thür.) das Por-
zellan gelieferthat, ist insofern
besonders bemerkenswert, als
sie aus vier Einzelteilen zu-
sammengesetzt ist, die zwecks
schneller Lieferung und Ge-
ringhaltung der Kosten der
normalenFertigung von Hoch-
spannungsdurchführungen
entnommen wurden. Die
zylindrischen bzw. konischen
Einzelteile von 815, 1010,
1100 und 1180 mm Höhe,
deren lichter Durchmesser
sich von 580 auf 265 mm
verjüngt, sind in der üblichen
Weise auf ihren Stirnflächen
geschliffen und mit Rund-
gummi, das in die Rillen von
eisernen Zwischenringen ein-
gelegt ist, gegeneinander ge-
dichtet. Auf die Eisenringe
sind kleine Ansätze aus U-
Eisen aufgeschraubt, die ein
Verschieben der Einzelröhren
quer zur Längsachse verhin-
dern. Bolzen zum Aufein-
anderpressen der Einzelteile
wurden nicht vorgesehen, da
zu dem an und für sich schon
großen Gewicht der Porzellankörper zusätzlich noch ein hoher
Preßdruck hinzukommt (etwa 3t), wenn die Röhre evakuiert
wird. Dieser Aufbau hat sich durchaus bewährt, da hiermit
nach guter Entgasung der Metallteile ohne Schwierigkeit ein
Hochvakuum von 103 Torr erreicht wurde.
Bild 1. Porzellan-Entladungsröhre für
Atomzertrümmerungsversuche.
Für hand- oder fernbetätigte Hochspannungsschalter
entwickelte BBC Anbaukontakte, die auf die Betätigungs-
welle aufsteckbar sind. Diese Hilfskontakte können in kür-
zester Zeit an jeder Schalterwelle angebracht und der Schließ-
oder Öffnungszeitpunkt der Kontakte durch Verstellen der
Bild 2. Anbaukontakte für Hochspannungsschalter mit verstellbaren
Nockenringen. Rechts ein Querschnitt (Schema).
Nockenringe eingestellt werden (Bild 2). Die Annchnilichkeit
der leichten Montage ist besonders bei Ergänzung fertiger
Anlagen ein nicht zu unterschätzender Vorteil. Auch die
genaue Einstellung der Kontakte, wozu es nur eines Schrauben-
ziehers bedarf, und die für jeden Kontakt für sich vorgenommen
wird, unterscheidet diese Bauart von den meisten voraus-
gegangenen.
Die Weiterentwicklung im Leistungsschalterbau steht bei
der Firma Voigt & Haeffner AG., Frankfurt a. M., nach wie
vor im Zeichen des Strömungsprinzips, das im Druekausgleieh-
.
3 ~
’
=
\
I
l
Bild 3. Strömungslosch-
kammer eines Druckaus-
gleichschalters.
schalter mit Strömungslöschkammer
eine außerordentlich erfolgreiche An-
wendung gefunden hat. Ohne den
von Anfang an beschrittenen Weg zu
ändern. wurde die Serie der Druck-
ausgleichschalter um eine Typenreihe
vermehrt, die durch einige Spitzen-
werte, wie 600 MVA bei 6 kV und
6000 A Nennstrom, gekennzeichnet sei.
Die Tatsache, daß mit nur wenigen
Löschkammergrößen allen Anforde-
rungen, die heute die elektrische
Energieversorgung stellt — sei es
an Strom, Spannung oder Leistung —,
nachgekommen werden kann, beweist
auch rein physikalisch betrachtet die
Richtigkeit deseingeschlagenenWeges.
Es handelt sich hierbei bekanntlich
um die Strömung einer Isolierflüssig-
keit in unmittelbarer Nähe des Licht-
bogens, die durch einen Differential-
kolben in der Löschkammer (Bild 3)
erzeugt wird. Die außerordentlich
kräftige Kühlung und Isolierung durch
diese Flüssigkeit beschränkt denLicht-
bogen räumlich und zeitlich so stark,
daß die freiwerdende Schaltarbeit
sehr klein bleibt und der durch sie
verursachte Druck sich innerhalb der
Strömungslöschkammer ausgleicht,
eine Erscheinung, die dem Druck-
ausgleichschalter seinen Namen ge-
geben hat.
Neben den Leistungsschaltern
müssen auch die Trennsehalter den
thermischen und dynamischen Be-
anspruchungen der höchsten auf-
tretenden Kurzschlußströme ge-
wachsen sein. Außer den allgemein
bekannten Messertrennschaltern mit
Flächenkontakten werden seit meh-
reren Jahren für hohe Kurzschluß-
beanspruchungen Lamellen-Schub-
trennschalter mit Linienkontakten
verwandt. Zu diesen zwei Trenn-
schalterbauarten gesellt sich nun noch
eine dritte mit Punktkontakten, die ähnlich wie der Messer-
trennschalter aufgebaut ist und eine weitere Verbesserung in
thermischer und dynamischer Hinsicht bringt.
Der von der AEG entwickelte Hartgassehalter, bei dem die
zur Löschung des L.iichtbogens erforderlichen Löschgase ın
“62369a
Bild 4. Hartgas-Leistungstrennschalter (kompressorlos).
29. Februar 1940
fester Form bereitgestellt sind und erst durch die hohe Tempera-
tur des Lichtbogens aus den Wandungen der Schaltkammer
freigemacht werden, kann infolge seiner hervorragenden
Betriebseigenschaften, wie Fehlen jeglicher Flüssigkeit,
ständige Betriebsbereitschaft und bequeme Kontrollmöglichkeit,
als idealer Schalter in unbedienten Stationen angesehen werden.
Diese Hartgasschalter werden für Reihe 10 und 20 in zwei
Ausführungen hergestellt, und zwar als Leistungsschalter
Bauform CKL sowohl mit 100 als auch mit 200 MVA Abschalt-
leistung und als Leistungstrennschalter Bauform CLT mit
20 bzw. 50 MVA. Diese Leistungstrennschalter können mit
Sicherungen hoher Abschaltleistung kombiniert werden, wobei
durch die Schlagwirkung des Abschmelzkennzeichens auf ein
Auslösegestänge erreicht wird, daß bei Durchschmelzen einer
Sicherung der Schalter allpolig auslöst. Die Betätigung der
Schalter erfolgt von Hand mittels Schnelleinschaltung, durch
einen Motor oder durch einen Druckluftantrieb. Neu entwickelt
wurde der preiswerte Leistungstrennschalter CLT 5 (Bild 4) mit
5 MVA Abschaltleistung, der keine
Schnelleinschaltung besitzt und auch
mit einer Schaltstange betätigt
werden kann. i }
Die guten Erfahrungen, die |
beim Hartgasschalter mit dem gas- y
abgebenden Stoff gemacht worden
sind, haben die AEG veranlaßt,
auch die Blasfunkenstrecken mit
diesem Baustoff auszustatten.
Diese Blasfunkenstrecken, sinn-
gemäß Hartgasableiter genannt, die
zum Schutz der Freileitungen mit
starr geerdetem Sternpunkt einen
erfreulichen Fortschritt bedeuteten,
gewinnen in Deutschland erhöhtes
Interesse für den Schutz kleiner
Stationen, in denen die Beschaffung
von Überspannungsableitern wirt-
schaftlich nicht tragbar ist. Eine
solche Blasfunkenstrecke besteht
aus einem Rohr aus Isolierstoff, in
das von oben eine Metallelektrode
eintaucht und unten ein Metallring B >.
als Gegenelektrode angebracht ist. a |
Beim Ansprechen werden durch die i i
Einwirkung des der Überspannung z
nachfolgenden Betriebsstromes Gase
aus den inneren Rohrwandungen
freigemacht, so daß der Lichtbogen
nach unten ausgeblasen und nach
zwei bis drei Halbperioden unter-
brochen wird. Die Hartgasableiter
werden für Spannungen bis 120 kV hergestellt. Bild 5 zeigt
einen Ableiter dieser Spannung, an einen Langstabisolator
angebaut. ;
Bild 5. Anbau eines 115 kV-
Hartgasableiters an einem
Langstabisolator.
In Transformatoren- und Schaltstationen werden heute
vielfach Leistungstrennschalter mit Hochleistungssieherungen
verwendet. Um möglichst an Raum zu sparen, werden die
Sicherungen verschiedentlich über oder unter den Leistungs-
schalter gesetzt. Diese Anordnung setzt aber in jedem Falle eine
große Bauhöhe der Zelle voraus, besonders dann, wenn der
Transformator mit in derselben Zelle untergebracht werden soll.
Eine praktische und raumsparende Anordnung ergibt sich dann,
wenn die Sicherungen in halbschräger Lage vor dem Leistungs-
schalter angebracht werden. Die Löschkammern sind dabei
gleichzeitig Träger der Sicherungen. Die schräge Lage der
Sicherungen gestattet gleichzeitig ein bequemes Auswechseln,
die bei Anordnung hinter dem Schalter und in ausgeschalteter
Stellung desselben dann spannungsfrei sind, sofern Rück-
spannung nicht besteht. Diese Anordnung der Firma Rheostat-
Habege, Dresden, ist aus Bild6 ersichtlich. Bei Anordnung der
Sicherungen vor dem Schalter werden diese an dem oberen
Teil des Schalters befestigt. Im allgemeinen ist dann die
Bauhöhe von Sicherung und Schalter zusammen nicht größer,
als der Schalter allein in ausgeschalteter Stellung bereits ist.
‚In Sammelschienenanlagen, Verteilungsstützpunkten, Ab-
zweigen für wichtige Industrien werden Leistungssehalter oft
für Fernbetätigung eingerichtet. Da sie auch als Kuppel-
schalter verwendet werden, muß die Einschaltvorrichtung
zum Parallelschalten geeignet sein. Neben den bekannten
Leistungsschaltern baut Rheostat-Habege in zweckmäßiger
Anordnung elektrische Fernantriebe zum Anbau an Strömungs-
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 9 217
schalter und Ölschalter. Allgemein werden die elektrischen
Fernantriebe an der Bedienungswand angebracht, wobei ein
einfaches Gestänge die Verbindung zu der Kurbel am Leistungs-
schalter herstellt. Durch die an den elektrischen Fernantrieben
noch unmittelbar angebrachten optischen Schaltstellungs-
cug Ki
Bild 6. Leistungsschalter mit raumsparender Anbringung
einer Hochleistungssicherung.
anzeigen EIN — AUS und Druckknöpfe EIN — AUS ist
vom Bedienungsgang aus die Schalterstellung ersichtlich,
und der Schalter kann im Bedarfsfalle auch von da
eingeschaltet werden, ohne auf die Handnotschaltung an-
gewiesen zu sein. Da diese Fernantriebe eine Freiauslösung
C 1198
Bild 7. Leistungsschalter mit Magnetfernantrieb an der
Schalterwelle.
nicht enthalten, ist auch der Anbau an bereits vorhandene
Leistungsschalter möglich. Auch können diese motorischen
oder magnetischen Antricbe unmittelbar unter dem Strömungs-
schalter an der gleichen Wand oder in Verlängerung der Schalter-
welle vor demselben (Bild 7) angebracht werden.
218
Elektrotechnische Zeitschriit 61. Jahrg. Heit 9
29. Februar 1940
Als Sicherheitsvorrichtung für
Hochspannungs-Schalt-
anlagen und Freileitungen hat die Firma Karl Pfisterer in
Stuttgart - Untertürkheim Kurzsehluß - Erdungsvorriehtungen
entwickelt, die den Vorschriften VDE 0105 ‚Vorschriften nebst
Ausführungsregeln für den Betrieb von Starkstromanlagen'‘
entsprechen. Für Schalt-
anlagen werden Erdungs-
seile aus hochflexibler
Kupferlitze mit drei Phasen-
und einer Erdungsklemme
geliefert. Bild 8 zeigt eine
mit dem Erdungsseil kurz-
geschlossene und geerdete
Hochspannungszelle.. Das
Seil kann von Hand an
Rund- oder Flachleiter be-
liebigen Werkstoffes ange-
klemmt werden; das leicht
bewegliche Seil ermöglicht
eine universale Verwen-
dung.
Eine vorteilhafte Neuc-
rung der gleichen Firma
und ein wesentlicher Fort-
schritt zur Verhütung von
Unglücksfällen ist das Er-
dungsseil mit Erdseil-
schlüssel). An einer der
Phasenklemmen ist ein
Schlüssel zum Öffnen der
Türen oder Schranken, die
Bild 8. Hochspannungszelle mit
Erdungsseil.
als Absperrung der Hochspannungszellen dienen, fest angebracht.
Um die Zelle betreten zu können, muß der Betreffende
zuerst das Erdungsseil bei der Hand haben. Der Mann öffnet
mit dem Schlüssel und
Schutzgerät zugleich aus-
gerüstet die Zelle. Es wird
also in jedem Fall dem Ver-
antwortlichen das Sicher-
heitsgerät zwangsmäßig in
die Hand gegeben. Der
weitere Vorteil liegt in der
örtlichen Bindung des Erd-
seiles. Muß durch irgend-
welche Umstände eine
weitere Hochspannungs-
zelle in einer Anlage ab-
geschaltet werden, so holt
der mit der Schaltung
Beauftragte ein zweites
Erdseil, öffnet mit dem-
selben die Schranke oder
Tür und bringt das neue
Erdseil richtig an. Dieses
Verfahren ist durch die
VDE -Vorschriften — Ab-
schalten — Erden —
Kurzschließen — festge-
legt. Durch Ausrüstung
der Schaltanlagen mit
Kurzschlußerdungsseilen
für
Freileitungen
Bild 9. Erdungsklemme für Frei-
leitungen.
mit Erdseilschlüssel wird eine größtmögliche Sicherheit des
Betricbspersonals beim Arbeiten an Starkstromanlagen erreicht.
Es wird auch die menschliche Unzulänglichkeit, welche aus
Unachtsamkeit oder Nachlässigkeit zu jährlich vielen Un-
glücksfällen in Hochspannungsanlagen führt, durch diesen
sicheren Schutz behoben.
Bild 9 zeigt ein weiteres Erzeugnis der Firma Karl Pfisterer,
eine abnehmbare Erdunysklemme
(Stromabnahmeklemme),
besonders für Freileitungen. Diese Erdungsklemmen werden mit
einer Betätigungsstange aus Hochspannungsisolierrohr auf dem
Leiter festgeklemmt und abgenonmen.
Vollständige Frei-
leitungs-Erdungsvorrichtungen bestehen aus drei Erdungs-
klemmen, einer Betätigungsstange und dem Erdseil, dessen
drei Phasenäste sich zu einer gemeinsamen Erdableitung
vereinigen.
Leitungen und Isolatoren
DK 621.315
In der neuzeitlichen Höchstspannungskabeltechnik, ge-
kennzeichnet durch die Einführung des Öl- und Druckkabels,
I) O. Eisenmenger, ETZ 80 (1939) S. 1367.
mußten auch bezüglich der Garnituren neue Wege beschritten
werden.
Bildeten diese für das
lkabel mit seinen mäßigen
Drücken, die durch die Widerstandsfähigkeit des Bleimantels
bedingt sind, in mechanischer Hinsicht kein Problem, so ändert
sich dieses Bild insbesondere für die Endverschlüsse der Druck-
kabel, in denen betriebsmäßig Drücke von 15 atü auftreten. In
der ersten Zeit verwendete man allgemein die mechanisch ein-
wandfreien Hartpapier-Endverschlüsse, die für Freiluftauf-
stellung mit einem Riesenüberwurf aus Porzellan versehen
wurden. Dadurch erhielt man aber nicht nur räumlich eine
schlechte Ausnutzung des Platzes, sondern auch in preislicher
Hinsicht wirkte sich die Belastung besonders für kurze Kabel-
strecken sehr ungünstig aus. Daher bringt das Hochspannungs-
werk Holenbrunn der Steatit-Magnesia Aktiengesell-
Bild 1. Porzellan-Endverschluß-
Isolatoren.
schaft in Gemeinschafts-
arbeit mit der daran
interessierten Kabelindu-
strie Endversehluß-Isola-
toren aus Porzellan (Bild 1)
auf den Markt, die in
mechanischer Hinsicht
den scharfen, daran zu
stellenden Anforderungen
gewachsen sind. Sorg-
faltigste Untersuchungen
und eingehende elektri-
sche Prüfungen dieser
auf genaues Maß ge-
schliffenen, für kittlose
Befestigung vorgesehenen
Isolatoren garantieren für
sicheres Verhalten. Ihr
Prüfdruck beträgt 45 atü.
Diese keramische Leistung
war nur möglich auf
Grund der jahrelangen
Erfahrungen in der Her-
stellung drucktester Isola-
toren für Druckluft-
Schnellschalter und
Druckgas-Freistrahlschal-
ter, von denen verschie-
dene Ausführungsformen
der Luftführungen sogar Prüfdrücke von 100 atü aushalten
müssen. Für derartig hochbeanspruchte Teile wird als Werk-
stoff Steatit verwendet, dessen besonders hohe. mechanische
Festigkeit hierbei ausgenutzt wird.
In Hochspannungs-Freileitungen werden bekanntlich die
keramischen Teile der Hänge-Isolatoren durch den Einbau von
Bild 2. Lichtbogen-Schutzarmatur
für Hängeisolatoren.
Lichtbogen-Schutzarmaturen ge-
schützt. Dies ist insbesondere un-
erläBlich bei Langstab-Isolatoren,
bei welchen der keramische Teil
nicht vom Lichtbogen berührt
werden darf. Die bisher ver-
wandten Ring- und Horn-
Schutzarmaturen bieten nicht
immer eine Gewähr dafür, daß
der Lichtbogen den keramischen
Teil der Isolatoren nicht trifft.
Die Porzellanfabrik Joseph
Schachtel Aktiengesellschaft,
Sophienau, hat eine neue Lieht-
boyen-Sehutzarmatur für Hänge-
isolatoren herausgebracht. Diese
Armatur besteht nicht aus
schräggebogenen Hörnern, son-
dern, wie aus Bild 2 ersichtlich,
aus Spiralen. Durch diese spiral-
förmige Ausbildung der Schutz-
hörner wird beim Auftreten
eines Lichtbogens zwischen den
Schutzarmaturen durch den die
Spirale durchfließenden Strom
ein starkes magnetisches Feld
erzeugt, welches den Lichtbogen
schnell und sicher nach außen
treibt und zum Abreißen bringt.
Versuche, welche mit Hochleistungs-Lichtbögen durchgeführ t
wurden, haben den Beweis erbracht, daß diese Spiral-Lichtbogen-
ihr unbedingt betriebs- -
N
.
Mi ne e ae r y aao a
29. Februar 1940
Schutzarmaturen den Isolator sicher gegen auftretende Licht-
bõgen schützen. Beim Anbringen dieser Schutzarmaturen genügt
es, wenn nur die unteren Schutzhörner aus Spiralen bestehen.
Als oberer Schutz können bisher gebräuchliche Armaturen
verwendet werden.
Bei Starkstromkabeln über 35 mm? Querschnitt des
Eımzelleiters pflegt man diesen aus Einzeldrähten durch
Verseilung herzustellen. Natürlich ist der Durchmesser eines
solchen Leiters, verglichen mit dem Durchmesser eines Massiv-
leiters gleichen Querschnitts, merkbar größer, was sich in einem
Mehrverbrauch an Isolierstoffen für den einzelnen Leiter, also
an Papier und Tränkmasse, sowie in einem Mehrverbrauch an
Blei für den Bleimantel und an Eisen für die Armicrung aus-
wirkt. Man kann damit rechnen, daß die Durchmesservergröße-
rung des Kabels bei einigen gängigen Typen über 10% beträgt.
Dies trifft insbesondere zu auf Kabel mit sektorförmigem Leiter,
bei denen an sich schon eine günstige Ausnutzung des
Raumes innerhalb des Kabels vorhanden ist. Mit Rücksicht
auf die Notwendigkeit der Ersparnis von Werkstoff ist es
geboten, Starkstromkabel auch mit Leitern über 35 mm? mit
Massivleitern herzustellen. Wenn man Scktorleiter für große
Querschnitte, beispielsweise für 150 mm?, aus Massivleitern
aufbauen will, so ist es nach einem Vorschlag der Deutschen
Kabelwerke AG., Berlin, zweckmäßig, den Einzelsektor
aus Teilsektoren aufzubauen, wie dies aus Bild 3 ersichtlich ist.
Bild 3. Starkstromkabel mit massiven Teilsektoren.
In diesem Bild sind die massiven Teilsektoren 7 und 2 bzw. 1, 2
und 3 miteinander verseilt und durch eine gemeinsame Bandage,
bestehend aus einer Lage Runddrähte 4, zusammengehalten. Die
so aufgebauten Leiter werden in der üblichen Weise isoliert und
dann miteinander zum Kabel verseilt. Neben einer Minderung
des Durchmessers durch bessere Ausnutzung des Raumes haben
solche Massivleiter den Vorteil, daß sie in einer etwas höheren
spezifischen Leitfähigkeit hergestellt werden können, als es bei
den Einzeldrähten eines Litzenleiters der Fall sein kann. Es ist
bekannt, daß die Leitfähigkeit von Aluminium mit seiner Weich-
heit zunimmt. Die runden Einzeldrähte, aus denen die Sektor-
leiter der üblichen Starkstromkabel aufgebaut sind, können aber
nicht in beliebiger Weichheit verwendet werden, da sie die
Kräfte des Verseilens und Verformens aushalten müssen. Die
Teilsektoren, aus denen gemäß unserem Vorschlag der Sektor-
leiter besteht, können aus äußerst weichem Aluminium, d. h.
einem Aluminium sehr hoher Leitfähigkeit, gemacht werden,
da die Querschnitte immer noch groß genug sind, um die
mechanische Beanspruchung des Bebänderns mit Papier und
des Verseilens auszuhalten.
Eine aus dünnen Isolierstoff-Folien bestehende Isolation,
die nach besonderen Verfahren unter gleichzeitiger Anwendung
von Klebstoff und Wärme um elektrische Leiter längs ge-
schmiegt ist!), bringt im Hinblick auf die Rohstoffersparnis
große Vorteile. Diese Isolationsart ist der Fachwelt unter dem
Namen Dekafolisolation bekannt geworden und wird ebenfalls
von den Deutschen Kabelwerken, Berlin, hergestellt. Mittler-
weile ist eine Reihe von Untersuchungen abgeschlossen worden,
welche bestätigt haben, daß die Drähte sich gerade als Dynamo-
drähte an Stelle von Drähten mit einer Bespinnung aus Baum-
wolle oder Seide oder an Stelle von Lackdrähten bewähren.
Dekafoldrähte können z. Z. mit Zunahmen von 0,03 mm an
aufwärts hergestellt werden. Ein Dekafeidraht mit einer Iso-
lationsschicht aus Zellulosetriazetat von etwa O,ll mm Zu-
nahme, d. h. einer isolierenden Wandstärke von 0,055 mm,
zeigte gegen einen blanken Metallzylinder, auf dem er auf-
gewickelt und auf dem er mit einem Gewicht von 1 kg fest-
gezogen war, eine Durchschlagsspannung von im Mittel 5,6 kV,
wobei bei einer großen Zahl von Prüfungen kein einziger Ausfall
I) Walter Fischer, ETZ 61 (1940) H. 8, S. 163.
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 9
219
zu verzeichnen war. Diese ungewöhnlich hohe Durchschlags-
spannung, verbunden mit der hohen Fehlersicherheit, die durch
das Isolierverfahren bedingt ist, ist eines der wichtigsten Kenn-
zeichen des neuen Drahtes. Hinzu kommt die hohe Wärme-
festigkeit, die so groß ist, daß der Draht, der in einem Bügel
um einen blanken Metallzylinder gelegt und an diesen mit einem
Zug von 2kg angepreßt war, kein Durchdrücken der Isolation
zeigte, auch wenn man die ganze Anordnung 48 Stunden und
langer bei 155° C im Trockenschrank aufbewahrte. Demzufolge
hält der Draht auch die üblichen Tränk- und Trockenverfahren
für Spulenwicklungen und auch die üblichen Vulkanisations-
temperaturen für Gummi ohne Beschädigung aus. Mechanisch
verhält sich der Draht ähnlich wie ein guter Lackdraht. Die aus
den Drähten hergestellten Spulen und Wicklungen für Motoren
haben sich auf das beste bewährt. Es bedarf lediglich bei der
Herstellung von Wicklungen, die bisher mit Baumwoll- oder
Seidendrähten gefertigt wurden, einer etwas anderen Tränk-
und Trockentechnik, da naturgemäß eine saugfähige Isolation
aus Textilien sich hier etwas anders verhält als die glatte dünne,
nicht saugfähige Dekafolisolation.
Installationstechnik
DK 621.315/.316
Die Firma Elektro-Mechanik Heinrich List, Teltow,
hat eine Reihe von hochwertigen elektrischen Kleineinbau-
teilen für Niederspannung bei geringstem Raumbedarf ent-
wickelt, welche vorzugsweise für die Bordinstallation von
Flugzeugen bestimmt sind. Es sind dies Kippschalter, Druek-
knöpfe, Sehauzeichen, Klein-
lampenfassungen und Siehe-
rungsfassungen. Die genannten
Bauteile verbinden hohe Funk-
tionssicherheit mit größter Schüt-
telfestigkeit, wodurch sie sich
besonders für rauhen Betrieb
eignen. Mit Rücksicht auf die
bei Bordnetzen üblichen niedri-
gen Spannungen und dement-
sprechend höheren Ströme werden
geringste Spannungsabfälle bei
den Kontaktstellen eingehalten.
Bild 1 zeigt beispielsweise einen
Schaltkasten, bei welchem meh-
rere dieser Bauteile verwendet
sind. Es sei erwähnt, daß mittels
eines einzelnen Kippschalters,
dessen Schalterkasten die Ab-
messungen von 37 - 17-26 cm be-
sitzt, Ströme bis zu 2-30 A bei
max. 40 V und 1% Induktivität im
Gleichstromkreis geschaltet wer-
den können. Die Beherrschung großer Stromstärken bei beson-
ders geringen Spannungsabfällen unter den übrigen erschweren-
den Betriebsbedingungen im Flugzeug ist das Hauptmerkmal
dieser Einbauteile.
Bild 1. Schaltkasten für die
Bordinstallation mit verschiede-
nen Kleinbauteilen.
Aus den Erzeugnissen der Firma Kaiser & Spelsberg,
Schalksmühle, sei eine neuartige ovale Isollerstoff-Leuchte
herausgegriffen, die sowohl in End- als auch in Durchgangs-
bauweise verwendet werden kann. Die
gegenüberliegenden, ausbrechbaren Ein-
führungsöffnungen sind an den beiden
Schmalseiten des Sockels angeordnet,
so daß die Leuchte bei bester Licht-
ausbeute und gutem Montagebild in
Richtung des durchgehenden Kabel-
stranges befestigt werden kann (Bild 2).
Interessant sind vor allem Führung und
Unterbringung der Durchgangsleitungen
im Leuchtensockel selbst. Dieser weist
am Rande einen umlaufenden Leitungs-
kanal auf, der während der Montage
gut zugänglich ist, jedoch beim Auf-
setzen des Glases und des Schutz-
korbes sowohl nach außen als auch
zum Reflektorraum hin sicher ver-
schlossen wird. Die durchgehenden
Bild 2. Ovale Isolier- Leitungen werden dabei unsichtbar
stoffleuchte. so in den Kanal eingebettet, daß
220
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 9
29. Februar 1940
jede schädliche Einwirkung der Glühlampenhitze und äußerer
Feuchtigkeit völlig ausgeschlossen ist. Durch die Anord-
nung der Kanäle am Außenrand des Sockels wird die
Bauhöhe der Leuchte in keiner Weise ungünstig beeinflußt,
so daß die Neuerung denkbar niedrig und gefällig gehalten
werden konnte.
Die gleiche Firma entwickelte eine Doppelschelle für
Feuehtraumleitungen, die es möglich macht, zwei gleiche oder
ungleiche Kabel von 9 bis 17mm Dmr.
unabhängig voneinander zu befestigen
(Bild 3). Im Aufbau gleicht diese
Neuerung dem der schon bekannten
IMPERATOR-Zangenschelle: auch hier
verzichtet man auf verlierbare Einzel-
teile, so daß die Schelle verlegungs-
fertig der Packung entnommen werden
kann. Die Klemmbacken öffnen sich
wieder selbsttätig, so daß die Kabel in
jeder Stellung frei und ungehindert eingelegt werden können.
Bild 3. Doppelschelle für
Feuchtraumleitungen.
Unterteile von Isolierstoffschellen gehen zuweilen beim
Anziehen der Dübel und Schrauben zu Bruch. Die dabei auf-
tretenden Spannungen müssen somit vom Unterteil fernge-
halten werden. Zu diesem Zwecke hat die Firma Niedergesäß
& Co., Berlin, eine druckentiastete Abstandschelle, die ‚„SK-
Schelle‘‘, aus deutschem, keramischem Werkstoff herausge-
bracht, bei welcher die
Spannungen von einem
Stahlbügel (Bild 4) auf-
genommen werden, der
auch gleichzeitig der Trä-
ger für das Muttergewinde
der Schrauben ist. Die
Montage erfolgt prak-
tischerweise so, daß nur
die Bügel zunächst mit
Dübel in der Wand be-
festigt werden. Erst wenn
die Verlegung des Lei-
tungsmaterials erfolgen
soll, wird der Schellen-
unterteil lose über den
Bügel gelegt. Der Schluß
der Schelle erfolgt nach
Einlage des Leiters durch
Anzug des Oberteiles mit
den durch Ausnehmungen
des Unterteiless in den
Bügel bindurchreichenden
Schrauben. Auf Holz-
unterlage kann die Schelle
einfacherweise und aus
preislichen Gründen auch
ohne Bügel verwendet werden. Bild 4 zeigt außerdem den
Niedax-Dübel; weiterhin stellt die Firma auch den gegen
Wasser und Säure unempfindlichen Tiefrax-Dübel her, beide
sind als Tiefenspreizer ausgebildet.
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Bild 4. Druckentlastete Abstandschelle
mit Niedax-Dübel.
Aus dem Herstellungsprogramm der Elektrotechnischen
Spezialfabrik Hoppmann & Mulsow, Hamburg, ist als
Neukonstruktion in diesem Jahr die Abzweigdose R 70 für
Feuchtrauminstallation bemerkens-
wert, die mit einem zentralen, stopf-
buchsenartig wirkenden Verschluß
durchgebildet ist. Bei dieser gesetz-
lich geschützten Bauart (Bild 5) wird
eine zentral und wasserdicht ange-
brachte Isolierstoff-Hohlschraube auf
das Außengewinde der Nullklemme
aufgeschraubt. Das Gewinde -der
Hohlschraube läuft in eine trichter-
förmige Versenkung aus, die eine
Spreizwirkung der Nullklemme ver-
hindert. Der konzentrisch wirkende
Abdichtungsdruck verteilt sich gleich-
mäßig auf den Dichtring des Deckels.
Die Montage der Dose wird so ver-
einfacht, daß man in der gleichen Zeit, in der man früher
z. B. 100 Dosen mit 4 Deckelschrauben aufdeckelte, heute
400 Dosen R 70 druckfest verschließt. Außen ist die .Dose voll-
kommen metallfrei, eine Korrosion kann also nicht eintreten.
Zu erwähnen ist außerdem, daß Nippeldeckel mit Stopf-
buchsen für Pendel oder auch zum direkten Aufschrauben von
Bild 5. Wasserdichte
Abzweigdose.
Armaturen benutzbar sind. Mit dem Hamburger Hakenschlüssel
lassen sich die mit Schnellmontage-Rillnippeln (sechskantige
Nippel mit Spezialrillung) versehenen Feuchtraumdosen in
jeder beliebigen Lage mühelos anziehen.
Unter unsachgemäßer Behandlung haben wohl mit am
meisten die Stecker zu leiden. Um diesem Übelstand zu be-
gegnen, bringt die Firma Ellinger & Geißler, Dorfhain,
einen neuen Stecker heraus, bei welchem zunächst das An-
schlußteil für die Leitungsschnur herausnehmbar ist. Der Vorteil
besteht darin, daß das Anlöten der Leitung damit bequem und
schnell erfolgen kann. Die Zugentlastung ist besonders wir-
kungsvoll ausgebildet.
Ellinger und Geißler hat außerdem auch klein gehaltene
Zubehörteile für Unterputzkombinationen entwickelt, die es
ermöglichen, zwei, drei oder vier verschiedene Apparate
zusammenzustellen, und zwar mit allen gebräuchlichen Ab-
deckungen und Schalter-Druckknopf- und Steckerarten. Be-
währt hat sich in solchen Kombinationen besonders auch der
Eigesit-Eindruckschalter, der keinerlei hervorstehende Teile
aufweist. Die mittlere Frontplatte dient als Druckorgan.
Elektrowärme in Industrie und Haushalt
DK 621.365
Von Punktscehweißmaschinen zur Herstellung hochwertiger
korrosionsfester Leichtmetall-Schweißungen fordert man gleich-
mäßige Güte der Punkte bei einfacher Bedienbarkeit und
geringer Elektrodennach-
arbeit. Die Maschinen sollen
ferner möglichst transporta-
bel sein und einen geringen
Anschlußwert besitzen, wo-
g bei oft noch große Aus-
£ ladung der Elektroden-
á halterung gefordert wird.
Zeit Diesen Wünschen wird eine
neuartige Punktschweiß-
maschine, die von der
Firma Versuchsstation und
Laboratorium Bernhard
Berghaus, Berlin-Lank-
witz, entwickelt wurde, ge-
recht. Es handelt sich um
eine transportable Anlage
bestehend aus:
Schweißzange, 1000 mm Ausladung, mit Druckluftantrieb der
Elektroden,
Schaltgerät für Einstellung der Schweißzeit von !/, bis *je S
sowie einem
Schweißstromerzeuger, dessen Antrieb im Normalfall durch
einen Drehstrommotor von 22 kW Leistung erfolgt, der
aber auch von einem Verbrennungsmotor angetrieben
werden kann.
Bild 1. Hüllkurve des Schweißstronis.
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Bid 2. Duraluminium-Doppelpunkt.
Mit dieser Maschine sind auch die empfindlichsten Leicht-
metalle, wie-Hydronalium, Duraluminium, Elektron, bis rd. 4mm
Gesamtblechstärke einwandfrei verschweißbar. Die Eigenart
der Steuerung (Bild 1) wirkt sich günstig auf das Gefüge IM
Schweißpunkt aus (Bild 2). Die Maschine setzt zwei Punkte
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29. Februar 1940
gleichzeitig, was eine beträchtliche Zeitersparnis bedeutet
(Doppelpunktverfahren). Der Punktabstand beträgt bei der
beschriebenen Maschine 30 mm, kann aber unter Umständen
bis zu lOmm herabgesetzt und auch einstellbar gemacht
werden. Der Anschlußwert ist, verglichen mit der Schweiß-
leistung, sehr gering. Der Motor hat nur 28 kVA Nennaufnahme,
bezogen auf ein Verhältnis Schweißzeit/Pause gleich !/,,.. Die
Leistungsstöße kommen
nurstarkgemildert aufdas
Drehstromnetz (Bild 3),
so daß diese Schweiß-
maschine eine jedem Elek-
trizitätswerk erwünschte d | |
i m
keiten bietet. Das ange-
wandte Doppelpunktver-
fahren mit Gegentrans-
formator und die geringe
Größe der Transforma-
toren erlauben, die
Schweißvorrichtung der
Schweißaufgabe elastisch
anzupassen, unter Um-
ständen auch ohne Zange |
zu arbeiten, wenn andere
Möglichkeiten bestehen,
den Schweißdruck aufzu-
nehmen. Das Schaltgerät,
als fahrbares Schaltpult
ausgebildet, enthält ein
kleinesQuecksilberdampf-
gefäßB (15 A-Type) als
Hauptschaltorgan. Die
Anlage ist bei gering-
fügiger Abwandlung der
Transformatoren auch für Punktschweißung von Stahl
geeignet. Gerade bei Stahlschweißung kann es wichtig sein, daß
der Einfluß der Ausladung ausgeschaltet wird.
Auch die Himmelwerk AG, Tübingen, hat der zunehmen-
den Bedeutung der Schweißtechnik Rechnung getragen, indem
sie für die verschiedensten Zwecke die passenden Geräte ge-
schaffen hat. Hier sei auf die Sehweißumformer für drei ver-
schiedene Stromstärkebereiche von 15 bis 160 A, 20 bis 300 A
und 60 bis 450 A in fahrbarer und ortsfester Ausführung
hingewiesen.
|
Bild 3. Verlauf des Motorstroms (50 Hz)
bei 0,1 s Schweißdauer und voller Be-
lastung.
Auf dem Gebiet der Lichtbogen-Schweißanlagen ist von
der Kjellberg Elektroden & Maschinen G. m. b. H.,
Finsterwalde, die Mehrstellen-Schweißanlage KM 1000 ent-
wickelt worden. Es handelt sich um eine Mehrstellen-Schweiß-
anlage, die als Schweißumformer eingehäusig und leicht trans-
Bild 4. Eingehäusiger Mehrstellen-SchweiBumformer.
portabel ausgebildet ist und die bisherige Lücke zwischen dem
Einzel-Schweißumformer und der bekannten großen ortsfesten
und teuren Mehrstellen-Schweißanlage ausfüllt, indem sie diese
Anlagen ergänzt. Sie wurde für eine Leistung von 1000 A bei
55 V entwickelt und reicht somit aus, etwa 12 Schweißstellen bei
Verwendung von 4 mm-Draht oder dünnumhüllten Elektroden
mit Strom zu versorgen. Wie dem Bild 4 zu entnehmen ist,
sind Motor und Generator im gleichen Gehäuse untergebracht
und aus Gründen der Überlastbarkeit reichlich bemessen. Der
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 9 221
mit Stromverdrängungsläufer ausgerüstete Drehstrommotor
wird mit einem Sterndreieckschalter angelassen; der Anlauf-
strom beträgt etwa das 1,6-fache des Nennstromes. Zur Ein-
stellung der Generatorspannung dient ein eingebauter Neben-
schlußregler. Der Umformer wiegt netto 2100 kg.
Für jede Schweißstelle ist ein Schweißstromregler notwen-
dig, der, mit ohmschen und induktiven Widerständen versehen,
Rückwirkungen bei Kurzschluß usw. auf gleichzeitig arbei-
tende andere Schweißstellen vermeidet. Der hierbei verwen-
dete Spannungsausgleicher hat den Zweck, den Regelbereich
des Reglers bei allen praktisch vorkommenden äußeren Be-
dingungen konstant zu halten. Man kann also den Schweiß-
stromregler mit jeder praktisch vorkommenden Schweiß-Netz-
spannung betreiben unter Verwendung jeder Elektrodenart.
- heh
aa AN, y p pyet
Bild 5. Schweißstromregler.
Die Einzelteile des Schweißstromreglers KH (Bild 5), wie
induktive Mehrlagenspule, Stufenschalter, Spannungsaus-
gleicher nebst Schaltorganen und Zuleitungen, sind in einem
Eisengehäuse untergebracht. Lose und blank liegende strom-
führende Teile sind vermieden. Eine Gitterblechverkleidung
schützt alle eingebauten Teile vor äußeren Einwirkungen und
gestattet ausreichende Belüftung. Durch geschickte Lösung
aller Fragen, insbesondere durch die Anwendung von Mehr-
lagenspulen, ergibt sich das bei Schweißstromreglern sehr
niedrige Gewicht von etwa 40 bis 45 kg, so daß der Schweiß-
stromregler KH zu allen Schweißstellen bequem hingebracht
und leicht verwendet werden kann.
In den letzten Jahren ist das Hartlöten im elektrischen
Ofen unter Schutzgas durch Entwicklung entsprechender
Öfen stark in den Vordergrund des Interesses der Massen-
fertigung getreten. Um auch für kleinere Mengen hart zu löten-
der Teile und insbesondere zum Verbinden von Hartmetall-
plättchen mit Werkzeugschäften eine größere Anwendungs-
möglichkeit des Hartlötens zu schaffen, wurde von der AEG
ein Kleinhartlötofen entwickelt, der mit verschiedenen neu-
artigen Einrichtungen ausgerüstet ist.
Für das Hartlöten werden — insbesondere für Hartmetalle—
Temperäturen bis zu 1150° C gebraucht. Um ohne Flußmittel,
wie z. B. Borax, die das Werkstück verschmutzen und den
Arbeitsvorgang erheblich erschweren können, auszukommen,
wird unter reduzierendem Schutzgas gearbeitet, das durch
Spaltung von Ammoniak erzeugt wird!) und aus 25 Vol.%,
Stickstoff und 75 Vol.%, Wasserstoff besteht. Die Spaltung
des Ammoniaks geht in einem in den Ofen selbst, und zwar
unmittelbar über der Ofenheizung eingebauten Zerleger vor
sich, der im wesentlichen aus einer mit Katalysatormasse
gefüllten hitzebeständigen Muffel besteht (vgl. Bild 6). Die
Ofenheizung besteht aus Widerstandsbändern, die an der Decke
des Ofens in sehr geringen Abständen hochkant angeordnet
sind und durch als Seitenheizung wirkende, bis zum Ofenboden
durchhängende Schleifen wechselweise verbunden sind. Bild 7
zeigt eine solche Heizwicklung nach einer Betriebsdauer von
1) DRP. Nr. 520572.
222
800 h mit 1150° Ofentemperatur; dies entspricht einer höchsten
an den Heizleitern auftretenden Temperatur von etwa 1250°.
Der zur Speisung der Heizwicklung dienende Umspanner ist
mit den übrigen Steuergeräten im Ofensockel untergebracht.
Beschickungs- und Entnahmeöffnung des Ofens sind schräg
nach unten geneigt, um den Schutzgasverbrauch zu verringern.
Zur Beobachtung des Lötvorganges und zum Arbeiten im Ofen
.
A 62269
« Einsatztür mit Arbeitsöffnung J Gaszerleger
5b Schauloch 9 Kühlwasser-Zuleitung
c Heizband h Kühlwasser-Ableitung
d Temperaturregler i Raum für Umspanner und Schütz
e Gaszuleitung k Entnahmetür
Bild 6. Kleinhartlötofen, Schnittbild.
dienen ein Schauloch b bzw. eine kleine Arbeitsöffnung a in der
Beschickungstür (Bild 6). Der Temperaturregler ist über der Ofen-
kammer angeordnet. Um Beeinflussungen durch die Ofenwärme
auszuschließen, ist er von einem wassergekühlten Gehäuse um-
geben, von dem aus das Kühlwasser anschließend in die Kühl-
kammer des Ofens gelangt, in der die fertig gelöteten Werk-
stücke unter Schutzgas, also verzunderungsfrei, abkühlen.
A /780%
Bild 7. Heizwieklung fur Kleinhartlotofen nach 800 Betriebsstunden.
Die Leistung des Ofens je Stunde beträgt bis zu 40 Stück
Drehstählen mit 12 mm starkem Schaft. Der Stromverbrauch
in dieser Zeit ist rd. 3 bis 4,5 kWh, die Kosten für das
Schutzgas betragen 6 Rpf/h, der Kühlwasserverbrauch beträgt
60 bis 100 Ih. Da der Ofen nur cine Strom-, Wasser- und
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 9
29. Februar 1940
Ammoniakzuleitung benötigt und auch von angelernten Hilfs-
kräften bedient werden kann, ist eine Aufstellung an jeder be-
liebigen Stelle, also eine Einreihung in den Fertigungsfluß
möglich.
Auf dem Gebiet der Elektroherde ist in der letzten Zeit
dem kombinierten Herd, d. h. einem Elektroherd mit Kohle-
teil, erhöhte Aufmerksamkeit geschenkt worden. Im Sommer
wird vorzugsweise elektrisch gekocht, im Winter, um die Küche
gleichzeitig zu heizen, mit Hausbrandkohle. Die Burger
Eisenwerke G. m. b. H., Burg (Hessen-Nassau), hat dem-
entsprechend einen für alle größere Haushaltungen bestimmten
Elektroherd herausgebracht, der im elektrischen Teil bei der
größeren Ausführung 4 Kochplatten mit insgesamt 8000 W
Leistungsaufnahme und 1 Bratröhre mit 3200 W enthält. Auf
dem Kohleteil wird Auf einer vollkommen abgedichteten Hoch-
leistungs-Kochplatte mit Schnell-Kochstelle gekocht, so daß
also das für den Elektroteil notwendige Spezialgeschirr gleich-
zeitig auch hier benutzt werden kann.
Bei dem von der AEG entwickelten 10 1-Heißwasser-
spender mit Porzellan-Innenbehälter wurden konstruktive und
betriebliche Verbesserungen erreicht, durch die die metallenen
Werkstoffe endgültig als Baustoffe für die Innenbehälter
dieser Größe verdrängt werden. Durch eine Neuerung, die die
Anwendung einer Istra-Stabbeheizung mit 3000 W Nenn-
aufnahme gestattet, ist die Heißwasserleistung des Gerätes nun-
mehr soweit erhöht, daß Brausebäder in beliebiger Anzahl und
kurzzeitiger Folge entnommen werden können. Bei der für
Tagesheizung üblich gewordenen Aufheizung auf 65°C ergibt
sich eine Anheizzeit
von etwa 13 min. Die
Brausetemperatur von
durchschnittlich 35°C
wird an der kräftigen
halbzölligen Mischbatte-
rie eingestellt. In die
Batterie ist ein am
Schwenkrohr zu betäti-
gender Hahn eingebaut,
der die Umstellung auf
die Schlauchbrause er-
möglicht. Die erreich-
bare Mischwassermenge
von fast 301 ergibt ein
reichliches Brausebad
mit einer Brausezeit
von 5bis 6 min. Diever-
stärkte Heizung von
3000 W stellt einen
raschen Heißwasser-
nachschub sicher, so
daß stündlich etwa 4
bis 5 Brausebäder ent-
nommen werden können.
Außer der üblichen
Mischbatterie mit
Handbrause kann auch
eine Armatur mit fest-
stehender Brause, die
sich in der Höhe der
Oberkante des Heiß-
wasserspenders befin-
det, geliefert werden.
Für den wahlweisen Be-
trieb mit Handbrause
oder feststehender Brause kann eine Haltevorrichtung an der
Vorderseite der Ummantelung angebracht werden, die die Ver-
wendung der Handbrause als feststehende Brause ermöglicht
(Bild 8). Die Betriebskosten liegen bei etwa 6 Rpf für
ein Brauscbad unter Zugrundelegung des Strompreises VOR
8 Rpf/kWh.
K 71805 |
Bild 8. 101-Heißwasserspender mit
Porzellaninnenbehälter.
Die von der Ehrich & Graetz A. G., Berlin SO 36, in den
letzten Jahren auf weite Sicht durchgeführten Umstellungs-
arbeiten auf Heimstoffe und die Schaffung entsprechender
Neukonstruktionen haben sich als richtig erwiesen und be-
währt. Elektrisehe Graetz-Bügeleisen haben heute nur nickel-
freien Heizleiter und keinen Glimmer; sie sind nunmehr auch
ohne Asbest aufgebaut, an dessen Stelle gepreßte Schlacken-
wolle getreten ist. Der Isolierstoffpreßgriff zeigt vorn an =
Spitze eine Vertiefung, in die beim Aufstellen des l:isens au
wu 3 Eve ür
29. Februar 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 9 223
die Aufstellvorrichtung der Daumen eingreift und so ein leichtes
Aufrichten des Eisens ermöglicht.
Die elektrischen Graetz-Wasserkocher zeigen einige eben-
falls in der Richtung der Umstellung auf Heimstoffe liegende
Veränderungen. Sie sind unter anderem nicht mehr vernickelt,
sondern direkt verchromt. Asbest ist ebenfalls vermieden. Die
Graetz-Hochleistungswasserkocher sind insofern geändert, als
der den automatischen Schalter steuernde Zweimetallstreifen
nicht mehr senkrecht zum Kocherboden, sondern waagerecht
parallel zu diesem liegt. Diese Ausführung war erst möglich,
nachdem es gelungen war, ein Bimetall zu finden, das auch bei
sehr kurzen Streifen einen genügenden Ausschlag ergab, der
ausreichte, den Schaltmechanismus zu betätigen. Durch die
waagerechte Anordnung des Zweimetallstreifens parallel zum
Kocherboden wird eine schnelle Beeinflussung des Bimetalls
bei trockengehendem Kocher durch den heißwerdenden Kocher-
boden erreicht. Die Betätigung des Schalters erfolgt in bester
Abhängigkeit von der Kocherbodentemperatur und wird nicht
wie bei in diesen Raum hincinragendem Bimetallstreifen durch
die Temperatur im Kocherrraum unterhalb der beheizten Boden-
platte beeinflußt. Der nickelfreie Heizleiter ruht perlenisoliert
in Rillen wie bei den Graetz-Kochplatten. Zur Wärmcisolation
nach unten wird kein Asbest, sondern in Platten gepreßte
Schlackenwolle verwendet.
Zu den im Vorjahr von der AEG herausgebrachten
Keramik-Öfen sind jetzt Emaille-Leuehtöfen hinzugekommen.
Bemerkenswert ist die
Ausführung in Hoch-
format, die sich von den
bisher gebräuchlichen
durch das kaminartige
Aussehen unterscheidet.
Der Ofen (Bild 9) besteht
aus emaillierttem Stahl-
blech, das dem Gerät eine
hohe Lebensdauer gibt.
Der Fuß ist aus Preß-
masse hergestellt und hin-
terläßt keine Kratzer auf
Parkett und Tischen usw.
Neuartig ist der hoch-
glanzverchromte gewellte
Reflektor. Die Nennauf-
nahme der Öfen beträgt
1000 W und ist in zwei
leicht auswechselbare
Heizkörper von je 500 W
unterteilt. Ein an der
Rückseite angebrachter
Schalter ermöglicht eine
zweifache Regelung der
Leistung.
Die AEG hat ferner eine neue Glühkochplatte geschaffen.
Wie zweckmäßig und schön zugleich deutscher Werkstoff auch
auf dem Gebiet der Elek-
tro-Haushaltgeräte ver-
wendet werden kann, zeigt
das Bild 10 dieser Kera-
mik-Glühkochplatte. Sie
besteht aus einem form-
schönen Unterteil aus
elfenbein-krakeliertem
Feinsteingut. Der Heiz-
leiter ist spiralenförmig
ın eine keramische Heiz-
platte eingelegt und gibt
freistrahlend seine Wärme
nach oben an das Koch-
gefäß ab. Zum Schutz
gegen ungewollte Berüh-
rung ist der Heizleiter mit
einem emaillierten Draht-
Sitter abgedeckt. Der Ab-
schlußring ist emailliert.
Die Nennaufnahme be-
trägt 750 W.
Bild 9. Emaille-Leuchtofen aus
keramischem Werkstoff.
Bild 10. Keramik-Glühkochplatte.
Zur Erhitzung von Flüssigkeiten, Gasen und festen Körpern
verwendet man zweckmäßig Rohrheizkörper. Die Firma
Dr.-Ing. Schott & Co., Fabrik für Elektro-Wärme-Geräte,
Langenhagen-Hannover, verwendet hierzu nahtlos gezogenes
Rohr aus Kupfer, Messing, Eisen, Stahl und V 2 A-Stahl je
nach dem Verwendungszweck. Die Heizwendel ist nach einem
besonderen Verfahren keramisch eingebettet. Die charak-
teristischen Merkmale der Schott-Rohrheizkörper sind:
l. hohe spezifische Belastbarkeit,
2. die Möglichkeit, dem Heizkörper eine Form zu geben, wie
sie für den jeweiligen Zweck notwendig ist,
3. Wirtschaftlichkeit und Betriebssicherheit (rauhe Betriebe),
4. fast unverwüstliche Lebensdauer bei einigermaßen sach-
gemäßer Behandlung.
Diese Rohrheizkörper werden als Tauchsieder in Haus-
haltungen und als Großtauchsieder für industrielle Zwecke ge-
nommen. Als Lufterhitzer dient er in Wärmeschränken und
schließlich in Form von Heizpatronen zur Aufheizung von
Maschinenteilen.
Fernmeldetechnik
DK 621.39
Infolge der nationalsozialistischen Aufbauarbeit der letzten
Jahre konnte die deutsche Elektroindustriewiein keinem anderen
Land ein großes Maß an Erfahrung auf dem Gebiet der elektro-
akustischen Geräte und Einrichtungen sammeln. Die Notwen-
digkeit, gelegentlich bei großen Ereignissen schnell, gut und ver-
läßlich die technischen Einrichtungen für die Übertragung von
Befehlen, von Ansprachen usw. herzustellen oder vorhandene
und tragbare Geräte für Großempfänge einzusetzen, hat den
deutschen Elektroakustikern große Anpassungsfähigkeit und
Vielseitigkeit gegeben. Der planende Ingenieur denkt nicht
mehr wie einst lediglich in Einzelgeräten, sondern in der
Zusammenstellung dieser Einzelgeräte zu größeren Anlagen.
Bild 1. Die neue 20 W-Kommandoanlage.
Die Telefunken Gesellschaft für drahtlose Telegraphie
m. b. H. hat dementsprechend auf den verschiedensten Ge-
bieten diese Einzelgeräte weiterentwickelt bzw. neue Geräte
geschaffen. Hier sind in erster Linie die neuen Telefunken-
verstärker für 4, 10, 20 W usw. zu nennen.
Um kleinere und größere Volksmengen anzusprechen,
wurde die tragbare 20 W-Kommandoanlage (Bild 1) geschaffen.
224
Das Stielmikrophon ist im schwenkbaren Dreibeingestell auf-
gehängt. In dem linken Koffer sind der Verstärker und der
Umformer, im rechten Koffer die Verstärkerbatterien unter-
gebracht. Mit dieser Einrichtung, die zusammen etwa 250 kg
wiegt, ist schneller Einsatz und leichte Bedienbarkeit möglich.
Der Übertragungsgüte von Lautsprechern wurde in der
letzten Zeit besondere Aufmerksamkeit gewidmet. Auf der
16. Großen Deutschen Rundfunk-Ausstellung 1939 in Berlin
wurde auch der Sehallring-Lautsprecher von Telefunken ge-
zeigt, der mit Hilfe von 5, Einzellautsprechern ein kontinuier-
liches Frequenzspektrum von 8 Oktaven unverzerrt abzugeben
imstande ist.
Ein für Reportagezwecke besonders gut geeignetes
Mikrophon ist das neugeschaffene Kondensatormikrophon
(Bild 2). Infolge seiner Kugelcharakteristik ist es nach allen
Kondensatormikrophon, auseinandergenommen.
Bild 2.
Richtungen hin gleich empfindlich, so daß es unwesentlich ist,
von welchen Seiten her auf das Mikrophon eingesprochen wird.
Die in Bild 2 gezeigten einzelnen Teile zeigen von links nach
rechts die Mikrophonkapsel, den Abblendering sowie Ober- und
Unterteil des Gehäuses. Zusammengesetzt beträgt die Länge
dieses Mikrophones nur etwa 9,5 cm.
Die Telefonbau und Normalzeit G. m. b. H., Frank-
furt a. M., hat besonders für das Ausland Wählerzentralen für
Nebenstellenanlagen entwickelt, die den in Deutschland ge-
bräuchlichen Universalzentralen ähnlich sind. Das allgemeine
Kennzeichen dieser Zentralen besteht darin, daß von jedem
Sprechapparat Haus- und Amtsverbindungen ohne Vermittlung
einer Bedienungsperson hergestellt werden können, die also
nur den ankommenden Amtsverkehr zu vermitteln hat. Außer-
dem können von jedem Sprechapparat ohne andere Hilfe wäh-
rend eines Amtsgespräches nicht nur Rückfragen gehalten,
sondern auch das Amtsgespräch selbst nach einer anderen
Sprechstelle umgelegt werden. Den beiden neuen Auslands-
Universalzentralen ist ein weiteres besonderes Kennzeichen zu-
gefügt worden. Es besteht darin, daß diese Universalzentralen
keinen besonderen Bedienungsapparat brauchen.
Die beiden Auslandszentralen sind bisher in zwei Größen
hergestellt worden. Die eine kann 2 Amtsleitungen und
16 Sprechstellen aufnehmen und trägt die Bezeichunng U 2/16,
die andere ist für 3 Amtsleitungen und 14 Sprechstellen ein-
gerichtet und hat dementsprechend die Abkürzung U 3/14 er-
halten.
Die Sprechstellen werden wie üblich nach voll- und halb-
amtsberechtigten Nebenstellen und Hausstellen unterschieden.
Innerhalb der Nebenstellen tritt aber ein weiterer Unterschied
ein: die innenliegenden Nebenstellen werden in abfrageberech-
tigte und nichtabfrageberechtigte Nebenstellen eingeteilt.
Jede abfrageberechtigte Nebenstelle kann einen Amtsanruf
entgegennehmen und erhält zu diesem Zweck einen besonderen
Wecker. Die Nebenstellenapparate besitzen außer der Num-
mernscheibe eine Erdungstaste, mit der sie sich wahlweise auf
einen Amts- oder Hausvermittlungssatz schalten sowie Rück-
frage halten oder ein Amtsgespräch von einer anderen Neben-
stelle übernehmen können.
Die Universalzentrale U 2/16 ist mit je zwei Verbindungs-
sätzen für den Amts- und Innenverkehr sowie mit den zu jedem
Amtssatz gehörigen Rückfragewählern ausgerüstet. Beim
Eingang des Amtsanrufes ertönen die Gleichstromwecker bei
den Abfragestellen, von denen jede den Anruf entgegennehmen
kann. Gleichzeitig werden die abfrageberechtigten Neben-
stellen von diesem Amtssatz abgetrennt. Zur Entgegennahme
des Anrufes wird bei einer abfrageberechtigten Nebenstelle der
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 9
29. Februar 1940
Hörer abgenommen und die Erdungstaste kurz gedrückt.
Nachts können die Amtsanrufe über einen Umschalter nach
einer außenliegenden Nebenstelle geleitet werden, die dabei
mit Wechselstrom gerufen wird.
Zur Erzeugung hörbarer Zeichen dienen zwei Summer.
Der Rufstrom wird von einem Polwechsler geliefert. Ein Se-
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Bild 3.
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Die Universalzentrale U 3/14.
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kundenschalter formt
diese Ströme in die für
den Fernsprechbetrieb
erforderlichen Zeichen
um. Die Universalzen-
trale kann über eine
Verbindungsleitung mit
einer anderen selbsttätig
arbeitenden Vermitt-
lungseinrichtung ver-
kehren. Hierzu ist nur
der Einbau eines ein-
zigen Relais in den Ver-
bindungssatz für den
Innenverkehr erforder-
lich. Die Verbindungs-
leitung selbst erhält eine
Übertragereinrichtung.
Für den Anschluß der
Universalzentrale an ein
OB- oder ZB-Amt wird
eine zusätzliche Ein-
richtung benötigt. Zur
Speisung der Universal-
zentrale kann ein Netz-
gerät üblicher Bauart
benutzt werden.
Die Universalzen-
trale U 3/14 (Bild 3) be-
sitzt fünf Verbindungs-
sätze, die sowohl für den
Amts- als auch für den
Innenverkehr dienen.
Die Nebenstellen
erreichen das Amt durch
Wahl einer Amtskenn-
ziffer. Bei den abfrage-
berechtigten Neben-
stellen sind fürdie Amts-
anrufe Wechselstrom-
wecker aufgehängt, bei deren Ertönen jede der abfrageberech-
tigten Nebenstellen den eingegangenen Amtsanruf entgegen-
nehmen
kann.
Die Einrichtungen der Universalzentrale er-
möglichen es, einen besonderen Bedienungsapparat zur Ent-
und Besetztlampe besitzt.
Bild 4.
Sucheinrichtung.
gegennahme und Weiterleitung der Amtsanrufe anzuschalten,
der für jede Amtsleitung eine Einschalttaste und eine Anruf-
Besondere Sprechstellen, wie z. B.
Chefapparate, können eine Einrichtung erhalten, mit der sie
sich auf jeden besetzten Anschluß aufschalten können.
: C. Schniewindt K.-G.,
29. Februar 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 9 225
Die Ruf- und Summerströme werden von einer Signal-
maschine mit 2,5 VA erzeugt, die diese Ströme auch gleichzeitig
in die erforderlichen Zeichen umwandelt. Die Anlage mit der
Universalzentrale wird aus einer gepufferten 24 V-Batterie ge-
speist. Das hierfür erforderliche ‚Gerät ist in der Zentrale ent-
halten. l
Außer diesen nur für das Ausland hergestellten Universal-
zentralen ist eine Sucheinriehtung entwickelt worden, die in
ihrem System nicht neu ist, aber mit neuen Mitteln, die der
Fernsprechtechnik entnommen sind, arbeitet. Der Geber ent-
halt 19 Suchtasten, eine Einschalttaste und cine Kontroll-
lampe. Er steuert ein Gerät (Bild 4), das aus einem 30teiligen
Wähler, einem Relaisunterbrecher und einigen Relais besteht.
Beim Drücken einer Suchtaste beginnt der Relaisunterbrecher
zu arbeiten und schaltet die Arme des Wählers weiter. Gleich-
zeitig werden entsprechende Impulse in die Leitung geschickt,
die den Geber mit Zeigerwerken verbindet. Sobald die Arme
des Wählers den mit der gedrückten Suchtaste belegten Kontakt
erreicht haben, wird der Wähler abgeschaltet. Die Zeiger der
Werke stehen dann auf der Zahl, die der gedrückten Suchtaste
entspricht. Der Relaisunterbrecher arbeitet nun mit Hilfe
eines Thermorelais weiter und schickt in langen Abständen
Strom zu den bei den Zeigerwerken aufgehängten Weckern.
Dieser Ruf kann durch Auslösung der gedrückten Suchtaste
abgeschaltet werden.
Der Rundfunkhörer verlangt einen lautstarken, aber stö-
rungsfreien Empfang, d. h. dem Empfangsgerät müssen mög-
lichst große Sendernutzspannungen und möglichst niedrige
Störspannungen zugeführt werden. Dieses Ziel kann nur durch
eine abgeschirmte Außenantenne erreicht
werden. Drei Antennenanlagearten haben
sich mit der Zeit herausgebildet: die ab-
geschirmte Einzelantenne, die kleine und
die große Gemeinschaftsanlage. Die
Neuenrade
(Westf.), hat diesen Erfordernissen Rech-
nung getragen und dementsprechend An-
tennen aus Aluminium entwickelt, wobei
die einzelnen Teile der drei Antennenarten
weitgehend vereinheitlichtwurden. Einige
Bauteile mögen hier besprochen werden.
Das Bild 5 zeigt ein Schnittbild durch
den Verbindungspunkt zwischen auf-
nehmendem und tragendem Äntennenteil.
Der aufnehmende Teil ist fünffach ab-
gestuft und hat dadurch günstigste Werk-
stoffausnutzung und eine geringe Wind-
angriffsfläche. Der Zwischenisolator be-
steht aus wetterfest imprägniertem Hart-
holz, und in seinem Hohlraum ist der
Anpassungsübertrager unmittelbar eingegossen; dieser ist also
ebenso wie seine Kontaktstellen vollständig jedem Witterungs-
einfluß entzogen, auch ist ein besonderes Gehäuse für den
Übertrager eingespart.
Für den Blitzschutz wurde ein neuer Blitzschutzautomat
entwickelt. Der in Bild 6 dargestellte ist für trockene Räume
geeignet. Die Erdung der
Abschirmung, die sonst oft
Schwierigkeiten bereitete,
wird durch Ab- oder An-
schwenken einer Erdungs-
feder an die Haube erreicht.
Schniewindt hat auch neue
Antennensteekdosen für Auf-
putz und Unterputz ent-
Bild5. Schnitt durch
Antennen -Ver-
bindungspunkt.
wickelt. Die Unte cn
rputz- _ —f
montage war bislang infolge
a irohin Starrheit der Abschirmung isoli
irmkabel im Vergleich 4 A
zu Starkstromleitungen eat BES aa
schwierig. Die- hede 0 | senkrecht zur Erde
Bauchdose beseitigt alle
diese Schwieri gkeiten; denn
die Kabelenden können lang
herausragen und außerhalb
ce Doc am Einsatz be-
werden. ‚Sie lassen sich dann bequem in dem
x igen Unterteil der Dose unterbringen. Diese Unter-
$ gung wird dadurch weiter erleichtert, daß der Einsatz
= er Iragbrücke drehbar ist. Die Dose ist nur 30 mm
‚, so daß man sie mit wenig Stemmarbeit und auch
Bild 6. Antennen-Blitzschutz-
automat.
in dünnen Wänden anbringen kann. Der Steckdoseneinsatz
ist außerdem so geschaffen, daß er auch in einer genormten
Unterputzdose mit Schrauben befestigt werden kann, jedoch
ist dann die Unterbringung der Kabelenden nicht so leicht.
Zu bemerken ist ferner, daß bei allen drei Antennenarten
auch Kurzwellenempfang möglich ist, und zwar durch eine
Umschalteinrichtung des Empfängerübertragers bei der Einzel-
anlage und kleinen Gemeinschaftsanlage, und eine Umschalt-
anschlußschnur bei der großen Gemeinschaftsantenne. Um bei
der großen Gemeinschaftsantenne den Anschluß des Antennen-
verstärkers möglichst leicht und betriebssicher zu gestalten,
wurde hierfür ein eiserner verschließbarer Wandkasten geschaf-
fen. Dieser enthält an einem auf der Wand anzubringenden
Rahmen alle Anschlußdosen für den Verstärker; sein Gehäuse
kann nach vorn heruntergeklappt werden, so daß die Dosen
bei der Anschlußherstellung leicht zugänglich sind.
Röhren und Photozellen
DK 621.38
Die Glimmröhrenfabrikation der Deutschen Glimm- .
lampen-G.m.b. H., die sich mit der Herstellung von
Glättungsröhren zur Konstanthaltung von
Spannungen befaßt, hat eine neue 100 V-
Serie herausgebracht, die es gestattet, kon-
stante Spannungen von 100, 200 und ganzen
Vielfachen von 100 V zu erzeugen. Diese
neuen Röhren (Bild 1) zeichnen sich dadurch
aus, daß sie einen äußerst geringen inneren
Widerstand besitzen und somit eine vorzüg-
liche Glättungswirkung gewährleisten.
Für oszillographische Zwecke wurde
eine wesentlich verbesserte Ausführungsform
der bereits bekannten Oszillographenröbren
herausgebracht, die es auf Grund ihrer be-
sonderen Konstruktion gestattet, bei einer
relativ geringen Stromaufnahme von rd.
10 mA im Gegensatz zu den bisher be-
kannten Typen einen absolut homogenen,
intensiven Glimmlichtfaden zu erzielen.
HA =
Bild 1. Glättungs-
röhre zur Konstant-
haltung von Span-
nungen.
Ferner sei noch auf die Geiger-
Müller-Zähirohre zum Nachweis von kos-
mischen und radioaktiven Strahlungen sowie
zur Materialprüfung hingewiesen, die zu
einer großen technischen Vollkommenheit entwickelt werden
konnten.
Dic Verwendungsgebiete der Photozelle sind heute sehr
mannigfaltig. Da wo früher umständliche mechanische Hilfs-
mittel zur Steuerung eingesetzt werden mußten, wird die
Photozelle mit Erfolg und mit geringem Aufwand verwendet.
Von den zuletzt von der Visomat G. m. b. H., Leipzig C ]
gebauten Geräten sei die photoelektrische Zündkerzen-Prüf-
einrichtung (Bild 2) beschrieben. Das photoelektrische Meß-
prinzip besteht bei dieser Einrichtung darin, daß ein schmaler
Lichtspalt, den man auf die Elektroden der Zündkerze projiziert
infolge des verschiedenen Abstandes der senkrechten Elektroden
zur Querelektrode mehr oder weniger abdeckt. Dadurch wird
die dahinter angeordnete Photozelle entsprechend unter-
schiedlich stark beleuchtet. Die in der Photozelle auftretenden
Stromstärkeänderungen werden durch einen Verstärker ver
stärkt und zur Steuerung von Relais benutzt. l
Um eine Aussortierung der Zündkerzen nach
zu ermöglichen, besteht die Möglichkeit, die a Po
eine Anderung von + 0,1l mm einzustellen, wobei die R
produzierbarkeit, abgesehen von geringen Lichtstreuun i
verursacht durch geringfügige Unsymmetrien der Elektroden.
oberflächen, gewährleistet ist. Um durch normale N e
schwankungen keine Meßfehler zu erhalten, wird der Se
photozelle eine Vergleichsphotozelle entgegengeschaltet (Kon l
pensationsschaltung), deren Belichtung durch cine verst bare
een eingestellt wird. Tritt an der Glühl pa
e orane andi Tuig ein Schwanken in der Lichtstärke
mäßig. Die en a a eih
Tzen w i i
TEE Aussparungen entweder von Hand ee nn
gesetzt und durch einen Spezialantrieb IE a a
ie en a a
226
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 9
29. Februar 1940
geeigneten Prüfvorrichtung (Lichtstrahl mit Photozelle) be-
fördert. Bevor die Kerze zur Prüfvorrichtung gelangt, muß sie
noch den Elektrodensucher, welcher zwischen jedem Schritt
bei Stillstand des Tellers die Elektroden der Kerzen in der
Laufrichtung einstellt, passieren. Erst wenn die Querelektrode
tangential zum Teller gerichtet ist, fällt der Elektrodensucher
zurück und gibt die Kerze mit dem nachfolgenden Schritt für
die Prüfvorrichtung frei. Die Prüfvorrichtung (Lichtstrahl mit
Photozelle) steuert zwei Elektromagnete in der Weise, daß bei
zu kleinem Elektrodenabstand über den einen Elektromagneten
die eine und bei zu großem Elektrodenabstand durch den
zweiten Elektromagneten die andere Rinnenbahn für das
Durchfallen der Zündkerze geöffnet oder geschlossen wird. Bei
normalem Elektrodenabstand wird keiner der beiden Elektro-
magneten betätigt. und diese Kerzen durchlaufen deshalb den
mittleren Kanal der Sorticereinrichtung.
Zündkerzen-Prüfeinrichtung.
` Bild 2.
Von derselben Firma wurden auch die neuen Liehtgitter-
Sehutzsehranken geschaffen. Durch eine 5- oder 7fache Hin-
und Herführung des Lichtstrahles wird bei diesen Einrichtungen
ein Lichtgitter gebildet, das beim Nachgreifen der die Maschine
bedienenden Person, wobei der Lichtstrahl unbedingt teilweise
abgedeckt wird, die betreffende Maschine durch entsprechende
mechanische Einrichtungen zum Stillstand gebracht wird. Bei
Maschinen (Exzenterpressen), bei denen die Bewegung des
Stößels zwangsläufig erfolgt und infolgedessen ein sofortiger
Stillstand der Maschine nicht möglich ist, ertönt in dem Fall des
Nachgreifens ein starkes Glocken- oder Hupensignal. Durch
dieses Signal wird in den meisten Fällen der betreffende Arbeiter
erschrecken und die Hand zurückziehen. Außerdem wird durch
das Signal die Aufsicht auf diesen Vorgang aufmerksam ge-
macht. Eine derartige Schutz-Lichtgitterschranke besteht aus:
l Spiegelhalter mit Scheinwerfer und 1 Spiegelhalter mit
Photozelle,
l Transformator zum Herabsetzen der Netzspannung auf
die Betriebsspannung der Scheinwerferlampe,
I Visomat-Verstärker mit einem cingebauten
welches eine Schaltleistung von rd. 200 W hat.
Relais,
Bei großen Pressen, die von zwei Seiten bedient werden,
muß für die Rückseite eine gleiche Schranke angebracht
werden. In diesem Fall können beide Schranken auf einen
Verstärker, der am besten am Fuß der Presse angebracht wird,
vereinigt werden.
Die Firma Infram G. m. b. H., Leipzig C 1, befaßt sich
mit der Herstellung der Photozellen für Tonfilm, Wissenschaft
und Technik. Hierbei sei besonders auf eine neue Zellentype,
die sogenannte Raumzelle hingewiesen, die durch eine halb-
kugelförmige Kathode gekennzeichnet ist. Diese Zelle besitzt
also eine lichtempfindliche Fläche von 180° und ist daher
besonders in den Fällen zu verwenden, in denen’ das Licht
von allen Seiten auf die Zelle gelangt (z.B. Dämmerungs-
schalter). Das im Vorjahre erstmalig herausgebrachte Photo-
zellenprüfgerät, das unter Vermeidung von kostspieligen Meß-
instrumenten die Prüfung der Photozellenempfindlichkeit,
Zündspannung und Isolation gestattet, hat sich gut bewährt.
Kondensatoren
DK 621.319.4
Die Fertigung des Kondensatorbaustoffes Kerafar U der
Steatit-Magnesia Aktiengesellschaft, Berlin, mit der Dielek-
trizitätskonstante von rd. 65 hat im letzten Jahre erhebliche
Fortschritte gemacht, so daß auch die Herstellung von Platten
mit Randwulsten aus diesem Stoffe gelingt. Die bekannten
Bild 1. Platten- und Zylinderkondensatoren auf Frequentastützen.
Hochspannungskondensatoren aus Kerafar U in Form von
Zylindern sind ebenfalls vervollkommnet worden. Die Platten-
kondensatoren mit niedrigerer Prüfspannung dienen im all-
gemeinen als Schwingkreiskondensatoren, während die Zylinder-
kondensatoren mit höherer Prüfspannung als Blockkonden-
satoren verwendet werden. Der Werkstoff Frequenta, der
bewährte Isolierstoff der Hochfrequenztechnik, wird für Konden-
satoren kleinerer Kapazität in den gleichen Bauformen ver-
wendet. Für isolierte Aufstellung werden die Plattenkonden-
satoren mit einem anglasierten Fuß aus Frequenta ausgeführt,
während die Zylinder auf einem Gestell mit Frequentastützen
befestigt werden (Bild 1).
Für hohe Hochfrequenz-Spannungen und -Leistungen sind
keramische Kondensatoren besonders geeignet, da sie bei
Überlastungen oder Störungen gegen Temperaturerhöhungen,
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Bild 2. Kondensatorblock in Anzapfschaltung.
Glimmentladungen oder Übegschläge unempfindlich sind.
Außerdem lassen sich bei ihnen bis zu sehr hohen Spannungen
Vorentladungen an den Belagrändern durch eine verstärkte oder
29. Februar 1940
wulstförmige Randausbildung des Dielektrikums verhindern.
Eine Calitplatte von 200 mm Dmr. mit wulstförmigem Rand
und beiderseits aufgebrannten Belägen vermag z. B. Kapazi-
täten bis 500 pF und HF-Belastungen bis etwa 40 kVA auf-
zunehmen, wobei bei 1 MHz HF-Spannungen bis 10 kV zu-
lässig sind. Für höhere Kapazitätswerte oder Leistungen wird
eine entsprechende Zahl der vorgenannten Plattenkonden-
satoren in einem keramischen Gestell zu einem Kondensator-
block vereinigt und parallel oder in Reihe geschaltet. Zwecks
guter Wärmeabfuhr werden sie hierbei in senkrechter Lage ein-
gebaut und durch isolierende Zwischenstücke voneinander ge-
trennt. Neben diesen Kondensatorblöcken in Parallel- oder
Reihenschaltung!), die vornehmlich als Schwingungskreis-
Kondensatoren in Sendern verwendet werden, hat die HESCHO
(Hermsdorf - Schomburg - Isolatoren - Gesellschaft, Hermsdorf,
Thür.) in letzter Zeit Kondensatorblöcke in Anzapfschaltuny
entwickelt. Bild 2 zeigt als Ausführungsbeispiel einen ‚‚Anzapf-
block“ von rd. 2600 pF Gesamtkapazität und rd. 300 kVA
Leistung, der aus sechs Calit-Einzelelementen von je 440 pF
Höchstkapazität und 30 kV Prüfspannung je Platte aufgebaut
ist. Die Stromzuführungen sind hierbei so angeordnet, daß
man die Kondensatoren in verschiedenen Stufen wahlweise
parallel oder in Reihe schalten kann und demgemäß entweder
für die Kapazität oder für die Betriebspannung ein Vielfaches
1) ETZ 58 (1937) S. 470.
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 9
227
der Werte der Einzelelemente erreicht. Entsprechende Ver-
hältnisse ergeben sich bei gemischter Schaltung.
Bei einer anderen Ausführung werden die Anschlüsse der
Einzelkondensatoren statt an metallische Sammelschienen an
zwei an einer Längsseite des Blockes angebrachte Calitleisten
herangeführt. Die Anschlußarmaturen ermöglichen es hierbei,
die Einzelkondensatoren mit Hilfe von Kammsteckern oder
eines Walzenschalters in verschiedenen Gruppen in Reihe und
diese Gruppen parallel zu schalten. Derartige Anzapfblöcke
eignen sich außer für Prüf- und Meßzwecke in Laboratorien
namentlich auch für ortsfeste oder bewegliche Kleinsender, die
schnell auf verschiedene Wellenlängen umschaltbar sein müssen.
Man erzielt hier durch den Einbau eines Anzapfblockes eine
weitgehende Raumersparnis und Vereinfachung, da es sich
nunmehr erübrigt, jeweils einen besonderen, der in Frage
kommenden Welle entsprechenden Kondensator anzuschalten.
Bei sämtlichen vorgenannten Kondensatorblöcken kann man
für das Dielektrikum der Einzelelemente statt Calit
(e = 6,5) auch einen keramischen HF-Isolierstoff hoher Dielek-
trizitätskonstante, z. B. Condensa F (e = 65), verwenden. In
diesem Falle erhält man bei gleichen Abmessungen 10mal so
hohe Kapazitätswerte. Im Vergleich mit dem eingangs er-
wähnten Calit-Plattenkondensator vermag daher ein solcher aus
Condensa F bis zu 5000 pF aufzunchmen, wobei allerdings die
zulässige Betriebsleistung und die zulässige HF-Spannung
geringer sind und nur 20 kVA bzw. 6 kV bei 1 MHz betragen.
NACHRICHTEN VON DER LEIPZIGER FRÜHJAHRSMESSE 1940
Dauer der Messe
Die Leipziger Frühjahrsmesse dieses Jahres beginnt am
Sonntag, dem 3. März und endet am Freitag, dem 8. März.
Die Große Technische Messe und Baumesse auf dem Gelände
vor dem Völkerschlachtdenkmal wird zu einer späteren Zeit
stattfinden. Ihr Termin wird rechtzeitig bekanntgegeben.
Auskunftsstellen
l. VDE
Der Verband Deutscher Elektrotechniker hat wie in den
fruheren Jahren auch zur diesjährigen Leipziger Frühjahrs-
messe eine Beratungsstelle eingerichtet. Sie befindet sich in
diesem Jahre im Messeamt in Leipzig, Markt 4, 3. Stock.
Diese Auskunftsstelle ist während der ganzen Dauer der
Messe geöffnet. Es können dort Auskünfte über VDE-Vor-
schriften und über ihre im Rahmen des Vierjahresplanes und
des Krieges vorgenommenen neuesten Änderungen eingeholt
werden, ferner über DIN VDE-Normen, die der Normung elek-
trotechnischer Erzeugnisse dienen und über andere mit dem
VDE und dem Vorschriften- und Normenwerk zusammen-
hängende Fragen.
Die Prüfstelle des VDE wird vertreten sein, um über ihre
Arbeiten Aufschluß zu geben. Das Schrifttum des VDE, das
ım ETZ-Verlag erscheint, wird in dieser Auskunftsstelle eben-
falls vorhanden sein. Es wird vor allem auf Heft 9 und 10 der
ETZ verwiesen, die zur Leipziger Frühjahrsmesse als Sonder-
hefte herausgebracht werden und eine Übersicht über den
Stand der deutschen elektrotechnischen Erzeugnisse geben.
Telephonisch ist die Auskunftsstelle unter der Nummer des
Messeamtes (Leipzig 7 00 21) zu erreichen.
2. Wirtschaftsgruppe Elektroindustrie
Während der Frühjahrsmesse 1940 hat die Wirtschafts-
gruppe Elektroindustrie ihre Auskunftsstelle über Erzeugnisse
Ihres Bereichs in die Räume des ‚Messe-Dienst‘‘ des Leipziger
Messeamtes, Katharinenstr. 10—-12, 1. Stock, Zimmer 29, ver-
legt. (Anruf Leipzig 7 26 01.)
Die Auskunftserteilung erfolgt über alle im Zusammen-
hang mit der Messe interessierenden Fragen. Insbesondere
werden auch alle Auskünfte erteilt werden, die mit dem Export
mittelbar oder unmittelbar zusammenhängen.
3. Messeamt
Um eine reibungslose Abwicklung der zu erwartenden
Exportaufträge zu sichern, wird wiederum der größte Teil der
dem Auslandsgeschäft dienenden Auskunftsstellen im ‚‚Messe-
dienst‘‘ zusammengefaßt sein, der in unmittelbarer Nachbar-
schaft des Leipziger Messeamts — Leipzig C 1, Katharinen-
straße 10-12, 1. Stock — seinen Sitz hat.
VDE- Messeausschuß
Die Erzeugnisse der deutschen elektrotechnischen In-
dustrie, die anläßlich der Leipziger Frühjahrsmesse ausgestellt
werden, geben die Möglichkeit zu einer Übersicht, wieweit die
Vorschriften des VDE in die Praxis der Hersteller Eingang ge-
funden haben. Bereits auf den Leipziger Messen der letzten
Jahre hat der VDE-Messeausschuß die Ausstellungsstände elek-
trotechnischer Erzeugnisse auf dem Gelände der technischen
Messe und in den einzelnen Messehäusern besichtigt.
Der Messeausschuß wird daher auch in diesem Jahre wieder
tätig sein, um auf etwaige Verstöße gegen die VDE-Vorschriften
aufmerksam zu machen und bei Beanstandung von Aus-
stellungsgegenständen beratend einzugreifen.
Die Hersteller werden eine derartige Beratung besonders
deswegen begrüßen, weil in der zweiten Durchführungsverord-
nung des Energiewirtschaftsgesetzes die VDE-Bestimmungen
als anerkannte Regeln der Technik festgelegt wurden, nach denen
elektrische Energieanlagen und Energieverbrauchsgeräte ein-
gerichtet und unterhalten werden müssen.
228
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 9
29. Februar 1940
VERSCHIEDENES
BEKANNTMACHUNGEN
VDE
Verband Deutscher Elektrotechniker
(Eingetragener Verein)
Fernsprecher: 30 06 31 — Postscheckkonto: Berlin 213 12
Geschäftstelle: Berlin-Charlottenburg 4, Bismarckstr. 33, VDE-Haus
Postscheckkonto für Mitgliedsbeiträge: Berlin 1810 00
Postscheckkonto der ETZ-Verlag G. m. b. H.: Berlin 223 84
Normen für Elektro-Kohleherde
Die Wirtschaftsgruppe Elektroindustrie hat Entwürfe zu
den Normblättern
DIN 3348 Dauerbrandherde aus Stahlblech mit Elektro-Kohle-
heizung, Abmessungen und Ausführung, und
DIN 3349 —, Einzelteile
aufgestellt, die in den ‚„„DIN-Mitteilungen‘‘ Bd. 23 (1940) H. 2,
S. N 16/17 veröffentlicht sind.
Diese Normblätter bilden einen Teil der ‚‚Baubestim-
mungen für Dauerbrandherde aus Stahlblech mit Elektro-
Kohleheizung‘‘, die zur Zeit in Bearbeitung sind, und die für
Neukonstruktionen verbindlich werden sollen; sie gelten aber
nicht für Herde von Plattenbreiten über 1 m, Sonderherde für
bestimmte Brennstoffe, z. B. Grudeherde, Unterbrandherde
sowie sonstige Sonderherde für die Braunkohlen der Ostmark
und des Sudetengaues u.a.
Einsprüche gegen die Normblattentwürfe sind bis zum
15. April 1940 in doppelter Ausfertigung an die Wirtschafts-
gruppe Elektroindustrie, Berlin W 35, Corneliusstr. 3, zu
richten.
Verband Deutscher Elektrotechniker E. V.
Die Geschäftsführung
Viefhaus
Bezirk Berlin
vormals Elektrotechnischer Verein
(Gegründet 1879)
Geschäftstelle: Berlin-Charlottenburg 4, Bismarckstr. 33 IV, VDE-Haus
Fernsprecher: 34 88 85
Fachversammlung
des Fachgebiets ‚Theoretische Elektrotechnik“
Leiter: Direktor Professor K. Küpfmüller VDE.
Vortrag
des Herrn Professor Dr. W.Cauer VDE, Berlin, aın Dienstag,
dem 5. März 1940, um 18% in der Technischen Hochschule
zu Charlottenburg, Hörsaal HG 25, über das Thema:
„Neuere Ergebnisse der Theorie der linearen
Wechselstromschaltungen (Netzwerke)
Inhaltsangabe:
Ortskurven — Nachbildungsschaltungen -- Künstliche
Leitungen — Filter — Frequenzweichen
Eintritt und Kleiderablage frei.
Arbeitsgemeinschaften | (Technischer Nachwuchs)
Die Teilnahme ist frei. VDE-Mitgliedschaft ist nicht
Bedingung.
Elektrische Bahnen. Leiter: Reg.-Baurat Dr.-Ing. habil. H. Kother VDE.
5. März 1940, 18%, VDE-Haus, Großes Sitzungszirumer, Vortragsreihe: ‚Bremsen‘,
„Gleich- und Wechselstrom-Widerstandsbremsen“, \Vortragender: Pro-
fessor Dr.-Ing. Paul Müller VDE.
Stromrichter. Leiter: Dipl.-Ing. J. Killinger VDE.
8. März 1940, 18%, VDE-Haus, Großes Sitzungszimmer, „Regelung von Strom-
richteranlagen". Vortragender: Dipl.-Ing. H. Schwarz VDE.
VDE Bezirk Berlin
vormals Elektrotechnischer Verein
Der Geschäftsführer
Burghoff
Sitzungskalender
VDE Bezirk Niederschlesien, Breslau. 5. 3. (Di),
20%, T. H.: ‚Die Bedeutung des Starkstromkondensators in
der Energiewirtschaft der Netze und seine technisch-wirtschaft-
lichen Aufgaben in der Industrie‘. Dipl.-Ing. Bornitz VDE.
VDE Bezirk Ostpreußen, Königsberg. 4. 3. (Mo),
20%, Inst. f. Experimentalphysik: ‚Die Berücksichtigung des
Berührungsspannungsschutzes bei der Planung von Nieder-
spannungsanlagen‘“. W. Schrank VDE.
PERSÖNLICHES
(Mitteilungen aus dem Leserkreis erbeten)
Hochschulnachrichten. — Der nichtbeamtete außer-
ordentliche Professor Dr. Ferdinand Trendelenburg in
Berlin ist für die Dauer seiner Zugehörigkeit zum Lehr-
körper einer deutschen wissenschaftlichen Hochschule zum
Honorarprofessor ernannt worden.
EINGÄNGE
[Ausführliche Besprechung vorbebalten]
Bücher
DK 621-233.2
Einbau und Wartung der Wälzlager. Von W. Jürgens-
meyer (Werkstattbücher H.29). Mit 102 Abb., 2 Taf.,
6 Tab. u. 65 S. im Format 155x225 mm. Verlag von
Julius Springer, Berlin 1939. Preis geh. 2 RM.
[Das Buch gibt einen eingehenden Überblick zu den Wälz-
lagern als Kugel- und Rollenlager in den verschiedenen Bau-
arten. Die Elektrotechniker interessieren diese Lager ım
Generatoren- und Elektromotorenbau. Die Konstruktion der
Wälzlager, die Beschaffenheit der Sitz- und Stützflächen, das
Prüfen der Sitzflächen, der Ein- und Ausbau der Wälzlager,
ihre Wartung werden mit vielen praktischen Hinweisen erörtert.
Das Überwachen der Achslager in Schienenfahrzeugen, die
Schwierigkeiten macht, das Nachschmieren und Reinigen der
Lager für ortsfeste Elektromotoren ist eingehend erörtert. Im
Abschnitt ‚„Lagerschäden und ihre Ursachen‘ sind verschiedene
Fälle aus der Elektrotechnik beschrieben. Alle im Betrieb
Tätigen können aus dem Buch guten Nutzen für ihre Arbeiten
ziehen.] A. Przygode
Á
Anschriften der Verfasser der Aufsätze dieses Heftes:
Dipl.-Ing. G. Brockhaus. Potsdam-Babelsberg, Dietrich-Ecekart-Str. &
Dipl.-Ing. H. Derigs, Berlin-Siemensstadt, Geißlerpfad 27.
Ing. S. Herbst, Dortmund, Stübbenstr. 4.
Dr.-Ing. E. Hettwig, Berlin-Wilmersdorf, Südwestkorso 55.
Ing. W. Jaekel VDE, Berlin-Wilmersdorf, Bechstedter Weg 2.
Ing. H. Kaiser, Weinheim a. d. Bergstraße, Hildastr. 2.
Okering. F. Kelbe VDE, Berlin-Rummelsburg, Archibaldweg 36.
Dr. A. Kuntze VDE, Düsseldorf-Bilk, Völklinger Str. 40.
Dr.-Ing. H. Lübeck, Berlin-Wilmersdorf, Berliner Str. 160.
Dipl.-Ing. A. Ohlhoff VDE, Mannheim, Richard-Wagner-Str. 52.
A. Pfeiffer, Berlin-Falkensee, Muselowstr, 21.
Oberbaurat Prof. A. Rachel VDE, Berlin-Charlottenburg, Ebereschen-
Allee 14.
W. A. Seelig, Berlin-Charlottenburg 4, Goethepark 18.
F. Voss, Berlin-Spandau, Franzstr. 38.
Abschluß des Heftes: 23. Februar 1940
nn nn
Wissenschaftliche Leitung: Harald Müller VDE
G. H. Winkler VDE und H. Hasse VDE
Stellvertretung: G.H. Winkler VDE
Zuschriften sind nicht an eine persönliche Anschrift zu richten, sondern
nuran die Wissenschaftliche Leitung der ETZ, Berlin-Charlottenburg 4,
Bismarckstr. 33, VDE-Haus, Fernsprecher: 34 19 55.
Nachdruck nur mit Quellenangabe und nur mit Genehmigung des Ver-
fassers und der Wissenschaftlichen Leitung der ETZ gestattet.
E T Z
ZWEITES BERICHTSHEFT
Zur Leipziger Frühjahrsmesse 1940
61. Jahrgang » Heft 10 7. März 1940
Inhalt:
Seite
Aus der Entwicklung .des Kathodenfallableiters für
Hochspannung
Von H. Geißler VDE ...... 2.2.2.0. 229
Berührungsspannungen in Abbaubeleuchtungen und
ihre Bekämpfung |
Von J. Gonsior . : : 2 2 2 2 m m en 2 0 0. 233
Luftumwälzöfen
Von K.-A. Lohausen .....22 122 02 00 235
Siemens-Hell- Schreiber
Von F. Berek . . . 2 2 2 2 2 2 2 m a. 237
Schweißen von dünnen Stahlblechen |
Von Wilhelm Müller . . . .... ee ir ul. 240
Das Zusammenwirken verschiedener Meßverfahren
in neuzeitlichen Selektivschutzeinrichtungen
Von H. Neugebauer. ..... 22 22.0. 243
Über Hochspannungs-Gleichrichter für Labo-
ratoriumszwecke
Von G. Häder. . .. 2. 2 2 2 2 er 2 2 2. 245
Das Leuchtschaltbild für elektrische Schaltwarten
Von F.Parschalk VDE . . .. 2.22... 247
Anzeigende Frequenzmeßgeräte für die Ton- und
Hochfrequenztechnik
Von H. Lübeck . . . . 2 2 2 2 2 2 2 0. 252
Nachrichten aus der Industrie
Prüfung des Gleichstromwandlers und seine Fehlerkom-
pensation 255 — Niederspannungsschalter und -geräte
256 — Meß- und Prüfgeräte 261 — Lichttechnik 263 —
Werkstoffe 266 — Verschiedenes 266
Verschiedenes
Bekanntmachungen Zu
VDE: Ausschuß für Drähte und Kabel . . . . 268
VDE Bezirk Berlin: Fachversammlung. Arbeits-
gemeinschaften . . . 22 2 2 2 2 2 200. 268
Sitzungskalender . . . a 222200. 268
Buchbesprechung . . . . 2 2 22.2.2222. 268
Aufsätze der neuesten Hefte von „Elektrotechnik u. Maschinenbau“
(1940, H. 9/10): W. Schuisky, Über die Stromverteilung im
Anlaufkäfig eines Synchronmotors — F. Niethammer, Versuch
zur genauen Berechnung eines Hubmagneten — O. DeißBler,
Steuereinrichtung zur Erzielung einer Feinfahrt bei Hubwerken mit
Drehstromschleifring- oder Kurzschlußläufermotoren.
(1940, H. 11/12): Aschenbrenner, Untersynchrone Regelung von
Drehstrom-Asynchron-Motoren mit Gleichstrom-Bremsmaschinen bei
Hebezeugantrieben — Stößinger, Die Bemessung von Diesel-
Notstromsätzen im Hinblick auf die Vorgänge beim Zuschalten der
Last — H. Franken, Verschleißfeste Schaltgeräte — Simon, Neu-
zeitliche elektrische Widerstandsöfen und Schutzgaseinrichtungen —
Unterwasserpumpe — E. Grund, Kraftmeßanlagen mit elektrischen
Meßdosen für Kraftmessungen bei spanabhebenden Vorgängen —
Knörlein, Armaturen für Hochdruck-Heißdampf.
v mi ss
Firmen-Verzeichnis
en in diesem Heft enthaltenen Anzeigen
Seite
Allgemeinä Elektricitäts-Gesellschaft, Berlin NW 40 |
8, 9, 20, 37, III. Umschl.-S.
Auto-Union 3. Qherinite, 4 ce A
Baugatz, Ludwig\ Kondensatorenfabrik, Berlin-Neuköllh 47
Baumgartner. Fran% Köln-Klettenberg \ le N
Bergedorfer Eisenweik A.-G., Hamburg- Bergedorf 3 qJ. 4l
Berliner Quarz-Schmelze G. m. b. H., Berlin- Heinersdörf 22
Bokelmann & Straßburk, Berlin- Hohenschönhausen y Wi ee: |
Brown, Boveri & Cie. A.\G., Mannheim 2 ...../12 13
Bumke-Voss-Werke GmbH., Braunschweig . . . . ./. . 5l
Calor-Emag Elektrizitäts-A.\G., Ratingen . . .. j.. 3
Carstens. Wilhelm, HamburgèW 'ilhelmsburg E 2
Conz Elektrizitäts- Gesellschaftim. D ii PEREPERE Bahren-
feld . . ee ;
Cruse, Gebr., & Co., Dresden-N W p aa Aoa y
Deutsche Glimmlampen Ges. m. b, H., Leipzig C FREE
Deutsche Vacuumapparate Dreyer & Holland-Merten
G. m. b. H., Sangerhausen . . ik... le... 836
Elektro-Glimmer- u. Preßwerke Scherb, & Schwer K.-G.
vorm. Jaroslaw, Berlin-Weißensee .\ . . IV. Umschl.-S
Elektromotor „Skrat“ Elektrofabrik, Hohenstadt - March.,
Sudetengau . . 38
Elektrotechnische Fabrik J. Carl G. m. by =, Oberweimar
(Thür) > . Er 42
Elektrowerke Akt. .Ges., Berlin W 62 ... w ee. E:
Elin, A. G. für elektrische Industrie, Wien I .\..... 1
Ellinger & Geissler, Dorfhain (Bez. Dresden) . \ Ra 22
Engel, Ing. E. u. Fred., Wiesbaden u | een +88
Excelsior-Werk Rudolf Kiesewetter, Leipzig C Ñ. TENE
40, 52
Fein, C. u. E., Stuttgart-W. .
Felten & Guilleaume Carlswerk A. ai Köln- M heim 1
Fernholz Apparate, Berlin SW 68 .
Finsterhölzl, Raimund, Ravensburg (W ürttbg.) . . 46
Firchow, Paul, Nachfgr. A.-G., Berlin SW 61. . I. Umschl.-S
Fonovits, Ing. Richard, Wien _. 45
Frako Kondensatoren- u. 1. Apparatebau \ W. Melke, Teningen
(Baden) Er
Gewerkschaft Eisenhütte Westfalia, Lünen. . . . . »|. 45
Geyer, Christian, K.-G., Nürnberg . . 47
17
Charlottenburg 1 .. Br i
Gossen, P., & Co., Komm. .Ges,, Erlangen ne 48
Graf, Dr., G.m.b. H., Gotha. . nr
Grefe, Ludwig, Maschinenfabrik, Lüdenscheid i. Westf, öl
Görler. Julius Karl — Transformatorenfabrik, =
Hackethal-Draht- und Kabel-Werke A.-G., Hannover 6
Hahn & Kolb, Stuttgart . . . EEE
Hartmann & Braun A.-G., Frankfurt a. M: PPA
Heid & Co., Schönthal b. Neustadt a. Haardt III. Umschl.-S.
Heliogen Elektrot. Fabrik, Herm. Pawlik, Bad Blanken-
burg % THIR u: Eh l
Hellermann, Paul, Hamburg L ; 6
Hessenwerke Elektrotechnische u. Maschinenfabrik G. ‘m.
b. H., Darmstadt . . 48
Hochspannungs- Gesellschaft Fischer & Co., Köln-Z ollstock 14
Hofmann, J. Wilh., Radebeul b. Dresden . . 10
Holländische Draht. und Kabelwerke A.-G., Amsterdam 52
Horn, Guido, Maschinenfabrik, Berlin- Weißensee 243 38
Hundt & Weber G.m.b.H., Geisweid (Kreis Siegen)
II. Umschl.-S.
Ingenieurs! Bhule Weimar, Weimar . . .....
Irion & Vo'd@seler Zählerfabrik, Schwenningen a. N... ..
Isabellen- Hütte Heusler K.-G., Dillenburg, Hess.-N.
Jordar
Jung anns & Kol sche, LeipzigC1 .. T
Junk >r, Otto, Gim. b. H., Lammersdorf, "Aachen 1 AR
Katbelwerk Reinshhgen, Wuppertal-Ronsdorf.. .
Kadfe & Co. G.m.b.H., Sänitz. Kr. Rothenburg, 0.-L.
Kampf, Erwin, Bieistein. Mühlen (Rhld.) . . . 22.2.0.
Kese, Walter, Obet-Ing., Bensheim/Bergstr. . . . - - .
Keller & Knappich { GmbH., Augsburg . ..... TEIN
Klöckner, F., K.-G., Köln- Bayenthal Be u eh se
Wbttgen, H., & Cie., . m. b. H., Berg. -Gladbach u
Kuhlmann, Franz, W helmshaven . » 2 uona
’
Länge, Dr. B., Berlin-Zehlendorf-W. .
Leasing, Dr. Alb., K.-G.\ Inh. Muschi & Co., Nürnberg 20
Löy, Emil, Kachelofenfa) brik, Baden-Baden-Oos. . . .
Mako Maschinen Co. G. m. b. H., Erfurt . .
Meta- Gesellschaft Kind & \Söhne, Rodenkirchen (Rhein)
Metrawatt Aktiengesellschaft, Nürnberg-O.. . .
Minimax A.-G., Berlin NW V .
Mitteldeutsche Schaltapparkte- Gesellschaft m. b. H.,
Eisenach 34.4 dw. Wie
Nachtrodt, Wilhelm, Schalksrhühle (Westf.) . . . . .
Neuberger, Josef, Fabrik elkktrischer Meßinstrumente,
München 25. . . 2...
Neumann, E., Hochspannurlgs- s-Apparate, 'G.m.b. H,,
Berlin-Charlottenburg5 . .\. . . ....
Nostitz & Koch, Chemnitz . .\. . . .... III. Umschl. -
Pestner, Walter, Leipzig O 6/1 .\. ... .
Physikalisch-techn. PANO UER abor Dr. Rohde & Dr.
Schwarz, München 9 . . :
Pintsch, Julius, K.-G., Berlin 01.
Poetter & Schütze G. m. b. H., Essen- Rellinghausen . : 45,
Porzellanfabrik zu Kloster Veilsdo ‚ Veilsdorf a. d. Werra
Preßspanfabrik Untersachsenfeld Aktiengesellschaft vorm.
M. Hellinger, Untersachsenfeld,| Post a,
Neuwelt (Sa.) . ;
Quante, Wilhelm, Wuppertal-Elberfddd . . .....
Rectron G. m. b. H., Berlin O 112 .
Rheinische Kohlebürstenfabrik Fraz ` Wenzel K. G
Ahrweiler . . Be an a N
Ringsdorff-Werke K. -G., Mehlem a. Rkein .
Roehrig Meyer G. m. b. H. . Berlin N 3%
Sachsenwerk Licht- u. Kraft A.-G., Niedersedlitz, Sa.
Schanzenbach, G., & Co., G. m. b. H.. \Frankfurt a. M.-
West 13 . Bel i
Schiele Industriewerke Inh. Franz S hiele, Hornberg
(Schwarzwaldbahn) DE Fr ei
Schiffmann, A., München 2. .
Schlothauer, C. & F., G. m. b. H., Ruhla i i Thür. s
Schoeller & Hoesch, ‘Gernsbach (Baden) K EE
Schorch-Werke A. .G., Rheydt . . A ee i
Schuler, L., A.-G., Göppingen (Württ.)
Schunk & E be, Gießen ; ;
Seehase, Dr.-Ing., Berlin SO 36.. CERERE
Siemens & Halske A.-G., Wernerwerk, Berli -Siemensstadt
Siemens- Schuckertwerke A.-G., Berlin- Siemensstadt
\ 24, 26, 27,
Sistrah-Licht G. m. b. H., Stuttgart-W. . .
Södingstahlwerke I. C. Söding & Halbach, Hägen (Westf. )
Stabilovolt G. m. b. H., Berlin SW 68 . . 7
Starkstrom-Apparate bau G. m. b. H., Berlin SO 36.
, Paul, bee Fabrik, Berlin-Steglitz II. Umschl.-
Steatit-Magnesia en Lauf nn, i
Stein, M., Hamburg 11
Still, Hans, Motorenfabrik, Hamburg 48 .
Stöhr, Christian, Marktleuthen i. Bay.
Stotz- Kontakt G. m. b. H., Mannheim . . 39
Süddeutsche Apparate- -Fabrik G. m. b. H, » Nürnberg 2 2 4
Süddeutsche Kabelwerke, Mannheim . . 21
Telefunken Gesellschaft m. b. H., Berlin SW 11 ... „4 49
Tornado G. m. b. H., Berlin N 65 . .. : <... 49
Venditor Kunststoff- VOET TEE oac HAI m. b. H., Trois- .
dorf Bez. Köln. 2 . 830
Visomat G. m. b. H., "Leipzig Clemens 3l
Vorwerk & Sohn, Wuppertal. Barmen ...... a.. . 52
Wagner, Günther, Pelikan-Werke, Hannover 52
Wieland, Dr. Th., Pforzheim (Baden) . . . . 2. 2 .2...50
Wunderle, J. Ed., Mainz-Kastel . . . . 2 2 2 2 2.2. 52
42
Zeh, Wilhelm, Freiburg i. Br.
229
- Elektrotechnische Zeitschrift
(Zentralblatt für Elektrotechnik)
Organ des Elektrotechnischen Vereins seit 1880 und des Verbandes Deutscher Elektrotechniker seit 1894
Herausgegeben vom Verband Deutscher Elektrotechniker E.V.
Wissenschaftliche Leitung: Berlin-Charlottenburg 4, VDE-Haus — Im Buchhandel durch Julius Springer, Berlin W 9
mn e a ER EA E T
61. Jahrgang
Berlin, 7. März 1940
Heft 10
Aus der Entwicklung des Kathodenfallableiters für Hochspannung
Von H. Geißler VDE, Berlin
Einleitung
Das Bestreben, elektrische Anlagen vor den Auswir-
kungen von Gewitterüberspannungen zu schützen, ist so
alt wie die Energieübertragung selbst. Im Laufe der Zeit
sind verschiedenartige Schutzmaßnahmen entwickelt
worden. Nach Einführung der Erdschlußlöschung nahm
die Anzahl der Gewitterstörungen, insbesondere auf den
Hochspannungsleitungen, bedeutend ab. Alle übrigen
Schutzgeräte, die dem Schutz der Stationsisolation dienen
sollten, wie Hörnerableiter, Schutzdrosseln und Konden-
satoren sowie ihre Abarten bzw. Kombinationen, hatten
zu einer Beruhigung der elektrischen Kraftübertragung
nicht wesentlich beitragen können. Das lag vor allem
daran, daß es bis dahin nicht möglich gewesen
war, einen klaren Einblick in das Gebiet der Gewitter-
überspannungen selbst zu tun. Im Jahre 1925 gelang
es jedoch Rogowski durch Weiterentwicklung der
Braunschen Röhre zum Hochleistungs-Kathodenstrahl-
oszillographen, zum ersten Male Wanderwellen auf Lei-
tungen aufzuzeichnen, wobei selbst Vorgänge dargestellt
werden konnten, die sich in weniger als einer millionstel
Sekunde abspielten. Obgleich man die Anforderungen, die
an ein brauchbares Überspannungsschutzgerät gestellt
werden müssen, bereits vorher kannte, wurde erst mit der
Durchbildung des Kathodenstrahloszillographen die Mög-
lichkeit für eine experimentelle Untersuchung der Vor-
gänge im Überspannungsableiter gegeben.
setzte allenthalben eine rege Tätigkeit zur Erforschung
der elektrischen Vorgänge in der Atmosphäre und der
Auswirkungen der Gewitterüberspannungen auf elek-
trische Leitungsnetze ein.
Die überspannungstechnischen Forderungen an einen
Ableiter
Ein zum sicheren Schutz der Anlage brauchbarer Ab-
leiter muß folgende Eigenschaften eines idealen Ableiters
in möglichster Annäherung haben:
l. Der innere Widerstand des Ableiters muß sich der
Größe des durchfließenden Ableitstromes selbsttätig
anpassen, so daß der aus dem Produkt von Strom
und Widerstand resultierende Spannungsabfall an-
nähernd konstant bleibt bzw. einem Grenzwert zu-
strebt, der stets kleiner als die Überschlagspannung
der zugehörigen Isolation ist.
2. Beim Erreichen der Ansprechspannung muß der
Weg für die Ableitung des gefährlich hohen Teiles
der Überspannungswelle nach Erde möglichst ohne
Verzögerung freigegeben werden.
Gleichzeitig |
DK 621.316.933.6.001.6
3, Die den Ableiter bei unmittelbarem Blitzschlag
durchfließenden Ströme sollen möglichst ohne Scha-
den für den Ableiter abgeführt werden.
4. Nach dem Ablauf der Überspannung muß der nach-
folgende Strom von Betriebsfrequenz im Ableiter mit
Sicherheit möglichst schnell unterbrochen werden,
um den Betrieb der Anlage nicht zu gefährden.
Ein Überspannungsableiter besteht aus einem Dämp-
fungswiderstand und aus einem äußerst rasch arbeitenden
„Schnellschalter“ in Form von Funkenstrecken, der ein-
mal den mit der Erde verbundenen Widerstand im Augen-
blick des Auftreffens einer Überspannung an den Leiter
legt, um ihn nach dem Ableitvorgang schnellstens wieder
abzutrennen.
Der spannungsabhängige Widerstand
Die Siemens-Schuckertwerke griffen bei der Durch-
bildung ihrer Kathodenfallableiter, die bereits im Jahre
1929 in größerem Umfang in Hochspannungsnetze einge-
baut wurden, zunächst auf einen Gedanken von J. Sle-
pian zurück. Durch Verwendung von Elektroden aus
Widerstandsmaterial wurde die Konzentration der Strom-
fäden in der Entladung zu einem Lichtbogenkanal
vermieden. Es bildet sich bei Atmosphärendruck eine
Glimmentladung hoher Stromdichte mit einer Brenn-
spannung von 300 bis 350V aus. Bringt man die
Elektroden in einen so geringen Abstand voneinander,
daß die Überschlagspannung nur etwas mehr als 350 V
beträgt, so erreicht man z. B., daß bei 500V die
Strecke überschlagen wird und die Entladung bei 300 V
wieder erlischt. Schaltet man nun mehrere solcher
Elemente hintereinander, so daß die Summe aller
Brennspannungen der Entladung größer ist als die
zwischen beiden Endelektroden liegende Wechselspan-
nung, so ist der nachfließende Strom bei dieser An-
ordnung verschwindend gering. Beim Auftreffen hoher
Überspanungen kann dagegen ein großer Strom hi
durchfließen, ohne daß der Spannungsabfall an den
Plattenstapel übermäßig hoch wird. Tatsächlich war b m
Kathodenfallableiter die Zahl der Elemente so ya =
daß der nachfolgende Betriebsstrom nicht
drückt war, denn die Halbleiterplatten wur
bar übereinander gestapelt, und der über
Berührungspunkte nachfließende kleine B
wurde durch eine vorgeschaltete Li
geschaltet. Außerdem ha ete Löschfunke
essen,
völlig unter-
den unmittel-
die wenigen
etriebsstrom
te von dem
nd diese drei
230
Elemente: Vorfunkenstrecke, Löschfunkenstrecke und
Widerstandskörper die Bausteine der Kathodenfall-
ableiter.
In den Jahren 1933 bis 1934 wurde bei den SSW ein
neues Widerstandsmaterial entwickelt, das auf der Grund-
lage des Siliziumkarbids aufgebaut ist. Dieser Werkstoff
weist im Gegensatz zu den vorher verwendeten Halb-
leiterstoffen für die Elektroden eine besonders stark
fallende Widerstandscharakteristik auf. Damit war es
möglich, das Schutzvermögen der Kathodenfallableiter
stark zu erhöhen; denn der Spannungsabfall an dem
Widerstandskörper der Kathodenfallableiter einschließlich
der Kathodenfälle der Glimmentladungen wurde dadurch
annähernd unabhängig von der Ableitstromstärke. Die
Kathodenstrahloszillogramme im Bild 1 zeigen den Ver-
je)
-»0)
—-ü)
o
— ô
c
a koustanter ohmscher Widerstand
b alter Kathodenfallableiter (1929 bis 1934)
c neucr Kathodenfallableiter bei verschiedenen Ableitströmen
Bild 1. Kathhodenstrahloszillogramme von Strom-Spannungs-Kennlinien.
gleich der Stromspannungscharakteristiken von Kathoden-
fallableitern sowohl mit dem anfänglich verwendeten
Halbleiterwerkstoff (Bild 1b) als auch mit dem seit 1934
verwendeten neuartigen Widerstandsmaterial (Bild 1 c);
Bild 1a zeigt die geradlinige Stromspannungscharak-
teristik eines Widerstandes von konstantem Wert. Man
sieht vor allem aus dem Bild 1c, daß eine Erhöhung der
Ableitstromstärke nur einen unwesentlichen Einfluß auf
den Spannungsabfall am Widerstandselement des Katho-
denfallableiters hat.
Ein flacher Verlauf der Stromspannungskennlinie ist
wichtig. Bei den alten Ableitern, sowohl beim Hörner-
ableiter mit seinen Abarten als auch bei dem älteren
Kathodenfallableiter, stieg der Spannungsabfall verhält-
nismäßig stark mit dem Ableitstrom an, so daß ein
sicherer Schutz der Isolation von Anlagen nur bei ein-
fallenden Wanderwellen von mäßiger Höhe möglich war.
Bild 2 zeigt die Schutzkennlinie der neuen Kathodenfall-
ableiter im Vergleich zu derjenigen der Kathodenfall-
ableiter alter Bauart sowie der Hörnerableiter. Man er-
sieht den großen Unterschied in der Schutzwirkung.
Während z.B. bei einer einfallenden Welle von 300 kV
ein Kathodenfallableiter neuer Bauart für 20 kV Betriebs-
spannung die Wanderwelle in einer Kopfstation auf etwä
80 kV begrenzt und damit sogar die Isolation der Reihe 10
noch schützen kann, hatte der Kathodenfallableiter
alter Bauart mit einer Begrenzungsspannung von 165 kV
selbst die zugehörige Isolation der Reihe 20 nicht mehr
schützen können. Man sieht auch, daß ein Hörnerableiter
nur in einem geringen Wanderwellenbereich eine Existenz-
berechtigung besaß; denn eine einfallende Wanderwelle
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 10
unterhalb 70kV würde in einer Kop
nicht mehr möglich war.
7. März 1940
fstation einen Über-
schlag der 20 kV-Isolation auch ohne Ableiter nicht her-
vorrufen, während bei einer einfallenden Welle von 100 kV
trotz des Hörnerableiters ein Schutz der 20 kV-Isolation
Bild 2. Vergleich der Schutzkennlinien von Hörnerableiter sowie alten und
neuem Kathodenfallableiter für 20 und 60 kV Nennspannung in Kopfstation.
Die Verbesserung des Ansprechvorganges des Ableiters
Die Ansprechspannung der zum Löschen des nach-
folgenden Netzstromes erforderli
f T15 kV
49 kV
S0 kV
A |
0 4s
a
| 220 kV
MV. er Be Ge
eg 2 jus į
\ 0 i 1 us p gi
b
a alter Ableiter mit Vollkugeln
b neuer Ableiter mit geteilten Kugelelektroden
Bild 3. Absenkung einer Überspannungswelle
durch 10 kV-Kathodenfallableiter.
Dauerhaftigkeit und die Betriebssi
leiters von günstigem Einfluß ist.
chen Löschfunken-
strecke kann klein
gehalten werden,
weil auch ihr Lösch-
vermögen wegen des
kleinen nachfolgen-
den Stromes von
Betriebsfrequenz nur
verhältnismäßig
klein zu seinbraucht;
denn das Löschver-
mögen einer Lösch-
funkenstrecke steigt
und fällt mit der
Ansprechspannung.
Deshalb konnte beim
Kathodenfallableiter
außer der Lösch-
funkenstrecke noch
- ... eine Vorfunken-
strecke angeordnet
werden, ohne daß die
gesamte Ansprech-
spannung den gefor-
derten Wert von
etwas mehr als dem
Zweifachen der Ab-
leiternennspannung
wesentlich über-
schritt. Durch die
Vorfunkenstrecke
ließ sich eine außer-
ordentliche Verlän-
gerung des inneren
Kriechweges im Ab-
leitergehäuse er-
reichen, was auf die
cherheit eines Ab-
Mit dieser aus Kugelelektroden bestehenden Vor-
funkenstrecke war jedoch zunächst ein Nachteil für das
Ansprechen des Kathodenfallableiters beim Auftreffen
von Wanderwellen verbunden.
Es trat eine, wenn
auch kurzzeitige, so doch beträchtliche Spannungsspitze
beim Ansprechen des Ableiters auf.
Aus dem Kathoden-
strahloszillogramm Bild 3a ersieht man, daß bei einem
10 kV-Ableiter der älteren Bauart die Ansprechspitze etwa
90 kV betrug gegenüber der Begrenzungsspannung von
Ead ee ee a
feiler
- e e e a m
7. März 1940
nur 49 kV. Mit Rücksicht auf den Schutz besonders
empfindlicher Isolation war es erforderlich, diese An-
sprechspitze zu beseitigen. Diese Aufgabe wurde im Jahre
1934 in vollkommener Weise durch Ausbildung geteil-
ter Kugelelektroden an Stelle der Vollkugeln erreicht.
Bild 4 gibt eine schematische Darstellung der geteilten
Kugelelektroden wieder. Jede Elektrode besteht im
wesentlichen aus zwei Teilen, einem Stift und einer Kugel-
kalotte, die voneinander räumlich getrennt, aber durch
einen hohen Widerstand miteinander verbunden sind. Bei
einer Frequenz von 50Hz ist der Spannungsabfall des
Verschiebungsstromes, der von der Kalotte ausgeht, so
gering, daß der Zentralstift und die Kalotte das gleiche
Potential haben. Bei raschem Spannungsanstieg ist jedoch
der Spannungsabfall an dem Widerstand so beträcht-
lich, daß elektrisch eine Anordnung Spitze/Spitze oder
Spitze/Platte entsteht. Der Entladeverzug einer solchen
Anordnung ist bei gleicher Schlagweite kleiner
als der Entladeverzug zwischen glatten Kugelelektroden.
Hinzu kommt aber noch, daß zwischen Stift und äußerer
a Metall
Isollerstorr N
c Widerstand NG
|
CEA E-a c
Bild 4. Aufbau und Wirkungsweise der geteilten Kugelelektroden.
Hülle ein kleiner Zündfunke überschlägt, der eine kräf-
tige Vorionisierung des Überschlagweges bewirkt. An
diesen „geteilten Elektroden“ wurde bei 5 mm Abstand
der Kugeln die Überschlagspannung bei Stößen von 2 pus
Halbwertdauer zu 60% der statischen Überschlagspan-
nung gemessen; der Stoßfaktor betrug hierbei demnach
0,6 gegenüber 1,2 bei Vollkugeln. Bei Beanspruchung mit
Stoßspannung ist der Ableiter also besonders empfind-
lich und spricht praktisch ohne Entladeverzug an.
In dem Kathodenstrahloszillogramm Bild 3b, das an
“nem neuen Kathodenfallableiter für ebenfalls 10kV
Nennspannung mit geteilten Kugelelektroden aufge-
nommen wurde, ist, wie man deutlich sehen kann, eine
Ansprechspitze nicht mehr vorhanden.
Bei den Kathodenfallableitern für hohe Nennspan-
nungen, d.h. für Spannungen oberhalb 80kV, ist eine
Vorfunkenstrecke aus geteilten Elektroden nicht mehr in
der Lage, den Stoßfaktor des gesamten Ableiters auf
emen gewünschten niedrigen Wert herabzusetzen. Mit
Rücksicht auf den knapp bemessenen Sicherheitsgrad bei
hohen Nennspannungen muß aber ein niedriger Stoß-
faktor und damit auch eine geringe Ansprechverzögerung
gerade für diese Ableiter gefordert werden. Die Kathoden-
fallableiter oberhalb 80kV werden deshalb zusätzlich
mit einem Potentialsteuerring ausgerüstet. Der Aufbau
des Steuerringes geht aus Bild 5c hervor. Er besteht aus
einem Metallring, in dessen Speichen aus Isolierrohr hoch-
ohmige Widerstände untergebracht sind, die ihn mit der
oberen Metallkappe verbinden. Bei Wechselspannung ist
der hochohmige Widerstand R im Verhältnis zu dem weit
höheren Scheinwiderstand 1/» C, der durch die Kapazität
des Steuerringes gegen Erde gegeben ist, vernachlässig-
bar klein; er beträgt z. B., wie im Bild 5a wiedergegeben,
10°Q gegenüber 10°Q. Für auftreffende Wanderwellen ist
dagegen der hochohmige Widerstand in den Ringspeichen
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 10
231
im Verhältnis zu dem Scheinwiderstand der Kapazität des
Steuerringes gegen Erde groß; er beträgt 10°Q gegen-
über etwa 10°Q. Man kann also annähernd sagen, daß
der Steuerring bei Wechselspannung so wirkt, als wenn
er mit der oberen Ableiterkappe unmittelbar oder über
einen kleinen Widerstand elektrisch verbunden wäre,
während er bei Stoßvorgän-
gen gewissermaßen von der
Ableiterkappe elektrisch ab-
getrennt ist. Aus Bild 5b,
das die in der elektroly-
tischen Wanne experimen-
tell aufgenommene Poten-
tialverteilung darstellt, er-
sieht man auf der rechten
Bildseite, daß bei direkt
verbundenem Steuerring der
c
i= e
Eai es
R? (-
+ A
bei 50 Hz:
R = 1069, l = 1092
a C
bei Stoß:
R= 106 0: 1 = 104%
Z Vs f u C
-
a Priuzipschaltung
b Potentialverteilung nach Messungen in der elektrolytischen Wanne
bei Stoß- (links) und Wechselspannung (rechts)
c Kathodenfallableiter für 120 kV Nennspannung mit Steuerring
Bild 5. Potential-Steuerring für Kathodenfallableiter.
Spannungsanteil der Vorfunkenstrecke
nur gering ist. Daraus ergibt sich eine hohe Wechsel-
ansprechspannung. Aus der linken Bildseite, wo der
Steuerring von der Ableiterkappe elektrisch abgetrennt
ist, erkennt man den im Gegensatz dazu großen
Spannungsanteil, der an der Vorfunkenstrecke liegt.
Bei Stoßvorgängen ist deshalb die Ansprechspannung
klein, die Schutzwirkung für die Isolation also groß.
Die Kathodenfallableiter für hohe Nennspannun-
gen haben auf. Grund des Potentialsteuerringes einen
Stoßfaktor, der im allgemeinen zwischen 0,8 und 1,0 liegt.
232
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 10
7. März 1940
Die Erhöhung des Ableitvermögens der spannungs-
begrenzenden Widerstandskörper
Die alten Hörnerableiter hatten nur ein sehr geringes
Ableitvermögen von noch nicht 100 A aufzuweisen. Bei
größeren Ableitströmen erfolgte bereits Überschlag der
Anlagenisolation. Die alten Kathodenfallableiter des
Jahres 1929 bedeuteten demgegenüber eine wesentliche
Verbesserung, da sie in der Lage waren, Ströme von
einigen hundert bis fast 1000 A abzuleiten. Bei größeren
Ableitströmen wurde entweder der Widerstandsplatten-
stapel zerstört, oder die zu schützende Isolation der An-
lage schlug infolge des zu hohen Spannungsabfalles am
Ableiter über. Das läßt sich mit Hilfe der aus den
Wanderwellengesetzen abgeleiteten Beziehung für den
a “ und aus den Schutzkennlinien
von Bild 2 leicht nachprüfen. Hierin bedeutet U die Span-
nung der einlaufenden Wanderwelle, u den Spannungs-
abfall am Ableiter, Z den Wanderwellenwiderstand der
Freileitung. Im Jahre 1934 konnte mit der Entwicklung
der neuen Kathodenfallableiter mit der verbesserten
- Schutzwirkung zugleich das Ableitvermögen wesentlich
gesteigert werden. Diese Kathodenfallableiter waren in
Ableitstrom .i =
Qoa S á Q @ æ
Bild 6. Ableitstrom und Begrenzungsspannung von Kathodenfallableitern
bei Wanderwellen mit steiler Stirn (a) und bei Stoßströmen mit sinusförmigem
Stromverlauf (b).
der Lage, Wanderwellenströme bis zu 3000 A abzuleiten.
Die Begrenzungsspannung war dabei noch niedrig genug,
um die Stationsisolation mit großer Sicherheit zu
schützen. Damit war es bereits möglich, alle bei mittel-
baren Blitzschlägen, d.h. die vom Blitz durch Induktion
und Influenz auf der Freileitung erzeugten Überspan-
nungen, sicher abzuleiten.
Das Bestreben ging aber dahin, das Ableitvermögen
der Überspannungsableiter so weit zu erhöhen, daß sie
selbst unmittelbaren Blitzschlägen oder wenigstens Seiten-
ästen des Blitzes ohne Schaden für Ableiter und Station
gewachsen sind. Es sollte also im ungünstigsten Fall
der ganze Strom des Blitzkanals durch den Ableiter
fließen können. Man weiß heute, daß im Blitzkanal
Ströme bis etwa 60000 A verhältnismäßig häufig vor-
kommen, und daß es sogar Blitzströme bis zu etwa
200 000 A gibt, die allerdings selten sind. Um die Ent-
wicklung der Kathodenfallableiter im Laboratorium nach
einem großen Stromableitvermögen durchführen zu kön-
nen, war es notwendig, zunächst eine Stromstoßanlage zu
schaffen, mit der man die im Blitzkanal vorkommenden
Ströme unter Berücksichtigung der uns bekannten wich-
tigsten Daten des Blitzes, wie Stromanstiegsgeschwindig-
keit, Dauer usw. künstlich erzeugen kann. Im Schaltwerk
der SSW wurde eine solche Hochstromstoßbatterie er-
richtet, die ausschließlich der Weiterentwicklung der Ka-
thodenfallableiter dient. Sie ist eine der größten ihrer
Art. Es können damit Stoßströme von mehr als 300 000 A
erzeugt werden, also größere Stoßströme, als bisher im
Blitzkanal festgestellt wurden. Mit Hilfe dieser Strom-
stoßbatterie ist es möglich geworden, das Widerstands-
material der Kathodenfallableiter so zu verbessern, daß
es Stromstößen von 100000 bis sogar 200000 A ohne
Zerstörung gewachsen ist. Wir sind uns bewußt,
daß der Kathodenfallableiter damit noch nicht als end-
gültig gewitterfest anzusprechen ist; denn die Bean-
spruchungen bei Gewitter können z.B. durch Mehrfach-
blitze außerordentlich hoch werden. Auf dem Wege zum
Bau eines gewitterfesten Überspannungsableiters ist je-
doch hiermit ein wesentlicher Fortschritt erzielt worden.
Ebenso wichtig wie die Tatsache, daß die Widerstands-
a Prinzipschaltung
b Ansicht
c Einbau
Bild 7. Leitungs-
trenner für Kathoden-
fallableiter der großen
Type.
scheiben der Kathodenfallableiter von so großen Stoß-
strömen nicht zerstört werden, ist die Eigenschaft des
Widerstandskörpers der Kathodenfallableiter selbst, bei
diesen großen Strömen die Isolation der elektrischen An-
lagen noch sicher zu schützen. Dieser Schutz ist deshalb
möglich, weil die Begrenzungsspanung des Widerstands-
körpers im Kathodenfallableiter in Abhängigkeit von
der Stromstärke bis zu großen Werten hin verhältnis-
mäßig sehr flach verläuft. Dies ersieht man aus der im
Bild 6 gezeigten Ableiterkennlinie. Bei einem Stoßstrom
von 1000 A beträgt die Begrenzungsspannung das 2,3fache
der höchst zulässigen Betriebsspannung, während bei
100 000 A die Begrenzungsspannung sich auf das 3,5fache
erhöht hat. Während also die Stromstärke um das
100fache angestiegen ist, ist die Begrenzungsspannung
nur um weniger als das 1,5fache angestiegen. Man kann
7, März 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft: 10
233
leicht nachrechnen, daß vor allem in Mittelspannungs-
anlagen auch bei diesen großen Ableitströmen die Be-
grenzungsspannung noch niedriger liegt als die 50 %
Überschlagstoßspannung der normalen Isolation.
Bruchsicherung und Leitungstrenner
Für den außerordentlich seltenen Fall, wo trotz des
hohen Ableitvermögens des Kathodenfallableiters eine
Überhitzung des Widerstandselementes durch die Wirkung
von Mehrfachblitzen auftreten sollte, ist durch Anordnung
einer Bruchsicherung dafür Sorge getragen, daß das Ab-
leitergehäuse nicht zerstört wird. Wird bei dem vor-
genannten Ausnahmefall der nachfolgende Netzstrom
nicht mehr gelöscht, so entsteht im Innern des Ableiters
ein Überdruck, der den mit einem Scherstift befestigten
Boden des Ableitergehäuses abdrückt und eine Druck-
entlastung herbeiführt. Mit dem herabfallenden Boden
wird gleichzeitig der Erdanschluß des Ableiters abge-
worfen. Bei dem Kathodenfallableiter der großen Type
für hohe Nennspannungen wird außer der eingebauten
Bruchsicherung noch ein besonderer Leitungs-
trenner zwischen Leitung und Ableiter geschaltet, der
bei elektrischer Beschädigung des Ableiterelementes das
Anschlußseil selbsttätig abwirft und dadurch eine Be-
triebsstörung mit Sicherheit verhindert.
Die grundsätzliche Wirkungsweise des Leitungs-
trenners soll an Bild 7 erläutert werden. Beim Auftreffen
einer Überspannung, die den Ableiter zum Ansprechen
bringt, wird infolge des Spannungsabfalles an dem Wider-
stand d des Leitungstrenners die kleine Funkenstrecke b
im Bild 7a überschlagen. Mit dem Löschen des nach-
folgenden Netzstromes durch die Löschfunkenstrecke
des Kathodenfallableiters erlischt auch der kleine Funke
im Leitungstrenner. Ist dagegen das Ableiterelement be-
schädigt worden, so daß der nachfolgende Strom nicht
mehr einwandfrei gelöscht werden kann, so schmilzt
der Lichtbogen den mit einer gewissen Vorspannung be-
lasteten Draht des Leitungstrenners von der Seite her
durch. Der untere Teil des Leitungstrenners fällt dann
zusammen mit dem Zuleitungsseil zum Ableiter herunter
und trennt somit den Ableiter vom Netz. Damit ist
gleichzeitig die Fehlerstelle leicht auffindbar. Bild 7c
zeigt den Einbau eines Leitungstrenners vor einem Ka-
thodenfallableiter.
Bewährung der Kathodenfallableiter im Betriebe
Maßgebend für die Bewertung eines Gerätes ist letz-
ten Endes seine Bewährung im Betrieb der Anlagen.
Statistische Feststellungen!) über die Abnahme der Stör-
ziffer nach dem Einbau neuzeitlicher Überspannungs-
ableiter haben einwandfrei dargetan, daß die überwiegende
Mehrzahl der Betriebsunterbrechungen, die durch Über-
schläge und Durchschläge der Stationsisolation hervor-
gerufen werden, durch den Einbau von Überspannungs-
ableitern beseitigt werden konnte. Die wenigen noch
übrigbleibenden Fälle lassen sich entweder auf Unzuläng-
lichkeiten des Einbaues der Ableiter, z.B. mangelhafte
Erdverbindung oder zu hohen Erdungswiderstand, zurück-
führen, oder sie sind durch eine an und für sich unzu-
reichende Isolation bestimmter Anlageteile bedingt. Der
beste Beweis dafür, daß die Aufwendungen für den Ein-
bau von Ableitern gerechtfertigt sind, stellt der ständig
zunehmende jährliche Umsatz an diesen Geräten dar. Die
Anschaffungskosten eines Ableiters sind weit geringer als
die unmittelbar durch Beschädigung von Anlageteilen ent-
standenen Kosten und als die meist nicht scharf erfaß-
baren Kosten durch den Äusfall der Stromlieferung bei
Betriebsunterbrechungen. Die Zahl der seit 1929 von den
SSW hergestellten und in Betrieben eingebauten Ka-
thodenfallableiter für Hoch- und Niederspannung beträgt
bisher insgesamt annähernd ?/, Millionen, wovon etwa
40 % in ausländische Anlagen eingebaut sind.
1) B v. Borries; ETZ 58 (1937) S. 49%; W. Kruse, ETZ 60
(1939) S. 1417.
Berührungsspannungen in Abbaubeleuchtungen und ihre Bekämpfung
Von J. Gonsior, Berlin
Das Auftreten von Berührungsspannungen in elek-
trischen Anlagen unter Tage kann durch Nullung oder
Schutzerdung verhindert werden. Die beabsichtigte
Schutzwirkung wird jedoch nur dann erreicht, wenn der
Null- bzw. Erdleiter an keiner Stelle unterbrochen ist.
Brüche an diesen Schutzleitern sind um so häufiger, je
öfter die elektrischen Betriebsmittel ihren Standort
wechseln, Zu den Geräten, die praktisch dauernd um-
gelegt werden, gehören die Leuchten in Abbaubetrieben.
Deshalb ist in den ortsveränderlichen Lichtanlagen mit
Unterbrechungen des Schutzleiters eher zu rechnen als in
allen anderen elektrischen Anlagen unter Tage. Während
der Arbeit kommt jedoch die Belegschaft mit den Ge-
häusen der Lampen ständig in Berührung. Aus diesem
Grunde muß daher in Abbaubeleuchtungen das Auftreten
von gefährlichen Berührungsspannungen verhindert wer-
den. Dies erreichte man bis jetzt dadurch, daß man für
Abbaubeleuchtungen eine Betriebsspannung von 110 V
wählte. Bei dieser Spannung ist im allgemeinen mit Un-
glücksfällen, die durch elektrischen Strom verursacht wer-
den, nicht zu rechnen. In besonders gelagerten Fällen, die
auf unglückliches Zusammentreffen mehrerer Fehler zu-
rückzuführen sind, können jedoch Berührungsspannungen
in voller Höhe der Lichtspannung auftreten.
DK 628.976 : 622.2 : 621.316.992
Das Auftreten von Berührungsspannungen wird zu-
verlässig verhindert, wenn der geerdete Schutzleiter keine
höheren Übergangswiderstände bzw. Unterbrechungen auf-
weist. Eine einwandfreie und ausreichende Überwachung
des Erdleiters kann in Abbaubeleuchtungen nur durch
selbsttätig arbeitende Geräte erfolgen. Die Forderung
nach einem geeigneten Schutzgerät für Abbaubeleuch-
tungen wurde mit den im Laufe der Zeit wachsenden
Längen der Abbaufronten immer dringender; denn die
Wahrscheinlichkeit, daß Unterbrechungen des Schutz-
leiters und Doppelerdschlüsse gleichzeitig auftreten, steigt
mit der Länge der Lichtleitung. Hinzu kommt noch, daß
bei den heute üblichen Streblängen sehr oft eine Licht-
spannung von 110 V nicht mehr ausreicht. Bei einer Licht-
spannung von 220 V müssen jedoch Vorkehrungen ge-
troffen werden, welche die Inbetriebnahme der Abbau-
bedingungen bei unterbrochenem Schutzleiter verhindern.
Durch den Einbau eines Schutzgerätes darf die Mög-
lichkeit, mittels der Abbaubeleuchtungen Signale geben zu
können, nicht unterbunden werden. Auf diesen Vorteil,
den die elektrische Abbaubeleuchtung gegenüber anderen
Beleuchtungsmitteln aufweist, will der Bergmann nicht
verzichten. Darüber hinaus ergibt sich die selbstverständ-
liche Forderung, daß das Schutzgerät auch bei Erdschluß
234
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 10
7. März 1940
einer Phase ansprechen muß. Anderseits kann das Gerät
sich über einen Erdschluß halten, da die Errichtungsvor-
schriften für Betriebe unter Tage VDE0118 in jedem
Falle die Verlegung eines geerdeten Schutzleiters ver-
langen. Hinzu kommt noch, daß bei der rauhen Behand-
lung, wie diese in Bergwerksbetrieben unvermeidlich ist,
alle Anforderungen nur ein Gerät erfüllen kann, das in
seinem Aufbau einfach und übersichtlich ist.
Die Untersuchungsarbeiten, die von der AEG bei der
Entwicklung eines geeigneten Lichtketten-Schutzgerätes
geleistet wurden, zeigten in ihrem endgültigen Ergebnis,
daß alle gestellten Bedingungen auch mit einem über-
raschend einfachen Gerät erfüllt werden können. Die
Schutzwirkung wird dadurch erreicht,
vv daß durch entsprechende Bemessung
und geschickte Zuordnung von zwei
Spannungsteilern und einem einzigen
Widerstand ein Schutzstromkreis ge-
A schaffen wird. In diesem Schutzstrom-
l kreis wird bei irgendeiner Störung im
Lichtnetz die Stromverteilung derart
verlagert, daß die Auslösespule eines
mechanisch verklinkten Ausschalters
eine ausreichende Erregerspannung
erhält, Bild 1.
Die Messungen haben gezeigt, daß die Widerstände
sehr hoch bemessen werden können und selbst bei den
handelsüblichen Toleranzen von +10 % eine ausreichende
Ansprechsicherheit erreicht wird. Der Eigenverbrauch der
gesamten Schutzeinrichtung ist nicht nennenswert. Der
niedrige Wattverbrauch ermöglicht es, dem Spannungs-
teiler T so kleine Abmessungen zu geben, daß er im
Steckerteil einer normalen Lichtsteckvorrichtung unter-
` gebracht werden kann.
Der dem Schutzleiter überlagerte Strom beträgt etwa
0,020 A. Bei Bruch des Schutzleiters treten keine zünd-
fähigen Funken auf. Die Löschung des Lichtbogens wird
dadurch begünstigt, daß bei Bruch des Schutzleiters nur
ein Teilstrom unterbrochen wird, dessen Kreis praktisch
nur ohmsche Widerstände enthält.
Durch Einbau von Gleichrichtern in den Stromkreis
der Auslösespule a kann die Empfindlichkeit des Gerätes
noch gesteigert werden; doch wurde hierauf verzichtet,
da diese Stromart zur Ausbildung von Kriechströmen
neigt. Das Auftreten dieser Ströme kann aber fehler-
haftes Ansprechen zur Folge haben.
Durch Fortfall jeglicher Zwischenrelais wird die
Eigenzeit des Gerätes auf ein Mindestmaß beschränkt.
Bei Stromunterbrechungen in den Phasen x und v’ erfolgt
z. B. beim Auftreten eines Wackelkontaktes sofortige Ab-
schaltung. Hierdurch
wird wiederholtes Zie-
hen eines Funkens ver-
V
ĖS O erp D 5 A
p i ; hindert und der Sicher-
E E BERG CS GE Be heitsgrad der Abbau-
E AN : ,
(CÒ; oze) (2) (Q9) ( 2) (Q) Rai Ñ, beleuchtungen l noch
EARE EEEN, -EE ee POEET P TAE AEE weiter erhöht. Die we-
K 71823
Bild 1. Schaltbild des Lichtkettenschalters.
Wie aus dem Schaltbild zu ersehen ist, fließt bei un-
gestörtem Lichtnetz über den Widerstand R, ein Strom,
der sich derart teilt, daß Teilströme nach den inneren
Anzapfungen der beiden am Anfang und Ende der Licht-
leitung liegenden Spannungsteiler fließen. Es ist zweck-
mäßig, den am Anfang der Leitung liegenden Spannungs-
teiler als Drossel vorzusehen. Der nach der Drossel
fließende Strom ist so bemessen, daß bei ungestörtem
Netz die Auslösespule a keine ausreichende Erregerspan-
nung erhält. Bei Bruch des Schutzleiters e oder der
Phase u fließt über den Widerstand R, und die Wick-
lung der Spule a nach der Drossel D ein Strom, der den
Schalter A zum Auslösen bringt. Durch entsprechende
Bemessung der Widerstände R, und R, wird erreicht, daß
auch bei Unterbrechung der Phase v’ zwischen den An-
zapfungen der Drossel D und des Spannungsteilers T ein
so hoher Strom fließt, daß der Ausschalter A anspricht.
Bei Erdschluß der Phase u oder v bzw. v’ liegt die
Auslösespulle a etwa an halber Lichtspannung. Der
Schalter A spricht sicher an, da seine Auslösespannung
20V +10% beträgt. Bei Unterbrechung der Phase v
erfolgt keine Abschaltung. Der über den Widerstand R,
und die Auslösespule a fließende Strom reicht nicht aus,
um den Schalter A zum Auslösen zu bringen. Damit ist
cs möglich, auch mit einpoligen Signalschaltern, die im
Zuge der Phase v liegen, Lichtsignale zu geben. Beim
Abschalten der Lichtleitung durch dreipolige Paketschal-
ter, wie diese in den Lichtsteckvorrichtungen eingebaut
sind und in den Streben zum Signalisieren benutzt werden,
ist der Widerstand F£, und der Spannungsteiler T und da-
mit auch die Auslösespule a stromlos. Das Schutzgerät
kann also auch in diesem Falle nicht ansprechen.
nigen und einfachen
Bestandteile, aus de-
nen das Schutzgerät
sich zusammensetzt,
schließen praktisch das Auftreten von Störungen inner-
halb des Gerätes aus. Damit wird höchste Betriebs-
sicherheit auch bei rauhester Behandlung gewährleistet.
Es macht ferner keine Schwierigkeiten, die Drossel V
und den Widerstand R, so zu bemessen, daß das eigent-
liche Schutzgerät für 220 und 110 V verwendet werden
kann. Beim Übergehen auf eine andere Spannung braucht
nur eine einzige Leitung innerhalb des Gerätes um-
geklemmt zu werden. E
Das Gerät kann, wie aus dem Schaltbild zu ersehen
ist, ohne weiteres in jede bestehende Anlage nachträglich
eingebaut werden. Der Einbau von besonderen Signal-
schaltern erübrigt sich. Die Abbaubeleuchtungen behalten
ihren bekannten einfachen Aufbau bei. Neue Störungs-
möglichkeiten werden durch Einbau zusätzlicher Geräte
nicht geschaffen. Das Auffinden von Fehlern, die beim
Umlegen der gesamten Abbaubeleuchtung auftreten, wird
außerordentlich vereinfacht. Die Lichtketten, aus denen
jede Abbaubeleuchtung besteht, können sofort nach dem
Ankuppeln an den Lichtstrang mittels des Endsteckers,
der in jede Steckvorrichtung paßt, einzeln überprüft
werden. Schaltet das Schutzgerät den Lichtstrang ab,
dann ist der Fehler in der zuletzt angeschlossenen Licht-
kette zu suchen.
Das Schutzgerät hat einschließlich der für den Über-
stromschutz der Lichtleitungen erforderlichen Sicherungen
und einem vorgeordneten Trennschalter nur kleine Ab-
messungen. Selbst das schlagwettergeschützte Gerät, das
druckfest gekapselt ist, erhält ein leicht tragbares Ge-
häuse. Hierdurch wird das Umlegen der Abbaubeleuch-
tung, das entsprechend dem Fortschreiten des Abbaues
sehr häufig erfolgen muß, wesentlich erleichtert.
mm nn nn rn
7. März 1940 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 10. 235
Luftumwälzöfen
Von Karl-August Lohausen, Hennigsdorf bei Berlin
Da die Wärmeübertragung durch Strahlung bei Tem-
peraturen unter 750° C erheblich geringer ist als die durch
Konvektion bei stark bewegter Ofenatmosphäre, so haben
sich insbesondere für die Behandlung von Werkstücken
mit blanker Oberfläche, also geringer Strahlungsziffer,
SIOIIIIIEIETTITAE IT SIIIITTUNN ENTE
RANNAN ANNANN NNNSNN SASN
LIISITI IL SIIT:
S ANN, ANRA
BER = SEN NT INDANDSDNIN
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N; N
N Rt NN: >
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X4
LA
“62252
ag 1i
D Deckel bzw. Tür L Lüfter
H Heizung LJ Luftführungsblech
a,b Schachtöfen Lh Luftkanalheizung
c Kammerofen M Motor
d Schachtofen mit Umluftkaual
Bild 1. Verschiedene Ausführungen von Umluftöfen (Standöfen).
in den letzten Jahren neben Salzbädern die Luftunwälz-
öfen durchgesetzt. Bild 1 zeigt die wesentlichen Bau-
formen von Standöfen mit Luftumwälzung. Allen diesen
Öfen ist gemeinsam, daß ein Lüfter für einen starken
Umlauf der Ofenatmosphäre — meistens Luft — zwischen
einer Heizkammer und dem Nutzraum sorgt. Von den
verschiedenen Lüfterbauarten eignet sich in den meisten
Fällen die des Radiallüfters am besten, da in ihm die
aus Gründen der baulichen Gestaltung des Ofens meistens
notwendige Umkehrung der Strömungsrichtung bereits
zur Hälfte erreicht wird. Der Ofen nach Teilbild a ist
gegenüber dem Ofen nach Teilbild b einfacher gebaut,
weist aber dafür den Nachteil einer größeren Bauhöhe
auf, da ein Ausbau des Lüfters und eine Überwachung
seines Antriebes einen gewissen Mindestabstand des Ofen-
bodens vom Fußboden verlangt. Die Bauart b bedingt die
Anordnung eines Sondermotors mit besonders langer
Welle, auf der das Lüfterlaufrad fliegend aufgesetzt ist.
Außerdem ist der Motor in seiner Lage mitten auf dem
Ofendeckel einer starken Erwärmung ausgesetzt, die noch
DK 621.365.41
durch direkten Wärmetransport durch die Motorwelle ver-
stärkt wird. Der Motor muß daher erheblich stärker be-
messen werden, als dies mit Rücksicht auf die Antriebs-
leistung des Lüfters notwendig wäre.
Bild 2 zeigt eine neue von der AEG entwickelte Bau-
form des Schachtofens mit Luftumwälzung, bei dem die
Vorteile der beiden Bauarten a und b nach Bild 1 ver-
bunden und ihre beiderseitigen Nachteile vermieden sind.
Auch bei dieser Bauart sitzt der Lüfter im Deckel, wird
aber nicht direkt, sondern über einen Riementrieb unter
Verwendung normaler Bauteile von einem außerhalb des
Ofens sitzenden Motor angetrieben. Um den Deckel nach
N
u
Bild 2. Schnitt des neuen Schachtofens mit Luftumwälzung.
dem Anheben trotz des Riementriebes schwenken zu
können, sind Schwenkachse und Motorachse vereinigt, so
daß das Schwenken ohne Streckung oder Lockerung des
Treibriemens vor sich geht. Auch die Deckelhubvorrich-
tung ist gegenüber den bisher üblichen Bauarten, die viel-
fach mit hochragenden Hebelanordnungen arbeiteten, ver-
einfacht: Das Anheben des Deckels erfolgt durch Heraus-
ziehen zweier keilförmig gestalteter Schieber aus dem
Schwenkarm, und damit wird gleichzeitig ein Kontakt be-
tätigt, der vor Anheben des Deckels den Lüfter stillsetzt
bzw. nach Absenken seine Wiedereinschaltung veranlaßt.
Bild 3 zeigt eine Ansicht des Ofens. Die Verkleidung des
Motors ist unten und oben mit Luftschlitzen versehen.
Durch diese Anordnung wird eine Verstärkung der den
Motor kühlenden Luftströmung bewirkt, so daß dieser
236
mit Rücksicht auf den warmen Einbauort nicht über-
bemessen werden muß.
Einer der wichtigsten Vorteile des Luftumwälzofens
ist die in ihm erreichbare hohe Temperaturgleichmäßig-
keit. Diese ist natürlich um so schwerer zu erzielen, je
größer, insbesondere je länger der Ofen ist. Um die
Temperaturverluste der umgewälzten Luft bei ihrem
Durchgang durch lange Kanäle, die durch Wärmeabgabe
an das Gut und durch die Ofenwandung bedingt sind,
auszugleichen, werden längere Öfen nach Bild 1d vielfach
mit einer zweiten Heizung im Nutzraum versehen. Wie-
weit die Vergleichmäßigung der Temperatur heute in
derartigen Öfen getrieben worden ist, zeigen umfang-
reiche Messungen an einem großen Schachtofen, über die
Bild 4 und 5 Auskunft geben. Bild 4 zeigt das Schnitt-
bild des betreffenden Ofens, der eine Schachtlänge von
7m besitzt. Als Beschickung ist ein zylinderförmiger
Körper mit einem Gewicht von 5000 kg eingehängt. Die
Erwärmung der Beschickung erfolgt zum großen. Teil
durch die im Beschickungsraum an den Wänden unter-
gebrachte Heizung, und zwar nicht so sehr vermittels
Strahlung wie besonders unter der Wirkung der starken
Luftströmung, die durch den Schacht hindurchgeht. Sie
wird umgewälzt durch einen in den unteren Teil des
“71783
Bild 3. Ansicht des neuen Schachtofens mit Luftumwälzung.
Ofens eingebauten Lüfter, der die Luft aus dem Be-
schickungsraum ansaugt und sie durch einen Heizkanal
wieder nach oben drückt. Die in diesem Kanal unter-
gebrachten Heizkörper führen der Luft die im unteren
Teile des Beschickungsraumes, in der Umleitung urd
dem Heizkanal selbst verlorengegangene Wärme wieder
zu und erhöhen darüber hinaus die Lufttemperatur um
das dem Verluste im Ofenkopf entsprechende Maß, so daß
die der Beschickung zuströmende Luft wieder die Soll-
temperatur aufweist. Darüber hinaus ist eine Verstärkung
der Heizung der umgewälzten Luft zur weitgehenden
Unterstützung der eigentlichen Schachtheizung möglich.
Durch einen im oberen Umlenkkanal angebrachten Schie-
ber kann der Heizkanal abgesperrt werden. Dies ist dann
notwendig, wenn im Beschickungsraum mit Temperaturen
gearbeitet wird, bei denen der Lüfter nicht mehr arbeiten
kann, d. h. Temperaturen über 750°. Der Ofen kann also
außer als Luftumwälzofen für Temperaturen bis 750
auch als einfacher Schachtofen für höhere Temperaturen
betrieben werden. Darüber hinaus kann beim Erwärmen
schwerer Stücke auf hohe Temperaturen, beispielsweise
950 °, der erste Teil des Anheizvorganges bis 750 ° durch
Einschalten der Luftumwälzung wesentlich verkürzt wer-
den. In Bild 2 sind 20 Temperaturmeßstellen eingetragen,
von denen die mit R bezeichneten zur Temperaturregelung
benutzt werden. In Bild 5 sind die Höchst- und Mindest-
werte der an diesen 20 verschiedenen Stellen gemessenen
bia E
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 10
7. März 1940
Temperaturen eingetragen. Da die Temperaturunter-
schiede außerordentlich gering sind, sind die oberen Teile
der Erwärmungskurven nochmals in größerem Maßstabe
aufgetragen. Während des Anheizvorganges ergeben sich
Temperaturunterschiede von +10°, die nach Erreichen
der Beharrungstemperatur auf
+2°C zurückgehen. Diese
Unterschiede liegen innerhalb
der Meßgenauigkeit.
Auch für Durchlauf-
öfen wird die Verbesserung
der Wärmeübertragung durch
Luftumwälzung heute in gro-
Bem Maßstabe angewandt. Es
} sind hier zwei Bauweisen zu
IH unterscheiden, die sich grund-
Bi sätzlich in der Zuordnung von
u RA Luftströmungsrichtung zur
SN $ Gutförderrichtung vonein-
| ander unterscheiden. Die eine
\ Bauweise erhält man, wenn
| man Öfen nach Bild 1a bis c
mit Fördervorrichtungen be-
| | liebiger Art, z. B. Förder-
$
m A A e 7 T F AA 3 \
Qeouiinnak ars A LLLA
HR
| |
HIN i bändern, Förderketten, Rol-
RE lenbahnen oder Hubbalken-
E herden ausstattet, wobei die
SHIN | Fließrichtung des Glühgutes
== MN) senkrecht zum Luftstrom, d. h.
MIN also senkrecht zur Bildebene
WIN: des Bildes 1, zu denken ist.
ı _UUR Diese Öfen lassen sich unter
| 4 der Bezeichnung „Öfen mit
Querlüftung“ zusammenfas-
sen. Sie besitzen die Eigen-
art, daß die Wirkung der
Konvektion, also die Wärme-
übertragung, in der durch die Lüftermitte gelegten Ebene
am größten ist. Um eine genügende Temperaturgleich-
mäßigkeit zu erzielen, müssen daher bei langgestreckten
Öfen mehrere in Fließrichtung hintereinander angeord-
nete Lüfter vorgesehen werden. Die andere Bauweise,
die man als „Öfen mit Längslüftung“ bezeichnen kann,
^
Bild 4. Anordnung der
Temperatur-Meßstellen.
1234567890 1R13 WM 15h
Betriebszeit
“62236 —
oben: vergrößerte Darstellung des Temperaturverlaufes 2
unten: Temperaturverlauf und Leistungsaufnahme während einer Glühung
Bild 5. Anheizkurven des Schachtofens.
weist eine sowohl den Eigenarten der Luftumwälzung als
auch des Fließbetriebes besser entsprechende Zuordnung
der Bewegungsrichtungen von Luft und Gut auf. Bei
ihnen wird die Luft am Anfang oder am Ende des
Ofens aus dem Beschickungsraum, in dem sich die
Transporteinrichtung für den Durchlauf des Glühgutes
befindet, abgesaugt, durch einen besonderen Kanal mit
eingebauter Heizung gedrückt und gelangt am Ende
7. März 1840
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 10 237
bzw. am Anfang des Ofens wieder in den Beschickungs-
raum. In diesem strömt sie am Gut entlang und gibt an
- dieses ihre Wärme ab. Diese Bauformen entsprechen also
im wesentlichen dem Bild 1d, nur daß sie keine besondere
Heizung im eigentlichen Beschickungsraum benötigen, da
die gewünschte Endtemperatur im Fließofen sich ohnehin
erst am Gutaustritt einstellt.
Je nachdem, ob die umgewälzte Luft in gleicher oder
entgegengesetzter Richtung strömt, wie das Gut gefördert
wird, spricht man von Gleichstrom- oder Gegenstrom-
Umluftöfen. Gleichstromöfen können meistens bei gleicher
Leistung erheblich kürzer gebaut werden als Gegenstronı-
öfen, da die am Gut sich abkühlende heiße Luft beim
Gleichstromofen mit einer erheblich höheren als der zu-
lässigen Endtemperatur eintreten kann, während sie beim
Gegenstromofen von vornherein unter dieser Grenze blei-
ben muß. Dafür ist beim Gleichstromofen die Gefahr
einer Überhitzung des Glühgutes bei Stockungen in der
Gutförderung vorhanden, und es sind besondere Ein-
richtungen, wie schnelle Abschaltung von Heizung und
Lüfter, notwendig, um diese Gefahren mit Sicherheit zu
vermeiden.
Siemens-Hell-Schreiber
Von F. Berck, Berlin
Über die grundsätzliche Wirkweise des Siemens-Hell-
Schreibers (SH-Schreibers) ist bereits in dieser Zeit-
schrift!) berichtet worden. In der seit dieser Bericht-
erstattung verflossenen Zeit wurde das Gerät ständig ver-
bessert, so daß es heute angebracht erscheint, schon aus
diesem Grunde über die erzielten technischen Fortschritte
die Fachwelt erneut zu unterrichten.
IIIN M
Bild 1. Aufteilung des Zeichen-
feldes für den Buchstaben S.
Bild 2. Kontaktring für den
Buchstaben S.
Bekanntlich werden beim SH-Schreiber, der eine Ver-
bindung von Druck- und Bildtelegraph darstellt, fest-
gelegte grob gerasterte Zeichen- und Buchstabenbilder
übertragen, die zu diesem Zweck in senkrechte Streifen
aufgeteilt sind (Bild 1). Denkt man sich diese Streifen
nicht nebeneinander, sondern aneinander anschließend am
Umfang einer Scheibe angeordnet, so entsteht der in Bild 2
dargestellte Kontaktring, wobei die weißen Segmente als
leitende Kontaktnocken, die schwarzen Segmente als
Isoliersegmente ausgebildet sind. Für jedes Zeichen- und
Buchstabenbild sind am SH-Geber solche Kontaktringe
vorhanden, die sich zu einer Kontaktwalze zusammensetzen
(Bild 3). Beim Aussenden eines Zeichens wird der betref-
fende Kontaktring abgetastet und so das örtliche Neben-
einander der Zeichenelemente in ein zeitliches Nachein-
ander von Stromstößen umgewandelt. Am synchron und
phasengleich laufenden Schreibempfänger (Bild 4) werden
die Stromstöße dem Empfangsmagneten zugeleitet, der
im Takt dieser Stöße seine Ankerschneide gegen die um-
laufende Schreibspirale drückt. Auf diese Weise entsteht
auf dem Schreibstreifen wieder das örtliche Nebenein-
ander der Zeichenelemente, die sich zu dem ausgesendeten
Zeichen- oder Buchstabenbild zusammensetzen. Die Dop-
pelaufzeichnung durch die zweigängige Schreibspirale be-
Er !?) H. Stahl, ETZ 55 (1934) S. 13. — P. Storch. ETZ 55 (1934)
DK 621.397.625.1
wirkt bekanntlich, daß auch bei Gleichlaufabweichungen
zwischen Sender und Empfänger, die übrigens an Hand
des Schreibstreifens einfach ausgeglichen werden können,
jedes Zeichen wenigstens einmal vollständig abgedruckt
wird und lesbar ist.
Die bestechende Einfachheit im konstruktiven Aufbau
und in der Bedienung des SH-Schreiberss — durch die
Möglichkeit der Fernein- und -ausschaltung erübrigt sich
die Anwesenheit einer Bedienungsperson am Empfänger —
hat wesentlich zur raschen Verbreitung dieser Technik
beigetragen. Daneben war natürlich vor allem die Tat-
sache ausschlaggebend, daß Störimpulse keinesfalls den
Abdruck eines falschen Zeichens bewirken wie etwa bei
den Geräten, die nach. dem Fünferalphabet arbeiten, son-
dern nur ein Verwischen des ausgesendeten Zeichens, das
die Lesbarkeit meist nur unwesentlich beeinträchtigt, zur
Folge haben.
1 Schleifkontakt 6 Lagerstift für Schleifkontakt
3 Taste 7 Kontaktwalze
d Zwischenglied 8 Tastensperre
4 Sperrhebel 9 Übertragungsglied
5 Feder 10 Nocke
Bild 3. Grundsätzliche Darstellung des SH-Senders.
Verbesserungen in der Weiterentwicklung in den
letzten Jahren sind sowohl an dem eigentlichen Schreiber
als auch an den Zusatzgeräten gemacht worden, ganz
gleich, ob sie auf der Sende- oder Empfangsseite ein-
gesetzt werden.
Der Übergang vom Kohlepapier zur Farbrolle am
Empfänger (Bild 5) dürfte bereits bekannt geworden sein.
238 | Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 10 7. März 1940
Während zunächst mit den Papierstreifen gleichzeitig ein Der eigentliche Anstoß für die allgemeinere Ein-
Kohlepapierstreifen zwischen Ankerschneide und Schreib- führung der drahtlosen SH-Technik wurde jedoch durch
spindel hindurchgezogen wurde, der beim Betätigen des den Übergang von der 12- zur 7-Linien-Schrift bei der
Ankers den Abdruck der von der Schreibspindel vor- Zeichenaufteilung gegeben. Während zunächst 12 Linien,
davon 9 für den Buchstaben, 3 zur Bildung des Zwischen-
raumes verwendet wurden, hat man seit Jahresfrist nun-
mehr 5 Linien für den Buchstaben und 2 für den Zwischen-
raum, insgesamt also 7 Linien vorgesehen.
z 3 . ~p% wu. E
ALS DIE ZEIT DA ES AUSLIEF
ALS DIE ZEIT DA
N Gen m
RR Als Ier
160 CM GROSS STATUR MITTEL
160 CM GROSS STATUR MITTEL
Bild 6. Schriftproben. oben mit Kohlepapier und unten mit Farbrolle.
4
Dies bedeutet eine wesentliche Herabsetzung der
Punktfrequenz und damit auch der Bandbreite?) der
Trägerfrequenz (von 195 auf 122,5 Hz), da auch die Länge
1 Anker ô Papiervorschubrolle ih h Ja u
? Schneide des Ankers 6 Andruckrolle des kürzesten Impulses dabei zwangläufig größer wurde.
3 Schreibspirale 7 Magnet Versuche ergaben, daß die Übertragung der Harmonischen
4 Schreibstreifen nicht notwendig ist, das System vielmehr eine Erweichung
der Einzelimpulse bis auf die Sinusform zuläßt. Somit
kommt man bei reiner Trägertastung auf eine theore-
tische Bandbreite von + 122,5 Hz, die genau der Punkt-
gezeichneten Buchstaben- und Zahlenbilder bewirkte, fällt frequenz entspricht. Für den praktischen Betrieb rechnet
die Verwendung der Kohlepapierstreifen bei den neuen man das 1,6fache davon, also etwa + 200 Hz. Dieser Um-
Modellen weg. Mittels einer farbgetränkten Filzrolle, die stand gab Veranlassung, den drahtlosen SH-Schreiber-
jederzeit in einfachster Weise ausgewechselt und von Betrieb auf der Telegraphen-Weltkonferenz in Kairo auch
tür unmodulierte Telegraphie-Tastung (A 1) zuzulassen.
Die Vorzüge dieser Tastung sind durch längere Betriebs-
erfahrung erwiesen’).
Bild 4. Grundsätzliche Darstellung des SH-Schreilwrs.
sb -+-+-+
+
i
Bild 5. SH-Schreiber, Ausführung mit Farbrolle für 12- oder 7-Linien-Schrift
und eine Telegraphiergeschwindigkeit von 2,5 oder 5 Zeichen/s.
neuem getränkt werden kann, wird die Schreibspindel
stetig eingefärbt, so daß der Abdruck der Zeichen un-
mittelbar stattfindet.
Ganz abgesehen von der Ersparnis an Betriebsmate-
vial, die sich durch diese Maßnahme ergibt und die gerade
bei den im Dauerbetrieb stehenden Schreibern ziemlich
beträchtlich ist, sind aber noch andere Vorzüge hiermit
verbunden. Während beim -Betrieb mit Kohlepapier die Die im Zusammenhang mit der Umstellung von 12
einzelnen Linien, die das Buchstabenbild ergeben, meist Auf 7 Linien festgelegten neuen Buchstabenbilder ergeben
etwas verwischt werden, treten sie nunmehr ganz scharf durch geschickte Aufteilung und durch die Benutzung der
hervor und ermöglichen auch bei stärkeren atmosphä- Ober- und Unterlängen der Buchstabenfelder eine beson-
rischen Störungen der drahtlosen Übertragung eine leich-
tere Unterscheidung der Buchstaben (Bild 6) ®?) R. Zimmermann, Techn. Mitt. Fernmeldewerk. Abt. f. Tel-
. graphengerät. Siemens & Halke AG. März 1940.
Bild 7. Vergleich zwischen 12- und 7-Jinlen-Schrift.
~ “a.
)
!
i
|
Í
h
TI aii
7. März 1940
ders unterscheidungskräftige Schrift. Diese steht der
12-Linien-Schrift nicht nur nicht nach, sondern gibt im
Gegenteil ein besseres Schriftbild als diese und schließt
Verwechslungsmöglichkeiten aus, was sich insbesondere
bei den Zahlen bemerkbar macht. Da man gleichzeitig
die Abtastrichtung änderte, erscheinen die Buchstaben
nunmehr nach rechts geneigt (Bild 7).
Bild 8. SH-Empfangstastgerät für SH-Schreiber mit Gleichstrom-Schreib-
system.
Von besonderer Bedeutung war jedoch das neue
Gleichstrom-Schreibsystem, die Weiterentwicklung des
bisherigen Wechselstrom-Schreibsystems. Die zunächst
verwendeten Systeme waren für die Wiedergabe von
Wechselstromzeichen eingerichtet, sie wurden auf die in
Bild 9, Überlagerungsempfünger für Telegraphic-Enpfang (42 bis 125 kHz).
der SH-Technik meistverwendete Tonfrequenz von 900 Hz
besonders abgestimmt. Die neuen Gleichstromsysteme
haben derartige selektive Eigenschaften nicht, sie sind für
die Wiedergabe von Gleichstromzeichen eingerichtet.
Diese Umstellung hat für den Kurzwellenbetrieb be-
sondere Bedeutung’). Hierbei muß man zwecks mög-
lichst weitgehender Ausschaltung selektiver Störer und
Fadings mit A 2-(tonmodulierter Telegraphie-)Tastung
arbeiten. Die starken Einflüsse, denen die kurzen Wellen
3) K. Reche, A. Arzmaicr u. R. Zimmermann, Telef. -Hansmitt.
Heit $), März 1939, 5. 33.
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 10 239
unterliegen, konnten unter Umständen eine so weit-
gehende Veränderung des Tons bewirken, daß er aoch
außerhalb des selektiven Bereichs des Schreibsystems ver-
schoben wurde und dieses nicht mehr anspracht).
Die Änderung des Schreibsystems führte gleichzeitig
zur Entwicklung eines Hilfsgerätes, das unter dem Namen
Empfangstastgerät (Bild 8) bekannt geworden und be-
stimmt ist, den bisherigen Siemens-Hell-Verstärker zu
ersetzen. Während dieser Verstärker nur zur Vergröße-
rung der Ausgangsleistung des Funkempfängers dient,
wird im Empfangstastgerät neben der Verstärkung auch
noch die Gleichrichtung der aufgenommenen SH-Zeichen
vorgenommen. Das Gerät wurde mit einem um- und ab-
schaltbaren Tonsieb ausgerüstet, um benachbarte Störer
auszuschalten, und erhielt außerdem eine niederfrequente
Pegelregelung, die den Ausgangsstrom auch bei starkem
Bild 10. SH-Feldfernschreiber, ortsbewegliche Ausführung mit Geber,
Schreiber und Anschlußgerät.
Schwanken des Eingangspegels konstant hält und so einer
Unter-, aber auch einer Übersteuerung des Schreibsystems
entgegenarbeitet. Außerdem ist dafür gesorgt, daß zu
stark abgeflachte Zeichen steiler werden, weil das für die
exakte Wiedergabe der Schrift günstig ist.
Inzwischen wurden auch Arbeiten für einen für die
SH-Schreiber geeigneten Funkempfänger aufgenommen,
da die Entwicklung und vor allem die zunehmende Ver-
breitung der SH-Technik dies verlangten; sind doch
allein an kommerziellen Geräten zwischen 400 und 500
Stück im Gebrauch, eine Zahl, die in etwa Jahresfrist auf
Grund der bereits jetzt vorliegenden Projekte um mehrere
100 Stück anwachsen wird.
Da es nicht möglich ist, den verschiedenen Erforder-
nissen, die der Langwellen- und der Kurzwellenbetrieb
stellt, in einem Empfänger ‚gerecht zu werden, konzen-
trierte sich das Interesse auf einen Langwellenempfänger,
da die ersten Dienste auf diesem Bereich arbeiteten. Das
neuentwickelte Gerät (Bild 9) ist ein 7-Röhren-Über-
4) H. Fiedler. Techn. Mitt. Fermmektewerk, Abt. f. Telegraphen-
gerät, Siemens & Halke AG, März 1940.
240
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 10
7. März 1940
lagerungsempfänger mit einem abschaltbaren zweiten
Überlagerer für Telegraphieempfang. Es enthält neben
der heehfrequenten, in Anlehnung an das Empfangstast-
gerät, auch eine niederfrequente Pegelregelung.. Der Be-
reich (42 bis 125 kHz) ist unterteilt und wie bei Rundfunk-
empfängern mittels Schalter einstellbar. Empfindlichkeit
und Bandbreite können von Hand geregelt werden.
Die Möglichkeit, allein durch Verändern des Betriebs-
artenschalters Telephonie oder Telegraphie zu empfangen
und hierbei Schreiber mit Wechselstrom- oder Gleich-
strom-Schreibsystem unmittelbar anschließen zu können,
trägt dem Umstand Rechnung, daß für die SH-Anlage
kein technisches Personal eingesetzt wird. Hierfür ist
ferner die Konstanz des Gerätes bedeutungsvoll, die bei
den praktisch vorkommenden Netz- und Temperatur-
schwankungen keinerlei Nachstellungen erforderlich macht.
In dem Maße, wie man bestrebt war, die Empfangs-
anlagen zu verbessern, wurden auch die: Arbeiten zur An-
passung der Sender für den SH-Betrieb gefördert. Wenn
man von der Telephonietastung absieht, die nur in Sonder-
fällen angewandt wird, so kann man diese Frage mit als
die wichtigste bezeichnen.
Den verschiedenen Betriebsverhältnissen wurde durch
Entwicklung von drei Sendetastgeräten entsprochen, zu-
mal die Kontaktbelastung der SH-Geber begrenzt ist.
Darüber soll jedoch an anderer Stelle berichtet werden?).
Hier sei nur noch erwähnt, daß man die drahtlosen Sender
5) Siehe Fußnote 2.
bereits serienweise mit der Betriebsstellung „SH-
Schreiber“ ausrüstet.
Die geleistete Weiterentwicklung des SH-Schreibers
sowie die Anpassung der Sende- und Empfangsanlagen an
den Betrieb haben seine Unempfindlichkeit gegen Stö-
rungen noch verbessert. Trotzdem ist die Einfachheit in
Bedienung und Wartung erhalten, wenn nicht gar ver-
bessert worden. Sie ist die Folge des geringen Aufwandes
an Mitteln, der auch die Gefahr von Störungen in der An-
lage selbst herabsetzt. Infolgedessen ist es möglich ge-
worden, einen SH-Geber und SH-Schreiber zusammen mit
einem Anschlußgerät, das den Rohrsummer für die Sende-
seite und das Tastgerät für die Empfangsseite in sich
vereinigt, in einem handlichen Tornister (392 X 454 X
240 mm) unterzubringen, der als Einmann-Traglast (27 kg)
leicht befördert werden kann (Bild 10).
Die Neuerungen an den SH-Geräten sowie die Hilfs-
und Zusatzapparaturen haben sich inzwischen sämtlich be-
währt, die Richtigkeit des unveränderten Grundgedankens
der SH-Technik wurde durch die nunmehr in reichem
Maße vorliegenden Erfahrungen aufs neue erwiesen. Die
entwickelten Geräte sind für die vorkommenden Betriebs-
fälle ausreichend, man weiß sie für jeden Fall richtig
einzusetzen. Damit ist die Entwicklung zu einem ge-
wissen Abschluß gekommen. Trotzdem wird sie auch hier,
wie überall in der Technik, nicht stillstehen®).
6) Heller, Techn. Mitt. Fernmeldewerk, Abt. f. Telegraphengerät,
Siemens & Halske AG, März 1940.
Schweißen von dünnen Stahlblechen
Von Wilhelm Müller, Mannheim
Die elektrische Lichtbogenschweißung, die früher nur
als Hilfsmittel für das Ausbessern von schadhaften Guß-
stücken verwendet wurde, hat in der letzten Zeit einen
Aufschwung erhalten, der ihr eine Sonderstellung in der
gesamten Schweißtechnik gibt. Mit ihr werden heute alle
Arten von Schweißungen, auch an Stahlblechen hoher
Festigkeit, bei geeigneter Elektrodenwahl durchgeführt.
Nur das Schweißen von Blechen unter 3mm Stärke be-
reitete bis in die letzte Zeit noch große Schwierigkeiten,
da hierfür geeignete Maschinen und Elektroden fehlten.
Erst nachdem seitens der Hersteller von Schweiß-
maschinen etwas Brauchbares geschaffen wurde, war der
erste Anreiz gegeben, für die Dünnblechschweißung ge-
eignete Elektroden zu entwickeln. Die elektrische Licht-
bogenschweißung konnte nun auch für die Dünnblech-
schweißung zu einem Arbeitsgebiet herangezogen werden,
das bis dahin ausschließlich von der Autogenschweißerei
beherrscht wurde.
Wo liegt nun die Grenze der Wirtschaftlichkeit bei
Verwendung des elektrischen Lichtbogens? Die Frage
kann man dahin beantworten, daß durch die weniger
großen Formveränderungen und die dafür erforderlichen
kleineren Richtarbeiten gegenüber dem Autogenschweißen
sich noch Schweißungen an Blechen von 1,5 mm durch-
führen lassen. Hiermit sei nicht gesagt, daß Schwei-
Rungen unter 1,5mm nicht mehr mit dem Lichtbogen
durchgeführt werden können. In diesen Fällen wird an
Stelle des Elektrodenlichtbogens, jedoch nur bei ent-
sprechender Vorbearbeitung der Bleche, der Kohlelicht-
bogen verwendet. Die Naht wird hierbei ohne Zusatz-
material nur mit dem eigenen Werkstoff verschweißt.
Grundbedingung bei der Durchführung der elektrischen
Dünnblechschweißung ist die gute Vorbereitung der
Schweißkanten. Bei Stumpfnähten ist besonders darauf
zu achten, daß sie genau angepaßt werden. Für die Dünn-
DK 621.791.75
blechschweißung werden die Verbindungsarten nach Bild 1
bei waagerechter Lage der Bleche bevorzugt.
Die unter a angeführte Verbindungsart ist die meist
angewendete bei der Verarbeitung von Blechen von 2,5 mm
an aufwärts. Von be-
sonderer Bedeutung
ist hierbei die gute
und richtige Ausfüh-
rung der Heftung so-
wie das Festanliegen
der Schweißkanten, da
sonst die Gefahr des
Durchbrennens sehr
groß ist. In den häu-
figsten Fällen wählt
man für das Heften
der Bleche Abstände
von 150mm, wodurch
das Verwerfen durch
die eingeführte Wärme
Beim Verschweißen von Blech-
Bjld 1. Ausführungsarten von Stumpf-
nähten bei Dünnblechschweißungen.
keine Bedeutung hat.
‚tafeln mit großen Ausmaßen unterbricht man am
zweckmäßigsten von Zeit zu Zeit das Schweißen, damit
Spannbacken
Bild 2. Vorrichtung
für das Schweißen
von Dünnblechen.
N N
N
Kuplerschiene
sich die benachbarten Zonen nicht über Handwärme er-
wärmen. Selbstverständlich lassen sich auch längere
Stumpfnähte ohne Heften durchführen. Die hierfür er-
forderlichen Vorbereitungen zeigt Bild 2. Durch Unter-
| —— ee
7. März 1940 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 10 241
legen einer Kupferschiene als Wärmeableiter wird eine
zu große Wärmeansammlung im Schweißstück vermieden
und dieses dadurch am Verziehen verhindert. Die Auf-
spannvorrichtungen ersetzen das Heften, und man er-
reicht hierdurch bei richtiger Anordnung ein Planliegen
der Kanten.
Bei der Ausführung b von Bild 1 handelt es sich
meistens um Blechstärken unter 2mm. Durch das Um-
krempeln der Blechkanten ist ein Durchbrennen kaum
möglich, da die Blechkanten eine gute Nahtunterlage dar-
stellen. Als Nachteil ist jedoch zu bezeichnen, daß die
Naht eine gewisse Überhöhung, bedingt durch das ein-
geschmolzene Elektrodenmaterial, erhält. Im Behälterbau
z. B., wo die Bleche noch mit einem Emailleüberzug ver-
sehen werden, muß die Naht noch mit dem Schleifstein
nachgeschliffen werden, wodurch ein erhebliches Mehr an
Zeitaufwand entsteht. In diesen Fällen wendet man am
besten die Verbindungsart c von Bild 1 an, bei der die
Elektrode in den Rundungen der Bördelung eingeschmolzen
wird. Mit einer guten, leichtflüssigen Schmelzmantelelek-
trode wird dabei eine saubere, glatte Naht erzielt, an der
also keine Nacharbeit nötig ist.
Bild 3. Schweißzange mit
Blasapule.
Ausführung d zeigt eine Ecknaht. Diese Ausführung
wird sehr gern gewählt, da hierfür keine großen Vor-
arbeiten erforderlich sind und die Schweißung ohne wei-
teres leicht durchzuführen ist. Im Behälterbau bei sehr
hohen: Drücken ist jedoch diese Art der Verbindung nicht
gutzuheißen, da die Schweißnaht nicht nur dem auftreten-
den Bodendruck, sondern auch dem Seitendruck unter-
worfen ist. In diesen Fällen wählt man die Verbindung
nach Ausführung e.
Ausführung f zeigt die Art der Blechvorbereitung bei
Verwendung des Kohlelichtbogens. Wie bereits erwähnt,
wird hierbei die Schweißung durch Niederschmelzen der
Bördelung, also des eigenen Werkstoffes, erzielt. Der
Kohledurchmesser richtet sich nach der Stärke des zu
verschweißenden Bleches, und zwar liegt er für die Dünn-
blechschweißung in den Grenzen von 3 bis 6mm. Der
Kohlehalter soll sehr leicht sein, damit dem Schweißer
eine einwandfreie Führung möglich ist. Bild 3 zeigt eine
normale Schweißzange, wie sie auch für Dickblechschwei-
Bungen verwendet wird. Als besonderes Hilfsmittel wird
für Dünnblechschweißungen eine Blasspule in den Halter
geklemmt. Die Kohle wird in der Blasspule mit einer
Schraube gehalten. Die vom Schweißstrom durchflossenen
Blasspulen haben sich bestens bewährt. Sie erzeugen ein
Magnetfeld in Richtung des Lichtbogens, das ihn be-
ruhigt. Beim Schweißen mit Gleichstrom werden die
Kohlen am Minuspol verschweißt. Gegenüber der Wech-
selstromschweißung, bei der die Kohle durch das dauernde
Wechseln der Polarität stumpf abbrennt, brennt bei gr
Gleichstromschweißung die Kohle spitz ab. Hierdurch
wird die Schweißung sehr erleichtert und geringer Kohle-
abbrand erzielt. Der Kohlelichtbogen erzeugt allein keine
einwandfreie, glatte Schweißnaht. Erst durch das Auf-
tragen einer besonderen Paste auf die Schweißnaht wird
ein einwandfreier Schmelzfluß und damit ein glattes Aus- _
sehen der Naht erreicht. Die Paste ermöglicht außerdem
ein schnelles Zünden der Kohle. Sie erhöht die Güte: der
Schweißverbindung durch die während des Schweißvor-
ganges aus ihrer Verdampfung entstehende Gasschicht,
die die Schweißnaht vor dem schädlichen Einfluß der Luft
schützt.
Den Kohlelichtbogen kann man selbst bei Stumpf-
stößen ohne vorheriges Bördeln anwenden, jedoch sinkt
dann durch Fehlen des Zusatzmaterials die Naht ein.
Darum eignet sich die Kohlelichtbogenschweißung nur
für Bördelstöße, Ecknähte und Überlappnähte.
Beim Schweißen mit Metallelektroden kommt es nicht
allein auf die Vorbereitung des zu verschweißenden
Bleches, sondern auch auf die richtige Wahl der Elek-
troden sowie des Schweißstromerzeugers an. Tafel 1 zeigt
die zu wählende Elektrodenstärke und die günstigste
Stromstärke bei verschiedenen Blechstärken.
Tafel 1. Dünnblechschweißung. Wahl der Elektrode
und Stromstärke
Elektro- | Schweiß-
Blech- !
stärke Blechvorbereitung an nn
omm min A
|
ts ES] 1.5 2
I mm
1
Die Werte dieser Tafel 1 sind Erfahrungswerte beim
Schweißen mit ummantelten Elektroden ohne Hilfsmittel.
Mit einer untergelegten dicken Kupferschiene kann die
Elektrodenstärke sowie die Stromstärke erhöht werden,
ohne daß die Gefahr des Durchbrennens besteht. Eine ge-
wisse Fertigkeit des Schweißers bleibt jedoch Grund-
bedingung.
Bild 4. Leichtschweißumformer, Bauart GSAK, Begelbereich 15.200 A.
in regengeschützter Ausführung.
Außerden gilt als Voraussetzung, daß eine besonders
für Dünnblechschweißung geeignete Schweißanlage zur
Verfügung steht. Die an den Umformer zu stellenden Be-
dingungen sind: ’
1. leichtes Zünden;
2. die Spannungswiederkehr nach dem Zündkurzschlul:
und den dauernden Tropfenübergängen muß mög-
lichst schnell erfolgen, damit der Lichtbogen sich
sofort wieder bildet, also. elastisch wirkt und nicht
abreißt;
242 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 10 7. März 1940
3. die beim Tropfenübergang auftretenden Kurzschlüsse
sollen keine zu hohen Stromspitzen haben (der Stoß-
kurzschlußstrom soll nicht viel höher als der Dauer-
kurzschlußstrom sein), da die Güte der Schweißnaht
von der richtigen Stromeinstellung abhängig ist und
zu hohe Stromspitzen die Güte der Schweißnaht un-
günstig beeinflussen können;
4. die Stromspannungslinie muß im Arbeitsbereich
möglichst steil verlaufen, damit unbeabsichtigtes
Ändern des Elektrodenabstandes keine allzu großen
Stromschwankungen ergibt.
Bild zeigt‘ einen Schweißuniformer der Brown,
Boveri & Cie. AG., Mannheim, der vorstehende Be-
dingungen erfüllt. Der Schweißstrom wird mit einem
Handrad stufenlos in den Grenzen von 15 bis 200 A ein-
À \
EINE HENRERNEENN
0 60 80 100 er 180 220 260 A 300
Bild 5. Stromspannungskennlinien des Generators.
gestellt. Die eingestellte Stromstärke kann an einer ge-
eichten Skala abgelesen und an einem eingebauten Strom-
messer überwacht werden. Der Generator hat eine Neben-
schlußwicklung und besonders bemessene Kompound- und
Gegenkompoundwicklungen. Die verschiedenen Schweiß-
ströme werden durch Verändern der Kompoundierung mit
einem Regelwiderstand eingestellt, der besonders in dem
Bereich von 15 bis 60 A verhältnismäßig viele Windungen
hat, durch die feinstes Regeln möglich ist.
Bild 5 zeigt die Stromspannungskennlinien des Ge-
nerators.
Diese Kennlinien stellen die Abhängigkeit der Strom-
stärke und Spannung bei verschiedener Belastung des
Generators dar. Bei einer Stromeinstellung von 0A muß
demnach die Spannung den Höchstwert erreichen, wäh-
rend sie bei Kurzschluß 0 V betragen muß. Beim
Schweißen selbst fällt die Leerlaufspannung auf die
Lichtbogenspannung zurück. Da die Kennlinien ziem-
lich steil sind, entspricht die Maschine den Anforde-
rungen für Dünnblechschweißung. Auch die dynamische
Kennlinie zeigt günstiges Verhalten. Sie gilt für die
schnell veränderlichen Vorgänge während des Schweißens
zwischen Strom und Spannung zum Unterschied von der
statischen Kennlinie, die für den Beharrungszustand maß-
gebend ist. Für die Bewertung von Schweißumforniern ist
sie von grundsätzlicher Bedeutung, da sie die dynamischen
Eigenschaften des Generators, also die Spannungsände-
rung bei veränderlichem Strom in Abhängigkeit von der
Zeit, erkennen läßt. Es kann also festgestellt werden, ob
der Generator magnetisch träge ist. In diesem Falle
nimmt der Stoßkurzschlußstrom einen zu hohen Wert an,
der einen zu großen Einbrand und damit ein Überhitzen
des Schweißgutes zur Folge hat.
Bild 6. Oszillogramm des Spannungsrückganges bei plötzliche Kurzschluß.
Bild 6 und 7 zeigen den Einschalt- bzw. Abschaltvor-
gang, der beim Schweißen durch den Tropfenübergang
dauernd eintritt, unter Verwendung einer Schaltvorrich-
tung schnellster Schaltgeschwindigkeit. Der Stron stellt
sich ohne zu große Spitzenbildung in kürzester Zeit auf
den Dauerkurzschlußstrom ein. Die Spannung fällt in
Dee |
8 2 | I OESE
Spannung ~= = =
Strom a \
—- Ben:
IN 0,0182
Bild 7. Oszillogramm der Spannungswiederkehr nach Aufheben des kurz-
schlusses.
0,018 s im Augenblick des Zündens auf Null zurück. Beim
Unterbrechen des Kurzschlusses kehrt die Spannung in
0,0371s wieder. Sie nimmt zunächst einen hohen Wert
an, der ein sicheres Zünden unter den schlechtesten Be-
dingungen ermöglicht. Dies ist besonders für die Dünn-
blechschweißung von großer Bedeutung. Die Bedienung
ist sehr einfach. Die beiden Schweißkabel werden in be-
kannter Weise an die seitlich angebrachten Klemmen an-
geschlossen. Mit einem Schalter wird der Motor ein-
geschaltet. Mit dem Regler wird die Stromstärke ein-
gestellt und damit der Art und dem Durchmesser der
Elektrode sowie der Blechstärke angepaßt. Nach An-
schluß der Schraubzwinge an das Werkstück sowie Ein-
spannen der Elektrode kann mit dem Schweißen be-
gonnen werden.
Mit seinen günstigen schweißtechnischen Eigen-
schaften genügt der Uniformer den Ansprüchen, die die
Dünnblechschweißung zur Bedingung macht.
7. März 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 10 Ä 243
Das Zusammenwirken verschiedener Meßverfahren in neuzeitlichen
Selektivschutzeinrichtungen
Von Hermann Neugebauer, Berlin
Die Selektivschutztechnik ging bei ihrer Entwick-
lung einen Weg, der fast allen solchen Gebieten eigen-
tümlich ist. Man suchte zunächst die Möglichkeiten auf,
die die einzelnen Fehlerfälle zu erfassen gestatteten.
Hiervon ausgehend ergaben sich dann verschiedene Meß-
verfahren, die sich in entsprechenden Schaltungen zu be-
sonderen Schutzsystemen entwickelten. Dann setzte fast
immer in solchen Fällen eine Zeit ein, in der jeder der
einzelnen Entwicklungszweige zunächst den Anspruch
machte, allein als richtig angesehen zu werden. Es ent-
standen also jahrelang die lebhaftesten Meinungsaus-
tausche, welchem Schutzsystem jeweils der Vorzug ge-
geben werden sollte. Die Praxis schied als letzte Richterin
manches dieser Systeme aus dem Wettbewerb aus. Aber
immerhin blieb noch eine beachtliche Zahl bestehen, die
ihren Anspruch mit Erfolg verteidigen konnten. Aber
gerade die Vielzahl solcher Systeme und der Meinungs-
austausch über ihre Anwendung beweist am besten, daß
man ein Universalsystem, das sämtliche Fehler richtig
erfaßt und allen möglichen Betriebsbedingungen gerecht
wird, nicht erreichen kann. Jedes System geht von be-
stimmten Voraussetzungen aus und führt diese Gedanken-
kette zu einer Vollendung durch. Da aber die von der
Praxis gegebenen Bedingungen so mannigfaltig und
häufig einander entgegengesetzt gerichtet sind, ist es
schließlich verständlich, daß ein System allen Forde-
rungen allein nicht gerecht werden kann. Man mußte
also sehr bald gewisse Kompromisse schließen, indem
man für verschiedene Netze auch verschiedene Schutz-
systeme wählte oder auch im gleichen Netz individuell
verschiedene Systeme einbaute. Aber noch lange Zeit be-
stand der Eindruck, als ob die einzelnen Systeme ziemlich
zusammenhanglos und fast unvereinbar nebeneinander be-
standen. Man ging daran, die einzelnen Systeme ihrem
inneren Wesen nach zu ordnen und stellte fest, daß sie
zusammengefaßt doch wieder in ganz bestimmter Weise
sich ergänzten. Jedes System stellt eine in sich ge-
schlossene Gedankenkette dar. Alle zusamnıen werden
jedoch der Summe der Fehlermöglichkeiten und Betriebs-
forderungen wiederum lückenlos gerecht. Vergleicht man
die in jedem Anwendungsfall gegebene Summe an Be-
triebsforderungen und Erfassungsmöglichkeiten mit einem
jeweiligen Frequenzband bei einem Resonanzkreise, so be-
sitzt jedes System demnach eine bestimmte Resonanz-
kurve seiner Wirksamkeit, d.h. der prozentualen Erfüll-
barkeit der gegebenen Forderungen. Je flacher eine
Resonanzkurve ist, um so breiter ist das Anwendungs-
gebiet, aber auch um so weniger können jeweils die ge-
samten Anforderungen hinsichtlich der Selektivität, Zeit
usw. erfüllt werden. Ein Überstromschutz z.B. mit ein-
facher oder gegenläufiger Zeitstaffelung besitzt in diesem
Vergleichsbild eine sehr breite Resonanzkurve, d.h. er
kann als grobes Schutzsystem fast überall angewendet
werden. Aber die Ansprüche hinsichtlich Selektivität und
vor allem der schnellen Abschaltzeit sind sehr gering.
Den vollen Gegensatz hierzu bildet z. B. der Differential-
schutz. Er hat eine außerordentlich hohe Selektivität
und stellt den am schnellsten arbeitenden Schutz dar, aber
er kann nur beschränkt angewendet werden und ist nur
wirksam auf dem ihm zugewiesenen Gebiet. Er hat also
ım Vergleichsbild eine sehr spitze, aber nach allen Seiten
vollkommen abgeriegelte Resonanzkurve. Die Hoch-
DK 621.316.925.1
frequenztechnik kennt nun aber auch Kombinationen von
mehreren Resonanzkreisen, die miteinander gekoppelt
sind, die zwar scharfe. aber über eine Reihe von Fre-
quenzen fast gleichbleibende Resonanzkurven ergeben,
z. B. die Bandfilter. Diesem Vorgang entspricht fast ganz
genau die Kombination mehrerer Schutzsysteme oder
Meßprinzipien in bestimmter Zusammenkopplung, wobei
die jeweiligen Vorteile besonders herausgehoben werden,
während die Nachteile bzw. Unempfindlichkeiten der ein-
zelnen sich gegenseitig ausgleichen bzw. verdeckt werden.
Diese Entwicklung hat die Selektivschutztechnik gerade
in den letzten Jahren in immer stärkerem Maße durch-
gemacht. Was auf den ersten Blick als Spielerei oder
Spitzfindigkeit erscheint, erweist sich als zwangsläufige
und folgerichtige Weiterentwicklung. Auf diese Entwick-
lung und Zusammenhänge das Augenmerk einmal zu
richten, soll der Zweck dieser Ausführungen sein.
Eine sehr auffallende Kombination dieser Art hat sich
auf dem Teilgebiet der Zeitkennlinien des wider-
standsabhängigen Zeitstaffelschutzes
vollzogen. Man kannte zuerst die unabhängige Zeitstaffe-
lung. Die Kennlinie eines unabhängigen Zeitrelais ist über
die Leitungslänge aufgetragen eine Waagerechte. Die Aus-
lösezeit ist an jedem Fehlerort gleich hoch. Der Staffel-
plan eines solchen Schutzes weist eine Art Treppe der Zeit-
stufung nach der Zentrale zu auf. Dieses System gibt bei
Strahlennetzen zwar Selektivität, aber lange Abschaltzeiten,
besonders in der Nähe der Zentralen. Der nächste Schritt
ist die Verbindung dieses Schutzes mit Stromrichtungs-
relais, wodurch man nur Schalter bei bestimmter Richtung
des Fehlerstromes betätigen kann. Der Erfolg stellt die
gegenläufige Staffelung dar, die es gestattet, auch ver-
maschte Netze, allerdings mit nur einseitiger Einspeisung,
selektiv zu schützen. Die Abschaltzeiten sind auch hierbei.
besonders bei der Zentrale, noch sehr hoch. Einen wesent-
lichen Fortschritt, besonders hinsichtlich der Abschalt-
zeit, brachte der widerstandsabhängige Schutz. Die Fehler-
entfernung wird von jedem Relais gemessen und davon
die Auslösezeit abhängig gemacht. Dieser Schutz gibt inı
ganzen Netz annähernd gleiche kurze Abschaltzeiten und
ist in Verbindung mit Richtungsrelais geeignet, ver-
maschte Netze mit beliebiger Einspeisemöglichkeit selektiv
zu schützen. Die Kennlinie eines solchen Systems zeigt
über der Leitungslänge eine vom Relaisort aus ansteigende
Form. Hierbei wurden zunächst zwei Wege eingeschlagen.
Die eine Kennlinie nimmt stetig in der Auslösezeit zu, die
‘andere nur in bestimmten Zeitstufen. Man bezeichnet sie
auch als stetige oder stufenförmige Kennlinien. Die
stetige Kennlinie wird durch ein widerstandsabhängiges
Zeitrelais, die stufenförmige durch das Zusammenarbeiten
eines Widerstandskipprelais mit einem getrennten Zeit-
relais erzielt. Die Veröffentlichungen haben Vor- und
Nachteile jedes einzelnen Verfahrens je nach dem ein-
genommenen Standpunkt hervorzukehren sich bemüht. Die
heutige Form der Kennlinie, die sich überall einführt,
stellt die harmonische Vereinigung aller Kennlinien dar,
wobei jeder einzelnen immer nur das Gebiet zugewiesen
wird, wo sie ihre größte Wirksamkeit erweisen kann. Da
gerade diese Kennlinie ein Musterbeispiel für den oben
erläuterten Entwicklungsgang darstellt, sei sie noch ein-
mal zusammengestellt. Bild 1 stellt die starre unabhän-
gige Kennlinie dar, Bild 2 die stetige widerstandsabhän-
244 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 10 7. März 1940
gige Kennlinie, Bild 3 die Kennlinie eines Widerstands-
kipprelais, Bild 4 eine stufenförmige Kennlinie, die sich
als die Zusammensetzung verschiedener Kippstufen mit
verschiedenen Anfangszeiten und verschiedenen Meß-
In In
R a
Q
S Q
S Š
6% RS]
5 S
z RT
— > Leitungsläönge —— leitungslänge
Bild 1. Unabhängige Krun- Bild 2. Stetige widerstands-
linie. abhiingige Kennliniv.
`~ ra
S Š
b r]
z Z
—Leitungslänge —— Leitungsiönge
Bild 3. Kennlinie eines Bild 4. Stufenfürmige
Widerstandskipprelais. Kennlinie.
bereichen erweist. Bild 5a und 5b stellen schließlich die
Kombination aller als heutige einfach oder doppelt
gebrochene Kennlinie dar.
Ein weiterer fast unversöhnlicher Gegensatz bestand
darin, welche Art Widerstandsmessung am vor-
teilhaftesten ist, ob man nämlich die Impedanz oder die
Auslösezeit T —>
— Leitungslänge
Bild 5a. Einfach gebrochene Kennlinie.
Auslöseiett T ———
ag ——Leiftungslänge
Bild Sb. Doppelt gebrochene Kennlinie.
Reaktanz der Kurzschlußschleife als Grundlage für die
Zeitbestimmung nimmt. Die Impedanz umfaßt auch den
zusätzlichen, d. h. die richtige Messung fälschenden Wider-
stand des Lichtbogens, die Reaktanz scheidet ihn aus und
mißt nur die Induktivität der Leitung. Was sich aber auf
der einen Seite als unbedingter Vorteil zeigt, ist auf der
anderen Seite wieder die Ursache von Nachteilen. Auch
hierbei weist jedes System eine Art Resonanzkurve seiner
Wirksamkeit auf. Der Impedanzschutz ist voll wirksam
bei Leitungslängen, die im Widerstand größer sind als
der Widerstand des Anfangslichtbogens, und ist außerdem
stabiler bei gewissen Fehlern, z.B. Durcheinanderlaufen
der Maschinen, Kurzschluß hinter Stern/Dreieck-Trans-
formatoren. Der Reaktanzschutz scheidet zwar auch bei
kleinen Leitungswiderständen noch den Lichtbogenwider-
stand aus, bringt aber infolge seiner durch das Meß-
prinzip bedingten Winkelabhängigkeit Schwierigkeiten bei
den Fehlern, bei welchen gerade der Impedanzschutz be-
trieblich recht stabil ist!). Eine objektive Betrachtung
des in Veröffentlichungen vorgebrachten Für und Wider
legt den Schluß nahe, daß auch hierbei eine Kombination
gefunden werden kann, die die Vorteile beider Meßprin-
zipien voll zur Wirkung bringt und die Nachteile sich
gegenseitig aufheben läßt. Man schaltet beide Systeme
in ihrer Wirkung hintereinander, wobei das Impedanz-
relais das Reaktanzrelais zeitlich und örtlich begrenzt und
außerhalb dieses Gebietes allein den Schutz übernimmt.
Diese eingegrenzte Zone stellt dann gerade das Gebiet
dar, wo der Impedanzschutz nicht mehr seine Aufgabe
voll erfüllen kann. In Bild 5a und 5b wird also bei
gegebener Notwendigkeit vor allem die erste, nur im
Notfall auch die zweite Stufe der Kennlinie vom Reak-
tanzrelais übernommen, während darüber hinaus nur noch
das Impedanzrelais allein wirksam ist. Eine schematische
Darstellung einer solchen Kombination eines Reaktanz-
kipprelais mit einem Impedanzzeitwerk stellt Bild 6 dar.
+
RA Anregerelais RW lichtungsrelais
RX Reaktanzkipprelais a kilkontakt
RZ Impedanz-Zeitrelais .t Auslöser
Bild 6. Zusammenwirken von Reaktanzkipprelais mit Tmpedanzzeitrelus
Schließlich besteht ein dritter wesentlicher Gegensatz
zwischen Staffel- und Vergleichssystemen.
Das Zeitstaffelsystem erreicht seine Selektivität durch
eine Staffelung der Auslösezeiten hintereinander liegender
Relais. Wenn auch die absoluten Auslösezeiten klein sein
mögen wie beim Widerstandschutz, so muß doch am Ende
der Leitung genügend Zeitabstand zwischen den hinter-
einanderliegenden Relais vorhanden sein, um ein gleich-
zeitiges Auslösen der beiden Schalter zu verhindern. Ein
Schnellschaltsystem, das über die gesamte Strecke bei
vollster Selektitität die gleiche kurze Zeit gewährleistet,
kann also ein Zeitstaffelsystem aus seiner Natur heraus
niemals sein. Dafür besitzt es als hervorstechendste
Eigenschaft die Möglichkeit, auch dann abzuschalten,
wenn durch Versagen einer Apparatur oder eines Schal-
ters ein Auslösen an der gewünschten Stelle nicht erfolgt.
Die damit gegebene „Reserveauslösemöglichkeit“ ist eine
unerläßliche Forderung für einen Netzschutz.
Der Vergleichsschutz vergleicht zwei Punkte
eines Netzgebildes miteinander und nimmt das abweichende
Verhalten der Netzgrößen an den Vergleichspunkten als
Fehlerkriterium. Er ist also von Natur aus zur vollen
Schnellschaltung befähigt, da kein zeitliches Abwarten
für seine Selektivität erforderlich ist. Aber gleichzeitig
kann er niemals eine „Reservezeit“ im eben erwähnten
Sinne besitzen, da er nur in dem ihm durch die Vergleichs-
punkte zugewiesenen Leitungsabschnitt wirksam sein
kann.
Der Staffelschutz und im besonderen der wider-
standsabhängige ist nun wiederum begrenzt in seiner Wir-
kung bei Leitungen mit kleinen Widerstandswerten, wäh-
!) Kine genaue Gegenuberstellung criolgte in dem Aufsatz: H. Neu
gebauer, Der Lichtbogenwiderstand und widerstandsabhängiger Zeit
staffelschutz, Elektrizitätswirtsch. 37 (1938) S. 2396,
Mab uuzäflan ig voofl Binfu buidun Llubdesdagnidne?
Wenn ein Maschinenbauer eine gute Maschine konstruieren will, dann sieht er bestimmt eine
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stellen dauernd zu schmieren. Dann hat auch das elektrische Schaltgerät eine Lebensdauer,
keine Störung und ist deshalb auch das Beste und Billigste im Betrieb.
FFKLÖCKNER K-G + KÖLN-BAYENTHAL )
Elektrotechnische Zeitschrilt 61. Jahrg. Heft 10 7. März 1940
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nF. EL „a {D D h Bu id wD ur i
ERLIN. FRANKFURT M. LEIPZIG . MUNCHEN . WIEN
— - e ee m um
7. März 1940
rend gerade der Vergleichsschutz in diesen Leitungs-
gebilden volle Abhilfe schaffen kann?).
Man hat daher schon vor längerer Zeit eine Kombina-
tion geschaffen, die beide Systeme miteinander vereinigt.
Besonders geeignet hierfür waren Vergleichssysteme, die
fast die gleichen Einzelelemente aufweisen wie der
Staffelschutz. Der Vergleich der Stromrichtungen durch
Übermittlung der Angaben vom Richtungsrelais benötigt
die gleichen Anrege- und Richtungsrelais wie der Staffel-
schutz. Durch Hinzufügen eines Zeitrelais wird dieser
Vergleichsschutz zu einem Staffelschutz erweitert, wobei
der Vergleich nur für die eigene Strecke ausgenutzt wird
und die Zeitstaffelung für alle außerhalb dieser Strecke
auftretenden Fehler wirksam ist. Je nachdem, welche An-
forderungen man an diesen „Reservestaffelschutz“ stellt,
wird dieses Zeitrelais unabhängig oder widerstands-
abhängig ausgeführt. Eine solche Kombination ist im
Schriftum als „Streckenschutz“ beschrieben worden.
So stellt die heutige Selektivschutztechnik eine ganze
Reihe solcher Kombinationen zweier an sich
scheinbar völlig verschiedener Verfahren her. Allen ge-
meinsam ist, daß man zunächst ein grobes Staffelsystem
überlagert. Auch die Überlagerung einer starren gerichte-
ten Endzeit bei der Kennlinie des Impedanzschutzes gehört
schon in diese Regel. Hieran schließen sich dann die Systeme,
die in ihrer Wirkung mehr spezialisiert sind, aber dadurch
auch in ihrem Wirkungsbereich zwangsläufig eingeengt
sind. Der widerstandsabhängige Schutz mit einfach oder
doppelt gebrochener Kennlinie ist nun ein in sich abge-
schlossenes Kombinationssystem für den Staffelschutz,
so daß man ihn schon als einen selbständigen Baustein
in der Schutztechnik bezeichnen kann. Da an die über-
lagerte Reservezeit bei der heutigen Vermaschung und
fast ausschließlich vorhandenen mehrfachen Einspeisung
auch erhöhte Forderungen gestellt werden, kann es fast
als Norm angesehen werden, daß als Grundschutz stets
2) Eine Gegenüberstellung der beiden Systeme erfolgte in dem Auf-
. 2 Neugebauer, Was ist Streckenschutz? Siemens-2. 13
(1933) 8. 94.
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 10
246
ein Impedanzschutz gewählt wird, auch wenn er zunächst
nicht an allen Punkten des Netzes die gestellten Forde-
rungen erfüllen kann. Für diese Spezialforderungen
werden mit diesem Grundschutz dann jeweils solche
Schutzelemente kombiniert, die hierfür eine besondere
Wirksamkeit besitzen. Aus diesem Grunde findet man
heute auf dem Markt: Impedanzschutz mit vorgeschal-
teter Reaktanzkippstufe für kurze Hochspannungsfrei-
leitungen, Impedanzschutz mit einem Zusatzgerät für
Richtungsvergleichsschutz, Impedanzschutz mit unter-
lagertem Differentialschutz oder schließlich sogar Mehr-
fachkombinationen. Ein Beispiel für die letzteren stellt
die Vereinigung von Impedanzschutz mit Reaktanzkipp-
stufe und Richtungsvergleichsschutz durch HF-Verbin-
dung dar, der abgekürzt mit XZ-HF-Schutz bezeichnet
wurde. í
Der Gesamtüberblick über diese Entwicklung zeigt
also, daß man zuerst versucht hat, Einzelaufgaben zu
lösen. Ein Netzbetrieb stellt aber stets eine Summe von
solchen Einzelforderungen, denen man wiederum nur mit
einer Kombination von Einzellösungen gerecht werden
kann. Nun werden bestimmte Netzbetriebe, z. B. Höchst-
spannungsleitungen, Freileitungsnetze mittlerer Span-
nung, städtische Kabelnetze, Industrienetze usw. prak-
tisch auch stets die gleiche Summe von Anforderungen an
einen Netzschutz stellen, so daß die bisher geschaffenen
Kombinationen jeweils solchen Netzbetrieben gerecht
werden. Man kann also zu dem Schluß kommen, daß da-
mit die Selektivschutztechnik bis zu einem gewissen Ab-
schluß gekommen ist, wenn man von Verfeinerungen in
der Schaltung oder Relaiskonstruktion absieht. Das
schließt nicht aus, daß die weitere Entwicklung der Netze
auch weitere Forderungen bedingen kann. Die Meß-
verfahren sind jedoch nur durch die Gesetze der elek-
trischen Größen gegeben und auch bekannt. Eine Weiter-
entwicklung des Schutzes ist also nur noch durch die. eine
oder andere zweckmäßige Zusammenfassung von solchen
Verfahren zu erwarten, wobei z.B. Meßverfahren wieder
verwendet werden, die heute noch vielleicht als unzweck-
mäßig oder schwierig angesehen werden.
Über Hochspannungs-Sleichrichter für Laboratoriumszwecke
Von G. Häder, Berlin
Gleichstrom-Hochspannung wird für die verschieden-
sten Zwecke gebraucht, so z. B. im Laboratorium für Ver-
suche mit Gasen, als Anodenspannung für Meßsender, für
Kathoden-Zerstäubung usw. Als Anodenstromquellen wur-
den, abgesehen von Hochspannungs-Batterien, früher aus-
schließlich Hochspannungs-Maschinen benutzt, deren Ent-
wicklung so vorangetrieben war, daß Spannungen bis
10kV und höher in einer Maschine ohne weiteres be-
herrscht werden konnten. In den letzten Jahren wurde
nun durch’ die Weiterentwicklung der Glühkathoden-
röhren mit Quecksilberdampffüllung die Möglichkeit ge-
geben, Hochspannungs-Gleichrichter zu bauen, die dazu
stimmt sind, die Hochspannungs-Maschinen in den
meisten Fällen zu ersetzen. Der Gleichrichter hat gegen-
über der Maschine verschiedene Vorteile, sowohl hinsicht-
lich der Anschaffungskosten als auch des Platzbedarfes
und des Betriebes.
Stationäre Maschinenumformer für das Leitungsnetz
zur Speisung der Laboratorien benötigen verhältnismäßig
große Aufwendungen; sie steigen mit einer größeren
Anzahl Abnahmestellen. Hierzu kommen noch die Hoch-
spannungs-Abnahmeschaltungen mit Fernsteuerung und
DK 621.314.671
die Hochspannungs-Meßorgane. Sind mehrere Gleichspan-
nungen verschiedener Höhe den Laboratorien zuzuführen,
so ist noch ein Hochspannungs-Verteiler zu beschaffen,
dessen Kosten nicht gering sind, da alle Teile hochisoliert
aufgebaut und zur Sicherung der Bedienenden die Kon-
taktstöpsel mit selbsttätigen Erdungsvorrichtungen ver-
sehen werden müssen.
Vergleicht man den Platzbedarf gegenüber einer
stationären Maschinenanlage, so fällt eine Gegenüber-
stellung zugunsten des Hochspannungs-Gleichrichters aus;
er bietet außerdem noch den großen Vorteil, daß er bis
zu einer gewissen Leistung leicht fahrbar gemacht und
bequem zu dem jeweiligen Verwendungsort gebracht wer-
den kann. Die Gleichrichter werden einteili@ oder zur
Erleichterung des Transportes, besonders bei den größeren
Leistungen, auch dreiteilig hergestellt, wobei der erste
Teil die Regel- und Schaltorgane, der zweite den Hoch-
spannungstransformator und der dritte den eigentlichen
Gleichrichter mit seinen Siebketten enthält. Die Drei-
teilung hat außer dem Vorteil der besseren Beweglichkeit
noch den Vorzug, daß der induktive Regler für sich allein
oder in Verbindung mit dem Hochspannungstransformator
246 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 10 | 7. März 1940
zu benutzen ist. Der Anschluß erfolgt in einfacher Weise
an das Drehstromnetz oder bei niedrigeren Leistungen an
eine Phase.
Im Gegensatz zum Hochspannungsumformer hat der
Gleichrichter einen besseren Wirkungsgrad. Ferner be-
sitzt er einen günstigeren Leistungsfaktor. So wurden
Bild 1. Fahrbarer Laboratoriums-Hochspannungs- Gleichrichter.
z. B. bei einem fahrbaren Gleichrichter zum Anschluß an
Drehstrom 3 X 380 V, 50 Hz zur Erzeugung von 4000 V
und 1A folgende Werte gemessen: n = 0,82 und cos g =-
0,95. Der Wirkungsgrad wird durch den geringen Span-
nungsabfall in den Gleichrichterröhren, der nur etwa
15 bis 20 V beträgt, günstig beeinflußt. Zur Gegenüber-
stellung sei erwähnt, daß z. B. ein Drehstrom-Gleich-
strom-Umformer
für 5000 V und 1A
Gleichstrom-
Leistung nur einen
Wirkungsgrad von
etwa 0,65 besitzt.
Die Betriebskosten
liegen also wesent-
lich höher als beim
Gleichrichter. Die
konstruktive
Durchbildung
leicht transportab-
ler Hochspannungs-
Gleichrichter
wurde erst durch
die Entwicklung
380/220 v,50Hz
funkstörungsfrei. Dies ist für Fernmeldelaboratorien von
besonderer Wichtigkeit, wo die Räume für Sende- und
Empfangsgeräte meist nicht weit voneinander entfernt
sind. Voraussetzung für störungsfreies Arbeiten ist die
Verlegung einwandfreier Erden.
Die Schaltung der Hochspannungs-Gleichrichter ist
verschieden. Es wird die Vollweggleichrichtung mit zwei
Röhren für Einphasenstrom, die Drehstrom-Einweggleich-
richtung mit- drei Röhren oder die Drehstrom-Gleich-
richter-Brückenschaltung mit sechs Röhren angewendet.
Die letztere ist aus Bild 2 ersichtlich.
Die Wahl der Schaltung hängt von wirtschaftlichen
Gesichtspunkten ab. Sie wird von der Erwägung bestimmt,
welcher geringste Aufbau notwendig ist, um eine be-
stimmte Welligkeit zu erreichen. Diese wird kleiner als
+1% gehalten und kann durch entsprechende Siebglieder
bis auf etwa + 0,1% oder kleiner verringert werden.
Zur Regelung der Gleichspannung wird ein induktiver
Spezialregler verwendet, der die Primärspannung des
Hochspannungstransformators von Null bis zum Höchst-
wert stufenlos regelt.
Gittersteuerung für die Spannungsregelung statt der
induktiven Regelung wendet man bei den vorliegenden
verhältnismäßig kleinen Leistungen nicht an. Bei Herab-
regelung der Spannung durch Gittersteuerung tritt näm-
lich eine Verschlechterung der Welligkeit des Gleich-
stromes ein, sie wächst linear mit dem Herabregeln der
Spannung. Bedingt ist die Vergrößerung der Welligkeit
durch das Anwachsen der Oberwellenwerte gegenüber
denen bei ungeregelter Spannung. Ihre Beseitigung ver-
langt eine Vergrößerung der Siebmittel, die aber unwirt-
schaftlich wäre und zu viel Platz in Anspruch nehmen
würde.
Da die Glühkathodenröhren vor Einschaltung der
Anoden-Wechselspannung erst einen bestimmten Queck-
silberdampfdruck haben müssen, ist eine gewisse Anheiz-
zeit der Glühkathoden notwendig. Um die Bedienung
möglichst einfach
zu gestalten, wird
die erforderliche
Anheizzeit (etwa
1 min) automatisch
eingestellt. Hierzu
ist ein Zeitrelais
eingebaut, das das
Hauptschütz blok-
kiert. Vor Ablauf
des Zeitrelais kann
also die Anoden-
spannung nicht
eingeschaltet wer-
den. Eine Beschä-
digung der Röhren
durch falsche Be-
der Glühkathoden- EHE dienung wird hier-
röhren mit Queck- RT Regeltransformator S Siebglied durch aneas
silberdampffüllung HT Hochspannungstransformator TK Türkontakte schlossen.
möglich, da die Ab- HGl Hochspannungs-Glühkathoden- Kl Abnahmeklemmen Zur Sicherung
messungen dieser Gleichrichterröhren Z Zeitrelais des Gleichrichters
Röhren im Ver- 5 . gegen Überlastung
Bild 2. Drehstrom-@Gleichrichter-Rrickenschaltung mit 5 Röhren. und Kurzschlüsse
gleich zu ihren
Sperr- und Prüf-
spannungen, die sie aushalten, und zu ihrer Strom-
belastungsfähigkeit verhältnismäßig klein sind. Die
ersten derartigen Röhren wurden laboratoriumsmäßig
hergestellt, während dann bald wegen des großen Be-
darfes die serienmäßige Fabrikation aufgenommen
wurde. Die heutige Röhrenform ist in Bild 1 zu sehen,
das einen fahrbaren Hochspannungs-Gleichrichter für
1000 V und 1A wiedergibt. Sehr von Vorteil bei die-
sen Gleichrichtern ist, daß sie keinerlei Wartung er-
fordern, da sie umlaufende Teile nicht aufweisen.
Sie arbeiten vollkommen geräuschlos und rund-
sind außer den
Primärsicherungen noch Anodensicherungen auf der Hoch-
sparmungsseite des Transformators und Spezialsicherun-
gen für Gleichstrom-Hochspannung vor den Entnahme-
klemmen eingebaut. Die Abnahmeklemmen besitzen eine
mit einem Schalter verriegelte Schutzhaube, die eine Be-
rührung der Klemmen verhindert, solange Spannung an
diesen liegt. Beim Öffnen der Türen des Gleichrichter-
teiles, z. B. zwecks Auswechslung der Hochspannungs-
sicherungen, wird automatisch die sofortige Unter-
brechung des Primärkreises des Hochspannungstrans-
formators bewirkt.
wir
2 14)
rien vi
ude un
entferr
ist e.
hter;
nut re
Los
RL
d-Gilew
Ewei
7. März 1940
Die oben beschriebenen Hochspannungs-Gleichrichter
der Siemens & Halske AG. sind in fahrbarer Form für
Laboratorien bis 10 kV und für eine Gleichstromleistung
von etwa 12kW gebaut worden und vielfach im Gebrauch.
Bei größeren Leistungen werden die Einheiten für die Be-
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 10
247
wegung im Laboratorium zu schwer, so daß man darüber
hinaus ortsfesten Anlagen den Vorzug geben wird. Im
allgemeinen kommt man aber mit Leistungen bis etwa
12kW im Laboratorium vollkommen aus.
Das Leuchtschaltbild für elektrische Schaltwarten
Von Fr. Parschalk VDE, Mannheimi
Eine neuzeitliche Schaltwarte für die Bedienung und
Überwachung der Hochspannungsanlageteile von Kraft-
werken, Umspannwerken und Verteilungsanlagen soll
grundsätzlich so aus-
geführt sein, daß sie
eine möglichst klare
Übersicht gibt über
den Schalt-, Span-
nungs- und Be-
lastungszustand der
betreffenden Anlage
und eine rasche und
fehlerlose Bedienung
ermöglicht. Man
trachtet also, die Be-
dienungsschalttafeln
und Steuerpulte mit
allen ihren Steuer-,
Meß- und Über-
wachungsgeräten so
anzuordnen und so
auszugestalten, daß
der Bedienende ein
in seinem Blickfeld
liegendes Abbild der
wirklichen Hoch-
spannungsanlage
vor sich hat, das
wachen kann.
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Bild 1. Schaltwarte mit Blindschaltbild für cin Umspannwerk.
er bequem bedienen und über-
Das Blindschaltbild
Die Einführung des Blindschaltbildes, bei
dem die Steuerschalter und Stellungsrückmelder sinn-
fällig in eine auf Stahlblechschalttafeln oder Steuerpulte
aufgemalte oder durch Profileisen dargestellte einphasige
Nachbildung der Anlage eingeordnet sind, hat dem Bau
von Schaltwarten erst den eigentlichen Sinn und Zweck
gegeben. Das weitere unermüdliche Bestreben, ein solches
Schaltbild noch klarer zu gestalten, hat schöne Erfolge
zu verzeichnen, darin bestehend, daß die Feldteilungen
zweckmäßig gewählt werden, daß für die Stellungsmel-
dung örtlich bedienter Schaltgeräte elektromagnetische
Stellungsmelder benutzt werden, daß für die Steuerung
fernbedienter Schaltgeräte die Steuerquittungsschalter
eingeführt wurden, die durch ihre in das Antriebsschild
oder in den Knebelgriff eingebaute Stellungsdifferenz-
lampe eine glückliche Zusammenfassung von Steuer- und
Stellungsmeldegerät bedeuten, daß weiterhin die Schalt-
zeichen und Sinnbilder der Anlageteile vereinfacht und
vor allem vereinheitlicht wurden und daß schließlich auch
die Meßgeräte in zweckmäßige Größen und Ausführungs-
formen gebracht wurden. Das Bild 1 zeigt eine Warte mit
Rlindschaltbild für ein Umspannwerk mit einer recht
guten Gliederung, Übersichtlichkeit und damit ausreichen-
der Bedienungssicherheit.
Solche Blindschaltbilder lassen sich auch für große
Anlagen verwenden. Je mehr Schalttafelfelder und
DK 621.316.318
Steuergeräte sich aber aneinanderreihen, um so mehr
leidet die Übersichtlichkeit und die rasche Eingriffsmög-
lichkeit bei Netzstörungen. Man ist deshalb auf den Ge-
danken gekommen,
über den Schalttafel-
feldern noch ein
möglichst gedräng-
tes Übersichtsschalt-
bild anzubringen, das
über die Stellung
aller Trenn- und Lei-
stungsschalter rasch
Auskunft geben
kann. DBefriedigen
konnte eine solche
Lösung nicht, weil
sie wohl über den
Schaltzustand aus-
sagt, nicht aber über
- den Spannungs- und
Belastungszustand
der Anlage. Insbe-
sondere für wichtige
Großanlagen, die
Mittel- und Höchst-
spannungen vereini-
gen und Mehrfach-
sammelschienen, Umgehungsschienen, Längstrennungen
sowie Kuppelschalter aufweisen, war für die Warte eine
Darstellungsweise der Anlage notwendig, die bei gering-
stem Platzbedarf ein schnelles und sicheres Erkennen
des Schalt-, Spannungs- und Belastungszustandes gewähr-
leistet und selbstverständlich auch eine einfache Bedie-
nung zuläßt.
Das Leuchtschaltbild
Diese recht weitgehenden, aber betrieblich sehr notwen-
digen Forderungen erfüllt das Leuchtschaltbildt).
Das Bild 2 zeigt eine von BBC ausgeführte Warte mit
Leuchtschaltbild für ein Pumpspeicherwerk mit zugehöri-
ger Umspann- und Verteilungsanlage. Daraus ist auch
der Aufbau einer bewährten Ausführungsform von Leucht-
schaltbildern zu erkennen. Das Schalttafelgerüst trägt
auf der Vorderseite an Stelle der sonst üblichen Blech-
verkleidungen Glasplatten, die vorderseitig eine Tiefton-
ätzung als Schutz gegen Spiegelung erhalten und rück-
seitig mit einem lichtdichten, schwarzen Belag versehen
sind; in dem schwarzen Belag werden die Linienzüge und
Schaltzeichen der Anlage ausgespart. Hinter diesen
Tafeln ist eine Beleuchtungseinrichtung aus kleinen Lam-
penkasten mit verschiedenfarbigen Stecklampen ein-
gebaut. Die Stellung der schaltbaren Anlageteile, wie
Trenn- und Leistungsschalter, wird durch entsprechende
Beleuchtung der Schaltzeichen dargestellt, und zwar ein-
geschaltete Schalter weiß, ausgeschaltete rot. Die Steue-
rung der Lampen geschieht selbsttätig vom Meldeschalter
des betreffenden Schalters und über den im Steuerpult
1) F. Jungblut, VDE-Fachber. 9 (1937) $. 127.
248
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 10
7. März 1940
eingebauten Steuerquittungsschalter. Ändert ein über-
wachter Leistungsschalter selbsttätig oder durch ört-
lichen Eingriff an der Zelle seine Stellung, so wird dies
in der Warte durch Hupe und durch Blinken des be-
treffenden Schaltzeichens in der neuen Zustandsfarbe an-
gezeigt. Nach Abstellen der Hupe durch gemeinsamen
Abstellschalter wird
die neue Schalter-
stellung durch Um-
legen des Steuer-
schalters quittiert,
wodurch das blin-
kende Schaltzeichen
im Leuchtschaltbild
in ruhiges Licht
übergeht. Die Ein-
führung des Blink-
lichtes als Zeichen
für Differenzstel-
lung ist ein außer-
ordentlich vorteil-
haftes Mittel zum
schnellen Erkennen
von Schalteraus-
lösungen.
Die Steuerquit-
tungsschalter sind in
ein auf das Steuer-
~ pult nach einem be-
sonderen Verfahren
kratzfest aufgemal-
tes Bedienungs-
schaltbild eingebaut, das gleiche Anordnung und Teilung
hat, wie das Leuchtschaltbild selbst. Sie haben eine Stel-
lungsanzeige durch aufgesetzten Zeiger und werden mit
einem gemeinsamen Steckschlüssel bedient. Außer den
beiden Stellungen „Ein“ und „Aus“ hat jeder Steuer-
quittungsschalter noch eine dazwischenliegende Vor-
zeichenstellung. Diese dient dazu, vor Ausführung einer
Schalthandlung den betreffenden Schalter im Leucht-
schaltbild durch Blinken des Schaltzeichens in der Zu-
standsfarbe zu kennzeichnen und durch Blinken aller durch
die Schaltung beeinflußten Teile dem Schaltwärter die
Auswirkung der beabsichtigten Schalthandlung deutlich
im Gesamtrahmen der Anlage vor Augen zu führen.
Die nicht zu schaltenden Anlageteile, wie Sammel-
schienen, Leitungen, Generatoren und Umspanner, werden
im Leuchtschaltbild abhängig von ihrem Spannungs-
zustand beleuchtet, und zwar spannungsführende Teile
weiß, spannungslose grün. Die Spannungsdarstellung ist
selbsttätig und wird durch eine recht einfache gleich-
stromgespeiste Netznachbildung erreicht. Die Spannungs-
wandler aller Einspeisepunkte steuern kleine Hilfsschütze,
die über Kontakte der für Stellungsmeldung verwendeten
Hilfsschütze die sogenannten Farbwahlschütze betätigen,
von denen dann die Beleuchtung der nicht schaltenden An-
lageteile im Leuchtschaltbild abhängt. Die Darstellung
des Spannungszustandes der Anlage ist ein besonders
wertvolles Hilfsmittel für schnelles Handeln bei Netz-
störungen. Das Zweifarbensystem hat gegenüber der
ebenfalls möglichen Hell-Dunkel-Schaltung den Vorzug.
daß durchgebrannte Lampen keine Täuschung hervor-
rufen können.
Das Leuchtschaltbild nach Bild 2 zeigt außer dem
Schalt- und Spannungszustand auch noch den Belastungs-
zustand der Anlage sehr sinnfällig durch die in die Lei-
tungszüge eingebauten Schattenpfeilinstrumente an. Ein
solches Schattenpfeilmeßgerät besteht aus einer als Steck-
lampe ausgebildeten, punktförmigen Lichtquelle, einem
oder mehreren leichten Meßwerken mit je einem Zeiger,
der auf die in der Fläche des Leuchtschaltbildes befind-
liche Skalenmattscheibe 160 X 60mm einen Schatten
wirft, dessen Länge sich ähnlich einer Quecksilbersäule
eines Thermometers abhängig vom Meßwert verändert.
Die Richtung des Schattenpfeils kann jener des Energie-
flusses angepaßt werden. Leistungsmesser zeigen in Rich-
tung der Sammelschienen bei zufließender Energie und
umgekehrt bei abfließender. Da in einem Meßgerät bis
zu vier Meßwerke untergebracht werden können, ergibt
sich ein sehr klarer Vergleich der Meßwerte unterein-
ander, z. B. bei einem Dreifachstrom- oder Spannungs-
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Bild 2. Schaltwarte mit Leuchtschaltbild für ein Pumpspeicherwerk.
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zeiger. Die beson-
deren Vorzüge der
Schattenpfeilinstru-
mente sind: geringer
Platzbedarf, sinnfäl.
lige Anzeige, klare,
parallaxenfreie Ab-
lesbarkeit auch auf
größere Entfernung
und hohe Meßge-
nauigkeit wegen ge-
ringer Systemge-
wichte und optischer
Vergrößerung des
Zeigerausschlages.
Der Betriebsinge-
nieur wird aus eige-
ner Erfahrung oder
Anschauung bestäti-
gen, daß ihm mit
einem solchen
Leuchtschaltbild das
Mittel in die Hand
gegeben ist, um
selbst große und
verwickelte Anlagen
sicher zu bedienen und zu überwachen. Von der betriebs-
technischen Seite sind vielleicht noch folgende Fragen zu
stellen:
Ist die Beleuchtungseinrichtung auf der Rückseite des
Leuchtschaltbildes zweckmäßig ausgestaltet? Wie steht
es mit ihrer Stromversorgung? Sind nachträgliche Er-
1 Glasplatte 3 Lampenkasten
2 Gitterblech 4 Stecklampe
Bild 8. Die Beleuchtungseinrichtung
des Leuchtschaltbildes.
weiterungen und Ände-
rungen des Schaltbildes
leicht durchführbar?
Sind Schattenpfeilmeß-
geräte in bezug auf
klare Anzeige den üb-
lichen Meßgeräten über-
legen? Kann die Frage
des Raumbedarfes wirk-
lich bestimmend sein
für die Wahl eines
solchen Leuchtschalt-
bildes ?
Der Frage nach
zweckmäßiger Beleuch-
tungseinrichtung war
schon bei Ausführung
der ersten Leuchtschalt-
bilder große Aufmerk-
samkeit geschenkt wor-
den. Die Fortschritte
der letzten Zeit in der
Leichtmetallbearbei-
tung und in der Licht
technik haben aber auch
hier sehr befruchtend
gewirkt. Wie das Bild 3
zeigt, konnten die an-
fänglich verwendeten Lampenkasten durch kleinere aus
gepreßtem Leichtmetall einfachster Formgebung mit sehr
guter Lichtwirkung und Kühlung ersetzt werden. Das
heute an Stelle von Tragleisten verwendete Gitterblech
gestattet eine noch weitgehendere Beweglichkeit in der
Anordnung der von den Lampenkasten beleuchteten
Linienzüge des Bildes. Die in die Lampenkasten rück-
seitig einsteckbaren, verschiedenfarbigen Stecklampen
werden heute für 40 V bei einer Leistung von 3,5 W her-
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rigen.
7. März 1940
gestellt, während bisher die Kleinheit der Lampe nur eine
- Betriebsspannung bis 18V zuließ. Diese Weiterentwick-
lung hat neben technischen Fortschritten auch eine be-
trächtliche Kostensenkung gebracht.
Die Stromversorgung des Leuchtschaltbildes ist
ebenso einfach wie zuverlässig. Im Normalbetrieb wird
die Beleuchtungseinrichtung vom Wechselstromhausnetz
über einen oder mehrere Kleinumspanner gespeist. Sollte
das Hausnetz bei Betriebsstörungen in Mitleidenschaft
gezogen werden, so springt selbsttätig ein batterie-
gespeister Kleinumformer ein. Die Rückschaltung auf das
Hausnetz kann selbsttätig oder handbedient sein.
Auf nachträgliche Erweiterungen oder Änderungen
der Anlage ist bei Ausgestaltung des Leuchtschaltbildes
besonders Rücksicht genommen. In Aussicht stehende
Ausbauten werden im Schema der Glastafel sogleich be-
rücksichtigt, jedoch zunächst mit schwarzer Farbe ab-
gedeckt. Später braucht dann nur die Farbe ausgewaschen
und die Rückseite mit Lampenkasten bestückt zu werden.
Auch unvorhergesehene Änderungen lassen sich im rück-
seitigen Belag der Glastafel und in der Lampenbestückung
leicht vornehmen. Das Leuchtschaltbild ist diesbezüglich
nicht starrer als jede sonstige Bedienungsschalttafel.
Die außerordentlich klare und sinnfällige Anzeige der
Schattenpfeilmeßgeräte läßt Bild 4 erkennen, das die vier
grundsätzlich möglichen Anzeigen eines Wirk- und Blind-
leistungsanzeigers für Bezug und Abgabe angibt. Bei den
Dreifachmeßgeräten für Phasenströme und Phasenspan-
nungen sind eintretende Unsymmetrien mit einem ein-
zigen kurzen Blick zu erfassen. Als größter Vorzug ist
aber die Einordnung der Schattenpfeilmeßgeräte in das
Schaltbild zu werten.
Bei der Gestaltung einer Warte für wirklich umfang-
reiche Kraft- und Umspannwerke ist meist die Frage des
Raumbedarfes am schwierigsten. Die bedienten Schalt-
tafeln und Steuerpulte sollen einerseits möglichst im
Blickfeld des Schaltwärters sein, anderseits verlangen
die Meß- und Steuergeräte einer Warte mit Blindschalt-
bild in solchen Fällen erheblich größere Schalttafellängen.
Diese Schwierigkeit ist auch bei bogenförmiger, U-för-
miger und rechteckiger Anordnung der Bedienungsfelder
nicht zu umgehen. Es entsteht zwangläufig an Stelle
einer Warte erträglichen Ausmaßes eine Bedienungshalle,
in der der verantwortungsbewußte Schaltwärter ein er-
müdendes Wanderleben führen muß, ohne bei Betriebs-
störungen in der Lage zu sein, rechtzeitig einzugreifen
und allenfalls größere Auswirkungen zu verhindern. Hier
werden sich Projektierungs- und Betriebsingenieur sofort
für das Leuchtschaltbild entscheiden, denn dieses benötigt
bei der vorbeschriebenen Ausführungsform an Schalt-
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 10
249
tafellänge etwa den dritten Teil eines Blindschaltbildes.
Man erreicht damit aber eine noch bessere und übersicht-
lichere Gliederung des Schaltbildes sowie eine besonders
klare Darstellung des Schalt-, Spannungs- und Belastungs-
zustandes der überwachten Anlage. Ein ganz einfaches
Beispiel in Bild 5 zeigt die augenfälligen Vorzüge des
Leuchtschaltbildes; für eine kleinere Anlage mit gegebe-
nem Umfang an Abzweigen und Meßgeräten ist oben der
Platzbedarf des Blindschaltbildes und unten der des
Leuchtschaltbildes ersichtlich. Die Schalttafellänge des
Blindschaltbildes verhält sich zu jener des Leuchtschalt-
bildes wie 2,7 zu 1. Das Steuerpult ist, wie bei neueren
Warten üblich, etwa 1m von der Tafelvorderseite ent-
fernt, wodurch sich ein besserer Überblick ergibt.
Verhinderung von Fehlschaltungen
In einer Warte mit einem solchen Leuchtschaltbild
erscheinen in fast vollkommener Weise alle Maßnahmen
getroffen zu sein, um sichere und rasche Bedienung zu
a Lieferung von Wirk- und Blind-
leistung
b Bezug von Wirk- und Blindleistung
c Wirklastlieferung und Blindlast-
bezug
d Wirklastbezug und Bilindlast-
lieferung
Bild 4. Anzeigestellungen eines Schatten-
pfeilmeßgerätes für Wirk- und Blind-
leistung.
gewährleisten und Fehlschaltungen zu verhindern. Die
Betriebserfahrungen in Hochspannungsanlagen einfachen
Aufbaues ohne Warte und auch in großen Anlagen mit
Warte haben aber gezeigt, daß trotz bester Bedienungs-
mannschaft Fehlschaltungen nicht ganz zu ver-
meiden sind. An Fehlschaltungsmöglichkeiten sind im
wesentlichen zu nennen:
1. Schalten von Trennschaltern unter Last;
2. Zuschalten spannungsführender Anlageteile auf ge-
erdete;
3. Zusammenschalten asynchroner Anlageteile.
Von diesen ist das Ausschalten eines Trenners unter
Last besonders gefürchtet, weil dabei nicht nur mit einer
Betriebsstörung, sondern auch mit einer teilweisen Zer-
störung der Hochspannungsanlage zu rechnen ist, ganz
zu schweigen von Personenschäden. Es ist verständlich,
daß die verschiedensten Verriegelungseinrichtungen er-
dacht worden sind und angewandt werden, um diese ge-
fährlichste Fehlschaltung und etwa noch die zweit-
genannte zu verhindern. Die bekanntesten und bewährten
Verriegelungsarten sind in Tafel 1 zusammengestellt, wo-
bei je nach dem Mittel in mechanische, elektromechanische
oder elektropneumatische und in elektrische unterteilt
werden kann.
Diese Verriegelungsarten erfüllen ohne Zweifel die
in einer Anlage bestehenden, wesentlichsten Forderungen
nach einem Schutz gegen Fehlschaltungen, wenn auch die
zweitgenannte Möglichkeit des Zuschaltens spannungs-
führender Anlageteile auf geerdete nicht immer und die
an dritter Stelle genannte Möglichkeit des Zusammen-
250
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 10
Tafel 1. Verriegelungen.
Art
Wirkungsweise
mechanisch
elektro-
pneumatisch
. Steuerventile durch
Per | - m ln m m
. Antriebe durch Sperrmagnete mechanisch verricgelt,
1. Antriebe durch Gestänge oder Nocken verriegelt, ab-
hängig vom zugehörigen Leistungsschalter oder zweiten
Trenner (für einfache Anlagen).
druckluftbetätigte Sperrglieder
mechanisch verriegelt, abhängig vom zugehörigen
Leistungsschalter, weiteren Trennern und Kuppel-
schalter (mechanischer Druckluftblock).
abhängig von Stellungsmeldekontakten am zugehörigen
Leitungsschalter und an weiteren Trennern (meist für
einfache Anlagen).
. Druckluftsteuerventile durch Sperrmagnete mechanisch
verriegelt, abhängig von Stellungsmeldekontakten am
zugehörigen Leistungsschalter, weiteren Trennern und
Kuppelschalter (elektromechanischer Druckluftblock).
. Luftzufuhr zum Druckluftantrieb durch "elektrisches
Sperrventil unmittelbar oder mittelbar gesperrt, ab-
hängig von Stellungsmeldekontakten am zugehörigen
Leistungsschalter, weiteren Trennern und Kuppel-
schalter (elektropneumatischer Druckluftblock).
Elektrische Steuerstromkreise unmittelbar oder mittel-
bar unterbrochen, abhängig von Stellungsmeldekontak-
ten am zugehörigen Leistungsschalter, weiteren Trennern
und Kuppelschalter.
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Bild >.
schaltens asynchroner Anlageteile kaum berücksichtigt.
Vergleich des Raumbedarfes eines Blindschaltbiides (oben)
mit einem Leuchtschaltbild (unten).
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werden. Es ist nun die Frage, wie umständlich gestalten
sich solche Verriegelungseinrichtungen in Anlagen mit
mehreren Spannungssystemen, Mehrfachsammelschienen,
Sammelschienenlängstrennungen, Umpgehungsschienen,
Kuppel- und Umgehungsschaltern, wie sie heute in Groh-
kraftwerken, Überlandwerken und Großindustriewerken
7. März 1940
vorkommen. Allein schon die Planungsarbeiten, ins-
besondere aber der Ausbau einer solchen Bedienungs-
anlage zeigen, daß es einer recht erheblichen Menge von
Meldekontakten, Hilfsleitungen, Hilfsrelais oder sonstiger
Hilfsglieder bedarf, um alle Verriegelungsbedingungen zu
erfassen. Meist sieht man sich zur Wahrung der betrieb-
lichen Übersicht und aus wirtschaftlichen Überlegungen
gezwungen, die Verriegelungseinrichtungen auf die er-
wähnten, wichtigsten Fehlschaltmöglichkeiten zu be-
schränken. Aber selbst wenn alle Fehlschaltungen ver-
riegelt würden, ist noch nicht gesagt, daß es bei Anwen-
dung der genannten Verriegelungsmittel in betriebstech-
nisch tragbarem Maße gelingen wird, gleichzeitig alle zu-
lässigen Schalthandlungen freizugeben. In solchen schal-
tungstechnisch nicht mehr ganz einfachen Anlagen, denen
auch immer große Betriebswichtigkeit zukommt, sollte
ein ausgesprochener Schaltfehlerschutz verwen-
det werden, der grundsätzlich alle Fehlschaltungen ver-
hindert und alle zulässigen Schalthandlungen freigibt, was
nur durch eine elektrische Abhängigkeitsschaltung er-
reicht werden kann.
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ii:
Das an Hand von Bild 2 beschriebene Leuchtschalt-
bild kann mit einem solchen vollwertigen Schaltfehler-
schutz ausgerüstet werden, dessen Wirkungsweise in
Tafel 2 angegeben ist.
Tafel 2. Schaltfehlerschutz.
Schalthandlung Arbeitsweise des Schaltfehlerschutzes
Selbsttätiges Nachprüfen auf Zulässigkeit der Schalt-
handlung. Ist sie zulässig (z. B. infolge Parallelver-
bindung durch Kuppelschalter), so erscheint über dem
Leuchtschaltbild die Leuchtschrift „Frei“ und der
Schalter kann gesteuert werden. Ist sie unzulässig
(z. B. Ausschalten unter Last), so erscheint Leucht-
schrift „Verriegelt““ und der Steuerstromkreis ist
s unterbrochen.
1. Ein- und Aus-
schalten von
Trennschaltern
Selbattätiges Nachprüfen wie vor. Ist die Schalt-
2. Einschalten eines
handlung zulässig (z. B. Einschalten eines Ver-
nicht synchroni-
sierbaren brauchers), so erscheint Leuchtschrift „Frei“. Ist sle
Leistungs- unzulässig (z. B. Schalten spannungsführender Teile
schalters auf Erde). so erscheint Leuchtschrift „Verriegelt‘ und
der Steuerstromkreis ist unterbrochen.
Selbattätiges Nachprüfen wie vor. Ist die Schalt-
handlung zulässig (z. B. Infolge Parallelverbindung
durch Uimmgehungsschalter), so erscheint Leuchtschrift
„Frei“. Ist sie unzulässig oder muß erst synchronl-
siert werden. so erscheint Leuchtschrift „‚Verriegelt”.
lm letzten Falle muß der Synehronisierdruckknopf
bedient werden, wodurch die Synchronisiergeräte ein-
geschaltet werden und die Leuchtsehrift in „ Synchro-
nisieren'®! wechselt. Nach sellssttätigem oder j
synchronisieren wird der Schalter eingeschaltet.
3. Einschalten eines
syuchronisier-
baren Leistungs-
schalters
Diese Schalthandlung Ist jederzeit zulässig, Was durch
4. Ausschalten eines
die Leuchtschrift „Frei angezeigt wird.
leistungsschalters
7. März 1940 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 10 251
Dieser Schaltfehlerschutz besteht aus einem von der obliegt die Aufgabe, den Einsatz von Maschinen, Um-
Akkumulatorenbatterie des Werkes gespeisten Hilfs- spannern und Leitungen im Sinne wirtschaftlicher Be-
schienensystem, das ein Abbild der Hochspannungsanlage triebsführung zu bestimmen, alle Vorkehrungen zu tref-
darstellt, sowie aus einem Prüfrelaissatz. Die Einrichtung fen, um die Energieversorgung großer Gebiete sicher-
ist einschließlich der von je einem einpoligen Hilfsum- zustellen und bei Netzstörungen jede Stromunterbrechung
schaltkontakt an Trenn- und Leistungsschaltern gesteuer- schnellstens zu beheben. Hierzu ist neben Fernsteuer-
ten Stellungsmeldeschütze in ein leichtes Hilfsschützen- und Stellungsrückmeldeeinrichtungen, Fernmeßgeräten
gerüst eingebaut. Die drei Einzelschienen des Hilfs- und Fernsprechern vor allem ein Schaltplan notwendig,
schienensystems haben folgende Aufgabe zu erfüllen: der in gedrängter Form möglichst deutlich jederzeit den
Hilfsschiene a dient zur spannungsabhängigen Beleuch- Schaltzustand und möglichst auch den Spannungs- und
tung der nicht schaltenden Anlageteile im Leuchtschalt- Belastungszustand der Hauptteile des meist umfang-
bild. Prüfschiene b dient zur Abfrage, ob die Schalthand- reichen Netzes angibt. Für nicht sehr ausgedehnte An-
lung spannungsmäßig zulässig ist, und Prüfschiene ce lagen mag ein gezeichneter Wandplan mit Steckzeichen
dient zur Feststellung, ob ein Parallelstromkreis vor- genügen, oder es kann das wesentlich vollkommenere, sich
handen ist. Im Hilfsschienensystem ist nun jeder Hoch- aus mosaikartigen Steinchen zusammensetzende Bau-
spannungsschalter durch eine Unterbrechungsstelle mit
Anschlußklemmen angedeutet. Die Klemmen sind mit den
zugehörigen Steuerschaltern im Schaltpult oder mit den
Stellungsmeldeschützen verbunden. Die Unterbrechungs-
stellen können genau wie in der Hochspannungsanlage ge-
öffnet oder geschlossen sein, wodurch sich eine genaue
Nachbildung der Hochspannungsanlage ergibt.
Die Hilfsschiene a wird an allen jenen Stellen mit
dem Pluspol der Batterie verbunden, wo sich in Wirklich-
keit Generatoren, einspeisende Leitungen usw. befinden.
Mit den schon erwähnten Farbwahlschützen, die einerseits
an der Hilfsschiene, anderseits am Minuspol liegen, wird
im Leuchtschaltbild die selbsttätige Darstellung des
Spannungszustandes erreicht.
Die Hilfsschiene b dient zur Feststellung, ob auf bei-
den Seiten eines Hochspannungsschalters Spannung be-
steht. Ist dies der Fall, so darf z.B. ein Trenner nicht
ausgeschaltet (Lastschaltung) und ein Leistungsschalter
nicht eingeschaltet werden (asynchrones Zusammenschal-
ten), es sei denn, daß eine Parallelverbindung (z.B. Kup-
pelschalter) besteht. Die Abfrage nach Parallelverbindun-
gen wird durch die Hilfsschiene e ermöglicht. Auf solche
Weise werden alle Abzweige, wie Generatoren, Umspan- Bild 6. Lastverteilerstelle mit Leuchtschaltbild sowie Fernsteuer- und Ferne
ner, Verbraucher, Erdungsabzweige usw., behandelt. Die meßeinrichtungen eines Großversorgungsunternchmens.
Feststellung, ob eine Schalthandlung zulässig ist, ge-
‚schieht vollkommen selbsttätig durch den Prüfrelaissatz steinschaltbild benutzt werden. In großen Anlagen wird
in der Vorzeichenstellung des im Schaltpult befindlichen hierbei aber der Bedienende mit Nachstellen zu sehr in
Steuerquittungsschalters. Die Vorzeichenstellung liegt Anspruch genommen, und es gelingt ihm nicht mehr, den
zwischen Aus- und Einstellung des Steuerschalters und augenblicklichen Betriebszustand insbesondere bei Netz-
wird zwangläufig bei jedem Stellungswechsel eingeschal- störungen schnell genug zu erfassen. Er sieht in einem
tet. Die Nachprüfung auf Zulässigkeit der beabsichtigten solchen Bild alle Maschinen, Umspanner und Leitungen
Schalthandlung erfolgt fast unverzögert, und das Ergebnis gleichartig, gleichgültig, ob sie in Betrieb sind oder nicht;
wird dem Schaltwärter durch eine aufleuchtende Schrift er muß sich erst durch Nachprüfen der einzelnen Schalter-
über dem Leuchtschaltbild gemeldet. Würde er aus Ver- zeichen und durch Verfolgen der Leitungszüge ein Bild
sehen eine als verriegelt gemeldete Schalthandlung trotz- über den Schalt- und Spannungszustand des Netzes
dem durchführen, so leistet der Schalterantrieb seinem machen. Im Gegensatz dazu gibt das Leuchtschaltbild
Befehl keine Folge, weil der Steuerstromkreis vom Prüf- durch die Farbe der leuchtenden Linienzüge und Schalt-
relaissatz unterbrochen wird. Für außergewöhnliche zeichen oder, falls statt des Farbenwechsels die Hell-
Fälle kann der Prüfrelaissatz durch einen Hilfsschalter Dunkel-Schaltung gewählt wurde, durch die leuchtenden
außer Wirkung gesetzt werden, was durch die Leucht- Teile mit einem Blick den Schalt- und Spannungszustand
schrift „Block außer Betrieb“ angezeigt wird; dann ist wieder. Sind in dasselbe noch Schattenpfeilinstrumente,
jede Schalthandlung freigegeben. die sich auch als Fernmeßgeräte ausführen lassen, ein-
Das Leuchtschaltbild mit Schaltfehlerschutz, dessen gegliedert, so ist auch der Lastzustand klar zu erkennen.
Betriebstüchtigkeit sich bestens erwiesen hat, verleiht dem Wie bei einer nahbedienten Anlage wird dem Leucht-
Betriebsingenieur die beruhigende Gewißheit, daß in schaltbild der Lastverteilerstelle ein Steuerpult mit Be-
seiner Anlage keine Fehlschaltung vorkommen kann, dem dienungsschaltbild (Bild 6) zugeordnet, das die Steuer-
Schaltwärter aber ist damit ein Mittel in die Hand ge- quittungs- oder Quittierschalter in gedrängter Bauform
geben, nicht nur sicher und mühelos richtig, sondern bei enthält. Dadurch ist die Möglichkeit gegeben, nahgesteuerte `
Netzstörungen auch mit der notwendigen Schnelligkeit und fernbediente Anlageteile im Leuchtschaltbild zusam-
handeln zu können. menzufassen, wobei die Bedienung vollständig einheitlich
und damit denkbar einfach ist.
Leuchtschaltbilder für Lastverteiler An eine Warte oder Lastverteilerstelle wird man um
l so größere technische Anforderungen stellen, je lebens-
Die aus Bild 5 ersichtliche große Raumersparnis, die wichtiger und umfangreicher die zu bedienende und zu
- klare Darstellungsmöglichkeit und die heute mögliche überwachende Anlage ist. Das Leuchtschaltbild hat sich
wirtschaftliche Herstellung eines solchen Leuchtschalt- als Mittel zu ihrer Erfüllung bestens bewährt und wird
bildes regten neuerdings dazu an, es auch für Lastver- im Zuge der aufstrebenden Energieversorgung sicher noch
teilerstellen zu verwenden. Einer solchen Stelle an Bedeutung gewinnen.
252
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 10
Anzeigende Frequenzmeßgeräte für die Ton- und Hochfrequenztechnik
Von H. Lübeck, Berlin
Unmittelbar anzeigender Frequenzmesser für einen
Meßbereich von 10 Hz bis 60 kHz
Zur Erleichterung der Frequenzmessung in der Ton-
und Hochfrequenztechnik wurde der Frequenzzeiger mit
einem Meßbereich von 10 bis 60000 Hz entwickelt, der
unter Verwendung eines Zusatzgerätes auch bis zu 1 MHz
verwendbar ist. `
Die Grundlage für: den AEG-Frequenzzeiger') bildet
ebenfalls die Auszählung ‘der Ladestromstöße eines
Kondensators. In Bild1 ist die Grundschaltung dieses Ver-
fahrens wiedergegeben. Bei hinreichend großer, positiver
Amplitude der am Transformatoreingang liegenden Meß-
Bild 1. Prinzip der Frequenzmessung durch Kondensatorladung.
spannung mit der unbekannten Frequenz fz wird das
Gitter der Laderöhre I positiv und der Kondensator C auf-
geladen. Während dieses Vorganges ist die Laderöhre ZJ
durch hohe negative Gittervorspannung gesperrt. Bei
negativer Amplitude der Meßspannung kehrt sich dieser
Vorgang um; das Gitter der Laderöhre II wird positiv,
während das Gitter der Laderöhre I negativ wird, wodurch
der obere Stromweg geschlossen wird. Durch das Öffnen
der Röhre I wird dann eine Umladung des Kondensators
bewirkt. Im Verlauf jeder Periode der Meßfrequenz wird
somit das in den oberen Kreis eingeschaltete Meßinstru-
ment von einem Ladestromstoß durchflossen; seine An-
zeige ist, wie schon oben ausgeführt, ein Maß für den
zeitlichen Mittelwert des Ladestromes und damit für die
Frequenz selbst.
Die Schaltung nach Bild 1 ist, wie leicht einzusehen,
bis zu einem gewissen Grade amplitudenabhängig. Die
ausgeführte Schaltung, die diesen Nachteil vermeidet, ist
in Bild 2 wiedergegeben. Gelangt an das Gitter der
Röhre II eine positive Spannung, so sinkt infolge des
dann auftretenden Anodenstromes das Potential der
Anode, und zwar unter den Wert des Kathodenpotentials
der Röhre IV. Infolgedessen wird diese Röhre IV ge-
sperrt. Solange aber kein Strom durch diese fließt,
ist ihre Anodenspannung hoch, und zwar höher als die
Kathodenspannung der Röhre I. Das heißt aber, daß die
Gitterspannung der Laderöhre / positiv wird, so daß durch
diese Laderöhre der Kondensator C aufgeladen werden
kann. Gleichzeitig ist das Gitterpotential der Lade-
röhre II, welches mit dem Spannungsteiler im Anoden-
1) Th. Fecker, Elektr. Nachr.-Techn. 13 (1936) S. 205. A. Wahl,
AEG-Mitt. (1937) S. 378, (1938) S. 272. A. Wahl, Arch. techn. Messen
(1938) V 3612—8.
DK 621.317.761.023
kreis der Röhre ZI verbunden ist, infolge des hohen
Anodenstromes der letzteren stark negativ geworden; so-
mit ist die Laderöhre II während des geschilderten Vor-
ganges ebenso wie die Röhre IV gesperrt. Bei Phasen-
umkehr der Meßspannung wird infolge der dann auf-
Bild 2. Schaltbild des Frequenzmessers.
tretenden negativen Gittervorspannung der Röhre lll
diese gesperrt. In diesem stromlosen Zustand erfolgt
demnach auch kein Spannungsabfall im Anodenstromkreis
dieser Röhre, so daß das Gitter der Steuerröhre IV sowie
der Laderöhre II positiv wird. Da nun die Steuer-
röhre IV von einem starken Anodenstrom durchflossen
wird, sinkt ihre Anodenspannung und damit die Gitter-
spannung der Laderöhre / unter das Kathodenpotential
der letzteren, so daß nunmehr die Röhre I gesperrt ist.
Anderseits führt gleichzeitig, wie schon erwähnt, die
Röhre II positive Gitterspannung, so daß der Weg für
eine Umladung des Kondensators C über diese Röhre
frei ist.
Durch die Einführung der Steuerröhren III und IV
wird oberhalb einer gewissen Mindestamplitude jede
Amplitudenabhängigkeit der Anordnung vermieden. Dies
erklärt sich aus folgender Überlegung. Sobald die
Gitterspannung der Röhre II einen negativen Mindest-
wert unterschritten hat, ist dieses Rohr völlig gesperrt,
so daß die Laderöhre IZI eine positive, genau definierte
Gitterspannung führt, welche auch bei zunehmend nega-
tiver Amplitude der Meßspannung sich nicht ändert, da
wegen der Stromlosigkeit der Röhre ZI kein Spannungs-
abfall im Anodenstromkreis derselben mehr auftreten
kann. Das gleiche gilt für die positiven Halbwellen,
während deren die Röhre ZII geöffnet und die Röhre IV
— sobald die Meßspannung die erforderliche Mindest-
amplitude überschritten hat — restlos gesperrt ist. Bei
keiner Amplitude der Meßspannung kann dann die Röhre
IV einen Anodenstrom führen, so daß während dieses
Zeitraumes das Gitter der Laderöhre Z ebenfalls eine
genau definierte, positive Spannung erhält.
Die wiedergegebene Schaltung hat noch den Vorzug,
daß die Ladezeit ebenso wie die Umladezeit des Konden-
sators durch die Schaltung selbst verkürzt wird; ebenso
wird die Höchstspannung, bis zu der der Kondensator
auf- bzw. umgeladen wird, selbsttätig auf einen Festwert
7. März 1940
“|
MPR eo
7. März 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 10
253
eingestellt. Betrachten wir zunächst den Ladekreis in der
Röhre Z. Hier führt während des Aufladevorganges das
Gitter eine positive Spannung gegenüber der Kathode.
Sobald nun der Kondensator annähernd voll aufgeladen
ist, entsteht an ihm eine Spannung entgegengesetzten
Vorzeichens, die sehr schnell einen höheren Wert annimmt
als die am Spannungsteiler abgegriffene positive Gitter-
vorspannung. Dadurch wird das Gitter negativ, und der
Ladevorgang beendigt sich selbsttätig, sobald der Kon-
densator auf eine solche Spannung aufgeladen ist, daß
die dann herrschende Gitterspannung jede weitere Auf-
ladung infolge Sperrung der Röhre I verhindert. Wäh-
rend der anderen Halbwelle ist die Röhre II zunächst in-
folge der positiven Gitterspannung sowie der hohen
Anodenspannung sehr stromdurchlässig. Im Verlauf der
Umladung von C sinkt nun bei konstanter Gitterspannung
die Anodenspannung der Röhre II ab. Es liegt in der be-
kannten Kennlinie der Schirmgitterröhre begründet, daß
trotz abnehmender Anodenspannung der Anodenstrom
konstant bleibt, die Umladung des Kondensators also mit
gleicher Stromstärke fortgeführt wird. Erst wenn die
Anodenspannung merklich unter die Schirmgitterspan-
nung sinkt, nimmt der Anodenstrom schnell auf den
Wert Null ab. Die Vorgänge in den beiden Stromkreisen I
und 77 zeichnen sich also dadurch aus, daß die Ladung
bzw. die Umladung von C während eines hohen Prozent-
satzes der Zeit infolge der durch die niedrigen Innen-
widerstände der Röhren bedingten kleinen Zeitkonstanten
zunächst sehr schnell vor sich geht, daß dann aber bei
bestimmten Spannungswerten eine selbsttätige Sperrung
erfolgt.
Durch Verwendung einer Vorverstärkerröhre wird die
notwendige Mindesteingangsspannung auf 0,5 V herab-
gesetzt, oberhalb derer die Amplitude keinen meßbaren
Einfluß mehr auf die Anzeige ausübt. Der Frequenzmeß-
bereich eines derartigen Gerätes erstreckt sich von 10 bis
60kHz und in Sonderausführung bis 100 kHz. Bei noch
höheren Frequenzen wird der Meßbereich durch die un-
vermeidlichen Röhren- und Schaltkapazitäten begrenzt.
Je nach dem bestrichenen Frequenzbereich liegt der Meß-
fehler zwischen 0,5 und 1 %. Eine Oberwellenabhängigkeit
der Messung tritt gemäß der Natur des Verfahrens erst
bei einem so hohen Oberwellengehalt auf, daß dadurch
zusätzliche Nulldurchgänge bedingt sind.
Durch eine Zusatzanordnung wird das gleiche Ver-
fahren auch für die Messung von Frequenzen bis herauf
zu 1MHz verwendbar. Es wird dann die Wechselspannung
unbekannter Frequenz an ein Steuergitter einer Misch-
hexode gelegt, deren zweites Steuergitter mit einem
Oszillator für 100 kHz verbunden ist. An der Anode der
Mischhexode entsteht infolge der multiplikativen Mischung
die Differenzfrequenz fz — fosz, die innerhalb des Meß-
bereiches des Frequenzmessers liegt, sofern die zu mes-
sende Frequenz einen Wert zwischen 100 und 200 kHz
hat. Legt man an das zweite Steuergitter der Misch-
hexode an Stelle der Grundwelle des Oszillators ihre
zweite, dritte oder vierte Harmonische usw., die durch
geeignete Siebmittel dem oberwellenhaltigen Oszillator
entnommen werden können, so läßt sich mit jeder weiteren
Oberwelle der Meßbereich um weitere 100kHz erhöhen.
Frequenzmessung nach dem Kompensationsverfahren
Ein weiteres interessantes Verfahren zur anzeigenden
oder auch registrierenden Frequenzmessung liegt dem
von Kaden angegebenen?) und im Kabelwerk der AEG
entwickelten Kompensationsfrequenzmesser zugrunde. Die
irkungsweise dieses Gerätes sei an Bild 3 erklärt. Der
Rückkopplungssummer S schwingt mit einer bekannten
Frequenz fo unter Verwendung einer Drossel L mit ge-
schlossenem Eisenkern. Zwecks einwandfreier Entkopp-
lung wird die von dem Summer erzeugte Spannung U,
über ein Verstärkerrohr V dem Übertrager Ü, zugeführt.
*) E. Kaden, Elektr. Nachr.-Techn. 16 (1939) S. 187.
Die Wechselspannung U, mit der unbekannten Frequenz /z
wird über einen zweiten Übertrager Ü, der Spannung U,
entgegengeschaltet. Die Differenzspannung Ug wird
gleichgerichtet und der so erzeugte Gleichstrom über eine
üz
E
A 71778
Bild 3. Prinzipschaltung des Kompensations-Frequenzmessers.
gesonderte Wicklung zur Vormagnetisierung der Drossel L
verwendet. Zur Erklärung der Funktion dieses Verfahrens
sei zunächst vorausgesetzt, daß fz = fo ist, und daß die
Amplituden der beiden dem Gleichrichter Gl zugeführten
Spannungen einander gleich sind und den Winkel a mit-
einander einschließen (Bild 4). In diesem Falle behält
der Vektor der Differenzspannung seine Größe bei. Der
zeitliche Verlauf dieser Differenzspannung U, ist dann
durch die Gleichung gegeben:
Ua = 2- U -sin < -sin(wt+k)
2
Wie aus dieser Gleichung hervorgeht, wächst die Ampli-
tude der Differenzspannung und mit ihr die Größe des
Vormagnetisierungsstromes
mit dem Phasenwinkel a zwi-
schen den beiden Spannungs-
vektoren U, und U,..
Nimmt nun zu irgend-
Ud einem Zeitpunkt die Frequenz
fz zu, so wird der zugehörige
Spannungsvektor U, in wach-
sendem Maße vorauseilen, so
daß der Phasenwinkel und da-
mit Ua zunimmt. Somit nimmt
auch der Vormagetisierungs-
strom / durch die Drossel L
zu. Da bekanntlich die Per-
meabilität und die Selbstinduktion einer Drossel mit
wachsender Gleichstromvorbelastung sinkt, so steigt bei
dieser Schaltung also die Frequenz f,so lange, bis
sich wiederum der Gleichgewichtszustand eingestellt hat,
d. h. bis die Frequenz des Summers mit der un-
bekannten Frequenz f, übereinstimmt. Dieser Gleich-
gewichtszustand bleibt nun, wie leicht einzusehen, auch
erhalten, und zwar so lange, bis wieder eine Änderüng
von fs eintritt. Bemerkenswert ist, daß die Einreglung
auf den neuen Frequenzwert außerordentlich schnell er-
folgt. Bei plötzlicher Frequenzänderung beträgt die Zeit
bis zum ersten Durchgehen des Magnetisierungsstromes I
durch 100 % Ams, und nach 15 ms ist der Einschwingvor-
gang abgeklungen. Wie aus der gegebenen Erklärung
hervorgeht, ist die Übereinstimmung der beiden Span-
nungswerte U, und U, keine notwendige Voraussetzung
für die Funktion des Verfahrens. Die Differenz beider
Spannungswerte darf nur nicht so groß sein, daß der
Mindestwert der Differenzspannung, der sich bei Phasen-
gleichheit einstellt, schon genügt, um die Summerfrequenz
über f, hinauszuregeln. |
Der mit anzeigenden oder auch registrierenden In-
strumenten meßbare Magnetisierungsstrom Z ist ein Maß
für die Abweichung der Frequenz f, von der Frequenz fe
des Summers. Es liegt im Wesen dieses Verfahrens, daß
471779
Bild 4. Vektorbild für die Diffe-
>.
renzspannung U, = W—U..
2354
` Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 10
7. März 1940
die unbeeinflußte Summerfrequenz (für /=0) die untere
Grenze des Meßbereiches darstellt; selbstverständlich laßt
sich diese Grenze durch Verwendung einer zusätzlichen
Gleichstromvormagnetisierung oder durch sonstige Ver-
stimmung des Schwingkreises beliebig verschieben.
14
mÄ
12
10
0
500 550 600 650 700 750Hz
Ä f> # 71780
a Eichkurve bei steigender Frequenz
b Eichkurve bei fallender Frequenz
Bild 56. Eichkurve des Kompensations-
frequenzmessers.
Infolge der Hystereseverluste im Eisenkern der
Drossel stimmen, wie aus Bild 5 hervorgeht, die Meß-
werte bei steigenden und fallenden Frequenzen nicht ge-
nau überein. Durch Wahl einer geeigneten Eisensorte ist
es jedoch möglich, diesen Fehler kleiner als 1 % zu halten
und überdies die Frequenzskala praktisch linear zu ge-
stalten.
Der Tonhöhenschreiber
Nach dem von Grützmacher und Lotter-
moser angegebenen Verfahren zur trägheitsfreien Auf-
zeichnung von Melodiekurven’) wurde ein unter der
Bezeichnung „Tonhöhenschreiber“ bekannt gewordenes
Gerät entwickelt. Dieses Gerät dient der Aufzeichnung
bzw. der Registrierung von Melodiekurven, d.h. es gibt
jeweils unabhängig von der Amplitude die Höhe des
Grundtones eines gesprochenen, gesungenen oder ge-
spielten Lautes wieder. Entsprechend den Tonlagen der
männlichen und der weiblichen Stimme enthält es einen
Meßbereich für 70 bis 400Hz und einen zweiten für
140 bis 800 Hz. Das Gerät enthält zwei Braunsche Röhren;
das obere Rohr ist mit einer Skala versehen, und es er-
scheint auf demselben ein Strich, dessen Länge ein Maß
für die Höhe des jeweiligen Grundtones ist; das untere
Rohr registriert ein Oszillogramm des aufgenommenen
Lautes. Zur photographischen Registrierung der Melodie-
kurve sowie der Oszillogramme wurde ein Registriergerät
entwickelt, welches an den Tonhöhenschreiber an-
geschlossen werden kann, wobei dessen Registrierpapier
mit einer Geschwindigkeit von 10cm/s abläuft. Durch
einen in diesem Gerät vorgesehenen Tubus ist die gleich-
zeitige Beobachtung der Melodiekurve möglich.
Die Wirkungsweise dieses Tonhöhenschreibers sei im
folgenden an Hand von Bild 6 kurz erläutert: Ein Mikro-
phon nimmt den zu untersuchenden Laut auf; der Laut
(Bild 6a) wird nach geeigneter Vorverstärkung einem
nichtlinearen Verstärker zugeführt; infolge der nicht-
linearen Verzerrungen, welche der Laut in diesem Ver-
stärker erfährt, erfolgt eine kräftige Hervorhebung der
p ae
3) Grützmacher und Lottermoser, „Über ein Verfahren zur
trägheitsfreien Aufzeichnung von Melodie-Kurven‘' aus der Akust. Z. 2
(1937) 8. 242. E.Sohn, AEG-Mitt. (1939) 8. 222.
Differenztöne. Nun sind insbesondere die Vokale reich an
harmonischen Oberschwingungen, deren Abstand vonein-
ander jeweils gleich der Grundfrequenz des Vokales ist.
Am Ausgang des nichtlinearen Verstärkers erscheint dem-
nach wegen der Differenztonbildung nunmehr die Kompo-
nente der Grundfrequenz erheblich kräftiger, als sie in
dem ursprünglichen Laut vorhanden war. Wie aus Bild6b
ersichtlich, ist diese Spannung auch noch reich an Ober-
wellen. Man schaltet daher im Anschluß an den nicht-
linearen Verstärker ein Filter, dessen Dämpfung pro-
portional mit der Frequenz ansteigt und hebt auf diese
Weise die Grundwelle noch kräftiger aus dem Frequenz-
gemisch hervor (s. Bild 6c). Der so ausgesiebte Grund-
ton wird anschließend weiter verstärkt und einem Ampli-
tudenbegrenzer (stark übersteuerter Verstärker) zu-
geführt, an dessen Ausgang sodann eine Rechteckspan-
a È
|
|
c 5 + d |
l
Sprachwechselspannung am Ausgang des Mikrophonverstärkers
Sprachwechselsapannung nichtlinear verzerrt
Spannung nach dem linearen Verzerrer
aus der Grundfrequenz abgeleitete Spitzenfolge
oa
Bild 6. Aussiebung des Grundtones_beim Vokalen.
nung mit der Frequenz des Grundtones erscheint. Führt
man nun diese Rechteckspannung einem Kondensator-
widerstandselement zu, so fließt durch den Kondensator
im wesentlichen nur zu den Zeitpunkten ein starker
Stromstoß, wo die Spannung steil ansteigt bzw. abfällt,
d.h. wo dE/dt Extremwerte hat. Diese Spannungsstöße
sind in Bild 6d abgebildet. Infolge der vorausgegangenen
Amplitudenbegrenzung ist die Höhe des Spannungsstoßes
unabhängig von der Amplitude des auf das Mikrophon
einwirkenden Schalldruckes.
Diese Spannungsstöße werden anschließend dem
Gitter eines in Kippschaltung arbeitenden Thyratrons auf-
gedrückt. Die Kippschaltung arbeitet unbeeinflußt mit
einer Kippfrequenz von 60 Hz und würde in entsprechen-
der Folge auf dem Schirm den Elektronenstrahl mit kon-
stanter Amplitude auslenken. Infolge der dem Gitter
des Thyratrons aufgedrückten Spannungsimpulse (ent- ,
sprechend Bild 6d wird jedoch bei jedem positiven
Spannungsstoß eine vorzeitige Zündung des Thyratrons
bewirkt. Nun steigt die Kippspannung im Kippkonden-
sator mit der Zeit linear an. Erfolgt die Kippung wegen
der dem Gitter des Thyratrons zugeführten Spannungs-
stöße vor der vollen Aufladung des Kippkondensators, 50
erreicht der Elektronenstrahl der Braunschen Röhre auch
nicht seine volle Auslenkung. Es ist leicht einzusehen,
wo.
7. März 1940
daß unter diesen Umständen mit wachsender Impulsfolge,
d.h. mit zunehmender Grundtonhöhe, die Länge der auf
dem Schirm der Braunschen Röhre aufgezeichneten Striche
abnehmen muß.
Tonfrequenz-Spektrometer
Nachdem im Vorgehenden eine Reihe von Verfahren
zur Messung einer bestimmten Frequenz beschrieben wur-
den, sei zum Schluß an Hand von Bild 7 noch ein Ver-
Bild 7. Schaltbild eines Tonfrequenz-Spektrometers.
fahren beschrieben, das zur Analyse eines Frequenz-
gemisches, d.h. zur gleichzeitigen Messung von Frequenz
und Amplitude dient.
Die zu untersuchende Wechselspannung mit der Fre-
quenz f, wird an das Eingangsgitter einer Mischhexode M
gelegt, deren Triodenteil als Oszillator geschaltet ist. '
Im Anodenkreis der Hexode ist ein Schwingungskreis an-
geordnet, der auf die Frequenz f, abgestimmt ist und
Wechselspannungen anderer Frequenzen kurzschließt. In
Bild 7 ist dieser Resonanzkreis durch ein Quarzfilter QF
angedeutet; er kann jedoch beispielsweise durch ein Band-
filter ersetzt werden. An das Gitter der nachgeschalteten
Verstärkerröhre gelangen demnach nur Spannungsimpulse
der Frequenz f,, und zwar nur dann, wenn fosz + fz = fo
oder wenn foz;—f, = fo ist. Man schaltet nun parallel
zum Schwingungskreis S des Oszillators eine in der Rund-
funktechnik unter der Bezeichnung „Schieberohr“ be-
kannte Röhrenschaltung Sch. Diese verhält sich wie eine
Kapazität, deren Größe von der Steilheit der verwendeten
Röhre und damit von ihrer Gittervorspannung abhängt’).
Man hat somit die Möglichkeit, durch Veränderung der
Gittervorspannung des Schieberohrs die zum Schwin-
gungskreis parallelgeschaltete Ersatzkapazität und damit
die Schwingungsfrequenz des Oszillators in ziemlich
weiten Grenzen zu verändern. Um eine periodische Fre-
quenzwobbelung zu erhalten, verwendet man diese Schal-
tungsanordnung zweckmäßig in Verbindung mit einem
Elektronenstahloszillographen, dessen Kippspannung Ux
man dem Gitter des Schieberohres zuführt. Auf diese
Weise ist es möglich, jedem Punkt der Abszissenachse
auf der Braunschen Röhre einen bestimmten Wert der
Oszillatorfrequenz zuzuordnen. Da nun gemäß der Glei-
chung foz — f+ = fo die unbekannte Frequenz in einem
festen Verhältnis zu der Oszillatorfrequenz steht, so kann
die Abszissenachse des Schirmbildes gleichzeitig als Fre-
quenzachse für die Meßfrequenz angesehen werden.
Die von dem Verstärkerrohr V verstärkte Spannung
der Frequenz f, wird nach erfolgter Gleichrichtung den
Meßplatten des Oszillographen O zugeführt. Zu jedem
Zeitpunkt, zu dem die oben genannte Gleichung erfüllt ist,
erfolgt dann eine Ablenkung des Elektronenstrahls in
senkrechter Richtung. Auf dem Schirm erscheint demnach
das Spektrum des zu untersuchenden Frequenzgemisches.
Will man, wie bei akustischen Messungen üblich, an Stelle
einer linearen eine logarithmische Frequenzskala ver-
a) E. Kettel, Telefunkenröhre 14 (1937) S. 213.
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 10
255
wenden, so läßt sich dies dadurch erreichen, daß man als
Schieberohr eine Röhre verwendet, deren Steilheit mit
wachsender Gitterspannung logarithmisch zunimmt.
Eine einfache Überlegung zeigt, daß dieses Verfahren
grundsätzlich für die Analyse von Ton- und Hochfrequenz-
gemischen geeignet ist, wobei die Grundfrequenz durch
Verstimmung des Oszillatorschwingkreises S und die
Breite des untersuchten Frequenzspektrums in bequemer
Weise dadurch verändert werden kann, daß man dem Gitter
des Schieberohres über das Potentiometer R einen mehr
oder weniger großen Bruchteil der Kippspannung zuführt.
Abschließend sei noch erwähnt, daß die Geschwindigkeit,
mit der die Analyse durchgeführt werden kann, d.h. also
die Höhe der verwendeten Kippfrequenz, durch die Durch-
laßbreite des benutzten Filters QF bestimmt ist.
Prüfung des Gleichstromwandlers und seine
Fehlerkompensation
DK 621.314.224 : 621.317.311
Eine unmittelbar anzeigende Stromwandler-Prüfeinrich-
tung für Gleichstromwandler!) hat die AEG geschaffen ?). Es
wird in einer „Stromweiche‘‘ der Primärstrom I,, der für den
Nennpunkt einheitlich 500 A beträgt, mit dem Sekundärstrom
I, = 5A bzw. 1A verglichen, indem beide Ströme in ent-
sprechenden Widerständen den gleichen Spannungsabfall
erzeugen, wenn I/I} = [rs = ù ist. Bei Abweichungen vom
theoretischen Übersetzungsverhältnis entsteht eine Differenz-
spannung, die dem Fehler proportional ist und unmittelbar als
Fehler in Prozent gemessen wird. Das Widerstandsverhältnis
r./r, muß mit großer Genauigkeit abgeglichen werden. Hierzu
wird ein geeignetes Verfahren angegeben, dem ein Effekt der
Gleichstromvormagnetisierung zugrunde liegt. Die erforder-
lichen Primär-AW des Prüflings werden durch eine entsprechende
Primärwindungszahl aufgebracht, die auf einer Trommel nach
Art eines Kreissolenoids angeordnet das konzentrische Feld der
Gleichstromschiene ersetzt. Feldunsymmetrien können errechnet
und nachgebildet werden.
Etrie
A TTSS
KANNEREIS TETE
SEHSRARERRDERE
#61878
-2
I Absolute Fehlerkurve, entspr. Gl. (1)
II Nach Kurvenkorrektion und Windungsabgleich
Bild 1. Fehlerkurven bei hoher Materialausnutzung.
Es wird dann die Fehlerkurve des neuen statischen Gleich-
stromwandlers abgeleitet und gezeigt, daB eine Vorausberechnung
des Fehlers möglich ist. Die Summe der Komponenten deren
eine, fi von dem Kernwerkstoff und deren andere, f}, von der
Streuung der wechselstromgespeisten Sekundärwicklung des
Wandlers herrührt, ergibt den charakteristischen Verlauf der
Fehlerkurve
1%=(
Die Fehlerkurve hat hiernach eine Minimum, das verhältnis-
c n
I F c 1) è (1)
‘mäßig flach verläuft. Bei hoher Klassengenauigkeit erhält der
Wandler neben dem üblichen Windungsabgleich ein Korrek-
tionsglied, das den Streuungsfchler praktisch beseitigt und eine
hohe Ausnutzung des Kernmaterials gestattet (Bild 1.) eb.
1) Wemer Krämer, AEG-Mitt. (1939) S. 265.
23) W. Krämer, ETZ 58 (1937) S. 1309.
256
Elektrotechnische Zeitschriit 61. Jahrg. Heit 10
NACHRICHTEN AUS DER INDUSTRIE
Niederspannungsschalter und -geräte
DK 621.316.5.027.2
Das Gebiet der Niederspannungssehaitgeräte wurde in den
letzten Jahren durch eine Reihe von Konstruktionen vor allem
für niedrige Stromstärken und Leistungen bereichert, welche
mit geringeren Abmessungen und Preisen die bewährten Be-
Bild 1. Kleine Kraftverteilung bis 60 A.
triebseigenschaften der größeren Geräte vereinigen. Angeregt
wurde diese Entwicklung hauptsächlich durch die vermehrte
Anwendung elektromotorischer Einzelantriebe an Stelle von
Gruppenantrieben und
die damit verbundene
Unterteilung der Motor-
leistungen in Industrie-
anlagen sowie durch die
zunehmende Verbrei-
tung, welche die elek-
tromotorischen Antriebe
in Haushalt, Landwirt-
schaft und Gewerbe
finden. Da die Schalt-
geräte vielfach im Be-
triebsraum selbst zu
einer Verteilung zu-
sammengebaut unterge-
bracht werden, ergibt
sich dementsprechend
ein ständig wachsender
Bedarf an gekapselten
Kleinverteilungen für
Licht- und Kraftan-
lagen.
Diesen Forderungen
nach einem Verteilungs-
material für kleine
Stromstärken entspricht
ie UL-Gehäusereihe des ER
ec der SSW. Sie besteht aus einheitlichen
kleinen, besondersleichten Gußgehäusen, deren Hauptmaße, ähn-
lich den großen U-Gehäusen, gesetzmäßig abgestuft sind, so daß
Bild 2. Verteilung mit Kleinölschützen.
die UL-Geräte unter sich wie auch mit den größeren U-Geräten
zu Verteilungsanlagen zusammengebaut werden können. Damit
bieten auch die neuen UL-Gehäuse bei der Erstellung von
Verteilungsanlagen neben einem gefälligen, einheitlichen Aus-
sehen der Gesamtanlage die Möglichkeit, durch lückenlosen
Zusammenbau der Gehäuse mit dem geringsten Raumbedarf
auszukommen. Da für sämtliche UL-Gehäuse ein Einheits-
flansch vorgesehen ist, ergibt sich außerdem ein einfacher Zu-
sammenbau ohne Zwischenflansche und Reduzierstücke. Durch
eine den bereits bekannten U-Gehäusen entsprechende Be-
zeichnung der Gehäusegrößen und Flanschanordnungen wird
auch die Planung der Anlage äußerst einfach (Bild 1).
Die Reihe der UL-Gehäuse enthält Anbaugeräte, wie
Sicherungen, Lichtverteilungskasten mit Sicherungen, Dreh-
schaltern oder Kleinautomaten, Hebel- und Paccoschalter,
Kraftsteckdosen und Meßgeräte, ferner kleine Motorschutz-
schalter und Luftschütze mit oder ohne Motorschutz. Neuartig
ist die Aufnahme von Kraftsteckdosen in die Einheitsgehäuse
des Verteilungssystems; diese Steckdosenausführungen sind
damit besonders geeignet zum Anbau an Verteilungsanlagen
des Universal-Systems und erlauben ortsveränderliche Motoren,
‚Schweißumformer, Elektrowerkzeuge und dgl. betriebs- und
unfallsicher an den Verteilungspunkt anzuschließen. Die
Auswahl der Geräte wird erweitert durch ein neues Kleinöl-
sehütz, welches mit entsprechendem Zwischenkasten an-
gebaut werden kann (Bild 2).
Da auch Sammelschienenklemmen in den UL-Gehäusen
vorgesehen sind, können Kleinverteilungen ausschließlich aus
diesen Gehäusen erstellt werden. Klemmen-Sicherungskasten —
das sind Klemmenkasten mit eingebauten Sicherungen — er-
sparen die Anordnung besonderer Sicherungskasten; damit wird
eine Verbilligung sowie eine Verringerung der Bauhöhe erzielt.
Durch die Mannigfaltigkeit der zur Verfügung stehenden UL-
Geräte besteht nunmehr auch beim Entwerfen von Klein-
verteilungen die Möglichkeit, für jede in der Verteilungstechnik
vorkommende Aufgabe eine zweckmäßige und wirtschaftliche
Lösung bei weitgehender Anpassung an Aufstellungsort und Be-
triebsverhältnisse zu finden. Wie für die U-Gehäuse wurde
auch für die neuen UL-Gehäuse Gußeisen als bestens bewährter
Werkstoff zur Herstellung verwendet. Die Gußeisengehäuse
sind dank ihrer mechanischen Festigkeit und der außerordent-
lichen Widerstandsfähigkeit der Gußhaut gegen Zersetzung
(Korrosion) für rauhe Betriebsbedingungen besonders geeignet.
Durch die Anwendung erheblicher Anpreßdrücke und ge-
schliffener Anbauflächen beim Zusammenbau von Gußeisen-
gehäusen kann eine besonders hochwertige Abdichtung erzielt
werden. Unter Beibehaltung dieser bewährten Betriebseigen-
schaften ermöglichen die besonders leichten UL-Gehäuse eine
weitgehend werkstoff- und raumsparende Bauweise.
In Niederspannungs-Kabelnetzen werden neuerdings viel-
fach an Stelle von freistehenden oberirdischen Kabelverteiler-
schränken Wand-Verteiier-Kasten verwendet, sofern nur 2 oder
3 Erdkabel trennbar gemacht bzw. abgesichert werden sollen.
Es handelt sich dabei meistens um ein eingeschleiftes Ringkabel
(2 Erdkabel-Einführungen) oder um 1 Ring- und 1 Abzweig-
kabel bzw. 1 Speise- und 2 Abzweigkabel (3 Erdkabel-Ein-
führungen). Die von den Süddeutschen Kabelwerken,
Mannheim, entwickelten Wandverteilerkasten bestehen aus
rostsicher gestrichenem Stahlblechgehäuse von kleinstmöglichen
Abmessungen mit verschließ- und verschraubbarer Tür,
welche durch ein Regendach geschützt und feuchtigkeits-
sicher gedichtet ist, sowie unten angebauten massedichten
Kabelstutzen. Diese gewährleisten außer einem korrosionS-
sicheren Anschluß der Aluminium-Kabelleiter vor allem eine
masseundurchlässige Verbindung der Kabelanschlüsse mit
den unteren Sicherungskontakten. Die oberen Sicherungs-
kontakt-Anschlüsse sind unmittelbar mit den Sammelschienen
7. März 1940
mn EEE ru so. mn en m am -
urn
Pe
— a an
= Ei vn o
7. März 1940
welche berührungssicher abgedeckt sind, zusammengebaut. Die
Absicherung der eingeführten Erdkabel erfolgt — abgesehen
von der Verwendungsmöglichkeit cinfacher Trennstücke —-
mittels Federkontakt-Griffsicherungen von 200 oder 350 A für
Schraubkontakt-Patronen oder mittels Messerkontakt-Patronen,
die durch einen gemeinsamen Handgriff in Federkontakte
eingesetzt werden. Für den oberen Stopfbüchsen-Anschluß
einer Feuchtraumleitung können Sicherungselemente zusätzlich
in die Kästen eingebaut werden. Für Wandeinbau werden
zweckmäßig Kabelverteiler-Schränke verwendet, die sich aus
den gleichen Bauelementen zusammensetzen. Letztere sind
Bild 3. Wandverteilerkasten für Kabelnetze.
jedoch auf einem gemeinsamen Eisengerüst von geringer Tiefe
befestigt, welches in die Wandnische eingesetzt wird. Die Ein-
bau-Öffnung wird durch einen Winkeleisen-Rahmen mit doppel-
flügeliger, verschließbarer Tür dicht abgeschlossen (Bild 3).
Sehaltanlagen für Industrieöfen enthalten außer den
Temperaturreglern, die meist als Thermoelement-Fallbügel-
regler arbeiten, und den durch sie gesteuerten Schaltschützen
meistens noch Meßgeräte für die dem Ofen und seinen einzelnen
Heizkreisen zugeführten Leistungen. Da das Innere elektrischer
w,
Fa Poa
EK vI
K 62241
Bild 4. Einheitsschalttafel mit fünf Temperaturreglern und Dreifarben-
Temperaturschreiber.
Öfen meistens einer direkten Überwachung nicht ohne weiteres
zugänglich ist, muß an der Schaltanlage der jeweilige Schalt-
zustand der einzelnen Heizkreise erkennbar secin. Die Betätigung
der einzelnen Heizstromkreise erfolgt zweckmäßig durch Hilfs-
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 10
257
schalter, ebenso die von Antriebsmotoren für Fördereinrichtun-
gen und Lüftermotoren bei Luftumwälzöfen. Auch diese Be-
tätigungsschalter werden zweckmäßig auf der Ofenschalttafel
angeordnet. Entsprechend dem meist rauhen Betrieb von
Ofenanlagen hat es sich als notwendig erwiesen, die Schalt-
tafeln aus starkem Stahlblech mit staubdichten Türen herzu-
stellen, da nur eine solche Ausführung den mechanischen, ther-
mischen und chemischen Angriffen des Betriebes auf die Dauer
widersteht. Da es meistens zweckmäßig ist, samtliche zu dem
Ofen gehörenden Geräte in der Schalttafel zusammenzufassen
und diese in möglichst unmittelbarer Nähe des Ofens aufzu-
stellen, so ist eine raumsparende Bauweise notwendig, bei der
aber eine gute Zugänglichkeit aller im Innern der Schalttafel
befindlichen Geräte gewahrt werden muß. Erschwerend kommt
hinzu, daß die Schalttafeln mit ihrer Rückseite in den meisten
Fällen entweder an den Wänden stehen oder dem Ofen zu-
gekehrt sind. Sie können daher nicht an ihrer Rückseite mit
Öffnungen versehen werden. Diese Anforderungen führten die
AEG zur Entwicklung einer raumsparenden Bauweise, bei denen
die Regler und Betätigungsschalter auf Türen angeordnet sind,
die den größten Teil der Frontfläche einnehmen. Bild 4 zeigt
eine derartige Einhelts-Sehalttafel mit 5 Thermoelement-Fall-
bügelreglern. Durch Zusammenstellung von 2- und 3teiligen
Gruppen läßt sich jede beliebige Anzahl von Reglern unter-
bringen. Oberhalb des betreffenden Reglers befindet sich der
zugehörige Strommesser oder als Ersatz hierfür ein Signal-
Lampenpaar, das darüber Auskunft gibt, ob der betreffende
Stromkreis ein- oder ausgeschaltet ist. Das einheitlich auf der
linken Seite angeordnete Hauptfeld enthält einen Spannungs-
messer, einen Mehrfarbenschreiber, den Hauptschalter mit
Schaltstellungsanzeige und die Hilfsschalter, mit denen der
Steuerstrom für die Regler sowie der Schreiber eingeschaltet
werden.
Die Neukonstruktion eines Luftsehützes für Motorleistungen
bis zu 90 kW der Calor-Emag, Ratingen, zeigt Bild 5. Alle
Teile, die beim Betrieb in erster Linie angegriffen werden können,
Bild 5.
200 A-Luftschütz.
sind leicht zu überwachen. Der Stromübergang erfolgt ohne
biegsame Verbindungen. Dadurch ist die Gewähr für ein ein-
wandfreies Arbeiten und für absolute Betriebssicherheit gegeben.
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eräten mit
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Bild 6. Verschleißwerte in Abhängigkeit
Einschaltstrom,
vom
werte bei verschiedenen Einschaltströmen für ein und dasselbe
Schaltgerät mit 2 verschiedenen Drücken, die etwa im Verhält-
nis l : 4 stehen. Wie daraus hervorgeht, liegt der spezifische
Reibungsverschleiß ungefähr in der Größenordnung 1:3.
. Diese Änderung der Kontaktdrücke ermöglichte es, auch
die übrigen Kräfte im Schaltgerät erheblich herabzusetzen.
Die Rasteneinrichtung ist in ihrer Größe und in ihren Kräften
in der Hauptsache durch die Kontaktdrücke bestimmt. Ein
Schaltgerät mit niedrigerem Kontaktdruck wird auch mit
kleineren Rastungskräften auskommen. Es war also auch hier
möglich, unter Beibehaltung der übrigen Abmessungen die Feder-
drücke nennenswert zu vermindern und auf diese Weise den
Verschleiß zu verkleinern. Diese Verhältnisse setzen sich fort
bis zu den Lagerdrücken und dementsprechend dem Lager-
verschleiß.
Zu diesen Neuerungen bezüglich der Kontakt-, Rasten-
und Lagerdrücke kam noch eine besondere Stoffwahl für die
Aufbauteile hinzu. Es war schon lange bekannt, daß
bezüglich des Reibungsverschleißes die Härte der aufeinander
reibenden Stoffe nicht von ausschlaggebender Bedeutung ist.
Das wichtigste Mittel zur Verminderung der Reibung und zur
Vermeidung des Verschleißes ist weitgehende Schmierung. Der
Einbau der gesamten Schaltgeräte in Öl kommt in der Praxis
nicht in Frage. Die Schmierung aller Einzelstellen ist wegen
ihrer großen Zahl praktisch nicht durchführbar. Auch der
gelegentlich vorgesehene Einbau einer Schmierleiste führt nicht
zum Ziel, da die neuzeitlichen Schalter meistens mit verhältnis-
mäßig kurzen Schaltwegen arbeiten. Eine Lösung des Problems
kam durch die Verbindung von Kunstharzstoffen mit Metallen
zustande. Die Reibung zwischen diesen beiden Stoffen ist außer-
sehr ni
en nun n
. r
; etallteile ds ingste
nn ie ger St anleinla8°T,jen
ben a
ordentlich gering und der Verschleiß
ombination dieser beiden Stoffe WUT-
richtungen, sowohl Vierkantrasten als au
agerung ausgeführt.
gehend durch Spritzgußstücke ersetzt-
an den eigentlichen Reibflächen erga eweg Streuun
chanisch
Bei Verschleißversuchen an mecha nie gr rober
zeigt sich immer wieder eine verhältnismä "b E lier
in den Ergebnissen. Der Grund ist Nenn Z- jann hat
Genauigkeit der Einzelteile zu suchen. aufsitzeP, jemente
stoffstücke auf einer Vierkantachse ee ten E S
dieser Umstand Relativbewegungen I rschleißgr® 7° „dauer
zur Folge und damit wird die untere A ohe 7 en
herabgesetzt. Für Schaltgeräte, die an er Einze ir er
haben sollen, ist daher gutes Passen 4 Teilk
sprechende Konstruktion und eine nn erforder? na
forderlich. Weitgehende Aussortierarbeite
gemäß auch einen erheblich höheren PreiS-
ädern-
Š . arz- Rastenrā
Bild 7. Rasteneinrichtungen aus Spritzguß mit Kunsth
in der gesamten
rden, wie Z. 2
dt a allen Stellen,
eiß auftritt.
h folgende:
Die neuen Erkenntnisse konnten
Klöckner-Konstruktionsreihe angewan
die Verwendung von Kunstharz auf Metall a k
an denen Reibung und dementsprechender Versc
hinzu kommen als wesentliche Unterschiede noc
aag , Lager
hohe Drücke der Kontaktfinger, Rasteneinricht a E starken
u. dgl. bei Energierichtungsschaltern mit hohen schwächerer
und entsprechend geringere Werte durch Einsatz
Federn bei Gr für hohe Schalthäufigkeit. ke
Teilelemente mit großer Genauigkeit für hone D uerstrom-
keiten und geringere Anforderungen bei horiee Konstruk-
stärke. Einige Abbildungen sollen Aufbauteile dieser . rae
tionsreihe näher darstellen. Bild 7 zeigt Rasteneinric a
und zwar die gleichen Spritzgußelemente für Vierkan ne
(rechts) und Rollenrastung (links). Bild 8 zeigt Br
j Keramische Walzenkörper
K toffl:
I ager S mit Trennwänden
\ Kunststoff
i Rastenrad
mit Lager
Pa
Leichtmetall
Lagerbügel
N Leichtmetall
Lagerbügel
Kontaktlinger
mit Druckfeder
Rastenhebel
Bild 8. Gesamtaufbau eines Walzenschalters.
eines solchen Schaltgerätes. Die Kontaktdrücke werden restlos
mittels Druckfedern, die leicht nachprüfbar sind, erzielt, des-
gleichen auch die Rastendrücke. Kennzeichnend sind bei allen
Konstruktionen verhältnismäßig starke Achsen, nicht etwa
solche in der Größenordnung von 5 bis 6 mm Kantenlänge,
Mindestwert ist 10 mm, also Stärken, die auch Antriebsmittel
zulassen, wie sie im Werkzeugmaschinenbau gefordert werden.
Stanz- und Biegeteile, wie sie sonst im Schaltgerätebau üblich
sind und waren, sind bei den neuen Bauarten vermieden. An
Stelle der Stanz- und Biegeteile, die verhältnismäßig ungenau
sind, treten in steigendem Maße Spritzgußteile. Die keramischen
Konstruktionelemente dienen nicht als Montagegrundplatte für
Lager und dergleichen; solche Konstruktionselemente weisen
1) Eingehende Darstellung der Verhältnisse s. H. Franken, Kunststoff:
techn. u. Kunststoffanw. 9 (1930) S. 170.
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7, März 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 10
259
erhebliche Herstellungsungenauigkeiten auf. Kleine Lagerungs-
genauigkeiten könnten dazu führen, daß sich die Walzenringe
mit ihren Gegenstücken berühren. Bei Rasteneinrichtungen
in Sonderausführung wurden bei einmaliger Fettung vor In-
betriebnahme schon Lebensdauern bis 6 Mill Schaltungen er-
zielt. Die Lebensdauer der Schaltstücke richtet sich selbst-
verständlich nach der Belastung.
Die Firma Nostitz & Koch, Chemnitz, hat ihr Fabrika-
tionsprogramm um einen kleinen Walzensehalter (Bild 9)
bereichert, dessen konstruktiver Aufbau zu beachten ist. Die
genannten Anforderungen an höchste Lebensdauer und Schalt-
leistung sollten neben kleinsten Ausmaßen erfüllt werden.
Der jetzt vorherrschende Walzenschaltertyp wurde beibehalten,
also Steinzeugsockel und Walze. In diese Teile eingebettet
liegen die Kontakte und die Anschlußbügel. Auf letztere ist der
bewegliche Kontaktfinger und die Druckfeder aufgereiht, die
Bild 9. Aufbau eines kleinen Walzenschalters.
sich im Steinzeugsockel abstützt. Diese Anordnung erlaubt die
äußerst geringe Achsenhöhe von 30 mm und eine Baubreite
von nur 60 mm. Neuartig ist ferner die geschlossene, einfache
Bauweise der in langen Versuchsreihen entwickelten Kugelrast,
die ohne besondere Auswahl an Materialien eine Lebensdauer
von fast einer halben Million Schaltungen aufweist. Durch ein-
faches Herausziehen der Schalterachse ohne Demontage der
Rast ist eine leichte Auswechslung von Schaltwalze und
Kontaktfinger möglich, sogar ohne Lösen der Anschlüsse.
Zunächst wird dieser Schalter als Einsatz- oder Einbauschalter,
ferner in Isolierstoffgehäuse mit und ohne Sicherungen, mit
Knebel- oder Kugelgriff geliefert, späterhin als Polzahl-,
Sterndreieck-, Um- und Wendeschalter. Seine Schaltleistung
bei 380 V beträgt 4,5 kW, bei 500 V 4kW. Er ist für die Ver-
wendung in angestrengten Betrieben gedacht und zum Anschluß
von Aluminiumleitungen eingerichtet.
In der Praxis wird zuweilen die Forderung gestellt, daß
Sehätze auch bei Betrieb mit Wechselstrom von 50 Hz völlig
geräuschlos bleiben. Da diese Bedingung von den auf dem Markt
befindlichen Schützen meist nur unvollkommen erfüllt wird,
bat BBC eine Sonderkonstruktion mit Tauchankermagnet
entwickelt, die auch sehr weitgehende Ansprüche an Geräusch-
losigkeit zu erfüllen vermag. Der, Kern des verwendeten
Tauchankermagneten ist im angezoge-
nen Zustand des Schützes so sicher
im Magnetgestell gelagert, daß keine
Schwingungen aufkommen und da-
durch Geräusche emtstehen können.
Die Schütze (Bild 10) werden ein-
und mehrpolig für 25 A Dauerstrom
gebaut und haben eine Stromauf-
nahme von wenigen Watt. Je nach
Verwendungszweck kommen sie ohne
Gehäuse, z. B. zum Einbau in Tafeln
oder Schränke, oder mit staubdich-
tem Preßstoffgehäuse zur Verwen-
dung. Bemerkenswert bei dieser Kon-
struktion ist ferner, daß die Schütze
auch bei Abweichungen von 30° aus
der normalen senkrechten Lage ein-
wandfrei arbeiten. Die Kontakte
haben eine starke Silberauflage, so
daß sie auch bei seltenem Schalten
eine sichere Kontaktgabe gewährlei-
sten. Die Spulen können, wo dies i
erforderlich ist, tropenfest geliefert werden; Kontakt- und
Klemmentrāger sind aus Steatit. Die Schütze sind deshalb
unempfindlich gegen Feuchtigkeit.
Weiter hat BBC besonders für Schienenfahrzeuge einen
neuen Druekwäehter entwickelt, der sich durch vollständige
Bild 10. Nichtbrummendes
Schütz für Wechselstrom
von 50 Hz.
Unempfindlichkeit gegen Stöße auszeichnet, so daß er nur
beim Überschreiten der eingestellten Druckgrenzen schaltet.
Die Stellkraft des Druckelementes ist im Verhältnis zur beweg-
lichen Masse der Kontakte so groß, daß ein schleichendes
Schalten unter allen Umständen vermieden wird. Diese Stell-
kraft im Verein mit dem vollständig dichten Ausdehnungs-
körper gibt dem Druckwächter eine erhöhte Sicherheit und
Lebensdauer.
Häufig betätigte Steuerschalter müssen, weil Reibung und
Abnutzung Hand in Hand gehen, ein möglichst reibungsfreies
Schaltwerk haben. Nach diesem Gesichtspunkt ist der soge-
nannte Reihenschalter von der Stotz-Kontakt GmbH.,
Mannheim entworfen worden (Bild 11), bei dem auch dafür
gesorgt ist, daß das verrastende Glied keine zusätzlichen Kräfte
auf die Schalterwelle ausübt und die Lager nicht unnötig
belastet. Der Reihenschalter bleibt deshalb auch nach einigen
Millionen Stellungswechseln gebrauchsfähig. Schaltwalze und
Kontaktfinger sind aus Steatit. Die Kontaktfinger werden
nicht etwa durchgebogen und dadurch an die Schaltwalze
besser oder schlechter angepreßt, sondern besondere Schrauben-
federn, die an der Stromführung nicht beteiligt sind, legen die
Finger mit einem gleichmäßigen, aber nicht übermäßigen
Druck an die Walze. Reihenschalter werden für alle Schalt-
forderungen und jede Stellungs- und Polzahl gebaut.
Bild 11.
Steuerschalter für hohe Schalthäufigkeit.
Weiterhin baut die Stotz-Kontakt GmbH. einen Fers-
sehalter, der gestattet, mit zwei Steuerleitungen und ohne
dauernden Stromverbrauch in beliebiger Entfernung eine
Anzahl Hilfsleitungen umzuschalten. Der Fernschalter ist
durch eine Wippe sicher in beiden Stellungen verrastet und
kann mit bis zu 14 Polen für Gleich- oder Wechselstrom von 50 Hz
geliefert werden. Die Verwendung der Fernschalter spart in
vielen Fällen erhebliche Längen an Kabel oder Draht. Als
Betätigungsschalter kann jeder einpolige Umschaltkontakt
verwendet werden.
Die Fernschalter werden entweder ohne Gehäuse zum Ein-
bau in Schränke oder Tafeln oder einzeln oder zu mehreren
in staubdichte Preßstoffgehäuse eingebaut geliefert.
Mittlere, ja selbst sogar größere Wasserwerke zur Ver-
sorgung industrieller Betriebe oder ganzer Städte werden heute
häufig vollselbsttätig gesteuert. Dazu gehören selbstverständ-
lich auch die Sicherheitseinrichtungen, wie Schutz der Pumpen
gegen Trockenlauf, gegen Überlastung der Motoren, gegen
Unterspannung und ähnliches. Eine klare Übersicht einer
solchen Anlage, besonders auch über die maschinentechnischen
Zusammenhänge, ergibt das Blindsehaltbild (Bild 12) der Firma
Metzenauer & Jung in Wuppertal. Einerlei, ob die Anlage
in Abhängigkeit vom Wasserstand, vom Wasserdruck oder
mengenabhängig geschaltet wird, läßt das Blindbild durch
beschriftete Signalbilder die Stellung jedes Kontaktgebers auf
den ersten Blick erkennen. Als Symbol für die Antriebsmotoren
der einzelnen Pumpen sind beleuchtete Strommesser verwendet,
die sowohl für die Motorbelastung als auch für die Störungs-
w =jfja E- J
kt
Kon (2. B MANR
Menz ndo r “Ontak
zeigt des liegeng, "So muß ger Meter) dy
(leerla s Aussch 2 Pumpen... Strommesser m Aufleuchten
Tlaug, Chlag Pensatzeg f che des im gleiche
ÇC .
gesc loss à s8 rs : Be A leichzeitig
Chiebe 8 m
.y pe an
“#uchtet die Skala
Bild 13. Leuchtschaltbild einer kältetechnischen Anlage.
nicht, so erhält der Motor keine Spannung. Wird der Motor
z.B. infolge Überlastung durch die Überstromauslöser ab-
geschaltet, so geht der Zeiger auf Null zurück. Dabei verschwin-
det aber die Beleuchtung der Skala nicht, sondern sie geht
augenblicklich in Flackerlicht über, so daß der gestörte Pumpen-
satz mit dem ersten Blick zu erkennen ist und sich deutlich von
den betriebsmäßig abgeschalteten Pumpen unterscheidet. Als
Sicherung gegen Trockenlauf werden Schwimmerschalter oder
Wasserstands-Fernanzeiger verwendet. Auch die vorgesehenen
Fernanzeigegeräte für Wasserstand, Druck, Verbrauchsmenge
u. dgl. werden zweckmäßig a aan
Während man üblicherweise in PUM , „serW ytri
bei der eichend beschriebenen Wen r elek arme-
Betriebszustand der einzelnen maschine »
Teile darstellt, lassen sich die Betriebs‘ gro
oder kältetechnischen Anlagen mit einer
betätigter und automatischer Ventile |
wenn man den Fluß des Wärme- ode
Er Kältemittels selbst zur panteoni
indschaltbild- nicht möglich; ma gk
Anlagen zweckmäßig ein Leuchtsehaltbild. n Anzai. n-
bei dieser Darstellungsweise trotz der .
Apparaten, Ventilen usw. ein Bild mit sierp
zügen, das insbesondere dann sebr deut ne
Warmwasser, Kaltsole, Kältemittelkreis®
Farben gewählt werden (Bild 13).
h wir j
. versc
f Das Sachsenwerk macht au Bars
ir Mehrmotore be in Form eint ae w
merksam. Di KARAM AN einzelnen Arbeitew aa
eine Anzahl Wahlwalzen erreicht, die re selbst dessen
quem betätigt werden können. Das Leucht ex
Größe so gewählt ist, daß der Überblick von ämtliche
gewahrt bleibt, ist derart ausgebildet, en E schwach sicht-
strecken und Symbole zwecks besserer Übersicht Wege hell er-
bar sind und nur die gefahrenen bzw. vor en Rückmeldung
leuchtet daraus hervortreten (Bild 14). Die optISC e |
ird durch
Bild 14. Schaltschrank mit Leuchtbildsteuergerät für Mehrmotorenantriebe.
der im Zuge der Arbeitswege liegenden Verstellorgane gibt eine
klare Übersicht über den tatsächlichen Betriebszustand. Durch
entsprechende Verriegelungen dieser Organe wird die Inbetrieb-
nahme eines nicht ordnungsgemäß zusammengesetzten Weges
verhindert. Vor Inbetriebnahme eines Arbeitsweges wird das
Personal durch zwangläufiges Betätigen einer Warnanlage auf-
gefordert, sich aus den Gefahrenzonen zu begeben. Die Ein-
schaltfolge der Motoren wird durch Motorschaltlampen angezeigt,
während eine entsprechende Anzahl Schlußlampen die ordnungs-
gemäß eingeschalteten Arbeitswege quittieren.
Bei den Calor-Emag-Betriebsleuehtbildern für Förder-
und Transportanlagen werden die einzelnen Förderwege dürch
Pfeile gekennzeichnet, die beim Einschalten des Motors auf-
leuchten bzw. bei Störungen flackern. Auf diese Weise ergibt
sich ein stets übersichtliches Bild des Betriebszustandes.
Die Ribau GmbH., Berlin, bringt einen neuen Kurt-
zeitschalter auf den Markt, der aus einem mit einem selbst-
anlaufenden Synchronmotor gesteuerten Schaltwerk sowie
einem Ankersystem und zwei Kontaktsätzen besteht, die jeweils
den Erreger- und Arbeitsstromkreis ein- bzw. abschalten. Der
Erregerstromkreis ist selbsthaltend, so daß zur Betätigung des
Kurzzeitschalterss nur ein ganz kurzer Stromstoß genügt.
Im Moment der Erregung beginnt bereits der Ablauf der auf
der Skala eingestellten Zeit, und sofort schließt sich auch der
Arbeitskontakt. Nach Ablauf der eingestellten Zeit öffnet sich
7. März 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 10
261
der Arbeits- sowie der Erregerstromkreis. Auch wenn der Kurz-
zeitschalter erregt bleibt, läuft die einmal eingestellte Zeit
selbsttätig ab, und der Schalter ist nach Ablauf ohne Neuein-
stellung sofort wieder betriebsbereit. Diese neuen Schalter
werden in verschiedenen Gehäusen, auch in Gußgehäusen
oder als Schaltkombinationen geliefert, wobei mehrere solcher
Zeitschalter, gegebenenfalls in einem gemeinsamen Gehäuse
eingebaut, voneinander abhängig oder unabhängig mehrere
Arbeitsvorgänge überwachen können. Es werden auch auf die
Zeitschalter, genau abgestimmte Schütze für größere Leistungen
geliefert, so daß selbst die kürzesten Zeiten mit konstanter und
großer Genauigkeit geschaltet werden können. Die Schalter
werden für jede gewünschte Wechselspannung geliefert. Die
Schaltzeiten können den Wünschen der Interessenten angepaßt
werden. Die Standardausführungen sind 0 bis 2s, O0 bis 5s,
0 bis 10 s, O bis 15 s und O bis 20 s. Die kürzeste Schaltzeit für
die Standardausführung beträgt 1;30 s. Die Kurzzeitschalter
finden immer größere Verwendung in Steuerungen sowie
Maschinenanlagen, wo auf unbedingt zuverlässige und zeit-
genaue Schaltung größter Wert gelegt wird. Die Schalthäufig-
keit des neuen Ribau-Kurzzeitschalters ist eine sehr hohe.
Vorgenommene Dauerbelastungen haben ergeben, daß selbst
bei 8 Mill Schaltungen der Schaltmechanismus immer noch
einwandfrei arbeitet.
fs
Meß- und Prüfgeräte
DK 621.317
Die Firma Elektromechanik Heinrich List, Teltow,
hat einen Rüttelprüfstand entwickelt, welcher vibrierende Er-
schütterungen nachahmt, wie sie im Flugzeug, Auto oder Schiff
auftreten. Der Prüfstand gestattet eine Dauerbeanspruchung
von feinmechanischen Geräten, FT-Geräten u. a., mit beliebigen
Frequenzen zwischen 20 und 80 Hz bei einer Gesamtschwingweite
bis zu4 mm im mittleren Frequenzbereich. Das Gerät wird als
Tischrüttelprüfstand (Bild 1) für Prüflinge bis zu 15 kg mit
= TAN
Kane N
Nr Ve
- AZ
EN Ze
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Bild 1. Rüttelprüfstand.
den Abmessungen 530 - 310 - 410 mm hergestellt. Ein Universal-
motor mit einer Leistungsaufnahme von 150 W bewirkt den
Anstoß über eine biegsame Welle und einen in der Gegenmasse
gelagerten Exzenter. Auf diese Weise werden den beiden Massen
gleich große, entgegengesetzt gerichtete Impulse erteilt, so daß
cine rein sinusförmige Schwingung entsteht und der Prüfstand
fast geräuschlos arbeitet. Die Schwingweite ist durch Regelung
der Motorleistung einstellbar. Die Frequenz wird an einem in
Hertz geeichten Instrument abgelesen, während die Schwing-
weite mittels eines Meßmikroskopes bestimmt wird. Zur Er-
zielung niedriger Frequenzen bei Belastungen unter 5 kg
empfiehlt sich die Verwendung eines Zusatzgewichtes. Be-
achtenswert ist, daß der Prüfstand als reiner Zweimassen-
schwinger aufgebaut ist, dessen eine Masse durch den Tisch
und seine Aufhängeteile und dessen zweite durch eine Gegen-
masse dargestellt wird. Beide Massen sind über ein Feder-
system verbunden, das zum Zwecke der Frequenzeinstellung
abstimmbar ist. Das gesamte Schwingungssystem ist an Bicge-
federn in einem Gußgchäuse derart aufgehängt, daß über-
tragene Energien in entgegengesetzter Richtung angreifen und
sich daher in ihrer Wirkung aufheben. Es sei noch erwähnt, daß
die Fa. Elektromechanik Heinrich List auch Sonderausführungen
für Prüflinge bis zu 1, t bei einem Frequenzbereich von 5 bis
20 Hz und einer Leistungsaufnahme von 1,5 kW entwickelt
hat. Die erzielbare Amplitude beträgt bei der Größt-
ausführung etwa + 2 mm.
Die Firma Metrawatt AG., Nürnberg, entwickelte ein
Kleinstmeßgerät (Type P 00) mit besonders kleinen Ausmaßen
(Bild 2). Auch bei beschränktesten Raunıverhältnissen ist es
möglich, dieses winzige Instrument noch unterzubringen. Die
Skalen sind klar und übersichtlich angeordnet. Genauigkeit
und Betriebssicherheit sind sehr groß. Die Ausführung ist ebenso
hochwertig wie die der großen Schalttafelgeräte und erfolgt nur
für versenkten Einbau. Die Instrumente besitzen schwarzes 1so-
lierpreßstoffgehäuse in spritz-
= wasserdichter Ausführung. Der
Gehäusedurchmesser beträgt
nur 26 mm, die Einbautiefe
16 mm, das Gewicht rd. 30 g.
Die Ausführung erfolgt als
Strommesser für Ströme von
etwa 200 uA bis 3 A sowie als
Spannungsmesser für Meß-
bereiche von etwa 3 bis 40 V.
Für höhere Ströme und
Spannungen werden getrennte
Neben- bzw. \Vorwiderstände,
füt die Messung von Wechsel-
strom und Hochfrequenz ge-
trennt mitgelieferte Strom-
umformer (Ventilgleichrichter
oder Thermoumformer) benutzt. Für höhere Wechsel- oder
Hochfrequenzströme werden außerdem getrennte Kleinstrom-
wandler mitgeliefert.
Bild 2. Kleinstmeßgerät im
Maßstab 1:1.
Das seit Jahren bekannte Kreuzzeiger-Meßgerät der
Metrawatt AG., Nürnberg, welches die Größen kW, bkW,
kVA und cos ¢ gleichzeitig messen kann, wird normalerweise
mit nur ciner Skala verwendet. Die Herstellerin hat nun ein
neues Meßgerät mit vier Quadranten (Bild 3) entwickelt, das
1:6 517
Bild 3. Gleitbahnfreies Kreuzzeiger-Meßgerät fúr wechselnde Energierichtung.
für Anlagen mit wechselnder Energicrichtung, also vorzugsweise
in Kupplungsleitungen von Kraftwerken, bestimmt ist. So
läßt sich entsprechend der Zeigerstellung ohne weiteres fest-
stellen, ob es sich um Bezug oder Abgabe der elektrischen
Arbeit handelt, ferner ob die Belastung kapazitiv oder induk-
tiv ist. Die Geräte ermöglichen in eindeutiger Weise, jederzeit
einen Einblick in die Betriebs- bzw. Belastungsverhältnisse zu
gewinnen und so diejenigen Maßnahmen zu treffen, die für eine
' vorteilhafte Betriebsführung erforderlich sind. Von ganz be-
sonderem Wert sind sic, wenn sich der Stromtariıf unter Berück-
sichtigung der Blindleistung aufbaut. Vielfach werden die
Kreuzzeiger-Meßgeräte mit Wirk-Blindlast-Bandschreibern zu-
sammengebaut, aus deren Diagramnıstreifen auch später noch
Leistungsfaktor und Scheinleistung bestimmt werden können,
so daß also jederzeit der vom Zähler summierte Stromverbrauch
spezifiziert werden kann.
Leistungsfaktormesser ließen bisher hinsichtlich der erreich-
baren Genauigkeit zu wünschen übrig; der zulässige Frequenz-
bereich war auch bei Drehstrom verhältnismäßig beschränkt,
außerdem war der Eigenverbrauch sehr hoch. Es ist nun der
Firma Hartmann & Braun AG., Frankfurt, gelungen, ein
Gerät herzustellen, das der Klasse 0,5 der VDE-Regeln genügt
und dessen Eigenverbrauch im Strompfad nur 6 VA beträgt.
262
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 10
7. März 1940
Für Drehstrom ist das Gerät ohne weiteres von 15 bis 100 Hz
verwendbar. Auf Wunsch kann das Gerät auch für eine Fre-
quenz bis 1000 Hz ausgeführt werden, oder bei kleiner Über-
schreitung der Fehlergrenze bis 2000 Hz. Die Stromaufnahme
beträgt je Phase etwa 30 mA. Bei Einphasen-Wechselstrom ist
man an eine bestimmte Frequenz, normalerweise 50 Hz, ge-
bunden, die Stromaufnahme ist hierbei 50 mA. Das Gerät ist
in das formschöne Preßstoff-Isoliergehäuse der H & B-
Präzisions-Meßgeräte eingebaut; es hat Messerzeiger und
Spiegelbogen und zwei Skalenteilungen, und zwar eine Teilung
für 0 bis 90° Phasenverschiebung, die zweite l bis O für die
zugehörigen Cosinuswerte. Mit Hilfe eines eingebauten Um-
schalters kann die Skala auf kapazitiven oder induktiven
Leistungsfaktor umgeschaltet werden. Um auf Abgabe oder
Bezug umzuschalten, muß der Strompfad entweder umge-
klemmt oder außerhalb kommutiert werden. Ein zweiter ein-
gebauter Drehumschalter erlaubt, das Gerät auf Drehstrom oder
Einphasen-Wechselstrom umzuschalten.
Das H & B-Multiwattmeter ist ein tragbarer eisen-
geschlossener Präzisions-Leistungsmesser mit spitzengelagertem
Meßwerk. Es hat zwei Spannungsmeßbereiche für 75 und 150 V.
Für höhere Spannungen kann man weitere Meßbereiche mit
getrennten Vorwiderständen bilden. Außerdem sind fünf
Strommeßbereiche vorhanden, wovon der kleinste zum größten
im Verhältnis 1: 20 steht. Der größte ausführbare Strom-
meßbereich ist 50 A. Der Skalenendwert der 150teiligen Skala
kann bei Nennstrom und Nennspannung und Leistungsfaktor ]
erreicht werden, außerdem bei verschiedenen Strom- und
Spannungsmeßbereichen auch bei den Leistungsfaktoren 0,5,
0,2 und 0,1. Das Gerät ist deshalb insbesondere auch für
Messungen bei kleinen Leistungsfaktoren geeignet. Die Genauig-
keit entspricht der Klasse 0,5. Die Einstellzeit beträgt etwa 3 s.
Die Handhabung ist dieselbe wie bei einem Leistungsmesser mit
zwei Stromempfindlichkeiten und mehreren Spannungsklem-
men; sie ist also denkbar bequem. Die Anordnung ist über-
sichtlich und sinnfällig.
Die,-Anleger-Meßgeräte der Fa. Hartmann & Braun hatten
bisher em oder zwei Strommeßbereiche; das neue Gerät besitzt
vier Strommeßbereiche, die im Verhältnis 1:4 bzw. 1:5
gegeneinander abgestuft sind. Den größten Meßbereich hat
die Anlegerbauart; er beträgt beim kleinen Anleger 200,
beim mittleren 500 und beim großen 1000 A. Außer der Null-
klemme ist für jeden der vier Meßbereiche eine besondere An-
schlußklemme vorhanden, die mit dem Dietze-Anleger zu ver-
binden ist. Das Gerät ist mit Hilfe eines eingebauten Umschal-
ters auf Spannungsmessungen umschaltbar. Für jeden Span-
nungsmeßbereich ist je eine weitere Klemme vorhanden; ins-
gesamt hat das Gerät also acht Klemmen. Die Vorwiderstände
für die drei Spannungsmeßbereiche 150, 300 und 600 V sind ein-
gebaut. Das Gerät hat ein Drehspulmeßwerk mit Trockengleich-
richter; es genügt bei Spannungsmessungen der Klasse 1,5
des VDE. bis etwa 500 Hz, bei Strommessungen etwa der
Klasse 2,5 bei 50 Hz, je unter der Voraussetzung, daß der
Wechselstrom sinusförmig ist. Das Gerät hat Messerzeiger und
Spiegelbogen; es sind vier Skalenteilungen vorhanden, und zwar
drei für Strommessungen und eine gemeinsame für die drei
Spannungsmeßbereiche.
Die neuen H & B-Meßkoffer dienen für Strom-, Spannungs-
und Leistungsmessung in Dreh- und Wechselstromanlagen.
Sie werden in zwei Ausführungen geliefert, für Drehstrom
gleicher Belastung, ferner für Drehstrom ungleicher Belastung.
Ersterer enthält: einen Einfach-Leistungsmesser, einen Strom-
und einen Spannungsmesser; letzterer: einen Doppel-Leistungs-
messer, einen Spannungsmesser und drei Strommesser (Bild 4).
Die Vorwiderstände für die Spannungsstufen 110, 220, 380 und
500 V sind eingebaut; sie werden für Spannungs- und Leistungs-
messer mit Hilfe eines gemeinsamen Schalters umgeschaltet.
Ferner sind ein bzw. zwei Stromwandler für die Übersetzungs-
verhältnisse 5, 10, 25, 50 und 100/5 A fest eingebaut, die gleich-
falls mit Hilfe eines gemeinsamen Griffes umgeschaltet werden.
Zur Bedienung der Leistungsmeßkoffer sind außer den beiden
Umschaltgriffen nur noch je drei Klemmen für die ankommende
und abgehende Leitung vorhanden. Für Ströme über 100 A
können außenliegende Stromwandler angeschlossen werden,
wofür noch ein bzw. zwei weitere Klemmenpaare vorhanden
sind. Auf besonderen Wunsch können die Meßkoffer noch mit
einem weiteren Schalter zur Umschaltung von Wirk- auf Blind-
leistung, fernerhin mit einem Schalter zur Umschaltung des
Spannungsmessers auf alle drei Phasen ausgeführt werden.
Als Skalenkonstanten sind nur glatte Werte vorgesehen: sie
können für jede Schalterstellung einer Tabelle auf der be-
treffenden Skala direkt entnommen werden. Die Wandler
Meßkoffer für Strom-, Spannungs- und Leistungsmessung von
Drehstrom ungleicher Belastung.
Bild 4.
haben eine Genauigkeit nach Klasse 0,2; die Meßgeräte ent-
sprechen der Klasse 0,5 des VDE. Sie sind durchweg mit
Messerzeiger und Spiegelbogen ausgestattet.
Die neu entwickelten Leitfähigkeits-Meß-, Registrier- und
Regei-Geräte von W. H. Joens & Co., Düsseldorf, verwenden
das Ringeisen-Quotientenmeßwerk!) und ermöglichen es, die
Messung spannungs- und frequenzunabhängig mit Wechsel-
strom durchzuführen. Fehler, die bei der Messung elektro-
lytischer Widerstände mit Gleichstrom durch die Polarisation
auftreten, sind vermieden. Der Einfluß der Temperatur auf die
Leitfähigkeit kann innerhalb eines großen Temperatur-
bereiches, z. B. 30 bis 80°C, mit einer Genauigkeit von 1%
kompensiert werden. Die Geber enthalten zwei fest angeordnete
Elektroden und sind je nach dem Verwendungszweck als Ein-
tauchgeber, Durchflußgeber oder Durchlaufgeber für niedrige
oder höhere Konzentrationen ausgebildet.
Bei den von der gleichen Firma neu entwickelten lieht-
elektrischen Regel- und Schreibgeräten wirken auf den Meß-
werkzeiger keine mechanischen Kräfte ein und die empfindlichen
Systemlager erleiden keine unzulässige Belastung. Die Ein-
stellzeit (rd. 1 s) der Meßsysteme ist verkürzt, weil sie über den
dem aperiodischen Grenzfall entsprechenden Widerstand ge
schlossen sind. Die Lichtzeiger-Spannbandsysteme vermeiden
empfindliche Lager sowie mögliche Balancestörungen restlos.
Infolge der Verwendung von Quecksilbervertikalschaltschützen
sind alle Starkstromanschlüsse fest verlegt. Der Regelmecha-
nismus spricht sofort an, nachdem der Fühler den Istwert
angezeigt hat, und vermindert die Pendelungen um den Soll-
wert. — Der lichtelektrische Aussehlagregler ist sehr hochohmig
(für thermoelektrische Messung Größenordnung 10002). Die rela-
tive Regelempfindlichkeit ist bei allen Sollwerten die gleiche und
beträgt + 0,3% vom Sollwert. Eine vollselbsttätige Nullpunkt-
sicherung (Gefahrenschalter) ist eingebaut. Bei Beschädigung
des den Istwert ermittelnden Fühlers oder Bruch einer Ver-
bindungsleitung geschieht das Abschalten der Energiezufuhr
selbständig. Eine Voreinstellung für die Wirksamkeit dieser
Sicherung ist nicht notwendig. — Bei dem lichtelektrischen
Kompensationsregler ist der Widerstand bei Übereinstimmung
zwischen dem zu regelnden Istwert und dem Sollwert praktisch
unendlich groß. Eine vollselbsttätige Nullpunktsicherung')
(Gefahrenschalter) ist eingebaut. Die Empfindlichkeit des
Reglers beträgt + 0,2% vom Sollwert. Die Abgleichung der
Speisespannung erfolgt mit der gleichen Genauigkeit, wie die
Regelung gegen ein eingebautes Normalelement. Die Genaulg-
keit der Regelung ist von den Eigenschaften des Spannband-
instrumentes weitgehend unabhängig. Änderungen semer
Daten bedingen lediglich eine geringe Änderung seiner Empfind-
lichkeit. — Der lichtelektrische, nach einem Kompensations-
1) DRP 531011.
3) DRP 688051.
toro
7. März 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 10 263
verfahren arbeitende Sehreiber ermöglicht die fortlaufende Auf-
zeichnung von sehr geringen Spannungen, die nur über einen
sehr hochohmigen Widerstand geschlossen werden können. Er
der Schweißnaht an der zweiten Maßeinteilung des Meßdornes
abgelesen. Dieselbe Einstellung kommt auch bei Tiefen-
messungen in Anwendung.
kann z. B. für die elektrometrische p,,-Messung oder auch zur
Herstellung einer konstanten Speisespannung für andere Geräte,
z. B. als Potentiometerregler, verwendet werden, die selbsttätig
gegen ein Normalelement abgeglichen wird.
Weiterhin entwickelte die gleiche Firma einen neuen
Thermostat für die kalten Lötstellen von Thermoelementen,
der bei der geringen Schalthäufigkeit von ungefähr acht Schal-
tungen je Stunde die Temperatur der kalten Lötstellen von
Thermoelementen mit einer Genauigkeit von + 1°C kon-
stant hält.
Von den Erzeugnissen der Firma P. Gossen, Erlangen,
sei das Erdspannungs- Asymmeter erwähnt, das drei Induktions-
meßwerke besitzt, die auf einer gemeinsamen Flächenskala
arbeiten (Bild 5). Ein einziges MeBorgan in Gestalt einer roten
c MeßBzungen zum Messen der
Schweißnaht-Kantenlängen
a Mittelstüuck
b Meßdorn
Bild 6. Schweißlehre beim Messen von verlagerten Kehlnähten.
Lichttechnik
DK 628.9 : 621.32
Ohne Zweifel ıst heute die Luftschutzbeleuchtung das
aktuellste Problem der Lichttechnik. Da es nicht überall
möglich ist, die Fenster so abzudunkeln, daß die normale
künstliche Beleuchtung der Innenräume beibehalten werden
kann, wurden für Räume, in denen nicht gearbeitet wird, also
besonders für Nebenräume, wie Treppen, Flure, Durchgänge,
Abstellräume usw., geeignete Luftsehutz-Glühlampen geschaffen,
die eine schwaches, nur zum Zurechtfinden ausreichendes Licht
Bild 5. Meßwerke des Erdspannungs- Axynimeters mit Skalenscheibe.,
Scheibe zeigt auf dieser Skala die Symmetrie oder Asymmetrie der
Meßgrößen an und gibt die wirklichen Verhältnisse bildlich
wieder. Ändert sich der Isolationswiderstand eines Leiters
oder mehrerer Leiter, so ändert sich die Spannung gegen Erde.
Diese Spannung wird, wenn in einem Leiter die Isolation
schlecht wird, bei diesem Leiter kleiner und bei den andern
Leitern größer. Die dadurch hervorgerufene Drehmoment-
änderung der Meßwerke zieht die rote Scheibe aus der Normal-
mittellage, und zwar zu dem Meßwerk, das die kleinere Span-
nung führt. Durch die große Empfindlichkeit der Meßwerke wird
erreicht, daß schon kleine Veränderungen im Isolationswider-
stand angezeigt werden. Die Asymmetrie-Anzeige ermöglicht
dem Betriebsleiter oder dem Schalttafelwärter rechtzeitig, die
Entwicklung eines größeren Fehlers zu verhindern.
Bild 1. Luftschutz Glühlampen.
Mit der neuen Sehweißlehre von BBC lassen sich entsprechend
den von der eisenverarbeitenden Industrie gestellten Forde-
rungen Scheitelwinkel, Höhe sowie Kantenlänge der Schweiß-
naht gleichzeitig feststellen. Die Anlageflächen können unter
jedem beliebigen Winkel in den Grenzen von 70 bis 110° mit
einer archimedischen Schraube eingestellt und damit die Höhen
spenden. Bild I zeigt drei von Osram entwickelte Lampen, von
denen die Form 4 mit 8 bis 10 W, schwarzem Kolben, seitlicher
; Lichtaustrittsöffnung im oberen Kolbenhals und einem Licht-
von Kehlnähten an geschweißten Teilen gemessen werden, om von l bis 3 Hlm für Aufhängehöhen von 2 bis 3 m bei
deren Lage zueinander dem eingestellten Winkel entspricht. einer Bodenfläche von 10 bis 25 m? für eine l.ampe bestimmt
Der eingestellte Winkel kann von der Skala des Mittelstückes ist. Die Form B eignet sich für Aufhängehöhen von 3 m und
(Bild 6, a) abgelesen werden. Der Meßdorn b, en der mehr bei einer größeren Bodenfläche je Lampe, weil bei 15 W
Lage der Winkelhalbierenden des eingestellten Winkels bleibt, und 20 Hlm nur die untere Hälfte des Kolbens schwarz ist.
hat eine Skala, von der die Höhe der Schweißnaht unmittelbar Ist auf einer begrenzten Fläche ein erhöhter Lichtbedarf not-
abgelesen werden kann. Das Mittelstück ist beiderseitig recht- wendig, dann ist Form C mit 8 bis 10 W und 3 Hlm am Platze.
winklig abgebogen. In diesen Seitenstücken de u Diese Glühlampe hat einen schwarzen Kolben mit unten be-
zungen c, durch Schleppfedern gehalten, beweglich gelagert. findlicher runder Lichtaustrittsöffnung.
Mit diesen Meßzungen können die Kantenlängen der Schweiß-
nähte und damit deren Verlagerungen festgestellt werden. Die
Kantenlängen der Naht werden unmittelbar an den Skalen der
Meßzungen abgelesen. Außerdem läßt sich auch die Lehre zum
Messen von Auftragschweißungen verwenden. Hierbei wird
Die Quarzlampen Gesellschaft mbH., Hanau, hat
ihre Erzeugnisse, insbesondere die künstlichen Höhensonnen j
das Mittelstück auf einen Winkel von 110 ° eingestellt und und Solluxlampen. auf devisensparende Werkstoffe umgestellt.
die Meßzungen ganz zurückgezogen. Nunmehr liegt die Lehre Das Ultrakop-Lichtpausgerät ist durch eine Entwicklungs-
auf den Auflageflächen der rechtwinklig abgebogenen Seiten- kassette ergänzt worden, die die Trockenentwicklung in
teile auf, und durch Verschieben des Meßdornes wird die Höhe kürzester Zeit ermöglicht. Eine besonders handliche Kleine
264
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 10
7. März 1940
Analysenlampe für die Wirtschaft und die verschiedensten
Behörden wurde weiterentwickelt.
Wenn auch auf dem Gebiete der Metalldampflampen im
letzten Jahre im allgemeinen keine nennenswerten Neuerungen
` zu verzeichnen sind, so hat doch die Firma Julius Pintsch,
Berlin, mehrere herstellungstechnische Verbesserungen vor-
nehmen können. In der öffentlichen Beleuchtung wurden vor
Ausbruch des Krieges Quecksilberdampflampen zusammen mit
Glühlampen als Mischlicht für repräsentative Straßen in
immer stärkerem Maße eingesetzt. Leuchtstofflampen fanden
schnell steigendes Interesse für die Beleuchtung von Ausfall-
und Durchgangsstraßen und waren vor dem Kriege bereits im
Begriff, das Mischlicht teilweise zurückzudrängen, weil die
geringe Leuchtdichte und die weiche Liichtfarbe den Forderungen
des Verkehrs nach einem Mindestmaß an Blendung bei ge-
nügender Farbgebung entsprach. Für die Industriebeleuchtung
setzte sich das Mischlicht wegen seiner schönen tageslicht-
ähnlichen Lichtfarbe und besonders wegen der hervorragenden
Seheigenschaften immer mehr durch, seit Ausbruch des Krieges
vorzugsweise für die Beleuchtung von Geschoßbauten, deren
Fenster leicht mechanisch zu verdunkeln sind. Für größere
Hallen wird Natriumlicht und Natrium-Mischlicht (Serien-
schaltung von Natriumlampe und Glüh-
lampe ohne PDrosselspulc) in Verbin-
dung mit Komplementärfarben an den
Fenstern zunehmend eingebaut.
(}
Die Firma Pötter & Schütze.
Essen-Rellinghausen, stellt eine Serie
neuer Metalldaumpfleuchten her, die nach
dem Grundmodellsystem aufgebaut sind,
d.h. die Leuchtengehäuse können je
nach den Anforderungen an die Art der
Lichtverteilung mit den entsprechenden
Schirmen oder Gläsern ausgerüstet wer-
den. Bild 2 zeigt eine Mischleuchte dieser
Firma, die mit ihren kleinen Abmessungen und Gewichten und
“ mit ihrer guten Lichtausbeute sich für viele Zwecke eignet.
u ŘŘĖ f Jimai
Bild ?. Mischlichtleuchte.
In Anlehnung an das AEG- Kleinlicht sowie unter weit-
gehender Verwendung der hierfür benötigten Einzelteile und
Werkzeuge ist ein neues Stopflicht geschaffen worden. Die
vorhandene Netzspannung wird durch einen im Stecker ein-
gebauten Umspanner auf die völlig gefahrlose Spannung von
Stopflicht mit Umspannstecker.
Bild 3.
4 V herabgesetzt und durch eine 21, m lange Klingelleitungs-
schnur einer in den eigentlichen Stopfpilz eingebauten mattierten
Kleinbeleuchtungslampe zugeführt. Das Licht dieser Lampe
wird durch einen Reflektor und cine lichtdurchlässige Kappe
zerstreut und gedämpft. Das AEG-Stopflicht (Bild 3) er-
leichtert somit das Stopfen schadhafter Gewebestellen und
zeigt außerdem dünne, bald reparaturbedürftige Stellen
warnend und vorbeugend an. Bei einem Verbrauch von nur
einigen Watt entstehen nur sehr geringe Stromkosten.
Dieses Licht kann außerdem über seine Eignung als Stopf-
hilfe hinaus zusätzlich als Klelnhandiampe und billige Licht-
quelle für Not- und Nachtbeleuchtung oder ähnliche Zwecke
verwendet werden. Allerdings ist nur ein Anschluß an Wechsel-
stromnetze möglich.
Eine hervorragende Rolle in der deutschen Beleuchtungs-
technik spielt das auf genauen mathematisch-optischen Be-
rechnungen aufgebaute ZEISS- Spiegellicht. Maßgebend für
die Konstruktion dieser lichttechnischen Leuchten waren u.a.
Erkenntnisse der gerichteten Reflexion und des geringen
Absorptionsgrades von Sieber; diese Eigenschaft macht das
Silber für die Beleuchtungstechnik besonders geeignet. Dieses
wird bei den Reflektoren der ZEISS-Spiegelleuehten nach
einem alten Spezialverfahren rückseitig auf die polierte Fläche
eines Glaskörpers aufgetragen. Die dem Reflektorinnern zu-
gekehrte Seite besteht also aus Glas, damit ıst das Silber der
Lufteinwirkung entzogen, während das auf der Rückseite be-
findliche Silber durch verschiedene metallische Schutzschichten
gegen Lufteinflüsse und mechanische Beschädigungen ge-
schützt wird.
Den verschiedenen Anwendungsgebieten entsprechend er-
geben sich die beiden großen Gruppen der axialsymmetrisch
und asymmetrisch strahlenden Leuchten.
Bei der ersten Gruppe stehen Leuchten mit enger und mit
breiter Ausstrahlungscharakteristik zur Verfügung. Für enge
l.ichtverteilung sind Parabol-, WKugelzonen-, Zonen- und
Stufenspiegel konstruiert worden. Sie kommen dann zur An-
wendung, wenn das Verhältnis zwischen l.ichtpunkthöhe und
Arbeitsfläche sehr groß ist, also cine verhältnismäßig kleine
Fläche aus großer Höhe beleuchtet werden soll. Ist dagegen
eine große Gebrauchsebene aus geringerer Höhe gleichmäßig
aufzuhellen, werden Breitstrahler, und zwar Glockenspiegel-
leuchten verwendet. Nicht immer sind die zu beleuchtenden
Flächen kreisförmig, sondern haben zum Beispiel eine lang-
gestreckte rechteckige oder elliptische Form. Durch besondere
Formen des Spiegels ist es möglich, auch hier die Lichtverteilung
in zwei- oder einachsig symmetrische oder asymmetrische
Formen dem zu beleuchtenden Feld anzupassen. Diese
Leuchten sind ın der zweiten Gruppe „asymnietrisch
strahlende Leuchten" zusammengefaßt. Sollen längliche
Arbeitsflächen. wie z. B. Yließbänder, Packtische, Korridore
oder Straßen, gleichmäßig ausgeleuchtet werden, so stehen
hierfür die ZEISS-Ovalspiegelleuchten zur Verfügung. Da das
Verhältnis von Länge zur Breite des zu beleuchtenden Feldes
sehr verschieden sein kann, ist auch für diese Fälle eine Anzahl
von Grundtypen entwickelt worden. Diese Leuchten können
über der Mitte des Feldes oder über der Mitte einer Seite
angebracht werden. ZEISS - Spiegelrinne, ZEISS - Indirekt-
wandleuchte und ZEISS-Schrägstrahler sind typische Vertreter
dieser einachsig symmetrischen Lichtverteilung. Ihre An-
wendungsgebiete sind: Nesträume, Theater, Kinos, Re-
präsentationsräume u. dgl.
Die Eikalux-Arbeitsieuchte, ein neues Erzeugnis der Firma
Frank] & Kirchner, Mannhein-Neckarau, ist dann am
Platze, wenn der Arbeitsplatz durch die Abmessungen der
Leuchte nicht beeinträchtigt werden soll. Ein von allen Seiten
zu betätigender Kranzschalter, Stoßdämpfer und Vielgelenk-
halter sind bemerkenswerte Kennzeichen dieser Leuchte, die ın
einer Sonderform auch für Industrie- und Handwerker-
Nähmaschinen hergestellt wird.
Auch die Fahrliux-l.cuchten, Arbeitsplatzleuchten der
Firma Dr.-Ing. Schneider & Co., Frankfurt a. M., sind soweit
wie irgend möglich typisiert worden. Sämtliche Leuchten be-
sitzen einen einheitlichen Isolierkopf, an dem ein 6 A-Dosen-
schalter eingebaut ist und in dem sich eine Stopfbuchse mit
Gummidichtung für die Einführung der Leitung befindet. Für
diesen Fassungskopf verwendet die Herstellerin zwei ver-
schiedene Reflektoren, einen Reflektor mit 110 mm Dmr. für
die Aufnahme von 15 bis 40 W-Glühlampen und einen Reflektor
von 150 mm Dmr. für die Aufnahme von 15 bis 60 W-Glüh-
lampen. Die Leuchten werden an Flacheisen- und Rohrstativen
befestigt, die wiederum in verschiedenen Längen je nach
Bedarf hergestellt werden. Es besteht weiterhin die Möglich-
keit, mit Hilfe eines einfachen Sprengringes Abschlußgläser
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- ~= E aaau
7. März 1940
sowie Luftschutzblenden an diese Reflektoren zu befestigen.
Von den weiteren Erzeugnissen der Fa.Dr.-Ing.Schneider&Co.
seien noch die Onmetall-Leuchten (Deckenleuchten) erwähnt,
deren Haltevorrichtungen ebenso wie die der Pendelleuchten
aus kontigentfreiem Werkstoff hergestellt werden.
Die größte Bedeutung in der Beleuchtung unter Tage
kommt nach wie vor der elektrischen Grubenlampe (Bild 4) mit
Akkumulator zu, die wegen ihrer leichten Tragbarkeit und
steten Betriebsbereitschaft unersetzlich zu sein scheint. Die
Firma Friemann & Wolf Gm
bH., Zwickau Sa., hat eine Reihe
von Änderungen an wichtigen Ein-
zelteilen vorgenommen, um die
Leistung, Wirtschaftlichkeit und
Festigkeit der Lampen immer
mehr zu erhöhen. Selbstverständ-
lich liegen die einschneidendsten
und erfolgreichsten Änderungen
im Nickel-Cadmium-Akkumulator
selbst. So wurde beispielsweise
die Leitfähigkeit der aktiven
Elektrodenmasse durch Zugaben
erhöht, weiter die wirksame Ober-
fläche der Elektroden vergrößert
und fast als wesentlichster Punkt
die Entlüftung der Zellen ver-
bessert. Weiter ist zu erwähnen,
daß eine Schweißverbindung der
einzelnen Elektroden mit dem
Steg vorgenommen wurde, wobci
die Schweißstelle mechanisch ent-
lastet ist, d. h. also weitmöglichst
geschont wird. Dadurch wird
neben der Gewähr einer verlust-
freien und dauerhaften elektri-
schen Verbindung die Möglichkeit leichter Auswechselbarkeit
einzelner Platten erhalten, die durch Abfeilen oder Abschmelzen
des Verbindungslotes schnell ausführbar ist.
e
er
wo
et
“rn.
Et:
oe
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r
Bild 4. Grubenlampe.
Die Verbindung zwischen Stromquelle und Glühlampe in
der Grubenlampe wurde durch Beseitigung der energie-
verzehrenden Zwischenkontakte in einfacher Form wesentlich
verbessert. So sind auf dem Akku-
mulatorendeckel nunmehr an Stelle
von Federpolen Messerkontakte vor-
gesehen, die zwischen segmentartigen
Federn an der Unterseite der Kon-
taktscheibe (Bild 5) schleifen. Hierbei
wird die leichte Schaltbarkeit des
Lampenstromkreises durch Verdrehen
des Oberteiles gegen den Sammlertopf
erhalten, aber außerdem noch ein
ständiges Blankhalten der Kontakt-
stellen erzielt, was jegliche den
Stromdurchgang störende Oxyd-
bildung oder sonstige Verschmutzung
verhindert. Die Kontakte der Glüh-
lampe sind mit den Federn an der
Unterseite der Kontaktscheibe direkt verbunden, um eben-
falls Übergangswiderstände auszuschalten.
Bild 5. Kontaktscheibe mit
Glühlampe und segment-
artigen Federn.
. Bei der Gruben-Kopflampe der Firma Friemann & Wolf
dürfte besonders die Einführung der Bruchsicherung im
lLampengehäuse, die die Sicherheit dieses Geleuchtes wesentlich
Bild 6.
Gruben-Kopflampe.
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 10
265
erhöht, und die Anbringung eines feuchtigkeitsdichten, sehr
bequem bedienbaren Verschlusses für das Akkumulatoren-
gehäuse erwähnenswert sein. Natürlich wurden die Neuerungen
am Akkumulator selbst und Verbesserungen der Kontakt-
stellen ebenfalls auch hier in Anwendung gebracht, so daß
auch bei diesen Lampen eine bessere Lichtausbeute zu ver-
zeichnen ist. Diese Lampenart (Bild 6) wird neben dem Unter-
tagebetrieb auch von Rettungs- und Handwerksmannschaften
verwendet.
Auch die Preßluftleuchten der gleichen Firma (Bild 7)
haben einfachsten Aufbau und sind durch den bei Betrieb stets
im Innern vorhandenen Überdruck vollkommen vor dem Ein-
dringen explosibler Gase geschützt. Zudem besitzen sie noch
eine besondere Sicherung durch die eigenartige Führung der
Luft, die erst durch den Glühlampenraum zur Turbine geleitet
wird, so daß bei Zertrümmerung der Glasglocke eine voll-
kommene Sicherung dadurch eintritt, daß die Luftzufuhr zur
Turbine einfach unterbrochen
wird und der mit ihr gekup-
pelte Stromerzeuger ausläuft.
Die weiter in den nun offenen
Glühlampenraum strömende
Preßluft bespült dabei die
eventuell noch nachglühenden
Fäden, so daß ein Entzünden
explosibler Gase an diesen
Glühfäden ausgeschlossen ist.
Um einem Ansammeln von
eventuell noch mit der Preß-
luft in den Glühlampenraunı
mitgerissener Feuchtigkeit, die
nur den Lichtaustritt aus der
Lampe hindern könnte, ent-
gegenzutreten, wurde im
Scheitel der Schutzglasglocke
ein Ventil vorgesehen, durch
welches ohne Betriebsstörung
und ohne Verminderung der
Sicherheit dieses Wasser zu
jeder Zeit abgelassen werden
kann.
Die Sistrah-Licht Gm
bH., Stuttgart, hat eine neue
vorwiegend indirekte Leuchte
entwickelt, deren Lichtvertei-
lung lediglich durch besondere
Glasarten erzielt wird. Der
Bild 7. PreBluftleuchte.
Bild 8. Mischlichtleuchte mit
vorwiegend indirekter Licht-
verteilung.
Oberschirm besteht aus Mattglas, während die untere Abdeck-
schale aus massivem Opalglas hergestellt ist. Dadurch wird
erreicht, daß der größte Teil des Lichtstroms an die Decke
und Wände gestrahlt wird und so-
j mit cine Art Großflächenbeleuchtung
entsteht. Die Schatten werden ge-
mildert und Spiegelungserscheinun-
gen so viel wie aufgehoben, ohne
daß man auf die für eine gute
Beleuchtung notwendigen Schatten
verzichten muß. Diese Leuchte
| läßt sich natürlich auch für Queck-
| silbberdampflampen verwenden. Es
) wird dann nur die zum Betrieb der
Dampflampe notwendige Drossel-
pi spule im Baldachin der Leuchte
7 FR eingebaut, wo sie jeder unnötigen
a x Erwärmung entzogen ist.
.Ebenso stellt die Sistrah-
Licht GmbH. Leuchten für Misch-
licht her (Bild 8). In konstruktiver
Hinsicht ist bemerkenswert, daß,
um eine intensive Mischung des
Lichts zu erzielen, um die Queck-
silberlampflampe, die sich in der
Mitte befindet, drei Glühlampen
angeordnet wurden. Die Ausleuchtung der Leuchte wird
dadurch gleichmäßiger und die Glasteile erscheinen ohne
Farbkleckse. Überdies läßt sich durch die Verwendung von
drei Glühlampen, je nach Wahl der letzteren, cine mehr oder
weniger tageslichtähnliche Lichtfarbe erzielen, die den Vorteil
bietet, daß das sog. Auftreten von Zwielicht, wie es in
dunklen Räumen, in denen bei Tag auch Licht gebrannt
werden muß, auftritt, beseitigt werden kann.
266
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 10
7. März 1940
Werkstoffe NE
Künstliche Kohle ist seit 6 Jahrzchnten als Ausgangs-
werkstoff für Kohlebürsten bekannt. Je nach den Roh-
materialien und den Fabrikationsgängen unterscheidet man
Qualitätsgruppen, worunter Gruppen bestimmter Eigenschaften
und Gruppen bestimmter praktischer Anwendungsmöglich-
keiten zu verstehen sind. Einesteils ist nun der hohe Stand der
Kohlebürstenindustrie auf einem gewissen Grad der Voll-
kommenheit angelangt, zum anderen zeigt sich aber, daß die
chemischen und physikalischen Eigenschaften der künstlichen
Kohle sich erstaunlich weit beeinflussen lassen, so daß noch
ungeahnte Verwendungsmöglichkeiten offenstehen. Die Firma
Schunk & Ebe in Gießen ist z.B. in der Lage, Kohle mit
99,9%, Reinheit herzustellen und durch besondere Behandlung
noch solche Verunreinigungen auszutreiben, die der Funktion
im Gleichrichter oder in Röhren von Nachteil werden könnten.
Von Vorteil ist hier außerdem die Tatsache, daß sich Kohle
im Vakuumgefäß vollkommen entgasen läßt. Durch Zusätze ist
der spezifische Widerstand von künstlichen Kohlen zwischen
acht und einigen tausend Ohm herstellbar. Der niedrige Aus-
dehnungskoeffizient, oft nur 1, vom Eisen, macht die Kohle
unempfindlich gegen rasche Temperaturschwankungen und
gegen hohe Temperaturen.
Aus dem großen Gebiet der Kunststoffe, sei auf die Erzeug-
nisse der H. Römmler AG in Spremberg (Nd.-Lausitz) hin-
gewiesen. Die von dieser Firma hergestellten Sehllder (Harn-
stoffbasis) haben gegenüber den bisher verwendeten Metall-
schildern den großen Vorzug der chemischen Widerstandsfähig-
keit. Bei den Drei- und Mehrschichtplatten in durchscheinender
oder lichtundurchlässiger Ausführung wird die mattglänzende
Oberfläche der aus verschiedenen Farben geschichteten Platte
durchgraviert bis die zweite oder dritte Farbschicht sichtbar
wird. Damit lassen sich ein- und mehrfarbige Wirkungen er-
zielen. Bei den Unterdruekplatten bedruckt man den obersten
Bogen der übereinander geschichteten Papierbahnen mit Schrift,
zeichnerischer oder bildlicher Darstellung, so daß nach dem
Pressen der Platte dieser Druck dann unter einer schützenden
Kunstharzschicht liegt. Für Trennwände von Schaltanlagen
und auch für Schalttafeln eignen sich die aus geschichtetem
Kunstharzpreßstoff bestehenden Verbundplatten HsR.
Aus den hauptsächlichsten Erzeugnissen für die Elektro-
industrie des Metallwerks Plansee, Reutte-Tirol, der Deutschen
Edelstahlwerke AG in Krefeld scien die Werkstoffe ge-
nannt, die auf metallkeramischem Wege durch Sintern herge-
stellt werden. Zunächst handelt es sich um das hochschmel-
zende Wolfram und Molybdän und deren Legierungen, die in der
Vakuumtechnik, im Schalterbau, im elektrischen Ofenbau und
in der Schweißtechnik verwendet werden. Zu der recht inter-
essanten Gruppe der Verbundmetalle, deren wesentiichste Kom-
ponenten in der Regel keine Legierbarkeit aufweisen, gehören
auch die Kontaktbaustoffe, Elmet-Rotung (\W-Cu), Elmet-
Silvung (W-Ag) und Elmet-Silmo (Mo-Ag). Die hohe Bedeutung
dieser Werkstoffe liegt darin, daß die charakteristischen Eigen-
schaften der Gemengebestandteile nebeneinander auftreten.. Zu
Durchführungen für Elektroden in Ganzmetallröhren werden
gesinderte Fe-Ni-Co-Legierungen unter der Bezeichnung Omnet-
Sivar-Metall als Einsehmelzwerkstoffe verwendet.
Die Langbein-Pfanhauser-Werke, Leipzig, haben zur
elektrolytischen Oxydation von Magnesium das Elomag-
Verfahren auf den Markt gebracht. Man erzielt durch die
Elomagierung korrosionsschützende, verschleißfeste Ober-
flächen auf Magnesium, die auch in verschiedenen Farbtönen
hergestellt werden können. Auch als haftsichere Lackträger
werden Elomagschichten verwendet. Das Glanzzinkverfahren
liefert weißglänzende Niederschläge und ist dadurch in der
Lage, unter Umständen die Metalle Cadmium, Nickel und
Chrom zu ersetzen. Durch das Metallplastik-Verfahren lassen
sich auch nichtmetallische Stoffe, wie Glas, Porzellan, Holz und
Kunststoffe, auf galvanischem Wege mit metallischen Über-
zügen versehen. Das in den V. S. Amerika entwickelte Elektro-
eolor-Verlahren, diese interessante Veredelung für alle Metalle,
mit Ausnahme von Aluminium und Magnesium, wird in Kürze
auf den Markt gelangen. Damit lassen sich auf elektrolytischem
Wege Interferenzfarben (rot, grün, blau, braun, gelb usw.)
erzielen, wobei in einem einzigen Elektrolyten mit ganz niedriger
Spannung gearbeitet wird.
Verschiedenes DK 621.3.032/.04
Die Accumulatoren-Fabrik Aktiengesellschaft ver-
wendet für ortsfeste Batterien und für Batterien auf schweren
Schienenfahrzeugen mit verhältnismäßig geringem Fahrbereich
Zellen mit positiven Großoberflächenplatten, deren Lebens-
dauer etwa 1000 bis 1200 Entladungen und mehr beträgt. Die
Batterien wiegen rd. 100 kg/kWh. Nach ganz anderen Gesichts-
punkten sind die Batterien mit positiven Gitterplatten ent-
wickelt. Diese halten etwa 250 bis 350 Entladungen aus. Die
Batterien wiegen rd. 35 kg/kWh. Verwendet werden sie für
elektrische Straßenbahnfahrzeuge, Elektrokarren und leichte
Schienenfahrzeuge bzw. solche Fahrzeuge, bei denen es auf
große Kapazität bei leichtem Gewicht ankommt, wie elektrische
Triebwagen. Zwischen diesen beiden Gattungen liegen die
Batterien mit positiven Panzerplatten, die eine Lebensdauer
von rd. 1000 und mehr Entladungen haben und 50 kg/kWh
wiegen. Sie werden hauptsächlich in Fahrzeug. eingebaut, bei
denen in bezug auf Gewicht und Fahrbereich nicht das äußerste
verlangt wird, für die aber die Großoberflächenplatten zu
schwer werden würden. Als Beispiel seien hier genannt Loko-
motiven mittlerer Leistung (Grubenlokomotiven), teilweise auch
Elektrokarren.
Neben diesen Batterien auf der Basis Bleidioxyd-Blei-
Schwefelsäure sind in den letzten Jahren alkalische Batterien
in steigendem Maße angewendet worden. Sie sind aufgebaut
auf der Basis Nickel- Eisen- Kalilauge bzw. Nickel- Kadmium-
F.alilauge. Als Plattenträger kommt vernickeltes Stahlblech in
Betracht, ebenso als Werkstoff für die Gefäße. Infolgedessen
sind sie außerordentlich widerstandsfähig gegen mechanische
Beanspruchungen und auch in elektrischer Beziehung vielfach
den Bieiakkumulatoren überlegen. Insbesondere ist ihre
Lebensdauer wesentlich größer, sie sind unempfindlicher gegen
Mängel in der Wartung, Stehenlassen in entladenem Zustand usw.
Die alkalische Batterie wurde vielfach als der leichte Akku-
mulator angesprochen. Dies trifft beim Vergleich mit den
leichtesten Bleibatterien nicht zu. Zu berücksichtigen ist, daß
ihre Spannung nicht unerheblich unter der des Bleiakku-
mulators liegt, daß also für eine gegebene Netzspannung nıchr
Zellen hintereinander geschaltet werden müssen als bei Blei-
batterien. Dadurch wird ein etwaiger Vorteil, der sich bei der
Berechnung je Amperestunde ergibt, ausgeglichen, wenn man
auf die Wattstundenleistung geht. Ihr Wirkungsgrad erreicht
auch nicht den der Bleiakkumulatoren, außerdem sind sie auch
verhältnismäßig teurer. Für ortsfeste Anlagen werden alkalische
Batterien weniger angewendet, trotzdem gerade in der letzten
Zeit schr viel Notlichtanlagen mit solchen Batterien ausgerüstet
worden sind. Dahingegen sind sie die gegebene Stromquelle für
alle tragbaren Ausrüstungen. Neben Nachrichten- und ähnlichen
Geräten für die Bedürfnisse des Heeres und der Marine finden
sie Verwendung in tragbaren Scheinwerfern, Handlampen und
vor allem Grubenlampen. Auch in der Zugbeleuchtung sind
sie gut eingeführt. Ihr Bereich ist vor allem der der Nieder-
spannungstechnik, wenngleich auch hier wiederum einige
Gebiete heute noch fast ausschließlich den Bleiakkumulatoren
vorbehalten sind, wie Licht- und Anlasserbatterien für Auto-
mobile, Heizbatterien für Rundfunkanlagen und ähnliches.
Vor kurzem hat die AEG zwei neue Tisehfächer heraus-
gebracht, die schon durch ihre Formgebung eine vollkommene
Neuerung darstellen. Verschiedene Forderungen waren bei der
Entwicklung dieser Geräte besonders zu beachten und zu er-
füllen: Geräuschloser Lauf, gute Luftleistung bei verringerten
Abmessungen und nicht zuletzt gediegenes gefälliges Aussehen.
Die Erfüllung dieser drei Forderungen war im wesentlichen mit
der konstruktiven Entwicklung der Fächerflügel gegeben.
Diese sitzen auf einer den Antriebsmotor teilweise urıfassenden
Kappe und haben eine neuartige Form erhalten. Hierdurch
und durch die Anordnung der Flügel wird gleichzeitig geräusch-
loser Lauf und trotz einer Verringerung des Durchmessers von
300 auf 250 mm die gleiche Luftleistung wie bei den bisherigen
Fächern mit 300 mm Dmr. erzielt. Ein flacher Fuß mit guter
Standfestigkeit trägt in seinem Gelenk einen schwenkbaren
Arm mit dem Motor. Mittels einer Griffschraube kann der
Fächer je nach Wunsch in einer bestimmten Neigung fest-
gestellt werden. Zum Ein- und Ausschalten des Fächers befindet
sich auf der Rückseite des Tragarmes ein Schalter; der Anschluß
selbst erfolgt durch ein fest montiertes Kabel mit Stecker 1m
der bekannten sicheren Flexo-Ausführung. Nach Lösen einer
im Fuß angeordneten Anschlagschraube läßt sich der Tragarm
so weit zurückneigen, daß der Fächer auch an der Wand be-
festigt werden kann. Diese neuen Tischfächer werden wahl-
weise mit Induktionsmotor für Einphasen-Wechselstrom oder
mit Allstrommotor für Gleich- und Wechselstrom mit em-
gebautem Entstörungskondensator hergestellt.
lÆ
ws Bub: A aan
e aan ——
7. März 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 10
267
Durch die Verwendung zweier verschiedener Werkstoffe für
die Fächerflügel ergeben sich zwei in ihrem Aufbau an sich
gleiche, in ihrem Äußeren jedoch recht unterschiedliche Fächer-
modelle. Während bei der Type VEB die Fächerflügel in
Aluminium poliert hergestellt werden und als Berührungsschutz
ein der besonderen Flügelform angepaßter Schutzkorb an-
gebracht ist, wurde als Werkstoff für die Herstellung der
Fächerflügel bei der Ventilatortype VEA Weichgummi ver-
wendet. Durch ihre kreisförmige Befestigung an der Flügel-
kappe erhalten diese Weichgummiflügel die erforderliche
Steifigkeit und bringen somit die gleiche Luftleistung wie die
Fächer mit den Aluminiumflügeln. Der besondere Vorzug
dieser Gummiflügel sind die vollkommene Ungefährlichkeit bei
einer ungewollten Berührung und das durch den Fortfall des
Schutzkorbes erzielte besonders gefällige Aussehen.
Die Elektrotechnische Fabrik Pötter & Schütze
G.m.b.H., Essen-Rellinghausen, stellt neue Modelle von Kabel-
trommeln mit im Trommel-
mantel staub- und spritzwasser-
dicht eingebautem Schleifring-
körper her. Der eigentliche‘
Trommelkörper hängt in einem
Rohrrahmen (Bild 1). Die Bau-
art bietet den Vorteil des
wesentlich geringeren Werkstoff-
verbrauchs. Das geringe Ge-
wicht bei zweckentsprechender
Konstruktion macht sich be-
sonders vorteilhaft bei den trag-
baren Modellen bemerkbar. Diese Trommeln werden heute für
Kabelquerschnitte bis rd. 35 mm Außendurchmesser gebaut.
Bild 1. Tragbare Kabeltrommel.
Guido Horn, Berlin-Weißensee, hat besondere Fleeht-
masehinen für das Flechten mit dünnen und dünnsten Drähten
entwickelt für alle die Zwecke, für welche die schweren Panzer-
flechtmaschinen zu groß sind, also besonders für das Abschirmen
elektrischer Leiter. Für das Flechten von Schnüren und Leinen
verschiedener Stärke stehen Spezialmodelle zur Verfügung.
Außer den Schnellflechtmaschinen werden, allerdings nur
in geringerem Umfang, auch Rundwebmaschinen gebaut, be-
sonders für das Umweben der Benzinabfüllschläuche.
Der Gedanke, die Vorteile von künstlicher Kohle für
Schleifkontakte bei elektrischen Maschinen auch auf Strom-
abnehmer-Schleifschuhe bei elektrischen Krananlagen zur Ent-
nahme des Betriebsstromes aus den Fahrleitungen auszunutzen,
führte zur Konstruktion des Sebhleifsehuh-Stromabnehmers mit
auswechselbarem Schleifkohleeinsatz. Die bisherigen Ganz-
metall-Schleifschuhe vorwiegend aus Kupferlegierungen waren
zwar in elektrischer Hinsicht einwandfrei, sie führten jedoch zu
einem sehr großen Verschleiß des Stromabnehmers und vor
allen Dingen der Fahrleitungen. Dieser wurde hervorgerufen
durch Reibung von Metall gegen Metall. Das dadurch ent-
stehende Aufrauhen der Fahrleitungen und der Schleifschuhe
hatte entsprechend schlechtere Kontaktverhältnisse und Licht-
bogenbildungen an den Kontaktstellen zur Folge, was zur
weiteren Aufrauhung der Fahrleitungen, Schmelzperlen- und
Riefenbildungen und damit zur weiteren Verschlechterung des
Kontaktes führte. Darüber hinaus waren erhöhter Metall-
verbrauch die Folge bei Verwendung von Metallschleifschuhen.
Grundsätzlich anders liegen die Verhältnisse bei Schleif-
schuhen aus Kunstkoble. Kunstkohle als Schleifkontakt-
material greift die Fahrleitung fast nicht an, sondern bewirkt
ein Glätten und Polieren der Kontaktflächen, außerdem wirkt
Kunstkohle selbstschmierend, so daß eine besondere Schmierung
von Fahrleitung und Schleifschuh in Wegfall kommt. Durch
die glättende Wirkung von Kunstkohle ergibt sich ein satter
Großflächenkontakt, wodurch die so sehr gefürchteten Licht-
bogenbildungen nicht mehr auftreten können. Der Verschleiß
von Fahrleitungen und Schleifschuhen ist bei Kohle — im
Gegensatz zu Metallschleifschuhen — gering. l
Bei Schleifschuhen mit Kohleeinsatz sind allerdings die
Kontaktverhältnisse zwischen Kohleeinsatz und Metallfassung
(vor allen Dingen bei Leichtmetallfassung) von großer Wichtig-
keit. Es genügt hier nicht in jedem Falle, das Kohleschleifstück
einfach durch einige Schrauben zu befestigen, denn die Neigung
zur Oxydbildung in der Metallfassung kann unter Umständen
zu einem schlechten Kontakt zwischen Schleifstück und
Fassung führen. Die in Bild 2 dargestellte Ausführung der
Rheinischen Kohlebürstenfabrik Franz Wenzel K.G.,
Ahrweiler (Rhld.), verhindert infolge der Eigenart der Kon-
struktion diesen Nachteil vollständig. Durch trapezförmigen
Kohleeinsatz und ebenfalls trapezförmige Klemmleiste wird ein
äußerst großer Kontaktdruck und eine dreiseitige Kontakt-
auflage des Kohleschleifstückes erreicht. Dies ist vor allen
Dingen bei Leichtmetallfassungen von großer Wichtigkeit, da
bekanntlich Leichtmetall unter Druckbeanspruchung nachgibt
bzw. ‚fließt‘. In das Spannelement eingebaute starke PreB-
Bild 2. Schleifschuh-Stromabnehmer
mit auswechselbarem Schleifkohleeinsatz.
federn in Verbindung mit der trapezförmigen Klemmleiste
sorgen für gleichbleibenden Kontaktdruck zwischen Fassung
und Kohle.
Die Firma Elektro-Mechanik Heinrich List, Teltow,
hat einen Reihen-Abwurfautomaten (Bild 3) für Flugzeuge ent-
wickelt. Dieser besitzt ein durch ein elektromagnetisches
Schwingankersystem gesteuertes elektrisches Kontaktwerk, das
in einstellbaren Zeitabständen Stronistöße auf die Auslöse-
magnete einer ebenfalls einstellbaren Reihe von elektrischen
Bombenschlössern gibt. Mit dem Gerät können Reihenabwürfe
bis zu einer Höchstzahl von 24 Auslösungen vorgenommen
werden. Die ange-
schlossenen Bomben-
schlösser können
während des Fluges
mittels des unten
befindlichen Wähler-
armes zu beliebigen
Abwurfreihen zu-
sammengestellt wer-
pm ——n = — - - ~
Reikow 3
x den. Die Zeitab-
®; stände zwischen zwei
7) Auslösungen einer
C) Abwurfreihe sind
« mittels des links
| oben befindlichen
f
Einstellknopfes und
der darüber befind-
lichen Zeitskala zwi-
schen 0,1 bis 2 s
einstellbar. Der Ab-
lauf des Automa-
ten kann entweder
mechanisch von
Hand durch Nieder-
drücken des Aus-
lösehebels (rechts) oder elektrisch durch eine außerhalb des Auto-
maten befindliche Kontaktvorrichtung (Druckknopfkontakt oder
Zielgerät) erfolgen, durch dic ein Stromimpuls auf den Auslöse-
magneten des Automaten gegeben wird. Ein besonderes (nicht ab-
gebildetes) Kontrollgerät mit Schauzeichen zeigt dem Beob-
achter jeweils den vorhandenen Vorrat an und ermöglicht
gleichzeitig eine Kontrolle darüber, ob die Schlösser einwandfrei
ausgelöst haben. Die Abmessungen des Reihenabwurfautomaten
sind 338 - 225- 80 mm bei einem Gewicht von 4,9 kg, die des
Schauzeichenkastens 257 - 100: 68 mm bei einem Gewicht von
1,5 kg. Die Nennspannung beträgt 24 V und die Leistungs-
aufnahme der Anlage im Bereitschaftszustand rd. 15 W, worin
außer für die Beleuchtungslampen hauptsächlich der Bedarf
für die Schauzeichen enthalten ist, welche im Ruhezustand,
also bei beladenen Schlössern unter Spannung stehen. Nach
erfolgter Auslösung bis zum Ende des Ablaufes beträgt der
Leistungsverbrauch zusätzlich 12 W für den Auslösemagneten
sowie sehr kurzzeitig stoßweise rd. 200 W für den Antrieb des
Kontaktwerkes.
Bild 3.
Reihenabwurfautomat.
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Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 10
7. März 1940
VERSCHIEDENES
BEKANNTMACHUNGEN
VDE
Verband Deutscher Elektrotechniker
(Eingetragener Verein)
Fernsprecher: 30 06 31 — Postscheckkonto: Berlin 213 12
Geschäftstelle: Berlin-Charlottenburg 4, Bismarckstr. 33, VDE-Haus
Postscheckkonto für Mitgliedsbeiträge: Berlin 1810 00
Postscheckkonto der ETZ-Verlag GmbH.: Berlin 223 84
Ausschuß für Drähte und Kabel
Der Ausschuß für Drähte und Kabel hat beschlossen,
die in nachstehenden VDE-Bestimmungen geforderte Ver-
wendung von Jute durch „Taserstoff‘ zu ersetzen:
VDE 0260/1936
„Vorschriften für Papierbleikabel mit
Aluminiumleitern in Starkstrom-
anlagen“, $ 7a), Tafel V,
„Umstell-Vorschriften für Papierblei-
kabel mit Aluminiumleitern bis 6 kV",
$ 7a), Tafel V,
„Vorschriften für Gummibleikabel in
Starkstromanlagen‘‘, $ 7a), Tafel VI,
„Umstell-Vorschriften für Gummi-
bleikabel in Starkstromanlagen‘',
$ 7a), Tafel VI,
VDE 0270 U/VTI. 39 ‚‚Umstell-Vorschriften für Starkstrom-
Innenraumkabel ohne Bleimantel bis
l kY“, $12c).
Diese Änderungen wurden vom Vorsitzenden des
VDE im Februar 1940 genchmigt und treten mit dem Tage
der Veröffentlichung in Kraft.
Verband Deutscher Elektrotechniker E. V.
Die Geschäftsführung
Viefhaus
VDE 0260 U;/1937
VDE 0265/1937
VDE 0265 U/1937
Bezirk Berlin
vormals Elektrotechnischer Verein E. V.
(Gegründet 1879)
Geschäftstelle: Berlin-Charlottenburg 4, Bismarckstr. 33 IV, VDE-Haus
Fernsprecher: 34 88 85
Fachversammlung
des Fachgebiets ‚„‚Stromrichter‘, Leiter: Dipl.-Ing. Dr. phil.
Je Issendorf VDE, gemeinsam mit dem Fachgebitt ‚Elektro-
maschinenbau‘, Leiter: Professor Dr.-Ing. M. Kloss VDE.
‚Vortrag
des Herrn Dr.-Ing. E. Kübler VDE, Berlin, am Dienstag,
dem 19. März 1940 um 18% in der Technischen Hochschule
zu Charlottenburg, Hörsaal EB 301, über das Thema:
„Stromrichterbelastung von Drehstrom-
maschinen und Drehstromnetzen.‘
Eintritt und Kleiderablage frei.
Arbeitsgemeinschaften (Technischer Nachwuchs)
Die Teilnahme ist frei. VDE-Mitgliedschaft ist nicht Bedingung.
Stromriehter. Leiter: Dipl.-Ing. J. Killinger VDE.
8. März 1940, 180%, VDE-Haus, Großes Sitzungszimmer. „Regelung von
Stromrichteraulagen‘‘, Vortragender: Dipl.-Ing. H. Schwarz VDE.
Hechfrequenztechnik. Leiter: Dr.-Ing. F. W. Gundlach VDE.
12. März 1940, 183, VDE-Haus, Großes ‚Sitzungsziminer,
„Fernsehtechnik“. „Kathodenstrahlrohren zum Bildempfang‘“.
tragender: Dr. Diels.
VDE Bezirk Berlin
vormals Elektrotechnischer Verein.
Der Geschäftsführer
Burghoff
Vortragsreihe:
Vor-
Sitzungskalender
VDE Bezirk Niedersachsen. Hannover. Arbeits-
gemeinschaft der Jungingenieure. 12. 3. (Di), 2015, Braun-
schweig. Stromversorg. AG, Marienstr. 20: „Ursache, Aus-
wirkungen und Beherrschung von Überspannungen in Hoch-
spannungsanlagen‘' (m. L.ichtb. u. Schmalfilmvorf.) Dipl.-Ing,
H. Lau.
VDE Bezirk Nordmark. Kiel. 8.3. (Fr), 20'5, Phys,
Inst.: „Elektrische Meßtechnik in Kraft- und Umspannwerken‘,
Dr.-Ing. Sorge.
VDE Bezirk Ruhr-Lippe, Dortmund. 13, 3. (Mi),
Staatliche Ingenieurschule, Sonnenstr. 98: „Der Stark-
strom- Kondensator und seine Betriebseigenschaften‘“ (m. Ver-
2000
suchen). Dr.-Ing. habil. P. Werners VDE.
Fachgruppe Energiewissenschaft. Gauwaltung
Wien. 14.3. (Do), 189°, Haus der Technik: ‚Die drahtlose
Fernsehsendung“ (m. L.ichtb.). Dipl.-Ing. W. Slawyk VDE.
Wiener Messe A.G., Wien. 9. bis 11. März: Wiener
Frühjahrsmesse 1940. Die Eröffnungsfeier in der Südhalle
des Messcgeländes findet am 10. 3. um 16% statt.
BUCHBESPRECHUNG
DK 061.4
Das städtische Messe- und Ausstellungswesen. Von
R. Haake, Bürgermeister der Stadt Leipzig. 2. Aufl. Mit
VIII u. 88S. im Format 155x 230 mm. Verlag W. Kohl-
hammer, Stuttgart u. Beilin 1940. Preis geh. 4,80 RM.
Das Buch ist eine allgemeine Abhandlung über das Messe-
und Ausstellungswesen von der Seite der deutschen Gemeinde,
deren ureigenste Aufgabe Messe und Ausstellung sind. Es
betrachtet dies Problem im nationalsozialistischen Sinne.
Zweck und Ziel einer Messe und Ausstellung werden klar heraus-
gestellt. Heute wird im Ausstellungswesen ein wichtiges Instru-
ment der Propaganda, der Aufklärung und Belehrung gesehen.
Der Werberat der deutschen Wirtschaft trägt Sorge für Plan-
mäßigkeit auf dem Gebiet des Ausstellungswesens. Auf die
Entwicklung der Leipziger Messe von der Warenmesse zur
Mustermesse und Technischen Messe wird besonders ein-
gegangen. Diese ist heute von der nationalsozialistischen
Regierung als einzige, allgemeine, internationale Messe im
Deutschen Reich ausdrücklich anerkannt. Die Rechtsgestaltung
der Messen und Ausstellungen, ihre Organisation, werden ein-
gehend behandelt. A. Przygode VDE
ae nn a ee aan ine I a ut
Anschriften der Verfasser der Aufsätze dieses Heftes
Dipl.-Ing. F. Berck, Berlin-Wilmersdorf, Laubenhelmer Str. 36.
Ing. H. Geißler VDE, Berlin NO 55, Winsstr. 10.
Dipl.-Ing. J. Gonsior. Berlin N 113, Dänenstr. 4.
Obering. G. Hider, Berlin-Siemensstadt, Rohrdamm 38.
Dipl.-Ing. K. A. Lohausen ‚ Berlin-Oberschöneweide, An der Wuhl-
heide 38,
Dr.-Ing. H. Lübeck ‚ Berlin-Wilmersdorf, Berliner Str. 160.
Ing. Wilhelm Müller, Mannheim-Käfertal, Kurze Mannheimer Str. 57.
Obering. Dipl.-Ing. H. Neugebaue r, Berlin-Spandau, Kaiserstr. 30-32.
Dipl.-Ing. Fr. Parschalk VDE, Mannheim, Meerwiesenstr. 25.
Abschluß des Heftes: 1. März 1940
|
Wissenschaftliche Leitung: Harald Müller VDE i
G. H. Winkler VDE und H. Hasse VDE
Stellvertretung: G. H. Winkler VDE
Zuschriften sind nicht an eine persönliche Anschrift zu richten, sondern
nur an die Wissenschaftliche Leitung der ETZ, Berlin-Charlottenburg d4,
Bismarckstr. 33, VDE-Haus, Fernsprecher: 34 19 55.
Nachdruck nur mit Quellenangabe und nur mit Genehmigung des Ver-
fassers und der Wissenschaftlichen Leitung der ETZ gestattet.
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269
Elektrotechnische Zeitschrift
(Zentralblatt für Elektrotechnik)
Organ des Elektrotechnischen Vereins seit 1880 und des Verbandes Deutscher Elektrotechniker seit 1894
Herausgegeben vom Verband Deutscher Elektrotechniker E.V.
Wissenschaftliche Leitung: Berlin-Charlottenburg 4, VDE-Haus — Im Buchhandel durch Julius Springer, Berlin W 9
61. Jahrgang
Berlin, 14. März 1940
Heft 11
Entwicklung der Selbststeuertechnik für Dieselnotstromanlagen
Von Hugo Stößinger VDE, Berlin
Übersicht. In zehnjähriger Entwicklung hat die Selbst-
steuertechnik für Dieselnotstromanlagen alle Stufen von der
primitiven Nachahmung des Handbetriebes unter Anwendung
vorhandener Elemente bis zur Neubildung eigener Geräte
für das physikalisch zweckmäßigste Anlaßverfahren durch-
gemacht. Dieser Weg wird für das elektrische und das Druck-
Iuftanlaßverfahren gezeigt. Weitere Verbesserungen im Sinne
einer Anpassung an die Forderungen des Notstrombetriebes
könnten von. einer entsprechenden konstruktiven Arbeit des
Maschinenbauers am Dieselmotor selbst erwartet werden.
Vor zehn Jahren wurde in einem Berliner Großbetrieb
erstmalig der Versuch unternommen, die Sicherstellung
der Versorgung wichtigster Verbraucher (Notbeleuchtung,
Feuerlöschpumpen u. dgl.) durch einen bei Ausbleiben
der Regelversorgung selbsttätig anlaufenden Dieselnot-
stromsatz zu erreichen (Bild 1). Der Ansatz war dabei
Bild 1. Erster selbstgestenerter Dieselnotstromsatz (Drehstromgenerator
60 KYA, 380/220 V, 50 Hz, 750 U/min).
so glücklich getroffen, daß die Anlage unverändert bis
zum heutigen Tage ihren Dienst tut und in zahlreichen
Einsätzen die Richtigkeit des beschrittenen Weges hat
beweisen können. Im Laufe der Zeit hat sich aus diesem
ersten Versuch ein selbständiger Zweig der Selbststeuer-
technik entwickelt, der in vielen Anwendungen sowohl be-
züglich der verwendeten Geräte als auch der gewählten
Steuerungsart eine gewisse Reife erlangt hat. Es liegt
nahe, nach Abschluß des ersten Jahrzehntes dieser Tech-
nik das Erstrebte und das auf diesem Wege Erreichte
zZusammenzufassen.
DK 621.311.23.078 621.316.717
Das elektrische Anlassen
Verständlicherweise setzte die Selbststeuertechnik zu-
nächst bei einer Anlaßart an, bei der schon seit längerer
Zeit eine enge Verbindung zwischen Maschinenbau und
Elektrotechnik bestand, nämlich beim elektrischen An-
lassen mit Hilfe eines Anlassermotors von einer Hilfs-
batterie aus. Hier hatten sich schon vom Kraftfahrzeug-
bau her im Laufe der Jahre geeignete Anlassermotoren
zum Hochfahren der Diesel, geeignete Batterien für die
großen Anlaßströme und geeignete Lichtmaschinen zum
Aufladen dieser Batterien beim Lauf des Diesels ent-
wickelt. Es mußten nur diese schon vorhandenen Elemente
noch richtig in den Selbststeuervorgang eingeordnet wer-
den, d.h. es mußte dafür gesorgt werden, daß der An-
lassermotor beim Ausbleiben der Regelversorgungsspan-
nung von einem Netzwächterrelais den Anlaßbefehl er-
hält und daß dieser Befehl rechtzeitig nach Hochlaufen
und Zünden des Dieselmotors wieder fortgenommen wird.
Es entbehrt nicht eines Reizes, zu verfolgen, wie auch
hier die Selbststeuertechnik zunächst den primitiven Weg
der Aneinanderreihung einzelner Vorgänge über elek-
trische Zwischenglieder vorhandener Konstruktionen in
Nachahmung der Vorgänge bei Handbedienung gegangen
ist, um beim späteren feineren Eindringen in die vor-
liegenden physikalischen Vorgänge und die zu erfüllenden
Forderungen sowohl die Antriebsmaschinen selbst als
auch die Steuergeräte immer vollkommener diesen Forde-
rungen anzupassen, ja sogar vielfach Wege zu finden,
die Vereinfachungen durch Fortlassen entbehrlicher
Zwischenglieder ermöglichen.
Ein Beispiel möge den Weg veranschaulichen, Be-
kanntlich muß beim elektrischen Anlassen damit ge-
rechnet werden, daß der Anlassermotor zuweilen nach
gegebenem Anlaßbefehl nicht einspurt, sondern mit der
Stirn des Ritzelrades gegen die Stirn des Spurkranzes
schlägt und dabei festbremst. Diese mögliche Störung
mußte im Selbststeuervorgang berücksichtigt werden.
Man half sich zunächst damit, daß man etwa 10s nach
gegebenem Anlaßbefehl prüfte, ob die Zünddrehzahl er-
reicht war. Bei negativem Ergebnis der Prüfung wurde
der Anlaßbefehl unterbrochen und nach kurzer Pause
wiederholt. Dies bedeutete dann eine erhebliche Ver-
längerung der Stromunterbrechungspause bei den Ver-
brauchern. Eine genauere Untersuchung dieses Vorganges
zeigte die Möglichkeit, durch Messen des Anlasserstromes
festzustellen, ob ein Einspuren erfolgt ist oder nicht. Bei
den fast ausschließlich verwendeten Boschanlassern er-
folgt nämlich das Einschalten des Hauptstromes mecha-
nisch durch den einrückenden Anker des Anlassermotors.
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 11
14. März 1940
270
a en an el ee u ee a N
Ein Stromrelais im Stromkreis des Anlassermotors kann
somit unmittelbar nach der Befehlsgabe feststellen, ob ein
Einspuren erfolgt ist. Notfalls kann der Befehl sofort
zurückgenommen und wiederholt werden. Dadurch wird
wertvolle Zeit im Anlaßvorgang eingespart. Nachdem
so schaltungstechnisch das Beste bei den gegebenen
Elementen herausgearbeitet war, setzte die Frage der
weiteren Entwicklung bei diesen Elementen selbst an:
Laßt sich die ganze Einrichtung dadurch vereinfachen,
daß Mittel und Wege gefunden werden, das Ein-
spuren überhaupt zu umgehen’?
Bei kleineren Diesel-
Au
Normale
Ö/remversorgung
| Amen | nammsreerng
zurückgegriffen werden. Im Handbetrieb erfolgt das An-
lassen größerer Dieselmotoren in stationären oder Schiffs-
anlagen gewöhnlich durch Öffnen eines Ventiles am
Druckluftvorratsbehälter (Stahlflasche) mit Hilfe eines
Handrades. Hier mußte also ein neues Element in Form
eines elektromagnetischen Druckluftventiles für 30atü
geschaffen werden. Vorbilder hierfür waren von den
elektromagnetischen Ventilen für Schalterdruckluftsteue-
rung mit 4 bis 5atü vorhanden. Das neue Gerät konnte
somit durch Weiterentwicklung bestehender Konstruk-
tionen gewonnen werden.
Bild 2. Stromlaufbild einer Notstromselbststeuerung nach dem Druckluftanlaßverfahren.
motoren ist es in der Tat möglich, Anlassermotoren zu
verwenden, die fest mit der Dieselmotorwelle gekuppelt
sind und im Betrieb als Lichtmaschinen mitlaufen.
Apparativ hat dieser Schritt zur Folge, daß die Steuerung
durch Fortfall einer Überwachungseinrichtung für den
Einspurvorgang und einer Einrichtung zur Befehls-
wiederholung bei schlechtem Einspuren ganz wesentlich
entlastet werden kann.
Das Druckluftanlaßverfahren
Beim elektrischen Anlaßverfahren ist dem Leistungs-
bereich der Dieselnotstromsätze durch die Größe der An-
lassermotoren und der Anlaßbatterien eine obere Grenze
gesetzt, die etwa bei 100 PS liegt. Da es sich schon bald
zeigte, daß auch für Dieselnotstromsätze größerer Leistung
ein Bedarf vorlag, mußte auch für das Druckluftanlaß-
verfahren (mit 30 atü), das bei den großen Maschinen-
sätzen üblich ist, eıne Selbststeuerung entwickelt werden.
Im Gegensatz zu dem elektrischen Anlaßverfahren von
der Batterie aus konnte beim Druckluftanlaßverfahren
nicht auf fertige elektrisch-mechanische Zwischenglieder
Die erste Anlage mit einem nach dem Druckluftanlaß-
verfahren selbstgesteuerten Dieselnotstromsatz wurde im
Jahre 1933 erstellt und führte zu einem vollen Erfolg.
Es gelang mit diesem Verfahren, die Gesamtanlaßzeit
gegenüber dem elektrischen Anlaßverfahren auf etwa die
Hälfte (6 bis 8s) zu verringern, was zum Teil auf die
verhältnismäßig geringen Schwungmassen bei den größe
ren vielzylindrigen Dieselmotoren, zum Teil auf die kräf-
tigere Energiequelle für den Hochfahrvorgang zurückzu-
führen ist.
Bei den druckluftangelassenen Maschinensätzen mub
zur erfolgreichen Durchführung des Noteinsatzes mit
der jederzeitigen Bereitschaft der beiden Energiequellen.
der Druckluftenergie für das Anlassen und der elek-
trischen Energie der Hilfsbatterie für die Durchführung
der Steuervorgänge, gerechnet werden können. Die Druck-
luftbereitschaft wird durch einen eigenen vom Luftdruck
im Vorratsbehälter selbsttätig gesteuerten Luftverdichter-
satz gesichert. Die Bereitschaft der Batterie wird durch
selbstregelnde Dauerladung über einen Gleichrichter von
Netz aus aufrechterhalten. Immerhin erfordert auch hier-
bei die Batterie eine gewisse Wartung (Nachfüllen des
—
w
ri
14. März 1940
verdunsteten und vergasten Wassers, Säuredichteprüfung).
Es war daher ein glücklicher Gedanke, die Gleichstrom-
zwischensteuerung im Anlaßvorgang durch eine mecha-
nische Kupplung zwischen Netzspannungswächter und
Druckluftanlaßventil zu ersetzen und dadurch die Batterie
unnötig zu machen. Die außerhalb des Anlaßvorganges
selbst erforderlichen Steuerungen und Schaltungen können
mit der Netz- bzw.
Notstromenergie
ausgeführt werden,
Bild 2. Bei Ausblei-
ben der Netzspan-
nung fällt Netz-
wächterrelais 3 ab
und veranlaßt über
Anlaufbefehlsrelais 7
das Öffnen des elek-
tromagnetischen
Druckluftventils 10.
Bei erreichter Zünd-
drehzahl erhält
Drehzahlwächter-
relais 6 von der
Drehzahldynamo 15
Spannung und unter-
bricht den Anlauf-
befehl. Sobald der
Notstromgenerator
sich erregt hat, zieht
das Generatorwäch-
terrelais 4 an, wo-
durch Netzschalter 7
ausgelöst und Gene-
ratorschalter 2 ge-
schlossen wird. Nach
Wiederkehr der
Netzspannung ver-
anlaßt Netzwächterrelais 3 Rückschaltung der Ver-
braucher auf das Netz und Stillsetzen des Notstromsatzes.
Der Druckluftvorrat zum Anlassen wird selbsttätig über
den Luftverdichtersatz 58 durch einen Druckluftwächter 54
aufrechterhalten. Die Batterie wird also hierbei erspart.
Ein mit dieser Steuereinrichtung versehener Diesel-Not-
stromsatz ist in Bild 3 zu sehen.
Die Sicherheit der Brennstoffzündung im Anlauf auch
bei niedrigen Umgebungstemperaturen erforderte im
Selbststeuervorgang in vielen Fällen besondere Maß-
Bild 3.
nahmen. Während bei den größeren Maschinen diese
Sicherheit schon konstruktiv gegeben ist, müssen bei den
kleineren Einheiten meist Anlaßhilfen eingesetzt werden.
Das Abbrennen von Lunten im Verbrennungsraum, wie
es bei handgesteuerten Maschinensätzen üblich ist, schei-
det für den Selbststeuervorgang aus naheliegenden Grün-
den aus. Mit Erfolg wurden bisher bei Selbststeuerungen
folgende Anlaßhilfen angewendet:
1l. Dauernde Vorwärmung des Diesels mit Warmwasser
schon im Bereitschaftszustand,
2. Vorwärmung des Verbrennungsraumes im Anlauf-
vorgang oder schon im Bereitschaftszustand durch
Glühkerzen (im Anlaufzustand aus der Batterie, im
Bereitschaftszustand aus dem Netz),
3. zusätzliches Einspritzen von leicht entzündbarem
Brennstoff beim Anlaufvorgang,
4. Anfahren und damit Vorwärmen als Benzinmotor
mit anschließendem Umsteuern auf Dieselbrennstoff.
Wenn auch die Steuerverfahren für diese Anlaßhilfen
zu großer Vollkommenheit durchgebildet sind, so bleibt
als Ziel für eine weitere Verbesserung und als Aufgabe
für den Maschinenbau die konstruktive Durchbildung auch
der kleineren Dieselmotoren in der Richtung einer Un-
abhängigkeit von jeglichen Anlaßhilfen.
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 11
Batterieloser druckluftangelassener Dieselnotstromsatz (Drehstromgenerator
80 kVA, 350/220 V, 50 Hz, 1500 U/min).
271
Bezüglich der Lastübernahme nach erfolgtem Anlauf
sind wiederum die kleineren Einheiten den größeren über-
legen. Bei Dieselmotoren bis zu etwa 1000 PS kann man
im allgemeinen bedenkenlos im Anschluß an den er-
folgten Anlauf die volle Last aufschalten. Bei den
größeren Motoren ist jedoch eine langsamere Lastüber-
nahme erwünscht, um ungleichmäßige Erwärmungen der
großen Massen und
damit gefährliche
Materialspannungen
zu vermeiden. Viel-
fach hilft man sich
hier durch dauern-
des Heizen des Die-
selmotors mit Warm-
wasser schon im Be-
reitschaftszustand.
Dann kann die Last-
übernahme im Ein-
satzfall schnell er-
folgen. Auch hier
dürfte die Entwick-
lung auf seiten des
Maschinenbaues
noch nicht als abge-
schlossen betrachtet
werden.
Über die Fragen
der Einordnung der
Dieselnotstromsätze
in die Verbraucher-
netze und über die
Anforderungen an
den Stromerzeuger
in diesen Betrieben
wurde bereits an an-
derer Stelle berich-
tet!). Dieselnotstromsätze sind inzwischen in vielen
Hunderten von Anlagen eingebaut und mit gutem Erfolg
in Tätigkeit getreten (Bild 4). Die alte Streitfrage der
wirtschaftlicheren zentralisierten oder der unabhängige-
Bild 4. Größerer Dieselnotstromsatz in einem Industriebetriel
(Drehatromgenerator 700 KVA, 3150 V, 50 Hz, 428 U/min).
ren und damit sichereren dezentralisierten Stromerzeu-
gung erscheint durch die Notstrom-Selbststeuertechnik in
einem neuen Licht. Durch Aufstellen von Dieselnot-
stromsätzen ist es möglich, die wichtigsten Verbraucher
des Betriebes so zu sichern, daß im übrigen alle Vorteile
der zentralisierten Stromerzeugung für die Anlage nutz-
bar gemacht werden können. Darin ist wohl letztlich der
Grund für die außerordentlich schnelle Verbreitung dieser
neuen Selbststeuertechnik zu suchen.
I) Stößinger, VDE-Fachber. 10 (1938) S. 169.
2172
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 11
Gesichtspunkte für Auswahl und Betrieb von Gleichrichtern
Von Herbert Mutschke, Berlin
Übersicht. Es werden die Anwendungsgebiete der wich-
tigsten Gleichrichterarten beschrieben und der Einfluß der
Betriebsart unter besonderer Berücksichtigung der StoßBlast
erörtert.
In Anlagen zur Gleichstromversorgung sind in den
letzten Jahren die maschinellen Umformersätze in beacht-
lichem Umfang zugunsten der Gleichrichter verdrängt
worden. Es ist dies neben der Tatsache, daß Gleichrichter
in der Handhabung einfacher und in der Wartung an-
spruchsloser sind, vor allem wohl darauf zurückzuführen,
daß die Entwicklung der Trockengleichrichter im beson-
deren erst in neuerer Zeit einen Stand erreicht hat, der
ihre Anwendung neben den anderen Gleichrichtern als voll-
wertig rechtfertigt.
Anwendungsgebiete der wichtigsten Gleichrichterarten
Die Einsatzmöglichkeiten der verschiedenen Gleich-
richterarten sind abhängig von der Größe der erforder-
lichen Ströme und von der Höhe der benötigten Spannung.
Es ergibt sich bei der in Bild 1 dargestellten Übersicht, daß
sich die drei einzusetzenden Gleichrichterarten in ihren
Anwendungsgebieten überschneiden.
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Einsatzgebiete von Trocken-, Glühkathoden-
und Quecksilberdampf-Gleichrichtern.
Bild 1.
Bei starker Belastung verschiebt sich die Grenze
wegen des höheren Wirkungsgrades des Trocken-
gleichrichters nach der höheren Spannung hin, wäh-
rend bei schwächerem Betrieb die Grenze mit Rücksicht
auf den kleineren Anschaffungspreis des Quecksilber-
dampfgleichrichters zu den niedrigen Spannun-
gen hinrückt. Die Grenzen des Glühkathoden-
gleichrichters sind stark von den Bedingungen des
Einzelfalls abhängig; weil er mehr der jeweiligen Leistung
angepaßt werden kann und sein Aufbau u.U. einfacher
ist, gehen seine Leistungsgrenzen weiter herunter als die
des Quecksilberdampfgleichrichters.
Die Grenzen des Glühkathodengleichrich-
ters sind bei hoher Leistung durch die Herstellungs-
schwierigkeiten und durch die geringere Lebensdauer ge-
geben. Bei Spannungen über 20 V und geringen Strömen
liegt sein Hauptanwendungsgebiet, wie er überhaupt nur
für schwachen Betrieb eingesetzt werden sollte, da seine
Lebensdauer bei Dauerbetrieb gegenüber dem Trocken-
DK 621.314.6.004 : 621.3.016.33
gleichrichter bedeutend geringer ist. Durch seinen niederen
Anschaffungspreis ist der Glühkathodengleichrichter bei
hoher Spannung und kleinen Strömen meist wirtschaft-
licher als der Trockengleichrichter, aber hier entscheidet
` neben der Lebensdauer vor allem die bessere Betriebsgüte
des Trockengleichrichters, der im Gegensatz zur Glüh-
kathodenröhre nie unvermutet ausfallen wird.
Maschinelle Umformer werden heute häufig noch bei
niedrigen Spannungen und hohen Strömen eingesetzt, ob-
wohl für die Verwendung von Trockengleichrich-
tern eine ganze Anzahl Gründe aufzuführen sind. Der
Wirkungsgrad ist bei jeder Belastung günstiger, ganz be-
sonders aber bei geringer Belastung, die Aufbaukosten sind
niedriger, da kein Fundament erforderlich ist. Ein beson-
derer Raum braucht bei Trockengleichrichtern ebenfalls
nicht bereitgestellt zu werden, vor allen Dingen ist aber
die Betriebssicherheit der Trockengleichrichter wesentlich
größer, weil bei ihnen keine bewegten Teile vorhanden
sind. Die sonst übliche Bereitstellung einer Ersatzstrom-
quelle gleicher Leistung kann durch entsprechende mehr-
fache Unterteilung des Trockengleichrichters eingespart
werden, die bei einem normalerweise nicht zu erwartenden
Ausfall den Betrieb mit geringer Leistung aufrechtzu-
erhalten gestattet. Diese Aufteilung der Gleichrichter-
anlagen in wenige genormte Einheiten macht sie aber viel
beweglicher als Maschinenanlagen; sie läßt Erweiterungen
und die Auswechslung von Einheiten ohne Schwierig-
keiten zu.
Einfluß der Betriebsart auf die Wahl der
Gleichrichterart
Bei den in Bild 1 aufgestellten Einsatzgrenzen ist die
Art des Betriebs unberücksichtigt geblieben; die Grenzen
werden aber im wesentlichen ihre Gültigkeit behalten.
besonders dann, wenn es sich um die Verwendung der
Gleichrichter für eine ruhige, gleichbleibende Belastungs-
art handelt, wie sie beispielsweise beim Laden von Akku-
mulatoren oder bei der Elektrolyse auftritt. In der Praxis
treten aber viele Fälle auf, die den Gleichrichter auf Stoß-
last beanspruchen, bei denen die Belastung stetig zwischen
Vollast und Leerlauf schwankt. Denkt man beispiels-
weise an die Speisung von Magnetsystemen oder Gleich-
strommotoren zur einfachen Drehzahländerung, also die
Stromversorgung vorwiegend oder ausschließlich induk-
tiver Verbraucher, so hat man eine starke Stoßbelastung
des Gleichrichters, zu der außerdem noch Abschaltspan-
nungen und ihre Einwirkung auf den Gleichrichter
kommen.
a. Verhalten von Maschinenumformern
Unter diesen Bedingungen muß der Wahl der Gleich-
richterart und seiner Ausführung besondere Beachtung
geschenkt werden, da sich die einzelnen Geräte ganz ver-
schieden verhalten. Hierbei bieten umlaufende Umformer
keine Schwierigkeiten, da die bei ihnen übliche starke 1s0-
lation der Wicklungen die Abschaltspannungen, die
bewegte Masse aber die Belastungsstöße weitgehend auf-
nimmt, während dem bei Stoßlast auftretenden Span-
nungsrückgang durch Anwendung der Kompoundierung
begegnet werden kann.
14. März 1940
rz 19%
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ri!
14. März 1940
b Verhaltenvon Trockengleichrichtern
Für die Gleichstromversorgung kleiner Verbraucher
fällt die Wahl meistens auf einen Trockengleichrichter. Die
Lebensdauer dieser Gleichrichter ist praktisch unbegrenzt,
wenn man darauf achtet, daß die Belastung und damit
die zulässige Erwärmung der Gleichrichterzellen die vor-
geschriebenen Grenzen nicht überschreitet. Da jedoch Stoß-
last in der Regel Leerzeiten mit sich bringt, in denen der
Gleichrichter wenig oder gar nicht beansprucht wird, kann
die tatsächliche Belastung bis zu 100 % über der Nennlast
liegen, ohne daß sich Schwierigkeiten hinsichtlich der
Erwärmung ergeben.
Kritisch für den Trockengleichrichter ist die Frage
der Abschaltspannung, die das Gleichrichterelement in
Sperrichtung beansprucht und deshalb die Gefahr eines
Durchschlags mit sich bringt. Versuche in dieser Richtung
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Bild 2a. Strom- und Spannungsverlauf vor der Belastungsprüfung.
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Bild 2b. Strom- und Spannungsverlauf nach 20 000 Belastungsstößen.
haben gezeigt, daß die beiden handelsüblichen Trocken-
gleichrichterarten sich verschieden gegen den Einfluß der
Abschaltspannung verhalten. Während der Kupferoxydul-
gleichrichter nach einem Durchschlag unbrauchbar wird,
bleibt beim Selengleichrichter im allgemeinen die Betriebs-
fähigkeit erhalten, wenn die Spannung, die normalerweise
in Sperrichtung an der einzelnen Zelle liegt, unter der
zulässigen Grenze bleibt. Bei einem solchen Durchschlag
brennt die Halbleiterschichtt samt der daraufsitzenden
Gegenelektrode explosivartig heraus, und am Rande der
so entstehenden kleinen Vertiefung bildet die angrenzende
Schicht einen Wulst, der die aufgedrückte Abnahmeelek-
trode an dieser Stelle ein wenig abhebt. Außerdem wird
aber die Selenschicht thermisch in eine nichtleitende gla-
sige Modifikation umgewandelt und schützt sich somit
selbsttätig vor einer weiteren Zerstörung.
©. Verhalten von Glühkathodengleich-
richtern
Als Gleichstromerzeuger größerer Leistung findct
man häufig den Glühkathodengleichrichter, weil sein
Anschaffungspreis mit Rücksicht auf die bessere Anpas-
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 11
AN
MINI
273
sungsmöglichkeit an den jeweiligen Einzelfall in der Regel
niedriger als bei den anderen Gleichrichtern liegt. Sein
Hauptanwendungsgebiet stellt das Laden von Akkumula-
toren dar. Wird er an anderen Stellen für die Speisung
von Verbrauchern eingesetzt, so ist neben dem niedrigen
Anschaffungspreis vor allem die Tatsache ausschlag-
gebend, daß man mit ihm auf wirtschaftliche Weise einen
gleichgerichteten Strom sechsphasiger Welligkeit erzeugen
kann. Es muß allerdings betont werden, daß durch die
Verwendung der Glühkathodenröhre als Gleichrichter-
element die Lebensdauer des Gleichrichters im Gegensatz
zu den anderen Bauarten geringer ist, besonders dann
natürlich, wenn ein Stoßbetrieb bei induktiver Last zu
erwarten ist.
Bei den vorliegenden niedrigen Spannungen bis etwa
100 V muß ein Röhrengleichrichter in der stromdurchlässi-
gen Richtung einen geringen Spannungsabfall haben, wenn
er mit anderen Umformern in Wett-
bewerb treten soll. Man verwendet
deshalb für diesen Zweck keine
Elektronenröhren mit Hochvakuum,
die einen Spannungsabfall von meh-
reren Hundert Volt haben, sondern
Glühkathodenröhren mit einer Edel-
gasfüllung. Eine solche Füllung,
beispielsweise mit Argon, setzt den
Spannungsabfall auf 8 bis 12 V her-
ab; sie vermindert allerdings auch
die Fähigkeit, hohe Spannungen in
der Sperrichtung auszuhalten, was
im Hinblick auf die möglichen Ab-
schaltspannungen wenig günstig ist.
Mit Rücksicht auf die Stoß-
belastung verdienen die Kathoden
der Gleichrichterröhren besondere
Beachtung. Während bei Hoch-
vakuumröhren der Anodenstrom
eine stetige Funktion der Anoden-
spannung ist, steigt bei der Glüh-
kathodenröhre mit Gasfüllung der
Anodenstrom nach Erreichen der
Zündspannung plötzlich auf den
durch die äußeren Widerstände be-
stimmten Wert an. Bei Belastungs-
stößen wird in einem solchen Augen-
blick die Stromanforderung beson-
ders hoch sein. Weil sich der
Anodenstrom dabei der Gesamt-
emission der Kathode nähert,
herrscht in der Röhre ein Elektro-
nenmangel; die Kathode wird also durch die positiven
Ionen beansprucht und der Glühfaden langsam zerstäubt.
Diese Erscheinung, die äußerlich durch punktförmig auf-
tretende Lichtbogen an der Kathode zu beobachten ist, be-
stimmt die Lebensdauer eines gasgefüllten Gleichrichters.
Bild 2a und b zeigen das Strom- und Spannungsoszillo-
gramm eines 4 kW-Glühkathoden-Gleichrichters mit direkt
geheizten Röhren bei 120 V Gleichspannung vor und nach
einer Versuchsreihe mit rd. 20000 Motoranläufen mit
Stromspitzen von 30 A. An der schlechten Form und
dem starken Absinken der Gleichspannung in Bild 2b ist
deutlich die Wirkung der zerstörten Kathoden zu cr-
kennen.
Dieser Zerstörung der Kathoden kann man wirksanı
durch die Verwendung indirekt geheizter Röhren begegnen,
bei denen die emittierende Oberfläche von dem Heizkreis
durch einen Isolator elektrisch vollkommen getrennt ist,
so daß Rückwirkungen des Anodenstromes auf die Kathode
keinen Einfluß haben. Zur Dämpfung starker Belastungs-
stöße ist das Einschalten einer Kathodendrossel zweck-
mäßig, die jedoch zur Vermeidung eines zusätzlichen
Spannungsabfalles möglichst klein gehalten werden soll.
Den Schutz gegen Abschaltspannungen erreicht man in
genügendem Maße durch Anwendung von Kondensatoren,
274
d. Verhalten von Quecksilberdampf-
gleichrichtern
Von einer erfreulichen Robustheit im Betrieb sind die
Quecksilberdampfgleichrichter, die Belastungsstöße ohne
Schwierigkeiten verarbeiten, von einer guten Spannungs-
festigkeit sind und gegen Überspannungen, wie sie durch
die Abschaltung induktiver Verbraucher auftreten können,
völlig unempfindlich bleiben. Bei ihnen ist zu beachten,
daß sie mit Rücksicht auf das Verlöschen des Lichtbogens
bei Leerlauf mit einer festen Grundlast ‚betrieben werden
oder eine andere ähnliche Einrichtung, wie Hilfsanoden,
besitzen müssen. Wird der Quecksilberdampfgleichrichter,
wie dies bei Stoßlast zu erwarten ist, längere Zeit mit
geringen Strömen betrieben, so können Zündschwierig-
keiten, bei Kolben mit Edelgasfüllung durch Änderung in
der Zusammensetzung der Kolbenfüllung Ausfälle ein-
treten, die sich aber bei solchen besonders gelagerten
Fällen von vornherein durch Wahl eines kleineren Kolbens
mit höher abgeschmolzenen Zuführungen vermeiden
lassen.
Zusammenfassung
Der Betrieb von Gleichrichtern setzt also die Beach-
tung einer Reihe besonderer Vorkehrungen voraus, wenn
nicht der durch die Verwendung von Gleichrichtern erhal-
tene Vorteil durch einen unstabilen Betrieb wieder aufge-
hoben werden soll. Dies ist aber mit Sicherheit zu er-
reichen, wenn man den bei Stoßlast eintretenden beson-
deren Bedingungen durch die vorerwähnten Maßnahmen
begegnet.
Umstell-Vorschriften für Installationsrohre
für elektrische Anlagen
VDE-Ausschuß für Installationsmaterial
DK 621.315.67
VDE 0605 U
Entwurf
Einspruchsfrist: 1. April 1940
Anwendung des noch nicht endgültigen Entwurfs auf eigene Gefahr.
Diese Umstell-Vorschriften haben den gleichen Wortlaut
wie VDE 0605/VI. 39 „Vorschriften für Installationsrohre für
elektrische Anlagen‘ mit Ausnahme der nachstehenden ab-
weichenden Fassung der $$ ] und 7:
$ 1
Geltungsbeginn
a) Diese Umstell-Vorschriften gelten für Installationsrohre,
die nach dem ..... 2222222. hergestellt werden!).
87
Rostschutz
a) Stahlrohre mit und ohne Auskleidung sowie Stahl-
mäntel von Falzrohren müssen auf der Außenseite einen rost-
schützenden Überzug haben, z. B. durch Blei, Aluminium, Lack
oder del.
b) Um Fehler oder mechanische Verletzungen des rost-
schützenden Überzuges festzustellen, müssen Rohrstücke gründ-
lich entfettet und deren Schnittflächen paraffiniert werden. Die
Rohrstücke werden mehrfach in weißes Fließpapier gewickelt,
das in ein frisch hergestelltes Gemisch von 3 Teilen l %iger
Lösung von rotem Blutlaugensalz in Wasser und cinem Teil
liger Lösung Ammoniumpersulfat in Wasser getaucht
wurde. Zulässige Blaufärbung bei einer Prüfdauer von 5 min
bis Rostgrad R 2 nach DIN DVM 3210 (Anstrichfarben)
1) Genchmigt durch ....2..22...
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 11
Normen für Installationsrohr
VDE-Ausschuß für Installationsmaterial
Anwendung des noch nicht endgültigen Entwurfs auf eigene Gefahr
Installationsrohr
Ä DIN
Pb-Falzrohr
mit Mantel aus verbleitem Stahlblech Entwurf 1
VDE 9026 U
Elektrotechnik
Maße in mm
Rohr
Einspruchsfrist:
1. April 1940
Bezeichnung eines Pb-Falzrohres!) von Innendurchmesser d=10 mm
und Außendurchmesser D = 21,2 mm:
P’b-Falzrohr 16'21,2 VDE 9026 U
Une RE 0 BE a a 6 | 7 8
m Mantel
Grüße Innen- Außen- ; š
' durchmesser durchinesser P hdicke ohne
Be Ko Di Schutzauflage | Muife
Tunendmr. | ' ' A a |
Eee i zul. zul. zul.
Außendinr. d Abw. D Abw. 8 Abw.
7m T BEE I u 0.11 11
amn. Ee u
9:13 2 13 o! 0.11 13
E | -- -> | + 0,01
NR 1 15,3 0.12 15.8
135/187 | 135 15,7 | 402 | 012 | 18,7
1622 | 16 | 21,2 0,14 | 21,2
..23/28.5 oh A uns | 0.16 28.5
| oeo 345 | 0.18 | 002| 345
36, 42.5 36 | 42.5 wo | 25
E | 225 | soa |. 028 | 25
48:34.5 48 HE Ver 0,22 | 54,5
Übliche Lieferlänge etwa 3m
Muffe
Bezeichnung einer Muffe Größe 21,2 für Pb-Falzrohr 16/212:
Muffe 21,2 VDE 9026 U
R 9 Mm = H 12 13 14
Größe Innendurehmesser Blechdicke Länge
ohne Schutzauflage I
= Rohr- Š - — Versen i
außendinr. D, zul. Abw. 8 zul. Abw. | Kleinstinaß
ER IR Ongo o3 w
33 13.3 013 | 40
u = 0.01
24 i
0.26 NO
>» Hawtelsüblich werden Pb-Falzrohre mit einer aufkebrach-
ten Muffe gelleiert,
Werkstoff: Mantel und Muffe: Stahl, verbleit, Schutz-
auflage auf der Außenseite Blei
Auskleidung: Papier getränkt
Ausführung und Prüfung nach VDE 0605 U ,Umstell-
Vorschriften für Installationsrohre für
elektrische Anlagen‘
Verlegung siehe DIN VDE....
Zuordnung der Leitungen zu den Rohrweiten
DIN VDE 9048 und 9049
siehe
Verband Deutscher Elektrotechniker E.V.
14. März 1940
a See Eee Cr, a a a a
r sh a i
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14. März 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 11
275
"AUS ERZEUGUNG UND VERBRAUCH
Spezialisierung, Typung und Normung im Elektromotorenbau
Von Richard Schiz VDE, Essen
Übersicht. Die Notwendigkeit einer weitgehenden Spe-
zialisierung, Typung und Normung ist für viele Erzeugnisse
längst erkannt, und die größtenteils erfolgreichen Bemühun-
gen auf diesem Gebiet haben sich überaus segensreich aus-
gewirkt. In dem Aufsatz wird dargelegt, wie die diesbezüg-
lichen Verhältnisse im Elektromotorenbau heute liegen und
wie dringend einschneidende Maßnahmen erforderlich sind,
um die aus der Vielzahl von Typen für die Praxis sich er-
gebenden Mißstände einzuschränken bzw. zu beheben.
Entwicklung und Wege der Rationalisierung und Normung
Die Rationalisierung in der Erzeugung wurde bereits
vor Jahren lebhaft erörtert und konnte damals unter dem
Druck der Verhältnisse bzw. als Folge des Konkurrenz-
kampfes vereinzelte Ergebnisse und Fortschritte zeitigen.
Unter der heutigen Staatsführung gewann die Durch-
führung derartiger Maßnahmen zur Steigerung der
Leistungsfähigkeit und Schlagkraft der Wirtschaft an Be-
deutung. Rationalisierung ist also vorwiegend ein wirt-
schaftliches Problem.
Drei Begriffe sind es nun, die in erster Linie die Auf-
gabenstellung der Rationalisierung umreißen: Spezialisie-
rung, Typung und Normung!). Während die Speziali-
sierung, d.h. die Beschränkung der Vielfältigkeit der
Erzeugnisse, überwiegend für den Hersteller von Vorteil
ist, kommt eine Typenbegrenzung sowohl dem Her-
steller als auch dem Verbraucher zugute. Die Normun g
hingegen liegt fast ausschließlich im Interesse des Ver-
brauchers und legt dem Hersteller vielfach sogar Be-
schränkungen in seiner konstruktiven Freiheit auf, obwohl
anderseits auch der Hersteller durch Verwenden ge-
normter Teile Arbeit spart.
Leider ist nun eine Spezialisierung im Elektromotoren-
bau bei unserer Elektroindustrie nicht anzutreffen; Wech-
sel-, Drehstrom- und Gleichstrommotoren jeglicher Lei-
stung in den verschiedenen Schutzarten und Bauformen
werden gleichermaßen gebaut. Wohl ist bei kleineren
Elektrofirmen eine Beschränkung, zum Teil auch auf
einen bestimmten Leistungsbereich, festzustellen, wobei
häufig 20 bis 30 kW die obere Grenzleistung darstellen.
Ferner werden Drehstrom-Kommutatormotoren, pol-
umschaltbare Motoren, Antriebe für bestimmte Verwen-
dungszwecke, wie Außenläufermotoren, Rollgangsantriebe,
Handschleifmaschinen und dgl. infolge des wesentlich ge-
ringeren Bedarfes und teilweise auch aus patentrecht-
lichen Gründen nur von verhältnismäßig wenigen Firmen
gebaut. Hier erfolgte aus rein wirtschaftlichen Über-
legungen bereits eine freiwillige Beschränkung auf seiten
der Hersteller. Im Gegensatz zur Herstellung von Werk-
zeugmaschinen stellt der Bau von Elektromotoren an sich
schon eine gewisse Spezialisierung dar, so daß eine über
den derzeitigen Zustand hinausgehende weitere Speziali-
sierung wohl kaum erforderlich sein dürfte und mit Rück-
sicht auf eine gesunde Konkurrenz auch vom Verbraucher-
standpunkt aus nicht wünschenswert erscheint.
Infolge der Verschiedenartigkeit einer bestimmten Er-
zeugnisart, hauptsächlich hinsichtlich Leistung, Drehzahl,
Schutzart, Einschaltdauer und Abmessungen, ergibt sich
beim Bau von Elektromotoren eine große Anzahl von Typen. .
deren Begrenzung sowohl im Interesse der Hersteller a.s
auch der Verbraucher liegt. Typung bedeutet Gemein-
D R. Boehringer, Vierjahresplan 3 (1939) S. 1067.
DK 621.313.13(083.74) : 658.516.001.8
schaftsarbeit, die zwischen Hersteller und Verbraucher so-
wie zwischen den einzelnen Herstellern zu leisten ist. Für
den Hersteller liegen die Vorteile der Typung in verein-
fachter Fertigung, während der Verbraucher durch sie
den Vorteil größerer Einheitlichkeit seiner Antriebe mit
allen daraus sich ergebenden günstigen Folgerungen für
die Zubehörteile und Reservehaltung erhält.
Der Deutsche Normenausschuß (DNA) ver-
tritt die Interessen der Hersteller und Verbraucher glei-
chermaßen und bemüht sich seit Jahren, durch Aufstellung
von Richtwerten und Normen eine Typenbegrenzung in
der allgemeinen Technik zu erreichen. Die Normen der
Elektrotechnik stellt der Verband Deutscher Elek-
trotechniker (VDE) mit Hilfe seiner Ausschüsse und
anderer Fachorganisationen auf. Die Durchführung der-
artiger Maßnahmen erfordert aber viel Zeit und Gemein-
schaftssinn bei den Herstellern, so daß sich die Ergebnisse
erst in längerer Zeit nutzbringend auswirken können. Hinzu
kommt, daß die Typung ohne Zweifel ihre Grenzen hat
und eine übereilte Einführung derartig einschneidender
Maßnahmen nicht empfehlenswert ist; anderseits erfordert
aber die heutige Zeit gebieterisch, alle gegebenen Mög-
lichkeiten wahrzunehmen, um zu einem Höchstmaß an
wirtschaftlicher Ausnutzung zu kommen. Es erscheint
notwendig, daß hier, ähnlich wie vor Monaten im Kraft-
wagenbau, behördliche Vorschriften erlassen werden.
Motorentypenzahlen bei einem Großverbraucher
Wie der derzeitige unvollkommene Zustand sich für
den Verbraucher auswirkt, soll an einem Beispiel aus der
Praxis gezeigt werden. Ein großes Werk der Schwer-
industrie hat etwa 19200 Drehstrom- und Gleichstrom-
Elektromotoren mit einer gesamten installierten Leistung
von 214000 kW in Betrieb, für die zur allernotwendiz-
sten Aufrechterhaltung des Betriebes eine Reserve von
2900 Motoren mit Zubehör beschafft werden mußte. Diese
2900 Motoren mit einer :gesamten Nennleistung von
46 000kW stellen einen Wert von rd. 2,5 Mill RM dar:
zu ihrer Herstellung wurden etwa 450000kg Eisen und
65 000 kg Kupfer benötigt.
Tafel 1. Drehstrom-Antriebsmotoren offener
Ausführung
An Anzahl : Anzahl | ea
Liefer- . der der Ä Motoren
firmen i Motoren Typen | je Type
iu Betrieb befindliche Motoren:
a 2 4742 712 6,5
b 96 1968 10x2 1,8
—— [0700
zusammen., 2 2. 20€ 98 ' 6710 | 1794 3.7
davon beschafft 1933 bis 1939: Re
zu a 2 3621 430 R4
zu b 78 1136 62 | 19
ZUSAMMEN . 2.20. 80 | 4807 1072 - 4.5
vorhandene Reserve: |
zu a 2 | 421 285 1,5
zu b 64 229 197 1,2
zusammen . 2. 2... 66 | 650 482 | 1,3
Tafel 1 gibt zahlenmäßig Aufschluß über die T y p e n-
zahl von Drehstrommotoren, die in einem ge-
mischten Hüttenbetrieb, bestehend aus Stahlwerken, Walz-
276
werken, Gießergien und Bearbeitungsbetrieben verschie-
denster Art vorhanden sind. In die Lieferung der in Be-
trieb befindlichen 6710 Drehstrommotoren offener Bauart
teilten sich 98 Elektrofirmen; im Laufe der Jahre ergaben
sich dadurch 794 verschiedene Motorbauarten, womit im
Durchschnitt auf eine Type nur 3,7 Motoren entfallen.
In richtiger Erkenntnis der ungünstigen Auswirkun-
gen, die hierbei eine planlose Verteilung der Aufträge
auf eine größere Anzahl von Lieferfirmen zur Folge hatte,
wurde von diesem Werk seit geraumer Zeit der Einkauf
von Elektromotoren soweit wie möglich auf zwei Groß-
firmen beschränkt. Wäre dies nicht der Fall gewesen, so
würde die Typenzahl mit Sicherheit den doppelten Betrag
erreicht haben. Trotzdem ergaben sich, wie aus Tafel 1
unter a ersichtlich ist, bei den 4742 Motoren, die diese
beiden Firmen im Laufe der Jahre geliefert hatten, nicht
weniger als 712 verschiedene Typen.
Als teilweise Erklärung sei darauf hingewiesen, dal:
während der letzten vier Jahrzehnte ohne Zweifel manche
Typenänderung im Zuge der Entwicklung vorgenommen
werden mußte und dies die eine Ursache der großen
Typenzahl darstellt. Es wurden daher dieselben Fest-
stellungen bei den in den Jahren 1933 bis 1939 bezogenen
Motoren mit dem Ergebnis vorgenommen, daß die wäh-
rend dieser Zeit von den beiden Großfirmen gelieferten
3621 Motoren sich aus 430 Typen zusammensetzen. Hier
kommen also auf eine Type im Durchschnitt bereits
8,4 Motoren.
Weiterhin wurden in derselben Zeit noch von
78 Lieferfirmen 1186 Motoren mit 642 Typen bezogen.
Der hauptsächlichste Grund für die Lieferung durch
78 weitere Firmen ist, daß die Maschinenfabrikanten
häufig ihre Maschinenkonstruktion auf einen bestimmten
Motorlieferanten abstimmen, so daß es nicht immer ohne
weiteres möglich ist, aus maßlichen Gründen ein anderes
Motorenfabrikat anzubauen. Das trifft insbesondere bei
Werkzeugmaschinen zu. Noch nicht einmal zwei Motoren
entfallen also in diesem Falle durchschnittlich auf eine
Type, und als weitere Folge ergeben sich für die in
diesen sechs Jahren insgesamt bezogenen 4807 Motoren
1072 Typen. ne
Für die von den beiden Großfirmen gelieferten
712 Typen ist für 285 Typen Reserve vorhanden, während
für die von den übrigen 96 Lieferfirmen bezogenen
1082 Typen lediglich in 197 Fällen dieselben Typen als
Reserve zur Verfügung stehen.
Nun muß aber im Störungsfalle der beschädigte
Motor in allerkürzester Zeit ausgewechselt werden, da der
Stillstand einer Arbeitsmaschine oft einen ganzen Arbeits-
vorgang stört oder zum Erliegen bringt. Ein längerer
Ausfall bedeutet daher eine oft beträchtliche finanzielle
Einbuße neben dem Produktionsausfall an sich. Nach
Lage der Dinge ist eine Auswechslung in kürzester Zeit
jedoch nur bei Vorhandensein derselben Type möglich, da
die maßlichen Abweichungen meist zeitraubende Arbeiten
erfordern.
Wenn man berücksichtigt, daß von den 6710 Dreh-
«trommotoren infolge eingetretener Schäden im Monat
durchschnittlich 50 Motoren ausgewechselt werden müssen,
so geht daraus die wirtschaftliche Bedeutung der
Typenbeschränkung eindeutig hervor. Bei Gleich-
strommotoren ist die Häufigkeit der notwendigen Aus-'
wechslung noch größer.
Für Drehstrommotoren geschlossener Ausführung und
Drehstrom-Kranmotoren ergeben sich ganz ähnliche Ver-
hältnisse, wie eine Auswertung zeigte.
Tafel 2 enthält die Aufteilung der aus Tafel 1 untcr
a angegebenen Stückzahlen und Typen nach Drehzahl und
Leistung. So sind nach dieser Tafel z. B. für eine Motor-
leistung von 1kW und darunter und eine Drehzahl von
rd. 3000 U/min 451 Drehstrommotoren vorhanden, die sich
aus 113 verschiedenen Typen zusammensetzen. Die größte
Stü-kzahl ist für den Leistungsbcreich von 2 bis 4kW und
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 11
14. März 1940
Tafel 2. Aufteilung der Motoren aus Tafel 1, a
nach Leistung und Drehzahl sowie Typen und
Stückzahl
3000 U/min | 1500 U/min | 1000 U/min | 750 U’nin
a ee a N ae a
: tück- ‚ück- ück- Stück-
bereich Typen | zahl Typen | ihi Typen | zahl Typen | EN
0 bis 1 kW 113 451 102 410 55 273 23 2
l „ 2kW 23 61 45 595 29 279 12 T5
2, AkW | 24 72 47 | 863 25 |186 | 13 2
4, 7kw | 10 30 30 | 347 14 81 5j b
7 „10kW 6 18 19 273 7 55 5 5
10 „ 15kW 5 20 12 | 14 9 44 | WIN
15 „ 25 kW 7 33 3 3 8| 3
25 „ 50 KW 2 2 8 19 6 15 12 fel)
wW 100kW 4 5 4] a
über 100 KW | 9 9 1 2 11 15
in Betricb
befindliche |
Motoren . . 153 654 283 , 2695 | 149 938 103 145
davon | |
beschafft '
1933 bis 39 . 122 503 179 2296 T8 590 ol 23%
vorhandene | |
Reserve .. | 3, 51 |105 | ı85| n 97 he
eine Drehzahl von rd. 1500 U/min vorhanden, nämlich
863 Stück bei 47 verschiedenen Typen, so daß sich hier
ein Durchschnitt von 18 Motoren je Type ergibt.
Aus Tafel 2 ist ferner ersichtlich, wie sich der Über-
gang vom Gruppen- zum Einzelantrieb, der in den letzten
Jahren stattfand, in einer Häufung der Motoren bei den
kleineren Leistungen äußert. Infolge der vielfachen Vor-
teile ist hierbei der Motor mit 1500 U/min stark bevor-
zugt. Ferner zeigt Tafel 2, daß gerade für die kleinsten
Leistungen eine besonders große Typenzahl vorhanden ist.
Hier ist wohl eine wesentliche Vereinfachung möglich,
zumal der geringfügige Mehrbedarf an Werkstoff bein
Verwenden der nächstgrößeren Type nicht ausschlag-
gebend ins Gewicht fällt. Bei Motorleistungen über 15 kW
nimmt die Stückzahl gewaltig ab; doch bleibt auch hier
die Zahl der Typen im Verhältnis zur Stückzahl der
Motoren reichlich hoch.
Bei einer durchgeführten Auswertung der Verhält-
nisse unter Berücksichtigung sämtlicher Lieferfirmen
zeigten sich wiederum ähnliche Ergebnisse, die jedoch in-
folge der Vielzahl der Lieferfirmen noch entsprechend
ungünstiger lagen.
Abhilfe durch Normung
Es ist wohl keine Frage, daß diese überaus grole
Anzahl von Typen, die zu etwa gleicher Zeit hergestellt
wurden, für den Hersteller eine ebenso beträchtliche be-
lastung bedeutet wie für den Verbraucher. Anderseits
gibt es aber eine Reihe von Verbrauchern, die gerade circ
für den vorliegenden Fall genau passende Leistung ver-
langen und so den Hersteller aus Wettbewerb: gründen
veranlassen, möglichst allen Wünschen der Kunden ge-
recht zu werden.
1. Normalisierte Typenleistungen
Bei Vorliegen bestimmter normalisierter Typenleistun-
gen, die dann von den Herstellern keinesfalls durch-
brochen werden dürften, falls auch eine Type etwas mehr
„u leisten imstande ist, würde sich zwangläufig eine An-
passung der Verbraucher erreichen lassen.
Bei dem in jüngster Zeit erfolgten Neuaufbau grober
Werke versuchte man, die bestehenden Schwierigkeiten
dadurch zu verringern, daß man Motoren kleinerer Lei
stung der einen Firma, Motoren größerer Leistung einem
anderen Hersteller zuteilte, oder man legte aus dem ge
samten Leistungsbereich bestimmte Typen für einzelne
Motorlieferfirmen fest und machte den Arbeitsmaschinen-
lieferanten entsprechende Vorschriften. Derartige Sonder-
vorschriften bedeuten aber wieder eine Erschwerung für
den Lieferanten der Maschinen, weil z.B. bei Werkzeug:
maschinen dann an ein und dieselbe Maschine Motoren
verschiedenster Abmessungen angebaut werden sollen,
E -
-= = ie er -
14. März 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 11
277
was bei den Herstellern der Arbeitsmaschinen wieder
eine Reihe voneinander abweichender Ausführungen zur
Folge hat.
2 Vorhandene Hauptabmessungen bei
Drehstrommotoren
Die Tafeln 3 bis 5 enthalten entsprechend Bild 1 die
Hauptabmessungen von Drehstrommotoren verschiedener
Firmen, und zwar für eine Leistung von 1,1, 7,5 und
22kW bei 1500 U/min. Wie daraus zu ersehen ist, weisen
die Maße ganz beträchtliche Unterschiede auf, die die
Auswechslung eines schadhaft gewordenen Motors gegen
einen solchen anderer Type außerordentlich erschweren.
Tafel 3. Hauptabmessungen von Drehstrom-
motoren verschiedener Firmen
Leistung 1,1 kW Form B 3
Schutzart offence Ausführung synchrone Drehzahl 1500 U/min
mas | | 1 | u
i a | b c tfıe!n\kıalslalı
men-Nr. | | |
i | |
1 165 150 | 15 195° i 112 | 332 | 192 | 12 | 18] 42
2 200 | 195 | 15 240 220 , 115 | 344 | 177 | 14 | 20 | 60
3 150 | 180 | 20 ' 225 : 206 ' 112 | 365 | 215 | 15 | 22 | 60
4 180 168 | 16 ! 200 200 | 105 | 342 | 189 | 14 | 20| 55
5 150 | 190 | 20 ı 240 : 208 | 118 | 369 | 220 ; 14 | 20 | 55
6 1:5 | 170 | 15; 210 | 205 | 105 | 350 205 , 12 | 22| 60
7 140 | 190 | 19 235 ; 220 | 112 | 365 | 196 : 19 | 20: 55
N 140 | 190 | 20 | 235 | 218 | 112 | 327 | 190 ! 15 | 22| 50
9 170 | 180 | 18 | 220 ! 230 | 118 | 375 | 215 15 |20] 55
10 140 | 210 22; 265 | 250 | 132 | 360 | 196 15 | 20l 55
Il 175 | 175 | 22| 215 ` 213 | 112 | 369 | 163 ! 11,5 | 18 | 40
12 145 | 170 20 | 205 | 205 ! 112 | 312 | 186 | 14 | 20| 55
er Danana
schwanken |
zwischen 125 A 15 195 | 196 | 105 | 312 | 205 |115 18 | 42
ud .. . 200. 210 | 22 265 | 250 | 132 | 375 | 163 | 19 | 22| 60
Tafel 4. Hauptabmessungen von Drehstrom-
motoren verschiedener Firmen
Leistung 7,5 kW Form B 3
Schutzart offene Ausführung synchrone Drehzahl 1500 U/min
Maß | Ä
DA a | b | c
men-Nr. |
|
| \
t
1 265 . 230 | 30 290 | 300 | 160 ' 551 | 316,5| 14 | 35 | 70
3 300 ı 275 | 30 , 340 | 320 | 180 | 561 | 335 | 18 | 35 | 90
5 205 280 | 28 | 350 | 320 | 170 | 502 | 313 | 18 | 35 | 90
6 245 | 290 | 28 | 365 | 345 | 180 | 607 | 335 | 18, 35 | 90
7 200 | 265 | 25 | 340 | 331 | 170 | 552 | 300 | 24 | 35 ; 90
3 320 | 300 | 35 | 370 | 380 | 200 | 583 | 340 | 18 | 38 : 90
9 260 | 300 | 25 | 380 | 380 | 200 | 590 | 340 | 18 | 35 | 9%
10 200 | 265 | 25 | 340 | 335 | 170 ! 506 | 300 | 18 | 35. 90
11 295 | 260 t 32 | 325 | 320 | 170 | 443 | 266 | 18 | 35' 80
12 200 | 290 | 24 | 340 | 350 | 180 | 451 | 273 | 17 | 35 90
13 235 | 285 25 | 340 | 350 | 180 | 566 | 334 | 16 | 35. 90
14 360 | 265 | 22 | 310 | 300 | 175 | 537 | 310 | 15 | 35 | 90
Maße | | | |
schwanken í
zwischen 200 | 230 | 22 | 290 | 300 | 160 ` 443 | 266 | 14 | 35 | 70
und .. . 360 | 300 | 35 | 350 | 390 | 200 ' 607 | 335 | 24| 38! 90
Tafel 5. Hauptabmessungen von Drehstrom-
motoren verschiedener Firmen
Leistung 22 kW Form B 3
Schutzart offene Ausführung synchrone Drehzahl 1500 U/min
Mat wu | | | | |
Fir- a b ce | f g h, k | q sid)! l
men-Nr, | | | | | | |
l 345 | 420 zo! 540 | 465 | 250 : 722 , 426,5 21 65 110
5 280 | 320 ; 35| 400 | 380 ` 200 ` 636 ` 375 |26'45| 110
6 360 ` 370 35| 465 | 440 : 235 : 795 | 462 |25 45j 110
7 295 390 45: 490 464: 235 , 735 | 400 |32|45 110
8 360 360 45, 450 480 ' 250 | 710 | 415 |25 45, 110
10 190 320 35, 380 420 , 210 | 645 | 390 |1842 105
1 380 340 35 415: 406 | 210 | 571 | 345 122/45, 110
12 295 330 |23 390 394 | 200 | 612 | 364 |22; 45, 110
13 355 390 |35, 480 | 490 | 250 | 813 | 485 | 18 45 | 110
14 515 360 '35 440 | 402 | 250 | 805 | 470 |18 55] 130
‚Maße | | Se Zu
schwanken | | | | o
zwischen 190 | 320 !28' 380 | 380 | 200 | 571 345 ;18 42| 105
nd .. . 380 ! 420 |50 540 | 490 | 250 813 4x5 '32 65 130
(5151) | De | |
|
i
Leider wird von seiten der Maschinenfabriken auf die
Anbaumöglichkeit von Motoren anderer Abmessungen
vielfach noch nicht genügend Rücksicht genommen, ob-
wohl durch Zwischenplatten zum Ausgleich verschiedener
Bauhöhen sowie reichlichere Aussparungen im Guß und
dgl. ohne weiteres die Möglichkeit hierzu besteht.
Bild 1. Motor-Hauptabmessungen (Form B3) zu Tafel 3, 4 und 5.
3. Vorschlag zur Normung der Haupt-
abmessungen der Motoren
Fast alle Schwierigkeiten, die sich bei der Auswechs-
lung von Motoren ergeben, würden jedoch mit einem
Schlage beseitigt sein, wenn die Hauptabmessungen der
Motoren genormt wären, obwohl auch dann von seiten
der Arbeitsmaschinenfabrikanten die Möglichkeit berück-
sichtigt werden müßte, mindestens Motoren der nächst-
größeren Type anbauen zu können. Hier ist der erfolg-
versprechende Anfang durch die bestehenden DIN- und
DIN VDE-Normen, z.B. DIN 747 über Achshöhen, weiter
auszubauen.
Eine Normung der Hauptabmessungen von Motoren
würde die auch nach Durchführung einer etwaigen Typen-
begrenzung noch vorhandene Vielzahl von Typen mit ihren
für den Verbraucher so überaus nachteiligen Folgen mehr
‘oder weniger bedeutungslos werden lassen.
4. Stand und Ausbaumöglichkeit der
Normung im Elektromotorenbau
In jüngster Zeit erschienen mit DIN VDE 2942 Nor-
men für Wellenenden, Riemenscheiben und Befestigungs-
flansche elektrischer Maschinen, die durch die in Aus-
sicht genommene Verbindlichkeitserklärung zu bindenden
Vorschriften werden. Während für Achshöhen DIN 747
einzuhalten ist, waren die Fußabmessungen schon früher
zur Normung vorgeschlagen; hiervon wurde aber Abstand
genommen, da die Abmessungen der leistungsgleichen
Motoren im Laufe der Zeit immer kleiner wurden’). Für
Maße, wie z.B. die Gesamtlänge k, müßte ein gewisser,
festzulegender Spielraum zulässig sein. Innerhalb der
gegebenen Hauptabmessungen könnte der Konstrukteur
dann immer noch seine Fähigkeiten zur vollen Eni-
faltung bringen, da hier eine Reihe von Möglichkeiten
besteht, um den wirtschaftlich und technisch besten
Motor zu bauen.
Dem Verbraucher und damit der gesamten Wirtschaft
wird durch weitere Normung jedoch ein gewaltiger Dienst
erwiesen. Obgleich die Typenbegrenzung neben dem Her-
steller auch dem Verbraucher die Vorteile größerer Ein-
heitlichkeit bringt, so können die Austauschschwierig-
keiten, die allein den Verbraucher betreffen, nur durch
weitgehende Normalisierung der Hauptabmessungen wirk-
sam behoben werden. Hier sobald wie möglich Normen
aufzustellen, die bei Neuentwicklungen einzuhalten sind,
müßte von allen Beteiligten als dringende Pflicht an-
gesehen werden.
2) S.a. ETZ 58 (1937) S. 202, ALL. 3 u. 4.
278
Zusammenfassung
Der derzeitige Elektromotorenbau mit seiner Vielzahl
von Typen und der willkürlichen Festlegung der Haupt-
abmessungen hat für die Verbraucher große wirtschaft-
liche und betriebliche Nachteile zur Folge. Um einiger-
maßen tragbare Verhältnisse zu bekommen, ist es daher
in der Praxis zunächst notwendig, sich möglichst auf
eine oder zwei Lieferfirmen für Elektromotoren zu be-
schränken. Dies läßt sich jedoch nicht in allen Fällen
durchführen und stellt keine eigentliche Lösung des Pro-
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 11
14. März 1940
blems dar, wie an einem Beispiel aus der Praxis gezeigt
wird. Außerdem wird man hiermit nicht der beträcht-
lichen Anzahl von Elektromotoren bauenden Firmen ge-
recht. Neben verschiedenen Vereinfachungen besteht die
Hauptforderung an die Hersteller von Elektromotoren in
Einhaltung normalisierter Typenleistungen und in einer
Normung der Hauptabmessungen, wobei innerhalb der
genormten Hauptmaße der Weiterentwicklung der Tech-
nik und den Fähigkeiten der Konstrukteure praktisch kein
Hindernis in den Weg gelegt wird. '
DK 621.311.1.003.1 (439)
Ungarns KElektrizitätswirtschaft. [Nach H. Keller,
Elektrizitätsverw. 14 (1939) S. 73; 3 S.]
Auffallend an der ungarischen Elektrizitätswirtschaft ist
zunächst eine gewisse Unausgeglichenheit. Die Stromversorgung
erreicht nicht die Werte, die der hochentwickelten Elektro-
ausfuhr, die 1937 nur wenig unter der italienischen lag, ent-
sprechen; im gleichen Jahr betrug die gesamte Stromerzeugung
Ungarns rd. 1260 - 10° kWh, was einem spezifischen Strom-
verbrauch von nur 144 kWh/Jahr - Kopf entspricht. Von den
3344 Gemeinden sind 32% mit Strom versorgt, wobei vor-
wiegend die großen Gemeinden elektrisiert sind. 120 Ge-
meinden besitzen eigene Kraftwerke, während die übrigen aus
Überlandwerken versorgt werden. Von den Städten haben
18 eigene Werke, 3 sind teilweise versorgt, die restlichen be-
ziehen Fremdstrom. Die ungarische Stromversorgung erfolgt
fast ausschließlich durch Wärmekraftanlagen; Wasserkraft
spielt nur eine ganz untergeordnete Kolle, ist aber im Lande
vorhanden. Die Verbesserung der Zusammenarbeit von
Elektrizitätsversorgungsunternehmungen und leistungsfähigen
Eigenanlagen ist noch in der Entwicklung. 1937 gab es
271 Stromerzeugungsanlagen für den öffentlichen Verbrauch.
Die wichtigsten Versorgungsgebiete sind untereinander mit
110 kV-Leitungen verbunden. Die Stromabgabe der Buda-
pester Elektrizitätswerke belief sich 1937 auf 290,44 - 106 kWh.
Das seit 1930 in Betrieb befindliche Grubenkraftwerk Banhida
besitzt drei Einheiten von je 21 000 kWh; 70% seiner Jahres-
erzcugung von 180 - 10° kWh werden an Budapest abgegeben.
Von den städtischen Werken sind außer denen in Budapest
noch die Kraftwerke in Debrecen und Szeged erwähnenswert.
Der Stromverbrauch nahm insgesamt im Jahre 1937 gegenüber
1932 um 48%, gegenüber dem Vorjahr um 5,5% zu. Die
Entwicklung ist ebenso wie die Stromverwendung im Lande
uneinheitlich. Haushalt und Handwerk sind jedoch in leb-
haftem Ausbau bezüglich der Stromverwertung. Die im Lande
vorhandenen ausnutzbaren Wasserkräfte werden auf 130000 KW
geschätzt, deren Ausbau aber infolge geringen und wechselnden
Wasserstandunterschiedes noch nicht wirtschaftlich ist. Die
ausgebaute Leistung der Wasserkraft beträgt rd. 12 000 kW
mit einer Jahreserzeugung von rd. 24 - 10° kWh.
Die Elektroindustrie zählt 60 Betriebe mit rd. 13400 Ge-
folgschaftsmitgliedern. Von der Gesamterzeugung waren
rd. 40% für die Ausfuhr bestimmt, unter denen Glühlampen
und Elektronenröhren einen beträchtlichen Posten ausmachen.
Die Einfuhr an Maschinen und Geräten ist infolge der an-
steigenden Entwicklung aussichtsreich; seit dem Tiefpunkt im
Jahre 1932 erfuhr sie eine ständige Steigerung, wobei Groß-
deutschland Hauptlicferant ist. Auch die ungarische Elektro-
ausfuhr ist im Steigen begriffen, was eine Jahresübersicht mit
Werten und Anteilen der Ausfuhr für 1935 bis 1937 erkennen
äßt. Tsch.
DK 621.311.1.003.1.(493)
Entwicklung der belgischen Elektrizitütswirtschaft.
"Nach 1. Michel, Bull. Belge Sci. milit. 1 (1939) S. 81;
211,8, 7 B.]
Im Laufe der letzten Jahre nahm die belgische Elektrizi-
tätswirtschaft einen beträchtlichen Aufschwung; Ende 1935
betrug die ausgebaute Kraftwerksleistung über 21, - 10% kW.
Der Verfasser bringt in seiner Arbeit eine zusammenfassende
Übersicht über die Erzeugung ab 1914, Fortleitung, Verteilung
und Benutzung der elektrischen Energie in Belgien, wonach (lie
Wirtschaftsorganisation der dortigen Elektroindustrie kurz be.
handelt wird!). In der Zeit von 1914 bis 1923 macht sich der
—
1) ETZ 59 (1938) S. 404.
Einfluß des Weltkrieges und seine Nachwirkungen für die Ent-
wicklung dämpfend bemerkbar. Als zweite Entwicklungs-
periode ergibt sich die Zeit beschleunigten Ausbaues von 19?3
bis 1932, von welchem Zeitpunkt ab eine ruhigere und gleich-
mäßigere Entwicklung zu verzeichnen ist. Ende 1935 beträgt
die Erzeugung in Stadtzentralen 7,0%, die der privaten Ver:
teiler 49,8% und die Eigenerzeugung etwa 43,2% der Gesamt-
erzeugung, was im Laufe der Zeit einer Verschiebung der An-
teile zu den ersten beiden Gruppen entspricht. Belgien hat fast
den höchsten Anteil der Industriestrom-Eigenerzeugung von
allen Ländern der Erde. Die Zahlenwerte für die in den einzel-
nen Provinzen vorhandenen Werke, Leistungen und die Er-
zeugung sind mit ihrer Entwicklung angegeben. Im ganzen Land
nchmen die Wärmekraftwerke bei weitem die erste Stelle ein.
Durch Dampf wurden Ende 1935 rd. 85,9°,, mit Verbrennungs-
kraftmaschinen 12,7%, durch Wasserkraft 0,7% und mittels
Wasserspeicherung ebenfalls 0,7% des gesamten Stromes er-
zeugt; der Wasserkraftanteil ist also unverhältnismäßig gering.
Im Jahre 1935 waren für die Verteilung mittels Hochspannung
fast 11000 km Freileitungen und 10 000 km Kabelleitungen vor-
handen. Durch weitgehende Netzvermaschung wurde ein be-
triebssicherer Verbundbetrieb angestrebt. an.
Jubiläen
Gustav Barthel. — Die Spezialfabrik für Löt-, Heiz-
und Kochapparate, Gustav Barthel, in Dresden, konnte am
15. Februar 1940 auf ihr 50jähriges Bestehen zurückblicken.
Anfänglich erstreckte sich die Fabrikation auf Laboratoriums-
brenner für flüssige Brennstoffe, dann kamen Lötapparate,
Petroleum- und Spiritusgaskocher, Motoranheizlampen und
zuletzt elektrische Lötkolben hinzu. Der jetzige Inhaber der
Firma, Herr Fritz Kreß, beschäftigt eine Gefolgschaft von
über 800 Personen.
Froitzheim & Rudert. — Vor 50 Jahren, zur gleichen
Zeit, als in Berlin die erste 1000 PS-Maschine zur Krafterzeugung
in Betrieb kam, um durch Kabel und Drähte den erzeugten
Strom den Abnehmern zuzuführen, wurde die Maschinenfabrik
Froitzheim & Rudert gegründet. Somit hat diese Firma die
gesamte Entwicklung der Maschinen für die Kabel- und Elektro-
industrie mitgemacht und bis zu den neuzeitlichen Wickel-,
Flecht- und Spinnmaschinen beeinflußt.
Städtisches Licht- und Wasserwerk Traben-
Trarbach. — Am 15. Januar 1890, vor 50 Jahren, wurde das
Elektrizitätswerk für die beiden Gemeinden Trarbach und Tra-
ben in Betrieb genommen. Zwei 35 PS-Dampfmaschinen trieben
damals 4 Gleichstromdynamos von zusammen 44 kW an, die
1100 Glühlampen und 10 Bogenlampen versorgten. Nach dem
Weltkriege ging das Werk in städtischen Besitz über, die Um-
stellung auf Drehstrom wurde zu Ende geführt und der Anschluß
an das damalige Elektrizitätswerk der Moselkreise vollzogen.
Traben und Trarbach sollen die ersten Gemeinden gewesen sein,
die ihre Straßen ausschließlich elektrisch beleuchteten.
Mandelsregistereintragungen. l:nergieversor-
gung Lohr-Karlstadt und Umgebung G.m.b.H.
Karlstadt (450 000 RM): Bau und Betrieb von Energieversor-
gungsanlagen für die öffentliche Energieversorgung des Gebietes
der Gemeinden und Umgebung. — Philips Beleuchtung
G. m. b. H., Berlin, Kurfürstenstraße 126 (306 000 RM): Her-
stellung und Vertrieb von elektrischen Beleuchtungsmitteln
aller Art. — Quarzkeramik G. m.b. H., München, Tassilo-
platz 7 (30 000 RM): Entwicklung und Herstellung von Piezo-
quarzen und elektrischen Bauelementen, insbesondere unter
Verwendung von Erzeugnissen der keramischen Industrie, so-
wie der Handel mit ihnen.
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14. März 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 11
279
RUNDSCHAU
Verkehrstechnik
DK 621.3.015.3 : 621.33
Überspannungen in elektrischen Bahnanlagen und
ihre Bekämpfung. [Nach G. Wilke, Elektr. Bahnen 15
(1939) S. 148; 6 S., 11 B.]
Die Besonderheiten des elektrischen Zugbetriebes lassen
gegenüber den Verhältnissen bei der allgemeinen Landes-
versorgung hier von allen Überspannungsarten die Schalt-
uberspannungen stark in den Vordergrund treten, wie sie bei
dem Abschalten leerlaufender Umspanner entstehen. Bild 1
v
V
Ire
n on
S 8
Spannungsspitzen an der ISWV-Alemme
/ %0 20 39
Zahl der beobachteten Uberspannungen
Bild 1. An einem Lokomotivumspanner im fünfwöchigen Fahrbetricb
beobachtete Überspannungen nach Höhe und Häufigkeit.
zeigt die an einem Lokomotivumspanner im fünfwöchigen
Fahrbetrieb beobachteten Überspannungen, geordnet nach
Zahl und Höhe. Auch an Unterwerksumspannern sind Über-
spannungen von fachen, ja bis zum lOfachen der Betriebs-
scheitelspannung beobachtet worden. Gegenüber den Gewitter-
überspannungen treten sie also wesentlich häufiger auf, er-
reichen aber auch deren durchschnittliche Höhe, dauern im
Einzelfall länger, ohne allerdings im allgemeinen auf die Leitung
überzutreten. Wegen der Bedeutung der Schaltüberspannungen
für den Bahnbetrieb wird eine Überspannungsbekämpfung also
zunächst und gesondert diese zum Ziel haben müssen und
darüber hinaus erst die Abwehr der Gewitterüberspannungen.
Da der Entstehungsvorgang der Schaltüberspannungen ge-
nügend benannt ist, kann man an Stelle der bisher üblichen
Überspannungsableitung ihre Verhütung treten lassen durch
zweckmäßige Beeinflussung des Schaltvorganges (Auswahl
geeigneter Schalter, Abschaltung unter genügender Restlast
bzw. Einbau von Kondensatoren). Die üblichen Überspannungs-
ableiter bisheriger Bauart, wie sie für die Ableitung der Gewitter-
überspannungen entwickelt wurden, sind für die Schaltüber-
spannungen schon deswegen nicht voll geeignet, weil ihre An-
Sprechspannung nicht niedrig genug gelegt werden kann, um den
größten Anteil der Schaltüberspannungen zu beeinflussen, die
trotz ihrer — gegenüber Gewitterübserspannungen — verhältnis-
mäßig geringen Höhe doch durchaus die Umspanner gefährden,
Wie Beobachtungen und Versuche gezeigt haben. Eb.
Meßgeräte und Meßverfahren
DK 621.317.785
Prüfungen und Beglaubigungen. — Die Physikalisch-
Technische Reichsanstalt erläßt folgende
Bekanntmachung Nr. 528). Induktionszähler
einphasigen Wechselstrom.
€ Auf Grund des $ 10 des Gesetzes, betreffend die elektrischen
“aßeinheiten, vom 1. Juni 1898 (Reichsgesetzbl. S. 905)
für
werden dem System Fz folgende Elektrizitätszählerformen
als Zusatz eingereiht:
Me a a REISEN
ei > Amtsbl. der Physikalisch-Technischen Reichsanstalt 15. Reihe Nr. 6,
Zusatz zu System (27 ‚die Formen EFk 4, EFk4R, EFk 4t,
EFk 4tR, EFk 4f, EFk4Rf, EFk 4tf und EFk 4tRf, Induk-
tionszähler für einphasigen Wechselstrom, hergestellt von der
Firma Heliowatt Werke Elektrizitäts-Aktiengesell-
schaft in Berlin-Charlottenburg.
Berlin-Charlottenburg, den 2. Februar 1940.
Der Präsident der Physikalisch-Technischen Reichsanstalt
i. V. Möller
DK 621.317.714
Direktes Verfahren zur Messung hoher Gleichstrüme.
[Nach R. Fortrat, J. Phys. Radium 10 (1939) S. 190; 5 S.,
6 B.J
Falls die Stromschienen, die einen zu messenden Gleich-
strom von einigen 1000 bis zu 20 000 A führen, in eine genau
definierte Form gebracht werden, ist es möglich, durch Be-
stimmung der Feldstärke die Gleichstromstärke selbst zu
messen. Für eine Stromstärke von 20 000 A wird eine Kupfer-
schiene von 30x4 cm? Querschnitt zu einer kreisförmigen
Öse mit 6 cm Dmr. gebogen, während die Zuführungen zu
diesem Kreise bloß 0,2 cm voneinander entfernt sind. Innerhalb
der Öse herrscht dann insbesondere in der Mitte der 30 cm
breiten Schiene eine sehr genau definierte Feldstärke, die dem
Strom direkt proportional ist; sie beträgt beispielsweise bei
20 000 A 767 Gauß. Allerdings ist die Voraussetzung hierfür,
daß die Rückleitungsschiene des zu messenden Gleichstroms
sowie Schienen anderer Gleichstromkreise, wie sie beispielsweise
in mctallurgischen Anlagen häufig nebeneinander auftreten,
nicht in der näheren Umgebung verlaufen. Die Bestimmung
der Feldstärke im Innern des durch die Stromschiene gebildeten
Hohlzylinders geschieht mittels einer Meßvorrichtung, des
sogenannten Magnetmeters. Dieses besteht aus einem Permalloy-
plättchen von 16x6x1.5 mm Ausmaßen, das auf einer Achse
befestigt wird, die sich in dem zu messenden Feld drehen kann.
Eine an der Achse angebrachte Spiralfeder gestattet, die Ver-
drehungskraft, mithin die Richtkraft des Permalloyplättchens,
zu messen. Die Messung geschieht in ähnlicher Weise wie bei
einem Torsionswattmeter: Mittels eines Rändelantriebes läßt
sich die Spiralfeder vorspannen, und an einer Skala kann der
unabgeglichene Teil der Vorspannung an einem Zeiger, der auf
der Achse befestigt ist, abgelesen werden. Durch verschiedene
Vorspannungen lassen sich 3 MeßBbereiche erreichen, die von
27 bis 210 Gauß oder 702 bis 3460 A, von 190 bis 520 Gauß
oder 4940 bis 13520 A, schließlich von 350 bis 830 Gauß oder
von 9100 bis 21580 A reichen.
Die Ableitung der Formeln für die KErrechnung der Feld-
stärke im Innern des Hohlzylinders ist angegeben. Diese Art
der Messung besitzt den Vorteil, ein direktes Verfahren zur
Bestimmung großer Gleichstromstärken darzustellen, weist aber
den Nachteil der Beeinflußbarkeit durch andere J.eitungen auf
und gestattet bei größeren Meßbereichen keine selbsttätige
Messung und keine Fernmessung. Nō.
Elektrowärme
DK 621.365.001 : 378 (437)
Das Elektrowärme-Forschungrinstitut an der
Deutschen Technischen Hochschuie zu Prag und die
Grundlagen zur Berechnung elektrischer Öfen. [Nach
F. Niethammer, I:lektrotechn. u. Masch.-Bau 57 (1939)
S. 256; 8 S., 9 B.)
Der Aufsatz berichtet über die im ersten Jahr 1937'38
unter Mitwirkung von E. Grünwald und K. Renner durch-
geführten Arbeiten:
Die Erstellung eines Eichofens zur Eichung von Tem-
peraturmessern bis 1400 C und seine Berechnung, wozu ein
Alıkropyrometer gehört. Die Ausführung eines vielseitigen
Apparates zur l.cbensdauerprüfung von Heizleitern nach den
verschiedenen Verfahren, auch unter l.uftleere oder Schutzgas,
wozu ein Präzisions-Zweiminuten-Schaltwerk, ein magnetischer
Spannungsregler mit Glimmröhrenspannungsrelais sowie gc-
280
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 11
14. März 1940
eignete Zählwerke gehören. Für die Untersuchung von Wärme-
Isolierstoffen werden zur Ermittlung der Wärmeleitfähigkeit
und der Temperaturleitfähigkeit verschiedene Verfahren be-
handelt. Für gie genaue wissenschaftliche Ofenberechnung
wird eine Reihe Arbeiten von Grünwald besprochen. Es wird
die Temperatur, die von axial unbegrenzten Linienwärme-
quellen hervorgerufen wird, ermittelt. Die Wärmeströmung in
Ofenplatten und -zylindern läßt sich auf Grund der bekannten
Fourier Wärme-Differentialgleichung ermitteln, wobei aber der
Wärmevorgang durch ein elektrisches Modell, und zwar die
Wand durch ein elektrisches Kabel ersetzt wird. Die Tem-
peraturleitfähigkeit Ac/y des Ofens (A = Wärmeleitfähigkeit,
c spezifische Wärme, y spezifisches Gewicht) tritt an Stelle von
l/Ro Co wenn Rọ der Widerstand und C, die Kapazität des
Kabels je Längeneinheit ist. Auf diese Weise kann man die
Kennlinien für den Anheiz-, Dauer- und Abkühlzustand eines
Ofens genau ermitteln, also den Verlauf der Temperatur im
Öfen und den der Wärmeströmung in Abhängigkeit der Zeit
ausrechnen. Schließlich werden die im Institut aufgestellten
elektrischen Öfen besprochen, worunter der geplante Hoch-
temperaturofen von Culmann mit Graphit-Heizspirale be-
sonders erwähnenswert ist. Vb.
DK 621.367 : 621.791.7
Ein neues selbsttätig-elektrisches Schweißverfahren.
[Nach Fr. Eggelsmann, Masch.-Bau Betricb 18 (1939)
3.2935 3.8, 2237]
Im Gegensatz zu den bisherigen Verfahren wird blanker
unpräparierter Draht und ein leitendes Pulver verwandt, das
durch ein Rohr auf die Schweißfuge aufgestreut wird. Wenn
nun der Bogen gezogen ist, schmilzt der Draht in die Fuge
ab, das Pulver schmilzt gleichzeitig und legt sich als Schlacke
über das Schweißbad und schützt es so vor dem Zutritt der
Luft und der Abschreckung. Dadurch erhält die Naht ähn-
liche Gütewerte einer solchen, die mit stark ummantelten
Stäben gefertigt ist. Als Vorteile sind die hohe Schweiß-
geschwindigkeit und der tiefe Einbrand bemerkenswert, der
wiederum eine schmälere Öffnung der Schweißfuge (40 bis
60° statt 70 bis 80°) gestattet. Das neue Verfahren eignet sich
hauptsächlich für die selbsttätige Schweißung von Längsnähten
an Rohren, Kesselschüssen und Trägern bei Wandstärken von
5 bis 80 mm. Verwendet wird als Stromquelle ein Einphasen-
Wechselstromumspanner für 300 bis 3000 A Schweißstrom
bei 30 bis 40 V Schweißspannung. Die Drahtzuführung und
Vorschubgeschwindigkeit werden unter Zwischenschaltung
einer Leonard-Schaltung durch Röhrengitter gesteuert. J.C.F.
Fernmeldetechnik
DK 621.392.2
Energetische Betrachtungen an der Telegraphen-
gleichung. [Nach A. Kneschke, Arch. Elektrotechn. 34
(1940) H. 3, S. 175; 51, S., 0 B.]
Der Satz von der Gleichheit der wechselseitigen magneti-
schen und elektrischen Energien, den erstmals O. Heaviside
für ein allgemeines dreidimensionales elektromagnetisches Feld
bewiesen hat, wird zur Berechnung der Einschwingung einer
Leitung in ihren durch eine periodische Spannungserregung
bedingten st>tionären Schwingungszustand verwendet. Da-
durch werden Lösungsformen der Telegraphengleichung erhalten,
in denen lauter physikalisch deutbare Größen wie Frequenzen,
Energien und Strom- und Spannungsamplituden auftreten.
Die Heaviside-Wagnersche Ausgleichsformel, wie sie aus der
Theorie der einfachen und gekoppelten Schwingungskreise her
bekannt ist, wird damit auf die Telegraphengleichung erweitert
und erhält gleichzeitig eine physikalisch deutbare Form.
Theoretische Elektrotechnik
DK 512.831 -+ 621.3
Die Anwendung der Matrizenrechnung in der Elck-
trotechnik. [Nach F. Strecker, Arch. Elektrotechn. 34
(1940) H. 3, S. 167; 81,4 S., 5 B.]
Der Vortrag!) über die Matrizen- oder Systemrechnung
soll die Elektrotechniker anregen, sich mit dieser wertvollen
Rechenweise zu beschäftigen. Sie führt sich zwar mehr und
mehr ein, jedoch ist das Vorurteil noch weit verbreitet, daß es
sich um eine verzwickte, unanschauliche und schwer begreifbare
Geheimschrift handelt; es lohne sich daher nicht, sich damit zu
beschäftigen, weil man alles, was sich damit erledigen läßt, mit
I) Vortrag, gehalten im VDE Bezirk Berlin (Fachgebiet ‚Theoretische
Elektrotechnik“) am 27. 4. 1939.
etwas mehr Mühe auch auf die herkömmliche Weise bewältigen
könne. Diese Ansicht ist insofern unrichtig, als es sich bei der
Matrizenrechnung durchaus nicht um eine schwierige Geheim-
schrift handelt; das Rechnen mit Matrizen ist vielmehr leicht
zu lernen. Im Rahmen des Vortrages, der keine Vorkenntnisse
erforderte, konnte ein so großer Teil der Rechenregeln erläutert
werden, daß damit eine ganze Gruppe von Aufgaben gelöst
werden konnte: Die Aufstellung der Grundgleichungen für
beliebige lineare elektrische Netzwerke. Dabei wurde gezeigt, daß
die mathematischen Begriffe und Handlungen den gemeinten
physikalischen \Wesenheiten und Vorgängen anschaulich ent-
sprechen. ’
Die Matrizenrechnung eignet sich aber nicht nur für
allgemeine, sondern auch für besondere Aufgaben. Dies wird
an dem Beispiel des idealen Ausgleichsübertragers (eines
Transformators mit drei Wicklungen) gezeigt. Als praktisches
Ergebnis wird für diesen Übertrager ein sehr einfaches. Ersatz-
bild entwickelt.
Werkstatt und Baustoffe
DK 621.3.066.6 : 621.315.55
Hochleistungskontakte aus neuen Legierungen. [Nach
L. B. Hunt, Electr. Rev., Lond. 124 (1939) S. 459; 11 S.
2 B., 1 Taf.) ,
Immer höhere Leistungen werden von den Kontakten der
Schaltgeräte verlangt. Die Bestrebungen gehen dahin, die
elektrischen Ausrüstungen immer mehr zu vereinfachen und
den Aufwand an Wartung und Instandsetzung soweit wıe
möglich herabzusetzen. Der Kontaktwerkstoff wird in ver-
schiedener Hinsicht beansprucht; einmal wird er vom Schalt-
lichtbogen zerfressen und außerdem einem starken mechani-
schen Verschleiß unterworfen. Als Folge dieser Beanspruchung
treten dann unzulässige Erwärmungen und ein Kleben der
Kontakte auf, die zu Störungen führen. Von einem guten
Kontaktwerkstoff wird eine hohe elektrische Leitfähigkeit und
Wärmceableitung verlangt, ferner soll er sehr hart und damit
mechanisch widerstandsfähig sein. Damit die Kontakterwär-
mung innerhalb der zulässigen Grenze bleibt, wird außerdem
gefordert, daß die Kontaktoberfläche rein bleibt und der
Übergangswiderstand nicht durch Bildung von Oxyden erhöht
wird. Die bekannten Kontaktwerkstoffe Kupfer und Silber
vereinigeninsich nicht alle für Hochleistungskontakte gewünsch-
ten Eigenschaften; sie besitzen zwar eine hohe elektrische und
Wärmeleitfähigkeit, aber nur eine geringe Härte. Wolfram und
Molybdän sind sehr hart und dadurch sehr widerstandsfähig
gegen mechanischen Verschleiß und Lichtbogenangriffe, aber
ihre elektrische Leitfähigkeit und Wärmeleitfähigkeit sind recht
gering. Zur Zeit ist es unmöglich, eine Legierung aus den oben-
genannten Metallen zu schaffen, die nun alle günstigen Eigen-
schaften in sich vereinigt, weil die Schmelzpunkte beider
Metallgruppen zu stark voneinander abweichen. Es wurde
daher eine besondere Technik entwickelt, bei der je ein hartes
und ein gut leitendes Metall nach vorhergehender sehr feiner
Verteilung miteinander vermischt werden, womit die Wirkung
einer echten Legierung nahezu erreicht werden konnte. Je
nach dem Verwendungszweck werden verschiedene Mischungen
hergestellt, die in Tafel 1 zusammengestellt sind.
Tafell
spez.
Wider- Leitfähig- Brinell-
hauptsächliche Bestandteile stand keit härte
uß/cem? | I kp/em?
Kupfer und Wolfram (Qual.o W 3) 4,9 ZN 140
Kupfer und Woliram (Qual. 3 W 3) 5.30 32 160
Silber und Wolframkarbid . .. 2,NN 60 105
Silber und Molvhdän . . | 4,45 50 140
Silber und Wolfram. 22202. | 3,84 45 l Ixi
Alle diese mit Elkonit bezeichneten Kontaktwerkstolle
werden normalerweise nur als Auflage verwendet, indem ste auf
einer Unterlage aus Kupfer oder Kupferlegierung durch Silber-
lötung oder mechanisch befestigt werden, wofür Ausführungs-
beispiele angegeben sind. Die Kupfermischungen finden m
erster Linie Verwendung in Ölschaltern, weil sie weniger vom
Öl angegriffen werden, die Silbermischungen in l.uftschaltern.
Diese Metallmischungen oder Verbundmetäalle, wie sie b.i uns
genannt werden, werden schon seit längerer Zeit in Deutsch-
land verwendet!). Mir.
I) K. Meier, ETZ 57 (1936) S. 403.
un
in
14. März 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 11
281
VERSCHIEDENES
BEKANNTMACHUNGEN
VDE
Verband Deutscher Elektrotechniker
Geschäftstelle: Berlin-Charlottenburg 4, Bismarckstr. 33, VDE-Haus
Fernsprecher: 30 06 31. — Postscheckkonto: Berlin 213 12.
Postscheckkonto für Mitgliedsbeiträge: Berlin 1810 00.
Postscheckkonto der ETZ-Verlag GmbH.: Berlin 223 84.
Ausschuß für Installationsmaterial
Der Unterausschuß Verlegungsmaterial hat im Hin-
blick auf eine Herabsetzung der Blciauflage und der Blech-
dicke des Mantels bei Pb-Falzrohren Entwürfe zu
VDE 0605 U ‚Umstell-Vorschriften für Installations-
rohre für elektrische Anlagen‘ und
DIN VDE 9026 U ‚‚Installationsrohr; Pb-Falzrohr mit
Mantel aus verbleitem Stahlblech‘
aufgestellt, die in ETZ 61 (1940) H. 11, S.274 veröffentlicht
sind.
Begründete HEinsprüche sind der Geschäftstelle bis
zum ł. April 1940 einzureichen.
Besuchsabkommen
mit ausländischen technischen Vereinigungen
In ETZ 59 (1938) S. 28, 205 und 510 wurde über die mit
zahlreichen ausländischen elektrotechnischen Vereinigungen
getroffenen Besuchsabkommen berichtet. Nunmehr hat sich
auch die
Dansk Ingeniserforening, Kopenhagen V, Vester Fari-
magsgade 29, Ingenisrhuset,
bereiterklärt, mit dem VDE in eine solche nähere Verbindung
zu treten. Das Abkommen besteht darin, daß die Mitglieder des
einen Vereins während eines vorübergehenden Aufenthaltes in
dem Land des anderen Vereins Zutritt zu den Veranstaltungen
und Vereinsräumen haben sowie Ratschläge und Auskünfte
erhalten können.
Wir empfehlen unseren Mitgliedern, bei Reisen im Ausland
von den Besuchsabkommen Gebrauch zu machen.
Verband Deutscher Elektrotechniker E. V.
Die Geschäftsführung
Viethaus
Sitzungskalender
VDE Bezirk Bergisch-Land, Wuappertai-Elberfeld.
19 3 (Di), 201, ‚Saal der Technik": Tonfilmabend.
Bezirk Berlin
vormals Elektrotechnischer Verein
Geschäftstelle: Berlin-Charlottenburg 4, Bismarckstr. 33 IV, VDE-Haus.
Fernsprecher: 34 88 85.
Fachversammlung
des Fachgebiets „Stromrichter‘‘, Leiter: Dipl.-Ing. Di. phil.
3 J. v. Issendorf VDE, gemeinsam mit dem
achgebiet „Elektromaschinenbau‘‘, Leiter: Professor Dr.-Ing.
M. Kloss VDE
Vortrag
> Herrn Dr.-Ing. E. Kübler VDE, Berlin, am Dienstag,
19. März 1940, 18%, in der Technischen Hochschule zu
C arlottenburg, Hörsaal EB 301, über das Thema:
„Stromrichterbelastung von Drehstromgenecrätoren
und Drehstromnetzen‘
Inhaltsangabe:
Stromrichterbelastung von Transformatoren
(Wirk- und Blindleistungsverhältnisse, Vektordiagramm
i des Stromrichter-Transformators)
»tromrichterbelastung von Drehstrom-Generatoren
(Oberwellenbeanspruchung der Drehstrom- und der
Dämpferwicklung)
Spannungsverzerrung in Hochspannungsnetzen bei Resonanz
mit Stronirichteroberwellen
(Ursachen, Anodenstrom und Gleichstrom, Anoden-
spannung und Primärspannung, Größe der Spannungs-
oberwellen, Auswirkung auf den Betrieb von Stromrichter-
anlagen).
Eintritt und Kleiderablage frei.
VDE Bezirk Berlin
vormals Elektrotechnischer Verein
Der Geschäftsführer
Burrhoff
Niederschrift über die Jahresversammlung
am 13. Februar 1940
Tagesordnung:
l. Geschäftliche Mitteilungen.
2. Jahresbericht 1939.
3. Wahl der Rechnungsprüfer für die Prüfung des Geschäfts-
jahres 1939.
4. Vortrag des Herrn Dr. W. Leukert VDE, Berlin, über
das Thema: ‚Neuerungen bei Synchronmaschinen‘.
Vorsitz: Herr Professor Dr.-Ing. Kloss VDE.
Zu Punkt l:
Der Vorsitzende gibt die in den Monaten Februar und März
1940 stattfindenden Vortragsveranstaltungen bekannt.
Zu Punkt 2:
Vorsitzender: ‚Bevor ich zum eigentlichen Jahresbericht
übergehe, habe ich die traurige Pflicht, unserer im Laufe des
Jahres 1939 verstorbenen Mitglieder zu gedenken. Es sind dies:
Arnold Arjes, Oberingenieur, Berlin.
Otto Blathy. Hofrat Dr. h. ç., Budapest.
Wilhelm Büngner, Oberingenieur, Berlig.
Johann Diebitsch, Dipl.-Ing., Berlin.
Hans Henz, ÖOberingenicur, Berlin.
Erwin Hesse, Ingenieur, Berlin, gefallen ın Polen.
A. E. Kenelly, Professor, Cambridge, V. S. Amerika.
Erich Kolbe, Ingenieur, Riga.
August Kruckow, Dr.-Ing. Staatssekretär a. D., Berlin.
Martin Palm, Ingenieur, Leipzig.
Paul Peglow, Präsident des Reichspostzentralamtes, Berlin.
Max Prüßing, beratender Ingenieur, Berlin.
Hermann Rengert, Oberingenieur, Berlin.
Bernhard Spielmeyer, Kommerzienrat, Berlin.
Otto Schirm, Dipl.-Ing., Berlin.
Richard Schmalz, Dipl.-Ing., Berlin, gefallen ın Polen.
Robert Stöppler, Direktor, Berlin.
Reinhold Wicar, Generaldirektor, Ingenieur, Budapest.
Otto Wolff, Techniker, Berlin.
Ernst Conrad Zehme, Oberingenieur, Althauptschriftleiter der
ETZ, Berlin.
Emil Ziehl, Direktor, Stellvertretender Leiter unseres Bezirks,
Berlin.
Meine Fachgenossen, wir werden allen diesen Verstorbenen
ein ehrendes Andenken bewahren. Darüber hinaus haben wir
diejenigen, die uns durch langjährige treue Mitarbeit besonders
nahegestanden haben, durch besondere Nachrufe in der ETZ
geehrt. Die Namen derer, die ihr Leben für Führer und Reich
hingaben, sind eingereiht in die Reihen unserer großen Toten des
Weltkrieges. Sie haben sich zu Ehren der Verstorbenen von den
Plätzen erhoben. Ich danke Ihnen.
Wenn ich Ihnen jetzt den Bericht über das Geschäftsjahr
1939 gebe, so rückt das größte Ereignis dieses Jahres, der Aus-
bruch des Krieges am 1. September, mit aller Wucht in den
Vordergrund. Wie überall, so war dieses Ereignis auch für unsere
Arbeit von einschneidender Bedeutung. Während in den ersten
8 Monaten des abgelaufenen Jahres unsere Arbeit einen normalen
Verlauf nahm, ruhte während der Dauer des Polenfeldzuges die
Vortragstätigkeit ganz. In den Monaten Januar bis August 1939
fanden 5 Bezirksversammlungen, 13 Fachversammlungen sowie
gemeinsam mit einigen anderen Berliner Vereinen am 16. 3. 1939
eine Gedächtnisfeier anläßlich des 150. Geburtstages von Georg
Simon Ohm statt. (Fortsetzung S. 284)
[4
282
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 11
14. März 1940
oÈ
Staatliches Materialprüfungsamt in Berlin-Dahlem
Unter den Eichen 87
Fernsprecher:
Bekanntmachung über Kunstharz-Preßmassen')
für typisierte und überwachte Preßstoffe! ?)
Gemäß Vertrag zwischen dem Staatlichen Materialprü-
fungsamt in Berlin-Dahlem und der Technischen Vereinigung der
Hersteller typisierter PreßBmassen und Preßstoffe e. V. werden
762751
)) Kunstharz-Preßmassen im Sinne dieser Bekanntmachung sind härt-
bare, warm zu verpressende Erzeugnisse (auf der Grundlage von Phenol- oder
Harnstoff-Harzen) sowie nicht härtbare Spritzzußmassen (Typ A), welche als
ungeformte Halbfabrikate in den Handel gebracht werden.
Kunstharz-Preßstoffe sind die aus Kunstharz-Preßmassen im Preß- oder
PreBspritz-Verfahren hergestellten Formkörper (Preßlinge); vgl. auch Begriffs-
Tafel A
Firma
Dr. Kurt Albert G. m. b. H.,
Chemische Fabriken, Amöne-
burg bei Wiesbaden-Biebrich
Bakelite Gesellschaft m.b.H.,
Erkner bei Berlin
Dynamit-Actien-Gesellschaft vor-
mals Alfred Nobel & Co., Ab-
teilung Celluloid- und Kunst-
stof[-Fabrik, Werk Troisdorf
(Bez. Köln); Verkauf durch
Venditor, Kunststoff-Verkaufs-
ges. m. b. H., Troisdorf (Bez.
Köln)
Internationale Galalith - Gesell-
schaft Hoff & Co., Hamburg-
Harburg 1
New-York Hamburger Gummi-
Waaren Compagnie, Abt.
Kunststoffe, Hamburg 33
Aug. Nowack Aktiengesellschaft.
Bautzen
Dr. F. Raschig G. m. b. H.,
Chemische Fabrik, Ludwigs-
hafen a. Rhein
H. Römmler Aktiengesellschaft,
Spremberg (Nd.-Lausitz)
Vereinigte Chemische Fabriken
Kreidl, Weller & Co. Nig.
Wien, ANI
Firmen-RKenn-
zeichen im
Überwachungs-
Al
Ba
DAG
IGG
NYH
No
Ra
HRS
VCF
zeichen
11 12
Han-
dels-
Han- ' Rei-
dels- ; hen-!)
, bezeichnung
9200 | Alberit-
Preß-
Alberit-
Preß- |
masse
Typ It: Typ 12
1100 G| Bake- `
lite-
Schnell- '
preß-
masse
Typ 12
Bake-
lite- |
Schnell- `
preß- |
masse
Typ 11
Tro-
litan l
Tro- |
litan `
AF
Tro- 7000
litan
1/37
Fa-
turan-
Ge-
steins-
mehl-
masse
Typ 1!
Neo-
resit-
Preg- |
)
masse
Di
Faturan-
Asbest-
faser-
masse |!
Typ 12
700
TOD ARF
Neo-
resit-
PreB-
marse
Typ 12
400
00V
Resinol
Typ il
JM) _
Hares 19230 Hares !
Fi -1949
masse
F2 -
vom Amt die in den Tafeln A, B und C aufgeführten Kunst-
harz-Preßmassen ständig überwacht. Nur diese Kunstharz-
Preßmassen dürfen mit der Bezeichnung
„tvpisiertt und überwacht vom Staatlichen Material-
prüfungsamt Berlin-Dahlem“
in den Handel gebracht werden. Die Verpackungen dieser
Preßmassen tragen das Überwachungszeichen Nr, (vgl. DIN
7702), in welchem das Firmen-Kennzeichen und das Typzeichen
angegeben sind.
Pressereien, die nicht selber Kunstharz-Preßmassen her-
stellen, dürfen für die Herstellung von Kunstharz-Preßteiien
u (Fortsetzung S. 284)
Erklärungen in VDE 0320/1930 „Leitsätze für nichtkeramische gummifreie
lsolierpreßstoffe‘.
Vgl. „Bekanntmachung über typisierte und überwachte Preßstoffe‘,
Tafel I und III in den folgenden Heften 12 u. 13 der ETZ.
Rei-
‚ hen-!)
bezeichnung
9000
1200 A| Bake- M 1390
«000
000
Q00
500
1950
“1969
Asbest- |
Typ
TI
Han- Rei-
dels- ' hen-!)
bezeichnung
M U S
Han- Rei- o Rei- Handels-
dels- hen-!) "hen-?)
bezeichnung bezeichnung
Han- Reihen-')
dels-
bezeichnung
Alberit-
Preß-
masse |
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Allwerit- GAW
Schnell-
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Bakelite-
Schnell-
Preg- | preßnmasse
masse Typ 5
Typ 0 |
|
Bake- 0300
T 14%
lite-
lite-
Schnell- |
prel-
masse |
TypM `
Tro- T000 Trolitan S 7000
litan
AW
Trolitan SP
Trolltan
SPK-R
== = => -- Kerit- 0
Schnell-
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Typ S
&
12000
Faturan- 0
Schnell-
preBınasse
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Neoresit- ALLI)
PreBınasse
Typ S
Neo- 0
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Preb-
masse
Typ vo
Neo- ! GH)
resit-
schnur-
preb- |
masse
Typ M
—
10 100
10 200
10 700
10 500
HO 0
700
RO
1700
5000
300
1000
4000
HAHN)
Resinol
Typ Ss
amnmeontiakfiei
AR
Hares
-A49
Lı
Ralo- Hares S
text
1910
+ 1929
Deligna S
1) Die Reihenbezeichnung O umfaßt die Nummern 0 bis 99, die Reihenbezeichnung 100 umfaßt die Nummern 100 bis 199 usw.
REKE \
wr
> Sn BE e
Köln); Verkauf durch
Venditor, Kunststoff-
Verkaufsges. m. b. H.,
Troisdorf (Bez. Köln)
Internationale Galalith-Ge- IGG ze = 2 = = e cz = u En a es
sellschaft Hoff & Co., e
Hamburg-Harburg 1 |
14. März 1940 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 1 283
zes Puls EEE N EE REISE ERICH EEE EEE SPEER ERBE ERBE EEE BEP
Tafel B ,
E_& Typ
PT Pa ee a a Z002 ee
dege T2 T3 Zi Z2 Z3 K A
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ET £ dels- | hen-!) dels- | hen-’) dels- | hen-!) dels- hen-!) | dels- hen-!) | dels- , hen-!) | dels- ‚hen-!)
u D bezeichnung bezeichnung bezeichnung bezeichnung bezeichnung bezeichnung | bezeichnung
Dr. Kurt Albert G.m.b.H., Al Alberit- 6700 = =< Alben 6000 Alberit- 6200 Alberit- 5500 — — u
Chemische Fabriken, PreB- Preß- | 6100 | Preß- | Preß- 5600
Amöneburg bei Wies- schnit- flocken schnit- bahnen
baden-Biebrich zel | Typ Z1 zel | Typ Z3 |
Typ T2 Typ 22
Bakelite Gesellschaft m.b. Ba Bake- T2400 | — — | Bake- ' 21500 | Bake- 7272500] — — |Bakelite- K 7000
H., Erkner bei Berlin lite- |T 2400 A lite- lite- Harn- K 7600 '
Schnell- ; Schnell- Schnell- | stoff- '|K 7800 |
preß- | preß- preß- | Schnell-
masse masse masse preb- |
Typ T2 Typ Z1 Typ 22 masse ' F
i TypK l l
Dynamit-Actien-Gesellschaft | DAG Tro- 7000 | Tro- 7000 | Tro- z Tro- 7000 | Tro- | 7000 | siehe Tafel C
vormals Alfred Nobel & litan litan- litan litan ` litan | |
Co., Abteilung Celluloid- LT Preß- ` C CT FT `
und Kunststoff-Fabrik, bahnen ` ;
Werk Troisdorf (Bez. Typ T3 i un 400
PZ?
riehe Tafel C
New-York Hamburger NYH Fa- 300 Fa- ; 3000 Faturan- 800 Fa- 400 Fatu- 4000 zen =
Gummi-Waaren Com- turan- 300 AF] turan- Faser- 800 AF | turan- 400 AF] ran- :
pagnie, Abt. Kunst- Textil- Gewebe- masse | Schnit- ` Zell-
stoffe, Hamburg 33 schnit- preß- _ Typ Z1 zel- | stoff-
zel- | bahnen | ə» | masse | preß-
masse | TypT3 N mn Typ 22 bahnen |
Typ T2. | Masse | Typ 23
Fatu- | 200
ran-ZF-|
Masse |
Aug, Nowack Aktiengesell- No Neo- 700 — — Neo- : 800 Neoresit- 900 — 2 = u,
schaft, Bautzen resit- resit- Zeliu- `
Textil- Preß- lose-
preß- ' I masse preß- |
masse ' Typ 21 masse | f
Typ T2 i Typ 22.
Neoresit- 9000
Papier- |
fäden-
preB-
masse
Typ 22 |
Dr. F. Raschig G. m. b. H., Ra Fibre- 500 — — — —- Resinol 11:00 — — = =
Chemische Fabrik, Lud- sinol ' Typ 22
wigshafen a. Rhein Typ T2 | |
H. Römmler Aktiengesell- | HRS Hares 1980 | Hares 2050 | Deu- ME Deu- ` HE Deu- | HE _- —
schaft, Spremberg (Nd.- L2 -1999| L3 2099 | rohlit . 61-50 | rohlit 81---100| rohlit | 101
Lausitz) Z1 Z2 Z3 ! 110
Vereinigte Chemische Fa- VCF = en aia = = = —- = -— - :
briken Kreidl, Heller & | p
Co. Nfg., Wien, XXI
Tafel C
ee Euch ln u tn ee a a le u eh Re er en
T
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ennzeichen 11° ue’ ge K” A’
Firma im Über- ;
. z, Rel- . | Rei- i Rei- |" Rei- Han- Rei-
vacinei Handels hen-1) | Handels- | hen.1) | Handels hen-1) Handels ‚ hen-1) | dels- | hen-1)
bezeichnung bezeichnung bezeichnung bezeichnung bezeichnung
——— UUU O 1 bezeichnung | _ bezeichnung __| __ bezeichnung | bezeichnung | _bezeichnung
1 100 Bakelite- | 0 300 Bakelite- |S* 6000 | Bakelite- | K 7000 == -
Bakelite Gesellschaft m.b.H., Erkner bei Ba Bakelite-
Berlin Schnell- Preßmasse Schnell- | tg& | Harnstoff- : K 7600
preßBmasse Typ 0° preßmasse |S* 8100 Schnell- | K 7800
Typ 11° Typ S* |8* 6200 | preßmasse
| TypK*
|
|
| |
Dynamit- Actien - Gesellschaft vormals DAG = z= — -— Trolitan | 2000 | Pollopas- |
DE 2100 Normal |
|
4000 Trolit 1900
Alfred Nobel & Co., Abteilung Celluloid- WwW
und Kunststoff-Fabrik, Werk Troisdorf 2200 | Pollopas- 4
(Bez. Köln); Verkauf durch Venditor, 2300 Spezial 5000
dostatoff-Vorkaufsges. m. b. H., Trois- E Pollopas- _ 4800
z. Köln) 2 Universal ` 5000
Pollopas- 4000
Sonder-
farben
New-York Hamburger Gummi-Waaren | NYH -- = = ai Faturan- 500° = = - 2
Pompagnie, Abt. Kunststoffe, Ham- ne
ne
Aug. Mowack Aktiengesellschaft, Bautzen No = = — = eo 300 = T l =
Typ se l
1) Die Reihenbezeichnung U umfaßt die Nummern 0 bis 99, die Reihenbezeichnung 100 umfaßt die Nummern 100 bis 199 usw.
284 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 11 14. März 1940
ee er DE ee Dr be ee Er OLE IEN
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Kennzeichen ; ?
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ae {andel hen-2) Handels hen-1) Handels- |; hen-1) Handels han dek: Et
bezeichnung bezeichnung bezeichnung bezeichnung bezeichnung
Dr, F. Raschig G. m. b. H.. Chemische Ra Resinol | 400 — © — Resinol 800 — u =
Fabrik, Ludwigshafen a. Rhein Typ 11° Typs® |! |
Resinol 4622
Typ S® , 10700
ammeoniak- : 10 800 |
frel | |
H. Römmler Aktiengesellschaft, Sprem- HRS — — — — Hares S° | 700*® — —
berg (Nd.-Lausitz)
Vereinigte Chemische Fabriken Kreidl, YCF - - — -— — Deliena | 4000 — - | -
Heller & Co. Nig., Wien, XXI 5* i | i
1) Die Reihenbezeichnung 0 umfaßt die Nummern O bis 99, die Reihenbezeichnung 100 umfaßt die Nummern 100 bis 199 usw.
(Fortselzung von S. 282)
(Kunstharz-Preßstoffen) mit dem Überwachungszeichen nur
die in den Tafeln A, B und C aufgeführten Kunstharz-PreßB-
massen verwenden.
Diejenigen Kunstharz-Preßmassen, welche als Preßstoff
den in der Typisierung?) aufgeführten elektrischen Sonder-
3) Vgl. „Typisierung der gummifreien nichtkeramischen Isolierpreßstoffe“.
Plastische Massen 7 (1937) S. 339; ETZ 58 (1937) S. 1254; Kunststofle 27
(1937) S. 330.
(Fortsetzung von S. 281)
Im Laufe des Oktober begann dann im Einvernehmen mit
dem NSBDT. die Vortragstätigkeit wieder, nachdem sich all-
gemein die Ansicht durchgesetzt hatte, daß im Kriege erst recht
das schaffende Leben, soweit als irgend möglich, in normalen
Bahnen gehalten werden müsse. Wie üblich hielten wir daher
ın den Monaten Oktober und November je eine Bezirksver-
sammlung ab, davon die erstere gemeinsam mit der Deutschen
Lichttechnischen Gesellschaft. Mit Rücksicht auf die Ver-
dunkelung beginnen alle Veranstaltungen bereits um 18°°.
Wenn auch die rege Beteiligung an den Versammlungen der
beste Dank an die Leiter der Fachgebiete und die Mitglieder
des Hauptausschusses für ihre selbstlose Mitarbeit ist, so möchte
ıch doch noch meinen besonderen Dank allen beteiligten Herren,
ınsbesondere dem Leiter des Hauptausschusses, Herrn Pro-
fessor Dr.-Ing. Moeller, zum Ausdruck bringen.
Unsere einzelnen Arbeitsgemeinschaften hielten von
Januar bis August 1939 insgesamt 103 Vortragsabende ab.
Während des Feldzuges in Polen ruhte natürlich auch hier die
Arbeit, zumal mehrere Leiter von Arbeitsgemeinschaften zum
Heeresdienst einberufen wurden. Im Monat November lief aber
auch in den Arbeitsgemeinschaften der Betrieb wieder an. Es
war eine Freude festzustellen, wie ohne besondere Aufforderung
seitens unserer Geschäftsführung an die Stelle der eingezogenen
Arbeitsgemeinschaftsleiter andere rückten, so daß die Betrieb-
samkeit unserer jungen Elektrotechniker sehr bald beinahe den
alten Umfang wieder annahm. Bereits im November fanden
wieder 8 Gemeinschaftsabende statt. Mein Dank und meine
Anerkennung für die Mitarbeit unserer Arbeitsgemeinschafts-
leiter und ihren Obmann, Dipl.-Ing. von dem Knesebeck,
ist daher besonders herzlich.
Aus erklärlichen Gründen ist die Durchführung von Werks-
besichtigungen für die Dauer des Krieges so gut wie unmöglich
geworden. Mein Bericht weist daher für 1939 nur vier solcher
Besichtigungen auf, für deren Durchführung wir den Unter-
nehmungen, bei denen wir zu Gast waren, sehr zu Dank ver-
pflichtet sind.
Unser Gemeinsamer FachausschußB mit dem Außen-
institut der Technischen Hochschule setzte im Berichtsjahr die
Ende 1938 angefangene Vortragsreihe! „Das freie Elektron in
der Physik und Technik‘ fort. Zwei weitere in Vorbereitung
yewesene Vortragsreihen mußten wegen des Krieges leider zu-
nächst zurückgestellt werden. Doch wollen wir hoffen, daß es
dem Fachausschuß unter der bewährten Leitung von Herrn
Dr.-Ing. E. h. Trettin, dem auch heute wieder mein herz-
licher Dank gilt, bald gelingt, die geplanten Vortragsreihen den
Kriegsgegebenheiten anzupassen und durchzuführen.
Unser Ausschuß für geschichtliche Arbeiten ist im ab-
selaufenen Geschäftsjahr unter der Leitung des leider inzwischen
verstorbenen Herrn Oberingenieur Zehme besonders rege ge-
wesen. Eine geschichtliche Arbeit über die „Entstehung der
Dynamomaschine" ist bereits in Druckvorbereitung und wird
bald als V. Band der „Geschichtlichen Einzeldarstellungen aus
der Elektrotechnik‘ herausgegeben werden. Außerdem sind
anforderungen genügen und als Zusatz zum Typzeichen cinen
Stern führen, sind in Tafel C gesondert aufgeführt.
Die in den Zeitschriften: Kunststoff-Technik und Kunst-
stoff-Anwendung 9 (1939) S. 96; ETZ 60 (1939) S. 347 uni
Kunststotfe 29 (1939) S. 93 bekanntgegebenen Tafeln A, B
und C sind hiermit ungültig.
Berlin-Dahlem, den 22. 2. 1940.
Der Präsident
i. V. Kindscher
zwei weitere Arbeiten im Werden. Bis zur Ernennung eines
über die erforderliche Zeit verfügenden Nachfolgers für Herrn
Zchme wird der Geschichtsausschuß dankenswerter Weise von
Herrn Dr. Moench betreut.
Die Herausgabe unserer VDE-Mitteilungen haben wir nit
Beendigung des Vortragsabschnittes 1938/39 eingestellt. Unsere
Vortragsankündigungen sind jetzt nur noch in der ETZ und der
RDT zu finden.
An gesellschaftlichen Veranstaltungen sind das Winterfest
am 7. Januar 1939 und ein Ausflug zur J.öcknitz am 8. Juli 1939
zu erwähnen. Beide Veranstaltungen führten cine große Zahl
von Mitgliedern und Gästen zusammen und verliefen in sehr
harmonischer Weise.
Am 20. Dezember 1939 blickte unser Bezirk, der vormalıge
l:Icktrotechnische Verein, auf sein 60 jähriges Bestehen zurück
Es war beabsichtigt, dieses Jubiläum am 6. 1. 1940 im Rahmen
des herkömmlichen Winterfestes würdig zu begehen. Sehr weit-
gchende Vorbereitungen waren schon getroffen gewesen. Gerne
werden wir diese Feier bis zur siegreichen Heimkehr unserer
Frontkameraden zurückstellen.‘
Zu Punkt 3:
Vorsitzender: „Als Rechnungsprüfer für das Geschäftsjahr
1939 sind mir wieder die Herren Professor Dr. Faßbender und
Oberpostrat Dr. Moench vorgeschlagen worden. Wenn sich
kein Widerspruch erhebt — dies ist nicht der Fall — betrachte
ich die beiden Herren, die sich schon vorher zur Annahme des
Amtes bereit erklärt haben, als gewählt.‘
Zu Punkt 4:
Herr Dr. Leukert hält seinen Vortrag über ‚Neuerungen
bei Synchronmaschinen‘‘. Im Verlaufe der daran anschließenden
Aussprache wurde von Herrn Dr.-Ing. Putz ein stroboskopischer
Film über das Verhalten eines großen Synchronmotors bei
Anlauf, Belastung, Entlastung — sowie Umpolung, Wegnahme
und Wiedereinschalten der Erregung vorgeführt. Mit herz-
lichen Dankesworten des Vorsitzenden an die Vortragenden
fand die Versammlung ihren Abschluß.
VDE Bezirk Berlin
vorm. Klektrotechnischer Verein E. V
M. Kloss
.
Anschriften der Verfasser der Aufsätze dieses Heftes:
H. Mutschke, Berlin-Liehtenberg, Eberhardstr. 4.
Dipl.-Ing. R. Schiz VDE, Essen, Rellinghauser Str. 201.
Dipl.-Ing. H. StößBinger VDE, Finkenkrug b. Berlin, Finkenwor.
Abschluß des Heftes: 8. März 1940
ER
Wissenschaftliche Leitung: Harald Müller VDE A
G. H. Winkler VDE und H. Hasse VDE
Stellvertretung: G.H. Winkler VDE
Zuschriften sind nicht an eine persönliche Anschrift zu richten, sonder
nur an die Wissenschaftliche Leitung der ETZ, Berlin-Charlottenburz +.
Bismarckstr. 33, VDE-Haus, Fernsprecher: 34 19 55.
Nachdruck nur mit Quellenangabe und nur mit Genehmigung des Ver
fassers und der Wissensehaftlichen Leitung der ETZ gestattet.
AN a
285
Elektrotechnische Zeitschrift
(Zentralblatt für Elektrotechnik)
Organ des Elektrotechnischen Vereins seit 1880 und des Verbandes Deutscher Elektrotechniker seit 1894
Herausgegeben vom Verband Deutscher Elektrotechniker E.V.
Wissenschaftliche Leitung: Berlin-Charlottenburg 4, VDE-Haus — Im Buchhandel durch Julius Springer, Berlin W 9
61. Jahrgang
Berlin, 21. März 1940
Heft 12
Der Fernsehdienst der Deutschen Reichspost
Von A. Gehrts VDE, Berlin
Übersicht. Am 22. März kann der Fernsehdienst der
Deutschen Reichspost auf eine fünfjährige Tätigkeit zurück-
blicken. Die unablässigen Bemühungen der Deutschen Reichs-
post, das neue kulturell wertvolle Nachrichtenmittel des Fern-
sehens in möglichst vollendeter Form in den Dienst der All-
gemeinheit zu stellen, haben in diesen fünf Jahren eines riesigen
Aufschwunges des Fernsehens bedeutende Erfolge gezeitigt; das
deutsche Fernsehen ist führend. Der folgende Überblick über
diese Fernsehentwicklung der letzten Jahre und über ihre
Erfolge gewährt gleichzeitig einen Einblick in die Aufgaben
und Eigenart der Fernsehtechnik.
Vor fünf Jahren, am 22. 3. 1935, wurde in
Räumen des Reichspostmuseums
öffentliche Fernseh-
stelle dem Betrieb
übergeben und da-
mit der Fernseh-
dienst der Deutschen
Reichspost eröffnet.
Die Deutsche Reichs-
post hielt damals den
Zeitpunkt für ge-
kommen, die von ihr
errichteten und er-
probten Fernsehsen-
der der Reichsrund-
funkgesellschaft zur
Werbung für das
Fernsehen zur Ver-
fügung zu stellen).
Seit diesem Tage
finden regelmäßige
Fernseh- Programm- _
sendungen statt. Na-
turgemäß konnte es
sich hierbei anfangs
nur um einen Ver-
suchsbetrieb handeln, der aber unbedingt nötig war,
um die für den Fernsehdienst erforderlichen Erfahrun-
gen zu sammeln, die bei der Weiterentwicklung der
Fernsehtechnik nutzbringend verwertet wurden. Da noch
mit wesentlichen Umstellungen im. Sendebetrieb (Ände-
rung der Zeilenzahl, der Gleichlaufzeichen u.a.m.) als
Ergebnis dieser ersten versuchsmäßigen Fernseh-Pro-
grammsendungen zu rechnen war, erschien es zweck-
mäßig, vorerst auf einen Vertrieb und Verkauf von Fern-
sehempfängern (zu anfänglich verhältnismäßig hohen
isen) zu verzichten und den Fernsehempfang der All-
gemeinheit in einer Reihe von öffentlichen Fernsehstellen
(Bild 1), zu denen jedermann unentgeltlichen Zutritt hat,
zugänglich zu machen, also in der Form des Gemein-
schaftsempfanges. Der Wert und die Bedeutung eines
1) H. Begrich, Arch. Post Telegr. 64 (1936) 3.241
den
in Berlin die erste
Bild 1. Fernseh-Gemeinschaftsempfang in einer Fernsehstelle der Deutschen Beichspost,
DK 621.397
solchen Fernseh-Gemeinschaftsempfanges, eines gemein-
samen Miterlebens großer Geschehnisse, trat bei der
Fernsehübertragung der Olympischen Spiele (1936) und
des Nürnberger Parteitages (1937) klar in Erscheinung;
diese erfolgreichen Fernsehübertragungen ließen aber
auch den Wunsch nach einem Heim-Fernsehempfang
immer lebhafter werden. Im vergangenen Jahre war nun
die Entwicklung des Fernsehens so weit gediehen, daß
alle Voraussetzungen technischer und wirtschaftlicher
Natur erfüllt zu sein schienen, um diesem Verlangen ent-
sprechen zu können. Anläßlich der 16. Großen Deutschen
Rundfunk- und Fernsehausstellung (in Berlin vom 28. 7.
bis 6. 8. 1939) wurde vom Herrn Reichspostminister
Dr.-Ing. eh. Ohne-
sorge?) die Ein-
führung des allge-
meinen Fernsehrund-
funkes bekanntge-
geben?). Dies bedeu-
tet, daß die tech-
nisch - wissenschaft-
liche Entwicklung
auf dem Fernseh-
gebiet einen gewis-
sen Abschluß er-
reicht hat, der die
Durchführung eines
regelmäßigen Sende-
betriebes nunmehr
ermöglicht und die
Reihenherstellung
von Empfängern be-
rechtigt erscheinen
läßt. Ein Überblick
über diese Fernseh-
entwicklung der letz-
| ten fünf Jahre ge-
währt gleichzeitig einen Einblick in die Aufgaben und die
Eigenart der Fernsehtechnik.
1. Die Übertragungskanäle
Die Übermittlung eines Fernsehbildes nach dem Ein-
kanalverfahren, das nach dem heutigen Stande der Tech-
nik allein in Betracht kommt, erfordert die Übertragung
eines Frequenzbandes von einigen MHz Breite, da die
Helligkeitswerte sämtlicher Bildpunkte nacheinander in
t!/2,s übertragen werden müssen; die Übermittlung von
mindestens 25 Bildern in der Sekunde ist aber nötig, um
einen stetig verlaufenden Bewegungsvorgang auch dem
Beobachter am Fernsehempfänger stetig verlaufend er-
scheinen zu lassen. Die Bildübertragung selbst kann auf
2) W.Ohnesorge, Zukunftsaufgaben der Deutschen Reichspost.
Völk. Beob. v. 27. Juni 1939.
3) Bericht über diese Ausstellung: H. Salow, ETZ 60 (1939) S. 1173.
286
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 12
21. März 1940
drahtlosem Wege erfolgen oder’auch über Leitungen oder
Kabel. Bei der Übertragung auf drahtlosem Wege können
nur ultrakurze Wellen als Trägerwellen verwendet wer-
den, da nur im Wellenbereich unterhalb 10 m keine stören-
den, den Bildinhalt verwischenden Echoerscheinungen?)
auftreten. In Großstädten und dicht bewohnten Gebieten
macht sich nun in diesem Wellenbereich eine zusätzliche,
mit der Frequenz schnell anwachsende Dämpfung?) be-
merkbar, die durch Streuung und Reflexion an den Ge-
bäuden zu erklären ist. Bei einer Trägerfrequenz von
40 MHz (rd. 7m Wellenlänge) hat diese Dämpfung noch
keinen zu hohen Betrag, auch die Schattenwirkung der
Hindernisse ist noch nicht zu ausgesprochen. Unter den
Wellenbereichen, die nach den zwischenstaatlichen Ver-
einbarungen*) für Fernsehsendungen zur Verfügung ge-
stellt werden (40,5 bis 56 MHz, 56 bis 58,5 MHz, 64 bis
70,5 MHz, 85 bis 94 MHz, 170 bis 200 MHz), ist daher der
Bereich von 40,5 bis 56 MHz für eine Versorgung von
Großstädten mit Fernsehrundfunk der günstigste. Um
Bild 2. Fernsehsender Berlin-Witzieben der Deutschen Reichspost.
gegenseitige Störungen zu vermeiden, müssen unmittel-
bar benachbarte Versorgungsgebiete mit verschiedenen
Trägerwellen arbeiten, während infolge der nur geringen
Reichweite der ultrakurzen Wellen für Versorgungs-
gebiete, die etwas weiter auseinander liegen, die gleiche
Trägerwelle vorgesehen werden. kann’). In dem Bereich
von 40,5 bis 56 MHz können nun drei Fernsehsendungen‘)
auf getrennten Trägerwellen durchgeführt werden, wenn
für jede Fernsehsendung ein Kanal von 5 MHz be-
ansprucht wird. Das ermöglicht bei einer Zweiseitenband-
übertragung die Übermittlung eines Frequenzbandes von
+2MHz für die Bildsendung und einen Abstand von
2,8MHz zwischen den Trägerwellen für Bild und Ton
(42,8, 47,8 und 52,8 MHz für Bild und 40, 45, 50 MHz für
Ton). Der Abstand der Tonträgerwelle von der Kante
des nächstfolgenden Bildfrequenzbandes beträgt dabei
0,2 MHz. Der von der Deutschen Reichspost für die draht-
losen Fernsehsendungen zur Zeit eingesetzte Sender
(Bild 2) in Berlin-Charlottenburg arbeitet auf Welle
6,67m (45 MHz) für Ton und 6,28 m (47,8 MHz) für Bild.
Die Frequenzverteilung der A.V.O. (Vollzugsverord-
nung)°) der Weltnachrichtenkonferenz Kairo 1938 legt bei
der Zuweisung der Frequenzen für das Fernsehen einen
Kanal von 6 MHz vorsorglich zugrunde. Bei einer Zwei-
seitenbandübertragung ermöglicht ein solcher Kanal’) die
Übertragung eines Frequenzbandes von rd. + 2,5 MHz
Bandbreite mit einem Abstand von 3,25 MHz zwischen den
4) W. Federmann, Fernsehen 2 (1931) 8.179. — F. Schröter,
Elektr. Nachr.-Techn. 8 (1931) S. 462.
b) F. Schröter, Elektr. Nachr.-Techn. 8 (1931) S. 462; vgl. auch
H. H. Beverage, RCA Rev. Jan. 1937; Television (RCA-Press) Vol. ITS. 98.
6) Vgl. den Auszug aus der A.O.V. der Weltnachrichtenkonferenz
Kairo 1938 bei R. Hornung, Telefunken-Hausmitt., Sept. 1938, H. 79,
S.78.
7) W. Scholz, Elektr. Nachr.-Tech. 12 (1935) S. 3; Fernsehen 7
(1936) S. 25.
») F. Banneitz, Fernsehen 8 (1937) S. 85. `
v») Vgl. z. B. A. F. Murray, Electronics, N. Y. (1938) S. 28, 29, 55.
Trägerwellen für Bild und Ton (Abstand der Tonträger-
frequenz von der Kante des nächstfolgenden Bildfrequenz-
bandes etwa 0,25 MHz).
Da die weitere Entwicklung, soweit sich bisher über-
sehen läßt, wohl zu einer Einseitenbandübertragung”)
führen wird, dürfte es im Hinblick auf den Wellenmangel
zweckmäßig sein, nur einen Kanal von 5MHz für die
Fernsehsendung vorzusehen.
Der Fernsehrundfunk wird die Übertragung von sol-
chen Ereignissen bevorzugen, an denen die Volksgemein-
schaft in ihrer Gesamtheit Anteil nimmt und bei denen
die Eigenart der Fernsehübertragung, die in seiner
Aktualität, im Miterleben am Fernsehempfänger liegt,
besonders in Erscheinung tritt. Übertragungen von poli-
tischen Veranstaltungen, kulturellen und sportlichen Er-
eignissen, die in großen Versammlungsräumen oder unter
freiem Himmel stattfinden, werden also den Kern des
Programms des Fernsehrundfunks bilden. Die Auf-
nahmen derartiger Ereignisse können dem Fernsehsender
entweder drahtlos oder über Kabel zugeleitet werden.
Im ersteren Fall wird am Aufnahmeort ein fahrbarer
Sender!) aufgestellt, der die Fernsehaufnahmen drahtlos
an einen Empfänger beim Hauptsender übermittelt, der
sie dann diesem etwa auf der 7m-Welle arbeitenden
Sender als Modulation zuführt. Der Zubringersender
arbeitet auf einer höheren Frequenz, z. B. auf Dezimeter-
wellen. Die Trägerfrequenz ist dabei so zu wählen, daß
sie mit keiner Harmonischen der Frequenzen des Haupt-
senders (Bild- und Tonsenders) zusammenfällt. Ein der-
artiger Zubringerdienst ist von der Deutschen Reichspost
entwickelt und erprobt. Die Übertragung eines Frequenz-
bandes von einigen MHz bietet bei den hohen Träger-
frequenzen der Zubringersender keine besonderen Schwie-
rigkeiten.
Finden die Fernsehaufnahmen an Stellen statt, an
denen sich erfahrungsgemäß öfter Ereignisse und Ver-
anstaltungen abspielen, die die Allgemeinheit interessieren
und die sich für eine Fernsehübertragung eignen, so ist
eine Übermittlung der Aufnahmen an den Sender auf dem
Kabelwege vorzuziehen. Kabelanschlüsse, die es ermög-
lichen, Fernsehaufnahmegeräte unmittelbar anzuschalten
und so dem Sender die Aufnahmen zuzuführen, sind von
der Deutschen Reichspost u.a. in Berlin auf dem Reichs-
sportfeld (Olympisches Stadion, Schwimmstadion) ein-
gebaut. Auch für die Beschickung mehrerer Fernseh-
sender mit dem gleichen Programm, was schon aus Grün-
den der Kostenersparnis erwünscht ist, benötigt der Fern-
sehrundfunk ein eigenes Kabelnetz. Es ist an sich denk-
bar, auch diese Beschickung mehrerer Fernsehsender mit
dem gleichen Programm auf drahtlosem Wege mit Hilfe
von Relaissendern vorzunehmen. Da die Reichweite
der Relaissender naturgemäß nicht groß ist, würde die
Überbrückung erheblicher Entfernungen die Aufstellung
einer großen Anzahl dieser Sender erfordern. Ab
gesehen von der Schwierigkeit der Auswahl eines ge-
eigneten Wellenbereiches muß abgewartet werden, ob es
gelingen wird, die vielfachen zu erwartenden Störungen
bei einer derartigen Übertragung auszuschalten (Ver-
zerrungen durch Schwunderscheinungen infolge reflek-
tierter Strahlen, Störungen durch atmosphärische Ent-
ladungen). Das Kabelnetz besitzt demgegenüber den Vor-
teil des völligen Fehlens von Störungen.
Die sehr breiten Frequenzbänder, die für Fernseh
sendungen erforderlich sind, lassen sich wirtschaftlich nur
über besonders gebaute Kabel, die Breitbandkabel’?), über-
tragen, die heute durchweg als koaxiale Kabel") gebaut
werden. Der Innenleiter ist ein massiver Kupferdraht,
, 10) R. Urtel, Telefunken-Hausmitt. Juli 1939, H. 81, 8. 80; — ferner
W. J. Poch u. D. W. Epstein RCA-Bev. Jan, 1937; Television (RCA-Press)
Vol. TI 8. 134 bis 150. — St. Goldmann, Proc. Inst. Radio Engrs, N. Y. ~
(1939) 8. 725.
11) B. Trevor u. O. E. Dow, Television, Vol. II (RCA-Press) 8.131
12) Ausführliche Schrifttumangaben bei G. Wuckel in F. Glader-
beck, Jb. elektr. Fernmeldewes. 1937 S. 380 und bei A. Gehrts, Europ.
Fernsprechdienst (1939) H. 51 8. 18.
13) H.F. Mayer u. E. Fischer, ETZ 56 (1935) 8. 1245. 8.8. ETZ 5
(1938) S. 423 u. E. Müller, ETZ 59 (1938) §. 815.
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21. März 1940
der Außenleiter besteht aus verseilten Kupferbändern
oder Halbrohrbändern mit eingepreßten Sicken, Zur
Isolierung der beiden Leiter werden teils Scheiben aus
Frequenta, einem hart gebrannten Speckstein, verwandt,
die in größeren Abständen voneinander angebracht wer-
den, teils auch Kordel aus Styroflex, einer Polyvinylver-
bindung. Durch Verwendung dieser neuen Isolierstoffe
mit geringem dielektrischem Verlustwinkel im ganzen
Frequenzbereich und durch die gewählte Bauart der Kabel
ist erreicht, daß die Ableitungsverluste so gering sind,
daß die Dämpfung der Kabel praktisch nur durch die
durch den ohmschen Widerstand hervorgerufenen Ver-
luste gegeben ist, also nur von den Abmessungen des
Innen- und Außenleiters abhängt. Das deutsche Breit-
bandkabel bildet ferner den Kern eines Fernkabels mit
einer großen Anzahl von papierisolierten Viererseilen
oder Doppelleitungen. Durch diese Unterbringung des
koaxialen Kabels in der Mitte eines kombinierten Kabels
sowie durch die Schutzwirkung eines das koaxiale Kabel
umgebenden besonderen Bleimantels ist sichergestellt, daß
das koaxiale Kabel im gesamten Frequenzbereich prak-
tisch störfrei ist. Da somit Außenstörungen und Neben-
sprecherscheinungen nicht auftreten, kann eine Ver-
stärkerfelddämpfung von 7 Np (durch das Wärme-
rauschen des Kabels und das Röhrenrauschen der Ver-
stärker bedingter Grenzwert) zugelassen werden. Ein
entsprechender normaler Breitbandverstärker hat eine
Ausgangsrauschspannung von etwa 2mV, der eine Ein-
gangsrauschspannung von 24V entsprechen würde. Ein
Sendepegel für das Fernsehfrequenzband von 2 V läßt
sich noch leicht mit verhältnismäßig geringem Aufwand
unverzerrt erzeugen. Wird ferner ein Verhältnis von
Nutzpegel zu Störpegel von 100 : 1 (Verhältnis zwischen
maximalem Bildstrom und Störstrom) zugrunde gelegt
und berücksichtigt, daß die Rauschspannung proportional
der Wurzel aus der Anzahl der Verstärker ist, so reicht
ein Verstärkerabstand von 17km bei 7 Neper Verstärker-
felddämpfung auch für die größten in Deutschland vor-
kommenden Entfernungen zur Übertragung eines Fre-
quenzbandes bis zu 4 MHz aus. Die erforderliche kilo-
metrische Dämpfung von 0,4 Np/km bei 4 MHz wird durch
Wahl eines Innenleiters von 5mm Dmr. und eines Außen-
leiters von 18mm Dmr. für das koaxiale Kabel erzielt;
die kilometrische Dämpfung beträgt bei diesen Abmessun-
gen 0,16 Np/km für 1 MHz und 0,32 Np/km für 4 MHz.
Der Verstärkerabstand von 17km paßt sich gut dem Ver-
stärkerabstand im deutschen Fernkabelnetz an, der das
Vierfache (rd. 70km) beträgt. Die Übertragung breiterer
Frequenzbänder als 4 MHz würde einen unverhältnismäßig
hohen Aufwand erfordern und scheidet vorerst als un-
wirtschaftlich aus.
Für Fernsehübertragungen über Breitbandkabel 1)
kommt nur eine trägerfrequente Übertragung in Be-
tracht, da die Frequenz Null (mittlere Bildhelligkeit)
mitübertragen werden muß und die Laufzeitdifferenzen
bei tiefen Frequenzen sehr groß sind. Die Übertragung
erfolgt mit einer Trägerfrequenz von etwa 4,2 MHz als
Einseitenbandübertragung, da hierbei eine wesentlich gün-
stigere Ausnutzung des übertragenen Frequenzbandes
möglich ist. Die Trägerfrequenz wird an das obere Ende
des zu übertragenden Frequenzbandes gelegt. Die ganz
tiefen Modulationsfrequenzen in unmittelbarer Nähe des
Trägers werden noch mit beiden Seitenbändern über-
tragen, wobei eine Schwächung der Frequenzen des einen
Seitenbandes durch eine entsprechende Bevorzugung der
Frequenzen des anderen ausgeglichen werden kann. Die
Tequenzen in größerem Abstand vom Träger werden da-
gegen nur noch in einem Seitenband übertragen; durch
eme geeignete Amplitudenentzerrung werden sie ent-
sprechend höher verstärkt.
Mit Rücksicht auf die Wirtschaftlichkeit wird der
untere Teil des Frequenzbandes in Breitbandkabeln (bis
) K. Küpfmüller u. H. F. Mayer, I. Intern. Fernsehtagung
14
Cürich 1938, Sonderheft d. Schweizer Arch. angew. Wissenschaft u. Techn,
#9, veröff. Geb. Nachrichtentechn. 8 (1938) H. 4, S. 609.
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 12
287
zu etwa 1MHz), der an sich nur schwer für Fernseh-
übertragungen ausgenutzt werden kann, für den Fern-
sprechverkehr freigehalten. Im Frequenzbereich von 0,1
bis 0,8MHz lassen sich etwa 200 trägerfrequente Ge-
spräche unterbringen, und es kann so der Forderung nach
einer starken Vermehrung von Verbindungen zwischen
starken Verkehrszentren mit dem geringsten Aufwand
entsprochen werden. Ursprünglich war nun beabsichtigt,
das Breitbandkabelnetz in der Weise auszunutzen, daß der
Bereich von 2 bis 4 MHz dem Fernsehrundfunk zur Ver-
fügung gestellt wird. Unterhalb 2 MHz hätte dann noch
ein Frequenzband von 500 kHz für den Fernsehsprech-
dienst (Bild 3) untergebracht werden können. Dieses
Bild 3. Fernsehsprechzelle der Deutschen Reichspost.
erübrigt sich, wenn der gleiche Übertragungskanal dem
Fernsehsprechen und dem Fernsehrundfunk, jedoch zu
verschiedenen Zeiten, zur Verfügung gestellt wird. Pla-
nung und Aufbau der Verstärker sind so wesentlich er-
leichtert, unnötige Frequenzweichen kommen in Fortfall,
und es kann nunmehr der erweiterte Bereich von 1,5 MHz
bis 4,2MHz für die Fernsehübertragung ausgenutzt
werden.
Die erste Breitbandkabelverbindung Berlin—Leipzig
wurde am 1. 3. 1936 dem Betrieb übergeben. Sie wurde
zunächst zur Übertragung eines Bandes von 800 bis
1300 kHz im Fernsehsprechdienst benutzt. Zur Zeit er-
möglicht das Breitbandkabelnetz der Deutschen Reichs-
post'®) Verbindungen zwischen Berlin, Leipzig, Nürnberg
und München. Hamburg wird in Kürze an dieses Netz
angeschlossen, Wien, Frankfurt (Main) und Köln folgen
in einiger Zeit. Mit der Umstellung der Übertragung
auf breitere Frequenzbänder (Einseitenbandübertragung,
Frequenzband von 2,4 MHz) ist begonnen.
2. Die deutsche Fernsehnorm
Die Deutsche Reichspost eröffnete vor 5 Jahren ihren
Fernsehdienst mit der Übertragung von 180-Zeilen-
Bildern, die ein Frequenzband von 0,5 MHz erforderten.
Die schnelle und erfolgreiche Entwicklung der Fernseh-
technik ermöglicht es, heute eine höherzeilige Auflösung
zu verwenden und damit den Bildinhalt wesentlich zu be-
reichern. Bereits am 15. 7. 1937 konnte der Herr Reichs-
postminister Dr.-Ing. e h Ohnesorge als neue
deutsche Fernsehnorm'®) eine Auflösung in 441 Zeilen
15) F. Strecker, ETZ 60 (1239) S. 220, Bild 12.
16) W., Ohnesorge, Völk. Beob. vom 15. 7. 1937. — F. Banneitz,
Mitt. Forsch.-Anstalt Dtsch. Reichspost 1 (1937) 8.11 u. 49; Z. techn.
Phys. 18 (1937) S. 452; Fernsehen 8 (1937) S. 53. — G. Weiß, Fernsehen 8
(1937) S. 45.
288 | Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 12 21. März 1940
mit 25 Bildwechseln (50 Rasterwechseln) nach dem
Zeilensprungverfahren bekanntgeben. Diese Fernseh-
norm (Bild 4) nutzt die dem Fernsehen zur Verfügung
stehenden Übertragungskanäle bestens aus; bei einem
Bildformat von 5:6 erfordert ein 441-Zeilen-Bild die
Übertragung eines Frequenzbandes von 0 bis etwa 2,9 MHz.
Lassen wir geringe, nicht wahrnehmbare Unschärfen zu,
so dürfte ein Frequenzband von 0 bis 24 MHz sich als
ausreichend erweisen. Wie wir gesehen haben, können
wir Übertragungskanäle von größerer Durchlaßbreite als
3 MHz in absehbarer Zeit aus technischen und wirtschaft-
lichen Gründen dem Fernsehen nicht zur Verfügung
stellen. Die Wahl gerade der Zahl 441 für die Zeilenzahl
ist in der Art und Weise begründet, wie diese Zerlegung
vorgenommen wird. Die erforderlichen Ablenkgeräte
werden durch Stromstöße von Zeilenfrequenz bzw. Bild-
frequenz gesteuert; die Güte der Bildwiedergabe hängt
| JSenderamalitude
J weiß
schwarz
Bild 4. Zeichenfolge nach der Deutschen Fernsehnorm.,
Le |
a
è.
wesentlich von der Konstanz dieser Frequenzen ab. Hohe
Frequenzkonstanz und insbesondere die unerläßliche Starr-
heit zwischen den beiden Frequenzen erhalten wir, wenn
wir alle Frequenzen durch Frequenzteilung in einfachen
Verhältnissen wie 1:3, 1:5 oder 1:7 aus einer Mutter-
frequenz erzeugen. Die Zahl 441 entspricht 4 aufein-
anderfolgenden derartigen Frequenzteilungen in den Ver-
hältnissen 1 :3, 1:3, 1:7 und 1:7. `
Einen unerläßlichen weiteren Bestandteil der Fern-
sehnorm bilden die Festlegungen über die Gleichlauf-
zeichen”), die zusammen mit dem Bildinhalt über einen
gemeinsamen Übertragungsweg (Einkanalgleichlaufsteue-
rung) gesendet werden. Den Bildzeichen ist ein Bereich
von 30 % (Schwarzwert) bis 100% (Weißwert) des An-
tennenstromes (Trägerstromes) vorbehalten; die Gleich-
laufzeichen werden durch völliges Verriegeln des Senders
(Zeichen schwärzer als schwarz) gebildet. Die Gleichlauf-
zeichen für Zeilenwechsel und die für Rasterwechsel
(Bildwechsel) unterscheiden sich durch die Dauer; die
ersteren erstrecken sich über 10 % der Zeilendauer, die
letzteren über 35 % der Zeilendauer, also weniger als die
Dauer einer halben Zeile, so daß die Sendung der Zeilen-
impulse nicht unterbrochen wird und dadurch störende
Einschwingvorgänge vermieden werden. Vor jedem Zeilen-
impuls wird für die Dauer von 1 % der Zeilenperiode der
Schwarzwert (Vorsignal) gegeben, um den Zeitpunkt des
Einsatzes des Zeilenimpulses unabhängig vom Bildinhalt
sicherzustellen. |
Für die Bildwiedergabe im Empfänger wird durch-
weg eine Kathodenstrahlröhre (Braunsche Röhre) be-
nutzt, die die Wirkung eines Lichtmodulators (Umwand-
Jung von Stromimpulsen in entsprechende Helligkeits-
werte) mit der eines Bildschreibers (Aufzeichnung des
Bildes Zeile für Zeile) vereint, und die den weiteren Vor-
zug besitzt, daß die Helligkeit des Bildpunktes unab-
17) F. Banneitz, Telegr.-Fernspr.-Funk- u. Fernsehtechn. 27 (1938)
S. 157. — D.v. Oettingen, R. Urtel u. G. Weiß, Telegr.-Fernspr.-
Funk- u. Fernsehtechn. 27 (1938) S. 158. — R. Urtel, Schweizer Arch.
Sonderheft I. Intern. Fernsehtagung Zürich 1935 S. 91. — Vgl. auch A.
Gehrta, Z. VDI 83 (1939) 8. 881.
hängig von der Zeilenzahl ist. Beim Aufzeichnen des
Bildes muß nun der Kathodenstrahl nach Beendigung
jeder Zeile von dem rechten Rand des Bildes nach dem
linken zurückgeführt werden. Um die für diese Rück-
führung erforderliche Zeit zu gewinnen, wird die Bild-
übertragung nach jeder Zeile unterbrochen. Es werden
kurzzeitig „Austastzeichen“ gegeben, d.h. der Schwarz-
wert gesendet. Dadurch wird gleichzeitig erreicht, daß
die Rückführung des bildschreibenden Kathodenstrahles
so geschieht, daß er hierbei keine sichtbare Spur auf dem
Leuchtschirm hinterläßt. Die Dauer des Austastzeichens
ist auf 11 % der Zeilenlänge bemessen. Für die Rück-
kehr des Kathodenstrahles vom Bildende zum Bildanfang
nach Übertragung eines vollen Bildes oder eines Rasters
ist eine längere Zeit erforderlich; für diese Austast-
zeichen ist eine Dauer von 11 Zeilenperioden vorgesehen.
Die deutsche Fernsehnorm wurde in enger Zusammen-
arbeit mit der Industrie von der Forschungsanstalt der
Deutschen Reichspost aufgestellt. Die Tatsache, daß die
getroffene Festlegung der Gleichlaufzeichen an Einfach-
heit und Betriebssicherheit kaum zu übertreffen ist,
bietet die Gewähr dafür, daß die deutsche Fernsehnorm
über einen längeren Zeitraum unverändert beibehalten
werden kann. Die weitere Entwicklung wird die zanl-
reichen Möglichkeiten der Steigerung der Bildgüte (u.a.
Kompensation der Blendenverzerrung, Gradation) auf der
Grundlage der festgelegten Norm auswerten.
3. Fernsehaufnahmegeräte
Frequenzbandproblem und Helligkeitsproblem'*) waren
die beiden Probleme, die der Fernsehtechniker vor einigen
Jahren unter der Fülle der zu lösenden Aufgaben beson-
ders hervorzuheben pflegte. Zur Zeit der Eröffnung des
Fernsehdienstes der Deutschen Reichspost, zu Beginn des
Jahres 1935, bot in der Tat die für eine Übertragung er-
forderliche Beleuchtung erhebliche Schwierigkeiten. Als
Bildfeldzerleger standen damals nur mechanische Zer-
leger (Nipkowscheibe, Mechau-Linsenkranzabtaster) zur
Verfügung. Für eine Filmübertragung mit diesen mecha-
nischen Zerlegern reichten die zur Verfügung stehenden
Lichtmengen aus, da hierbei nur das verhältnismäßig
kleine Bildfenster des Projektors ausgeleuchtet zu werden
braucht. Für Aufnahmen im Freien konnte nur das
Zwischenfilmverfahren‘?) benutzt werden, bei dem die zu
übertragende Szene mit zugehörigem Ton zunächst auf
einen Film aufgenommen, gespeichert wurde. Es gelang,
die Zeiten für die Entwicklung, Fixierung, Wässerung
und Trocknung des Films soweit (90s) herabzusetzen,
daß bei einer an der Aufnahmestelle erfolgten Durch-
gabe des Filmes durch einen Filmgeber die Übertragung
mit kaum merkbarer Verzögerung gegenüber dem Ge-
schehnis abläuft. Das Aufnahmegerät ist zusammen mit
dem Entwicklungsgerät, dem Projektor, dem Bildfeld-
zerleger sowie den zugehörigen Verstärkern in einem
Wagen (Zwischenfilmwagen) eingebaut. Die vom Film-
geber gelieferte Bild- und Tonmodulation wird dann über
ein Breitbandkabel (oder einen Relaissender) dem Be-
triebssender übermittelt. Die infolge des Filmverbrauches
verhältnismäßig hohen Betriebskosten beschränken die
Einsatzmöglichkeit des Zwischenfilmgerätes erheblich.
Bei der Fernsehübertragung der Olympischen Spiele
(August 1936) hat der Zwischenfilmwagen gute Dienste
geleistet.
Die unmittelbare Übertragung von Personen oder
Spielszenen aus einen Fernsehaufnahmeraum wurde hin-
gegen nach dem Lichtstrahlabtastverfahren”) vorge-
nommen, das erstmalig am 9. 4. 1985 für den Sendebetrieb
benutzt wurde. Die Lochscheibe blendet hierbei aus dem
Lichtkegel einer Bogenlampe einen Lichtstrahl aus und
18) R. Möller, Fernsehen 3 (1932) 8. 29. ;
19) G. Schubert, Fernsehen 3 (1932) S. 129; 4 (1933) S. 42; 6 (1935)
ï. 49. — G. Schubert, W. Dillenburger u. H. Zschau, Hausmitt. Fernseh
G.m.b.H. Bd. 1 (1939) S. 65: 8. 162; 8. 201.
20) R. Möller, Fernschen 4 (1933) S. 29: 6 (1935) S. 16.
ee En BEE alt EEE EEE En
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"An
Ber)
21. März 1940
führt ihn durch seine Rotation zeilenförmig über die zu
übertragende Person, Szene u.a. Das dort diffus reflek-
tierte Licht wird von großflächigen lichtelektrischen
Zellen aufgefangen. Daß bei dieser Art der Fernseh-
übertragung die Ausnutzung des Lichtes wesentlich un-
günstiger ist als bei der Filmübertragung, ist offensicht-
lich. Bei einer einwandfreien Bildübertragung muß der
Strom der lichtelektrischen Zelle, der durch den von
einem Bildpunkt stammenden Lichtstrom erzeugt wird,
so groß sein, daß die durch ihn am Kopplungswiderstand
zwischen der lichtelektrischen Zelle und der ersten Ver-
stärkerstufe erzeugte Spannung größenordnungsmäßig
oberhalb der Geräuschspannung dieser Verstärkerstufe
liegt. Diese Forderung setzte eine untere Grenze für die
zu übertragenden Helligkeitswerte. Sie stand auch einer
Erhöhung der Zeilenzahl hindernd im Wege, da mit zu-
nehmender Feinheit der Bildfeldzerlegung, mit wechseln-
der Zeilenzahl der Betrag des auf einen Bildpunkt ent-
fallenden Lichtstromes schnell abnimmt. Einen wesent-
lichen Fortschritt brachte der Einbau der von G. Weiß°')
(Forschungsanstalt der Deutschen Reichspost) ent-
wickelten Sekundärelektronenvervielfacher, durch die der
Grenzwert für die Helligkeit um einige Größenordnungen
gesenkt wurde.
Für den Fernsehsprechverkehr dürfte auch heute noch
das Lichtstrahlabtastverfahren die geeignetste Art der
Bildfeldzerlegung sein. Der Teilnehmer sieht hierbei,
während sein Bild gesendet wird, das Bild seines Ge-
sprächspartners. Wenn wir auch auf den Schirmen der
heutigen Fernsehenmpfängerröhren Bilder recht erheb-
licher Helligkeit erzeugen können, so ist doch eine Beob-
achtung im dunklen Raume oder zumindest bei stark ge-
dänpftem Licht empfehlenswert, um die volle Wirkung
zu erzielen. Die Fernsehgespräche erfolgen daher aus
dunklen (oder nur schwach erleuchteten) Fernsprech-
zellen. Bei Sendungen aus Fernsehaufnahmeräumen macht
sich jedoch die für das Lichtstrahlabtastverfahren er-
forderliche Verdunkelung sehr störend bemerkbar. Die
unmittelbare Abtastung stieß zunächst — namentlich bei
höheren Zeilenzahlen — auf die Schwierigkeit der. Unzu-
länglichkeit der Beleuchtung (Blendung der Spieler, zu
große Wärmeentwicklung der Beleuchtungskörper u.a.).
Die Entwicklung der Bildspeicherröhre””) hat gegen-
über diesem Stand vom Beginn des Jahres 1935 einen völ-
ligen Wandel geschaffen. Sie ermöglicht uns unmitte!-
bare Übertragungen aus dem Freien oder aus großen
Versammlungsräumen und Fernsehaufnahmeräumen. In
ihrer ursprünglichen Form besitzt die Bildspeicherröhre
eine Kathode, die aus einer Glimmerscheibe besteht, die
auf der Rückseite mit einem geschlossenen Silberbelag
versehen ist, und die auf der Vorderseite eine Mosaik-
schicht von winzigen (3 bis 10u Durchmesser) vonein-
ander isolierten, oxydierten Silbertröpfchen trägt, die
durch Zäsium lichtelektrisch aktiviert sind. Die Schicht
wird zeilenförmig durch einen Kathodenstrahl abgetastet,
der in einem Ansatzrohr erzeugt und durch Magnetfelder
gesteuert wird. Die Mosaikkathode befindet sich in der
Mitte eines kugelförmigen evakuierten Glasbehälters; die
Anode‘ ist ein Metallbelag auf einem Teil der Glasglocke.
Die zu übertragende Szene wird durch ein Objektiv auf
der Mosaikschicht abgebildet. Das auf die Mosaikschicht
. fallende Licht bewirkt durch Auslösen lichtelektrischer
Elektronen, die zum Teil an der Anode aufgefangen wer-
den, Ladungsänderungen der winzigen Kondensatoren, die
durch die Zäsium-Silbertröpfchen und den Silberbelag
der Rückseite gebildet werden. Diese Ladungsänderungen
liefern die Bildsignale. Die hohe Empfindlichkeit dieser
Bildfängerröhre beruht darauf, daß das Licht nicht nur
während der Dauer der Abtastung eines Rasterelementes,
vom Y. G. Weiß, B. P. 463665 u. B. P. 471800 mit deutscher Priorität
2 cn pr En 35 u. 24.5. 35; Fernsehen 6 (1935) S. 35; 7 (1936) S. 41:
d. - . ’8. S 9 che ` ‚ $ 7 i
(1038) 8.4135. 17 (1936) S. 623. — G. Weiß u. O. Peter, Z. techn. Phys. 19
S. 656. 1.5, K- Zworykin, USA, Pat? 1691324 v. 13. 7. 35: ETZ 57 (1936)
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 12
289
sondern während der Dauer eines Bildwechsels seine Wir-
kung auf die Kondensatoren ausübt.
Die Weiterentwicklung der Bildspeicherröhre zur Bild-
wandler-Bildspeicherröhre”?) hat eine erhebliche Empfind-
lichkeitssteigerung (auf etwa den 10fachen Betrag) ge-
bracht. In der Bildwandler-Bildspeicherröhre wird die zu
übertragende Szene optisch auf einer durchscheinenden
lichtelektrischen Kathode abgebildet und löst dort einen
Elektronenstrom aus, dessen Dichteänderungen längs der
Kathode den Helligkeitswerten in der zu übertragenden
Szene entsprechen. Dieses „Elektronenbild“ wird durch
magnetische oder elektrische Linsen auf einer Elektrode
abgebildet, die etwa die Rolle der Mosaikkathode der ur-
sprünglichen Bildspeicherröhre übernimmt. Derartige
Bildwandler-Speicherröhren liefern noch kontrastreiche
Bilder von Fernsehaufnahmen im Freien bei Dämmerlicht.
Bild 5. Elektronenkamera nach Mechau- Telefunken.
Die Bildspeicherröhre erhält durch Einbau in eine
fahrbare oder leicht transportierbare Kanıera (Elektronen-
kamera) die für Freilicht- und Bühnenaufnahmen erforder-
liche Beweglichkeit (Bild 5). Speicherröhren wurden von
der Deutschen Reichspost erstmalig bei der Fernsehüber-
tragung der Olympischen Spiele (August 1936) verwendet.
Auf dem Reichssportfeld bot sich die -Möglichkeit, die ver-
schiedenen Elektronenkameras mit Zubehör an festen
Orten einzubauen und die Bild- und Tonmodulation über
ein Breitbandkabel dem Fernsehsender zu übermitteln.
Der Wunsch nach einer beweglichen Einheit führte zur
Entwicklung eines Bildfängerwagens”) durch die For-
schungsanstalt der Deutschen Reichspost. Ebenso unent-
behrlich wie für Freilichtaufnahmen ist die Speicherröhre
für Aufnahmen im Studio; hier beherrscht sie heute aus-
schließlich das Feld. Die Forderung nach einer pausen-
losen Überblendung von Filmsendungen und Übertragun-
gen aus dem Fernsehaufnahmeraum (Studio) hat auch zu
einer Entwicklung von Filmgebern auf elektronischer
Grundlage geführt. Bei Verwendung eines Mechau-
Projektors mit optischem Ausgleich kann die Speicher-
röhre oder die Kathodenstrahlröhre als Abtaster benutzt
werden”).
23) H. Knoblauch u. G. W. Kluge, Telefunken-Haus ;
S.51. S.a. ETZ 60 (1939) S. 852. N
I) G. Weiß, D. v. Oettingen u. G. Turetschek Telegr.-F
Funk n. Fernaehtechn. 27 (1938) S. 544. | Ga a
O 2) F. Schröter, Telegr.-Fernspr.-Funk- u. Fernsehtechn. 27 (1938)
290
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 12
21. März 1940
4. Der deutsche Einheits-Fernsehempfänger
Die Einführung des Fernsehrundfunks setzt aber
nicht nur fertig entwickelte Aufnahmegeräte, sondern
auch fertig entwickelte Empfänger voraus. Es muß auf
dem Markt ein hochwertiges Empfangsgerät vorhanden
sein, das der Kaufkraft weitester Kreise angepaßt ist.
Die Einführung des Fernsehrundfunks ist eine technisch-
wirtschaftliche Aufgabe. Ein niedriger Gestehungspreis
eines Fernsehempfängers läßt sich nur durch eine gründ-
liche Durchbildung (Verringerung der erforderlichen Bau-
elemente) und durch eine Reihenfertigung in größerer
Stückzahl erreichen. Das Risiko einer Reihenfertigung
ist aber nur dann tragbar, wenn ein entsprechendes Ab-
satzgebiet gesichert erscheint, oder mit anderen Worten:
Der zu fertigende Fernsehempfänger muß ein Spitzen-
gerät sein, das auch nach einigen Jahren noch als hoch-
wertig anzusprechen ist. Da es nicht möglich ist, die
zukünftigen Ergebnisse der Entwicklung vorwegzunehmen,
so bleibt uns nur der eine Weg, an jede Stelle des Emp-
fängers das Teil zu setzen, das dem höchsten Stand der
Entwicklung entspricht. Dieser Weg wurde bei der Schaf-
fung des Einheits-Fernsehempfängers”) eingeschlagen
(Bild 6). i
Bild 6. Der Dentsche Einheits-Fernaehempfänger.
Für einen Heimempfang ist eine Bildgröße von
195 X 225 mm voll befriedigend. Bei einer Auflösung in
441 Zeilen und Zeilensprungverfahren (nach Abzug der 5 %
für den Strahlrücklauf verbleiben 420 Zeilen) entspricht
dieser Bildgröße ein günstigster Beobachtungsabstand von
etwa 1,5 m (Betrachtungswinkel von 10,5°), wenn wir
ein Auflösungsvermögen von 1,5’ für das Auge annehmen.
Mit einem solchen günstigsten Beobachtungsstand müssen
wir aber durchschnittlich beim Heimempfang rechnen.
Die Bildschreibröhre des Einheits-Fernsehempfängers
hat einen viereckigen Leuchtschirm mit einem Krüm-
mungsradius von 800 mm und einer Fläche, die nur wenig
größer als die gewählte Bildgröße 195 X 225 mm ist. Die
Durchbildung einer verzerrungsfreien Weitwinkelablen-
kung (a= 60°) ermöglichte eine Verkürzung der Röhre
auf eine Gesamtlänge von 384mm. Die Neuentwicklung
dieser raumsparenden vierkantigen Bildschreiberröhre hat
wesentlich dazu beigetragen, daß die Abmessungen des
Empfängers (Höhe 37cm, Breite 68cm, Tiefe 38cm) nicht
größer sind als die vieler auf dem Markt befindlicher
Rundfunkempfänger. Im gleichen Sinne wirkten sich auch
20) F. Gladenbeck, Telegr.-Fernspr.-Funk- u. Fernsehtechn. 28
(1939) S. 245. — J. G. Weiß, Telegr.-Fernspr.-Funk- u. Fernschtechn. 28
(1939) S. 246; Telefunken-Hausmitt. (1839) H. 81 S. 9. — R. Andrieu u.
F. Rudert, Telegr.-Fernspr.-Funk- u. Fernsehtechn. 28 (1939) 8.249. —-
Th. Mulert u. R. Urtel, Telegr.-Fernspr.-Funk- u. Fernsehtechn. 23 (1939)
S. 257. — H. Knoblauchu. E. Schwartz. Telegr.-Fernspr.-Funk- u. Fern-
sehtechn. 28 (1939) S, 264.
zahlreiche schaltungstechnische Einsparungen aus (Fort-
fall eines Hochspannungsnetzgerätes für die Bildschreib-
röhre, Verringerung der Gesamtzahl der Verstärkerröhren
durch Schaffung neuer zweckmäßiger Röhren).
Die bewährte Ausbildung des Empfängers als Über-
lagerungsempfänger mit einer UKW-Vorstufe ist bei-
behalten”). Auf die UKW-Vorverstärkerstufe folgt dem-
entsprechend die Mischstufe, in der Bild und Ton getrennt
und den Zwischenfrequenzen 8,4 MHz (Bild) und 5,6 MHz
(Ton) aufgedrückt werden, dann je zwei Zwischen-
frequenzverstärkerstufen, je eine Gleichrichter- und eine
Niederfrequenzverstärkerstufe für Bild und Ton. Durch
die Aufteilung in Vor- und Zwischenfrequenzverstärkung
wird die Gefahr der Rückkopplung verringert; anderseits
ermöglichen die verhältnismäßig hohen Resonanzwider-
stände in den Zwischenkreisen eine hinreichende Verstär-
kung in verhältnismäßig wenig Stufen.
Die Ausgangsspannung der Endröhre der Nieder-
frequenzverstärkerstufe des Bildverstärkers bewirkt die
Helligkeitssteuerung der Bildschreibröhre; die Eingangs-
spannung für das Amplitudensieb, das die Gleichlauf-
zeichen von der Bildmodulation trennt, wird an der
Kathode dieser Endröhre abgenommen.
Die erforderlichen Sägezahnströme für die Ablenk-
spulen liefern selbstschwingende Generatoren für die
Bildablenkung und die Zeilenablenkung, die jeder einen
Spezialtransformator in Rückkopplungsschaltung und
eine Penthode enthalten. Bei der Bildablenkung ist der
Transformator auf das Ablenkjoch selbst gewickelt, bei
der Zeilenablenkung ist der Transformator jedoch auf
einen geschlossenen Eisenkern gewickelt und baulich ge-
trennt vom Ablenkspulensatz angeordnet. Dadurch, daß
die Penthoden gleichzeitig die Gleichlaufsteuerung der
selbstschwingenden Generatoren (Kippgeneratoren) über-
nehmen, sind weiter Schaltmittel eingespart.
Eine noch größere Einsparung an Schaltmitteln
brachte die Ausnutzung der während des Zeilenrücklaufes
auftretenden Spannungsspitze (Rücklaufspannung) für
die Erzeugung der Anodenspannung (6kV) der Bild-
schreibröhre. Die Rücklaufspannung wird durch eine zu-
sätzliche Wicklung des Transformators erhöht und ladet
einen Kondensator über eine Gleichrichterröhre auf. Da
die Kathode dieser Gleichrichterröhre aus dem Kipptrans-
formator geheizt wird, ist für die Erzeugung der Anoden-
spannung der Bildschreibröhre praktisch nur diese eine
Gleichrichterröhre erforderlich.
Der Vollständigkeit halber sei noch erwähnt, daß die
Stromversorgung sämtlicher Teile des Einheits-Fernseh-
empfängers ein Netzgleichrichter übernimmt, wobei sämt-
liche Heiz- und Anodenspannungswicklungen auf einem
Netztransformator untergebracht sind. Die Leistungsauf-
nahme des Empfängers beträgt bei Fernsehempfang
190 W, wenn nur Tonempfang eingeschaltet wird, 70 W.
Mit einer Eingangsspannung von 230 uV kann er voll aus-
gesteuert werden. Seine Empfindlichkeit reicht aus, um
im Weichbild von Groß-Berlin unter normalen Verhält-
nissen einwandfreien Fernsehempfang zu erhalten.
Die gründliche bauliche Durchbildung des Empfängers
mit dem Streben, an jede Stelle den Bauteil zu setzen, der
dem höchsten Stande der Entwicklung entspricht, hat es
ermöglicht, mit nur 15 Röhren (außer der Bildschreib-
röhre) auszukommen; vier von diesen sind Gleichrichter,
die übrigen elf enthalten gesteuerte Systeme. Das
Rastergerät ist so einfach, daß es in dieser Hinsicht wohl
kaum noch übertroffen werden kann. Die Bildwiedergabe
ist, was Schärfe, Tönung und Helligkeit betrifft, das
Beste, was sich mit den heute zur Verfügung stehenden
Mitteln erreichen läßt.
Im Hinblick auf einen möglichst niedrigen Ge-
stehungspreis wurde auf den Einbau eines besonderen
Rundfunkteiles verzichtet und ebenso auch auf eine regel-
bare Welleneinstellung. Die Vorverstärkerstufe und der
27) H. Salow, ETZ 60 (1939) S. 1173.
į.
i
I
.
ne;
dan
21. März 1940
Oszillatorkreis des Mischrohres sind fest abgestimmt und
baulich zu einer Einheit zusammengefaßt, die bei Wellen-
wechsel leicht ausgetauscht werden kann.
Die Schaffung des deutschen Einheits-Fernsehempfän-
gers ist das Ergebnis einer Gemeinschaftsarbeit der fünf
an der Fernsehentwicklung in Deutschland beteiligten
Firmen: Fernseh G.m.b.H., Radio AG. D. S. Loewe,
C. Lorenz AG., Tekade und Telefunken G.m.b.H. unter
Vorsitz der Forschungsanstalt der Deutschen Reichspost.
Durch eine weitgehende Aufteilung der Fertigung der
Einzelteile auf die verschiedenen Werke ermöglichte diese
Gemeinschaftsarbeit eine weitere Senkung der Ge-
stehungskosten infolge der dadurch erzielten Ersparnis
von Werkzeugkosten.
Zusammenfassung
Bei der kulturellen Bedeutung, die dem Fernsehen
zuzuerkennen ist und die sicher nicht geringer als die
des Rundfunks ist, muß mit allem Nachdruck darauf hin-
gearbeitet werden, daß dieses wertvolle Nachrichtenmittel
in möglichst vollendeter Form bald in den Dienst der
Allgemeinheit gestellt wird. In der verhältnismäßig
Elektrotechnische Zeitschriit 61. Jahrg. Heft 12
291
kurzen Spanne von fünf Jahren, die zwischen der Er-
öffnung des Fernsehdienstes der Deutschen Reichspost am
22. 3. 1935 und der Bekanntgabe des allgemeinen Fern-
sehrundfunkes am 27. 6. 1939 liegt, ist dieses Ziel seiner
Verwirklichung wesentlich näher gerückt. Für die Fern-
sehsendungen sind geeignete Übertragungskanäle — Ultra-
kurzwellensender und Breitbandkabel — geschaffen. Durch
die Entwicklung der Bildfängerröhren und insbesondere
der Bildspeicherröhre nebst zugehörigem Gerät werden
unmittelbare Fernsehübertragungen aus dem Freien und
aus Fernsehaufnahmeräumen auch unter ungünstigerer
Beleuchtung ermöglicht. Die Festlegung der Fernsehnorm
bildet die Unterlage für eine zielbewußte Weiterentwick-
lung des Fernsehens. Der Einheits-Fernsehempfänger
ebnet dem allgemeinen Fernsehrundfunk den Weg. Da
die Erfolge des deutschen Fernsehens in enger Zusammen-
arbeit sämtlicher Entwicklungsstellen, insbesondere der
Forschungsanstalt der Deutschen Reichspost und der
Laboratorien der Firmen Telefunken und Fernseh G.m.
b.H. errungen sind, ist zu erwarten, daß diese Gemein-
schaftsarbeit, die sich bei der Festlegung der Fernseh-
norm und der Schaffung des Einheitsempfängers bewährt
hat, den Fernsehrundfunk in kürzester Zeit der Allgemein-
heit erschließen wird.
Das Problem des Brennstoffelementes
In den üblichen galvanischen Elementen wird die
bescheidene Menge elektrischer Energie, welche sie für
Kleinbeleuchtung und Fernmeldung, auch Rundfunk lie-
fern, durch das Zink bestritten, welches bei der Strom-
abgabe in den Elektrolyten als Zinkchlorid übergeht, wäh-
rend am negativen Pol ein sauerstoffabgebender Stoff
(Mangandioxyd) als Depolarisator den hemmenden Was-
serstoff beseitigt. Der vom Depolarisator umgebene Kohle-
stab dient als Stromableiter und nimmt an der Umsetzung
nicht teil. Aber schon vor mehr als 40 Jahren wollte ein
kühner Erfinder, Jacques, ausderbilligeren Kohle in
Elementen sogar große Strommengen zum Betrieb von
Motoren gewinnen. Etwa !% m lange Kohlestangen tauch-
ten in geschmolzenes Ätznatron, und durch Eisenrohre
wurde Luft eingeblasen. Freilich wurde die Kohle aufge-
zehrt; aber die Nachprüfung ergab, daß die Kohle sich nur
mittelbar an der Stromabgabe beteiligte, indem sie mit
der Schmelze Wasserstoff entwickelte (unter Bildung
von Natriumkarbonat); die altbekannte Gaskette Wasser-
stoff/Sauerstoff lieferte hier den Strom, wobei das mit
Oxyd umkleidete Eisen Gegenelektrode zur Kohleelektrode
war. Überdies kam das Element nur dann einigermaßen In
Gang, wenn Mangan aus dem Eisen in die Schmelze ge-
kommen war und als „Katalysator“ die stromliefernde
Vereinigung der beiden Gase zu Wasser beschleunigte.
Schon vor Jaques haben ernsthafte Forscher das
Problem bearbeitet, vor allem M o n d (nach dem das Mond-
gas benannt ist). Sein Brennstoff war Generator-
gas, und als Elektroden verwendete er Siebe aus Platin-
folie, als Elektrolyten Schwefelsäure, mit welcher Gips-
platten getränkt waren; als Katalysator diente fein ver-
teiltes Platin, mit welchem die auf den Platten liegende
Folie bestrichen war. Auf 700 cm? nutzbarer Fläche wur-
den 2A 0,7 V erhalten; das Brenngas wurde zu 50 % aus-
genutzt; aber häufig traten Störungen auf.
Den Hauptfehler, das rasche Ermüden, wollte
W. Nernst durch Benutzung heißer Schwefelsäure
mit Zusatz von Titan- oder Thalliumsalzen als Sauerstof f-
übertrager abstellen; er schlug auch vor, dem Luftsauer-
stoff Chlor beizumischen. Ferner gedachte man, die Oxy-
dation der schwefligen Säure zu Schwefelsäure zu
nutzen, indem man in starke Schwefelsäure, der am pa
tiven Pol Jod- und Bromwasserstoff zugegeben war, dIe
schweflige Säure einleitete; die entstandene Schwefelsäure
sollte nachher durch Kochen mit Kohlepulver wieder 1n
-
DK 621.352.6
schweflige Säure zurückverwandelt werden. Diese Patente
sind niemals wirtschaftlich genutzt worden, ebenso wie
viele andere Vorschläge, die hier nicht erwähnt werden
sollen.
Viele Jahre lang hat sich E. Baur in Zürich mit dem
Bau von leistungsfähigen Brennstoffelementen beschäf-
tigt. Er erkannte, daß
nurbeihohenTem-
peraturen die
stromliefernde Umset-
zung genügend rasch
verläuft. Mit ge-
schmolzenem Kalium-
silikat als Elektro-
lyten und geschmolze-
nem Silber, das reich-
lich Sauerstoff auf-
nimmt, als Sauerstoff-
übertrager konnte er
bei 1000° 0,2 A 0,9V
erzielen. Weil die aus
den thermischen Daten
(bei der Umsetzung
entwickelte Wärme-
menge und ihre ände-
rung mit der Tempe-
ratur) berechnete
EMK rd. 1,1 V be-
trägt, befriedigte dies
Ergebnis; aber leider
Fe Masse von Eisenkörnern ;
Ye,O, Masse von Hammerschlagkörnern, a en A e
e elektrolytisch
dazwischen di y Pa auf Be
leitende Wand in Gestalt von
i einer zwei-
dünnwandigen Röhren 0,5 V. Bei eine
ten Anordnung tauch-
ten Eisenrohre als
Elektroden in ge-
schmolzene Soda oder
ren mit porosen.
die Elektroden-,
Bild 1. Schematische Darstellung einer
technischen Brenngasbatterie.
eine Soda-Pottascheschmelze;.die Rohre wa
Mänteln aus ge
oberfläche wurde
facht. Nun wurde schon mit 0,
hat Baur auf den flüssigen n
jene Körper aus gebrannter N
5 3 x S. 478; 4 S.
1) Bull. schweiz. elektrotechn. Ver. 30 (1939) 5. 478;
ektrolyten verzic
agnesia nicht fest genug
3 B.
292
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 12
21. März 1940
waren und andere keramische Massen von den Schmelzen
chemisch angegriffen wurden. Er fand eine bei hoher Glut
dauernd genügend leitende feste Masse in einem Ge-
misch aus Grünstedter Ton, Monazit-Glührückständen und
Wolframtrioxyd. Aus dieser Masse gefertigte Röhrentiegel
mit 1 mm dünner Wandung wiesen auf 20 cm? Fläche bei
1100 ° einen Widerstand von etwa 2Q auf. Diese Rohre
wurden mit gekörntem Eisen gefüllt und mit Hammer-
schlag (Fe,O,) umgeben. 5 solcher Zellen wurden zu einer
Batterie vereinigt, Wasserstoff zum Eisen, Sauerstoff zum
Hammerschlag geleitet. Die Batterie gibt dauernd 0,056 A
3,15 V mit einem Wirkungsgrad von etwa 60 %.
Diese Leistung ist zwar klein; aber in einer allge-
meinen Betrachtung über das Problem der elektromotori-
schen Verbrennung der Brennstoffe betont Baur, daß
grundsätzlich das Problem gelöst sei, Brenngase weit
höher zur Stromerzeugung zu verwerten, als auf dem Urin-
wege über Verbrennungsmotoren möglich sei. Freilich
werde der theoretische Wert der EMK praktisch nicht
erreicht, und die Brennstoffbatterie brauche verhältnis-
mäßig viel Platz, für 1kW schätzungsweise % m?. Auch
die Betriebssicherheit müßte erst in einer größeren Aus-
führung (Bild 1) erprobt werden. Falls die Technik alle
Schwierigkeiten überwinde, was Baur erhofft, werde sie
die ganze Energiewirtschaft umstürzen. Wahrscheinlicher
ist es wohl, daß ein älterer Ausspruch von Baur weiter
gelten wird: „Es liegt im Bereich technischer Möglichkeit,
haltbare und leistungsfähige Brennstoffketten zu bauen.
Eine andere Frage ist, ob unsere Lösung wirtschaftlich
brauchbar ist.“ K.A.
Zum Verständnis der Konstruktionstätigkeit
in der Elektrotechnik
DK 621.71 : 621.3
Die geringe Neigung des Ingenieurnachwuchses zur
konstruktiven Tätigkeit steht in starkem Gegensatz zu
der ausgesprochenen Hingabe des im Konstruktionsleben
stehenden Ingenieurs, der in seinen Berufsaufgaben große
Befriedigung findet durch Überwinden von Schwierig-
keiten, die selbst bei untergeordneten Dingen allein durch
Erfahrung und viel Nachdenken zu meistern sind. Nur
wenige Tätigkeiten auf dem Gebiete der Elektrotechnik
geben denn auch so viel Gelegenheit zu schöpferischer
Arbeit wie gerade das Konstruieren. Es ist in hohem
Maße anregend, aus der unerschöpflichen Fülle des Wahr-
scheinlichen zunächst das technisch Mögliche und dann
das Nützlichste herauszufinden. Hat der Konstrukteur
erst den Sinn seines ihm anvertrauten Aufgabengebietes
erkannt, so bereitet ihm dieses erfinderische Heraus-
finden eine geradezu sportliche Lust. Freilich muß er sich
täglich üben in vorausschauender Erkenntnis und prak-
tischem Sinn. Den schaffenden Konstrukteuren ist Er-
folg und Anerkennung um so eher gewiß, als ihre
Arbeiten meist unmittelbar und handgreiflich erkennbar
sind und zur produktiven Ausnutzung kommen.
Deshalb werden Werkleitung und Werkstatt frei-
mütig für ihre Konstrukteure eintreten. Von dieser
Seite wird sowohl den Fachkonstrukteuren als auch
den Konstrukteuren für Werkzeuge und Einrichtungen
viel Achtung zuteil werden. Die Verkaufsabteilungen
werden aus voller Überzeugung bekunden, daß nutzbrin-
gender Verkauf durchaus abhängig ist von wohldurch-
dachten, bis in alle Einzelheiten durchgearbeiteten, neu-
artigen Konstruktionen. Auch wissen die Ingenieure in
den Prüf- und Versuchsfeldern, die projektierenden und
die Patentingenieure den Konstrukteur wohl zu schätzen.
Wenn man die Patentliteratur überblickt, wird man
überrascht sein, daß auf dem Gebiet der Elektrotechnik
ebenso wie auf vielen anderen technischen die Konstruk-
tionspatente andere Schutzrechte der Zahl nach weit über-
wiegen. Meist handelt es sich bei Erfindungen darum,
einstweilen nur ideenhaft Gegebenes in greifbare Formen
zu bringen, die zuerst in vielen Handskizzen und dann als
fertige Zeichnung auf dem Reißbrett geboren werden. Bei
den Patenten einiger elektrischer Sondergebiete wie
Sicherungen, Schalter, Automaten, Motorschutz- und
Trennschutzgeräte, Schütze und Relais wird man über-
einstimmend finden, daß hier bei den meisten Schutz-
rechten Konstrukteure die Urheber sind.
Wer Gelegenheit hat, tiefer in das interessante und
ergiebige Reich des Konstrukteurs einzudringen, in dem
sich Talent und unsagbare Geduld mit unverdrossenem
Fleiß zusammenfinden, der wird wohl verstehen, Ver-
dienst und Ansehen des Konstrukteurstandes besonders
zu betonen. Veranlagung und Geschick sind gewiß er-
forderlich zu konstruktiv-schöpferischer Tätigkeit!). Man
sollte aber nicht allein dem Zufall überlassen, was sich
besser durch Schulung und Vorbereitung erreichen ließe.
Hoch- und Fachschulen können hier nützliche Dienste
leisten und zugleich im Nachwuchs auch die Neigung zum
Konstruieren erwecken, denn Lust und Liebe zum Kon-
struieren führt am ehesten zu sinnvoller Betrachtung und
logischem Denken. Entwickeln und verwirklichen läßt si:h
Technisches am besten am Reißbrett; hier entstehen vor-
nehmlich die kleinen alltäglichen, aber auch erfahrungs-
gemäß viele der ganz großen Erfindungen.
W. Klement VDE
Schellack als Preßstoff
DK 621.315.613.9.004.14
Schellack ist als Preßstoff?) durch die Kunstharze in weitem
Umfange verdrängt worden. Er wird im wesentlichen nur noch
für die Schallplattenherstellung verwendet; mit Phenol-Formal-
dehvydharzen gemischt dient er als Bindemittel für die Herstel-
lung von Schleifscheiben. In den V. S. Amerika werden neuer-
dings Hochspannungsisolatoren aus Schellackpreßstoff mit
Asbestfüllmitteln hergestellt, die gegenüber solchen aus Phe-
noplast eine größere Kriechstromfestigkeit haben sollen und
gegenüber Porzellan weniger bruchempfindlich sind. Schellack
ließ sich bisher für diesen Zweck wegen seines tiefliegenden
Erweichungspunktes von 50 bis 80° nicht verwenden. Durch
geeignete Wärmebehandlung läßt sich jedoch der Erweichungs-
punkt auf 100 bis 140° hinaufsetzen. Der Schellack erfährt
hierbei, ähnlich wie Phenoplaste, eine Umwandlung vom Aus-
gangszustand „A“ in den ‚„B‘-Zustand, in dem er gummiartig
elastisch wird, und endlich in den festen ‚C'-Zustand, in dem
er unschmelzbar und schwer löslich wird. Durch Beigabe ge-
wisser Chemikalien kann die Zeitdauer des Härtevorganges
beeinflußt werden. Man unterscheidet Beschleuniger, Ver-
zögerer und Neutralstoffe, je nach der Wirkung, die diese Zu-
sätze ausüben. Der Verfasser gibt verschiedene Schaulinien-
tafeln an, aus denen die Übergangszeit vom A- in den B-Zustand
bei verschieden großen Zusätzen entnommen werden kann.
Schellack läßt sich, im Gegensatz zu Phenoplasten, unter Druck
nicht in den C-Zustand überführen, da er sich hierbei aus der
B-Stufe unter Anwesenheit des abgespaltenen Wassers wieder
in die A-Stufe zurückverwandeln würde. Harnstoff erwies
sich als Beschleuniger sowohl Weinsäure als auch Oxalsäure
überlegen. Ein 6% iger Harnstoffzusatz lieferte die günstigsten
Ergebnisse. Mineralische Füllstoffe ergaben ähnliche Verbesse-
rungen. Die Wirkung von Harnstoff auf die Wärmefestigkeit
und die mechanische Festigkeit ist bei Holzmehl als l’üllmittel
besonders auffallend. Durch Vorwärmen beim Pressen werden
die mechanischen und thermischen Kigenschaften verbessert,
jedoch muß wegen des verminderten Flicßvermögens der
Mischung die Formtemperatur erhöht werden. Durch Ver-
wendung von „hartem Reinharz‘‘ kann die Wärmefestigkeit um
weitere 10 bis 15° verbessert werden. Dieses wird aus dem
Schellack entweder durch Extrahieren der ätherlöslichen Be-
standteile aus weichem Reinharz mit Toluol oder Trichloräthylen
erhalten oder als ‚Sclerolac‘‘ aus einer wäßrigen alkalischen
Lösung gewonnen. Man hofft, Schellackpreßstücke für
Isolatoren mit einem Irweichungspunkt von über 100° aus
hartem Reinharz mit geeigneten Beschleunigern herstellen zu
können. Mehrere Tafeln geben Auskunft über die kennzeich-
nenden Eigenschaften verschiedener Schellackpreßstoffe mit
und ohne Harnstoffzusatz und bei Verwendung von hartem
Reinharz. W. Es.
1) S.a. ETZ 60 (1939) S. 1163.
3) A. J. Gibson, J. Soc. Chem. Ind. 57 (1938) S. 169; aus: K. Cule
meyer, Kunststoffe 29 (1939) S. 112; 213 S., 6 B.
leistur
"i An
k
31. März 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 12
293
RUNDSCHAU
Elektrische Maschinen
DK 621.314.222.001.24
Bemessung von Transformatoren. [Nach K. Faye-
Hansen, Arch. Elektrotechn. 34 (1940) H. 3, S. 121; 22 S., 3 B.]
Die häufig gemachten Annahmen, daß beim Entwurf des
billigsten Transformators die Herstellungskosten der Wicklung
und des Eisengestells gleich sein müssen und daß die Verluste
im Joche bei Jochverstärkung umgekehrt proportional mit der
Jochverstärkung seien, beruhen auf Trugschlüssen, die auf-
gedeckt werden. Das Preisverhältnis zwischen Eisen und Wick-
lung für den billigsten Transformator sowie für den mit dem
maximalen Wirkungsgrad, wenn Induktion, Stromdichte und
Füllfaktoren gegeben sind, ist für jede Bauart nur abhängig vom
Preisverhältnis je Raumeinheit für die Wicklungen und den
Eisenkern. Dasselbe gilt auch für den Transformator mit den
kleinsten Kosten (einschließlich Verlustkosten) bei ge-
gebenen Werkstoffeigenschaften und Kosten der Ver-
lusteinheiten, wenn das Verhältnis von Induktion zu
Stromdichte frei wählbar ist. Es wird auf frühere Ver-
öffentlichungen bezüglich der günstigsten Bemessung der
Transformatoren unter den oben angegebenen Bedingungen
und Annahmen aufmerksam gemacht und der Einfluß der.
Änderung der Füllfaktoren behandelt. Einfache Wege führen
zum billigsten Transformatorentwurf ‚wenn die Verluste gegeben
sind oder wenn besondere Bedingungen, wie Windungs- oder
Kurzschlußspannung und Wicklungsanordnung vorliegen,
wobei auch die Verluständerungen bei Jochverstärkung bzw.
Kerneinschnürung betrachtet und die entsprechenden Be-
messungsfragen behandelt werden. Als Beispiel wird die
Berechnung eines Einhcitstransformators durchgeführt.
DK 621.314.212.016.2 : 621.3.017.72
Leistungsabgabe von öülgekühlten Transformatoren
bei Änderung der Wärmeabfuhrbedingungen. [Nach
W. Knaack, Elektrotechn. u. Masch.-Bau 57 (1939) S. 233;
3 S., 1 B.J
Bei Öltransformatoren, bei denen durch eine Änderung der
Belüftung eine Änderung der Wärmeabfuhr bewirkt wird,
ändert sich unter Beibehalt der zulässigen Erwärmungen die
Leistungsabgabe, und zwar kann sie bei verbesserter Wärme-
abfuhr erhöht und muß bei verschlechterter Wärmeabfuhr
verringert werden. Eine Änderung der Belüftung kann dadurch
hervorgerufen werden, daß man z. B. den Transformator
zusätzlich anbläst, oder aber auch den Aufstellungsort wechselt,
also von Innenraum auf Freiluft übergeht.
Für alle derartigen Fälle wird die J.eistungsänderung er-
mittelt zu l
T0 — r, (1 — w
z=" al )
D +T,w
wobei die Erwärmungen nach den R. E.T. zugrunde gelegt
wurden.
Die Leistung wird damit: Ng = x° Np
Es bedeuten:
Dauernennlast vor Änderung der Kühlung,
N, Dauernennlast nach Änderung der Kühlart,
x Leistungsänderungsfaktor,
d, mittlere Wicklungserwärmung ü
T, mittlere Ölerwärmung bei der Las
ber Öl bei der l.ast N,
t N, aber geänderter
Wärmeabfuhr, 3-
v Verhältnis von Kupfer zu Eisenverlusten bei der Aus
gangslast,
v
w eine Rechnungsgröße: w = DT:
n wird für den Be-
i achtunge ` ai
Anschließend an diese Betrac untersucht, wobei sich
harrungszustand der zeitliche Übergang un
folgendes ergibt:
Bei Verbesserung der Wärmeabfuhr und gesteigerter
Leistungsabgabe muß man erst den Transformator eine Zeitlang
nur mit verbesserter Wärmeabfuhr bei unveränderter Leistung
fahren, um erst dann die erhöhte Leistungsabgabe zuzulassen.
Anderseits ist es zweckmäßig bei verschlechterter Wärme-
abfuhr gleichzeitig mit dem Eintritt der Verschlechterung der
Wärmeabfuhr die Leistung abzusenken. eb.
Geräte und Stromrichter
DK 621.385.16
Das Permatron, eine magnetisch gesteuerte Elek-
tronenröhre. [Nach W. P. Overbeck, Electr. Engng. 58
(1939) Transactions S. 224; 5 S., 12 B.J
Das Permatron ist eine neuartige, mit Gas, z. B. Queck-
silberdampf oder Edcelgasen gefüllte Elektronenröhre, deren
Entladung durch ein magnetisches Feld gesteuert wird. Gemäß
dem in Bild 1 dargestellten Aus-
führungsbeispiel enthält der Röhren-
kolben außer der Anode und Kathode
eine zylindrische, den Entladungs-
Anode pfad umgebende Sammelelektrode.
Das zur Steuerung dienende magne-
tische Feld wird durch die Pole eines
Sammel. außerhalb des Röhrenkolbens ange-
e/ehfrode ordneten Elektromagneten erzeugt.
Damit die Verteilung des magneti-
schen Feldes nicht gestört wird, sind
Magnet Magnet zum Aufbau der Röhre unmagne-
tische Werkstoffe, z. B. Graphit und
=] rostfreier Stahl mit einer Permeabi-
lität von 1,1 verwendet. Die unter
Aarhode Anlegen einer positiven Anoden-
spannung von der Kathode ausge- -
henden Elektronen werden durch
das magnetische Feld derart abge-
lenkt, daß sie auf die zylindrische
Sammelelektrode treffen, deren
Spannung gewöhnlich auf derjeni-
gen der Kathode gehalten wird. Diese
F:lektronenablenkung erfolgt in dem
schwachen Teil des elektrostatischen
Feldes, und zwar werden die Elek-
tronen aus dem Entladungspfad ent-
fernt, ehe sie zur StoßBionisation ge-
ı Abschalten des magnetischen Feldes geht die Ent-
ladung mit geringem Spannungsabfall zwischen Kathode und
Anode in der üblichen Weise vor sich. Es kann daher das Ein-
setzen eines starken Entladungsstromes durch die Zerstreuung
eines Elektronenstromes gesteuert werden, der nur einen außer-
ordentlich kleinen Bruchteil des Entladungsstromes darstellt.
Für jede Anodenspannung gibt es eine kritische magnetische
Feldstärke, über der die Entladung nicht einsetzt. Die magne-
tische Empfindlichkeit des ee a
dritten Potenz des Verhältnisses der ke
Anode und Kathode zum Durchmesser der Sammelelektrode.
; adli ‘+ ist dann erreicht, wenn die
Die Grenze der Empfindlichkeit ıs rd daß auch in
Schirmwirkung der Sammelelektrode so groß wird, TF
Abwesenheit des magnetischen Pisne adi elektro-
Anodenspannung noch keine Entladung AT mit ihr ver-
magnetische Steuerung von der Rone und EB sich die An-
bundenen Stromkreis isoliert werden an isen von einem
ordnung zur Steuerung von a nE en allen
sicher geerdeten Steuerstromkreis Che ohen ehcberweise
wenden, in denen eme ode larität
ea nicht ges i T poe
a agnetischen Feldes ist die Steuerung des anente
ange und kann z. B. auch durch Be eur
Magnete ‘erfolgen. Da zwischen der Dr die Impedanz
ma sneten keine Rückwirkungen bestehen Tr bleibe Shne
z Steuerstromkreises dauernd unverän er ht, laßt sich
des arauf, ob die Röhre leitend ist oder nicht Sa. und
ne tron auch in empfindlichen Nachrichten Denn
Me e benutzen. Die zur Steuerung nötigen pa
e
Bild 1. Magnetisch gesteuerte
Elektronenröhre.
langen. Nacl
294
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 12
21. März 1940
des magnetischen Kreises sind sehr gering. Die in Bild 1
dargestellte Ausführung kann z. B. mit weniger als 6 uV ge-
steuert werden. Es besteht auch die Möglichkeit einer gleich-
zeitigen magnetischen und der üblichen Gittersteuerung der
Röhre. Die Röhren werden vorerst für mittlere Ströme von
0,1 bis 8 A und Anodenspannungen bis 3500 V gebaut, doch,
besteht kein Hindernis zur Ausbildung von Permatrons für
höhere Ströme und Spannungen. O.N.
Elektrizitätswerke und Kraftübertragung
DK 621.315.14.004.14
Betriebserfahrungen mit der Boulder-Dam-Leitung.
[Nach B. Cozzens, Electr. Engng. 58 (1939) Transactions
S. 140; 7 S., 6 B.J |
Die 435 km lange 287 kV-Leitung von Boulder-Dam nach
Los Angeles!) führt durch Gebiete, die hinsichtlich ihrer
klimatischen und Witterungsbedingungen außerordentlich ver-
schieden sind. In dem Gebiet zwischen der Küste und dem
Cajon-Paß herrscht im Sommer groBe Trockenheit. In dieser
Zeit setzt sich auf den Isolatoren Staub ab, der hauptsächlich
durch die landwirtschaftliche Bebauung des Landes entsteht.
Gegen Ende des Jahres folgen dann Nebelperioden, die meist
unverhofft einsetzen und bei der starken Verschmutzung der
Isolatoren zu Betriebsschwierigkeiten führen können. Schwere
Regenfälle bringen dagegen keine Gefahren, weil sie durch ihre
Heftigkeit die lsolatoren von dem abgelagerten Staub säubern.
Das Gebiet um den Boulder-Dam hat eine sehr viel größere
Gewitterhäufigkeit als das Küstengebiet. Diesen verschiedenen
Verhältnissen mußte die Isolation der Leitung angepaßt werden.
Unter Beachtung von Erfahrungen mit einer 220 kV-Leitung
in Nord-Californien wurden Isolatorenketten aus 24 Kappen-
isolatoren mit 254 mm Tellerdurchmesser und rd. 125 mm
Bauhöhe verwendet. Um den Schwierigkeiten durch Ver-
schmutzung und Nebel zu begegnen, wurde ein Plan für ein-
oder zweimaliges Waschen der Isolatoren mit Wasser bis zu
55 at Druck aufgestellt; das Verfahren hat sich bewährt. Die
Leitung hat in den 20 Monaten ihres Bestehens schon zwei
Nebelperioden überstanden, ohne daß Schwierigkeiten auf-
getreten sind.
Um die Gewittersicherheit der Leitung zu gewährleisten,
wurden durchgehende Bodenseile verlegt, und zwar gehen von
den Masten aus 4 Strahlen von je 41 m Länge in einem Winkel
von 45° zur Leitungsachse. Von den Enden dieser Strahlen
aus laufen dann 2 Bodenseile parallel zur Leitungsachse bis zum
nächsten Mast. Die Masten haben also Vierstrahlerder, die
durch 2 durchlaufende Bodenseile verbunden sind. Dadurch ist
ein Rückwurf von Stoßströmen an den Enden des Vierstrahl-
erders nicht möglich. Es wird außerdem noch angegeben, daß
die durchgehende Verlegung der Bodenseile mit dem dazu ent-
wickelten Arbeitsverfahren am wirtschaftlichsten war. In dem
Leitungsabschnitt, in dem die Doppelleitung in 2 Einfach-
leitungen auf getrennten Gestängen aufgeteilt ist, hat man die
durchlaufenden Bodenseile beider Leitungen miteinander quer
verbunden.
Um Korrosionserscheinungen zwischen den kupfernen
Bodenseilen sowie dem Stahl und dem Zinküberzug der Masten
zu vermeiden, wurden an den Abgangsstellen der 4 Strahlen
der Bodenseile von den Masten Funkenstrecken eingeschaltet.
Sie bestehen aus 2 konzentrischen Elektroden aus Bronze, die
durch ein Isoliermittel voneinander getrennt sind. Die Schlag-
weite beträgt 1,6 mm und ist für den Blitzstromdurchgang
belanglos. Schmelzspuren an diesen Funkenstrecken zeigen an,
in welchen Masten Blitzströme abgeflossen sind. Man hat
versucht, aus der Gestalt dieser Schmelzspuren Rückschlüsse
auf die abgeflossene Stromstärke zu ziehen, indem man im
Laboratorium künstlich ähnliche Schmelzspuren erzeugt hat.
Auch Stahlstäbchen zur Blitzstromstärkenmessung sind auf
einer rd. 25 km langen Strecke eingebaut worden. Außerdem
wurden an einer Reihe von Masten MeBeinrichtungen ver-
wendet, bei denen durch den Stoßstrom ein Blatt Papier
zwischen den Elektroden einer Funkenstrecke durchschlagen
wird. Aus der Lochgröße kann ebenfalls ein gewisser Schluß
auf die Stoßstromstärke gezogen werden. Als höchste Strom-
stärke in einem Mast ist bisher 84 kA gemessen worden. Auf-
fallenderweise wird angegeben, daß die gemessenen Ströme zum
großen Teil keine reinen Stoßströme sind, sondern als gedämpfte
Schwingungen verlaufen. Dies wird darauf zurückgeführt, daß
durch die verschieden große lortpflanzungsgeschwindigkeit der
Wellen in den Bodenseilen und in den Erdseilen Schwingungen
3) Vgl. Rießmüller, ETZ 58 (1937) S. 264.
zustande kommen können. Auf 80 Masten sind ferner noch
besondere Auffangstangen angebracht worden, deren Spitzen
mit Marken versehen sind, so daß man bei einem Einschlag
die Größe des Abbrandes nachträglich genau feststellen kann.
Man will daraus Schlüsse auf die erforderliche Stärke von Erd-
seilen aus Stahl ziehen, damit hier keine Schäden durch Blitz-
einschläge entstehen. Vorgesehen sind an diesen Auffangstangen
noch zwei weitere Meßeinrichtungen zur Bestimmung der
Blitzstromdauer und der Zahl der Teilentladungen. Ergebnisse
mit solchen Meßeinrichtungen liegen aber noch nicht vor. Gd.
DK 621.311.22(42)
Ausbau des Dampfkraftwerks Brimsdown A. [Nach
Electr. Rev., Lond. 124 (1939) S. 741; 31, S., 11 B.)
Die ursprünglich im Jahre 1902 in Betrieb genommene
Dampfkraftanlage wurde im Laufe der Zeit weiter ausgebaut
und besaß 1934 vor ihrem letzten Ausbau 18 Kessel mit einer
Dampfleistung von über 163 t/h und 5 Turbogeneratorsätze für
23000 kW. Hiervon wurden 10 Kessel abgerissen und in einem
an der alten Stelle neu errichteten Kesselhaus zwei Hochdruck-
Loefflerkessel für je 95 t/h Dampfleistung für 148 at, 504,4° C
untergebracht, die den Turbosatz mit einer Gesamtleistung von
53 MW speisen. Diese Danıpferzeugeranlage ist die erste dieser
Bauart in England und nimmt auch hinsichtlich der Höhe des
Dampfdruckes eine Sonderstellung ein. Von der Gesamtleistung
sind etwa 19000 kW als Hochdruckteil und rd. 34 000 kW als
Niederdruckteil ausgeführt und mit den zugehörigen Haupt-
generatoren unmittelbar gekuppelt. Auf der Niederdruckseite
kann ein von der alten Kesselanlage gespeister Notbetrieb
gefahren werden, bei dem 22 000 kW abgegeben werden können.
Der thermische Wirkungsgrad der Gesamtanlage soll auf über
30% gebracht werden; der garantierte Kesselwirkungsgrad
beträgt 89%. Die neuen Kessel haben Stokerfeuerung; die
Bekohlungsanlage ist in der üblichen Weise ausgeführt. Alle
Kessel- und Überhitzerrohre sind autogen geschweißt und be-
stehen aus Chrom-Molybdänstahl, die Speiseleitungen aus
Kohlenstoffstahl. Die Wasserstand-Meßeinrichtung wurde der
Kesselbauart entsprechend ausgeführt und besitzteine magnetisch
arbeitende Anzeigevorrichtung. Die zweizylindrige Hochdruck-
turbine enthält 13 Stufen im ersten und 12 im zweiten Teil
und macht 3000 U/min; sie treibt einen Drehstromgenerator mit
1800 kW, einen Gencrator für 1650 kW für den Eigenbedarf
und die Erregermaschine an. Die ebenfalls zweizylindrig aus-
geführte Niederdruckturbine treibt unmittelbar den Drehstrom-
generator mit 31 000 kW bei 3000 U/min, über ein Getriebe
zwei Gleichstromgeneratoren von je 1050 kW, 500V, eine
Haupt- und eine Hilfserregermaschine bei 1000 U/min. Beide
Drehstromgeneratoren haben 33 kV Klemmenspannung und
einen Reaktanzwert von 20%. Sie sind normalerweise über
einen 33 kV-Ölschalter verbunden. Das Kraftwerk Brimsdown A
wird elektrisch von dem in unmittelbarer Nachbarschaft be-
findlichen Werk B geschaltet. Der Energiebedarf der ver-
schiedenen Pumpen der Anlage ist im einzelnen angegeben,
wobei auch der Dampfverlauf im Kraftwerk beschrieben ist.
Die Niederdruckturbine besitzt zwei Kondensatoren für eine
stündliche Kondensatmenge von 133 m? bei einem Kühlwasser-
bedarf von 481 hi/min. Die Kühlwasserpumpen werden über
Getriebe durch drehzahlregelbare Gleichstrommotoren von
800 PS angetrieben; der Wirkungsgrad dieser Antriebe ein-
schließlich der Getriebe erreichte bei Vollast 89%. Es sind zwei
Kühltürme zur Kühlung von 12 500 hl Wasser je Stunde mit
einer Temperaturherabsetzung von 28,5 auf 21°C vorgesehen.
Die Turbinenhilfseinrichtungen und Lüfterantriebe besitzen
Wechselstromantriebe, während die Antriebe des Kesselhauses
mit gekapselten Gleichstrommotoren ausgerüstet wurden, die
von einer Kommandostelle aus ebenso wie die Antriebe der
Bekohlungsanlage gesteuert werden können. Letztere besitzt
eine Förderleistung von 120 t Kohle/h. Auf dem Wege von den
Bunkern zu den Kesselfenerungen wird der Brennstoff selbst-
tätig gewogen. Bei der Ausführung der Kesselüberwachungs-
anlage und deren Meßeinrichtungen ist auf Übersichtlichkeit
besonderer Wert gelegt. an.
Meßgeräte und Meßverfahren
DK 621.317.755
Ueber die Beurteilung und den objektiven Vergleich
der MeBleistung von Kathodenstrahl- Oszillographen.
[Nach B. v. Borries u. E. Ruska, Arch. Elektrotechn. 34
(1940) H. 3, S. 161; 6 S., 3 B.]
Die Verfasser machen Vorschläge, nach denen in objck-
tiver Weise die MeBleistung verschiedener 'Kathodenstrahl-
oszillographen angegeben und verglichen werden kann. Im
“Es
\:
91. März 1940
bisherigen Schrifttum wurden diese Angaben sehr verschieden,
meist unzulässig unvollständig und jedenfalls in nicht leicht
miteinander vergleichbarer Form gemacht. Daher sollten
künftig Normalangaben über Schreibgeschwindigkeit und Meß-
empfindlichkeit einzeln und in einander zugehörigen Werte-
paaren gemacht werden, die sich auf ein bestimmtes Oszillo-
grammformat und eine bestimmte Wiedergabeoptik beziehen.
Weiterhin wird erörtert, bis zu welcher Grenze eine Steigerung
der Schreibgeschwindigkeit noch meßtechnisch vernünftig ist.
Verschiedene, in letzter Zeit bekanntgewordene Oszillographen
werden bezüglich ihrer MeBleistung nach den gemachten Vor-
schlägen miteinander quantitativ verglichen.
DK 621.317.39 : 537.741.2
Elektrischer Drehzahlmesser mit Zweiphasen-Gene-
rator. [Nach E. B. Brown, J. Instn. electr. Engrs. 84 (1939)
S. 499; 31, S., 8 B.]
Während die Gleichstrom-Drehzahlmesser (Gleichstrom-
Generator mit Drehspul-Instrument) immer den Drehsinn durch
die Richtung des Zeigerausschlages erkennen lassen, zeigen die
Wechselstrom-Drehzahlmesser mit Finphasen-Generator die
Drehrichtung nicht an. G. Keinath?) hat schon im Jahre
1912 einen Wechselstrom-Drehzahlmesser angegeben, bei dem
als Geberdynamo ein Zweiphasen-Generator und als Anzeige-
gerät ein Elektrodynamometer (eisengeschlossenes Unipolar-
instrument mit einem Ausschlagwinkel von 300°) verwendet
wird. Mit einer derartigen Anordnung kann man auch mit
Wechselstrom die Drehrichtung anzeigen und außerdem noch
sehr günstige Eigenschaften für die ganze Meßeinrichtung er-
reichen. Man kann auch als Empfänger an Stelle des Elektro-
dynamometers ein Drehfeld-Instrument benutzen, mit dem sich
praktisch genau die gleiche Wirkung erreichen läßt. Solche
Instrumente werden von einer amerikanischen Firma als Dreh-
zahlmesser für Flugzeuge gebaut.
E. B. Brown beschreibt einen auf dem oben gekenn-
zeichneten Prinzip beruhenden Wechselstrom-Drehzahlmesser
(quadrature tachometer‘‘), bei dem ein Zweiphasen-Generator
als Geberdynamo mit einem als Empfänger dienenden, zweck-
mäßig eisengeschlossenen elektrodynamischen Anzeigegerät zu-
sammenarbeitet. Die erste Wicklung (Phase 1) des Zweiphasen-
Generators ist über zwei Fernleitungen an die Stromwicklung
(feststehend angeordnete Stromspule) des Flektrodynamo-
meters angeschlossen, während die zweite Wicklung (Phase 2)
über zwei weitere Fernleitungen und einen hochohmigen kapazi-
täts- und induktionsfreien Widerstand mit der Spannungs-
wicklung (Drehspule) des Elektrodynamometers verbunden ist.
Wenn die Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung
ın dem ersten Stromkreis (Phase 1) etwa 90° und in dem zweiten
Stromkreis (Phase 2) etwa 0° beträgt, dann ist das Drehmoment
des Elektrodynamometers der zu messenden Drehzahl propor-
tional, beispielsweise ergibt sich bei dem MeBbereich 100 bis
2200 U/min ein von 200 U/min aufwärts praktisch lincarer
Skalenverlauf. Der Einfluß von Temperaturschwankungen auf
die Anzeige, der an sich schon sehr gering ist (Widerstands-
änderungen der aus Kupferdraht gewickelten Spulen des"
Zweiphasen-Generators und des Elektrodynamometers machen
sich wegen der 90°-Phasenverschiebung in dem ersten Strom-
kreis bzw. wegen des hochohmigen temperaturunabhängigen
Vorwiderstandes in dem zweiten Stromkreis praktisch kaum
bemerkbar), kann durch besondere Wahl der Phasenverschie-
bung zwischen den beiden Erregerströmen des Elektrodynamo-
meters auf ein Mindestmaß herabgesetzt werden. Wellenform-
Verzerrungen dieser Erregerströme haben, wie durch Versuche
gezeigt wurde, keinen wesentlichen Einfluß auf die Messung.
Die Versuche wurden, da ein Zweiphasen-Generator zunächst
nicht zur Verfügung stand, mit Hilfe von zwei miteinander
mechanisch gekuppelten Einphasen-Generatoren durchge-
geführt, die Phasenverschiebung zwischen den beiden Erreger-
strömen konnte durch Verändern des Verdrehungswinkels
zwischen den beiden Läufern geändert werden. Als Anzeige-
ßerät wurde zuerst ein eisenloses Wattmeter (Nennstrom 1A,
Nennspannung 75 V bzw. 150 V) und später ein eisengeschlosse-
nes Elektrodynamometer benutzt, das mit einer lL.uftdämpfungs-
Vorrichtung versehen war. Es war hier also kein Dämpfungs-
magnet vorhanden, der beispielsweise auf Kompab-Ein-
richtungen einen störenden Einfluß ausüben könnte. Ger.
-Á
rm,
S si) , Keinath, „Die Technik elektrischer Meßgeräte“, 3. Auflage, Band 2,
Ach eis 297, Verlag R. Oldenbourg, Munchen und Berlin 1928; G. Keinath,
‚techn. Messen, Blatt J 162—1 (März 1935), Bild 11.
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 12
295
DK 621.317.2 : 629.13
Neue Windkanalanlage. [Nach Engineering 147 (1939)
S. 423 u. 461; 5 S., 32 B.]
Es werden ein einfacher Windkanal für aerodynamische
Messungen an Modellen 1: 10, Meßgeräte sowie eine Windkanal-
waage beschrieben. Die englische Windkanalanlage ist besonders
für Versuche aufgebaut. Der Kanal ist nach der. bekannten
„Göttinger Bauart‘ als geschlossener Ringkanal ausgebildet').
Das Gebläse besteht aus einer vierflügeligen Schraube von
24 m Dmr., einem achtflügeligen Leitapparat und einem
Drehstromnebenschlußmotor für 400 V, 50 Hz in Schrage-
Bauart. Die Leistung des Motors beträgt bis 100 PS, Drehzahl-
bereich 105 bis 840 U/min. Zum Anlassen ist ein einstufiges
Anlaßschütz vorgesehen. Die Drehzahl wird durch Verschieben
von zwei gegenläufigen Bürstensätzen mit motorischem Fern-
antrieb geregelt. Das Anlassen und die Drehzahlregelung des
Gebläsemotors kann von mehreren Stellen des Versuchsraumes
aus erfolgen. In der Windkanalmeßstrecke von 2,14x 1,52 m?
Fläche kann die Strömungsgeschwindigkeit im Bereich von
18 bis 55 m/s eingestellt werden. Über der Meßstrecke befindet
sich die ausführlich beschriebene, mechanisch arbeitende Wind-
kanalwaage, mit der die an den im Strömungskanalaufgehängten
Modellen angreifenden Kräfte gemessen werden. Zur Dämpfung
der Luftschwingungen besitzt diese Waage elektromagnetisch
wirkende Dämpfer, die aus Kupferscheiben bestehen, die sich
bei auftretenden Schwingungen im Luftspalt eines Elektro-
magneten (12 V Gleichspannung) bewegen. Außer dieser
Wirbelstromdämpfung sind an den MeßBsystemen noch ‚weitere
hydraulische Dämpfer angeordnet. Zur Messung der Roll-
momente werden je nach ihrer Größe zwei Geräte verwendet,
die eine elektrische Anzeige durch ein Galvanometer dadurch
ermöglichen, daß vier Spiralen aus dünnem Platindraht, die zu
einer Wheatstoneschen Brücke zusammengeschaltet sind, je
nach der Momentrichtung zusammengedrückt bzw. auseinander-
gezogen werden, wodurch eine Temperaturänderung der mit
-4 V Gleichspannung geheizten Spulenzweige eintritt. Die da-
durch hervorgerufene Widerstandsänderung ergibt einen
Galvanometerstrom, der nach entsprechender Eichung als Maß
für die Rollmomente dient. Das kleine Gerät kann auf die
Modelle im Kanal aufgesetzt werden. E. LI.
Verkehrstechnik
DK 625.245.95
Ein neuer Meßwagen zur Untersuchung elektrischer
Fahrzeuge für hohe Geschwindigkeiten. [Nach K.
Großpietsch und E. W. Curtius, Elektr. Bahnen 15 (1939)
S. 98; 12 S5., 16 B.J
Der Meßwagen enthält Hochspannungsraum, Dunkelkam-
mer, Meßraum (7 m lang), Beratungsraum (6,8 m lang) sowie
Abort und Garderobe. Die Länge über Puffer beträgt 23,5 m.
Eine spurkranzlose Achse dient zur Geschwindigkeitsmessung;;
sie wurde also als mittlere Achse eines dreiachsigen Drehgestelles
ausgeführt, dessen Achsstand 3,6 m beträgt. Mit Rücksicht auf
die vorgesehene Geschwindigkeit von 200 km/h wurde der
Wagen windschnittig ausgeführt. — Der Meßtisch befindet sich
an einer Längswand des Wagens, damit genügend Bewegungs-
freiheit vorhanden ist. Die Meßinstrumente sind an Längs- und
Querwänden untergebracht. Die Fahrleitungsenergie wird
von den Stromabnehmern des MeßBwagens dem Fahrdraht ent-
nommen und in dem Hochspannungsraum über einen dreifach
umschaltbaren Stromwandler und einen Expansionsschalter
den Kupplungen an den Stirnseiten des Daches zugeführt, von
wo aus die Dachleitung des MeBwagens mit der der Lokomotive
verbunden wird. Alle anderen Meßwandler für die Motoren
und Hiılfsstromkreise werden auf der Lokomotive eingebaut und
über Stirnwandstecker dem Meßwagen zugeführt. Folgende
Messungen werden durchgeführt: Fahrleitungsenergie für den
Motorkreis (Spannung, Strom, Leistung, Blindleistung, Lei-
stungsfaktor, Arbeit); Zugheizung; Oberwellen; mechanische
Messungen (Zugkraft, Geschwindigkeit, Arbeit, Beschleunigung).
Alle Meßgeräte werden eingehend beschrieben. Ko.
Fernmeldetechnik
DK 621.396.216
Nachrichtenübermittlung unter Anwendung der
Phasenwinkelmodelung. [Nach M. G. Crosby, Proc.
Inst. Radio Engrs., N. Y. 27 (1939) S. 126; 10 S., 16 B.]
Der Aufsatz berichtet über den Aufbau von Sender und
Empfänger bei Anwendung von Phasenwinkelmodelung?) und
die bei Versuchen gemachten Erfahrungen.
1) E. Lötterle, ETZ 50 (1038) S. 741.
2) siche auch ETZ 60 (1939) S. 1357 u. 1384.
296
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 12
21. März 1840
66er;
Für die Erzeugung der Phasenwinkelmodelung auf der
Sendeseite werden folgende Verfahren aufgeführt:
1. Der hochfrequente Träger wird dem Gitter zweier Pentoden
zugeführt, deren Ausgänge parallel geschaltet sind, der
einen Pentode unmittelbar, der anderen unter Zwischen-
schaltung eines Netzwerkes, das die Phase dieses Träger-
anteils um 90° dreht. Die Modelung des Trägers in der
einen Röhre läßt die Resultierende im Ausgang ihren
Phasenwinkel in Abhängigkeit vom Modelungsgrad ändern.
Durch entgegengesetzte Modcelung beider Trägeranteile
läßt sich der Phasenwinkelhub vergrößern.
. Die Phase in einem abgestimmten Kreis ändert sich mit
der Verstimmung. Eine zu dem Abstimmkreis parallel
liegende als Induktivität oder Kapazität geschaltete
Schubröhre ändert, ähnlich wie bei der selbsttätigen
Scharfabstimmung ihren Induktivitäts- bzw. Kapazitäts-
wert in Abhängigkeit von der dem Gitter zugeführten
Modelungsspannung und erzeugt damit in einem an den
Abstimmkreis induktiv angekoppelten Kreis eine ihren
Phasenwinkel in Abhängigkeit von dem Modelungsgrad
ändernde Spannung. .
3. Ein Kristalloszillator wird im Ausgang phasenwinkel-
gemodelt, wenn eine der Betriebsspannungen gemodelt
wird.
4. Die Steuerung einer Röhre, die mit ihrem Anodenkreis
den Abschluß eines Übertragungsgliedes bildet, durch die
niederfrequente Modelung läßt in dem Übertragungsglied
eine abgreifbare Spannung entstehen, die als Resulticrende
der zugeführten und der reflektierten Hochfrcequenz-
spannung ihre Phase mit der Modelungspannung ändcrt.
5. Ein frequenzgemodelter Oszillator kann zur Herstellung
von Phasenwinkelmodelung benutzt werden, indem man
ein Netzwerk einfügt, das von den gemodelten Spannungen
mit einer zu ihrer Frequenz proportionalen Amplitude
durchlaufen wird.
IS
Die letzte Anordnung ermöglicht einen hohen Grad von
P’hasenwinkelmodelung, hat aber den Nachteil einer geringeren
Stabilität des Oszillators. In den übrigen Verfahren wird ein
kleiner Modelungsgrad erzeugt und durch Anwendung von
Frequenzvervielfachung vergrößert. Die gleichzeitig auf-
tretende Amplitudenmodelung wird einmal hierdurch und zum
anderen durch die Einfügung von Begrenzern genügend klein
gehalten.
Im Empfänger wird die Phasenwinkelmodelung zunächst
in Amplitudenmodelung umgewandelt und dann in bekannter
Weise rückgemodelt. Für die Umwandelung in Amplituden-
modelung werden vier Möglichkeiten angeführt:
1. Phasendrehung des Trägers im Verhältnis zu den Seiten-
bändern.
23, Phasendrehung der Seitenbänder im Verhältnis zu dem
Träger.
3. Getrennte Gleichrichtung jedes Seitenbandes mit Träger
und spätere geeignete Zusammensetzung.
4. Verwendung eines für Frequenzniodelung eingerichteten
Empfängers mit einem Netzwerk zum Ausgleich der
l’requenzverzerrungen.
Zur Umwandelung gemäß l wird aus einem abgezweigten
Teil der Empfangsspannung die Trägerfrequenz ausgesiebt, um
90° ın der Phase gedreht und der restlichen Empfangsspannung
verstärkt wieder überlagert. Damit ist die Umwandlung in
Amplitudenmodelung erfolgt, eine Gleichrichtung in Gegen-
taktschaltung stellt die richtige Lage der Seitenbänder zuein-
ander her. An Stelle der ausgesiebten Trägerfrequenz kann
auch ein örtlich erzeugter Träger hinzugesetzt werden, wichtig
ist die genaue Übereinstimmung des überlagerten Trägers mit
der ankommenden Frequenz, die in der Regel durch besondere
Maßnahmen gesichert werden muß.
Die Grundlage der Schaltung für die Umwandlung nach
? und 3 bildet ein unter- oder überneutralisiertes Kristallfilter.
Durch.die Unterteilung der ausgangsseitigen Halterungskapazität
ist es möglich, dasselbe Kristallfilter gleichzeitig über- und
unterzuneutralisieren. Das unterneutralisierte Filter läßt auf
Grund seiner Charakteristik den Träger unverändert durch und
bildet für den größten Teil des Seitenbandes einen kapazitiven
Widerstand, dreht also die Phase um 90°. In entsprechender
Weise läßt das überneutralisierte Filter den Träger durch und
bildet für die meisten Seitenbandfrequenzen einen induktiven
Widerstand, dreht also das Seitenband um 90° in der anderen
Richtung. In zwei an die beiden Ausgänge angeschlossenen
Verstärkerröhren treten dadurch amplitudengemodelte Schwin-
gungen auf, deren Amplituden im Gegensinn um den gleichen
Betrag schwanken und die durch geeignete Verbindung der
Gleichrichterausgänge addiert werden.
Für die Umwandlung nach 3 wird jedes Seitenband mit
Träger durch bcsondere Filter für sich herausgesiebt und
getrennt gleichgerichtet. Die Ausgangsspannungen am Gleich-
richter werden durch Gegentaktschaltungen so zusammen-
gesetzt, daß sie sich nicht aufheben.
Ein für den Empfang frequenzgemodelter Schwingungen
eingerichteter Empfänger liefert eine der Frequenz proportionale
Ausgangsspannung. Durch Zwischenschaltung eines Netz-
werkes von der Form 1jf laßt sich Phasenwinkelmodelung
empfangen.
Ein merklicher Unterschied in der Ausbreitung phascn-
winkelgemodelter und amplitudengemodelter Schwingungen
besteht erwartungsgemäß nicht, da sich die Seitenband-
charakteristiken der beiden Verfahren nicht wesentlich von-
einander unterscheiden. Der Frequenzmodelungsempfänger
mit Netzwerk zeigte bei selektivem Schwund cine Neigung zu
starken Verzerrungen. Einseitenbandempfang führte cbensu
wie bei Amplitudenmodelung zu stärkeren Modelungsverzer-
rungen als der Zweiscitenbandempfang.
Da der phasenwinkelgemodelte Sender immer die Spitzen-
leistung ausstrahlen kann, ergibt sich ebenso wie bei der Fre-
quenzmodelung als wesentlicher Vorteil gegenüber der Ampli-
tudenmodelung bei gleichem Röhrenaufwand cine im Durch-
schnitt vierfache ausgestrahlte Trägerleistung.
Das Verhältnis Stör- zu Nutzspannung wird bei Phasen-
winkelmodelung gekennzeichnet durch das Verhältnis der
Phasenwinkelhübe, den die Modelung und die Störung ver-
ursachen, da die Umsetzung in Amplitudenmodelung pro-
portional dem Phasenwinkelhub erfolgt. Im großen und ganzen
ist das Störverhältnis bei beiden Modelungsarten das Gleiche.
Vorteile der Phasenwinkelmodelung bestehen vor allem
auf der Sendeseite. Hierzu gehören die größere abgestrahlte
Leistung, der kleinere Leistungsaufwand in der Modelungsstufe
und auch die untergeordnete Bedeutung etwaiger Amplituden-
verzerrungen im Scendeverstärker. Diesen Vorteilen steht cine
vielleicht etwas höhere Anfälligkeit für das Auftreten von
Brummstörungen gegenüber. Die Empfängcerseite verlangt bei
Phasenwinkelmodelung erhöhten Aufwand, es muß cine hohe
Stabilität und Stoßunempfindlichkeit der Kreise gefordert
werden, die besondere Maßnahmen wie Schalldämpfung und
Kristallsteuerung notwendig macht. Der Ansicht, daß beı
Phasenwinkelmodelung ein breiteres Seitenband belegt und
damit Interferenzstörungen leichter möglich werden, wird mit
dem Hinweis entgegengetreten, daß die Seitenbandamplituden
zweiter und dritter Ordnung nur einige Prozent des unge-
modelten Trägers ausmachen, und daß sie nach Versuchs-
ergebnissen bei Modelung mit einem Tongemisch aus hohen und
tiefen Frequenzen noch weiter geschwächt werden. Mbs.
DK 621.396.44 + 621.395
Der Einfluß des Drahtfunks auf Gestaltung und
Technik der Fernsprechanlagen. [Nach W. Waldow,
“Europ. Fernsprechdienst (1939) 51. Folge, S. 62; 15 S., 21 B.)
Die Verflechtung des Drahtfunks mit den Fernsprech-
anlagen ist äußerst eng. Aus wirtschaftlichen und betrieb-
lichen Gründen muß er sich als neu hinzutretender Betriebs-
zweig den bestehenden Verhältnissen in der Fernsprechtechnik
soweit wie nur irgend möglich anpassen. Immerhin ist ein
Einfluß des Drahbtfunks auf das Leitungsnetz in
folgendem festzustellen:
a) Für die Zuführung von 3 Sendefolgen zu jedem Dri-
Sendeamt muß das Rundfunkleitungsnetz erweitert werden.
b) Für die Drf-Verbindungsleitungen müssen in den Fern-
leitungskabeln mindestens 2 unbelastete Doppeladern (von
1,4 mm Aderndurchmesser) vorgesehen werden, die sich u. U.
auch für die trägerfrequente Zuführung (im Mittelfrequenzband
15 bis 65 kHz) der Sendefolgen zu den Drf-Sendeämtern aus-
nutzen lassen. In älteren Fernleitungskabeln werden hierfür
in 2 Leitungen die Spulen ausgeschaltet, wodurch diese
Leitungen für den allgemeinen Fernsprechdienst verloren gehen.
In besonders gelagerten Fällen können jedoch die Spulen auch
durch Kondensatoren überbrückt werden. Die betreffenden
Leitungen sind dann für den Fernsprech- und den Drahtfunk-
dienst verwendbar.
c) Krarupkabelstrecken in Freileitungen müssen für die
Drahtfunkübertragung durch unbelastete Doppeladern um:
nen
21. März 1940
gangen werden. Ebenso sind Ringübertrager usw. hochfrequenz-
mäßig zu umgehen.
d) Für die niederfrequente und hochfrequente Ausnutzung
der Fernsprechleitungen müssen bei den Yernsprechvermitt-
Jungsstellen und den Fernsprechteilnehmern Weichen in die
Leitungen eingeschleift werden. Hierdurch werden die
Dämpfung der AnschlußBleitung bei 800 Hz um etwa 0,05 Neper
und die der Überweisungsleitungen usw, um etwa 0,04 Neper
erhöht.
Der Einfluß des Drahtfunks auf die Amtstechnik
wirkt sich im wesentlichen in folgendem aus:
a) Die bestehenden Rundfunk-Verstärkerämter müssen
erweitert und zu Drf-Sendeämtern ausgestaltet werden. Neue
Ämter dieser Art müssen eingerichtet werden. Darüber hinaus
sind noch Drf-Sendeämter bei sogenannten Rundfunk-Hilfs-
verstärkerämtern erforderlich.
b) Auf den Fernsprechvermittlungsstellen müssen für ihren
Ausbau zu Drf-Verstärkerämtern Gestelle mit Drf-Verstärkern
aufgestellt werden. Für die Leistungsverteilung von diesen
Gestellen auf die Drf-Anschluß- und -Verbindungsleitungen
sind besondere Vorkehrungen auf dem Wege zum und am
Hauptverteiler zu treffen (hochfrequentes Verteilungsnetz, Ein-
schleifen der Amtsweichen).
c) Bei den Drf-Sendeämtern werden im allgemeinen die
Einrichtungen aus den Verstärkeramtsbatterien gespeist. Für
die Stromversorgung der Drf-Sendeämter bei Rundfunk-
Hilfsverstärkerämtern sowie der Drf-Verstärkerämter ist
Wechselstrom erforderlich. In Gleichstromnetzen sind daher
rotierende Umformer notwendig. Für besonders wichtige Ämter
müssen Netzersatzanlagen vorgesehen werden.
d) Um allzu große Sendeleistungen im Drf-Verstärkeramt
zu vermeiden und um die Drf-Versorgung mancher Leitungen
überhaupt zu ermöglichen, müssen z. T. außerhalb der Ver-
mittlungsstellen Drf-Verstärker an Verzweigungspunkten des
Leitungsnetzes (Kabelverzweiger, Kabelaufführungspunkte usw.)
vorgesehen werden. Im Drf-Anschlußleitungsnetz werden
diese Verstärker als Drf-Verteilverstärker und im Drf-Ver-
bindungsleitungsnetz als Drf-Hilfsverstärker bezeichnet. An
diesen Stellen werden Weichen in wettersicherer Ausführung
in die Leitungen, die mit Drahtfunk versorgt werden sollen,
eingeschleift.
Durch die Einführung des Drahtfunks werden auch die
Pflege und die Ausnutzungsmöglichkeit der Fernsprechanlagen
in gewissem Umfang beeinflußt. Bdi.
Theoretische Elektrotechnik
DK 537.527
Elektrische Beanspruchung von Luft bei hohem
Druck. [Nach H. H. Skilling, Electr. Engng. 58 (1939)
Transactions S. 161: 5 S., 6 B.]
Wird der Druck in einem Entladungsgefäß über Atmo-
sphärendruck hinaus gesteigert, so steigt zunächst nach dem
Paschenschen Gesetz auch die Durchschlagspannung zwischen
den Elektroden an. Schließlich aber führt weitere Drucksteige-
rung zu keiner weiteren Steigerung der Durchschlagspannung;
diese bleibt vielmehr konstant, sie kann bei weiterer Druck-
Steigerung sogar wieder abnehmen. Diese Erscheinung ist
unabhängig vom Elektrodenwerkstoff, hingegen stark abhängig
von der Elektrodenkonfiguration. Elektroden mit gleich-
förmiger Feldausbildung, bei denen vor dem Durchschlag keine
Koronaerscheinungen auftreten, läßt sich die Durchschlag-
spannung auf das 18- bis 20fache des Durchschlagswertes bei
Atmosphärendruck steigern. Bei Elektrodenanordnungen, bei
denen vor dem Durchschlag Koronaerscheinungen beobachtet
werden, ergeben sich zwei Maxima für die Durchschlagspannung,
von denen das eine bei einem Druck von 7 bis 10 at, das andere
bei etwa 20 at liegt. Die Erklärung dieser Erscheinungen ist in
der kalten Elektronenemission an der Elektrodenoberfläche unter
der Einwirkung der hohen Feldstärke zu suchen. Der Verfasser
bezieht sich in seinen Schriftumsangaben ausschließlich auf
amerikanisches und sowjetrussisches Schrifttum; lediglich D. W.
Ver Plank erwähnt in der Aussprache die neueste Arbeit!)
des umfangreichen deutschen Schrifttums über diesen Gegen-
stand, Sil.
rn EE
t) Finkelmann, Arch. Elektrotechn. 31 (1937) S. 282.
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 12
297
Physik
DK 537.228.1
Die Frequenz der Dickenschwingung von Quarz-
platten ungleichmäßiger Stärke. [Nach J. Koga u.
M. Tatibana, Elektrotechn. J., Tokio 3 (1939) S. 81; 5 S.,
15 B.)
In gewissen Grenzen läßt sich bekanntlich die Eigen-
frequenz einer schwingenden Quarzplatte durch Änderung des
Abstandes einer der Elektroden von der Quarzoberfläche ver-
ändern. Eine ähnliche Wirkung läßt sich durch Verschieben
der einen der beiden Elektroden auf der darunter liegenden,
überstehenden Quarzoberfläche erzielen, wie die Verfasser
zeigen konnten. Beider benutzten einfachen Versuchsanordnung
liegt der Schwingquarz, ein Kristallplättchen von 0,509 mm
Dicke und 20x21 mm? Fläche in der gewöhnlichen Pierce-
schaltung auf einer allseitig übergreifenden Messingelektrode;
die zweite, oben aufliegende Elektrode bildet eine Messing-
scheibe von 8,5 mm Durchmesser und 4 mm Dicke. Der Ouarz
ist so geschnitten, daß die 20 mm Kante bis auf 30” genau
mit der elektrischen Achse (X) zusammenfällt und daß die
l’lächennormale mit der optischen Achse (Z) einen Winkel
von 10° 48” einschließt. Der Schwingung des Quarzkreises
wird in einem Meßempfänger eine zweite, ebenfalls von einen
S Elektroden-
mittelpunkt
Bild 2. Linien
gleicher Frequenz
auf einer Quarz-
scheibe.
quarzgesteuerten Sender gelieferte e überlagert,
deren Frequenz so bemessen ist, daß ein 'berlagerungston
hörbar wird. Der Frequenzgang des Versuchssenders bei Vor-
nahme irgendwelcher Maßnahmen kann so mit dem Gehör
verfolgt werden. Bei einem ersten Versuch waren die Haupt-
flächen des Quarzes einander genau parallel. Über den
Frequenzgang bei Verschiebung des oberen Elektrodenmittel-
punktes gegen den Quarzmittelpunkt gibt das Linienbild von
Bild 2 Aufschluß. Die ausgezogenen Kurven verbinden die
Lagen des Elektrodenmittelpunktes, in denen die Frequenz die
gleiche ist. Wurde die obere Quarzfläche in Richtung der
längeren Kante so abgeschrägt, daß ein Dickenunterschied von
0,001 mm entstand, so ergab die Messung, daß-die Frequenz
bei Verschieben des Elektrodenmittelpunktes in Richtung
kleiner werdender Kristalldicke zunimmt, wenn die Bewegung
in einiger Entfernung vom dickeren Ende einsetzt. Messungen
nach einer weiteren Abschrägung entsprechend einer Erhöhung
des Dickenunterschiedes auf 0,002 mm bestätigten das vorige
Versuchsergebnis; sie zeigten außerdem, daß sich die Frequenz
an einem Punkt im Frequenzgang in gleichbleibendem Sinn
nun sprunghaft ändert. Weitere Messungen wurden nach Plan-
schleifen und Abschrägen der Oberfläche in Richtung der
elektrischen Achse vorgenommen; zwischen den von den
längeren Plattenkanten begrenzten Enden bestand nun ein
Dickenunterschied von 0,002 mm. Der Frequenzgang bei Ver-
schieben des Elektrodenmittelpunktes erwies sich in jeder
Richtung als unregelmäßig; außerdem waren zwei Sprungstellen
feststellbar, die beim Hin- und Rückgang ihre Lage änderten.
Schließlich wurde nach abermaligem Planschleifen der be-
nutzten Quarzplatte deren obere Begrenzungsfläche konkav
geschliffen; danach lag der Mittelpunkt um 0,001 mm tiefer als
die Ränder. Dieser Quarz konnte nicht zu Schwingungen an-
geregt werden. Erst wenn der Dickenunterschied zwischen
Rand und Mitte nur noch 0,0003 mm betrug, konnte der Quarz
wieder angeregt werden. Der Lagebereich für den Elektroden-
mittelpunkt war dabei allerdings nur sehr klein. Vorteilhaft
erscheint die Auswertung der beschriebenen Messungen zur
298
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 12
21. März 1940
Feststellung der Güte des Parallelschliffes von Quarzplatten
und wichtig die experimentell gesicherte Tatsache, daß konkave
Quarzoberflächen bis zur Grenze der Meßgenauigkeit ver-
mieden werden müssen. E. C. M.
DK 534-89
Über die Absorption des Ultraschalls im mensch-
lichen Gewebe und ihre Abhängigkeit von der Fre-
quenz. [Nach R. Pohlmann, Phys. Z. 11 (1939) S. 159; 3 S.,
2 B.; R. Pohlmann, R. Richter u. E. Parow, Dtsch. Med.
Wschr. 96 (1939) S. 251; 4 S.]
In den Aufsätzen werden die Ergebnisse von Versuchen,
die Ausbreitung und Absorption der Ultraschallstrahlung im
menschlichen Gewebe zu bestimmen und ihre Wirkung in
therapeutischer Hinsicht am lebenden Menschen festzustellen,
mitgeteilt. Zunächst wurde die Absorption des Ultraschalls
und deren Frequenzabhängigkeit an einem Gewebestück
(Glutäalmuskulatur in physiologischer Kochsalzlösung) ge-
Bild 3. Absorptionsmeßeinrichtung
für Ultraschall.
messen. Die Versuchsanordnung zeigt Bild 3. Bestimmt wurde
der Absorptionskoeffizient a nach der Formel .
die Gewebeschichtdicke, I, die eintretende und I, die aus-
tretende Strahlungsintensität bedeutet. J, und J, sind meßbar;
da der von der Ultraschallstrahlung auf den Reflektor aus-
geübte Schalldruck der Intensität proportional ist, hatte man
zur Bestimmung von /, und /, nur den Schalldruck mit und
ohne Gewebezwischenschicht zu messen und dabei durch Heben
oder Senken des Reflektors d. h. der ganzen Waage, die durch-
strahlte Schicht der Kochsalzlösung konstant zu halten, Dabei
ergaben Messungen an Gewebeschichten verschiedener Dicke,
daß die Reflexion an den Gewebegrenzen vernachlässigbar klein
ist. Zur möglichst genauen Ermittlung des Absorptions-
koeffizienten wurde eine Reihe von Messungen durchgeführt.
Es konnte zunächst festgestellt werden, daß die Absorption
bei der höheren I'requenz sehr viel größer ist, als bei der
niedrigeren, eine Tatsache, die zu der Feststellung berechtigt,
daß man zur Behandlung von tiefliegenden Organen wegen der
großen hier nötigen Eindringtiefe eine kleinere Frequenz als
bei Behandlung von Hautkrankheiten wählen muß. Die
Messungen wurden an Geweben von Erwachsenen und von
Kindern durchgeführt; ein nennenswerter Unterschied in der
Absorption ließ sich dabei nicht feststellen. Unterschiedlich
erwies sich jedoch die Absorption von Fettgeweben und von
Muskelgeweben: eine Muskelschicht absorbiert etwa doppelt so
stark als eine Fettschicht gleicher Dicke. In Tafel 1 sind einige
= ead, wobei d
Tafel].
| ‘Absorptions-,
Frequenz Mebßobjekt koeffizient . Halbwertsdicke
kHz | a cm
800 Fett-Muskulatur . ...| 014 4,9
800 Fettschicht . . . . ... 0,102 6,8
800 ' Muskelschicht. . . . . . 1192 | 3,6
2400 ı Fett-Muskulatur ; 0,472 1,5
der gemessenen Absorptionskoeffizienten zusammengestellt. Die
letzte Spalte der Tafel gibt die Schichtdicke an, bei der die
Strahlung auf die Hälfte abgesunken ist; bei einer Frequenz
von 800 kHz z. B. ist dies bei den wirklichen Verhältnissen im
menschlichen Körper bei einer Eindringtiefe von 4,9 cm der
Fall; so tief liegt etwa der Ischiasnerv, der somit von der Ultra-
schallstrahlung noch sehr stark betroffen werden kann. Nach-
dem so die Frage der Tiefenwirkung der Ultraschallstrahlung
beantwortet war, wurden Versuche an Patienten in Angriff
genommen. Gearbeitet wurde mit einer Frequenz von 800 kHz.
Der Schwingquarz war in einem kleinen Massagekopf unter-
gebracht, der über eine Kontaktsubstanz, entweder Paraffinöl
oder eine dem Krankheitszustand angemessene Salbe, über den
zu behandelnden Körperteil geführt werden konnte. Behandelt
wurden verschiedene Arten von Neuralgien. Erfreuliche Er-
gebnisse zeitigte die Behandlung von Ischiaskranken mit Ultra-
schall. Von neun behandelten Patienten konnten acht geheilt
werden; die Zahl der nötigen Bestrahlungen bewegte sich
zwischen 4 und 19. Erfolgreich erwies sich auch die Ultraschall-
behandlung von Patienten mit Plexusneuralgie. Schließlich
wurden Versuche zur Heilung von Gichtkranken (Arthritis)
durch Bestrahlung mit Ultraschall angestellt. Die Erfolge waren
nicht so eindeutig, wie bei den vorgenannten Krankheitsfällen;
bei zwei von vier behandelten Kranken war zwar eine Heil-
wirkung feststellbar, die sich deutlich von derjenigen der bisher
verwandten Heilverfahren unterschied, keineswegs aber so
schnell und kräftig eintrat, wie bei den anderen behandelten
Fällen. E.C. M. |
Werkstatt und Baustoffe
DK 621.3.017.32
Hysterescverluste in Dynamoblechen. [Nach F. Brails-
ford, J. Instn. electr. Engrs. 84 (1939) S. 399; 9 S., 17 B.]
Im Anschluß an Messungen über die drehende Hysterese
werden in der vorliegenden Arbeit die Wechselstrom-Hysterese-
verluste der handelsüblichen Elektrobleche in Abhängigkeit
von der Höhe der Maximalinduktion und dem Winkel zwischen
Magnetisierung und Walzrichtung untersucht. Als Meßgerät
diente ein Torsionsdynamometer, in dem die Proben in Form
von drei kleinen, um je 60° versetzten Kreisscheiben unterein-
ander zwischen den Polen eines Elektromagneten aufgehängt
waren. Die Aufnahme der Induktion erfolgte ballistisch mittels
einer die Probe umgebenden Spule, die Messung der Verluste
aus der Bestimmung der zur Weiterdrehung im Felde gerade
erforderlichen Drehkraft bzw. ihrer Differenz für verschiedene
Winkelstellungen zwischen einer Drehung im Rechts- und
Linkssinn. Wirbelstromverluste gehen in die Messung nicht
ein, die Methode, deren Theorie gegeben wird, ist brauchbar
bis zu Maximalinduktionen von etwa 18 000 Gauß mit einer
Genauigkeit von rd. I%. Die Ergebnisse sind für die vier
untersuchten Blechsorten in einer Reihe von Schaubildern
ausführlich dargelegt. Sie zeigen für den Anstieg der Verluste
mit der Maximalinduktion, daß das Steinmetzsche Gesetz nur
bis in die Gegend des Knies der ®/$-Kurve gilt, während
oberhalb die Verluste linear anwachsen. Da im Sättigungs-
gebiet die Verluste konstant sind, muß demnach kurz nach
den letzten Meßpunkten ein scharfes Umbiegen der Hysteresc-
verlustkurve einsetzen. Hinsichtlich der Anisotropie der
Hystereseverluste bestätigen die Kurven die bekannte Tat-
sache, daß die Elektrobleche in Walzrichtung stets magnetisch
weicher sind als quer dazu. Im einzelnen ergab sich, daß bei
den nach dem gewöhnlichen Verfahren (warm)gewalzten
Legierungen mit 0,13%, 1,9% und 3,7% Si die Verluste
senkrecht zur Walzrichtung etwa 11 bis 14% größer sind.
Bei den schwach und hochlegierten Blechen erfolgt dabei diese
Zunahme über alle Winkel gleichmäßig, dagegen trat bei dem
mittellegierten Blech bei 30° noch ein schwaches Minimum auf.
Sehr viel ausgeprägter sind die Verschiedenheiten bei dem
(kaltgewalzten) Blech mit 3,1%, Si, und zwar zeigt sich hier
unter dem Winkel 54,7° eine Vorzugsrichtung, bei der die
Verluste um 93° größer sind als in Walzrichtung, während
unter 90° die Erhöhung noch etwa 63°, beträgt. Die an-
gegebenen Anisotropien bezichen sich auf eine Induktion von
13 000 Gauß, sie nehmen mit abnehmenden $ ab und sind
für B = 10 000 Gauß schon wesentlich schwächer ausgeprägt:
Die Ergebnisse werden bezüglich der auftretenden Texturen
diskutiert. Kmn.
u.
-ë
21. März 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 12
299
VERSCHIEDENES
BEKANNTMACHUNGEN
VDE
Verband Deutscher Elektrotechniker
(Eingetragener Verein)
Geschäftstelle: Berlin-Charlottenburg 4, Bismarckstr. 33, VDE-Haus
Fernsprecher: 30 06 31. — Postscheckkonto: Berlin: 213 12.
Postscheckkonto für Mitgliedsbeiträge: Berlin 1810 00.
Postscheckkonto der ETZ-Verlag GmbH.: Berlin 223 84.
Prüfstelle des Verbandes Deutscher Elektrotechniker
Berlin-Charlottenburg 4, Bismarckstr. 33, VDE-Haus
N
Zusammenstellung der erteilten Genehmigungen zur
Benutzung der Verbandskennzeichen
Die Lieferung der von der VDE-Prüfstelle in der ETZ 6]
(1940) S. 47 bereits angekündigten ‚Zusammenstellung der
erteilten Genehmigungen zur Führung des VDE-Zeichens und
der Verbandskennfäden'‘, welche für Anfang Februar 1940 vor-
gesehen war, wird sich voraussichtlich bis Ende März/Anfang
April 1940 verzögern.
Die Anfertigung der Zusammenstellung erfolgt mit Rück-
sicht auf die spätere Auslieferung nicht nach dem Stande vom
1.1. 1940, sondern nach dem neueren Stande vom 1. 2. 1940.
Die Prüfstelle bittet deshalb von Mahnungen abzusehen.
Leitungsschutzschalter
Lt. Mitteilung des Elektrischen Prüfamtes 3 in München
entsprechen die nachstehend aufgeführten J.eitungsschutz-
schalter der Firma Voigt & Haeffner A.-G., Frankfurt a. M.,
den Leitsätzen für Leitungsschutzschalter VDE 0641/1936:
Leitungsschutzschalter mit thermischer, verzögert wir-
kender und elektromagnetischer, unverzögert schaltender
Auslöseeinrichtung, freiauslösend, mit Einschalte- und Auslöse-
druckknopf, für 6—10—15 A 250 V Gleichstrom, 380 V Wechsel-
strom,
a) in Stöpselform, Bauform NPI,,
b) in Verbindung mit einem Element-Sockel, Bauform NEL,
mit Nulleiterschiene, für versenkten Einbau.
Prüfzeit: Februar 1940.
Für Leitungsschutzschalter, wird die Genehmigung zur
Führung des VDE-Zeichens noch nicht erteilt. Leitungsschutz-
schalter, welche lt. Gutachten des Elektrischen Prüfamtes 3 in
München den oben erwähnten Leitsätzen entsprechen, können
aber ebenso als verbandsmäßig angeschen werden wie andere
Geräte, deren Übereinstimmung mit den VDE-Vorschriften von
der VDE-Prüfstelle durch Erteilung der Zeichengenehmigung
anerkannt worden ist.
Prüfstelle des Verbandes Deutscher Elektrotechniker
I. A.: Saß I. A.: Klingenberg
Bezirk Berlin
vorm. Elektrotechnischer Verein
(Gegründet 1879)
Geschäftstelle: Berlin-Charlottenburg 4, Bismarckstr. 33 IV, VDE-Haus.
Fernsprecher: 34 88 85.
Fachversammlung
des Fachgebiets: ,„Röhrentechnik'‘, Leiter: Dir. Dr.
H. Kerschbaum VDE
phil.
Vortrag
5 Herrn Dr. R. Theile, Berlin, am Donnerstag, dem 4. April
nn 18%, in der Technischen Hochschule zu Charlottenburg,
Örsaal EB 301, über das Thema:
„Uber Kathodenstrahlröhren in der Fernschtechnik
Unter besonderer Berücksichtigung der Bildgebe-
röhren'‘.
Eintritt und Rleiderablage frei.
Arbeitsgemeinschaften (Technischer Nachwuchs)
Die Teilnahme ist frei. VDE-Mitgliedschaft ist nicht Bedingung.
Elektromaschinenbau. Leiter: Ingenieur K. Bätz VDE.
28. März 1040, 132°, VDE-Haus, Großes Sitzungszimmer. ‚Die Traglager an
Maschinen mit senkrechter Welle‘. Vortragender: Dipl.-Ing. H. Oscha-
nitzkv.
VDE Bezirk Berlin
vormals Elektrotechnischer Verein
Der Geschäftsführer
Burghoff
Sitzungskalender
VDE Bezirk Ostsachsen, Dresden. 28. 3. (Do),
1935, El. Inst. T. H.: „Physik und Technik neuzeitlicher Photo-
. zellen“ (m. Versuchen). Dr.-Ing. W. Kluge VDE.
VDE Bezirk Niedersachsen, Arbeitsgemeinschaft
der jungen Ingenieure, Hannover. 26. 3. (Di), 2015,
Hann.-Braunschweig. Stromversorgungs-A.G., Marienstr. 20:
„Ursache, Auswirkungen und Beherrschung von Überspannun-
gen in Hochspannungsanlagen‘ (m. Lichtb. u. Schmalfilmvorf.).
Dipl.-Ing. H. Lau.
Deutsche Lichttechnische Gesellschaft, Bezirk
Breslau, VDE Bezirk Niederschlesien, Breslau,
und Außeninstitut der T. H.: 28. 3. (Do), 20%, El. Inst. T. H.:
„Beleuchtungstechnische Aufgaben in der Kriegswirtschaft‘‘
(m. Lichtb. u. Vorführ ) Dipl.-Ing.‘J. Schaer.
Deutsche Lichttechnische Gesellschaft, Bezirk
Frankfurta. M. 29.3. (Fr), 2015, Städelschule, Neue Mainzer-
Straße 47: „Das Licht im Luftschutz‘‘. Dipl.-Ing. L.
Schneider.
Deutsche Lichttechnische Gesellschaft, Bez.
Schlesien, VDE Bezirk Oberschlesien u. VDI Bezirk
Oberschlesien, Kattowitz. 29. 3. (Fr), 20%, Landes-
bücherei Kattowitz, Emmastraße Ecke Holteistraße: ‚‚Be-
leuchtungstechnische Aufgaben in der Kriegswirtschaft‘‘ (m.
Lichtb. u. Vorführ.). Dipl.-Ing. J. Schaer.
PERSÖNLICHES
(Mitteilungen aus dem Leserkreis erbeten)
Hochschulnachrichten. — Dem Dr. techn. Alfred
Grabner VDE ist unter Ernennung zum ordentlichen Pro-
fessor in der Fakultät für Maschinenwesen der Technischen
Hochschule Berlin der Lehrstuhl für Elektromaschinenbau
übertragen worden.
EINGÄNGE
(Ausführliche Besprechung vorbehalten.)
Schalttechnische Verbesserungen an älteren Emp-
fängern. Von Ing. O. Kappelmayer. Deutsche Radio-
bücherei, Band 85. Mit 65 Bild., 2 Tab. u. 62 S. im Format
135 x 200 mm. Verlag Deutsch-Literarisches Institut
J. Schneider, Berlin-Tempelhof 1939. Preis kart. I RM.
(Der Inhalt des Büchleins ist eine Erweiterung eines
Kapitels aus „Das große Radio-Bastelbuch und Rundfunk-
Praktikum‘ von Kappelmayer. Die von ihm gebotenen Schalt-
bilder mit den kurzen und klaren Erläuterungen werden sicher
viel Anklang finden. Gegenkopplung, Störbefreiung, magisches
Auge, 9 kHz-Sperre, Dreidiodenschaltung, Drucktasten-
schaltung und Selektivitätserhöhung durch Sperr- und Trenn-
kreise sind cinige der behandelten Mittel, um bessere Klang-
schönheit, Trennschärfe usw. zu erzielen. |
rc en ee mn seen en
Berichtigung
In dem Aufsatz „SchweißBumformer oder -umspanner für
das Handwerk‘ in Heft 9 der ETZ 6l (1940) S. 203, linke
Spalte, 3. Absatz, vorletzte Zeile muß es richtig heißen ‚,‚Schweiß-
transformatoren über 10 kVA werden nicht mehr zugelassen‘
wie dies im größten Teil der Auflage auch richtig steht.
300
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 12
21. März 1940
y;
Staatliches Materialprüfungsamt in Berlin-Dahlem
Unter den Eichen 87. Fernsprecher: 76 27 51.
Bekanntmachung über typisierte und überwachte
Preßstoffe!).
Die auf Grund der „Typisierung der gummifreien nicht-
keramischen Isolierpreßstoffe‘‘?) vom Staatlichen Material-
prüfungsamt in Berlin-Dahlem gemäß Vertrag mit der
1) Preßstoffe im Sinne dieser Bekanntmachung sind die in der „Typi-
sierung der gummifreien nichtkeramischen Isolierpreßstoffe“ (vgl. Anm. 2) auf-
geführten Stoffe, welche aus Preß- oder Spritzinassen im Preß-, PreBspritz-
oder Spritzverfahren als Formkörper (PreBlinge) bergestellt werden.
2) Vgl.: Plastische Massen 7 (1037) S. 339; ETZ 58 (1937) S. 1254; i .
Kunststoffe 27 (1037) S. 330. Der Präsident: ı. V.
Tafel I
‚&=
See Typ
Firma ESET
| 253%
ge "on 12 M 0 S Ti T2 T3
Acla, Rheinische Maschinen-, Leder- VA —- an -— _ Preßstof un =
u. Riementabrik Aktiengesellschaft, Typs
Köln-Mülheim
Emil Adolff, Abt. Kunstharz-Pre.;s- H2 — -— — — Preßstoff — — —
werk, Reutlingen 1. Württ. Typ S
Gebrüder Adt Aktiengesellschaft, 36 _ siehe Tafel II — — — -~ —
Wächtersbach H.-N.
Agalitwerk Milspe, Kattwinkel & Co., T8 — — — — Preßstolf -— — —
Milspe i. Westf. Typs
Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft, 38 Tena- © Tena- Tena- Tena- Tena- Tena- Tena- Tenn-
Fabriken Hennigsdorf, cit ı cit cit cit cit. dt cit cit.
Hennigsdorf (Osthavelland), Typi1l Typ12 TypM TypO Typs TypTi Typ 12 TypT3
Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft,
Fabriken Annaberg, Annaberg i.
Erzgeb.
Presswerk Scheibenbergi. Erzgeb. | 38A a er re ie a s ii
Alusil-Preßstoffwerk Eupen Gass- Fi — Alu«il — — Alusil S — —- —
mann, Probstzella i. Thür. 12
Robert Anke, elektrot. Porzellan- F4 — — — - PreßBstoff . =u
fabrik & Kunst harzpresse rei, : Typs
Ölsnitz i. Vogtl.
Apparatebauanstalt Schneider & Co., U4 —- —- — — Escolith — — -
Breslau-Gr. Ohlewiesen S
Bachmann & Leichsenring, V4 —- — — — PreBstoff an Preßstoif zu
Berlin-Neukölln Typ S Typ T2
Ernst Backhaus & Co., Hi — — Pre ß- — Pre Bstoff 2 PreB- —
Kierspe-Bahnhof i. Westf. stoff Typs stoff
Typ M Typ T2
Otto Backhaus, FO Prel- = = — . Preß- = =; ER
Bollwerk i. Westf. stoff -stoff
yp li TypS
Bamberger Industrie- Gesellschaft, T4 -- _ — — Proßatoif = — Eo
Bamberg i. Bayern Typ S
Barth, Klemm & Co., Leipzig W 31 OT : sa Eu: PreB-
| stoff
i TypT2
Bayerische Elektrozubehör G.m.b. H., 67 — Bezeg — = Bezeg Bezei ur >
Lauf bei Nürnberg 12 gr TI g eo
Bebrit - Preßstoffwerke G. m.b. H., 22 Bebrit — ax u Bebrit S La eR- =
Bebra u. C. & F. Schlothauer G. im. li i ii
b. H., Ruhla (Thür.); Bebra (H.-N.) Typ T?
Bender & Wirth, MI _- — ca Z Preßstoff we 2 Ba
Kierspe-Bahnhof i. Westf. Typ e
Bergfeld & Heider, 2N - — PreßBatoft
Burscheid (Bez. Düsseldorf) Typs
Gebr. Berker, Schalksmühle 1. Westf. 80 - — — = Isolier- g Isolier- an
panzer panzer
Typs TypT:
Porzellanfabrik Bernhardshütte 22 PreßB- Preß- Preg- ge Preß- ' — QR- —
G. m. b. H., Blechhaminer bei stoff = stoff stoff stoff u
Sonneberg i. Thür. Typli Typl2 TypM Typs | Typ T2
Bezet-Werk Hermann Buchholz vO — Preß- = Preß Preß- | Preg p
i ’ : - - reß- =
Motzen (Krs. Teltow) stoff stoff stoff | stoff stoff
Typi2 Typo TypS TypTi TypTz
Bisterfeld & Stolting, Inhaber: Ernst 70 -— Werk- Werk- Werk- Werk- Werk- Werk- ae
Bisterfeld, Radevormwald (Rhild.) stoff I stoff stoff- stoff | stoff en
Typl2 TypM Typo Typs Typ Ti TypT2
Blumberg & Co., gegr. 1885, woe — — == — Preßstoft = aß.
Lintorf (Bez. Düsseldorf) Tyn 2 Kr —
| Typ T2
H. Bodenmüller, Ing., L3 — = = — Preßst 2 a =
Stuttgart-Zuflfenhausen T ar =
Böhmische Kontaktwerke Aktien- IN — —- — = Preßstoft — —
gesellschaft, Komotau (Reichsgau Typs
Sudetenland)
‚Technische Vereinigung der Hersteller typisierter Preßmassen
und Preßstoffe e. V.“, Berlin, überwachten Preßstoffet) sin
in den folgenden Tafeln I, II und III zusammengestellt.
Diejenigen Preßstoff-Typen, welche außer den normalen
mechanischen, thermischen und elektrischen Bedingungen noch
den in der Typisierung aufgeführten elektrischen Sonder-
anforderungen genügen und als Zusatz zum Typzeichen einen
Stern führen, sind als Tafel III gesondert aufgeführt.
Die in den Zeitschriften Kunststoff-Technik und Kunst-
f. ETZ 60 (1939) S. 377.
und Kunststoffe 29 (1939) S. 95f. bekanntgegebenen Tafeln I,
II und III sind hiermit ungültig.
Berlin-Dahlem, den 22. 2.
stoff-Anwendung 9 (1939) S. 99
Teng-
cit
TypZı
PreB-
stoff
Typ Zi
Preß-
stoff
Typ2l
Werk-
stoff
Typ 7
—
1940.
Kindscher
Tena-
eit
Typ Z2
Preb-
stoff
Typ 22
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panzer
Typ 22
| Pre B-
stoff
Typ 22
PreB-
stoff |
Typ22
Werk-
stoff
Typ Z2
—
Tena-
cit
Typ 23
Í
Prebatoff
TypK
Preßstoff Prußstoff
Typ 73 A K
Preß-
stoff
Typ E
Isolier-
panzer
: Typ%
Preb- |
stoff
Typ 23
Pret-
stoff
Typ E
—
Werk-
stoff
Typ 5
—
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l: i
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rk-
Hi
21. März 1940
Firma
Banner Keramik Aktiengeselischaft,
Bonn a. Rhein
Robert Bosch G. m. b. H., Metallwerk,
Stuttgart-Feuerbach
Max Braun, Frankfurt a. Main
Ernst Bremicker, Ing., Kierspe-
Bahnhof i. Westf.
Gebr. Broghammer, Schramberg
(Schwarzwald)
Brökelmann, Jaeger & Busse, Neheim
i. Westf.
Richard Brünner, Elektrotechnische
Fabrik, Wien, VIIL.
Brunnquell & Co.. _
Sondershausen i. Thür.
Karl Buchrucker, München 53
Johannes Buchsteiner,
Gingen-Fils i. Württemberg
Hans Büllmann Werke für Elektro-
technik und Feinmechanik,
Gablonz-Schlag (Reichsgau
Sudetenland)
Wilh. Burgbacher K.G., Neukirch
i. Baden (Station Furtwangen)
Busch-Jaeger Lüdenschelder Metall-
werke Aktiengesellschaft, Lüden-
scheid i. Westf.
Gebr. Dahlhaus, Schalksmühle i.
Westf.
Dr. Deisting & Co., Gesellschaft mit
beschränkter Haftung, Kierspe i.
Westf.
Deutsche Legrit-Ges. m. b. H.,
Berlin O 17
Deutsche Philips- Gesellschaft
m. b. H., Berlin W 62
Dornself & Linde, Kierspe i. Westf.
Friedrich Dörscheln, Lüdenscheid 1.
Westf.
Dralowid-Werk der Steatit-Magnesla-
Ben ngesellachatt, Teltow bei
rlin
Dynamit-Actien-Gesellschaft vormals
Alfred Nobel & Co., Abteilung
Celluloid- und Kunststoff-Fabrik,
Werk Troisdorf (Bez. Köln);
Verkauf durch Venditor, Kunst-
stoff-Verkaufsges. m. b. H.,
Troisdorf (Bez. Köln)
Eisele Auto-Electrie, Inhaber Karl
Klos, Frankfurt a. Main 17
Klektrotechnische Fabrik J. Carl, Ge-
sellsch. m, beschr. Haftung, Ober-
weimar i. Thür.
Elektrotechnische Fabrik Weber
E Komm.-Ges., Kranichfeld i.
ir,
Ellinger & Geißler, Dorfhain (Bez.
Dresden)
Erlemann & Co., Bergerhof (Rhld.)
„Feba“ Fabr. elektr. Bedarfsartikel
Stückrath K.-G., Berlin-Köpenick
Josef Feix Söhne, Gablonz a. Neiße
(Reichsgau Sudetenland)
Fischer È Klüppelberg vorm.
W. Dörner & Co., G. m.b. H.,
Radevormwald (Rhld.)
Frankl & Kirchner Elekt Ä
3 rizitätsge-
sellschaft, Mannheim-Neckarau
Fresen & Co., Lüdenscheid I. Westf.
Firmen-
Kennzeiche
l.Überwach.-
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 12
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43
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zeichen
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Preßstoff
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Typ S5
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Typ 8
| PreBstoff
Typs
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— Preß- —
stoff
Typ 12 |
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tan
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` Preßstoff
Typ K
PreBstoff
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Preßstoff
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Typ K
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Typ K
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TypK
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Preßstoff
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K
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Typ K
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 12
21. März 1940
302
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Firma E N ES g
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.— = !
, | ,
Robert Friedrich. Abteilung IH, 2N — — — = Prebstoff == Ze ze Zu m ze
Annaberg i. Erzgeb. | Typ S
Friemann & Wolf G. m. b. H., H8 — — Friwocit — ` Friwocit I == E Sr =S nn =
Zwickau i. Sa. L M
!
Futurit-Werk Aktiengesellschaft, 92 — — '! = — PreBstoff — —— = = Preß- = —
Wien XI. | Typs stoff
Typ 22
| | |
Oskar @audlitz, Coburg 60 —- = — -© — Prößstf, — — — — — | — —
j | Typ S
Wilhelm Geiger G. m. b. H., Lüden- 71L — —_— ' = _ Preßstoff — — — — E — —
scheid I. Westf. Typs
Gerdes & Co., Schwelm i. Westf. H4 — — — , Preß- ‚Preßstoff — Preg- — Preß- | Preß- — —
| stoff Typs | | stoff | stoff stoff !
: Typ0 | Typ T2 | TypZ1: Typ Z2
Kunstharz-Presserei Carl Germer, M3 — — — — Germa- - ; — — — — — —
Berlin NW 87 lith | |
Christian Geyer, Nürnberg-S 83 — — — ; — Norit S — Norit T2 — — Noritz?! — ` NorltK
Richard Giersiepen, Bergisch Born M5 — — — — 'Preßstoff — — — s te Prebstoff
(Rhein-Wupper-Kreis) Typ S | Typk
Goltzsche, Merlin & Sohn, Großröhrs- | V3 — — — — Preßstof — ı = — — — n = | —
dorf i. Sa. Typs | | '
Ernst Gomolka, Zehdenick (Mark) X8 —- — — — Preßstoff — — — — — — —
‚ Typs
Julius Karl Görler, Transformatoren- X6 — — = — !) Preg- |: — = = Sue u 2; Er
fabrik, Berlin-Charlottenburg 1 stoff
Typs |
Goseberg & Grashoff, Kierspe- Y3 — — -- — — PreB- — — — — — —
Bahnhof i. Westf. stoff
Typ Ti
|
Ernst Gösser, Iserlohn i. Westf. X9 — s u — Preßstof! — | — e = — ‚Preßstofl —
| TypS ' Typ 23,
Graewe & Co., Menden I. Westf. (Krs. E8 — — — ' — Graconit 2 z4 — A — — —
Iserlohn)
Grelit Kunstharz-Presswerk Groh- 1Y — -- — - ‚Preßstoff — - —- — —- _— © c
mann, Pietschmann & Co., Typs | |
Nixdorf (Reichsgau Sudetenland)
Kunstharz-Presswerk der Hanf-, Jute- oL -— -— — — 'PreBstof zu — — — == h o Pre Bstoff
u. Textilit-Industrie A.G., Wien I. | Typs | Typ K
Heliowatt-Werke, Elektrizitäts- 35 --— -- — — Helio- — Helio- E gx — ` Helio- — =
Aktiengesellschaft, Berlin-Char- watt S watt T2 | watt 22
lottenburg 4 Ä |
Hering & Co., Iserlohnerheide bei IX -- -— ans = ‚Preßstoff un De en -= Z 2 _
Iserlohn, Post über Schwerte/Ruhr | Typs
Fritz Heublein, Neustadt b. Coburg T7 -— — = en |Preßstoff ME EE RR — o ER Preßstoff
| Typ8 | Typ K
Hans Heußinger, Ing., Kunststoff- IT — — >= z= Preßstof — nr an Ee ER de Bw
Presserei, Nürnberg-N Typs:
Kunstharzpresserei M. Hildebrand N5 — — an — , Preß- = se ‚Re in = — Preß-
& E. Hammerschmidt, Brand- stoff stoff
Erbisdorf 1. Sa. TypS Typ K
Richard Hirschmann, Esslingen a. N. 2M — = Preßstoff — Eee 2r ER ze En =
' Typs
Paul Hochköpper & Co., Lüdenscheid 87 — Pre- = 2 Preß- = ur ee En = 23 Preß-
I. Westf. stoff ı stoff stoff
Typ l2 Typ 8 Typ
Metallwerke Adolf Hopf Aktieugesell- 0E -— — u — PreBstoff ver = = _ ls er en
schaft, Tambach-Dietharz i. Thür. Typ S
Hoppmann & Mulsow, Hamburg 19 Li — — = = Preßstoff = Z = = = ia =
Typ 8
Herbert Horn, Pulsnitz i. Sa. Yo ~- — = = = 2. Preß- | — PreB- : — Ar =
stoff stoff |
Typ T2 Typ Z1 |
Gebrüder von der Horst, Lüdenscheid | H7 — --- — — Preßstof — z — | => en sr 2
i. Westf. Typ S |
Internationale Galalith-Gesellschaft Z1 — — — == Kerit == iz En v ER — =
Hoff & Co., Hamburg-Harburg 1 |
Isola Werke A.G., Birkesdorf-Düren | 40 Durax - Durax Durax | Durax Durax Durax Durax — Durax — Duas >
(Rhld.) Typtı Typ 12 TypM Typo Typs | Typ Tı Typ T2 ‚Typ Z1 Typ 23
Isopress-Werk G. m. b. H., Berlin- 1.2 — — — —- Tanma- Tauma- Tauma- — Tauma- — — Tammalit
Oberschöneweide iS Ht Ti lit T2 lit z1 | h
Dr. Paul Isphording, Kunstharz- ON — Za =% — Preßstoff dm Preß- _ = ee = 2
presserel, Wepritz bei Landsberg Typs stoff
(Warthe) Typ T?
Erich Jaeger K.-G., Bad Homburg 95 — Preg- = =t Preß- E ES a ze Al an Preß-
v. d. Höhe stoff l stoff stoff,
Typ 12 Typ 8 Typ K
Paul Jatow, Dodendorf (Bez. Magde- E4 nn ER — — i Pre- = Preß- — — o Preb- pe:
burg) stolf stoff stoff
‚ Typs Typ T2 lyp 73
Paul Jordan, Elektrotechnische N4 — — — — Preßstoff = RE i Prel- a _ Preg:tof
Fabrik, Berlin-Steglitz Typs stoff TypK
| Typ Z1
i
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fn
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U r I 2 ou
91. März 1940 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 12 303
„33 Typ
Firma HE S a a ' ECONS f en
SS u ja {m | oj} 8; n, 2R; Ba z2! «
| i
Gebrüder Kaiser & Co., Neheim-Ruhr 1M — | — = ne Dator | == | = _— , = er | `
|
Kaiser & Spelsberg, Schalksmühle me | — | _; Ze =
1. Westf. | i ;
i] l i , f
Robert Karst, Berlin 8W 68 L9 —- = | — [Preßstenr m S | se ae: En ie S>
Frans Kirsten, Elektrotechnische | 2F =a = | — ‘Preßstof — — — TE i zZ
Spezialfabrik, Bingerbrück a.Rhein | | TypS |
Willy Kleinau, Kunstharz- Preß-und | SH | — ` — ! — ‚Preßstoffj — — -= z |
Spritzwerk, Berlin O 112 | | TypS : |
| i
Ernst Klever, Kunstharz-Presserei, 2Y — — Nez Preßstof — a a a SEE; =
Bolingen-Nord i Typ 8S ! !
Heinrich Knöll, Groß-Bieberau ws — | — — Odinit8` : - - >
I. Odenwald | |
Köditz & Co., Metallwarenfabrik u.| Z9 a — _ |Preßstoff. — 2000 -
Presserei, Langewiesen i. Thür. | i Typ 8 t
Heinrich Kopp G. m. b. H., Sonneberg | Wi — -- ı — jPreßstoff - = —- m - ' Preßstoff
1. Thür, | | | | Typ S | Typ K
Leopold Kostal, Lüdenscheid 1. Westf. | 72 — | Preß- - | Pe — — o > =; Preß-
stoff stoff stoff
Typ 12. | Typ S | | Typ K
Bignalapparatefabrik Julius Kräcker | V8 = | — — ı Preß- PreßB- g = =
Aktiengesellschaft, Berlin SW 61 | | a IT 5
|
Theod. Krägeloh & Comp., 85 — — es Teka- —- Teka- E — ; Teka-
Dahlerbrück i. Westf, j Preßstoff Preß: | | Ban
Ä | TypT2 |
Hugo Krieger & Faudt, Berlin SW 68 | 78 =e i |o- Preßstoft Be o >) Pret: — Breßstof
t
! | m Ä . Typ T2 Typ Z2
Kronacher Porzellanfabrik Stock-| M4 = 8 ee — 'Preßstof, Preß- — | — u > | i
hardt & Schmidt-Eckert, Kronach | Typ S stoff
i. Bayern Typ Tı | |
Krone & Co., Berlin-Baumschulenweg L6 — | zu | u. Fren. = | Pron- me Co L DR
8
Typ 12 Typ0 | Typ8 Typ T2
Kugella vormals Max Roth G.m.b.H., X7 ea i | => Preß- — | — | — | -— Preßstoff
Mittelschmalkalden (Post Werns- | stoff | | | Typ K
hausen) | | | Typ S
l} ! r
Paul Kuhbier & Co., Z4 — = — !Preßstoff -- - ee
Wipperfürth (Rhld.) | | TypS | | Ä
Kunstharz-Presserei Schwaben, Inge- | WO u En l = Preßstof, — = — = ' Preß- an —
neur Otto Single, Plochingen 1. | | | Typ 8 | tot, |
i j
Otto Langmann, Kunstharz-Press- H3 — 1 > , — 'Preßstoff -- — | So — Pe bs
werk, Hagen i. Westf. | | Typ S | |
Men & Co. K. G., Lüdenscheid 79 ee — a ln ae, TS au
j : | | |
Lindner & Co., Jecha- 8 — — ı — |DoolitS -- = = = = — Licolit
L This >” Sondershausen A | | Ä | =
Gerhard Lischke,Kunstharzpresserei, | 2U — | — jPreßstof, — | — i — a u T
Oppach 1. Sa. | Typs | | | | |
Lohmann & Welschehold, Meinerz- E9 — — — |Preßstof; — — a e == — | Preßstoff
hagen i. Westf. | Typ8 | | | Ä | Typ EK
C. Lorenz Aktiengesellschaft Y9 a e | — |Preßstoff' PreßB- |! — € — i — ' — | Preß- | =
Berlin-Tempelhof , | Ä Typ 8 | ae! f | „ion
yp i yp g
wen. Lübold, Lüdenscheid | MO un et = a = ZN — — — | Sr | er
|
Märkische Elektro-Industrie Adolf! N2 = ei — |Preßstof — ı — io - = — ! Preßstoff
Voller K.G, Sehalkamühie To Pae se nu Teint
Kir & Co. Akti Perti | | | Pertinit | Perti | | Perti
0. f . = Sas AEE Ga > = > ; - — en
Porz a. Rhein amellschaft, | I4 nit 12 | | 8 nit T2 | ‚alt z2 |
| | !
Josef Mellert, Bretten 1. Baden M9 — = | = Re Da ' roe | u | reo - | =;
| Typ 8 Typ T2| | Typ Z 2 |
Badio H. Mende & Co., Abt. Press- 56 a | Mende- | — Mende- l — ; Mende- ' Mende- — ıı Mende-;, — an
werk „Mendelith”, Dresden-N. 15 | lith 12 | ithS | lith T2 | lith T3 | u: 22 |
H. Merlet, Kunststoffpresswerk, | ST — , — ! ' — 'Preßstoff| - — — n x =
Neudorf bei Gablonz a. Neiße | Typ 3 Ä
(Reichsgau Budetenland) | Ä |
Gebrüder Merten, Gummersbach 24 Preß- Preß- = Preßg- | Preß- | Preß-' — , — ıPreß- ı — | Preß-
(Bhld.) i stoff | stoff ` stof ` stoff | stoff ' < i stoff ` | stoff
| Typlı Typ 12 | TypS TypTı. TypT2 ‚Typz2 'TypK
= 7 a BEE = 2:7 3 a
i | | |
Ar & Genest Aktiengesellschaft, 68 — — | Mixit M Mixit0| Mixit8S — Mixit T2 Mixit T3 — ; — 'MixitZ3 Mixit K
tlin-Schöneberg | | | |
Fr. Möller, Brackwede i. Westf. vs — | — | = Trenton — — |! = Brenn = 0. Preßstof
| yp Ž1 | yp E
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 12 21. März 1940
S t
© 12
EFF Typ
Firma E E TEn a |
6.2 E T3 Zi 22 23 K
an Ko |12 | M | o | 3 | T1 | 22 | | | Ä |
| | k a nr | i — | Pb —
Karl Müller, Solingen-Merscheid N. eR T e ee = er | on,
' | ia
Otto Nettelbeck, Berlin O 17 v2 u. = Eer | | |
| Re - | Her- | Her- Co- Co- Cœ i —
New-York Hamburger Gummi- 21 ;Form-| — = Faot re cules | cules | lumbus | lumbus | lumbus '
Waaren Compagnie, Hamburg 33 j Pi ; Typ T1| Typ T2| Typ T3| Typ 21| Typ 22 Typ 23 |
; | | = = i$ u a a ge
Ostland G. m. b. H., Königsberg xs | — | — —— | — |Preßstoff | |
21.5 | i Typ 8 | | i
| 2 ER 1 ale, en. Se ar b
Ostpreussisches Kunstharz - Press- | 1V — n = |l = i — Preßstoff > | | ich
werk, Gedenk, Blank & Naujoks- | | mB | | | =
Erben, Königsberg i. Pr. 1 . | | | er u a
d| 0Y — — — — j| Preßstoffi — == = == == | In
Ing. Bag un Pfeffer, Oberlin | Typ 8 | |
Ze PAR, l — — = = == ! T l = ‚nt
Carl Pfestor(, Abt. Kunstharz- | 2A — — Preßstoff pi
presserei, Tambach - Dietharz | | Typ 8 | | | Tri
i. Thür. =
. N i P en
— — - — Pheno- — — — — i
Phenoplast, Bischoff & Co., Kom.-| VI — — Pheno a
Ges., Eberswalde | plast 8 pisss | | | E
; ee T ag = — |Preßstoff | — — = — = - =- N
Plate & Voerster, Kierspe i. Westf. 70 Typ B l Pr
| Z — — — Fr = == Em
Porzellanfabrik Theodor Pohl, L5 — = en | | | Ä ei
Schatzlar i. Riesengeb. | | | = st}
C. Pose, Wehrausrüstungen, OF aza —- — ° — | — = Preß- — = | — | rl
| stoff | e
Berlin O 34 | Typ Te | nE
l | | . — an WES. a i aa Arfi
Julius Posselt, Gablonz a. Neiße | ıW | - =- — į — |Preßstoff| — = | | ' ;
(Reichsgau Sudetenland) Typ | | i
, , u = er FE ee = c
Kurt Postel, Köln-Höhenberg N6 a aA ae == | n
| ZZ — — 1 — e!l - ttek
Karl Potthoff, Presswerk, Solingen- | N9 = = — — Preß- — | res | ai
| stoff La
Ohligs | Typ g Typ e A
Fr reits
Preh, Elektrofeinmechanische U2 0000 S a Preßstoff | Preßstoff: — a — mn | N
Werke, Bad Neustadt/Saale | | : Typ8 |TypTi E iian
Prossmaterial-Werk Hermann Römm- 74 — Rö 12 — — Rö S e Rö T2 = = = p, i
ler & Schumann, Komm.-Ges., i |
Berlin-Friedenau | | Ä IL tn
Presstoffwerk Nürnberg, Gebrüder | V9 = = = zus ed — : — = = u u en
Klein, Nürnberg-O | | Ka | | a = e Ae
Presstoffwerk Schöppenstedt, Paul si _ == a == f o= Preß- — Preß- = e | stoff at
stoff stoff i
ke, Schö tedt stof ; stoff
Schnake, ppenste | | | Typ 8 TypT? Typ Zı| Typ 22. | Typ K a
| Thesit K
45 Thesit | Thesit ; Thesit — Thesit | Thesit | Thesit | Thesit | Thesit | Thesit | Thesit Ich
Presswerk A.G., Essen 5 a S TI į T2 | T3 | za Z2 | Z% | i
i i = u IR „br
Presswerk Königstein, R. Baring. 65 u, N) gi — — ;Preßstoffı — ze = | ara
Königstein, Sächs. Schweiz Typs | | | | | | o
Presswerk Mollberg & Co., Hof-| OV — = am V es cn = zu Zu u Di
geismar, Bezirk Kassel ` yp 8 | | o : $
sswerk Kurt Wenzel, Inhaber X3 ea m Preßstof| -- — — _— —- = aus u .
a all Jacob, Berlin-Steglitz | l Typ S | | | | Bee in
Presswerk Winkel, Schulte & Conze. 51 — Pehalit -— — < ' Pehalit — — — -— - | — E cf
Herscheid 1. Westf. 12 8 | | | |
lhelm Quante, Spezialfabrik für 73 u — — Wecu- | Weculit — Wecu- — ee er
ee der Fernmeldetechnik, In- lit 0 8 lit T2 | |
haber: Hermann Quante, Wupper- ! |
tal-Elberfeld | | | | | | | :
he A.-G., Dresden A 27| 3M = - -- Preßstoff — = — rn - i
Anton Reiche A , Dresde | TID. i |
< ! i i a Er Es —
Reicolit-Presswerk, Cuno Heinzel- N7 — — =. = Preßstof | — — l = |
mann-Hasberg, Berlin C 2 | Typ 8 | | | iian :
Gebrüder Reiher K.G., vormals w | -ı1ı- 0-1 Aal) - | io, 7 pe ji
Aktiengesellschaft für Elektrotech- | 8 sireh
nik, Braunschweig | | | an
` - — er En == en En - — > Bunde
Reinipghaus & Co., Beleuchtungs- 3F i PreBstoff de
körper-Fabrik, Lüdenscheid i i | Typ 8 =
i. Westf. | | | E
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Rheinisch-Westfälisches Kunststoff- 78 — -~ — } — | Preßatoff -- —- m a o i ei,
werk G. m. b. H., Mülheim-Ruhr TypS wA
Ludwig Richter, Elektrotechn. 3Y — — — — |Preßstoff — — — - — > Kur
Spezialfabrik, Görlitz 6 Typ 8 Sien
(Schluß siehe Heft 13) La
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WissenschaftlicheLeitung: Harald Müller VDE (z. Z. im Felde) Up
Anschriften der Verfasser der Aufsätze dieses Heftes on Winkler VDE (Z Z. im weile), | z
H. Hasse und R. =
prof. Dr. A. Gehrts VDE, Berlin-Friedenau, Isoldestr. 7. Zuschriften sind nicht an eine persönliche Anschrift zu Fichten, Dr
Obering. W. Klement VDE, Finkenkrug b. Berlin, nur an die Wissenschaftliche Leitung der ETZ, Borha om o: n r
Hindenburg Allee 40. Bismarckstr. 33, VDE-Haus, Fernsprecher: .
Nachdruck nur mit Quellenangabe und nur mit Genehmigung aa Ver-
Abschluß des Heftes: 15. März 1940 fassers und der Wissenschaftlichen Leitung der ETZ gestattet.
Göring an das deutsche Volk
Die Heimat kennt keine größere Aufgabe und stolzere
Verpflichtung, als der Front zu dienen. Sie ist unver-
siegbarer Kraftquell und gewaltige Waffenschmiede für
die Wehrmacht. Die Front kämpft und siegt, die Heimat
arbeitet und opfert.
An der inneren Geschlossenheit des Volkes sind alle
heimtückischen Angriffe der Feinde zerschellt. Unsere
Wirtschaft trotzt jedem Blockadeversuch. Mögen die Auf-
gaben wachsen; stärker noch wächst unser Wille, sie zu
meistern.
Nach allen ihren Fehlschlägen hoffen die Feinde jetzt,
daß uns einzelne kriegswichtige Metalle ausgehen werden.
die, wie sie annehmen, in Deutschland nicht in ausreichen-
der Menge gewonnen werden können. Wir werden ihnen
darauf die gerechte Antwort erteilen und uns vorsorglich
eine jederzeit verfügbare Reserve an diesen Metallen
schaffen.
Dazu sollt ihr alle beitragen!
Ich rufe euch deshalb heute auf zu einer großen
Sammelaktion. Wir wollen der Reichsverteidigung alle
entbehrlichen Gegenstände aus Kupfer, Bronze, Messing,
Zinn, Blei und Nickel in nationalsozialistischer Opfer-
bereitschaft zur Verfügung stellen. Diese freiwillige
Spende soll das Geburtstagsgeschenk sein, das die deutsche
Nation dem Führer zum 20. April darbringt.
Deutsche Volksgenossen! In Millionen deutscher Haus-
haltungen und Betriebe gibt es zahlreiche entbehrliche
Gegenstände aus diesen Metallen. Im Besitz des ein-
zelnen sind sie im Kriege für die Volksgemeinschaft nutz-
los, für die Reichsverteidigung aber sind sie als ge-
sammelte Reserve von größtem Wert.
Ich bin davon überzeugt, daß jeder Deutsche nach
besten Kräften zu dem Erfolg dieser Metallsammlung bei-
tragen wird. Wir wollen dem Führer durch die Tat
danken für alles, was er Volk und Reich gegeben hat.
Die Spende ist die schönste Geburtstagsspende für
den Führer. Gebe jeder Volksgenosse hierzu freudig
seinen Beitrag. Er hilft damit dem Führer in seinem
Kampf um Deutschlands Freiheit.
Göring
Generalfeldmarschall
Für die Durchführung der Metallsammlung in den
Betrieben hat der Präsident der Reichswirtschaftskammer
im Einvernehmen mit dem Reichsbeauftragten für Metalle
besondere Richtlinien gegeben, durch die in dem Bereich
der Industrie nur die Gebäude und Räume erfaßt werden,
die nicht unmittelbar der gewerblichen Erzeugung, Be-
arbeitung oder Lagerung von Gütern dienen. Um nun
auch Metallgegenstände aus diesen Räumen in die Er-
fassung einzuschließen, hat der Generalinspektor für
Sonderaufgaben im Vierjahresplan auf Grund zahlreicher
Anregungen aus Technik und Wirtschaft im Einver-
nehmen mit dem Reichsbeauftragten für Metalle und dem
Präsidenten der Reichswirtschaftskammer über das
Hauptamt für Technik der NSDAP. die Voraussetzungen
dazu geschaffen. Hierbei gilt ebenfalls als Richtlinie, daß
Textliche Bellage zu „Elektrotechnische Zeitschrift"
Heft 13 vom 28. März 1940
Todt an die deutsche Technik
Großdeutschlands Ingenieure und Chemiker ersetzten
kriegswichtige wertvolle Metalle durch neue Werkstoffe!
Großdeutschlands Wirtschaft stellt in ihren Betrieben
freigemachte Metalle, soweit sie nicht anderweitig erfaßt
sind, nunmehr dem Führer als Kriegsgeburtstagsgeschenk
zur Verfügung!
Prof. Dr. Todt
Reichsminister
Pietzsch an die deutsche Wirtschaft
Der Beauftragte für den Vierjahresplan, Minister-
präsident Generalfeldmarschall Göring, hat das deutsche
Volk zu einer Metallspende zum Geburtstag des Führers
aufgerufen. Die Metallreserve, die hierdurch geschaffen
werden soll, dient zur Verstärkung unserer wirtschaft-
lichen Rüstung. Die gewerbliche Wirtschaft beteiligt sich
freudigen Herzens an dieser Spende, um auch hierdurch
ihren Dank gegenüber dem Führer abzustatten. Ich
fordere alle deutschen Betriebsführer auf, diejenigen
Gegenstände der Metallsammlung zuzuführen, die ent-
behrlich oder ersetzbar sind. Ich halte es für eine natio-
nale Pflicht aller Betriebsführer, sich mit ihrer ganzen
Person dafür einzusetzen, daß die gewerbliche Wirtschaft
bei dieser Spende zum Geburtstag des Führers in der vor-
dersten Linie steht.
Pietzsch
Prüsident
nur solche Betriebseinrichtungsgegenstände und Betriebs-
hilfsmittel aus Metall der Spende zugeführt werden, deren
Abgabe die Leistungsfähigkeit des Betriebes nicht beein-
trächtigt. Da es sich bei der Abgabe des Materials aus
den Betrieben zum Teil um Material handelt, das erst im
Zuge laufender Austauschprozesse frei wird, wird für die
Betriebe außer den angegebenen Sammeltagen vom
26. März bis 6. April eine weitere Abgabemöglichkeit ge-
schaffen. Einzelheiten werden den Betriebsführern un-
mittelbar noch mitgeteilt. Unabhängig davon erfolgt aber
die Abgabe der Metalle durch die Betriebe an die öffent-
lichen Sammelstellen in gleicher Weise und nach den
een Vorschriften wie die Gesamtspende des deutschen
olkes.
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Elektrote
305
chnische Zeitschrift
(Zentralblatt für
Elektrotechnik)
Organ des Elektrotechnischen Vereins seit 1880 und des Verbandes Deutscher Elektrotechniker seit 1894
Herausgegeben vom Verband Deutscher Elektrotechniker E.V.
Wissenschaftliche Leitung: Berlin-Charlottenburg 4, VDE-Haus — Im Buchhandel durch Julius Springer, Berlin W 9
61. Jahrgang
Berlin, 28. März 1940
Heft 13
Rückblick auf die Entwicklungsjahre der Wechselstromtechnik
Festvortrag vor dem VDE zur 80 Jahr-Feier von Geheimrat Görges am 26. 10. 1939 in Dresden
Von G. Brion VDE, Freiberg/Sa.
Übersicht. Die Pionierarbeiten. von Görges in
allen Zweigen der Wechselstromtechnik werden zusammen-
gefaßt, und zwar werden folgende Gebiete behandelt: Trans-
formatoren, topographisches Verfahren zur Behandlung von
Wechselstromaufgaben, Motoren für Wechsel- und Dreh-
strom, Schwingungserscheinungen bei parallel arbeitenden
Wechselstrommaschinen. Görges hat sich auch mit meß-
technischen Aufgaben befaßt und diese erfolgreich bearbeitet.
In dem Aufsatz werden im einzelnen behandelt: MeßBinstru-
mente, Drehstrommessungen und optische Verfahren in der
Starkstromtechnik. Zum Schluß wird auf seine Arbeiten über
das Sprühen der Leitungen kurz eingegangen.
Über die historische Entwicklung der Starkstromtech-
nik ist bereits zweimal in unserem Kreis berichtet worden.
Die im März 1930
gehaltene Vorlesung
von Prof. Görges,
in der er sich nach
2Jjähriger akademi-
scher Tätigkeit von
der Dresdner Hoch-
schule verabschie-
dete, behandelte der
Hauptsache nach
den Werdegang der
Elektrotechnik zur
Großmacht [61]*).
Viele unserer Mit-
glieder werden sich
ferner an den Fest-
vortrag erinnern,den
Görges im Mai 1932
gelegentlich der
4 Jahr-Feier des
Dresdner Elektro-
technischen Vereins
gehalten hat. Bei
dieser Gelegenheit
gab er ebenfalls
einen Rückblick über
die Entwicklung der Starkstromtechnik mit besonderer Be-
rücksichtigung der sächsischen Industrie [62]. Es er-
scheint hiernach zum mindesten überflüssig, einen, wenn
auch vielleicht den wichtigsten Zweig der Starkstromtech-
nik vom gleichen Gesichtspunkte aus nochmals zu behan-
deln, zumal gerade Görges der Berufenste zur Lösung
leser Aufgabe gewesen war; hatte er doch die Entwicklung
seit 1884 zum Teil in leitender Stellung durchgemacht.
e
deck v Ta Zahlen in [] beziehen sich auf das Schrifttum am Schluß
oe
7 S
Me: nn i a
Der Vorsitzende Herr Prof. Kühn bei seiner Ansprache.
In der Mitte Herr Geheimrat Görges und Herr Prof. Kloss.
DK 621.3.025(092)
Aber auch ein anderer Grund schien gegen eine er-
neute historische Darstellung des Werdeganges der Elek-
trotechnik zu sprechen. Der Ingenieur hat nämlich für
geschichtliche Entwicklungen in der Regel wenig übrig,
sein Sinn ist nach vorwärts gerichtet. Ihn interessiert vor
allem die Frage, wie bestehende Einrichtungen technisch
und wirtschaftlich verbessert, welche neuen Wege in der
Technik auf Grund unserer zunehmenden Naturerkennt-
nis beschritten werden können, wo Bedürfnisse des Men-
schen vorliegen, die durch technische Arbeit geweckt und
befriedigt werden können. Wie dagegen die Maschinen,
Apparate und Einrichtungen, mit denen er arbeitet, ent-
standen sind und sich allmählich zu dem entwickelt haben,
was sie jetzt sind, interessiert ihn weniger. Höchstens,
wenn es sich darum
handelt, neue Ideen
schützen zu lassen,
muß der Ingenieur
notgedrungen Lite-
raturstudien treiben,
um zu sehen, ob das,
was er als neu an-
sieht, auch wirklich
neu ist. Bei dieser
Gelegenheit wird er
in der Regel erstaunt
sein, feststellen zu
müssen, daß vieles
von dem, was er als
eigenstes Geistes-
produkt angesehen
hatte, schon lange
vorweggenommen
war, und daß er
lediglich nacherfun-
den hatte, was an-
dere schon vor ihm
erschaut oder geahnt
hatten. Man mag
sich noch so sehr
gegen diese Erkenntnis sträuben; Tatsache ist, daß wir
auf den Schultern der früheren Generation genau so stehen,
wie die späteren auf unseren Schultern stehen werden. Der
ehrliche Mensch wird durch diese Erkenntnis in seiner
eigenen Bewertung bescheidener und einsehen, daß eine,
wenn auch an sich richtige Idee, soweit sie nicht weiter
verfolgt, in die Tat umgesetzt wird und in der Technik
ihre Feuertaufe besteht, für die Entwickelung noch kei-
nen Fortschritt bedeutet, ja sogar — soweit sie ge-
schützt ist — direkt hemmend wirken kann. Daß in der
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ec
306
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 13
28. März 1940
Elektrotechnik solche Momente eine Rolle gespielt haben,
wissen wir gerade aus den bereits erwähnten Vorträgen
von Görges. Hatte doch z. B. die Fa. Helios in Köln
als Lizenzträgerin von Ganz & Co. in Budapest Patente
auf das Drehstrom-System genommen, ohne eine einzige
Anlage dieser Art zu bauen. Vielleicht erinnert sich in
diesem Zusammenhang der eine oder der andere, daß
der verstorbene Geheimrat Ulbricht gelegentlich eines
vor etwa drei Jahrzehnten in unserem Kreis gehaltenen
Vortrages über sein Kugelphotometer erwähnte, daß jeder,
der eine neue Sache vorbringt, die Verpflichtung hat, sie
bis zu einer gewissen Reife zu verfolgen. Er verglich in
seiner von trockenem Humor gewürzten Rede unsere
neuen technischen Gedanken mit Kindern, die wir leicht-
fertig in die Welt gesetzt haben; auch hier hätten wir
die Verpflichtung, sie zu betreuen, bis sie ihren Weg
selbständig weiter zu verfolgen imstande sind. Wie viele
Erfinder könnten sich diesen Standpunkt von Ulbricht
zum Vorbild nehmen!
Wir sehen also, daß es sich doch lohnt, gelegentlich
den Entwickelungsgang der Technik zu verfolgen. In
unserem Falle kommt aber noch eins hinzu: In den bereits
erwähnten zwei Vorträgen von Görges waren mir gewisse
Lücken aufgefallen, die nur zum Teil eine Folge der be-
schränkten Zeit und der zu bewältigenden Stoffülle
waren, zum Teil aber mit der allzu großen Zurückhaltung
des Vortragenden gegenüber den durch seine eigenen
Arbeiten erzielten Fortschritten zusammenhängen, so daß
man zum mindesten leicht zu einem schiefen Bild kommen
könnte. Es sei mir deshalb gestattet, gerade auf die
Fragen etwas näher einzugehen, in denen Görges bahn-
brechend gewirkt hat; und um dem Zwang zu entgehen,
eine trockene Aufzählung aller seiner Arbeiten zu geben,
wollen wir uns hierbei auf den Teil der Starkstrom-
technik beschränken, der ihm am meisten verdankt, näm-
lich den Wechsel- und Drehstrom. Hierbei muß ich mich
weiter auf seine Veröffentlichungen beschränken, wäh-
rend die vielen Anregungen, die er als Chefelektriker
von Siemens & Halske, als Mitglied verschiedener Ver-
bandskommissionen, als Diskussionsredner im VDE und
im ehemaligen Elektrotechnischen Verein Berlin, und
nicht zuletzt als akademischer Lehrer seinen Schülern
gegeben hat, naturgemäß unberücksichtigt bleiben
müssen.
Transformatoren
Für die Technik wurde der Wechselstrom erst wich-
tig, als es mit Hilfe des Transformators gelungen war,
die Höhe der Spannung ohne nennenswerte Verluste in
weitesten Grenzen den Verhältnissen anzupassen. Den
Werdegang des Transformators hat Schüler treffend
in einer Abhandlung geschildert!). Schüler macht darauf
aufmerksam, daß der Transformator nicht durch einen
einzelnen, sondern durch die Arbeiten einer größeren
Zahl von Ingenieuren in der ersten Hälfte der 80er Jahre
zu einem brauchbaren Apparat geworden ist, nachdem
Physiker wie Faraday, Henry und Rühmkorff die wissen-
schaftlichen Grundlagen gegeben hatten. Gedankengänge,
die uns selbstverständlich erscheinen, mußten sich erst
herauskristallisieren, z. B. die Notwendigkeit der Neben-
einanderschaltung der Oberspannungsspulen der Trans-
formatoren einerseits, der Stromverbraucher anderseits.
Daß die Bewertung der Arbeiten der einzelnen Erfinder
keineswegs einheitlich war, ersieht man am besten dar-
aus, daß. die von ihnen genommenen Patente in einzelnen
Ländern trotz Anfechtung anerkannt, in anderen dagegen
für nichtig erklärt wurden. Gisbert Kapp gab sodann
bereits im Jahre 1888 eine überaus einfache und in großen
Zügen zutreffende Beschreibung?) der Wirkungsweise des
Transformators, indem er vom resultierenden Magnetis-
mus ausging und die an sich bereits bekannte vektorielle
1) Geschichtliche Einzeldarstellungen aus der Elektrotechnik Bd. I,
Springer, Berlin 1928.
2) G.Kapp: Journal of the society of telegr. Eng. and Electricians
XVII, No 71.. |
Darstellung von Strömen und Spannungen auf den Trars-
formator übertrug. Kapp entwickelte auch die Grund-
formel, die die Beziehung zwischen der Netzspannung,
dem Induktionsfluß, der Frequenz und der Windungszahl
festlegt. In Ergänzung dieses Aufsatzes machte dann
Görges im gleichen Jahr in einer mehr theoretischen Ar-
beit [1] darauf aufmerksam, daß sich die Ströme zeitlich
wegen der Remanenz streng genommen nicht nach einer
Sinusfunktion verändern können. Ferner berücksichtigte er
die Verluste durch Ummagnetisierung und Wirbelströme.
Topographisches Verfahren zur Behandlung von Wechsel-
stromaufgaben
Mit der graphischen Darstellung zur Beschreibung
der Erscheinungen und zur Lösung von Aufgaben auf dem
Gebiet des Wechsel- und Drehstromes hat sich Görges
viele Jahre hindurch beschäftigt, u. a. die sogenannte
topographische Methode entwickelt und darüber auf einer
Tagung des VDE vorgetragen [18]. Nach dieser Dar-
stellung wird unter Voraussetzung eines sinusartigen
Verlaufs der Spannungen und Ströme jedem Punkt eines
Stromkreises ein Wechselpotential zugeschrieben und die
Spannung zwischen zwei Punkten als Differenz dieser
Potentiale betrachtet. Diese Wechselpotentiale werden
durch Punkte P einer Ebene dargestellt, deren Abstand
voneinander und von einem willkürlich gewählten Null-
punkt nach Größe und
Richtung die Span-
nung zwischen ihnen
und diesem Nullpunkt
angibt. Diese Darstel-
lung wird durch ein
einfaches Modell noch
anschaulicher: Eine
waagerechte Tafel AB
ist im festen Punkt 0
an einem senkrechten
Stab CD befestigt,
Bild 1. Sie kann sich
um 0 um einen kleinen
Winkel drehen, indem
man das Ende des
Stabes im Kreis her-
umführt, so daß der Stab eine Kegelfläche be-
schreibt. Die Punkte der Tafel bewegen sich auf und ab.
Die Höhe der Punkte über eine durch 0 gelegte waage-
rechte Ebene ändert sich mit der Zeit wie eine Sinus-
funktion, wenn man den Stab mit konstanter Geschwin-
digkeit bewegt. Das Potential in jedem Punkt kann in
jedem Augenblick durch diese Höhe dargestellt werden.
Durch einen induktionsfreien Widerstand wird das Poten-
tial in Richtung des Stromvektors, durch eine Selbst-
induktion oder eine Kapazität senkrecht zu ihm ver-
schoben. Bei diesen geometrischen Abstraktionen bleibt
Görges nicht stehen; ihm liegt daran, scheinbar wenig
übersichtliche Erscheinungen mit Hilfe von geometri-
schen Gebilden in möglichst einfacher Weise darzustellen,
zum Zweck, diese Erscheinungen zu deuten und zu be-
herrschen. Er zeigt u. a., wie sich mit Hilfe dieser
Methode die Aufgabe elegant lösen läßt, eine Spannung
zu erzeugen, die gegenüber der Netzspannung um % °
verschoben ist, eine Aufgabe, die bekanntlich bei
Wechselstrom-Leistungszeigern und -Zählern eine große
Rolle spielte. Man braucht nur eine Art Wheatstone-
Viereck zu bilden, dessen vier Seiten aus zwei ohmschen
und zwei induktiven Widerständen bestehen, Bild 2. Die
Netzspannung wird an zwei Diagonalpunkte angelegt, die
Spannung zwischen den zwei anderen Diagonalpunkten
kann je nach der Größe der Widerstände und Induktivi-
täten jede beliebige Größe und Richtung haben. Diese
Anordnung kann auch beim Anlassen von Einphasen-
Induktionsmotoren verwendet werden. Dieses Verfahren ist
besonders fruchtbar bei Drehstromaufgaben: So ergibt
sich z. B., daß sich die drei Ströme Za, Is, I. eines Dreh-
Bild 1. Modell-Darstellung
des Wechselpotentials.
nah
we.
28. März 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 13
307
stromsystems unabhängig von der Größe und der Art
der Belastung zu einem Dreieck schließen lassen. Die
Leistung eines Drehstromsystems mittels willkürlich ge-
wählten Nullpunktes, der Spannungsabfall in der Fern-
leitung von Drehströmen infolge ohmscher und induktiver
Widerstände und viele andere Beziehungen können ohne
weiteres auf diese Weise graphisch festgelegt werden.
Wie das topographische Verfahren benutzt wird, um
mannigfache Aufgaben aus dem Gebiet des Wechsel-
stromes zu lösen, hat
Görges in der Folge- C
zeit verschiedentlich
gezeigt. Er gibt z. B.
in einem Aufsatz an,
wie diese Darstellung
zur Festlegung der
Lage des Erdpoten- a N
tials in Drehstrom-
anlagen angewandt R
werden kann [53].
Nach Angabe der all-
gemeinen, ziemlich
Bild 2. Viereck, bestehend aus 2 ohnischen
Widerständen R und 2 Induktivitäten L.
'unübersichtlichen Lö-
sung werden einige Sonderfälle behandelt, z. B. die
Lage des Erdpotentials bei konzentrischen Kabeln, die
u. a. in der Zentrale Chemnitz verwandt wurden. Bei
konzentrischen Kabeln ist die Kapazität des Außenleiters
gegenüber Erde groß, die der Innenleiter sehr gering;
infolgedessen legt sich das Potential des Außenleiters an
Erde an. Wird nun das Kabel mit einer Freileitung ver-
bunden, so ergeben sich eingreifende Störungen, da sich
das Erdpotential in der Nähe der Freileitung auf die
Mitte des Drehstromspannungsdreiecks einzustellen
sucht; Ausgleichströme im Erdreich und Telephonstörun-
gen sind die Folge. Noch schlimmer sind die Wirkungen
dieser Ausgleichströme, wenn ein Außenleiter eines
Stranges mit einem der zwei Innenleiter eines anderen
Stranges verbunden wird. Weiter können große Über-
spannungen gegen Erde auftreten, wenn in den drei
Zweigen eines Drehstromsystems Kapazität und Induk-
tivität nebeneinander geschaltet sind. Die Gefahr ist be-
1 1
sonders groß, wenn w (C4 + Cs + Co) = 1 (:- F La E is)
wird; um die Gefahrzone zu vermeiden, muß man daher
TE L wählen. Vielfach wird der Isolations-
zustand einer Drehstromanlage mit Spannungsmessern
überwacht, die zwischen je einen Leiter und Erde ge-
schaltet sind. Die Kapazität der drei Leitungen gegen-
über Erde ist im allgemei-
nen ungefähr gleich groß,
von der Induktivität der
Leitung werde abgesehen.
Ist der Isolationszustand
gut, so ist die Lage des
Erdpotentials im wesent-
lichen durch die Kapazität
festgelegt. In diesem Fall
liegt es in der Nähe des
Dreieckmittelpunktes M.
Die Spannungsmesser schla-
gen ungefähr gleich aus.
Hat dagegen die eine Lei-
tung A einen größeren Isola-
tionsfehler, so wandert der
Punkt Q (Bild 3), der die Lage des Erdpotentials angibt,
nicht etwa geradlinig auf A zu, sondern auf dem Halb-
kreis über MY.
In einem anderen Aufsatz zeigt Görges, wie die topo-
graphische Methode die Lösung der Frage gibt, wie groß
der Schutzwert der Erdungsdrossel von Petersen in
Drehstromanlagen ist [54]. Petersen hatte den Vor-
schlag gemacht, den Strom, der durch den Erdschluß
einer Wechselstromleitung zur Erde fließt, durch eine
Bild 3. Wanderung des Erd-
potentials M bei Erdschluß
einer Drehstromphase N.
zwischen den Nullpunkt der Anlage und der Erde ge-
schaltete Drossel zu beseitigen. Görges zeigt, wie das
Erdpotential infolge des Erdschlusses vom Schwerpunkt
des Spannungsdreiecks nach dem einen Eckpunkt auf
einem Kreisbogen wandert, wenn der Erdschluß zunimmt,
und von welchen Faktoren der Erdschlußstrom abhängig
ist. Er kommt zum Ergebnis, daß die Erdungsdrossel
ein überaus einfaches Mittel ist, um den Erdschlußstrom
auf einen geringen Betrag zu erniedrigen. Da sie jedoch
nicht verlustfrei gebaut werden kann, ist es nicht mög-
lich, ihn ganz zum Verschwinden zu bringen.
Schließlich mag noch auf eine Arbeit hingewiesen
werden, in der Görges angibt, wie nach der topographi- `
schen Methode die Gleichgewichtszustände bei Reihen-
schaltung einer Spule mit Eisen und eines Kondensators
dargestellt werden [56]. Für das Potential des Verbin-
dungspunktes der Spule und des Kondensators ergeben
sich zwei Lagen, die gefunden werden können, wenn man
die Magnetisierungskurve und den Leistungsverbrauch
der Drossel kennt. Versuche zeigen eine gute Überein-
stimmung mit der Rechnung; desgleichen werden die Be-
dingungen für das Umkippen von der einen Gleich-
gewichtslage in die andere gegeben.
Motoren für Wechsel- und Drehstrom
Einen großen Teil seiner Arbeitskraft hat Görges
lange Zeit hindurch der Klärung der Erscheinungen in
Wechselstrommotoren gewidmet, da ein wirklicher Fort-
schritt auf diesem Gebiete nur dann zu erwarten war,
wenn man die Eigenschaften dieser Motoren auf physi-
kalische Gesetzmäßigkeiten zurückzuführen in der Lage
war. Im Gegensatz zu den Gleichstrommotoren, die be-
reits in den 80er Jahren befriedigend arbeiteten, machte
die Schaffung eines einfachen, betriebssicheren und wirt-
schaftlich arbeitenden Wechselstrommotors den Elektro-
technikern sehr viel Kopfzerbrechen. Zwar hatte u.a. die
Fa. Ganz & Co. Wechselstrom-Reihenschlußmotoren kon-
struiert, die zur Vermeidung von starken Wirbelströmen
ganz aus geblättertem Eigen bestanden und im übrigen
wie Gleichstrom-Reihenschlußmotoren gebaut waren, aber
die Funkenbildung am Kommutator war trotz Wider-
standsverbindungen zwischen Wicklung und Kommutator
groß, der Leistungsfaktor schlecht. Gelegentlich eines Vor-
trages auf dem internationalen Elektrotechnikerkongreß
in Frankfurt im Jahre 1891 gab Görges an [5], daß bei
Drehstrom-Reihenschlußmotoren die Bürsten derartig
verschoben werden können, daß keine Phasenverschiebung
zwischen Strom und Spannung auftritt. Auf der gleich-
zeitigen Elektrotechnischen Ausstellung wurden Dreh-
strom-Induktionsmotoren von verschiedenen Firmen erst-
malig vorgeführt. Das Drehfeldprinzip war in erster
Linie von Ferraris und Tesla ausgesprochen wor-
den. Zwar hatte Deprez bereits 1883 eine Arbeit über
die Erzeugung eines magnetischen Drehfeldes durch das
Zusammenwirken von zwei um 90° verschobenen Wech-
selströmen veröffentlicht, ohne jedoch diesen Gedanken
technisch zu verwerten; er blieb daher eine Abstraktion
und trug keine Früchte. Kleine Drehfeldmotoren, die zu-
nächst kaum mehr als eine physikalische Spielerei bedeu-
teten, waren 1879 von Baily und 1885 von Ferraris
gebaut worden. Die diesen Maschinchen zugrunde liegen-
den Prinzipien wurden jedoch u. a. von Doliwo-Do-
browolsky, dem Chefelektriker der AEG, von
Brown, dem damaligen Chefkonstrukteur der Maschi-
nenfabrik Oerlikon und späteren Mitbegründer der Firma
Brown-Boveri und von Haselwander aufgegriffen.
Es gelang diesen Ingenieuren in sehr kurzer Zeit, nach
dem Drehfeldprinzip einwandfreie Motoren zu bauen.
Auch waren die hierbei auftretenden Erscheinungen rela-
tiv leicht zu überblicken.
Durch das Aufkommen des Wechsel- und Drehstro-
mes kamen die städtischen Verwaltungen in Schwie-
rigkeiten, die beabsichtigten, ein Elektrizitätswerk zu er-
308
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 13
N
28. März 1940
richten, da sie nicht wußten, für welches System sie sich
entscheiden sollten; hier Gleichstrom mit Akkumulatoren,
hier Wechselstrom mit Transformatoren, so lautete
etwa der Kriegsruf. Sollte man bei Entscheid für das
letztere System dabei 1-, 2- oder 3-Phasenstrom wählen ?
Für den Gleichstrom sprach die Möglichkeit einer
stets einsatzbereiten Reserve durch die Akkumulatoren,
für den Wechselstrom die leichte Transformierung; der
Einphasenstrom bestach durch die Einfachheit der Lei-
tungsführung, dagegen schieden die Motoren größerer
Leistung aus; der Einphasen-Induktionsmotor war noch
nicht bekannt. Für den Dreiphasenstrom sprach der wun-
- derbar einfache Induktionsmotor, von Vielen wurde je-
doch bei diesem System die Schwierigkeit einer Span-
nungsregelung bei ungleichmäßiger Belastung der drei
Phasen befürchtet; auch war die Patentlage noch nicht
geklärt. Nur so kann man verstehen, daß sich manche
Firmen für den verketteten Zweiphasenstrom entschieden.
In einem Vortrag, den Görges ein Jahr nach der
Frankfurter Ausstellung im Berliner Elektrotechnischen
Verein hielt [6], zeigte er, daß der Raum für die Anker-
wicklung bei Drehstromgeneratoren viel besser aus-
genutzt wird als bei Einphasenstrom. In einem weiteren
Vortrag [8] machte er auf die größere Wirtschaftlichkeit
der ganzen Anlage bei Drehstrom aufmerksam. Unter
diesen Umständen muß man sich wundern, daß Städte
wie Frankfurt und Dresden schließlich doch das Ein-
phasensystem wählten. Daß aber damals den städtischen
Verwaltungen die Wahl schwer fallen mußte, zeigt am
besten der Fall des Kraftwerkes Frankfurt; die Kommis-
sion, zuder Uppenborn,Kittler und Ferraris
gehörten, kam überhaupt nicht zu einer endgültigen Ent-
scheidung und beschränkte sich darauf, die Vor- und
Nachteile der verschiedenen Systeme zusammenzustellen.
Bald nachdem der Drehstrom-Induktionsmotor seinen
Siegeszug angetreten hatte, wurde an verschiedenen
Stellen gefunden, daß dieser Motor bei Unterbrechung
einer Phase, z. B. infolge des Durchschmelzens einer
Sicherung, wenn also dem Motor einphasiger Wechsel-
strom zugeführt wurde, in der ursprünglichen Drehrich-
tung weiterlief, allerdings mit etwas größerem Schlupf
und kleinerem Leistungsfaktor und Wirkungsgrad; ein
Anlaufen des Motors in dieser Schaltung war jedoch un-
möglich. Mannigfache Erklärungen wurden für dieses
zunächst rätselhafte Verhalten gegeben; scherzweise
wurde geäußert, daß die Tatsache am merkwürdigsten
sei, daß der Motor überhaupt lief. Verschiedene Elektri-
ker, wie Ferraris, Arnold, Blondel beschrie-
ben die Wirkungsweise des Einphasen-Induktionsmotors
rein rechnerisch unter Zuhilfenahme der Induktions-
koeffizienten. Bald wurde von Ferraris als Arbeits-
hypothese das Wechselfeld des Motors durch zwei im ent-
gegengesetzten Sinne kreisende Drehfelder ersetzt. Im
Gegensatz hierzu beschrieben Potier und kurze Zeit
später unabhängig von ihm Görges das Verhalten dieses
Motors auf Grund eines bei der Drehung entstandenen
Querfeldes [11]. Görges machte verschiedentlich auf die
Schwierigkeiten bei der Durchführung der Drehfelder-
theorie aufmerksam; auch läßt sich das Querfeld im Ge-
gensatz zu den zwei fiktiven Drehfeldern der Größe und
Richtung nach experimentell verfolgen. Der bei der
Drehung im Läufer entstandene Strom erzeugt das
Querfeld, das zusammen mit dem Wechselfeld der Stän-
derwickelung ein unvollkommenes Drehfeld zur Folge
hat. Das Drehmoment, der Schlupf und die Verluste wer-
den berechnet.
In einem späteren Aufsatz [31] werden die
Diagramme des Einphasen-Induktionsmotors auf Grund
des im Motor in der X- und Y-Achse auftretenden Magne-
tismus konstruiert. Als die Entwicklung des Einphasen-
Kommutatormotors, namentlich unter der Wirkung des
elektrischen Vollbahnbetriebes, bis zu einem gewissen
Grad abgeschlossen war und sich das Bedürfnis nach
einer Klassifikation und einheitlichen Behandlung der
Theorie dieser Motoren immer mehr geltend machte, teilte
Görges in einem größeren Vortrag [38] die Wechsel-
strommotoren ganz allgemein nach dem Magnetismus
und nach den durch die Wicklungen fließenden Strömen
in vier Gruppen ein:
in den ein- und mehrphasigen Induktionsmotor,
in den Repulsionsmotor mit einem und zwei Bürsten-
paaren,
in den Winter-Eichberg-Latour-Motor
schluß-Kurzschlußmotor und
in den kompensierten Reihenschlußmotor.
oder Reihen-
Hierbei unterschied er scharf zwischen der EMK der
Ruhe und der Bewegung, worüber er später eine beson-
dere Arbeit veröffentlichte [57]. Daß seine Darstellun-
gen auf fruchtbaren Boden fielen, erkennt man aus der
lebhaften Diskussion im Anschluß an seine Vorträge,
zum Teil auch aus den vielen Aussprachen im Brief-
kasten der ETZ. Es sei noch kurz erwähnt, daß Görges
bereits 1896 bei Drehstrom- und auch bei Einphasen-In-
duktionsmotoren eine als Görges-Phänomen bekannte Er-
scheinung beschreibt [15]. Wenn der Motor in einachsi-
ger Läuferwicklung geschaltet ist, indem z. B. bei
Schleifring-Ankermotoren der eine Schleifring abgehoben
wird, so gibt es zwei verschiedene Drehzahlen, bei denen
er stabil läuft, und zwar einmal wie beim gewöhnlichen
Induktionsmotor etwas unter der synchronen Drehzahl, so-
dann mit der Hälfte dieser Drehzahl. Das größtmögliche
Drehmoment ist bei dieser letzteren Drehzahl größer als
das Kippmoment bei der gewöhnlichen Schaltung. Görges
erwähnte, daß die Deutung dieser Erscheinung nicht ganz
einfach ist; sie zeige, daß es in der Wechselstromtechnik
noch manche Dinge gibt, von denen sich unsere Schulweis-
heit nichts träumen läßt.
Auch das Verfahren, Drehstrom-Induktionsmotoren
mit großem Anlaufmoment bei verhältnismäßig geringer
Stromaufnahme ohne Schleifringe anlaufen zu lassen,
stammt von Görges [7]. Bekanntlich schaltet er beim An-
lauf zu diesem Zweck die Läuferspulen in der Weise, daß
sich deren EMKe zum Teil entgegen arbeiten; sobald der
Motor beschleunigt ist, werden die einzelnen Läufer-
‘ abteilungen durch einen Fliehkraftregler kurzgeschlossen.
Der Motor arbeitet dann wie ein gewöhnlicher Schleifring-
ankermotor mit kurzgeschlossenen Schleifringen.
Eine Arbeit von Görges sei hier noch genannt, da sie
zum tieferen Verständnis der in Wechsel- und Drehstrom-
wicklungen erzeugten Felder, Flüsse und EMKe sehr
wichtig ist. In dieser Veröffentlichung [37] zeigte er,
wie die AW auf die einzelnen Zähne des Ständers wir-
ken und wie die Induktion, die Flüsse und die EMKe sich
in jedem Augenblick einer Periode ändern.
Zu den Arbeiten von Görges über Elektromotoren ge-
hören schließlich noch die Untersuchungen über die
Bemessung der Anlasser bei den verschiedenen Motor-
gattungen. Er zeigte, daß die einzelnen Stufen nach
Gliedern einer geometrischen Reihe abnehmen müssen,
wenn der Strom beim Einrücken einer neuen Stufe auf
den gleichen Maximalwert steigen soll [7, 36].
Schwingungserscheinungen bei parallel arbeitenden
Wechselstrommaschinen
Eine Aufgabe aus dem Gebiet der Wechselstrom-
generatoren, die um die Jahrhundertwende fast alle wis-
senschaftlichen Elektrotechniker auf den Plan rief, war
die Beseitigung von Störungen, die beim Parallelarbeiten
von Stromerzeugern auf ein gemeinsames Netz auftraten,
wenn sie von Kolbenkraftmaschinen angetrieben wurden.
Diese Störungen äußerten sich in Schwingungen der
Strom- und Leistungszeiger sowie der Netzspannung;
"Bio.
28. März 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 13
309
P e a a ir SEE NE PER EERERREREEBEE BD
in besonders schwierigen Fällen fielen die Maschinen
außer Tritt und brannten die Sicherungen durch. Auch
hier war es Görges vorbehalten, die ziemlich verwickelten
Erscheinungen soweit physikalisch zu verfolgen, daß man
voraussagen konnte, ob bei gegebenen elektrischen und
mechanischen Daten der Maschinensätze und der an-
geschlossenen Synchronmotoren ein gefährliches Mit-
schwingen zu befürchten ist oder nicht [21, 22, 25, 27, 29,
30, 31, 32, 39]. Es ist natürlich ausgeschlossen, an dieser
Stelle auf diese grundlegenden Arbeiten im einzelnen
einzugehen. Zwei Punkte will ich nur herausgreifen;
zunächst den von Görges eingeführten Begriff der Lei-
stungslinien, d. h. von Linien, die bei gegebener Netz-
spannung einer konstanten abgegebenen oder aufgenom-
menen Leistung entsprechen; diese Linien sind für das
Verständnis der Erscheinungen besonders wichtig, die
bei Vor- oder Nacheilung einer Maschine gegenüber dem
Netzvektor auftreten. Auch: der Begriff des Resonanz-
moduls spielt eine große Rolle; er gibt an, wie stark die
Schwingungen vergrößert werden, wenn sich die Eigen-
schwingungszahl einer Maschine und die durch den un-
gleichmäßigen Antrieb der Kraftmaschinen gegebenen er-
zwungenen Schwingungen einander nähern. Auf An-
regung von Görges untersuchte einer seiner Schüler,
Sarfert, die Frage, unter welchen Verhältnissen ein
starkes Mitschwingen auftritt, wenn ein Generator von
bekannter Eigenschwingungszahl Z, aufs Netz geschaltet
wird, dessen Generatoren von einer Anzahl voneinander
unabhängiger Kolbenkraftmaschinen angetrieben wird’).
Sarfert kommt zu dem Ergebnis, daß von keinem der
aufs Netz arbeitenden Generatoren eine erzwungene
Schwingung ausgehen darf, deren Schwingungszahl in
der Nähe von Z, liegt.
Zur Erläuterung der beim Parallelbetrieb auftreten-
den Schwingungserscheinungen hat Görges auf einer Ta-
gung des VDE einen von ihm entworfenen Demonstra-
tionsapparat vorgeführt, der ganz besonders geeignet
erscheint, ein gutes qualitatives Bild der Erscheinungen
zu geben, insbesondere die Begriffe der Eigenschwin-
gung, der erzwungenen Schwingung und der Dämpfung
zu klären [30]. Eine Welle wird mittels Schubstange und
Kurbel von einer gleichförmig kreisenden unteren Welle
angetrieben. Die regelbare Schwingungsweite wird durch
einen festen, mit der oberen Welle verbundenen Zeiger
angegeben. Auf der schwingenden Welle ist eine Kup-
ferscheibe mittels Kugellager gelagert und durch zwei
Federn mit ihr elastisch gekuppelt. Es möge zunächst
die obere Welle festgehalten und die Kupferscheibe aus
ihrer Ruhelage gebracht werden. Die Kupferscheibe
führt Eigenschwingungen aus, die durch Erregung eines
die Scheibe umfassenden Elektromagneten gedämpft wer-
den können. Versetzt man jetzt die obere Welle in
schnelle Schwingungen, deren Zahl viel größer ist als
die der Eigenschwingungen der Scheibe, so erfolgen die
Eigenschwingungen, wie wenn die Welle in Ruhe wäre.
Die Amplitude der erzwungenen Schwingung bleibt ge-
ring. Die Eigenschwingung wird ebenfalls durch den
Elektromagnet gedämpft, sie kann jedoch durch alle
möglichen Ursachen immer wieder von neuem angeregt
werden. Wird jetzt die Drehzahl der unteren Welle her-
abgesetzt, so wird der Ausschlag der Kupferscheibe
Immer größer, die Schwingungen sind der Theorie ent-
sprechend um 180° gegen die erregenden Schwingungen
verschoben. Je langsamer die untere Welle gedreht wird,
um so größer wird die Amplitude; auch jetzt wirkt die
Dämpfung in dem Sinne, daß die Ausschläge kleiner
werden. Bei noch weiterer Verminderung der Drehzahl
der unteren Welle werden die Schwingungen der Scheibe
wieder kleiner, ihre Bewegung erfolgt fast gleichsinnig
mit der des Zeigers. Dieser Fall tritt auf, wenn die
Drehzahl der Antriebwelle kleiner ist als die Eigen-
schwingungszahl der Kupferscheibe.
3
Mission
sverlag v, Springer, Berlin.
) Sarfert, Forschungsheft 61, herausgeg. vom VDI 1908, Kom-
Meßtechnische Arbeiten
Es wäre merkwürdig, wenn ein Elektrotechniker, der
sich so viel wie Görges mit den Erscheinungen des
Wechselstromes befaßt und zu ihrer Klärung beigetragen
hat, nicht die Notwendigkeit empfunden hätte, sich durch
Versuche von der Richtigkeit seiner Vorstellungen zu
überzeugen und die von ihm untersuchten Fragen quan-
titativ zu verfolgen. Tatsächlich hat er sich bereits als
junger Ingenieur von Siemens & Halske mit meßtech-
nischen Fragen beschäftigt. Die elektromagnetischen
Meßgeräte, die jetzt Dreh- oder Weicheiseninstrumente
genannt werden, mit einem in der Null-Lage nach unten
gerichteten Zeiger hat er entwickelt und beschrieben [2],
desgleichen die astatischen Stromdynamometer, bei denen
man von fremden Magnetfeldern fast unabhängig ist [3].
Er war der Erste, der angab, wie unabhängig von Spezial-
schaltungen und Belastungsart die Gesamtleistung bei
Drehstrom gemessen werden kann [4]. Aus den von ihm
gegebenen Ausdrücken ergibt sich mittels ganz geringer
Umformungen die Formel über die Leistungsmessung
mit zwei Leistungsmessern. Unter seiner Leitung wurden
später bei Siemens die Wechselstrom-Meßgeräte nach dem
Drehfeldprinzip entwickelt, worüber sein Mitarbeiter
Schrottke im Elektrotechnischen Verein vorgetragen
und später in der ETZ berichtet hat’).
Besonders interessant sind die experimentellen Unter-
suchungen, die Görges unter Zuhilfenahme optischer Ge-
setzmäßigkeiten durchgeführt hat. In einer Arbeit, die
Bild 4. Weg eines
© Lichtstrahls über
C zwei Spiegel in ein
Fernrohr.
er zusammen mit seinem Assistenten Weidig durch-
führte [43], zeigte er, wie man mit Hilfe zweier Spiegel,
die auf zwei synchronkreisenden Wellen festgelagert sind,
ferner einer Lichtquelle und eines Fernrohres den Vor-
bzw. Nacheilungswinkel einer als Generator oder Syn-
chronmotor laufenden Maschine gegenüber dem unbelaste-
ten Zustand messen kann (Bild 4). Verschiebt sich die
Lage des einen Spiegels relativ zum anderen, so fällt kein
Licht mehr ins Fernrohr, man muß entweder die Licht-
quelle oder das Fernrohr verschieben, damit das Licht
wieder in das Fernrohr fällt. Auf diese Weise ist es ge-
lungen, die Leistungslinien direkt aufzunehmen. Später
gab Görges, ebenfalls zusammen mit Weidig, eine auf
ganz ähnlichen Grundlagen aufgebaute Methode an, auf
optischem Wege das übertragene Drehmoment zu messen
[46]. Man braucht nur eine kurze elastische Welle zwi-
schen der treibenden und getriebenen Maschine einzubauen
und deren Verdrehung mittels zweier Spiegel zu messen.
Zu dieser Gruppe von Arbeiten gehören auch seine
Untersuchungen über den Wechselstrom-Lichtbogen, über
die er während des Weltkrieges in unserem Verein vor-
getragen hat [52]. Um bei Wechselstrom die einzelnen
Momente eines Lichtbogens herauszugreifen und für sich
zu betrachten, kann man sich entweder, wie früher all-
gemein üblich, einer von einem Synchronmotor an-
getriebenen Scheibe mit radialem Schlitz oder eines auf
der Welle eines solchen Motors befestigten Spiegels be-
dienen, der sich um eine in seiner Ebene liegende Achse
dreht. Man entwirft mittels Sammellinse ein reelles Bild
des Lichtbogens auf der Spiegelebene und kann dieses
Bild entweder durch ein Fernrohr betrachten oder mittels
einer zweiten Sammellinse hiervon ein weiteres reelles
Bild auf einem Schirm entwerfen. Dieses letztere Ver-
fahren wurde von Liebe, einem Schüler von Görges,
im Dresdner Elektrotechnischen Institut ausgebildet.
4) Schrottke, ETZ (1901) S. 657.
310
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 13
28. März 1940
Statt eines Synchronmotors kann man auch einen mit
möglichst geringem Schlupf laufenden Asynchronmotor
verwenden. Man sieht dann nach jedem Umlauf des Spie-
gels eine etwas andere Phase des Lichtbogens, man über-
setzt also den Vorgang ins langsame und kann die Ver-
änderungen bequem verfolgen. Es sei hierbei auch an
den von Görges im Ausstellungsgebäude gelegentlich der
Hundertjahrfeier der Dresdner Hochschule aufgestellten
Quecksilberdampfgleichrichter erinnert, bei dem man nach
demselben Verfahren das Zünden, das Arbeiten und das
Erlöschen des Lichtbogens, oder wie man auch sagte, das
Atmen des Lichtbogens sehr schön verfolgen konnte.
Schließlich dürfen die experimentellen Arbeiten von
Görges über die Korona oder das Sprühen von Leitungen
nicht unerwähnt bleiben, die er mit seinen Assistenten
Weidig und Jaensch zunächst im Auftrage der Firma
Lauchhammer gelegentlich der ersten 100000 V Kraft-
übertragung in Europa ausführte [44]. Seine Assistenten
haben später diese Arbeiten unter seiner Leitung fort-
gesetzt”) und nach sehr anstrengenden Untersuchungen
das zunächst frappante Ergebnis festgestellt, daß die
Korona innerhalb einer Periode des Wechselstromes bei
um so niedrigeren Spannungswerten beginnt und des-
gleichen nach Überschreiten des Scheitelwertes der Span-
nung um so eher aufhört, je höher der Scheitelwert der
Spannung ist. Ferner zeigten Rechnung und Versuch,
daß die Sprüherscheinungen und damit verbunden die
Leistungsverluste infolge der Korona bei Einphasenstrom
erst bei höheren Spannungswerten einsetzten als bei
Drehstrom, weshalb in dieser Beziehung der Einphasen-
strom dem Drehstrom überlegen ist.
Als Görges am Schluß seiner Tätigkeit bei Siemens &
Halske gefeiert wurde, hat man in verschiedenen An-
sprachen den Hörnerblitzableiter als eine seiner Großtaten
erwähnt, worüber er im Elektrotechnischen Verein vor-
getragen hatte [16]. Er lehnte jedoch die Vaterschaft
dieser für die damaligen Größenverhältnisse der elek-
trischen Anlagen sehr wichtigen Schutzvorrichtung zu-
gunsten seiner Mitarbeiter Oelschläger und
Schrottke ab, obgleich er die Untersuchungen geleitet
hatte, die zum Bau dieses Apparates führten.
Wir haben gesehen, daß Görges überall da mit in
vorderster Linie stand, wo es darauf ankam, auf dem
Gebiet des Wechselstromes das prinzipiell Wichtige her-
auszuschälen, Schwierigkeiten zu beseitigen und auf-
klärend zu wirken. Wenn auch im letzten Jahrzehnt das
Interesse für den hochgespannten Gleichstrom zugenom-
men hat, so wird doch nach wie vor der Wechselstrom als
Stromerzeuger und namentlich für die Heruntertransfor-
mierung auf die Gebrauchsspannung kaum aus seiner be-
herrschenden Stellung entfernt werden können. Aber auch
mit den auf dem Gebiet des hochgespannten Gleichstromes
zu lösenden Aufgaben haben sich frühere Schüler von
Görges mit Erfolg betätigt. Ich brauche nur Ingenieure
wie Schenkel und Marx zu nennen; ein Zeichen, daß
überall seine Arbeiten und Untersuchungsmethoden auf
fruchtbaren Boden gefallen sind.
Aus den vorstehenden Ausführungen ergibt sich
offenkundig, daß sich die Erfolge unseres Jubilars auf
eine gleichmäßige Beherrschung von Theorie und Praxis
gründen. In dieser Erkenntnis ist er den Spuren von
Werner Siemens gefolgt, unter dessen direkter Leitung
er mehrere Jahre gearbeitet hat. Mit seltener Zielstrebig-
keit hat es Görges verstanden, auch verwickelte tech-
nische Probleme zu erfassen und auf Grund streng
wissenschaftlicher Betrachtungen ihrer Lösung entgegen-
zuführen. Im bewußten Gegensatz zu allen denen, die nur
den Wert der Praxis gelten lassen, möge uns das Leben
dieses Gelehrten ein ständiger Ansporn sein zu einer har-
monischen Durchdringung von Wissenschaft und Technik.
m m m
—
7) ETZ 34 (1913) S. 637 u. 954.
Wissenschaftlich-technische Arbeiten von Görges:
1.
. Spannungszeiger von Siemens & Halske, ETZ 11 (1890) S. 567.
. Über ein neues Dynamometer für Spannungsmessungen von Siemens
SN
SU
. Über das
. Werner Siemens Verdienste um die Starkstromtechnik.
Über die Vorgänge im Transformator, ETZ 9 (1888) S. 514.
& Halske, ETZ 11 (1590) 3. 694.
. Über Drehstrom und seine Messung, ETZ 12 (1891) 8. 213.
. Mitteilungen über neuere Untersuchungen an Wechselstrommotoren,
ETZ 12 (1891) S. 699.
Ebenfalls abgedruckt in Berichten über die Verhandlungen des inter-
nationalen Elektr. Kongresses zu Frankfurt, II. Hälfte, S. 205.
. Ausgiebigkeit der Ankerwicklung bei Gleichstrom, Wechselstrom und
Drehbistrom, ETZ 13 (1892) S. 236.
. Anlassen der Elektromotoren, speziell der Drehstrommotoren, ETZ 15
(1894) 5. 644.
. Vergleichende Betrachtungen über die Wirtschaftlichkeit des Ein- und
Melrphasenstromes, ETZ 16 (1595) S. 46.
. Bemerkungen zur Geschichte und zum Wesen des sogenannten mono-
zyklischen Systems, ETZ 16 (1505) S. 389.
. Untersuchungen an Wechselstromlichtbogen, ETZ 16 (1395) S. 548.
. Zur Theorie der asynchronen Woechselstrommotoren, ETZ 16 (1395)
S. 750.
. Drehstrom zu häuslichen Zwecken, ETZ 17 (1896) S. 177.
. Über die Verkettung der Mehrphasenströme, Z. für Elektrotechn. Heft II,
1896.
. Schutzvorrichtungen bei elektrischen Starkstromanlagen, ETZ 17 (1396)
S. 511.
. Drehstrommotoren mit verminderter Tourenzahl, ETZ 17 (1896) S. 517.
. Über einen neuen Hochspannungsblitzableiter von Siemens & Halske,
ETZ 18 (1897) 8. 214.
. Die Mehrphasenströme und der Drehstrom, Beiblatt zur Z. Instrumenten-
kde. 17 (1897) S. 41.
. Graphische Darstellung des Wechselpotentials und ihre Anwendung,
ETZ 19 (1898) S. 164.
. Die praktische Berechnung der Dynamomasch., insbesondere für Gleich-
strom Bd. VIlder Jahresberichte der Deutschen Mathemuatiker-Vereinigung
(1898) S. 97.
. Seilampe von Siemens & Halske (zusammen mit Queisser), ETZ 20
(1399) S. 444.
. Bemerkungen über den Parallelbetrieb mit Wechselstrommaschinen,
ETZ 21 (1900) S. 29.
Verhalten parallel
ETZ 21 (1900) S. 188.
geschalteter Wechselstrommaschinen,
. Bericht der vom techn. Ausschuß des Elcktrot. Vereins eingesetzten
Patentkommission, ETZ 21 (1900) S. 350,
. Über eine neue Spannungssicherung von Siemens & Halske, ETZ 22
(1901) S5. 310.
. Über den Parallelbetrieb bei Wechselstrommaschinen, ETZ 23 (12)
S. 1053.
. Einheitliche Bezeichnung mechanischer und elektrischer Größen, ETZ 23
(1902) S. 993.
. Über den Parallelbetrieb von Wechselstrommaschinen, ETZ 24 (1903) 3.49.
. Über einige Diagramme zum asynchronen Wechselstrommotor, ETZ 24
(1903) 3.271.
. Das Schwingen parallel geschalteter Wechselstrommaschinen, ETZ 24
(1903) 8. 378.
. Über den Parallelbetrieb von Wechselstrommaschinen, ETZ 24 (1903)
S. 561.
. Zur Theorie des asynchronen Wechselstrommotors, ETZ 24 (1903) S. 691.
. Das Schwingen parallel geschalteter Wechselstrommaschinen, ETZ 24
(1903) S. 1023.
. Bemerkungen zu den Sicherheitsvorschriften für Starkstromanlagen
§ 25b betr. Spannungssicherung für KNiederspannungskreise, ETZ 26
(1905) S. 314, 357, 552.
. Kommutatorwicklungen, ETZ 27 (1906) S. 301.
. Sphär. und hemisphär. Lichtstärke, ETZ 27 (1906) S. 1009.
5. Die Abstufung der Anlasser, Elektr. Bahnen u. Betriebe 4 (1906) S. 249.
. Die Berechnung der EMK von Mehr- und Einphasenwicklungen auf
Grund cines Vektordiagrammes der Feldstärke, ETZ 28 (197) 8.1.
. Das Verhalten von Wechselstrommotoren in einheitlicher Betrachtungs-
weise, ETZ 28 (1907) S. 730.
. Elektromagnete, Transformatoren und Dynamomaschinen im Hilfsbuch
von Strecker gemeinsam mit W. Kübler 7 (1907) und folgende Aui-
lagen. Springer, Berlin.
. Allgemeine Sätze über den Betrieb von parallel geschalteten Wechsel
strommaschinen, Phys. Z. 9 (1908) S. 265.
. Erläuterungen zur Begriffsbestimmung für Potential, Potentialdifferenaen,
EME Spannung und Spannungsdifferenzen mit Rubens, ETZ 29 (1905)
. 746.
. Elektr. Kraftübertragung auf große Entfernungen, Himmel u. Erde 20
(1908) S. 241.
. Über die Messung der Voreilung parallel arbeitender Wechselstrom-
maschinen, ETZ 31 (1910) S. 332.
. Über Versuche zur Bestimmung der Koronaverluste auf Freileitungen-
Mit Weidigu. Jaensch, ETZ 32 (1911) S. 1071.
. Zur Frage der Priorität für die Aronsche Schaltung, ETZ 33 (1912)
S. 836, 966.
. Über einen neuen Torsionsmesser zur Bestimmung des Drehmomentes
rotierender Wellen. Weidig, ETZ 34 (1913) S. 701.
. Untersuchung eines Scheinwerfers, ETZ 34 (1913) 8. 782.
. Über die Bestimmung der Koronaverluste. Die elektrisierende Kraft an
der Oberfläche runder Drähte, ETZ 34 (1913) S. 984, 1186, 1353.
. Grundzüge der Elektrotechnik. Engelmann Leipzig, 1913.
. Die dreifache Sprache des Ingenieurs. Antrittsrede bei Übernahme des
Kektorats der kgl. Techn. Hochsch. Dresden, Z. VDI 58 (1914) 3. 864.
Naturwis. 4
(1916) S. 797.
. Vorführung über das Flimmern der Lampen bei Wechselstrom, ETZ 37
(1916) 3. 213.
ER
2
2 IM
28. März 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 13
311
53. Über die graph. Darstellung des Wechselpotentials und die Lage des
Erdpotentials in Drehstromanlagen. Arch. Elektrotechn. 6 (1917) 8.1.
54. Werner Siemens sein Leben und Wirken, ETZ 38 (1917) S. 73.
55, Über den Schutzwert der Erdungsdrosselspule im Nullfeld von Wechsel-
stromanlagen, Arch. Elektrotechn. 7 (1918) 8. 126.
56. Gleichgewichtszustände der Reihenschaltung von Spulen und Kon-
densatoren, ETZ 40 (1919) S. 101.
57. Die EMK der Ruhe und der Bewegung In Kommutatormaschinen, Wiss.
Veröff. Siemens Konz. 2 (1922) 8. 70
58. Über einige grundlegende Begriffe in der Elektrotechnik. Mitt. Vere
Elektr. Werke 21 (1922) S. 109.
59. Spaltfeld und Durchflutung der Wicklungsköpfe bei Mehrphasenmotoren
von Emde-Görges. Elektrotechn. u. Masch.-Bau 40 (1922) 8. 557.
60. Magnetische Feldgrößen, ETZ 43 (1922) S. 483.
61. Abschiedsvorlesung v. Prof. Görges, Verbandsmitteilungen der wissen-
schaftl. Bezirksvereine in Dresden u. Sachsen 25 (1930) Nr. 6 u. 7 B. 51.
62. Rückblick auf die Entwicklung der Starkstromtechnik. Sächs. Ing.
Zeitschrift Bd. 27 (1932) Sonderdruck.
Die Herstellung technischer Schaubilder höheren mathematischen Grades
mittels einfacher geometrischer Beziehungen
VonE. Winkel, Wien
Übersicht. Im folgenden wird eine Erweiterung von
bekannten geometrischen Beziehungen gezeigt, die es gestattet,
Kurven höheren Grades bequem punktweise zu ermitteln. Das
Verfahren ist geeignet, von technischen Funktionen Schaubilder
zu entwerfen und technische Zusammenhänge schnell aufzu-
decken. Zuerst werden die allgemeinen Verhältnisse des Ver-
fahrens abgeleitet und hierauf an einigen praktischen Beispielen
die Anwendungsmöglichkeiten für elektrotechnische Probleme
gezeigt.
A. Ableitung der allgemeinen Verhältnisse
L. Der Funktionsquotient und das Funk-
tionsprodukt einfachsten Grades
Eine Reihe von bekannten Formeln der Elektrotechnik
kennzeichnet sich durch die Tatsache, daß sie die Form
von Quotienten und Produkten aufweisen, wobei Nenner
em
Beispiel einer bekannten Quotienten-Beziehung:
Ə magnetische Kraftliniendichte
u magnetische Permeabilität
"cm Stromwindungszahl für 1 cm Kraftlinienweg
Au/ım —e
Dargestellte Beziehung: u = - >
zes AW j
cm
Bild 1. Zeichnerische Gewinnung der „-Linie aus der ®-Linie für einen
bestimmten magnetischen Werkstoff.
ae oder die beiden Faktoren in einem bestimmten
tionellen ‚Zusammenhang stehen: Der eine Teil kann
a's unabhängige, der andere als abhängige Veränderliche
angesehen werden. Ei ispi ö i Š
läutern: in bekanntes Beispiel möge dies er
ppm 1 zeigt die Beziehung zwischen Permeabilität,
; Perewindungszahl und magnetischer Kraftliniendichte
einem ferromagnetischen Baustoff. Gegeben sei der
DK 518.2: 515
Verlauf der Kraftliniendichte in Abhängigkeit von der
Stromwindungszahl. Gesucht wird die Kennlinie der Per-
meabilität. Man erhält folgende Formeln:
, AW, 8
B=u9=kKun H=ayk:
cm
Die letzte Form zeigt die Permeabilität oder einen pro-
portionalen Anteil davon als Funktion, bestehend aus
einem Nenner, den wir als veränderliche Größe unab-
hängiger Art annehmen, wogegen die Größe im Zähler
selbst als eine, wenn auch mathematisch unbekannte
Funktion der gleichen Veränderlichen anzusehen ist. Das
Bild dieser unbekannten mathematischen Funktion haben
wir jedoch als Schaubild im bestimmten Maßstab gegeben.
Rechnungsmäßig punktweise bestimmt erhält man unter
Berücksichtigung der Maßstäbe und der Konstanten k die
Linie der Permeabilität, oder aber man wendet das schon
bekannte zeichnerische Verfahren an.
Läßt man aber die Formel für die Kraftliniendichte
als Gleichung bestehen, dann ergibt sich ein Produkt,
dessen Faktoren nun wieder als unabhängige Variable
und als deren Funktion zu erkennen sind. Die zeichne-
rische Lösung stellt dann den umgekehrten Vorgang der
früheren Lösung dar. Beide Zeichnungsverfahren sind
aus der Thermodynamik zur Ermittlung der Beziehungen
zwischen Druck, Volumen und Temperatur eines Gases
bekannt, wo das Volumen die unabhängige Variable vor-
stellt.
1. Kurze mathematisch-geometrische Festlegung der
Verhältnisse
Man nimmt eine beliebige Ausgangsfunktion Yo an
und bezeichnet:
Yi = Yo: T Yu = Yo X
Yo = f (x) Yo = f (x)
(Division) (Multiplikation)
Yi Funktionsquotient, Yu Funktionsprodukt.
In Bild 2 erscheint „= 1,5 — ”
4
i 1,5 1 i 5
Yi wird dann — 7; Yu wird 152— S 2
Die mathematischen Funktionen lassen wir aber
außer Betracht, uns geht nur die Darstellung der beiden
neuen Funktionen an. Bild 2 zeigt die geometrische
Grundkonstruktion der einfachen Beziehungen ohne Maß-
stabverschiedenheit der Achsen.
Man wählt im Abstand 1 vom Ursprung eine Gerade M
senkrecht zur x-Achse. Die allgemeinen Formeln für das
Funktionsprodukt und den Funktionsquotienten lassen
sich unschwer daran beweisen:
als Gerade,
Yu:r=y:l, y:l=yir.
312
Elektrotechnische Zeitschriit 61. Jahrg. Heft 13
2. Berücksichtigung des Maßstabes
In der eben behandelten Form der Konstruktion liegt
jedoch eine enge Beschränkung, weil nämlich nur solche
deren Bereich
Funktionen behandelt werden könnten,
praktisch über einige Längeneinheiten darzustellen ist.
Ohne Rücksicht auf den Maßstab der beiden Achsen will
Ausgangsfunktion = 1,5 — 0,25 z
Funktionsquotient = 15 — 0,25
Y„ Funktionsprodukt = 1,5 z — 0,25 z°
M Hilfsgerade zur zeichnerischen Ermittlung
Die arabischen Ziffern im Bild geben den Gang der Ermittlung, die
Großbuchstaben die Reihenfolge der Ergebnisse an.
Yo
Vi
Maßstäbe: lg. 1 = 156mm;
lj = 1 = 15mm;
esT 15 mm/l
ee 15 mm/l
Bild 2. Ermittlung des Funktionsquotienten und des Funktionsproduktes aus
dem Verlaufe einer gegebenen Ausgangsfunktion.
man für die M-Gerade einen zur Konstruktion passenden
Abstand nehmen. In dieser Annahme müssen aber dann
die Maßstabverhältnisse zwischen Yo, x, y; und u all-
gemein festgelegt werden.
Wir bezeichnen:
Ic die Länge einer Strecke in mm, die eine bestimmte
Größe darstellt,
G die darzustellende Größe,
eg Streckenlänge in mm für die Einheit der darzu-
stellenden Größe G.
Dann gelten folgende Beziehungen:
lG
‚_ lG
G = G`
€
G
Alle drei Gleichungen entsprechen einem besonderen
Lesevorgang am Schaubild.
Diese Beziehungen verwenden wir nun zur Ableitung
der gesuchten Maßstabverhältnisse.
Ausgangsformel y; = H j
lg =G £g? ’ tg
Verhältnis der Strecken am Schaubild
uk = lym,
Verhältnis, ausgedrückt durch Größen und Maßstäbe
Yo Ep T Eg = Wie, M,
nach Kürzung durch die Ausgangsformel
28. März 1940
Endlich sind die Maßstabsbeziehungen für beide Fälle
Ey Ey,
ey, = 25 m, Y, = m Ez.
Dabei ist m in mm einzutragen.
Der Index 1 soll angeben, daß es sich um eine ein-
fache Multiplikation oder Division handelt.
Angewendet auf Bild 3 errechnen sich die Maßstäbe,
wie es der Text der Abbildung angibt!).
In dem Falle einer mathematischen Funktion erhält
der Maßstab die Dimension mm je Zahleneinheit. Be-
handelt man jedoch Größen, so wird er zu mm je Größen-
einheit, wie anfänglich angenommen wurde.
Das Vorteilhafte dieser Konstruktionen besteht dar-
in, daß bei gegebenem y, jede weitere mathematische Be-
trachtung der Funktionen, außer Maßstabverhältnissen,
entfällt, es braucht nicht einmal der mathematische Aus-
druck von yọ vorhanden zu sein; denn y, kann auch eine
empirisch ermittelte Linie sein, wie es z.B. bei den Zu-
sammenhängen zwischen Kraftliniendichte und Strom-
windungszahl der Fall ist. |
HI. Das Funktionsproduktundder
Funktionsquotient höheren Grades
Zur Erklärung dieses Ausdruckes entwickeln wir fol-
gende Formeln:
Yo= azr, Yo =4— 7,
a — xr
= 2 ; ng /
Yu, ax, Yi z
a — x
Yu, = a x’, Yi, = =: E
Mit anderen Worten: Fast jede algebraische Funktion,
auch eine zusammengesetzte mit mehreren Gliedern, läßt
sich in einer Kette von Funktionsmultiplikationen oder
Divisionen erklären. Das Verfahren der einfachen Kon-
struktion, mehrfach wiederholt, muß dann aber auch zu
den oben entwickelten Funktionen führen. Darin besteht
die vom Verfasser entwickelte Anregung zur Verwertung
in der Praxis.
Bei jeder Wiederholung einer Division oder Multi-
plikation tritt natürlich auch eine entsprechende Maßstab-
änderung auf, die zu berücksichtigen ist:
Für A gilt die Gleichung n T n für y; ist
Yi, als Ausgangsfunktion Y,, anzusetzen, daher
m
= Ee
Vi, Yi Ez
i
€ = E me 2
Vi, Ve Ex
Auf gleiche Weise ergibt sich die Maßstabformel für ty,
E R
€ Eak .
(2)
Bei der zeichnerischen Darstellung ist es oft ratsam,
für die Endfunktion gemäß dem auftretenden Maximal-
wert den Maßstab zu bestimmen und daher die Länge der
Strecke m erst hinterher zu ermitteln, und zwar nach den
/ Ey,
Mi -| e - Exs
umgeformten Gleichungen:
AA
% :
Mu = F — Ez.
Ve Yun
Bei einfachen Funktionen ist damit das Rüstzeug zU
ihrer Ermittlung erschöpft. Sind jedoch zusammeng®-
setzte Gleichungen oder gebrochene Funktionen mit zv-
sammengesetzten Nennern darzustellen, dann kommen
noch einige Kunstgriffe hinzu, die sich aber an den fol-
genden Beispielen leicht aufzeigen lassen.
(Schluß folgt.)
1) Bild 3 erscheint Im Schlußtell, H. 14. Die Längenangaben gelten
für die Zeichnungsoriginale.
u Ps
Fre
`
#
+.
Fa,
rn
u
Kl.
n
Ani
Yoa
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irz IK
e Fak
i.
28. März 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 13
313
RUNDSCHAU
Elektrische Maschinen
DK 621.313.322—82.045.7
Nachträglicher Einbau von Dämpferwicklungen bei
Generatoren des Wasserkraftwerks am Wilson-
Dam. [Nach R. B. George und B. B. Bessesen, Electr.
Engng. 58 (1939) Transactions S. 166; 6 S., 7 B.]
Die in den Jahren 1925 bis 1926 im Wasserkraftwerk am
Wilson-Dam aufgestellten großen Drehstromgeneratoren —
25000 bzw. 32500kVA, cosp = 0,8, 12000 V, 60 Hz,
100 U/min, mit senkrechter Welle — hatten in der damals
üblichen Bauart keine Dämpferwicklung erhalten. Die bei
Leitungskurzschlüssen beobachteten Überspannungen im Kraft-
werk führten zu näheren Untersuchungen mit oszillographischen
Aufnahmen. Diese zeigten, daß die Überspannungen erhebliche
Ausmaße annehmen können. An einer 154 kV-Leitung, die zu
Versuchszwecken aus dem Betriebe gezogen war, wurden bei
Phasenkurzschlüssen an dem Leitungsende, das dem Kraftwerk
abgekehrt ist, im Kraftwerk Spannungsspitzen bis zu 343 kV
festgestellt. Um solche Spannungsanstiege zu vermeiden, die
eine übermäßige Beanspruchung der Isolation bedeuten, wurde
vorgeschlagen, die Generatoren nachträglich mit Dämpfer-
wicklungen zu versehen. Nach Formeln theoretischer Unter-
suchungen über Spannungserhöhungen bei Phasenkurzschlüssen
unbelasteter Maschinen von Wagner!) wurde für den gewählten
Versuchsgenerator der Spannungsanstieg auf den 2,54fachen
Wert der Nennspannung ohne und auf den 1,64fachen Wert mit
Dämpferwicklung errechnet.
Die Herstellerfirma des Versuchsgenerators empfahl, die
Dämpferwicklung mit fünf halbzölligen Rundstäben je Pol
in geschlossenen Nuten auszuführen, um die Generator-Feld-
kurve möglichst wenig zu beeinflussen. Von dieser Ausführungs-
art wurde jedoch Abstand genommen, da sie bedingt hätte, daß
die Pole hätten auseinander genommen werden müssen, was
recht kostspielig und mit den Mitteln, die der Werkstatt des
Kraftwerkes zur Verfügung standen, kaum durchzuführen
gewesen wäre, da die Isolation des sich seit etwa 12 Jahren im
Betriebe befindenden Generators anfing brüchig zu werden. Es
wurden statt dessen schwalbenschwanzförmige Nuten mit einer
möglichst geringen Nutöffnung gestoßen, in die die Kupfer-
leiter eingeführt wurden, die nahezu den von der Hersteller-
firma angegebenen Leiterquerschnitt haben (Bild 1). Diese
Arbeiten konnten ausgeführt werden, ohne daß die Polspulen
abgezogen werden mußten.
Bild 1. Schnitt durch
den Polschuh mit den
eingebauten Dämpfer-
stäben.
Nach dem Einbau der Dämpferwicklung wurden die
Messungen auf der 110 km langen Versuchsstrecke unter
denselben Bedingungen wiederholt, wie zuvor ohne Dämpfer-
wicklung: die Spannung wurde im Leerlauf auf den Nennwert
gebracht, und die Leitung an dem dem Kraftwerk abgekehrten
Ende kurzgeschlossen. Dabei trat, wie erwartet, eine geringere
berspannung auf als bei den Versuchen ohne Dämpferwicklung.
Die Meßwerte sowohl mit als auch ohne Dämpferwicklung
S mit den nach den angeführten Formeln errechneten
4 erten gut übereinstimmen, da zu berücksichtigen sei, daß
= den Spannungsanstieg bei Leitungskurzschlüssen nicht
ie Maschinengrößen allein maßgebend sind. Von Unter-
Suchungen über den Einfluß solcher Einzelheiten, die Änderun-
ai im Spannungsanstieg mit sich bringen, wie z. B. Abstand
Es Kurzschlusses vom Kraftwerk, ist abgesehen worden. Die
Ares des Spannungsanstiegs bei Belastung infolge der
Erregung kann aus der Generator-Spannungskurve
Tafel et werden. (Dem Aufsatz liegen Oszillogramme und
aber die Versuchsmessungen bei.) Wh.
') C. F. Wagner, Electr. Engng. 56 (1937) S. 1385.
Elektrizitätswerke und Kraftübertragung
DK 621.165 : 621.311.22 (73)
Entwurf und Inbetriebnahme neuer Turbinen in den
V.S. Amerika im Jahre 1937. [Nach V. Walker, Electr.
Tms. 95 (1939) S. 695; 2% S., 3 B.]
Nach dem amtlichen Bericht für 1937 wurden im Bericht-
jahr insgesamt 317 Turbinen in Betrieb genommen, wovon
294 im Leistungsbereich von 20 000 bis 165 000 kW je Einheit
mit Dampfdrücken unter 52 at und 17 im Bereich von 3360 bis
80 000 kW mit Dampfdrücken von 90 at und mehr liegen.
Den 294 erstgenannten Turbinen des Berichtjahres stehen
298 im Jahre 1936 gegenüber; auch die übrigen in einen
Vergleich gestellten Werte weichen in den beiden genannten
Jahren nicht viel voneinander ab. Der Anteil der Hochdruck-
maschinen war 1936 etwas höher. Ferner werden Übersichten
über die Verbrauchs- und Betriebswerte der Turbinenanlagen
von 1937 angegeben. Die Häufigkeit der Beaufsichtigung der
Dampfkraftwerkeschwankt zwischen vier Jahren undeinem Jahr.
Bei Kondensationseinheiten zwischen 20 000 und 50 000 kW
wird teilweise nach 10 000 Betriebsstunden eine Überprüfung
durchgeführt, in anderen Fällen nach 5000, 6000, 8000 oder
12 000 Betriebsstunden. Allgemein wurden im letzten Jahr-
zehnt zahlreiche Vorschalt- oder Spitzenturbinen aufgestellt.
Die Entwicklung dieser Turbinenbauart zielt auf Verminde-
rung der Verluste, bessere Dampfstromleitung und elastisches
Betriebsverhalten ab. Hinsichtlich der Größe der ausgeführten
Einheiten traten im Berichtjahr keine nennenswerten Ver-
änderungen ein; für Einzylinder-Kondensationsturbinen blieben
die Grenzen für 3600 U/min bei 25 000 kW und 100 000 kW
bei 1600 U/min. Bei zweizylindrigen Ausführungen sind die
Grenzleistungen 60 000 kW für die Maschinen mit der Drehzahl
von 3600 U/min und 200 000 kW bei 1800 U/min; dabei ist bei
der 60 000 kW-Einheit mit 3600 U/min die Grenze durch den
Generator gegeben. Über die Dampfwerte von 90 at, 510°C
wird selten hinausgegangen. Ferner wurde eine Gegen-
druckturbine für 170 at, 505° C mit einem einzylindrigen
Hochdruckteil für 22500 kW mit wasserstoffgekühltem
Generator für 3600 U/min und einem einzylindrigen Nieder-
druckteil für 45 000 kW mit luftgekühltem Generator für
1800 U/min gebaut. Bei Temperaturen von etwa 500° C zeigte
mit Molybdän legierter Kohlenstoffstahl besseres Verhalten als
der unlegierte Werkstoff. Bei diesen Temperaturen müssen die
Wärmeverluste vermindert und der guten Schmierung besondere
Sorgfalt gewidmet werden. Die Besonderheiten einer im
Schnitt gezeigten Zwillings-Verbundturbine bestehen in
günstigeren Dampfwegen, verbesserter Schaufelausführung und
Befestigung, stabilem Läuferkörper, verbesserten Düsen und
starrer Läuferkupplung.' Die Einzylinderanordnungen werden
allgemein etwas bevorzugt, wenn dem nicht die Dampf-
bedingungen entgegenstehen. Bei einigen Maschinen für
3600 U/min traten an den Schaufeln Ermüdungsbrüche auf;
aus Chromstahl hergestellte Schaufeln zeigten eine höhere
Schwingungsfestigkeit und scheinen bei verbesserter Schaufel-
befestigung diese Schwierigkeiten zu vermeiden. Die weiteren
Fortschritte beziehen sich auf die Wärmeisolierung und Ent-
lüftung. an. |
DK 621.316.98.001.5 : 621.315.1
Die Blitzschutzwirkung von Erädseilen bei elek-
trischen Leitungsanlagen. [Nach H. Ziegler, Mitt.
Rosenthal-Isolat. G.m.b.H. (1939) H. 23; 110 S., 59 B.]
Der Einschlag des Blitzes in Leitungsanlagen und Gebäude
ist, vom Standpunkt der Hochspannung aus betrachtet, eine
Stoßentladung gegenüber einer Mehrelektrodenanordnung.
Der Blitz stellt die spannungführende Elektrode dar, die Leiter-
seile (Erd- und Phasenseile) bzw. die Blitzableiter (Fang-
stangen, Fangleitungen) bilden die der Blitzelektrode gegenüber-
liegende, untereinander und mit der Erde verbundene Mehr-
elektrodenanordnung. — Durch umfangreiche Modellversuche
mit Stoßspannungen verschiedener Wellenform im Gebiete der
höchsten, heute zur Verfügung stehenden Spannungen wurden
die Gesetze dieser Mehrelektrodenanordnung untersucht. Der
314
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 13
28. März 1940
Blitz wurde dabei durch eine Stabelektrode nachgebildet, die
Leiterseile durch Drähte mit verschiedenen Dicken und die Erde
durch eine Metallplatte. Es ergaben sich dabei im wesentlichen
folgende Gesetze: 1. Alle Drähte, die von der Stabelektrode
gleichen Abstand haben, also auf einem Kreisbogen um die
Spitze der Stabelektrode liegen, werden mit der gleichen
Häufigkeit von den Entladungen getroffen. 2. Alle Drähte, die
außerhalb des Kreisbogens liegen, der von der nächstliegenden
Drahtelektrode mit der Stabspitze als Mittelpunkt gebildet
wird, werden von den Entladungen nicht getroffen; die Ent-
ladungen aus der Stabelektrode schlagen also in den nächst-
liegenden Draht ein. Hierbei beträgt der Bereich der Schlag-
weitenstreuung nur einige Zentimeter und bleibt numerisch fast
unverändert, nimmt demnach, auf die Schlagweite bezogen, mit
dieser ab. 3. Die Anwesenheit einer Plattenelektrode hat auf
den Durchschlag den Drähten gegenüber keinen praktisch zu
beachtenden Einfluß, solange nicht die Platte selbst den kleinsten
Abstand von der Stabelektrode aufweist und Einschlagelcktrode
wird. Es wurde auch der Fall berücksichtigt, daß die Platte mit
einer nichtleitenden Sandschicht bedeckt ist.
Die Analyse der als zuverlässig geltenden Beobachtungen
wirklicher Blitzeinschläge in die Erd- und Phasenseile von
}Hlochspannungsleitungen mit verschiedenen Mastbildern lehrt:
l. Die durch die Modellversuche gewonnenen Gesetze gelten in
vollem Umfang auch bei den wirklichen Blitzentladungen.
2. Die tiefste Stellung des Blitzkopfes, von wo aus die Ent-
scheidung hinsichtlich der Einschlagstelle erfolgt, liegt un-
günstigsten Falles in der Höhe der Erdseile bzw. der Fang-
stangen. 3. Die Schlagweitenstreuung bewegt sich selbst bei
diesen großen Schlagweiten in ähnlich engen Grenzen wie bei
den Modellversuchen. — Daraus folgt für die Anordnung der
Erdseile bzw. Fangstangen: Wenn diese die Blitzentladungen
von den zu schützenden Bauwerken fernhalten sollen, dann
müssen sie so angeordnet werden, daß sie selbst die dem Blitz-
kopf in seiner ungünstigsten Lage am nächsten liegenden Elek-
troden bilden. Sie nehmen dann alle Blitze auf und schützen
die Bauwerke. Die Bauwerke liegen in diesen Fällen in den von
den Fangvorrichtungen gebildeten Schutzräumen. Die Spuren
der Schutzraumbegrenzungen sind die erwähnten Kreisbögen.
Die von A. Schwaiger aufgestellte neue Schutzraumtheorie
ist damit auch für die Gebiete der größten Schlagweiten und der
natürlichen Blitzentladungen bestätigt. — Man ist nunmehr in der
Lage, unter Beachtung der aus dieser Theorie abgeleiteten
Regeln Blitzfangvorrichtungen (Blitzableiter) zu bauen, die den
vollkommenen Blitzschutz gewähren. Die Anwendung dieses
„Vollschutzes‘‘ wird für wichtige Leitungsanlagen und für alle
Gebäude empfohlen. Beim Vollschutz von Leitungsanlagen ist
die gleiche Anzahl von Erdseilen (2 bis 3 Erdseile) nötig, wie
bisher schon gefordert und als wirtschaftlich tragbar bezeichnet
worden ist. Bei der Anwendung der neuen Regeln handelt es
sich also nur um eine günstigere Anordnung der Erdseile. Man
erhält damit zugleich auch einen sehr guten Schutz gegen die
Wirkungen der fernen Blitzeinschläge. — Als Beispiel für den
Vollschutz von Leitungsanlagen wird die Anordnung der Erd-
scile bei einigen gebräuchlichen Mastbildern gezeigt. A. Schw,
DK 621.316.925
Die Schutzanlagen der Boulder-Dam-Leitung. [Nach
L. L. Draper, Electr. Engng. 58 (1939) Transactions S. 151;
81⁄4 S., 3 B.]
Bei der Vorausbestimmung des Schutzes besaß man noch
keine Werte der Leitungskonstanten der Boulder-Dam-Über-
tragungsleitung!). Im Gegensatz zur Bestimmung der Ver-
hältnisse bei symmetrischen Fehlern machte die Bestimmung
der Verhältnisse bei Erdschlüssen Schwierigkeiten. Es wurden
die ungünstigsten Fälle zugrundegelegt. Die Untersuchung
ergab, daß der Kurzschlußstrom kleiner werden kann als der
größte Laststrom. Als Schutz sind Vergleichsschutzarten mit
Trägerfrequenz vorgesehen. Mehrere Arten dieses Schutzes
wurden versuchsmäßig in einer 132 kV-Leitung eingebaut. Die
eingebauten Schutzsysteme bewährten sich gut und ergaben die
Brauchbarkeit für die Boulder-Dam-Leitung. Folgende Be-
dingungen wurden für den Schutz gefordert: Auslösung nicht
über 0,15s, kein Ansprechen bei Pendelungen und Schalt- -
vorgängen. Eine Beschreibung des Stromvergleichsschutzes mit
Trägerstrom wird angegeben und über die Art des Einbaues und
Betriebserfahrungen berichtet. Als besondere Erfahrung ist
angegeben, daß bei den verwendeten 60 Röhren ein Fehler im
Jahr auftritt. Fehlanzeigen traten infolge Überschlags in ver-
änderlichen Kondensatoren der Abstimmungskreise auf. Diese
1) S.a. ETZ 61 (1940) H. 2, S. 43.
wurden durch feste Kondensatoren und veränderliche Induk-
tivitäten ersetzt. Die Erdschlußrelais sprachen bei Schalt-
vorgängen der Frequenz 120 bis 700 Hz an und machten eine
vorübergehende Höhereinstellung des Schutzes erforderlich.
Ein Filter wird entwickelt, der zur Vermeidung dieser Fehl-
auslösungen alle Frequenzen über 120 Hz vom Erdschlußrelais
fernhält. Aufgetretene Fehler wurden in 31, bis 10%, Perioden
ordnungsgemäß abgeschaltet. Tiz.
DK 621.311.1.016.35
Übertragungsstabilität und ihre Erfordernisse bei
der Kraftübertragung. [Nach A.M. Taylor, Electrician 122
(1939) S. 531; 4 S., 3B.]
Bei der Energieübertragung auf weite Entfernungen
steigen die Übertragungskosten beträchtlich mit Leistung und
Entfernung an, weil dabei erhebliche Mittel gegen die Phasen-
verschiebung eingesetzt werden müssen. Derartige Aufgaben
aus der amerikanischen Elektrizitätswirtschaft lassen die Ent-
wicklung von Anlagen für höhere Betriebsspannungen not-
wendig erscheinen; wie an Zahlenvergleichen nachgewiesen
wird, fallen die durch die Übertragung bedingten Energie-
verluste mit steigender Betriebsspannung, so daß für die in
ähnlicher Weise in Südafrika, Australien und Ägypten vor-
liegenden Aufgaben der Energieübertragung die Entwicklung
von Großanlagen für 550 kV Betriebsspannung angestrebt
werden muß. Die Übertragungsstabilität ist insbesondere von
der Phasenlage der Eingangs- und Ausgangsklemmen und den
der Leitung eigentümlichen Werten für Reaktanz und Resonanz-
verhalten abhängig. Hierfür werden die auftretenden
Reaktanzen und Winkelabweichungen zwischen der Phasenlage
an den Generator- und Verbraucherklemmen und die unter
Berücksichtigung der Eigenfrequenz der Leitung auftretenden
Resonanzerscheinungen behandelt, bei denen Regelvorgänge
und Phasenwinkelverbesserungen zunehmende Bedeutung er-
langen. Es werden die wichtigsten Verhältnisse für lange und
mittellange Leitungen erörtert, wobei Ergebnisse der Boulder
Dam-Anlage verwertet werden. Die grundsätzlichen Zu-
sammenhänge der Übertragungsgrößen werden an Vektor-
diagrammen und Schaulinien ohne mathematische Behandlung
veranschaulicht, wobei auch die wichtigsten Abhängigkeiten bei
Kurzschlußvorgängen Berücksichtigung finden. Die strom-
begrenzende Wirkung von Drosselspulen und weiteren Schutz-
einrichtungen wird dabei besonders deutlich; insbesondere ist
die Einfügung von Reaktanzen während der Zeit bestehender
Störungen notwendig. Es werden die Zahlenwerte für die
Spannungsellipsen und Winkel einer Kraftübertragung für
verschiedene Belastungen mit 975 MW Vollast und 237 kV
Phasenspannung für rd. 1300 km Übertragungsentfernung an-
gegeben. an.
Fernmeldetechnik
DK 621.396.671
Eine Antenne für breite Frequenzbänder. [Nach
S. Zisler, Elektr. Nachr.-Techn. 16 (1939) S. 121; 6 S., 17 B.)
Bei der drahtlosen Übertragung modulierter Hochfrequenz
können Fälle auftreten, bei denen eine normale Antenne das
gewünschte Frequenzband nicht mehr verzerrungsfrei aus-
senden und empfangen kann. Die Arbeit beschreibt eine
Antennenanordnung, mit der praktisch beliebig breite Frequenz-
bänder einwandfrei übertragen werden können. Die verwendete
Schaltung stellt einen Schwingkreis dar, der mit der Antenne
durch ein in den Schwingkreis geschaltetes Antennenstück s0
gekoppelt ist, daß eine doppelwellige Resonanzkurve entsteht.
Das Ersatzbild der Antenne ist ein Parallelschwingkreis, dessen
Konstanten mit Hilfe der Leitungstheorie bestimmt werden.
Unter Anwendung der Bandfiltertheorie von Feldtkeller
und Tamm werden die Zusammenhänge zwischen den Band-
filtereigenschaften, den Schaltgrößen und der Kopplung
zwischen Schwingkreis und Antenne gezeigt. Unter anderem
werden die Bandbreite, der Formfaktor und die Unsymmetrie
in einem Beispiel abhängig von der Induktivität und der
-Dämpfung des Schwingkreises berechnet. Eine Erörterung des
Frequenzganges des Kingangswiderstandes gibt Aufschluß
über die Dämpfungs- und Phasenverzerrungen, wenn die
Anordnung über ein: Kabel gespeist wird. Eine zum Schluß
angeführte Messung bei 38,5 MHz ergab eine Dämpfungskurve
mit dem Formfaktor F = 1,0, einem Klirrfaktor von etwa
0,2% und einer Bandbreite von 27 % der Trägerfrequenz.
Das in den Schwingkreis geschaltete Antennenstück war dabei
1/5 der Antennenlänge. eb. |
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28. März 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 13
315
DK 621.315.002.54
Bauzeug für deu Linienbau in oberirdischen Fern-
sprechnetzen. [Nach Ray Blain, Telephony 116 (1939)
H.15, S.15 u. H. 17, S.11; 8S., 16 B.]
In den letzten Jahren sind im oberirdischen Linienbau von
allen an der Herstellung beteiligten Gesellschaften der V. S.
Amerika erhebliche Verbesserungen beim Bau und Neuerungen
beim Bauzeug eingeführt worden. Der Verfasser gibt in seiner
Arbeit eine Übersicht über diese Verbesserungen, die er durch
mehrere Abbildungen erläutert. Der Bau oberirdischer Linien hat
trotz der Ausbreitung des Kabelnetzes in Amerika erheblich
zugenommen, so daß die Bemühungen um eine Verbesserung
des oberirdischen Linienbaus wohl berechtigt waren. Durch
sorgfältige Auswahl der Baustoffe für das Bauzeug hat man
nicht nur eine größere Standfestigkeit der Linien erreicht,
sondern gleichzeitig trotz besseren Materials auch eine Senkung
der Unkosten herbeiführen können. Die alte Bezeichnungsweise
der Stangen mit Buchstaben für die einzelnen Typen hat man
aufgegeben und dafür Zahlen 1 bis 10 eingeführt, die eindeutig
die Stangenart festlegten. Zur Verwendung kommen meist
hölzerne (Querträger, Stützen und Versteifungsvorrichtungen,
wofür ausgezeichnete Hölzer der verschiedenen Fichtenarten
zur Verfügung stehen. Vorwiegend werden Isolatoren aus Glas
benutzt. Auch hier hat man die Glasarten in bezug auf Haltbar-
keit und Isolationsfähigkeit erheblich verbessert. Man hat
auch Masten aus Stahl verwendet. Hier mußten die einzelnen
Teile, die sich durch die Erschütterungen des Gestänges leicht
lockern, besonders gut verbunden werden. Für den blanken
Leitungsdraht wird galvanisierter Eisendraht, Hartkupferdraht
und Bronzedraht verwendet. Der erstgenannte Draht eignet
sich besonders gut für lange Spannweiten in ländlichen Linien.
Für alle Drahtsorten ist eine pflegliche Behandlung bei der
Auslegung dringend notwendig. Der Durchhang ist auf Grund
der Tabellen sorgfältig zu regulieren. Bei diesen Voraussetzun-
gen kann mit einer langen Lebensdauer gerechnet werden.
Mannigfaltig sind die Arten der isolierten Freileitungen.
Hier wird neben der guten Isolation (vorwiegend Gummi)
groBe mechanische Festigkeit besonders an den Aufhängestellen
und ausreichende Wetterfestigkeit verlangt. Verschiedene
Lösungen der Aufgabe werden angegeben. Die Isolation der
Leitungen für die Innenführung in den Gebäuden ist geringer.
Die Drähte müssen hier wasser- und feuerfest sein sowie un-
empfindlich gegen Alkalien, die aus den Wänden austreten
könnten. Sie werden in allen Farben hergestellt, um sich den
Wänden anzupassen. Für die Verbindung von Drähten ver-
schiedenen Metalls sind lötfreie Verbindungsstücke vorgesehen.
Im allgemeinen vermeidet man die Verbindung von solchen
Drähten aus verschiedenen Metallen. Zum Schluß schildert der
Verfasser noch einige Vorrichtungen, um im Mauerwerk Anker
anzubringen, die allen Anforderungen gewachsen sein sollen. Kbr.
DK 621.315 + 621.395.44
Anforderungen an den Linienbau im Zusammen-
hang mit der Entwicklung des Trägersystems für
I? Känale. [Nach L.M.Ilgenfritz, R.N. Hunter und
3 L. Withman, Bell Syst. Techn. J. 18 (1939) S. 363; 25 S.,
4B.]
= Beieinem neuartigen Trägersystem für Telephonie auf ober-
irdischen Leitungen werden die Sprechkreise von 4 auf 16 ver-
mehrt. Diese Vermehrung wurde durch Erhöhung der Höchst-
frequenz von 30 auf 140 kHz erreicht. Die Frequenzerhöhung
stellte auch an den Linienbau neue Forderungen, die in der vor-
liegenden Arbeit erörtert werden. Die Ableitung spielt bei den
mit hohen Frequenzen betriebenen Leitungen eine besondere
Rolle. Schon unter normalen Witterungsverhältnissen steigt die
Ableitung mit der Frequenz. Bei Eisbildung auf den Leitungen,
die bei den klimatisch ungünstigen Verhältnissen vieler Gegen-
den Amerikas oft eintritt, kann die Ableitung erhebliche Werte
erreichen. Die Untersuchungen haben ergeben, daß die Ver-
luste durch die Ableitung bei Eisbildung hauptsächlich durch
Energieverluste im Eis selbst und weniger durch die Ableitung
über die Isolatoren verursacht werden. Der Sprechverkehr in
allen Kanälen muß durch selbsttätige Verstärker und Aus-
gleichvorrichtungen sichergestellt werden. Bei Führung von
Leitungen mit verschiedenen Trägersystemen sind besondere
Einrichtungen notwendig, die sich auf die Benutzung der ein-
zelnen Kanäle in bestimmten Sprechrichtungen und den Einbau
von Hoch- und Tiefpaßfiltern beziehen, um die Übersprech-
möglichkeiten herabzusetzen. Die Frage des Übersprechens
wird eingehend untersucht und an Hand von Stangenbildern
die Gruppierung und Kreuzung der Leitungen dargestellt.
Wenn sich die Notwendigkeit herausstellt, die oberirdische
Führung durch Kabel zu unterbrechen, so sind Kabel beson-
derer Bauart erforderlich. Es wurden Kabel mit besonders
geringer Kapazität entwickelt, die im Aufbau den Fernseh-
kabeln ähneln. Dieses neue Trägersystem ist seit September
1938 eingeführt. Kbr.
DK 621.394.64
Empfangsrelais für die Telegraphie auf Fernkabeln.
[Nach J.-H. Estoup, Ann. Post Telegr. Teleph. 28 (1939)
S. 319; 43 S., 20 B.]
Für die Telegraphie auf Fernkabeln wurde ein neues, vom
Verfasser entworfenes gepoltes Telegraphenrelais eingeführt. Zu-
nächst werden grundsätzliche, im übrigen aber jedem Fachmann
längst geläufige Betrachtungen!) über die Betriebs- und Arbeits-
weise der Telegraphenrelais, ferner über den Einfluß der Relais,
auf die Zeichenwiedergabe und die an ein Relais zu stellenden
betrieblichen Forderungen sowie über die Bedeutung der Ein-
stellmöglichkeiten eines Relais (Kontaktschlitten, Kontakthub-
veränderung) angestellt. Hauptforderung bei einem guten Relais
ist neben einer hinreichenden Empfindlichkeit die abstands-
getreue Zeichenwiedergabe. Sie muß so vollkommen wie mög-
lich sein und vor allem über längere Zeiträume — vom Verfasser
werden zutreffend mindestens drei Monate angegeben — erhalten
bleiben. Aus dieser Hauptforderung ergibt sich natürlicherweise
eine Reihe von Nebenforderungen hinsichtlich der Relaiszeitwerte
(z. B. Hubzeit, Prellzeit), der mechanischen und magnetischen
Stabilität, des Funkenschutzes sowie des mechanischen Schutzes
(Staubschutz usw.). Dem magnetischen Aufbau des neuen
Relais liegt der Differentialkreis zugrunde. Der Dauermagnet
besteht aus einer Al-Ni-Fe-Legierung. Die beiden Erreger-
spulen tragen 4 Haupt(arbeits)wicklungen mit einem ohmschen
Widerstand von je 45 Q und 2 Hilfswicklungen mit je 160 Q
Widerstand. Die ersteren haben bei Erregung mit Sinusstrom
und Reihenschaltung eine Induktivität von 6 H. Jede Wicklung
hat 625 Windungen. Die Relaisanschlüsse sind in bekannter
Weise als Bananenstecker ausgeführt. Der Anker ist mittels
Federn gelagert. Die Polflanken des Ankers und des Elektro-
magneten an den Arbeitsluftspalten sind Zylinderflächen (Anker-
drehachse und Zylinderachsen liegen parallel zueinander), so
daß die Arbeitsluftspalte sehr klein gehalten werden können
(0,1 mm), wodurch wiederum die Streuung verringert wird.
Diese Ausführung wird vom Verfasser als eins der Haupt-
merkmale des neuen Relais bezeichnet. Der Anker ist mit
Federkontakten ausgerüstet, die sich jedoch nicht unmittelbar
gegenseitig berühren (nach Art der Federreibungskontakte),
sondern nach dem Ende hin, in Richtung der Kontaktachse,
gespreizt sind und unter dem Einfluß eines kleinen, freistehenden
Hammers aus Aluminium stehen, der — als Ankerverlängerung
— zwischen den Federkontakten verläuft und hauptsächlich
zur Dämpfung von Prellbewegungen dient. Zur Erleichterung
der Neutraleinstellung ist nicht der Kontaktaufbau, sondern
das Magnetsystem schwenkbar. Außerdem läßt sich die
magnetische Symmetrie des Relais durch Verändern der
Kopplung zwischen dem Dauermagneten und dem Weich-
eisenkreis mittels eines exzentrisch gelagerten Bolzens regeln
bzw. prüfen. Das Relais ist durch eine Kappe mit Schub-
verschluß an der Stirnseite gegen Staub geschützt. Bei einem
Kontakthub von 0,02 mm beträgt der statische Ansprech-
strom 0,5 mA; unter gleicher Voraussetzung ergibt sich für die
Hubzeit des Ankers bei einer Prüferregung von 1,4 mA (eff.) ein
Wert von etwa 8%, bei 25 Hz und von etwa 11% bei 100 Hz.
Das neue Relais soll, nach Angabe des Verfassers, weitgehend
zur Vereinheitlichung der vorhandenen Relaisarten beitragen.
Schk.
Physik
DK 537.53
Über einedie Glühkathodenstrahlemission begleitende
Materiestrahlung. [Nach W. Reichelt, Phys. Z. 40 (1939)
S. 387; 15.)
Wenn ein Elektronenstrahl, der von einem reinen Wolfram-
glühdraht ausgeht, auf eine Metallfläche fällt, nachdem er durch
elektronenoptische Linsen gebündelt wurde, so zeigt sich nach
Beobachtungen des Verfassers bei Erhitzen des Metalles im
Vakuum, daß die vom Elektronenstrahl getroffene Stelle weniger
verdampft als die übrige Metalloberfläche. Dies wird auf einen
dünnen Wolframbelag zurückgeführt, der die bestrahlte Ober-
fläche vor dem Verdampfen schützt. Die dünne Wolfram-
schicht auf der bestrahlten Stelle entsteht dadurch, daß die
1) Vgl. z. B. VDE-Fachberichte 10 (1938) S. 180. Telegr. u. Fernspr.e
Techn. 26 (1937) S. 109. CCIT-Documents 1931, 1934, 1936.
316
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 13
28. März 1940
Glühkathode nicht nur Elektronen, sondern auch ionisierte
Wolframatome emittiert. Es ist wahrscheinlich, daß die vom
Draht verdampfenden neutralen Wolframatome in der den
Draht umgebenden Raumladung negativ aufgeladen werden
und so durch die elektrischen Linsen ebenso beeinflußt werden
wie die Elektronen. Der Effekt war besonders deutlich an
Kadmiummetallschichten zu beobachten.
Anm. d. Ber. Derartige Materiestrahlen ausgehend von
Kathoden sind nicht neu und insbesondere bei Braunschen
Röhren eingehender untersucht worden. So kann man zeigen,
daß die pastierten Oxydkathoden der Fernseh- oder Oszillo-
graphenröhren nicht nur Sauerstoffionen sondern auch Barium-
und Bariumoxyd-Ionen emittieren. Auch hier handelt es sich
um verdampfte Bestandteile der Kathode, die in der Raum-
ladung vor der Kathode negative Ladungen aufnehmen. Sid.
Werkstatt und Baustoffe
DK 621.315.614.7
Elektrische Untersuchungen an Spinnfasern. [Nach
F. Weidmann, Kunststoffe 29 (1939) S. 133; 314 S., 4 B.]
Mit Hilfe eines elektrometrischen Brückenverfahrens wurde
bei Gleichspannung der Isolationswiderstand einer Anzahl
Kunstseidenproben, und zwar von Viskose-, Kupfer- und
Azetatkunstseide in Abhängigkeit von der rel. Luftfeuchtigkeit
ermittelt. Die Versuche haben gezeigt, daß es nicht möglich ist,
eine Art spezifischen Widerstand für diese Stoffe anzugeben, da
offenbar die kapillar zwischen den einzelnen Fasern gehaltenen
Wasserschichten sich keiner Gesetzmäßigkeit unterordnen.
Eine Umrechnung des Widerstandes auf einen Faden eines
bestimmten Titers ist daher falsch. Auch die Probenform,
Einzelfaden oder mehrere Fäden in Parallelschaltung, bedingt
einen Unterschied im Meßergebnis, der sich ebenfalls nicht
gesetzmäßig erfassen läßt. Wurden die Proben verschiedenen
relativen Luftfeuchtigkeiten, ausgehend vom Waschen in
destilliertem Wasser und Lagern in 80 % rel. Feuchtigkeit,
ausgesetzt, so zeigen die Kurven sowohl des elektrischen
Widerstandes als auch des Feuchtigkeitsgehaltes eine Hysterese,
d. h. die Zeitdauer bis zur Einstellung eines Gleichgewichtes
zwischen rel. Feuchtigkeit der Luft und der Fäden scheint sehr
hoch zu sein. Die von Weidmann gemessenen Werte des
Isolationswiderstandes ergeben bei steigenden und fallenden
Feuchtigkeiten Unterschiede um etwa den Faktor 2. Der
Widerstand bei 43 % rel. Feuchtigkeit sinkt um etwa zwei .
Größenordnungen bei Erhöhung der rel. Feuchtigkeit auf
80%. Dies gilt für alle untersuchten Proben. Von Viskose-
Kunstseidenfäden von 120 den!) verschiedener Färbung wurde
die ungefärbte Probe als elektrisch am hochwertigsten fest-
gestellt. Die Unterschiede des Isolationswiderstandes sind bei
der schwarz gefärbten Probe am größten und betragen hier
etwa den Faktor 2. Bei konstanter rel. Luftfeuchtigkeit von
65 %, wurde schließlich der Einfluß der Temperatur auf den
Isolationswiderstand der Proben untersucht. Diese Messungen
wurden nur bei steigender Temperatur ausgeführt. Die Tem-
peratur wurde in Stufen von 5° bis 50° und darüber bis 70° in
Stufen von 10° gesteigert. Der Widerstand aller Proben nimmt
mit der Temperatur ab. Bei Baumwolle, Viskose- und Kupfer-
seide ist dieser Einfluß verhältnismäßig gering, bei Azetatseide
und Naturseide beträgt die Änderung in dem untersuchten
Temperaturbereich bereits eine Größenordnung und ne
DK 621.793.6 : 621.36
Die Elektropistole
Die Bemühungen und Versuche, mit der sogenannten
Metallisatorpistole zur Herstellung von Metallüberzügen den
Schmelzvorgang vermittelst elektrischem Strom zu bewerk-
stelligen, sind vorläufig zum Abschluß gekommen.
Bei dem neuen Gerät werden zwei stromführende Drähte
kurzgeschlossen ( Bild 2 und 3), wobei der sich bildende Schmelz-
tropfen mit Preßluft fein zerteilt und auf den Gegenstand ge-
schleudert wird. An der Unterbrechungsstelle bildet sich ein
kleiner Lichtbogen, der das weitere Abschmelzen der mit einer
Luftturbine nachgeschobenen Drähte besorgt. Interessant ist die
Tatsache, daß der kleine Lichtbogen bestehen bleibt, trotzdem
auf ihn ein Preßluftstrom von 8 bis 10 atü gerichtet wird. Wie
Prof. Korda feststellte, wird die Stabilität durch die beträcht-
liche Ionisation sowie durch die große Dichte des Metalldampfes
1) den ist der Titer in Denier.
im Innern des Lichtbogens bedingt. Auch dürfte die Tatsache
mitsprechen, daß wegen des geringen Elektroden-Querschnittes
(1 bis 2 mm?) der Lichtbogen nicht wandern kann.
Für die Bestrahlung von 1 m? Eisenblech mit Zink sind
2 min erforderlich und zwar bei 180 A und 50 V Gleich- oder
Wechselstrom. Die Anzahl der in der Zeiteinheit erfolgenden
die stromführenden
Metalldrähte
Luftturbine für den
Drahtvorschub
° rotierendes Gewinde
d Schmelzort u. Licht-
bogen
Bild 2. Querschnitt durch
die Elektropistole,
Kurzschlüsse und Lichtbogen läßt sich in einfacher Weise da-
durch ermitteln, daß man einen schwarzen Papierstreifen
schnell durch den Strahlkegel hindurchzieht, wobei sich das
aufgestrahlte Metall in gleichmäßige und rasch aufeinander-
folgende „Spritzflecken‘‘ auflöst. Noch besser kann man den
Vorgang mit dem Stroboskop beobachten.
Bild 3. Elektropistole.
Die Temperatur des Lichtbogens beträgt 4000°C und
darüber, es ist somit verständlich, daß die Metallteilchen
des Strahlkegels eine höhere Temperatur aufweisen, als bei
der Normalpistole mit Preßgas. Wird z.B. eine Glasplatte
mit Aluminium metallisiert, so sind die Al-Teilchen beim
Auftreffen so heiß, daß ein Einschmelzen in die Glasoberfläche
erfolgt und sich ein Abtrennen des Al-Überzuges unter keinen
Umständen mehr ermöglichen läßt. Als ein Nachteil des
Elektroverfahrens ist zu bezeichnen, daß infolge der überaus
starken Emission von ultravioletten Strahlen mit dunkler
Schutzbrille gearbeitet werden muß. Ohne Beachtung dieser
Schutzmaßregel treten gesundheitliche Schäden ein.
Auch die schwer schmelzbaren Metalle wie Wolfram.
Molybdän, Chrom können mit der Elektropistole aufgetragen
werden. M. U. Schoop
nu!
a
.....
28. März 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 13
317
VERSCHIEDENES
BEKANNTMACHUNGEN
Bezirk Berlin
vormals Elektrotechnischer Verein
(Gegründet 1879)
Geschäftstelle: Berlin-Charlottenburg 4, Bismarckstr. 33 IV, VDE-Haus
Fernsprecher: 34 88 85
Fachversammlung
des Fachgebiets: ‚‚Röhrentechnik‘', Leiter:
H. Kerschbaum VDE.
Vortrag
des Herrn Dr. R. Theile, Berlin, am Donnerstag, dem 4. April
1940 um 18% in der Technischen Hochschule zu Charlottenburg,
Hörsaal EB 301, über das Thema:
„Über Kathodenstrahlröhren in der Fernsehtechnik
unter besonderer Berücksichtigung der Bildgebe-
röhren‘
Inhaltsangabe:
Elemente der Kathodenstrahlröhren
Prinzip der Fernsehübertragung
Bildwiedergaberöhren:
1. für direkte Betrachtung des Schirmbildes
2. für die Großprojektion von Fernsehbildern.
Bildgeberöhren:
1. Bildgeberöhren mit Leuchtschirmabbildung
2. Sondenbildgeberöhren
3. Speichernde Bildgeberöhren mit Mosaikphotoschicht
4. Speichernde Bildgeberöhren mit Bildwandler
b. Bildgeberöhren mit innerem lichtelektrischen Effekt
6. Bildvorlagengeberöhren und Elektronenabtaster.
Eintritt und Kleiderablage frei.
Fachversammlung
des Fachgebiets: ‚‚Elektrizitätswerke
Leiter: Dir. Dr.-Ing. E. Krohne VDE.
Vortrag
des Herrn Dir. Dr.-Ing. H. Freiberger VDE, Frankfurt/Main,
am Dienstag, dem 9. April 1940 um 18% in der Technischen
Hochschule zu Charlottenburg, Hörsaal EB 301, über das Thema:
„Lichtbogenwanderung in Schaltanlagen“
Eintritt und Kleiderablage frei.
und Unterwerke‘‘,
Dir. Dr. phil.
Gemeinschaftsveranstaltung
des Vereins Deutscher Bergleute Bezirk Berlin, der
Deutschen Lichttechnischen Gesellschaft Bezirk
Berlin und des VDE Bezirk Berlin am Donnerstag,
dem 11. April 1940, 17%, Saal EB 301 der Technischen Hoch-
schule zu Charlottenburg.
Vorträge über das Thema:
„Licht und Leistung im Bergbau“
Es sprechen die Herren: Dipl.-Ing. L. Schneider DLTG,
VDE, Berlin, über:
„Die lichttechnischen Bedingungen im
und Dr.-Ing. H. Bohnhoff VDE, Berlin, über:
„Der heutige Stand der Beleuchtungstechnischen
Anlagen im Bergbau über und unter Tage“
Eintritt und Kleiderablage frei.
Bergbau‘
Arbeitsgemeinschaften (Technischer Nachwuchs)
Die Teilnahme ist frei. VDE-Mitgliedschaft ist nicht
Bedingung.
Elektrische Bahnen. Leiter: Reg.-Baurat Dr.-Ing. habil. H. Kother VDE
2. April 1940, 1500, VDE-Haus, Großes Sitzungszimmer.
Vortragsreihe: „Bremsen“. ,„Gleich- und Wechselstrom- Nutzbremsen"
Vortragender: Prof. Dr.-Ing. P. Muller VDE.
VDE Bezirk Berlin vormals Elektrotechnischer Verein
Der Geschäftsführer
Burghoff
Sitzungskalender
VDE Bezirk Ostpreußen, Königsberg. 1.4. (Mo),
Inst. f. Experimentalphys.: „Die neuere Entwicklung der Frei-
leitungsisolatoren unter bes. Berücks. des Lichtbogenschutzes‘‘.
Dr.-Ing. F. Obenaus VDE.
VDE Bezirk Sütdsachsen, Chemnitz. 29. 3. (Fr),
180%, Staatl. Akademie für Technik: ‚Schallplattenaufnahmen
großer Ereignisse“ (m. Vorführ.). Prof. Dr. Bangert VDE.
Fachgruppe Energiewissenschaft, Gauwaltung
wien, 3.4. (Mi), 18%, Haus der Technik: ‚‚Gleislose elek- `
trische Fahrzeuge‘‘. Dipl.-Ing. V. Horwatitsch (m. Lichtb.).
P
Staatliches Materialprüfungsamt in Berlin-Dahlem
Unter den Eichen 87. Fernsprecher: 762751
Bekanntmachung über typisierte und überwachte Preßstoffe
(Schluß von Seite 304)
Typ
a.
ru
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Firma EKET
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pis u | | M |
Richard Rinker G. m. b. H., Menden | XO — | — —
(Krs. Iserlohn) |
H. Römmler Aktiengesellschaft, 32 Hares , Hares , Ralo-
Spremberg (Nd.-Lausitz) Fl | F2 | text
Hermann Ros, Coburg 66 — — l —
G. Rövenstrunk & Co., X4 — a en
Elspe bei Brügge i. Westf.
Georg Rüger & Co., vorm. Elektra
G. m. b. H., Elektrotechnische ,
Fabrik, Essen-Heidhausen
Adolf Ruoff, Kunststoff- Presswerk, Y8 E 2 |
Radevormwald (Rhld.) |
|
Elektro-, Glimmer- und Preßwerke T6
Scherb & Schwer K.-G. vorin.
Jaroslaw, Berlin-Weißensee
Schieck-Instrumente Wilhelm
Wolkersdurf, Berlin SO 16
Schmachtenbe ü i s 5
Wald rg & Türck, Solingen Y5
u
Jaro- |! Jaro- ' Jaro-
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Heinrich Schmidberger, Wien XVI. 27
Jaro-
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Typ S
Hares S | Hares Hares Hares Deuroh- Deuroh- Deuroh- Resopal
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Preßstof | — u = = - . —
| Typ 8
Preßtof — = — = = = > —
| Typs
Preßstofi — — — er. e —
Typ 5 | |
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Typ 3 | | | |
Preßstoff |
Typ > i |
318 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 13 28. März 1940
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und Kunstharz-Presswerk, Lüden-
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Firma ZSE oo 5
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Schmidt & Co. K. G., Metallwaren- 3E — =e == | — PreBstoff u ah Se we | — Preß- | — | >
fabrik, Schwelm i. Westf. | Typs | | stoff
| | Typ 22
Schriever & Co., Kunststoffpresserei, 2W — 2. — — Preßstofi — — — — | a =
Kierspe-Bahnhof i. Westf. | Typ S | |
Ludwig Schröder, Schalksmühle U9 u = — | Bonalit , — = = me = =
i. Westf. |
Ferdinand Schuchhardt, Berliner Yı — ae: = — |Preßstoff — — -— — | = ad =
Fernsprech- und Telegraphenwerk, Typ 5 |
Aktiengesellschaft, Berlin SO 16 i i
F. F. A. Schulze, Metallwarenfabrik., 1H Eoc a a a — Preßstoff — ; — — | — — — >=
Berlin N 54 | Typs |
Max Schulze, Meißen i. Sa. F5 ba s x — SchulitS — = ne - j =- o
Fabrik isolierter Drähte u. Schnüre, 119 Preß- Prß- — — |Preßstoff — į; Preß- — ! — Se I = | =
Schulze, Schneider & Dort stoff | stoff Typ S stoff |
G. m. b. H., Schönow, Post Bernau Typ11 | Typ12 Typ T2!
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Seckelmann & Co., Lüdenscheid 59 — ; — — — |PreßBstof! — =. U a l = =
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Karl Friedr. Selter K.-G., Bollwerk | 0X — — ; — — PreßBstoff — u o a N a = = u
i. Westf., Post Oberbrügge | Typs i
Ernst Albert Senf, Kunstharz- W7 == u — Preßstoff — | — = — nE — =
presserei, Bautzen i. Sa. Typ S |
Gebr. Sieling, Metallwaren-Fabrik 3L I | = | = — |Preßstoff, — a e N iS = _
Typs | | | | |
| | |
scheid i. Westf. |
Siemens-Schuckertwerke Aktien- 34 Eshalit Eshalit Eshalit, Eshalit ' Eshalit Kshalit | Eshalit Eshallt Eshalit Eshalit Eshalit Eshalit
gesellschaft, Abteilung Isolieratoffe Typ l1 Typ 12 Typ M Typ V Typ S Typ Yı Typ T2 TypT3 TypZıi TyvZ? TıvZ3! A
(SK 4), Berlin-Siemensstadt | | Ä yp yp | yp yp43, TypK
(Gartenfeld) |
Siemens-Schuckertwerke Aktien- M2 i | = = — Eshalit — | = o o — — — | Eshalit
gesellschaft, Wiener Maschinen- | | | Typ S | Typ K
und Apparate-Werke, Wien 20 l
Wilhelm Sihn fr., Niefern i. Baden U7 — — |; — — ‚Preßstof — — =í a a I n e
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Singer Nähmaschinen Aktiengesell- IF — — — — |Preßstoff| — = an De ee eh ze a e
schaft, Fabrik Wittenberge, Typ Ss |
Wittenberge, Bez. Potsdanı | |
- Gebr. Spindler, Betr.-Kom.-Ges,., E7 Preß- , Preß- | Preß- : Preß- |Preßstoff , Preß- PreB- ne Preß- , Preß- Preß- | Preßstoff
Köppelsdortf i. Thür. ‚stoff stoff , stoff stoff | TypsS | stoff stoff | stoff | stoff stoff | Typ K
Typil Typ12: TypM | Typ 0 TypTı!TypT2 ‚TypZi Typ72 Typ 23
Starkstrom-Apparatebau G. m. b. U.. 2T u a — =. Pre Bstom — ze ca 5 = z =
Berlin SO 36; Presserci:Zweigwerk | Typ 5 '
Buschullersdorf bei Reichenberg | l i
(Reichsgau Sudetenland) |
Franz Stauch, Presswerk, Unter- 2 _ | — — | — /Pettof| — — I _ 00. — — _
rodach i. Ofr. Typ S | | |
Kurt Steidel, Berlin N 65 86 ee — — Preßstof, — m Mi. = EEE DE _
| | | Typs |
W. Stiefeling, Berlin SO 36 X1 S eS — | — Preßstoff — Preß- | 2 = = 2 _
Typs stoff i
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Elektrotechnische Metallwarenfabrik | M8 = Preß- — = — Presto — : — Fer un Z Ba o
Storch & Stehmann G. m. b. H,, stoff | | Typ | Ä |
Ruhla i. Thür. Typ 12 | | | |
Strauss & Co., Schmölln i. Thür., Wo = == u a e „= Preßstoff zu ws Ener u Ei, ae
Abteilung Kunstharzpresserei, stoff ' Typs |
Auma i. Thür. | TypM | |
Süddeutsche Isolatoren-Werke 25 IE Preß- | Preß- — Preßstoff | Preß- | Preß- |; — — Preß- iz ne
; ib im Breisgaı stoff stoff TypS | stoff stoff > stoff
G. m. b E., Frei urg Sgau | Typ 12 Typ M j Typ T1 Typ T2 | Typ 22 |
or i | | SE DE
Röhrenwerk Johannes Surmann | %7 B nA 55 - a Er | er Fe = eo.
G. m. b. H., Arnsberg I. Westf. | | PS, |
Sursum Elektr.- Gesellschaft NI gE Ti | aa — a — — SR, = p us i _
Leyhausen & Co., Nürnberg-N yp! | |
Paul Teich, Berlin O 17 82 z = = ee a ee ze a
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3N — | _-—000- | — — | Preb- = = La — — =
Telefonbau und Normalzeit G.m.b.H., stoff
Frankfurt a. Main 17 Ä | TypTı, | |
— — — — u | pers Las | — | — — ur;
Thega-Kontakt G. m. b. H., Berlin 94 | | | | |
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Thiel & Schuchardt, Metallwaren- 1.3 .T ne | zu es une | | |
fabrik Gesellschaft mit beschränkter | |
Haftung, Buhla i. Thür. Be
w% | — = aal nee, 8 se ur ==
Bernhard Thormann, Berlin C 2 malan S | |
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Trolitan-Presswerk, Weiskirchen Typ S | |
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(Bez. Trier) 3X > 2 e — 'Preßstof: — — |} — | Set a |
Hein. Ulbrieht’s Wwe. Ges. m. b. H., Typs |
Kaufing b. Schwanenstadt, Ober- | Ä | |
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28. März 1940 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 13 319
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Karl Unger & Sohn, Metall- und 12 == | = Er a Preßstof, — — | _ DEE VE =
Kunstharz - Presswerk, Gablonz | | TypS ı | |
a. Neiße (Reichsgau Sudetenland) '
Gebr. Vedder K.-G., Schalksmühle 84 — — = = Preßstoff == — — z= >= 'Preßstoff
i. Westf. Typ S TypK
Vereinigte Isolatorenwerke Aktien- 31 = Am- are ee Preß- Pe Preß- > En SE: =
gesellschaft (Viacowerke), Berlin- broin stoff stoff i |
Pankow | 12 TypS ' Typ T2
Vereinigte Telefon- & Telegrafen- oU —_ —_ — — = Preßstoff t Preß- s | == Bern a5
Werke Aktien-Gesellschaft, | Typ 8 Ä stoff | |
Wien, 20 | TypT2 Ä
| |
Max Volkenrath, Ing., X2 _ — — — Preßstof, — m a — — | | -—
Wipperfürth (Rhld.) TypS ! |
Volkenrath & Co., Schwenke i. Westf. A3 — Preß- — — Preß- — 0, a Preß- = Preß-
stoff stoff ' stoff stoff
Typ12 | TypS Typ Z1 Typ K
Gebr. Vollmerhaus, Kierspe-Bahnhof 50 — — — — Voll- — — — Voll- — Voll-
i. Westf. merit S merit Z1 merit K
Vossloh-Werke G. m. b. H., Werdohl E2 _— — — — Preß- — PreB- — — — Preg-
i. Westf. stoff stoff stoff
Typ S$ Typ T2 Typ K
Wacker & Doerr, Niederramstadt 62 — — — — Preßstoff — — — — — —
bei Darmstadt | | Typ S
Carl Walther, Waffenfabrik, Zella- | V7 — —_ — |! = i — Preß- — — = z=
Mehlis i. Thür. stoff
| TypT2! | |
Heinrich Wander, Gablonz a. Neiße 2L —- — — — |Preßstoffi — — 1-1 — — —
(Reichsgau Sudetenland) Typ S
Karl Wegner, Berlin SW 29 T3 = wu =— — |Preßstoff | Preß- == = sa BER =
TypS | stoff |
TypTi | |
Weisse & Co., Gräfenthal i. Thür. vo a li ee ee a | Weipalit | _ = = = = Se
Dr. Wellborn & Wernicke, 0A — — — — |Preßstoff — Preß- — — — i as
Berlin SO 16 Typ S stoff
Typ T2
„Wellit‘‘“ Gesellschaft Pless & Co., 3V — — — — |Preßsttofi — — — — _ BE
Kunstharz-Presswerk und Fabrik Typs |
elektrotechnischer Installations-
artikel, Wien, V. | |
L. Adolf Werneburg, Sürth bei Köln IL — —- — — ıPreßstof! — Preß- — — _ | pea
TypS | stoff |
Typ T2
I i
Westdeutsche Metallindustrie TO — — — — Preßstof!) — — — — l æ | ee
Wilhelm Kötter, Unna i. Westf. Typ S |
Wester, Ebbinghaus & Co., Hanau | F9 S "o = — | Wecolt| — = = — | = || Weli
a. Main Typ S | ‚ Typ K
Westfälische Metallwaren-Fabrik 2V — — — — Preßstoff| Preß- | PreB- — JET m o a E. NS
Christophery G. m. b. H., Iserlohn TypS | stoff | stoff
TypTı!TypT2
Bruno Wetzstein, Plauen i. Vogtl. 22 — — — — |Preßstoff! — — — — — = =
Typ S
Casp. Arn. Winkhaus, Carthausen Hl — — — — |Preßstoff| — |Preßstof, — — | Preßstolf — Preßstoff
i. Westf. Typ 8 Typ T2 | : Typ 22, ı Typ K
Erich Wippermann, Halver i. Westf. 46 — — — — |Preßstof| — — — = er =
; Typ S |
Wirth & Schirp, Presswerk, Rodt- | 3W — — — — — Preß- : — — — Ze > u Ber
Müllenbach über Marienheide (Bez. stoff |
Köln) | , TypTi |
Wolf & Co., Abt. Pressmaterial, 33 |Preßstoff|Preßstoff Preßstofi — |Preßstoff| — ;Preßstoffi — Preßstott) — | — ' Preßatoff
Walsrode Typ 11 | Typ 12 | Typ M Typ 8 TypT2 Typ Z1 Typ K
Alois Zettler, Elektrot. Fabrik U3 — — — — | Zeton 8 — Zeton — — — |i — | ZetonK
G. m. b. H., München 5 | | 2
] i
F. G. Zieger, Rosswein i. Sa. ow — u Ä — 'Preßstoff| — — — į — — | -— — -
i ‚ Typ8 | |
l Tafel II
SELTENE a ES O a a
„Eg
5338 Typ
Firma E sE e
D ea S a en
Fu 95 N A | D >
— biz 6 | 7 | a | E h a ea a a
Gebrüder Adt Aktiengesellschaft, Wäehters- 36 — = = = = |Australit R = = =
bach H.-N, i ? 'Australit, F
ar Milspe, Kattwinkel & Co., Milspe | T8 _ Preßstof — — — Agalit — — =
; a yp
Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft, 38 = Tenacit | Tenacit | Tenacit | Tenacit | Tenacit | Tenacit | Tenacit | Tenacit
havelanı ennigedorf, Hennigsdorf (Ost- Typ? | Typs | TypA | Typ2 | Typ3 Iyp4 | TypY | TypX
Algemeine Elektricitäts-Gesellschaft, Fabri-
p Annaberg, Annaberg i. Erzgeb. | |
fesswerk Scheibenberg i. Erzgeb. 38A m= „ „ | n ” I) „ „ | „
320 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 13 28. März 1940
a u
TET Typ
Firma LEJ E Po B =:
Re | u
pS & 6 7 | 8& | a 2 j 3 «| Y | x
Bisterfeld & Stolting, Inhaber: Ernst Bister- 70 — Werkstoff | Werkstoff | — | — — — — ER
feld, Radevormwald (Rhld.) Typ 7 Typ 8
Deutsche Legrit-Ges. m. b. H., Berlin O 17 A4 — — — Legrit A — — — ' = =
Dynamit-Actien-Gesellschaft vormals Alfred 43 — — — Trolit W — — — a”, t
Nobel & Co., Abteilung Celluloid- und Kunst- | Ä
stoff-Fabrik, Werk Troisdorf (Bez. Köln): |
Verkauf durch Venditor, Kunststoff-Ver- | |
kaufsges. m. b. H., Troisdorf (Bez. Köln) l
„Feba‘ Fabr. elektr. Bedarfsartikel Stück- Ui — — — — Spritzstof) — _ = "E
rath K.-G., Berlin-Köpenick ' TypA !
Christian Geyer, Nürnberg-8 83 — . Nort? | Nort8' — | Norit2 — — Fe ee
Hellowatt-Werke, Elektrizitäts-Aktiengesell- 35 — Heliowatt'Hellowatt -— 'Hellowatt — — Bu. in
schaft, Berlin-Charlottenburg 4 7 8 | ' 2
Isola Werke A.G., Birkesdorf-Düren (Rhld.) | 40 = = = I = Fermit — = — | Fermiı
| | Typ2 ` ı TypX
Signalapparatefabrik Julius Kräcker Aktien- v8 —_ — — !Spritzstoff — ! — — = =
gesellschaft, Berlin SW 61 | Typ A |
H. Römmler Aktiengesellschaft, Spremberg 32 — Heliosit Hellosit — ! Resistan ı — — — Resistan
(Nqd.-Lausitz) spezial | E
T a 34 — Eshalit | Zeterit Eshalit | Eshalit | — Eshalit | — Eshallt
ung olierstoffe 4), rlin- Typ 7 C Typ A Typ 2 Typ 4
Siemensstadt (Gartenfeld) nr er di | me IpX
Kurt Steidel, Berlin N 65 86 — Preßstoff — — — — — = Sa
Typ 7? |
Süddeutsche Isolatoren-Werke G. m. b. H,| 25 — Í Bleollt | Rieollt | — . Ricolit | — Z O e
Freiburg im Breisgau Typ 7 Typ 8 | Typ2
Vereinigte Isolatorenwerke Aktiengesellschaft 31 Ambroin | Ambroin | Ambroin ' — Margolit — | — | — | =
(Viacowerke), Berlin-Pankow 6 7 | 8 | i 2
Tafel III
a ' ee T a
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5 EFF Typ TEF Typ
Firma E © Firma E p3
AT. F
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Allgemeine Elektricitäts-Gesell- 38» — | Tenacit — |Tena- Meirowsky & Co. Aktiengesell- L4 — | Pertinit | — | —
schaft, Fabriken Hennigsdorf, | . Typ 8° cit schaft, Porz a. Rhein > ge 3
Hennigsdorf (Osthavelland) Typ
Ä® Radio H. Mende AER Abt. 56 — [Mendelith| — | —
Presswerk ‚Mendelith‘“, °
Allgemeine Elektricitäts-Gesell- | Dresden-N. er | 9
schaft, Fabriken Annaberg, | | |
Annaberg 1. Erzgeb. | Gebrüder Merten, Gummersbach 24 — Prebstoff| — -—-
Presswerk Scheibenberg 1.| ssa | — ı „ = | : (Rhid.) Typ 8° |
Erzgeb. Mix & Genest Aktiengesellschatt, 68 — ,Mkit8| — | —
Apparatebauanstalt Schneider & U4 — Esco- | — | — Berlin-Schöneberg |
- >
Co., Breslau-Gr. Ohlewiesen lith 8 Otto Mettelbeck, Berlin O 17 v2 (Pre. — - | -
Bachmann & Leöichsenring, v4 — | Preßsttoff| — — stoff
Berlin-Neukölln Typ 8° Ip
Bezet-Werk Hermann Buchholz, 76 — | Preßsttoff| — — | '
Motzen (Krs. Teltow) Typ 8° New-York Hamburger Gummi- 21 — | Formolt; — | ~
r Waaren Compagnie, Typ 8°
Bisterfeld & Stolting, Inhaber: TO — Werk- = = Hamburg 33 i
Ernst Bisterfeld, Radevosm- stoff
wald (Bhld.) Typ 8° rn nes. ee: v9 — me = Nr
} r à i
Dralowid-Werk der Steatit- w | —' Pres- | —' — A E Si Ea |
Magnesla-Aktiengesellschaft, ' stoff Presstoffwerk Schöppenstedt, 81 — ' Preßstof — : —
Teltow bei Berlin ' Typ 3° Paul Schnake, Schöppenstedt | Typ 8° | |
Dynanmit-Actien-Gesellschaft vor- 43 — | Trolitan | Pollo- Trolit || Wilhelm Quante, Spezialfabrik für 73 — , Wealit | — | =
mals Alfred Nobel & Co., Ab- SD® pas : W Apparate der Fernmeldetech- | 89
teilung Celluloid- und Kunst- nik, Inhaber: Hermann Quante, !
stoff-Fabrik, Werk i ann | Wuppertal-Elberfeld |
(Bez. Köln); Verkauf durc | H. RO 2 ' Hra | - | -
Venditor, Kunststoff-Verkaufs- ; mmiler Aktiengesellschaft, 3 —
ges. m. b. H., Troisdorf (Bez. Spremberg (Nd.-Lausitz) 8°
Köln) ! Ferdinand Schuchhardt, Berliner Y1 — a u
i - Telegraphen- yp
Ernst @omolka X8 — Preßtof| — ı — aE AK Ei |
Zehdenick (Mark) Typ 8° en ao ecnalls |
Julius Karl Görler, Transforma- X6 — ;Preßstoft | — — i E
in- ; . Siemens-Schuckertwerke Aktien- 34 Esha- Eshallt |
we Drik, BEL DCHAHIOMEN | Types | gesellschaft, Abteilung Isoller- lit : Typ 8* |
| stoffe (SK 4), Berlin-Siemens- Typ |
Kunstharz-Presswerk der Hanf-, OL — | Preßstoff | — | — stadt (Gartenfeld) 0°
Jute-u.Textilit-IndustricA.G., | Typ 8 | Heinrich Wander, Gablonz OL =. Preßstoff ER ee
Wien I. a. NeiBe (Reichsgau Sudeten- Typ 8 i
Signalapparatefabrik Julius v8 ee Preßstoff | — — land) |
Kräcker Aktiengesellschatt, Typ 8 | „Wellit' Gesellschaft Pless & Co., sv — | Preßstof, — Ex
Berlin SW 61 | | Kunstharz-Presswerk und Typ 8° |
Krone & Co., Berlin-Baumschulen- L6 — Preßstoff!) — | — Fabrik elektrotechnischer |
Typ 8° Installationsartikel, Wien, V.
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D S Á
im Felde)
Leit » Harald Müller VDE (2.2.
Me Nee G. H. Winkler VDE (z. Z. im Felde)
Anschriften der Verfasser der Aufsätze dieses Heftes DE und R. Henrichs DB
Prof. Dr. G. Brion VDE, Freiburg 1. S., Herzog-Heinrich-Str. 1. Zuschriften sind nicht an eine persönliche Anschrift zu gem, nn h
Prof. Dipl.-Ing. E. Winkel, Wien 65, Blindengasse 7/33. nuran d N eg ng Bart en 34 19 6b.
. . $ smarc . 39, K ’ ` Yor-
Dr.-Ing. h.c. M. U.Schoop, Zürich 5, A 1 Nachdruck nur mit Quellenangabe und nur mit Genehmigung des
ttet.
Abschluß des Heftes: 21. März 1940 fassers und der Wissenschaftlichen Leitung der ETZ gesta
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321
_Elektrotechnische Zeitschrift
(Zentralblatt für Elektrotechnik)
Organ des Elektrotechnischen Vereins seit 1880 und des Verbandes Deutscher Elektrotechniker seit 1894
Herausgegeben vom Verband Deutscher Elektrotechniker E.V.
Wissenschaftliche Leitung: Berlin-Charlottenburg 4, VDE-Haus — Im Buchhandel durch Julius Springer, Berlin W 9
61. Jahrgang Berlin, 4. April 1940 Heft 14
| An die deutschen Ingenieure
Das gesamte deutsche Volk wird in einmaliger Geschlossenheit am Geburtstage seines Führers
diesem Dank und Vertrauen zum Ausdruck bringen. Technik und Wirtschaft werden es sich nicht nehmen
lassen, in diesem edlen Wettstreit an der Spitze zu marschieren. Ich habe deshalb im Anschluß an den
Appell des Generalfeldmarschalls Ministerpräsident Hermann Göring an die Führer der deutschen
Betriebe den Ruf gerichtet, durch restlose Erfassung der in den Fabriken und Werkstätten vorhandenen
freien Metallmengen zum Gelingen dieses Werkes beizutragen. |
Du, deutscher Ingenieur, bist in erster Linie Träger dieser so bedeutsamen Aktion. Dein Ehrgeiz
muß es sein, über bereits eingeleitete Maßnahmen hinaus auch die letzte Möglichkeit zu erschöpfen, die
dazu beitragen kann, unsere Rohstoffgrundlage zu stärken. In Fabriken, Werkstätten, Hallen und Plätzen,
draußen in den Versorgungsnetzen, auf den Strecken oder unter Tage, kurz an allen Stätten, an denen der
Pulsschlag der Technik geht, sind noch große Mengen wertvoller Metalle auffindbar. Diese so schnell wie
möglich vollständig zu erfassen, soll der Beitrag des deutschen Ingenieurs zum Geburtstagsgeschenk des
Führers sein. Ich erwarte von jedem deutschen Ingenieur, daß er in engster Zusammenarbeit mit seinem
Betriebsführer sich voll und ganz einsetzt. Wir deutschen Ingenieure wollen erneut unter Beweis stellen,
daß wir selbstlos und einmütig in bewährter Kameradschaft Großes zu leisten vermögen. Wir haben bis-
her dem Führer mit Herz und Hand geholfen, „neue“ Stoffe zu schaffen, heute wollen wir helfen, die ent-
behrlichen „alten“ ihm zu schenken.
Zur Metallspende des deutschen Volkes
Ministerpräsident Generalfeldmarschall Göring hat lionen deutscher Haushaltungen stellen freudigen Herzens
das deutsche Volk zu einer freiwilligen Metallspende auf- überflüssige Metallgegenstände zur Verfügung, die Be-
gerufen, die den Dank der Nation zum Geburtstag des triebe, die Stätten deutscher Arbeit, werden nicht zurück-
Führers am 20. April zum Ausdruck bringen soll. Durch stehen, sondern auch hier in vorderster Front kämpfen.
die Sammlung kriegswichtiger Metalle wird eine Reserve An alle Fabriken und Büros ergeht deshalb die Auf-
geschaffen, die der wirtschaftlichen Rüstung eine erheb- forderung, nach besten Kräften zu dem Erfolg der Samm-
liche Stärkung bringt, den Blockadeversuchen des Feindes lung beizutragen,
aber die passende Antwort erteilt. Die Metallspende stellt eine vorsorgliche Maßnahme
Zu diesem Werk findet sich die ganze Nation in na- dar, die zusätzlich zu der schon eingelaufenen Vorratswirt-
tionalsozialistischer Opfergemeinschaft zusammen: Mil- schaft Deutschlands Unabhängigkeit von Einfuhren
322
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 14
4. April 1940
sichern soll. Es handelt sich nicht etwa um eine von der
Not diktierte Maßnahme, die jedes erreichbare Metallteil
einschmelzen will, sondern der Metallspende sollen nur
wirklich entbehrliche Gegenstände zugeführt werden, die
für den einzelnen nutzlos sind, als zusammengefaßte Re-
serven aber größten Wert erhalten. Die Sammlung wird :;,
daher in erster Linie die Verwaltungsgebäude mit ihren
Büros, Sitzungs- und Direktionszimmern und Empfangs-
räumen sowie die Kantinen und Aufenthaltsräume der Ge-
folgschaft betreffen. In Werkstätten und Lagern sind
überflüssige Metallgegenstände durch die übliche Altstoff-
verwertung schon erfaßt. Sollten dennoch entbehrliche
metallische Gegenstände vorhanden sein, so sind sie eben-
falls zur Verfügung zu stellen.
Die Sammlung soll nur kriegswichtige Metalle er-
fassen, die aus dem Ausland bezogen werden. Es sind da-
her nur die Sparstoffe
Kupfer, Zinn, Blei, Nickel
undihre Legierungen
der Metallspende zuzuleiten. Nicht erwünscht sind die
Edelmetalle Silber und Gold und die Heimstoffe Eisen,
Zink, Aluminium und Magnesium.
Für die Metallsammlung ist es wichtig, die vier Me-
talle genau voneinander zu trennen; wenn möglich sind
auch reines Kupfer und die Kupfer-Legierungen getrennt
zu halten. Zu den wichtigsten Kupfer-Legierungen gehören
Messing, Tombak, Rotguß, Bronze und Neusilber. Die
Neusilber-Legierungen sind vielfach unter dem Handels-
namen Alpaka, Argentan, Nickelin und China-Silber be-
kannt. Wichtige Legierungen sind ferner das Britannia-
Metall, das hauptsächlich Zinn enthält, das Lettern-Metall
mit Blei und das Monel-Metall mit Nickel als Haupt-
bestandteil. Alle Gegenstände, die hauptsächlich aus den
erwähnten Metallen und Legierungen bestehen, sind der
Sammlung zuzuführen. Vor der Ablieferung müssen
jedoch Bestandteile aus anderen Stoffen, wie Holz, Glas
und Preßstoff, entfernt werden. Bei Plattierungen und
galvanischen Überzügen, wie Vernickelungen, Verzinnun-
gen und Verkupferungen, ist die Menge des aufgetragenen
Metalls so gering, daß seine Wiedergewinnung bei der Me-
tallsammlung nicht lohnt. Weißblech, also zinnplattiertes
Eisenblech, sowie vernickeltes Gußeisen kommen für die
Metallsammlung daher nicht in Frage. Gehört jedoch das
Grundmetall, auf das der Überzug aufgebracht ist, zu den
sammelfähigen Sparmetallen oder Legierungen, so sind
auch plattierte Gegenstände für die Sammlung erwünscht.
Bei vielen Gegenständen wird es nicht ohne weiteres
möglich sein, die Vollwertigkeit für die Metallsammlung
zu entscheiden. In allen Zweifelsfällen ist der Gegenstand
ruhig zur Aufnahmestelle zu bringen und die letzte Ent-
scheidung den Fachleuten zu überlassen. Zink wird häufig
vom Zinn schwer zu unterscheiden sein. Auch wird Zink
oft bräunlich gefärbt und kann dann leicht mit Bronze ver-
wechselt werden. Ebenfalls liegt es nahe, Stanniol-Folien,
das sogenannte Silberpapier, mit Aluminium-Folien zu ver-
wechseln, die ebenfalls für Verpackungszwecke verwendet
werden. In der Regel wird es sich aber bei dünnen Folien
um Aluminium handeln, weil Zinn für diese Zwecke in den
letzten Jahren kaum noch verfügbar war.
Wenn auch Gegenstände aus Edelmetall, aus den
Leichtmetallen und aus Zink und Eisen nicht für die
Sammlung geeignet sind, so ist es doch ratsam, bei Ge-
legenheit dieser Sammlung gleichzeitig Altmaterial und
entbehrliche Gegenstände aus diesen Metallen getrennt zu
erfassen und dem Altmetall- oder Schrotthandel zuzu-
führen.
Der Sammlung sollen alle entbehrlichen und überflüs-
sigen Gebrauchs- und Ausstattungsgegenstände unter-
liegen. Entbehrlich sind solche Gegenstände, deren Ent-
fernung die Leistungsfähigkeit des Betriebes nicht beein-
trächtigt. Überflüssig sind vor allem unbrauchbar ge-
wordene Gegenstände und Geräte. Es ist selbstverständ-
lich, daß vorhandene Lager- oder Warenbestände nicht an-
gegriffen werden dürfen. Bereitzustellen sind vielmehr
alle Ausstattungsgegenstände sowie entbehrliche Hilfs-
mittel für büro- und verwaltungsmäßige Tätigkeit, also
einerseits alle losen Gegenstände, wie Aschenbecher,
Tischaufsätze, Zierstücke, Wandschmuck, Kannen, Ta-
bletts, Trinkgeräte, Flaschenkapseln, Medaillen, Schlüssel
und Taschenmesser, andererseits alle Gegenstände, die
ohne Inanspruchnahme von Fachleuten ausgebaut werden
können und nicht ersetzt zu werden brauchen, wie Tür-
schilder, Beschläge, Haken, Konsolen, Gitter, Geländer,
Figuren, Wappen, Reliefs, Verkleidungen, Wand- und Tür-
platten.
Auch solche Gegenstände sind der Sammlung zu-
zuführen, die zwar unter Inanspruchnalme des Handwerks
ausgebaut werden müssen, für die aber kein Ersatz not-
wendig ist. Hierbei ist jedoch genau zu überlegen, ob
diese Gegenstände tatsächlich entbehrlich sind. Denn
keinesfalls soll durch die Sammelaktion eine Schädigung
der Fabrikation eintreten. Beim Ausbau solcher Gegen-
stände muß auch überlegt werden, ob die Arbeitszeit der
Gefolgschaftsmitglieder in Anspruch genommen werden
muß oder ob es nicht möglich ist, durch freiwillige Lei-
stung am Sonntag Vormittag oder nach der normalen Ar-
beitszeit den Ausbau vorzunehmen.
Bei der hohen Schätzung, der sich Kunstgewerbe und
Kunstschöpfungen im Dritten Reich erfreuen, bedarf es
keines besonderen Hinweises, daß Gegenstände von hohem
künstlerischen oder historischen Wert, gleichgültig aus
welchen Werkstoffen sie bestehen, niemals Notmaß-
nahmen zum Opfer fallen sollen. Infolgedessen sind auch
solche Gegenstände von dieser Sammlung ausgeschlossen.
In jedem Betrieb ist der Betriebsführer für die Samm-
lung verantwortlich; der Betriebsobmann und der Schrott-
kommissar unterstützen den Betriebsführer bei der Durch-
führung. Die Sammlung wird in der Zeit vom 26. März
bis 20. April 1940 abgehalten.
Die gesammelten Gegenstände sind in den von den
Gemeinden bezeichneten Sammelstellen abzuliefern. Dabei
ist aber besonders darauf hinzuweisen, daß sie durch
einen gewerblichen Betrieb erfolgt und in die Liste B
der Sammelstelle einzutragen ist. Bei Gegenständen, die
nur unter Mithilfe des Handwerks oder durch freiwilligen
Einsatz der Gefolgschaftsmitglieder ausgebaut werden
können, ist für den Ausbau häufig längere Zeit erforder-
lich. Solche Gegenstände können auch nach dem 20. April
1940 noch den Sammelstellen zugeleitet werden.
Georg Goldbach
F
—
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 14
323
Die Eigenschwingungen der einstufigen Stoßanlage
Von Fr. Lehmhaus VDE, Berlin
Übersicht. Für die einstufige Stoßanlage wird das
Ersatzbild abgeleitet und die aus diesem Ersatzbild sich
ergebenden Schwingungsformen für Leerlauf und ver-
schiedene Belastungsfälle mit dem Kathodenstrahl-Oszillo-
graphen nachgewiesen.
Einleitung
Für Wanderwellenversuche hat sich eine Stoßschal-
tung (Bild 1a) bewährt, die schon Toeplerl) für seine
Funkenuntersuchungen benutzt hat. Ihrer Vorteile wegen
wurde sie auch vom Verfasser für Untersuchungen über
die Stoßdurchschlagfestigkeit von Isolierstoffen?) im In-
stitut für Hochspannungstechnik der Technischen Hoch-
schule Dresden angewandt. Wie das Oszillogramm zeigte,
traten jedoch an dem unmittelbar an die Stoßanlage an-
geschlossenen Prüfling Schwingungen auf, deren Ursache
geklärt werden sollte. Die bisherigen Arbeiten über die
Schwingungen einstufiger Stoßanlagen?) behandeln vor-
wiegend die Anlage im Zusammenhang mit einer an-
geschlossenen Wanderwellenleitung. Erst der Kathoden-
strahl-Oszillograph ermöglichte eine weitergehende Unter-
suchung der Stoßanlagenschwingung, weil er im Gegen-
satz zu einer angeschlossenen Wanderwellenleitung den
Vorgang selbst kaum beeinflußt.
Bei der theoretischen Betrachtung der Stoßanlagen
kann im wesentlichen auf den Ergebnissen der Arbeiten
von Krug aufgebaut werden, der davon ausgeht, daß die
Kondensatoren der Stoßanlage eine räumliche Ausdehnung
besitzen. Zur Erklärung der Schwingungen führt Krug
den Begriff der „Querkapazität“ zwischen den Stoß-
kondensatoren ein. Die räumliche Ausdehnung der Anlage
wird durch eine Ersatz-Selbstinduktion berücksichtigt.
Aus den als konzentriert gedachten Werten der Quer-
kapazität und der Selbstinduktion wird die Eigenschwin-
gung der Stoßanlage berechnet. Harald Müller faßt
die „Querkapazität“ bereits als eine kurze Wanderwellen-
leitung auf, betrachtet aber die Stoßkapazität noch als
konzentriert. Er weist darauf hin, daß theoretisch auf der
Wanderwellenleitung eine stark gedämpfte Schwingung
vierfacher Kondensatorenlänge auftreten müßte. Die
Ausdehnung der Kondensatoren, die Größe ihrer wirk-
samen Beläge und die Abmessung der die Induktivität
bildenden Schleife liegen aber in der Größenanordnung der
Eigenschwingungswellenlängen, so daß es nicht mehr zu-
lässig ist, mit konzentrierten Werten zu rechnen.
I. Aufstellung des Ersatzbildes
Auf Grund von Versuchen und Ueberlegungen werden
nachstehend die Eigenschwingungen als Wanderwellen-
vorgänge erklärt, die die beobachteten Erscheinungen
völlig begründen. Das Ersatzbild der Stoßanlage ist in
Bild la gezeichnet. Die Kondensatoren sind als konzen-
trische in Hartpapier eingebettete Zylinder dargestellt und
liegen parallel nebeneinander.
Außer den Kapazitäten Cz und Cyder beiden Konden-
satoren selbst ist auch die „Querkapazität“ C, zwischen
den Außenbelägen der Kondensatoren vorhanden. Unter
) Toepler, Arch. Elektrotechn. 14 (1924) 8. 308.
z Fr.Lehm haus, Arch. Elektrotechn. 32 (1938) S. 281.
ETZ B Harald Müller, Arch. Elektrotechn. 15 (1925) 8. 97; Krug,
sel 990 (1929) 3.681; Schilling, ETZ 52 (1931) 8.7: Binder, Wander-
envorgänge auf experimenteller Grundlage. Julius Springer, Berlin 1928.
DK 621.313.12.015.33
Annahme konzentrierter Kapazitäten kann die Anordnung
durch das Ersatzbild 1b dargestellt werden. Durch den
Symmetrierwiderstand R, verteilt sich die Ladegleich-
spannung auf beide Kondensatoren Cr und Cır; die Quer-
kapazität C, bleibt ungeladen und auf Erdpotential. Vom
Augenblick des Ansprechens der Zündfunkenstrecke an
kann R, wegen seines nach Megohm zählenden Wider-
standes außer Betrachtung gelassen werden. Bricht die
Spannung an der Funkenstrecke zusammen, so muß, da-
mit die Summe aller Spannungen in dem Kreis Null bleibt,
die Querkapazität — im stationären Zustande — auf die
volle Spannung der Funkenstrecke vor dem Ansprechen
kommen. Dieser Vorgang zerfällt in zwei Teile:
1. muß der Querkapazität eine Ladung zum Aufbau ihres
Feldes zugeführt werden,
2. muß diese dazu notwendige Ladung den Konden-
satoren über die Funkenstrecke entnommen werden.
Da die Kondensatoren I und II gegenüber der Quer-
kapazität groß sind, ist ihr Spannungsabfall durch die
Entnahme der Ladung für das Querfeld gering. Bei der
endlichen Ausdehnung der Kondensatoren erfolgt die Auf-
ladung der Querkapazität jedoch nicht plötzlich, sondern
schreitet als Wanderwelle — im Bild 1a von links nach
rechts — fort. Am Ende, d. h. an den Klemmen der Stoß-
anlage, reflektiert die Spannung auf den doppelten Wert,
läuft bis zum linken Ende der Außenbeläge zurück, wo
von den Kondensatoren wieder die dort herrschende Span-
nung, d. i. etwa der einfache Spannungswert, aufgezwun-
gen wird, so daß eine Entladewelle in das Querfeld ein-
zieht usf.
Die Entladung der Kondensatoren zum Aufbau des
Querfeldes kann ebenfalls nur durch eine Wanderwelle
erfolgen, deren Amplitude im Vergleich zur Gesamt-
spannung klein ist. Auch diese Welle schreitet zuerst
von der Funkenstrecke aus von links nach rechts in die
Kondensatoren hinein.
In dem Ersatzbild 1a ist noch der der Stoß- und der
Querkapazität gemeinsame Kondensatorbelag zusammen-
gefaßt. Da beide Wanderwellenvorgänge sowohl für die
Kondensatoren als auch für die Querkapazität von den
Punkten P der gemeinsamen Beläge ausgehen, können wir
die Kondensatoren um 180° um diese Punkte gedreht
zeichnen, so daß jetzt beide Kapazitäten getrennte Beläge
haben, ohne daß an dem Vorgang selbst sich etwas ändert.
Die erste Entladewelle zieht von P aus nach links in die
Kondensatoren, die erste Ladewelle nach rechts in die
Querkapazität.
Die Stoßanlage wird demnach durch eine Leitung dar-
gestellt, die von zwei anderen mit kleinerem Wellenwider-
stand, an die sie angeschlossen ist, aufgeladen wird (Bild
lc und d). Die zwei Leitungen können aber auch, wie in
Bild 1e, in einer Leitung zusammengefaßt werden, Am
Knotenpunkt geht der Ladungsausgleich über die Funken-
strecke vor sich. Die Querkapazität erweist sich somit als
eine Leitung zwischen den eigentlichen, ebenfalls als Lei-
tung zu behandelnden Stoßkondensatoren und der Stoß-
anlagenbelastung.
Aus diesen Überlegungen folgt, was aus dem Ver-
gleich der Oszillogramme bestätigt wird, daß der Span-
324
nungsverlauf an den Klemmen dem an der Funkenstrecke
nicht entspricht, wenn nicht die Stoßanlage mit dem
Wellenwiderstand der Querkapazität belastet ist.
« l
hj
poan nnna
OTET ETEEN
la. Stoßschaltung
P
e
© u
P
le. Kondensatorbeläge auseinandergezogen
Bild 1.
II. Nachweis durch Versuche
Die vorbeschriebenen Vorgänge konnten durch Auf-
nahmen mit den Kathodenstrahl-Oszillographen nach-
gewiesen werden.
1. Unbelastete Stoßanlage
Die Schwingung an den Klemmen der unbelasteten
Stoßanlage zeigt Bild 2. Als Schwingung der Quer-
Bild 2. Schwingung
an den Klemmen
der unbelasteten
Stoßanlage bei
großem Kondensa-
torenabstand
(35 em).
100 150m, 200
kapazität ist ihre Wellenlänge im wesentlichen durch die
Länge der Außenbeläge bestimmt. Die Kondensatoren
selbst haben allerdings trotz ihres erheblich kleineren
Wellenwiderstandes auf die Schwingungslänge auch einen
Einfluß. In erster Annäherung bleibt ihre Spannung beim
Auftreffen der rückläufigen Spannungswelle fast starr,
so daß sie einem Kurzschluß entsprechen und unmittelbar
eine vollkommene Reflexion in die Querkapazität be-
wirken.
Daß die Schwingung länger als die vierfache Länge
der Kondensatoren ist, liegt einmal daran, daß die erhöhte
Kapazität am Ende sonst homogener Leitungen die Eigen-
schwingung über die vierfache Leitungslänge hinaus ver-
größert'). Stärker ist aber der Einfluß der Stoßkapazität.
Faßt man sie im Grenzfalle als konzentriert auf, kann
4) Zdralek, Arch. Elektrotechn. 17 (1927) S. 16.
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 14
1b. Ersatzbild mit
konzentrierten Ka-
pazitäten
man die Verlängerung so erklären, daß der Wanderwellen-
strom erst die Kapazität auf volle Spannung aufladen
muß, bevor Reflexion eintreten kann, während bei offenem
1d. Kondensatorbeläge als Leitungen aufgefaßt
le. Leitungen zusammengefaßt
C,, Cır Kapazität der Konden- E, Ladespannung der Konden-
satoren In der Stoßanlage satoren
C. Querkapazität der Konden- E Amplitude der Ladewelle der
x Querkapazität
satoren gegeneinander
A, Amplitude der Entladewelle
R, Symmetrierwiderstand durch die Querkapazität
Stoßschaltung mit Ersatzschaltbildern.
Leitungsende die Welle sofort reflektiert wird. Im Os-
zillogramm zeigt sich diese Erscheinung dadurch, daß die
negative Halbwelle mehr abgerundet und daher länger
ist als die positive.
Der Schwingungsvorgang der Stoßkondensatoren
selbst ist erkennbar in Bild 3, das die Spannung an der
Funkenstrecke zeigt. Bis zum Ansprechen hat die Funken-
strecke volle Spannung, bricht dann zusammen und zeigt
anschließend die hin- und herlaufende Entladewelle mit
Bild 3. Schwingung
an den Stoßkon-
densatoren bzw.
Spannung an der
Funkenstrecke.
kleiner Amplitude, die um so grüßer ist, je kleiner der
Kondensatorenabstand ist. Das wird nachgewiesen durch
einen Vergleich der Oszillogramme der Stoßspannung für
weiten (35cm bei Bild 2) und nahen (21cm bei Bild 4)
Kondensatorenabstand. Bei kleinem Kondensator ist der
Wellenwiderstand der „Querkapazität“ kleiner; bei
gleicher Spannung fließt also ein größerer Strom, wo
durch die Amplitude der einziehenden Entladewelle der
Kondensatoren größer wird und die Kondensator-
schwingung stärker gegenüber der Schwingung der Quer-
kapazität hervortritt.
Als Schwingungslänge tritt die vierfache Länge der
Kondensatoren unter Berücksichtigung der geringen Fe
geschwindigkeit im Hartpapier-Dielektrikum auf. er
Schwingung zum Verschwinden zu bringen ist DB
kaum möglich; denn das Abgleichen des Kondensato :
endes mit dem Wanderwellenwiderstand macht eine 2
ladung des Kondensators unmöglich, und ein ee
der Reflektionen am Knotenpunkt erfordert einen glei i
Wellenwiderstand der Querkapazität, wodurch aber
4. April 1940
ta
Ban
i
4. April 1940
Spannungsabsenkung der Kondensatoren zu groß und die
Gesamtstoßanlage in größerer Wellenlänge schwingen
würde. Widerstände vor der Funkenstrecke verlangsamen
die Entladung der Kondensatoren und setzen infolge-
Bild 4. Schwingung
an den Klemmen
der unbelasteten
Stoßanlage mit
kleinem Konden-
satorenabstand
(21 cm).
700 150 m. 200
dessen die Amplitude der Schwingung sowohl der Konden-
satoren als auch der Querkapazität herab, allerdings unter
Verlust an Steilheit.
2. Stoßanlage bei Belastung
Wird die Stoßanlage durch Prüflinge, Wanderwellen-
leitungen u. dgl. belastet, so kann ebenfalls der Spannungs-
verlauf aus dem abgeleiteten Ersatzbild erklärt werden.
a) Widerstandsbelastung
Die Querkapazität verhält sich auch bei Belastung so-
wohl mit einer unendlich langen oder abgeglichenen Lei-
tung als auch mit einem ohmschen Widerstand wie eine
Wanderwellenleitung. Daher kann die Eigenschwingung
durch Abgleich am Ende der Querkapazität mit einem
Wellenwiderstand unterdrückt werden. Bild 5 zeigt die
Bild 5. Schwingung an
‚ den Klemmen der Stoß-
anlage bei verschiede-
ner Dämpfung am Ende
t Amaan der Querkapazität
o bere Kurve:
i \ - MMA
\ E> Wellenwiderstand
400 Q,
u ntere Kurve:
Wellenwiderstand
2000 Q.
700 750 m 200
Wirkung eines Widerstandes von 400 Q (obere Kurve)
und von 2000Q (untere Kurve)’). Bei dem kleineren
Widerstand erkennt man, wie die Schwingung der Quer-
kapazität schnell verlöscht und die Schwingung der Kon-
densatoren selbst übrig bleibt. Nachteilig ist die Dämp-
fung aber dadurch, daß die Widerstände gleichzeitig auch
den Stoßwellenrücken verkürzen.
b) Belastung mit Kapazität
Daraus, daß die Stoßanlage als eine zusammengesetzte
Leitung aufzufassen ist, folgt weiter, daß auch die größte
erreichbare Steilheit am Prüfling beim unmittelbaren An-
schluß an die Stoßanlage begrenzt ist.
Sieht man von den nachfolgenden Reflexionsvorgän-
gen ab, kann der Spannungsverlauf des größten Teiles der
Stoßspannungsstirn der unbelasteten Anlage gut an-
genähert dargestellt werden durch:
us = U (1 — e7 "Tg,
Die Konstante T, ist das Maß für die Abweichung der
tatsächlichen Stirn vom senkrechten Spannungsanstieg.
Im wesentlichen ist sie durch den Funkenwiderstand und
dadurch bedingt, daß die Stoßkondensatoren nicht den
idealisierten Verhältnissen entsprechen (endliche Aus-
dehnung der Anlage). Ist an die Spannungsquelle mit
°) So ist es auch erklürlich, daß Harald Müller (a.a. O.) auch
an der Wanderwell l
weisen konnte enleitung die Stoßanlageneigenschwingung nicht nach
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 14
325
diesem Spannungsverlauf über den Wanderwellenwider-
stand Z der „Querkapazität“ der Prüfling mit der Ka-
pazität Cpr angeschlossen, so ist der Spannungsverlauf u
am Prüfling gegeben durch die Differentialgleichung
a du du
U, (1 —e™"T.) = CprZ Aa a
mit der Lösung:
ER T, m 7 T,
= U, (e 7 Te t] ).
Te 1 0
To
Das bedeutet eine weitere Verflachung der Stoßstirn-
beanspruchung am Prüfling gegenüber der Leerlauf-
spannung, da T, meist größer als T, ist. Die maximale
Stirnsteilheit ist also vorwiegend von den Wellenwider-
ständen der Anlage und der Kapazität des Prüflings ab-
hängig.
Eine Kapazität hinter der Stoßanlage verlängert auch
die Eigenschwingung der Querkapazität von rd. 17m
Länge, und zwar bei unmittelbarem Anschluß von
135-101? F auf etwa 40m. Die Verlängerung der Wan-
derwellenschwingung durch den Anschluß einer Kapazität
an die Leitung wurde bereits weiter oben erörtert.
Bild 6. Schwingung der Stoß-
anlage mit über Widerstände
angeschlossener Kapazität
obere Kurve:
an der Kapazität,
untere Kurve:
an den Klemnien der An-
lage.
Auch die aufgenommenen Oszillogramme (Bild 6),
bei denen die Kapazität (135-10-1?F) über zwei kleine
Widerstände von je 30 Q angeschlossen war, geben eine
Bestätigung der Wanderwellenvorgänge. Der obere Ver-
lauf in Bild 6 zeigt immer noch rein sinusförmige
Spannung an der Kapazität. Die Wellenlänge ist aller-
dings gewachsen, denn jetzt dauert die Aufladung der
Kapazität über die vorgeschalteten Widerstände länger,
und damit setzt die Reflexion erst später ein. Die
Stelle, wo die Widerstände an die Stoßanlage an-
geschaltet sind, stellt außerdem einen Knotenpunkt dar,
von dem ein Teil der Spannungswelle zurückgeworfen
und der andere Teil durchgelassen wird. Infolgedessen
setzt sich die Spannung am Knotenpunkt aus einer
Schwingung von der Wellenlänge der Stoßanlage selbst
und der durch die Anschaltung der Kapazität mit Wider-
stand verlängerten Stoßanlagenschwingung zusammen,
wie der untere Kurvenverlauf von Bild 6 zeigt. Diese
letzte Schwingung verschwindet, wenn die Widerstände
die Größe des Wanderwellenwiderstandes der Quer-
kapazität übersteigen; im Belastungskreis tritt dann keine
Schwingung mehr auf.
Zusammenfassung
Das Ersatzbild der einstufigen Stoßanlage ist als eine
Wanderwellenleitung mit über die Zündfunkenstrecke
angeschlossener Leitung größeren Wellenwiderstandes
dargestellt. Es schwingen im unbelasteten Zustande beide
Leitungen. Die Spannung an der Funkenstrecke entspricht
nicht der Spannung an den Klemmen der Anlage. Der
"Wanderwellenwiderstand der „Querkapazität“ bewirkt,
daß bei angeschlossenem Prüfling die Stoßspannung ge-
genüber der bei unbelasteter Anlage flacher verläuft und
die maximale Steilheit herabgesetzt wird.
326
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 14
4. April 1940
Die Herstellung technischer Schaubilder höheren mathematischen Grades
mittels einfacher geometrischer Beziehungen
Von E. Winkel, Wien
(Schluß von S. 312)
B. Praktische Beispiele
Man kann, abgesehen von der Gleichungsform, drei
Gruppen von Aufgaben unterscheiden: 1. die stufenweise,
unmittelbare Gewinnung von zusammenhängenden Be-
ziehungen, 2. die Gewinnung von zusammenhängenden Be-
ziehungen unter Zwischenschaltung von Behelfsgleichun-
gen und endlich 3. die Ermittlung einer höhergradigen
Funktion unter Aufspaltung der gegebenen Funktion in
Zwischengleichungen. |
I. Die unmittelbare stufenweise
Gewinnung von Zusammenhängen
1. Gegeben sei eine punktförmig geballte Ladung von
10 Coulomb, gesucht ist das Schaubild des Potentials
und der Feldstärke in Abhängigkeit von der Ent-
fernung. .
Das ergibt drei zusammenhängende Gleichungen:
Q=10 |
_ 10 A _ Q _ Q
U m allgemein U= F? C= ra
10
can,
CX) E 75 E
28
e5
20
wur
G Y
2.
0
Y = Q =10Cb gegebene Ladung,
Y= U= 2 Potential in Cb/cm,
v, = €= 4 elektrische Feldstärke in Cb/cm?,
r Abstand des Feldpunktes von Q in cm.
Maßstäbe: E9 P Ch
€, = 50 mm/lcm, Eu 7 -z ™ = 2mm p
=
E =S mm/Cb,
m = 20 mm,
MA Hilfsgerade
Bild 3. Herstellung der Schaubilder für Potential und elektrische Feldstärke
als Funktion der Entfernung von einer Ladung.
m \2 Cb
EE = €) = = 0,8 mm/ cm!
Bild 3 zeigt die Lösung. Aus dem Text der Abbildungen
ist das Nötige zu entnehmen. Die erste Division ergibt
DK 518.2 : 515
das Schaubild des Potentials, die darauffolgende unmittel-
bar das Bild des Feldstärkeverlaufes. Die ermittelten
Maßstäbe vollenden das Bild zur quantitativen Aus-
schöpfung.
r =f, +f: Gesamtwiderstand
= 500 2
rı = 3002, r, = 200 Q; Teil-
widerstände
R Widerstandsbelastung an der
Abnahmestelle als unab-
hängige Veränderliche
U Gesamtspannung, mit 200 V
gegeben
Iı, Iz, Ig Ströme in den gleichnamigen Widerständen
U,, U,, Ug Spannungen an den gleichnamigen Widerständen
Bild 4. Bezeichnungen am Spannungsteller.
2. Gegeben sei ein Spannungsteiler mit den aus Bild 4
zu entnehmenden Verhältnissen. Ge ist der
Zusammenhang zwischen dem Strom Mer Span-
nung an der Abnahmestelle in Ab Be von
dem Belastungswiderstand. Die Lösung zeigt Bild 5.
.
z U für Ræ o0
j h
075 120 „— u
Ö en
N, A
het a m
tat ET
2 % AA 12
d J —u— _u_ Iy
i jj 80 760 20 J20 so Wd
1202 —
My=e0N
O Ursprung für das Schaubild und die Konstruktion des Verlaufes
von U,
O, Hilfsursprung zur Ermittlung der Stromstärke I p (infolge des
zweiglledrigen Nenners)
Mı, ma Abstände der Hilfsgeraden 3f,, M, von dem jeweiligen
Konstruktionsursprung
Maßstäbe:
€
©, = 0,125 mm/Q Ve m, = 40 mm/A
IRQ
R
Bild 5. Ermittlung der Abnahmespannung und des Belastungsstromes in
Abhängigkeit von dem Belastungswiderstand am Spannungsteiler.
ey, = 0,25 mm/V, Er = 0,5 mm/V
Für beide Größen gelten die nachfolgenden Formeln?):
TREE non
TETT
2
2) Winkel, Der ohmsche Widerstand als Spannungsteiler Z.
Fernmeldetechn. 20 (1939) S. 1.
-=.= = umu
-
s F
Er;
Bid ı
IL
Gr;
selte
pril I
—
4. April 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 14
327
Nach kleiner Umformung:
U ae UR T
Ir = mnr, _? Ur = Tr
SrA ER en +R
und endlich mit den Zahlenwerten:
80 80-R
IR= GR? PR Tor
Bei der Konstruktion geht man von dem Werte 80
aus. Wenn man zuerst die Division vornimmt, hat man
nur darauf zu achten, daß der Nenner zusammengesetzt
ist und daher eine behelfsmäßige Verschiebung des Ur-
sprunges nach links verlangt, und zwar um die Länge für
den Widerstand von 120 Q. Die darauffolgende Multipli-
kation, allerdings mit neuem m-Wert, geht wieder normal
vor sich.
IL Zusammenhänge mit notwendiger
Zwischengleichung
Gegeben sei ein Kondensator von der Größe C. Ge-
sucht wird das Schaubild der Ladung und der aufgespei-
cherten Energie in Abhängigkeit von der angelegten
Spannung U.
Die drei Gleichungen lauten:
GR; nn
Während das Bild für die Ladungsmenge sofort ermittel-
bar ist, braucht das Bild für die Energie die Zwischen-
funktion
> CU
Y~ an
Ee Aufgabe sei nur ohne Maßstab qualitativ gelöst,
s. Bild 6.
m
Einfache qualitative Untersuchung ohne Berücksichtigung des Maßstabes.
Beispiel unter Zuhilfenahme einer Zwischenfunktion Yu,
U Spannung als unabhängige Veränderliche in V,
C Kapazität des betrachteten Kondensators In F,
Q aufgenommene Ladungsmenge in As,
A aufgespeicherte Energie in Ws.
Y,=CU, Yu, = —5 T
Bild 6. Ermittlung der Zusammenhänge zwischen Kapazităt, Spannung,
Ladung und aufgespeicherter Energie in einem Kondensator.
Il. Ermittlung von Schaubildern höheren
Grades unter Aufspaltung der Gleichung
Im allgemeinen kommen in der Elektrotechnik höchst
selten algebraische Gleichungen mit einem höheren als
dem zweiten Grade vor. Um aber als Beispiel eine höher-
gradige Funktion behandeln zu können, sei auf die dyna-
mischen Verhältnisse beim Zugbetrieb hingewiesen und
daraus eine theoretische Aufgabe gestellt.
Eine Lokomotive fahre einen Zug mit einer Gewichts-
belastung von 100 t derart an, daß sie mit einer Anfangs-
zugkraft von 2000kg beginne und gleichmäßig in der
Zeit damit auf Null abfalle, und zwar innerhalb von 40s.
Unter Berücksichtigung der dynamischen Gesetze und
beim Außerachtlassen sämtlicher Verluste ergibt sich eine
Reihe von Gleichungen, von denen die höchstgradige
weiter behandelt werden soll, wobei zur Vereinfachung
der Endbeschleunigung g ~ 10 m/s? gesetzt ist:
Zugkraft P = 2000 — 2 7 t
Beschleunigung b=0,2—5-.103t
Geschwindigkeit ~v = 0,2t—2,5-10"?t
Leistung N = 400 t — 15 t? — 0,125 t?
Weg s=0,1t? — 7 . 10-3 t3
4
Arbeit A = 200 — 5t + ne
Die letzte Gleichung spalten wir folgendermaßen auf:
A [200 i (ay —5) t| t3
(s. Bild 7.)
Aufgewendete Arbeit eines gesetzmäßigen Beschleunigungsvorganges
bel einem Zugantrieb.
A Arbeit in mkg, t Zeit in 8.
Das Auftreten eines zweigliedrigen Ausdruckes veranlaßt eine Ver-
schiebung der Zeitachse um den entsprechenden Betrag des konstanten
Gliedes. (Bestimmung der Maßstäbe ausführlich im Text.)
Bild 7. Darstellung einer Funktion 4. Grades durch Aufspaltung In Stufen-
funktionen.
Man errechnet zuerst den zu erwartenden Maximalwert
am Ende der Beschleunigungsperiode zu
A = 8. 10t mkg
und wählt dafür eine Strecke von 60 mm?), womit man
den Maßstab festgelegt hat:
e, = 0,75-10-°mm/1.
Yo tritt als Gleichung ersten Grades in der runden Klam-
mer auf. Auch dafür bestimmt man nach Probe des
Maximalwertes den Maßstab:
ip 5mm.
3) Während der Konstruktion können die Größendimensionen
außer acht bleiben.
328
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 14
4. April 1940
Dafür muß nun der Wert für m errechnet werden:
n en
Ey V 6
Ve e c ME a a en er
= 0,75 -10°
€
Yu,
m = 1,5 == 28,23 mm.
Als erstes ermittelt man dann das rechte Glied in der
eckigen Klammer durch eine normale Multiplikation. Die
nächste Stufe erfordert jedoch noch die Miteinbeziehung
des Gliedes 200 links in der eckigen Klammer. Das be-
deutet nichts anderes als eine Verschiebung der Zeitachse
nach unten um die für 200 entsprechende Strecke. Dazu
braucht man den Maßstab der ersten Stufe:
etz 5-19
28,23
Die Verschiebungslänge wird dann
do = 200 - 0,265 = 53,1 mm.
Mit dem neuen Ursprung O, kann jetzt die doppelte Multi-
_ plikation durchgeführt werden, die zur Endfunktion führt.
Trotz der mehrfachen Konstruktion bleibt die erzielbare
Genauigkeit befriedigend. Auf ähnliche Weise lassen sich
nun die übrigen Gleichungen behandeln und verwerten.
ae = 0,263 mm 1.
1 m
Ey,
Zusammenfassung
Das dargestellte Verfahren ordnet einer algebraischen
— oder beliebigen, auch empirischen — Funktion eine
Reihe anderer Funktionen zu, die analytisch streng in
einem einfachen Zusammenhang stehen, ähnlich wie die
Ableitungen und Integrale, wenn auch wesentlich elemen-
tarer. Das Reich der Funktionen erhält dadurch eine
eigenartige Betrachtungsweise, die sich gewiß noch weiter
ausschöpfen und vertiefen ließe.
Das gezeigte Verfahren zur Ermittlung von Funk-
tionsquotienten und -produkten dürfte auch für den Unter-
richt von Wert sein, wo es darauf ankommt, aus der toten
Formel ein anschauliches und vertiefendes Schaubild zu
gewinnen. Nicht zuletzt kann auch der Praktiker Nutzen
daraus ziehen, wenn es sich darum handelt, technische Be-
ziehungen und Zusammenhänge oder empirische Unter-
suchungen ohne viel rechnerische Belastung zu über-
schauen, sei es nun durch einfache Aufdeckung quali-
tativer Verhältnisse oder genauer quantitativer zahlen-
mäßiger Festlegung, also unter Mitberücksichtigung des
Maßstabes. Das Erfreuliche an dem Verfahren sind die
einfachen Grundlagen und die Leichtigkeit der mecha-
nischen Durchführung.
Magnetische Streuungen an den Spulenköpfen der verteiiten Wicklungen
Der Verfasser!) befaßt sich mit dem Problem der magneti-
schen Stirnstreuungen an den Spulenköpfen der verteilten
Ankerwicklungen bei elektrischen Maschinen. Die Arbeit
besteht aus zwei Teilen. Im ersten Teil wird der Fall behandelt,
daß die Spulenköpfe des Ständers und Läufers verhältnismäßig
weit voneinander liegen, so daß ihre gegenseitige Wirkung ver-
nachlässigbar ist. Zur Ermittlung der Stirnstreuung wird der
bekannte Laplacesche Satz verwendet, mit dem man den
magnetischen Fluß eines endlichen Leiters feststellen kann.
Auf Grund dieses Satzes läßt sich ein einfaches graphisches
Verfahren ableiten, woraus sich der magnetische Fluß bzw. der
Selbstinduktionskocffizient einer beliebigen TPolygonalspule
ermitteln läßt. Der elementare magnetische Fluß, herrührend
von einem Abschnitt eines geraden elektrischen Leiters, der
durch eine beliebige Fläche fließt, ist durch folgende Gleichung
gegeben:
l 1 1 1
4B= ilar |h ET ) (vs aira). (1)
sinag, sina, sin f sinß,
wobei ist:
i Stromstärke des Teilleiters,
(Ar,) Breite eines elementaren Streifens, der durch zwei
nebeneinanderlicgende Parallelen mit dem Leiter be-
grenzt ist. l
sind die Winkel, die die Strahlen, die aus dem Anfangs-
punkt des Abschnittes des Leiters ausgehen und diesen
mit dem Anfangs- und Endpunkt des Streifens ver-
binden, mit dem Toeilleiter bilden,
Bı fa sind die Winkel, die die Strahlen aus dem Endpunkt des
Abschnittes des Leiters, die durch den Anfangs- und
Endpunkt des Flächenstreifens gehen, mit dem Teilleiter
bilden.
Die Gl. (1) läßt sich in vielen Fällen zur Ermittlung der
magnetischen Stirnstreuung bei elektrischen Maschinen ver-
wenden, bei denen der gegenseitige Einfluß von Ständer und
Läufer gering ist. Auf diese Weise wird der eigene magnetische
Stirnstreufluß von efner Spule und zugleich auch die gegen-
seitige Wirkung von zwei und mehreren Nachbarspulen be-
stimmt. j
Weiter befaßt sich der Verfasser mit der Frage des Eisen-
einflusses. Dazu studiert er den Fall, wo der elektrische Leiter
zur Grenzebene zwischen Luft und Eisen geneigt ist. Er zeigt,
1) J. Kučera,
15 S., 16 B.
Qi, Q3
Elektrotechn. u. Masch.-Bau 57 (1939) S. 338 u. 364;
. DK 621.313.3.013.5
daß das Eisenmedium keinen Einfluß auf das magnetische Feld
einer zur Grenzebene senkrechten Stromkomponente ausübt.
Dagegen entsteht bei einer parallelen Stromkomponente die
bekannte magnetische Spiegelung. Falls der Neigungswinkel
zwischen dem elektrischen Leiter und der Grenzebene dem
Werte ß entspricht, läßt sich der Einfluß des Eisens beinahe
dadurch ermitteln, daß man dem wirklichen elektrischen Leiter
ein Spiegelbild zur Grenzebene beifügt, durch das ein Strom
i- cos? ß fließt, wenn man mit ïi die Stromstärke des wirklichen
Leiters bezeichnet. Hiermit wird dann der magnetische Stirn-
streufluß einer Spule unter der Wirkung des Eisens und der
gegenseitige magnetische Fluß zwischen zwei Nachbarspulen
ermittelt. Diese Ergebnisse ermöglichen die Angabe der
magnetischen Stirnstreuungen bei Gleichstrom- und Syn-
chronmaschinen.
Im zweiten Teil der Arbeit wurde die magnetische Stirn-
streuung bei den Induktionsmaschinen behandelt. Bei
diesen Maschinen liegen die Spulenköpfe des Ständers und
läufers sehr nahe, so daß die Größe der Stirnstreuung dadurch
begrenzt ist. Bei der Berechnung hat der Verfasser ange-
nommen, daß der Raum zwischen den Spulenköpften fast den
ganzen magnetischen Widerstand bildet. Unter dieser Voraus-
setzung bestimmt er für die einzelnen Stirnarme die ent-
sprechenden elcktromotorischen Kräfte. Daraus wird eine
einfache Formel zur Berechnung der Stirnstreuung bei den
Induktionsmaschinen entwickelt:
1, =0, 2a mx
In der Gl. (2) ist
m Phasenzahl,
x, Wicklungsfaktor
Wicklungsschritt,
A Abstand der Spulenköpfe des Ständers und Läufers in cm,
«A, Radialdicke der Wicklung in cm,
B Neigungswinkel der Spularme mit Bezug auf die Tangente,
t Polteilung in cm.
Für eine dreiphasige Wicklung mit dem Wicklungsfaktor
xı = 0,96 und ß = 40° vereinfacht sich Gl. (2) zu:
6A +54, (3)
T
vollem
der Grundharmonischen bei
Às == 0,45 $
eb.
$;
DK 621.369.5 : 643.33
4. April 1940 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 14 329
Normen für elektrische ‚Haushaltherde
VDE-Ausschuß für Elektrowärmegeräte
Anwendung des noch nicht endgültigen Entwurfs auf eigene Gefahr April 1940
Elektrowärmetechnik
Elektrische Haushaltherde
Richtlinien
Einspruchsfrist: 1. Mai 1940
1. Geltungsbereich
Diese Richtlinien gelten für elektrische Vollherde.
2. Aufbau
Sämtliche Aufbauteile der Herde müssen innen und
außen mit einem zuverlässigen Rostschutz versehen sein.
Einfache Lackierung oder Aluminiumanstrich genügt nicht.
Die Füße der Herdgestelle dürfen keine scharfen
Kanten aufweisen und sollen so ausgebildet sein, daß
tiefe Eindrücke in Linoleumfußböden vermieden werden.
Bei Herden mit nicht verbreiterter Herdplatte müssen
rechts und links, bei Herden mit hochgebautem oder seit-
lichem Bratofen auf der freien Seite Anbringungsmöglich-
keiten für zusätzliche Abstellplatten vorhanden sein. Es
muß gewährleistet sein, daß die Abstellplatten auf die
Dauer mit der Herdplatte in einer Ebene liegen.
Die Oberfläche der Herdplatte muß gegen die bei der
Speisenzubereitung vorkommenden chemischen Einwir-
kungen geschützt sein. Der Schutz muß ausreichend
stoßfest sein.
Bei Herden mit durchgehenden Zwischenböden, die
als Auffangschale (Herdmulde) ausgebildet sind, muß die
Herdplatte ohne Werkzeug abnehmbar oder aufklappbar
sein. Die Herdplatte muß in ihrer Lage gesichert sein.
Durchgehende Zwischenböden sollen als Auffang-
schale (Herdmulde) so ausgebildet sein, daß Ecken und
Kanten (Schmutzwinkel) vermieden sind. Die Zwischen-
böden sind zu emaillieren oder auf andere Weise rostsicher
auszuführen und so auszubilden, daß ein Eindringen von
Kochgut (z. B. durch Schraublöcher) in das Innere des
Herdes, insbesondere aber Überfluten spannungführender
Teile, unmöglich ist.
Bei Herden ohne durchgehende Zwischenböden, bei
denen die Steckvorrichtungen für die Kontaktplatten auf
(Wuerträgern oder ähnlichen Bauteilen befestigt sind, ist
ein herausziehbares Auffangblech vorzuschen, das emailliert
oder mit anderen gleichwertigen Rostschutzmitteln ver-
sehen sein muß. Gegen Eindringen von Kochgut in das
Innere des Herdes, insbesondere gegen Überfluten
spannungführender Teile, auch bei herausgezogenem Auf-
fangblech, muß Vorsorge getroffen sein. Die über dem
Ausziehblech liegenden Teile des Herdes sind so an-
zuordnen, daß sie gegen das Eindringen von überlaufendem
Kochgut geschützt sind.
Es ist Vorsorge zu treffen, daß beim Überlaufen der
Herdmulde weder die Schalter noch die Anschlüsse über-
flutet werden. Ebenfalls ist zu vermeiden, daß dem Brat-
ofen entweichende Dämpfe an die Kochplatten gelangen
und sich dort niederschlagen.
Die Schalter sind so anzuordnen, daß die Ausschalt-
stellung 0 oben liegt und die Regelstellungen 3—2—1 im
Uhrzeigersinn folgen.
Die Herde müssen VDE 0720
Elektrowärmegeräte‘“ entsprechen.
‚„vorschriften für
3. Abmessungen und Anschlüsse
Abmessungen
Höhe vom Fußboden bis Oberkante Herdplatte
800 + 5 mm.
Herdkochplatten nach DIN VDE 4910.
Aufnahmestellen für Herdkochplatten nach DIN
VDE 4912.
Für fest eingebaute Kochplatten gelten die Fest-
legungen für Herdkochplatten nach DIN VDE 4910
sinngemäß.
Bratöfen und Einschubteile nach DIN VDE 4916.
Entwurf 1
VDE 4913
Elektrotechnik
Die Regelschalter müssen DIN VDE 9280 (in Vor-
bereitung) und VDE 0630 „Vorschriften für Geräte-
schalter‘‘ entsprechen.
Anschlüsse
Die Anschlußstelle muß den Anschluß des Herdes
sowohl an ein Netz von 380/220 V als auch an ein solches
von 3 x 220V oder 2 x 220 V ermöglichen. Für abweichende
Spannungen gilt sinngemäß das gleiche. Ein Anschluß-
oder Schaltbild des Herdes soll in dauerhafter Ausführung
(z. B. Metall geätzt) am Herd in unmittelbarer Nähe der
Anschlußstelle angebracht sein. Die Anschlußstelle soll
leicht zugänglich sein, so daß der Herd vom Installateur
ohne Sonderschulung angeschlossen werden kann. Beim
Anschluß an ein Drehstromnetz sind die einzelnen be-
heizten Teile des Herdes möglichst gleichmäßig auf die
drei Hauptleiter aufzuteilen. Diejenigen Klemmen, an die
der Bratofen angeschlossen ist, sind zu diesem Zweck be-
sonders zu kennzeichnen. Auch sind Hauptleiter- und
Sternpunktsleiterklemmen im Schaltbild deutlich zu be-
zeichnen.
Jeder Herd muß den Anschluß einer Schutzleitung
ermöglichen. Um eine sichere Verbindung der Koch-
plattenoberfläche mit der Schutzleitung zu gewährleisten,
muß die Hülse der Steckdose für den Mittelstift der Koch-
platte oder bei fest eingebauter Kochplatte die Kochplatte
selbst mit der Anschlußstelle der Schutzleitung in gut
leitender Verbindung stehen.
Um den Anschluß des Herdes durch eine bewegliche
Leitung zu ermöglichen, soll die Anschlußstelle mit Zug-
entlastung und Verdrehungsschutz ausgerüstet sein.
4. Bratöfen
Abmessungen und Ausführung
Die Bratöfen müssen VDE 0720 „Vorschriften für
Elektrowärmegeräte‘‘ entsprechen.
Abmessungen des Bratofens und der Einschubteile
nach DIN VDE 4916.
Beim Bratofen muß eine Lüftung des inneren Ofen-
raumes vorgesehen sein. Diese Lüftung kann entweder
durch den Aufbau des Bratofens oder durch eine besondere
Vorrichtung erfolgen. Die Bratofenmuffel muß schwaden-
dicht sein. Von der Vorderseite des Herdes aus feststellbar
soll die Leistungsaufnahme des Bratofens, getrennt nach
Ober- und Unterhitze, angegeben sein.
Regelung l
Ober- und Unterhitze des Bratofens müssen durch
zwei Viertakt-Regelschalter getrennt regelbar sein.
Die Schalter von Bratöfen in Vollherden müssen
DIN VDE 9280 (in Vorbereitung) entsprechen.
Temperaturverteilung
Der Bratofen muß cine gleichmäßige Temperatur-
verteilung aufweisen. Die Gleichmäßigkeit der Temperatur
wird durch eine praktische Backprobe ermittelt (Mürbe-
teig). Das Backblech wird bei dieser Probe auf die mittlere
Leiste des Bratofens eingeschoben. Die Prüfung ist bei
Nennspannung mit der höchsten Aufnahme der Ober- und
Unterhitze vorzunehmen. Eine etwa vorhandene zusätz-
liche Beheizung für besondere Zwecke (z. B. Grillen) wird
hierbei nicht mit eingeschaltet.
5. Anforderung an Kochplatien
Verbrauchszahlen
Der Ankochverbrauch ist nach Einbay der Koch-
platten im zugehörigen Herd festzustellen. Der Ankoch-
verbrauch soll bei Erwärmung einer bestimmten Wasser-
menge die in nachstehender Zahlentafel festgestellten
Werte für den Höchstverbrauch nicht überschreiten. Die
330 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 14
4. April 1940
Verbrauchswerte sind für jede Kochplatte gesondert zu
bestimmen (Erwärmung des Wassers von 20 auf 95°).
Für die Prüfung sind handelsübliche Aluminium-
Kochtöpfe mit glänzender Oberfläche und metallisch
blankem Boden zu verwenden. Die größte Abweichung der
Böden von der tangierenden Ebene muß weniger als
Ebenheit
Nach der Überlastungsprüfung nach VDE 0720 ‚‚Vor-
schriften für Elektrowärmegeräte‘ darf der Mehrverbrauch
gegenüber den bei der Anlieferung ermittelten Verbrauchs-
zahlen folgende Werte nicht überschreiten:
DK 621.369.5 : 643.33
0,05 mm betragen.
Die Nutzfläche der Kochplatte darf durch EinschJäge
und Aufschriften (Firmenbezeichnungen usw.) nicht be-
einträchtigt sein.
Ausführung
Herdkochplatten nach DIN VDE 4910.
Aufnahmestellen für Herdkochplatten nach DIN
VDE 4912.
Die Steckvorrichtungen sollen so ausgebildet sein,
daß auch im Dauerbetrieb ein Festfressen oder ein Er-
lahmen der federnden Kontakte ausgeschlossen ist.
Die Stützpunkte der Kochplatten müssen durch
Werkzeug in der Höhe derart verstellbar sein, daß auch
auf die Dauer ein genaues Einstellen der Plattenhöhe
gewährleistet ist. Abnehmbare Stützvorrichtungen müssen
zwangsläufig geführt sein, um Verwechselungen zu ver-
hüten.
ı| 2 |} 3 | 4 | 6 | 7 8 | 9
Plat- | Topf- | Topf- Topf- | Zulässiger
ten- |boden-| höhe Boden-| Nenn- | Nutz- gewicht) Höchst-
dmr. | dmr. | innen | dicke | inhalt | inhalt | + 10% | verbrauch
kalt warm
kg | Wn | Wh
310 | 230
7B | 270) | (220)
510 | 400
9 (450) | (380)
1,87 790 620
(700) | (580)
Richtlinien
Einspruchsfrist: 1. Mai 1940
1. Geltungsbereich ~
Diese Richtlinien gelten für Elektrohaushaltherde in
Sonderbauart (z. B. Einbauten in Kachelherde), für Einzel-
und Doppelkochplatten, Tischherde, Einzelbratöfen u. dgl.
2. Allgemeines
Die Geräte müssen den jeweils gültigen VDE-Be-
stimmungen entsprechen.
DIN VDE 4913 ‚Elektrische Haushaltherde: Richt-
linien‘ gilt sinngemäß.
3. Sonderbauarten
Für Sonderbauarten von Herden sind Abweichungen
von DIN VDE 4913 ‚‚Elektrische Haushaltherde: Richt-
linien“ zulässig, soweit sie sich aus dem Zweck oder
der Eigenart der Bauart ergeben.
4. Anschluß
Die Anschlußstelle kann so ausgebildet sein, daß nur
Anschluß an 2 Leiter möglich ist; ebenso sind Geräte mit
einer Anschlußstelle für Anschluß an 3 Leiter zulässig.
5. Kochplatten
f Fest eingebaute Kochplatten sind zulässig, jedoch
müssen sie so befestigt sein, daß sie vom Fachmann ohne
Sonderschulung ausgewechselt werden können. Ab-
messungen und Leistungen der Kochplatten richten sich
nach DIN VDE 4910 und 4913.
Anwendung der noch nicht endgültigen Entwürfe auf eigene Gefahr
Elektrowärmetechnik
Elektrische Haushaltherde in Sonderbauart, Einzel- und Doppel-
kochplatten, Tischherde, Einzelbratöfen u. dgl.
145 mm-Kochplatte . . 15 Wh Mehrverbrauch
180 „, ji . 30 Wh
220 » ’ ® 60 wh [2]
Oberflächentemperatur der Kochplatten
Die Kochplatten nach DIN VDE 4910 sollen in ihrer
Nutzfläche eine möglichst gleichmäßige Temperatur auf-
weisen. Beim Trockengehen soll die Kochplattennutz-
fläche, abgeschen von einem 10 mm breiten Außenrand,
keine größeren Temperaturunterschiede als 20%, der auf-
getretenen Höchsttemperatur haben.
.„
Nennaufnahmen
Normale Nennaufnahmen der Kochplatten sind:
EHEN Br 004
Größte Mittlere Kleinste
Plattendmr.| schaltstufe Schaltstufe Schaltstufe
mm WwW WwW wW
145 800 400 200
180 1200 870 240
220 1800 1420 8300
Die Schaltung der Heizwicklung der Kochplatten ist
so zu treffen, daß bei größter Schaltstufe beide Heiz-
wicklungen parallel, bei mittlerer Schaltstufe die größere
Heizwicklung allein, bei kleinster Schaltstufe beide Heiz-
wicklungen in Reihe geschaltet sind nach folgenden Schalt-
bildern:
2 1
Schaltstellung 3
d
Entwurf 1
Elektrotechnik
Falls bei fest eingebauten Kochplatten Stützpunkte
vorgesehen sind, brauchen diese nicht nachstellbar ein-
gerichtet zu scin.
Für die Möglichkeit, das Gerät von übergelaufenem
Kochgut leicht reinigen zu können, ist auch bei fest ein-
gebauten Kochplatten Sorge zu tragen.
6. Einzelbratöfen
Bratöfen und Einschubteile müssen DIN VDE 4916
entsprechen.
7. Schalter
Regelschalter in Herden müssen DIN VDE 9280 (in
Vorbereitung) und VDE 0630 „Vorschriften für Geräte-
schalter" entsprechen.
Dic Schalter sind so anzuordnen, daß sie vom Fach-
mann ohne Sonderschulung ausgewechselt werden können
und daß übergelaufenes Kochgut und Tropfwasser nicht ın
den Schaltraum eindringen kann.
Schalter in Einzel- und Doppelkochplatten, Tisch-
herden, Einzelbratöfen usw. können einpolig und müssen
bezüglich ihrer Leistung dem Gerät angepaßt sein. Es
müssen Schalter 8 oder 9 nach VDE 0630 „Vorschriften
für Geräteschalter‘‘ verwendet werden.
Für die Regelung gilt DIN VDE 4913 „Elektrische
Haushaltherde: Richtlinien“ sinngemäß. Die Schalter
sind so anzuordnen, daß die Ausschaltstellung 0 oben
liegt und die Regelstellungen 3—2—1 im Uhrzeigersind
folgen.
Verband Deutscher Elektrotechniker E.V.
VDE 4914
i
4. April 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 14
331
RUNDSCHAU
Fernmeldetechnik
DK 621.396.615.1.032.42
Luftgekühlte Senderöhren. [Nach M. van de Beek,
Philips techn. Rdsch. 4 (1939) S. 129; 7 S., 7 B.J
Obgleich Senderöhren mitunter mit einem recht guten
Wirkungsgrad arbeiten (u. U. bis zu 80%), ist stets ein beacht-
licher Verlust gegeben, der eine starke Erwärmung der Anode
zur Folge hat. Eine weitere gewisse Wärmemenge wird auch von
den Heizfäden usw. erzeugt. Mit zunehmender Frequenz tritt
ferner eine zusätzliche Erhitzung des Glases durch die im
Glas hervorgerufe-
nen dielektrischen
Verluste und die
zwischen den Zu-
leitungen fließen-
den kapazitiven
Ströme ein. Eine
energischeKühlung |
ist also im Interesse
der Lebensdauer
dringend notwen-
dig.
Es hat sich
gezeigt, daß die
Kühlung bei Lei-
stungen zwischen 1 AS ad
und 10 kW durch Ar u
Luft und bei grö- | ia dise AS
Beren Leistungen N
durch Wasser be- ia
werkstelligt werden i
kann. An sich ist |
zwar die Wasser-
kühlung erheblich
wirksamer, sie
macht aber gewisse
Schwierigkeiten, z.
T.dadurch, daß die
Anode der Röhre
Hochspannung
führt, während das
Wasser mit Erd-
potential zur Ver-
fügung steht.
Es wird dann
die konstruktive
Durchbildung der
Luftkühlung für $
eine Senderöhre be- |
schrieben, die ins- |
gesamt eine Lei-
stung von 12 kW
aufnimmt. Der
eigentliche Kühl-
mantel weist 76 Rippen auf, zwischen denen die Schlitze für den
Luftstrom ausgespart sind. Durch den Kühler wird ein Luft-
strom von 14 m?/min geschickt, wobei die mittlere Geschwin-
digkeit 32,4 m/s beträgt (Bild 1). Der Luftstrom wird von einem
Lüfter geliefert, der unmittelbar unter dem Kühler angebaut ist.
Nwg.
Bild 14.
Luftgekühlte Senderöhre.
DK 621.395 + 621.394.625
Fernsprechen und KFernschreiben. [Nach K. Küpf-
müller u. P. Storch, Europ. Fernsprechdienst (1939), 51.
Folge, S. 5; 13%, S., 18 B.]
In der Arbeit wird zunächst kurz die technische Entwick-
lung der Telegraphie als ältestes Anwendungsgebiet der Elektro-
technik behandelt. Im Anschluß daran werden die schnelle
Sonderentwicklung des Fernsprechers und die technischen und
betrieblichen Zusammenhänge beider Gebiete erläutert, die in
der neuzeitlichen Leitungstechnik besonders deutlich zum Aus-
druck kommen. In einem den übertragungstechnischen Fragen
gewidmeten Abschnitt werden dann die Fragen des Frequenz-
und Werkstoffbedarfs und die sich daraus ergebenden Vorteile
der telegraphischen (Fernschreib-)Übertragung besprochen und
die verschiedenen Anforderungen untersucht, die die Fernsprech-
und Fernschreibübermittlung an die Genauigkeit der Über-
tragung stellen.
Die folgenden Untersuchungen wirtschaftlicher Art be-
treffen vor allem den mit dem Fernsprechdienst betrieblich ver-
gleichbaren Fernschreibteilnebmerdienst. Sie führen zu dem
nach den übertragungstechnischen Anforderungen der Fern-
schreibübermittlung und der dadurch möglichen besseren Aus-
nutzung der Drahtleitungen gegenüber der Fernsprechübertra-
gung zu erwartenden Ergebnis, daß über größere Entfernungen,
wo die verhältnismäßig hohen Anschlußkosten (Fernschreib-
maschine) nicht mehr ausschlaggebend sind, Fernschreiben
billiger als Fernsprechen ist. Auch die Wirtschaftlichkeit von
festen Dauerverbindungen (Mietleitungen) wird untersucht.
Die viel graphisches und Zahlenmaterial enthaltende
Arbeit bringt zum Schluß eine kurze Beschreibung der im In-
und Ausland für den fernschriftlichen Nachrichtenaustausch
zwischen privaten Fernschreibstellen benutzten Betriebsweisen
und endet mit einer Zusammenstellung der für einen Vergleich
zwischen Sprech- und Schreibübermittlung wichtigen Gesichts-
punkte sowohl vom Standpunkt des Benutzers, wie auch des
Betriebs und der Technik. rin.
DK 621.395.623.7
Klangzerstreuer in Lautsprechern. [Nach J.de Boer,
Philips techn. Rdsch. 4 (1939) S. 136; 4% S., 9 B.]
Es ist bekannt, daß die hohen Frequenzen von den Laut-
sprechern stark gerichtet abgestrahlt werden, dabei ist die
Richtwirkung um so ausgeprägter, je höher die jeweilige Fre-
quenz ist. Abgesehen von den wenigen Fällen, wo eine Richt-
wirkung, z. B. zum Zweck der Verbesserung der Hörsamkeit
großer Räume, durchaus erwünscht sein kann, ist die Richt-
wirkung eine unerwünschte Erscheinung. Dies gilt besonders
dann, wenn es sich um einen für Wohnräume bestimmten Laut-
sprecher handelt. In einem solchen Fall ist die Richtwirkung
deshalb unangenehm, weil die hohen Frequenzen fast nur hör-
bar sind, wenn man sich in der Verlängerung der Lautsprecher-
achse vor dem Lautsprecher befindet, während bei mehr seit-
licher Stellung mit einem anderen Klangbild zu rechnen ist.
Außerdem werden selbstverständlich auch Störgeräusche, in
denen die hohen Frequenzen zu überwiegen pflegen, in be-
sonderer ‚Konzentrierung‘ gerade vor dem Lautsprecher
hörbar.
Die vorgenannten Nachteile üblicher Lautsprecher können
beseitigt werden durch in den Weg der Schallwellen gebrachte
Körper (Kegelstumpf in dem Lautsprecherkonus), die die Schall-
wellen zerstreuen. Es werden u. a. Meßergebnisse mitgeteilt,
die bei einem Lautsprecher mit einem Konuswinkel von 104°,
einer Konustiefe von 6,4cm und einem Konushalbmesser von
10O cm durchgeführt wurden. Dabei zeigte sich, daß bereits
mit einem Kegelstumpf mit einem Scheitelwinkel von 50° und
einer Höhe von nur 6 cm eine hinreichende Streuung zu erhalten
ist, und zwar besonders dann, wenn der Kegelstumpf noch etwas
höher gewählt wird, so daß er also etwas aus dem Konus heraus-
ragt. Die Wirkungsweise eines solchen Klangzerstreuers wird
u. a. auch an Hand von Wellentankbildern bei verschiedenen
Frequenzen gezeigt. Statt eines Kegelstumpfes oder dgl.
können auch Leisten als Klangzerstreuer dienen, die in senk-
rechter Stellung vor dem Lautsprecher im Gehäuse eingebaut
werden und den Schall natürlich nur in einer waagerechten
Ebene zerstreuen. Für die in Wohnzimmern üblichen Laut-
sprecher genügt dies natürlich vollauf, da sich ja die Köpfe der
Hörer sämtlich etwa in der gleichen Höhe befinden.
[Anm. d. Ber.: Zur Funkausstellung 1939!) brachten
mehrere Firmen Geräte mit Lautsprechern heraus, bei denen
die angeführten Mittel der Klangzerstreuung gebraucht wurden.
Dabei wird z. T. ein Kegelstumpf mit ovalem Querschnitt be-
nutzt, der nur eine seitliche Streuung bewirkt; nach oben und
unten findet also eine Streuung nicht statt.) Nwg.
1) H. Salow, ETZ 60 (1939) S. 1174.
332
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 14
4. April 1940
Elektrizitätswerke und Kraftübertragung
DK 621.316.9 : 621.316.35
Bericht des Unterausschusses der AIEE über Er-
fahrungen mit Sammelschienen-Schutzeinrichtungen.
Br Electr. Engng. 58 (1939) Transactions S. 206; 6 S.,
af.]
Im Laufe der letzten Jahre vorgekommene Störungen mit
Brandschäden in Schaltanlagen lenkten in Amerika das Interesse
zunehmend auf neuzeitliche Schutzeinrichtungen der Sammel-
schienenanlagen. Auf Grund ausgewerteter Umfragen bei 34
dortigen Elektrizitätsversorgungsunternehmungen wird ein
zusammenfassender Bericht über die Betriebserfahrungen und
den Entwicklungsstand mit eingehender Statistik über die ver-
wendeten Arten und Bewährung des Sammelschienenschutzes
gegeben. Als die drei hauptsächlich verwendeten Schutz-
systeme werden a) der gewöhnliche Differentialschutz mit
Stromwandlergleichgewicht, b) der Schienenfehlerschutz mit
Ansprechen von Gliedern, die an einen zwischen Schiene und
Erde gelegten Wandler angeschlossen sind, und c) der teilweise
Differentialschutz mit an Wandlern liegenden Schutzrelais zur
Überwachung einzelner Sammelschienen- oder Schaltanlagen-
teile angewendet. Der überwiegende Teil der Gesellschaften hat
bei den Anlagen die Schutzart nach a) angewendet, wie aus der
angegebenen statistischen Übersicht mit Zahlenwerten hervor-
geht. Aber auch die übrigen beiden Schutzverfahren werden
bisweilen eingebaut. Wichtig ist die kleine Übersicht über die
festgestellten Ursachen unordentlichen Ansprechens, von denen
die meisten Fälle auf unsachgemäße Verdrahtung, Isolations-
fehler u. ä. zurückzuführen sind. Die Überwachung der Schutz-
einrichtungen wird bei den einzelnen Unternehmungen recht
verschieden gehandhabt. Sie findet in Zeitabständen von
3 bis 24 Monaten statt; meist wird dabei zwischen einfacher
Nachprüfung und genauer Untersuchung der Einrichtung unter-
schieden. Durch die Erfahrungen mit den drei Schutzsystemen
ergeben sich wertvolle Hinweise für den Entwurf von weiteren
Schutzanlagen und die benutzten Stromwandler, Relais und
Gestaltung der Einrichtung. Die Übersetzungsverhältnisse und
die für notwendig erachteten Genauigkeiten der Stromwandler
schwanken in sehr weiten Grenzen, worüber Einzelheiten an-
gegeben sind. Es wurden die verschiedenen Bauarten von
Differentialrelais verwendet, wobei sich keine eindeutige Bevor-
zugung einer Ausführung ergab. Der Einbau von zeitabhängigen
Ansprechelementen zur Vermeidung dcs Relaisansprechens bei
vorübergehenden Zuständen der Schaltanlage hat sich bewährt.
Eingehend wird über die Erfahrungen bei Innenraum- und
Freiluftanlagen berichtet. 29 von den 34 Gesellschaften sind
mit der Arbeitsweise der Sammelschienen-Schutzeinrichtungen
zufrieden, 2 berichten über nennenswerte Ausfälle in der Strom-
lieferung durch Relaisversager. Die Anwendung der Prüfkreise
hat sich bewährt. Wandlerstörungen sind verhältnismäßig
wenig zu verzeichnen. Insgesamt ergibt sich, daß sich die
Sammelschienen-Schutzeinrichtungen bewährt haben und die
drei hauptsächlich verwendeten Schutzsysteme etwa gleich-
wertig sind; meist wird der gewöhnliche Differentialschutz an-
gewendet. Die Überwachung der benutzten Schutzrelais ist
von der sonstiger Relais nicht wesentlich verschicden. Ge-
wöhnliche Stromwandler erweisen sich als ausreichend; da-
gegen sind bei hochempfindlichen Relais Sondereinrichtungen
gegen unbeabsichtigtes Ansprechen der Anlage vorzusehen. Die
zum Schluß der Arbeit angegebenen Stellungnahmen beziehen
sich auf einzelne Sonderfälle, Versager und weitere Betriebs-
erfahrungen mit Sammelschienenschutz. an.
DK 621.311.21 (485)
Das Kraftwerk Länghag. [Nach S. Malmfors, Tekn.
T. 69 (1939) S. 313; 61, S., 7 B.]
Seit Jahrhunderten betreibt die Stora Kopparbergs
Bergslags-Gesellschaft Rohstoffgewinnungs- und Veredlungs-
anlagen in Mittelschweden. Als die Kupferbodenschätze der
Grube Falun erschöpft waren, stellte man sich auf Eisen und
Holz um. Frühzeitig wurde dabei Wasserkraft verwertet, und
zwar durch direkten Antrieb der Arbeitsmaschinen. Unmittel-
bare Kupplung zwischen Wasserturbinen und Holzschleifern
bzw. einer Walzenstraße ist heute noch in der Papierfabrik
Kvarnsveden und im Lisenwerk Domnarvet vorhanden. Anfang
der achtziger Jahre des vorigen Jahrhunderts wurde elektrische
Energie zunächst als Gleichstrom für Lichtzwecke, später als
Drehstrom mit 60 Hz eingeführt. Eine allgemeine Umstellung
auf 50 Hz wurde in 16 Jahren durchgeführt. Die Verbrauchs-
stellen befinden sich zum Teil am Dalälvenfluß in der Um-
gebung der Stadt Falun, z. T. aber auch an der unteren Fluß-
strecke und an der Ostseeküste südlich von der Stadt Gefle.
An der letztgenannten Strecke befinden sich mehrere Gefälle, die
vom Staate, der Stadt Stockholm und dem obigen Konzern
getrennt oder gemeinsam verwertet werden. Die bedeutendsten
Gefällestrecken sind aber im Innern des Landes. Die bis vor
kurzem vorhandene ausgebaute Leistung von 85000 kW wurde
kürzlich durch das neue Kraftwerk Länghag nach Aufstauung
einer Gefällestrecke von 7 km Länge und 13 m Gesamthöhe
erweitert. Die Wasserführung beträgt mindestens 75, höchstens
2000 und im Durchschnitt während 11 Monaten im Jahr
150 m?/s. Der Ausbau ist für 400 m?/s vorgesehen, obwohl
diese Wassermenge nur während 31, Monaten im Jahr ver-
fügbar ist. Dies wurde damit begründet, daß die Belastungs-
schwankungen im Netz durch Stahlöfen und Walzenstraßen
sehr bedeutend sind (sie betragen 5000 bis 15000 kW), was nur
durch entsprechende Leistungsregelung der elektrischen Dampf-
kessel der Papierfabrik Kvarnsveden bzw. der elektrischen
Hochöfen im Eisenwerk Domnarvet ausgeglichen werden
konnte. Das neue Kraftwerk ist bei einer Maschinenleistung
von 45000 kW für die Abgabe von rd. 200 Mill kWh jährlich
vorgesehen. Der Fluß wurde mit einem Stauwehr von 15m Höhe
abgesperrt. Von den sechs Öffnungen dienen vier zum Abführen
der Hochflut im Frühling, zwei dagegen zum Holzflößen. Die
beiden Einheiten des Kraftwerkes haben eine Turbinenleistung
von je 30000 PS entsprechend 200 m?/s. Es wurden Kaplan-
turbinen mit senkrechter Welle und drehbaren Laufrad-
schaufeln aus rostfreiem Stahl gewählt. Die Eisgitter des
Einlaufkanals können elektrisch beheizt werden. Die Be-
dienung des Werkes wurde weitgehend vereinfacht; im normalen
Betriebe sind je ein Meister für die zentrale Überwachung und
ein Hilfsarbeiter gleichzeitig im Dienst. Die Stromerzeuger sind
mit den Transformatoren ohne Schalter verbunden. Die
Phasengleichheit wird an der Oberspannungsseite des Um-
spanners hergestellt. Zur Vermeidung einer Wartung der
Hilfsantriebe in Form von Wasser- oder Ölpumpen haben die
Transformatoren mit je 23000 kVA Selbstkühlung. Das große
Traglager der Stromerzeuger ist wassergekühlt. Lager und
Ölkühler befinden sich in solcher Höhe im Verhältnis zur
Wasseroberfläche des Flusses, daß der Überdruck den Wasser-
umlauf gewährleistet. Die Betätigungs- und Überwachungs-
einrichtungen sind wie üblich in einer Schalttafel oder in einem
Schaltpult zusammengefaßt, wodurch die Bedienung erleichtert
wird. Der Turbinenregler wird auch nicht mittels Riemen,
sondern von einem besonderen Pendelstromerzeuger mit
Daucrmagneten angetrieben, wodurch die Wartung dieses
sonst empfindlichen Gerätes einfacher wird. Besondere Sorgfalt
wurde der Ausführung der Betonarbeiten gewidmet und außer-
dem noch eine Umbaumöglichkeit während des Betriebes vor-
geschen. Die Dichtungen der Wasserbauteile wurden besonders
sorgfältig durchgeführt. Um festgefrorene Wehrverschlüsse
abtauen zu können, wurden in Beton eingegossene Flachrohre
vorgesehen, durch die bei Bedarf mit Hilfe eines elektrisch
beheizten Ölkessels und einer Kreiselpumpe warmes Öl hin-
durchgeleitet wird. Die Baukosten des Werkes betrugen
rd. 6 Mill RM. Hlan.
Meßgeräte und Meßverfahren
Prüfungen und Beglaubigungen durch die Elcktri-
schen Prüfämter. — Die Physikalisch-Technische Reichs-
anstalt erläßt folgende
„Bekanntmachung Nr. 529
(Reichsministerialblatt Bd. 68 (1940) S. 58)
Auf Grund des $ 9 des Gesetzes, betreffend die elektrischen
Maßeinheiten, vom 1. Juni 1898 (Reichsgesetzbl. S. 905) ist
der von dem Städtischen Elektrizitätswerk in Cottbus
nach den Vorschriften der Physikalisch-Technischen Reichs-
anstalt errichteten Prüfstelle die Genehmigung erteilt worden.
als Elektrisches Prüfamt 68 amtliche Prüfungen und
Beglaubigungen von Elektrizitätszählern und elektrischen
Meßgeräten auszuführen, und zwar
mit Gleichstrom bis 200 A 600V,
mit Wechsel- und Drehstrom bis 1500 A 20 000 V.
Berlin, den 6. 2. 1940.
Der Reichsminister für Wissenschaft, Erziehung und Volks-
bildung
Im Auftrage
Mentzel“
4. April 1940
Bergbau und Hütte
DK 621.365.2 : 669.16
Elektrische Verhüttung. [Nach Stahl u. Eisen 59 (1939)
S. 576; 1, S., 2 B.]
Die elektrische Verhüttung von Eisenerzen nimmt, trotzdem
der Blashochofen viel wirtschaftlicher arbeitet, immer mehr zu.
An die Stelle des Elektrohochofens tritt der elektrische Nieder-
schachtofen, welcher heutzutage eine Gesamtleistungsfähigkeit
von etwa 1000 t/24 h hat. Die mittlere Belastung eines großen
Ofens liegt bei etwa 10 000 kW und hat eine Leistung bei Ver-
wendung von reichem und gutem Erz von etwa 100t Roh-
eisen/24 h.
Bild 2. Elektrohochofen. Bild 3. Tysland-Ofen (1925).
Die Bilder 2, 3 und 4 stellen die Entwicklung des elektrischen
Schmelzofens dar, und zwar Bild 2 den Elektrohochofen mit
seitlich angebrachten Elektroden, also in der Form dem Blas-
hochofen nachgebildet. Im Jahre 1925
entstand der Tysland-Ofen (Bild 3) und
ım Jahre 1928 der Tysland-Hole-Ofen
(Bild 4). Bei dem Elektrohochofen
und dem Tysland-Ofen drückt die Be-
schickung stärker gegen die Elektroden.
Bei dem Tysland-Hole-Ofen ist das
nicht der Fall, deshalb können die
Elektroden tiefer in die Beschickung
gesenkt werden und die Öfen mit
höherer Spannung, bis 175 V zwischen
den Elektroden, betrieben werden. Die
Roheisentemperatur bei Niederschacht-
öfen wächst mit der Ofenbelastung.
Sie ist von großem Vorteil gegenüber
dem Elektroden-Hochofen, weil man
durch die höhere Temperatur bessere Eisensorten erzeugen
kann. Außerdem ist es möglich, eine weitgehende Ent-
schweflung vorzunehmen.
Das wirtschaftliche Verhältnis zwischen Blashochofen und
elektrischem Ofen liegt zwischen 4 : 1 und 6 : 1, d. h. eine wirt-
schaftliche Gleichheit ist vorhanden, wenn 1 kg Koks vier-,
bzw. sechsmal soviel kostet wie 1 kWh. Bei dem Nieder-
schachtofen kann man mit minderwertiger Kohle, Gaskoks,
Koksgrus, Braunkohle oder Torf arbeiten, was bei dem Hoch-
ofen nicht möglich ist, weil dort ein guter Koks oder eine gute
Holzkohle notwendig ist. Außerdem kann das Erz im Nieder-
schachtofen kleinstückiger und der Anteil des Möllers an Fein-
erz größer sein als im Hochofen.
Hole stellt folgende Vergleiche auf: Ein Holzkohlenhoch-
ofen benötigt je Tonne Roheisen 750 kg hochwertige Holzkohle
zum Preise von rd. 90 RM. Der Niederschachtofen verbraucht
420 kg zu einem Gesamtpreis von 35 RM. Der Niederschacht-
ofen hat einen mittleren Energieverbrauch von 2500 kWhlt,
d. h. der Strompreis/k\Vh darf 53 RM durch 2500 betragen,
das ergibt das Verhältnis 6:1. i
Bei der Vergleichsbetrachtung sind aber die niedrigen
spezifischen Anlagekosten bei der elektrischen Verhüttung gegen-
über dem Blashochofen nicht in Betracht gezogen. Als erster
Anhalt dürfte wohl das Verhältnis von 5:l am ENNEEN N.
ps.
Bild 4. Tysland-Hole-
Ofen (1928).
Theoretische Elektrotechnik
DK 539.164.83
Aufladung und Sekundärelektronenemission. [Nach
K. Scherer, Arch. Elektrotechn. 34 (1940) H. 3, S. 143;
I8 5., 24 B]
Nach kurzer Behandlung der bisherigen Meßmethoden und
Messungen der Sckundärelektronenemission bzw. der Aufladung
fester Körper bei Elektronenbeschießung wird ein neues, von
Rogowski vorgeschlagenes Verfahren zur Messung der Auf-
ladung mitgeteilt. Die Aufladung wird durch einen zweiten
MeBelektronenstrahl festgestellt, der senkrecht zum be-
schießenden Hauptelektronenstrahl steht und dicht über den
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 14
333
zu untersuchenden Körper (meist eine Platte) streicht. Durch
die Aufladung der Platte wird der Meßelektronenstrahl ab-
gelenkt und erzeugt auf einem Leuchtschirm ein Leuchtbild,
das in erster Näherung die Größe und Verteilung der Aufladung
wiedergibt (Bild 5). Mit diesem Verfahren findet man bei einer
bestimmten Anodenspannung sowohl bei Beschießung von Leitern
U_=5 kV Die eingezeichnete
gestrichelte Linie gibt die Lage
der Glasoberflache an
Bild 5. Potentialbild eines in
Meßstrahlrichtung 30 mm langen
Klektronenstriches auf Glas.
als auch von lIsolatoren eine Aufladung des beschossenen
Körpers, deren Höhe mit schrägerem Elektronenaufprall zurück-
geht. Die Abhängigkeit zwischen Drehwinkel des Schirmes und
der 2. Gleichgewichtsspannung (die Anodenspannung, bei der
die Aufladung einsetzt und die Ausbeute gleich 1 wird) ent-
spricht den aus dem Schrifttum bekannten Kurven. Es werden
Aufladungskurven einer Aluminium-, Glas- und Glimmerplatte
gezeigt. Die Messungen werden an gewöhnlichen Platten des
zu untersuchenden Stoffes, die gut gereinigt werden, ausgeführt.
Sie geben also ein Bild dessen, was man unter diesen Umständen
erwarten kann. Weiter wird festgestellt, daß Glas und Glimmer
dasselbe Verhalten der Aufladung bei Elektronenbeschießung
zeigen wie Leiter; also Einsetzen der Aufladung bei der
2. Gleichgewichtsspannung, danach ein der Zunahme der
Anodenspannung proportionales Ansteigen der Aufladungshöhe
und auch Aufladungsverminderung bei schrägerer Schirm-
stellung. Durch künstliche Verkleinerung des Isolationswider-
standes einer Metallplatte verringert sich, wie der Versuch
zeigt, die Höhe der Aufladung. Es wird eine Beziehung der
verminderten Aufladung zur Größe des Ableitwiderstandes und
des Primärelektronenstromes aufgestellt. Verschiedene Fluores-
zenzmaterialien, mit verdünntem Wasserglas auf Aluminium-
und Glasplatten befestigt, zeigen bis 20 kV, mit Ausnahme der
Kalziumwolframat- und Zinksulfidschirme auf Glas, keine Auf-
ladungen. Schließlich lassen mehrere Leuchtschirmbilder die
Formen der Aufladungsfelder bei Punkt-, Strich- und Raster-
beschießung einer Glasplatte erkennen.
DK 537.525
Chemische Vorgänge in der Glimmentladung. [Nach
W. Holtz u. R. Müller, Ann. Phys., Lpz. 24 (1939) S. 489;
32 S., 9 B.]
Im Gebiet einer Glimmentladung werden Bildung und
Zerfall von chemischen Verbindungen gleichzeitig beobachtet.
Aus atomtheoretischen Gründen ist die Kenntnis der chemi-
schen Vorgänge in der Entladung besonders wertvoll, jedoch
können die Grundvorgänge nur schwer erfaßt und gedeutet
werden, da immer eine ganze Kette von ineinander zusammen-
hängenden Umwandlungen behandelt werden muß.
Die Vorgänge bei der Stickstoffoxydation werden mit einer
spektroskopischen Methode untersucht, die es ermöglicht, den
Ablauf der chemischen Umwandlungen im ganzen Entladungs-
gebiet zu verfolgen. Aus den Intensitäten der Verbindungs-
spektren und der einzelnen Komponenten in den verschiedenen
Entladungsteilen können Rückschlüsse auf die Reaktionsketten
gezogen werden. Die Untersuchung beschränkt sich auf die
Gase N und O, die sich in der Glimmentladung vereinigen sollen,
wobei insbesondere die Vereinigungsstelle als erster möglicher
Reaktionsort näher untersucht wird. Da die entstehende
Verbindung in der Entladung wieder zerfällt, wurden verhältnis-
mäßig schwache Entladungsströme und strömende Gase ver-
wandt. Durch die dauernde Zufuhr frischer Gase ergibt sich
eine fortwährende Wiederholung der einzelnen Reaktionen, die
in ihren Spektren schließlich einen stationären Zustand zeigen.
Die Versuche wurden mit zwei verschiedenen Entladungsröhren
durchgeführt, die sich hauptsächlich durch ihre lichten Weiten
unterscheiden (40 mm und 3 mm). Nach oricentierenden
Messungen an ruhenden Gasen wurden die strömenden Gase in
verschiedenen Mischungsverhältnissen untersucht. ls zeigte
sich zunächst, daß die positive Säule einer Glimmentladung in
Röhren mit größerer Weite als 1 cm bei den chemischen Vor-
gängen keine Rolle im Hinblick auf die Verbindungsaktivierung
spielt. Als Ort für die Verbindungsbildung wurde das negative
Glimmlicht ermittelt. Ein hoher Stickstoffanteil erwies sich
für die ’Stickoxydbildung als günstig, während bei Sauerstoff-
überschuß nur eine Herabsetzung der Leuchtintensität be-
334
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 14
4. April 1940
obachtet wurde. Eine Abhängigkeit von den Entladungs-
parametern konnte nicht festgestellt werden.
Die gewonnenen Erkenntnisse werden in einem Reaktions-
schema veranschaulicht, das die Vorgänge der Vereinigung und
des Zerfalls der beiden Gase und die dabei auftretenden Reak-
tionsketten wiedergibt. — ffe.
Physik
DK 621.386
Neuzeitliche Technik der Hochspannungsrühren
zum Erzeugen von Röntgenstrahlen und Neutronen.
[Nach M. Matricon, Rev. gen. Electr. 45 (1939) S. 629;
8%5.9B.]
Entladungsröhren für 600 kV, die im Betrieb dauernd
evakuiert werden, sind in Frankreich an 4 Stellen in Benutzung;
drei davon dienen zum Erzeugen von Röntgenstrahlen und eine
zum Gewinnen von Neutronen, mit deren Hilfe z. B. künstliche
radioaktive Stoffe hergestellt werden können. Die mit symme-
trisch verteilter Spannung betriebenen KRöntgenröhren be-
stehen aus einem 4 mm starken Stahlrohr mit Bleibelag als
Mittelteil und 2 Porzellandurchführungen an den Enden, die die
Elektroden tragen. Die Anode besteht aus einem Hohlkörper
aus 2 mm starkem Stahl mit Elektroneneintrittsöffnung (zum
Schutz der übrigen Röhrenteile gegen Erwärmung durch
Sekundärelektronen) und trägt eine Bleieinlage als Strahlen-
schutz. Durch einen Bleizylinder, der die Anode umgibt, eine
Lochblende aus Blei zwischen Anode und Kathode und einen
Bleibelag auf dem Stahlzylinder wird ein Gesamtschutz von
36 mm Blei erreicht. Der Boden des Anodenhohlkörpers be-
steht aus Kupfer von 1 bis 2 cm Stärke und trägt die Anti-
kathoden-Wolframscheibe von 6 cm Dmr. Seine Rückseite
wird durch strömendes Öl gekühlt, das 6 kW Leistung abzu-
führen hat. Die Gesamtfilterung beträgt 6 mm Stahl, 0,5 mm
Aluminium und 16 mm Öl. Der Pumpensatz zum Evakuieren
besteht aus einer mechanischen Vorvakuumpumpe, einer
Quecksilberdampf- und einer Öldiffusionspumpe. Die mecha-
nische Pumpe wird nur intermittierend betrieben. Sie wird
selbsttätig eingeschaltet, wenn der Gasdruck zu hoch wird,
und zwar mit Hilfe eines im Vakuum angeordneten Nickel-
widerstandes in Brückenschaltung. Der Gasdruck ist maß-
gebend für die Wärmeableitung und somit für die Temperatur
und den ohmschen Widerstand des Nickelleiters. Auch die
Wasserkühlung des Pumpensatzes wird selbsttätig überwacht.
Die Anlage kann monatelang Tag und Nacht sich selbst über-
lassen bleiben. Zur Vorvakuummessung dient ein thermoelek-
trisches Element im Gasraum, das bei bestimmter Stromstärke
eine vom Gasdruck abhängige Temperatur annimmt, zur Hoch-
vakuummessung ein lonisations-Mikromanometer. Dieses be-
steht auseiner Dreielektrodenröhre mit positiver Gitterspannung.
Der Strom zwischen Kathode und Gitter von etwa 20 mA
ionisiertt das Restgas. Die positiven Ionen werden von der
negativ geladenen dritten Elektrode herausgezogen. Die mit
einem Mikroamperemeter gemessene lonenstromstärke zeigt
den Gasdruck (10”* bis 10-® Torr) an. Die vakuumdichten Ver-
bindungen der zerlegbaren Röhre, insbesondere die Ver-
bindungen der Porzellandurchführungen mit den Metallteilen,
enthalten einen plastischen Dichtungsstoff und werden durch
Wasser oder, soweit sie Hochspannung führen, durch Öl ge-
kühlt. Hierfür ist eine getrennte Ölkühlung erforderlich, da die
mittlere Temperatur des die Anode kühlenden Öls (50°C) für
die Dichtungen zu hoch ist. Der Ölbehälter wird durch Wasser
gekühlt. Derartige Röntgenröhren bieten nicht nur für medizi-
nische Zwecke (Strahlentherapie), sondern auch für industrielle
Werkstoffprüfung Vorteile. Man kann z. B. mit 550 kV und
86 mA Durchstrahlungsaufnahmen von 15 cm starkem Stahl in
40 min gewinnen und' dabei Lufteinschlüsse oder dgl. von
wenigen Millimeter Durchmesser erkennbar machen.
Die Neutronenröhre tür 600 kV ist einseitig geerdet. Sie
besteht aus zwei hintereinander angeordneten Porzellandurch-
führungen und bildet eine zweistufige Beschleunigungsröhre für
die Ionen. Die am Hochspannungspol angeordnete Ionenquelle
besteht aus einem Entladungsraum, der bei kalten Elektroden
mit 50 kV Spannung gespeist wird. Bei Verwendung einer Glüh-
kathode genügt eine niedrigere Spannung. Der in diesen Raum
ständig einströmende Wasserstoff wird hier ionisiert. Die
Ionen werden vom elektrischen Feld durch eine Öffnung von
nur 3 mm Dmr. in den Beschleunigungsraum der Röhre gezogen
und hier mit 600 kV beschleunigt. Die Deuteronen (Ionen des
schweren Wasserstoffs) treffen am geerdeten Ende der Röhre
auf eine Lithiumscheibe auf. Durch Atomumwandlung bildet
sich aus einem Lithiumatom und einem Deuteron ein Beryl-
liumatom unter Freigabe eines Neutrons. Der Druck im Ioni-
sationsraum beträgt etwa ] bis 2 Torr, im Beschleunigungsraum
dagegen muß ein viel niedrigerer Druck herrschen. Es ist daher
eine sehr leistungsfähige Pumpanlage erforderlich. Die Öl-
diffusionspumpe fördert 150 l/s. Der 50 kV-Generator für die
Ionenquelle, der für 600 kV positive Spannung gegen Erde
isoliert sein muß, wird über Isolierriemen von der Erde aus
angetrieben. Am geerdeten Ende der Neutronenröhre ist eine
Einrichtung zum Zentrieren des Ionenbündels, eine magnetische
Kammer zur Analyse der Ionen (Massen-Spektrograph), eine
Sekundärelektronenfalle und eine Vakuumschleuse zum Reinigen
der Lithiumscheibe vorhanden. Während zum Schutz gegen
Röntgenstrahlen Stoffe mit möglichst hoher Ordnungszahl in
Betracht kommen und praktisch in erster Linie Blei geeignet ist,
braucht man zum Schutz gegen Neutronen Stoffe niedriger
Ordnungszahl, insbesondere wasserstoffhaltige Stoffe (z. B.
Wasser, Paraffin oder Borverbindungen). In der beschriebenen
französischen Anlage dient eine Zwischenwand von ] m Wasser
als Schutz. AH.Gf.
DK 537.527.4
Untersuchungen über den Durchschlag in ver
dichteten Gasen. [Nach A. H. Howell, Electr. Engng. 58
(1939) Transactions S. 193; 11. S., 14 B.; Disk. 2 S., 2 B.J
Es wird berichtet über Untersuchungen über den Durch-
schlag in verdichteter Luft bei Drücken bis 42 atü und Gleich-
spannung bis 450 kV, die mit einem Van der Graaf-Generator
erzeugt wurde. Die Versuchsanordnung bestand aus einer
Funkenstrecke in einer Hochdruckkammer. Untersucht
wurden ebene Elektroden, koaxiale Zylinder und eine Spitze-
Platte-Anordnung. Gemessen wurden die Durchschlags-
spannungen und Vorströme bei verschiedenen Drucken und
Elcktrodenanordnungen.
Bei ebenen Elektroden wächst die Durchschlagspannung
annähernd proportional mit dem Elektrodenabstand, aber bei
Drücken über 10 atü nicht mehr linear mit dem Druck. Bei
42 atü beträgt sie nur noch 60% von dem Wert, den sie bei
linearem Anstieg besitzen würde. Aufrauhen der Elektroden mit
dem Sandstrahl setzt die Durchschlagspannung wesentlich berab,
bei niedrigen Drücken bis auf 75%, bei hohen Drücken sogar
bis auf 25%. Während diese Herabsetzung bei niedrigen Drücken
schon nach einigen Überschlägen verschwindet, werden bei
hohen Drücken Hunderte bis Tausende von Überschlägen ge-
braucht, bis ein konstanter Endwert der Durchschlagspannung
erreicht ist. Beim Austausch des Gasinhalts der Kammer trat
keine Herabsetzung der Durchschlagspannung auf. Wenn nur
eine Elektrode aufgerauht wird, tritt dieselbe Herabsetzung der
Durchschlagspannung auf, gleichgültig ob die Anode oder die
Kathode aufgerauht wird.
Es wurden ferner koaxiale Zylinder mit einem Durchmesser-
verhältnis D/d==e untersucht; der Innendurchmesser D des
äußeren Zylinders wurde dabei von 27 bis 100 mım verändert.
Wenn der innere Zylinder Kathode ist, zeigen sich etwa dieselben
Erscheinungen wie bei ebenen Elektroden, jedoch liegt die
Festigkeit wesentlich niedriger: bei hohen Drücken wurden
Festigkeiten bis herunter zu 3,7 kV/cm ata gemessen. Durch
fortgesetztes Überschlagenlassen von Funken läßt sich keine
konstante obere Grenze der Durchschlagspannung erziclen.
Wenn der innere Zylinder Anode ist, streuen bei höheren
Drücken die Werte schr stark und liegen 20 bis 50% niedriger
als bei umgekehrter Polarität. Bei der Spitze-Platte-Anordnung
ergeben sich interessante Unregelmäßigkeiten bei positiver
Spitze. Hier steigt die Durchschlagspannung zunächst mit dem
Druck an; von etwa 7 bis 10 atü streut sie stark, fällt dann bei
einem „kritischen“ Druck scharf ab, um darauf ganz langsam
wieder anzusteigen. Ein ähnliches Verhalten zeigt der kurz vor
dem Durchschlag gemessene Strom: bei Drücken, die über dem
kritischen Druck liegen, war jedoch kein Vorstrom meßbar. Der
kritische Druck ist bei Helium mit 3% Stickstoff 2!⁄ mal so
hoch wie bei reinem Stickstoff. Der Verfasser gibt eine umfang-
reiche Übersicht über bisherige Arbeiten über den Durchschlag
in verdichteten Gasen und untersucht, welche von den be-
stehenden Theorien sich mit seinen Messungen in Einklang
bringen lassen. In der Diskussion wird u. a. über Messungen bei
Drücken bis 140 at und Wechselspannungen bis 150 KV mar
berichtet. úh.
r 3
4. April 1940
IE
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 14
335
VERSCHIEDENES
BEKANNTMACHUNGEN
VDE
Verband Deutscher Elektrotechniker
(Eingetragener Verein)
Fernsprecher: 30 06 31 — Postscheckkonto: Berlin 213 12
Geschäftstelle: Berlin-Charlottenburg 4, Bismarckstr. 33, VDE-Haus
Postscheckkonto für Mitgliedsbeiträge: Berlin 1810 00
Postscheckkonto der ETZ-Verlag GmbH.: Berlin 223 84
Meßgeräte
Gemäß Bekanntmachung des Ausschusses für Meß-
geräte in der ETZ 59 (1938) S. 1225 ist die Neufassung
VDE 0410/X. 38 „Regeln für Meßgeräte‘‘
am l. Oktober 1939 in Kraft getreten.
Es wird hiermit bekanntgegeben, daß mit Rücksicht
auf die besonderen Zeitumstände die Neufassung bis auf
weiteres nicht für solche Meßgeräte gelten soll, die einer
laufenden, auf der alten Fassung der „Regeln für Meß-
geräte” aufgebauten Produktion entstammen. Für alle
nach dem 1. Oktober 1939 neukonstruicrten Meßgeräte
ist dagegen die neue Fassung VDE 0410/X. 38 zu Grunde
zu legen. Meßgeräte, die nach der alten Fassung der
l Regeln gebaut sind, müssen auch die alte Klassen-
bezeichnung tragen.
s
Elektrische Haushaltherde
Der Ausschuß für Elektrowärmegeräte hat Entwürfe
zu den Normblättern
DIN VDE 4913 „Elektrische Haushaltherde: Richtlinien“
und
DIN VDE 4914 „Elektrische Haushaltherde in Sonder-
bauart, Einzel- und Doppelkochplatten,
Tischherde, Einzelbratöfen u. dgl.: Richt-
linien‘“
fertiggestellt, die in ETZ 61 (1940) H. 14, S. 329 u. 330 ver-
öffentlicht sind. Die beiden Normblätter entsprechen den
bisher bestehenden technischen Lieferbedingungen für
Elektro-Haushaltherde der Wirtschaftsgruppe Elektrizitäts-
vefsorgung, soweit diese nicht bereits durch die in VDE
0720/1937 ‚Vorschriften für Elektrowärmegeräte‘‘ fest-
gelegten Sicherheitsbestimmungen überholt sind. : Be-
gründete Einsprüche und Anregungen zu den Normblatt-
entwürfen sind bis zum 1. Mai 1940 an die Geschäft-
stelle einzuieichen.
Verband Deutscher Elektrotechniker E.V.
Die Geschäftsführung
Viefhaus
Bezirk Berlin
vormals Elektrotechnischer Verein
(Gegründet 1879)
Geschäftstelle: Berlin-Charlottenburg 4, Bismarckstr. 33 IV, VDE-Haus
Fernsprecher: 34 88 85
Fachversammlung
des Fachgebiets: „Elektrizitätswerke und Unterwerke‘, Leiter:
Dir. Dr.-Ing. E. Krohne VDE
Vortrag
des Herrn Dir. Dr.-Ing. H. Freiberger VDE, Frankfurt a. M.,
am Dienstag, dem 9. April 1940, um 18%, in der Technischen
Hochschule zu Charlottenburg, Hörsaal EB 301, über das
Thema:
„Lichtbogenwanderung in Schaltanlagen“
Inhaltsangabe:
Betrachtungen über das Verhalten des Kurzschlußlichtbogens hoher Leistung
in Hochspannungsschaltanlagen und gekapselten Niederspannungsverteilungen
— Vorgänge bei der Lichtbogenwanderung auf Sammelschienen Und Abzweigen
— Möglichkeiten der Beeinflussung des Lichtbogens, insbesondere Steuerung,
Ablenkung und Fortleitung in gewünschter Richtung — Bericht über Versuchs-
ergebnisse und mögliche Anwendungen auf den Schaltanlagenbau.
Eintritt und Kleiderablage frei.
Gemeinschaftsveranstaltung
des Vereins Deutscher Bergleute Bezirk Berlin, der
Deutschen Lichttechnischen Gesellschaft Bezirk
Berlin und des VDE Bezirk Berlin
am Donnerstag, dem 11. April 1940, 173, Saal EB 301 der
Technischen Hochschule zu Charlottenburg, über das Thema:
„Licht und Leistung im Bergbau“
Es sprechen:
l. Dipl.-Ing. E. Schneider DLTG, VDE über
„Die lichttechnischen Bedingungen im Bergbau‘
(mit Vorführungen)
Inhaltsangabe:
Die besonderen Anforderungen des Bergbaus an eine gute Beleuchtung —
Bringt farbiges Licht Vorteile? — Preßluftleuchten — Steigerung des Lichtstroms
und Erhöhung der Sicherheit beim Batteriegerät — Verbesserung der Lichtquellen
— Die lichttechnischen Eigenschaften des Geleuchtes.
2. Dr.-Ing. H. Bohnhoff VDE über
„Der heutige Stand der beleuchtungstechnischen
Anlagen im Bergbau über und unter Tage“
Inhaltsangabe:
Über-Tage-Anlagen: Außenbeleuchtung (Zechenbahnhöfe, Verladeanlagen,
Tagebaue usw.) — Innenbeleuchtung (Stauhdichte Leuchten, Leseband-
Beleuchtung, explosionsgeschützte Leuchten, Flutlicht, Spiegelrinnen, Oberlicht-
Leuchtstofie) — Verdunkelungsmaßnahmen — Unter-Tage-Anlagen:
Ortsfeste Beleuchtung — Ortsveränderliche Beleuchtung (Abbau-
Beleuchtung) — Tragbares Geleucht — Entwicklungsmöglichkeiten.
Eintritt und Kleiderablage frei.
Arbeitsgemeinschaften (Technischer Nachwuchs)
Die Teilnahme ist frei. VDE-Mitgliedschaft ist nicht Be-
dingung.
Kabel und Leitungen. Leiter: Dipl.-Ing. O. Gasser VDE.
8. April 1940, 18%, VDE-Haus, Großes Sitzungszimmer: ‚Fehler in Nieder-
spannungsnetzen und deren Bekämpfung“. Vortragender: Dipl.-Ing.
G. Bach VDE.
Hochfrequenztechnik. Leiter: Dr.-Ing. F. W. Gundlach VDE.
11. April 1940, 18%, VDE-Haus, Großes Sitzungszimmer: ‚Kathodenstrahl-
röhren zur Bildsendung (Bildgeberöhren)“. Vortragender: Dr. R. Theile.
(Mit Vorführungen.)
VDE Bezirk Berlin
vormals Elektrotechnischer Verein
Der Geschäftsführer
Burghoff
Sitzungskalender
VDE Bezirk Ruhr-Lippe, Dortmund. 10. 4. (Mi),
20%, Gaststätte „Berghoff“, Rheinische Str. 2: ‚‚Mechanische
und elektrische Probleme beim Entwurf von Grenzleistungs-
Turbogeneratoren‘ (m. Lichtb.). Dr. Nimsch VDE.
VDE Bezirk Südbayern, München. 10. 4. (Mi), 20%,
T. H.: ‚Die elektrische Meßtechnik in Kraft- und Umspann-
werken‘. Dr.-Ing. Sorge VDE.
336
. Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 14
4. April 1940
VDE Bezirk Niederschlesien, Breslau. 9. 4. (Di),
26%, El. Inst. T. H.: „Die Beherrschung großer Kurzschluß-
ströme vom technischen und wirtschaftlichen Standpunkt‘.
Dipl.-Ing. E. König VDE.
PERSÖNLICHES
(Mitteilungen aus dem Leserkreis erbeten)
F. Todt. Zwecks Zusammenfassung aller in der Waffen-
herstellung und Munitionserzeugung tätigen Stellen unter
einheitlicher Leitung und zur Durchführung des vom Führer
aufgestellten gewaltigen Waffen- und Munitionsprogramms
wurde der Leiter des Hauptamtes für Technik der NSDAP.
und Generalinspektor für das Deutsche Straßenwesen, General-
major Prof. Dr.-Ing. Fritz Todt, zum Reichsminister für
Bewaffnung und Munition berufen. |
Hochschulnachrichten. — Dem Leiter der Zeitschrift
„Elektrotechnik und Maschinenbau“ Dr. techn., Dr.-Ing.,
Dr. phil. Heinrich Sequenz VDE, ist unter Ernennung
zum ordentlichen Professor in der Fakultät für Maschinen-
wesen der Technischen Hochschule Wien der Lehrstuhl für
I:lektromaschinenbau übertragen worden.
BUCHBESPRECHUNGEN
DK 621.327.42
Glimmlampen, Glimmstrecken und ihre Schaltungen,
ein vielseitiges Werkzeug des Elektrikers. Von Prof. Dr.
F. Schröter unt. Mitarb. v. Dr. J. Schloemilch. Mit
130 B. u. 200 S. im Format 150 x 220 mm. Verlag Hach-
meister & Thal, Leipzig 1939. Preis geb. 7,80 RM.
Wer das neue Buch von F. Schröter über Glimmlampen
und Glimmstrecken zur Hand nimmt, wird zuerst eine Neu-
auflage des vom Verfasser im gleichen Verlag in mehreren
Auflagen erschienenen Buches über Glimmlampen vermuten,
besonders da die Aufteilung des Inhaltes fast beibehalten ist.
Aber schon bei Beginn des Studiums muß er dem Verleger
recht geben, daß dieser das Buch als ein neues Werk der Öffent-
lichkeit übergeben hat. In seinem Vorwort nennt der Verfasser
selbst seine erste Veröffentlichung eine werbende Broschüre.
Das neue Buch ist eine ausgezeichnete Vereinigung eines
gewissenhaften Handbuches mit einem pädagogisch ausge-
zeichneten Lehrbuch. Besonderen Wert legt der Verfasser auf
die ausführliche Behandlung der gasentladungsphysikalischen
Grundlagen, welche für Glimmlampen und technische Glimm-
röhren maßgeblich sind. Es ist besonders wertvoll für den
Leser, daß er nicht nur mit den vielen Verwendungsmöglich-
keiten, die die Glimmröhren dem Elektriker bieten, vertraut
gemacht wird, sondern daß ihm auch die Grenzen gezeigt
werden, die in der Anwendung nicht überschritten werden
dürfen. Eine große Fülle von Abbildungen, Schaltzeichnungen
und Meßdaten ermöglichen dem Neuling, sich in das behandelte
Gebiet sehr gut einzuarbeiten. Die Aufteilung des Buches nach
den einzelnen Anwendungsgebieten der Glimmröhren ist
vorteilhaft. Hervorzuheben ist, daß auch die Nachbargebiete
wie Leuchtröhren, Spektrallampen und gasgefüllte Glüh-
kathodenröhren in das Buch aufgenommen worden sind. Die
ausführliche Behandlung der vorliegenden Literatur mit Quellen-
angaben und die am Schluß des Buches vorhandene Aufstellung
sämtlicher im lIandel erhältlichen Glimmröhren mit Tafeln
ihrer elektrischen Werte und Firmenangaben vervollständigen
das Buch. H. Strachler
DK 53(075)
Grimsehls Lehrbuch der Physik. Neubearb. v. Prof.
Dr. R. Tomaschek. Bd.3: Materie und Äther. 9. Aufl.
Mit 339 B., VIII u. 4585. im Format C5. Verlag von
B. G. Teubner, Leipzig und Berlin 1939. Preis geb. 14 RM.
Der dritte Band!) des Lehrbuches der Physik von Grimsehl-
Tomaschek, der die Verknüpfung der Materie mit dem Äther
behandelt, hat seit seinem ersten Erscheinen eine besondere
Stellung unter den zahlreichen Büchern eingenommen, die die
ınoderne Quanten- und Wellenphysik behandeln. Seine Beliebt-
heit verdankt er dem Umstande, daß er die Tatsachen in den
1) Bespr.d. 1. u. 2. Bandes: ETZ 60 (1939) S. 119.
Vordergrund stellt und die Theorie nur so weit bringt, wie sie
zur geistigen Durchdringung der Tatsachen notwendig ist.
Daß die vorliegende Auflage nach wenig mehr als einem Jahre
der vorhergehenden folgen konnte, legt von seiner weiten
Verbreitung Zeugnis ab. Trotz dieses kleinen Zeitraumes
wurde der Inhalt an mehreren Stellen, der neueren Erkenntnis
folgend, umgeformt. So sind die Angaben über die radioaktive
Erdwärme, Geschwindigkeitsabhängigkeit der Elektronen-
masse, Massenspektroskopie und anderes geändert worden.
Neu aufgenommen wurde das Starksche Atommodell, das
Mesotron und die Hahnschen Ergebnisse der Uranumwandlung.
Das Kapitel über Kernphysik wurde durch Angabe der Apparate
zur Erzeugung hoher Spannungen sowie durch Eingehen auf
die Vorstellungen vom Kernbau erweitert. Diese Angaben
zeigen, daß der Verfasser dauernd bemüht ist, das Buch auf der
wissenschaftlichen Höhe zu halten. W. Bauer
DK 621.383
Die Photozelle in der Technik. Von Dr. H. Geffcken
und Dr. H. Richter. 3. verbess. Aufl. Mit 122 B., 6 Tafeln
u. 95 S. im Format A5. Deutsch-Literarisches Institut
J. Schneider, Berlin 1939. Preis kart. 2,50 RM.
Von diesem kleinen Werk, das bereits in ETZ 55 (1934)
S. 948 und in ETZ 57 (1936) S. 935 besprochen wurde, ist nun-
mehr die dritte erweiterte und verbesserte Auflage erschienen.
Die Vorheısage, das auch die 2. Auflage eine schnelle und weite
Verbreitung finden würde, ist also eingetroffen. Auch für die
vorliegende 3. Auflage gilt das früher Gesagte: Eine kurze, aber
doch alles Wichtige umfassende Zusammenstellung der Arten
der Photozelle und ihrer Anwendungen in der Praxis. Die
photoelektrische Abtastung, die Lichtschraube sowie Meß- und
Steuergeräte werden eingehend behandelt. Hinzugefügt ıst
ein Kapitel über die Prüfung der Photozellen. Da die Verwen-
dung der Photozelle in der Praxis immer weitere Fortschritte
macht, so wird auch die neue Auflage bei guter Ausstattung und
mäßigem Preis viele Freunde finden und bald vergriffen sein.
W. Voege VDE
, EINGÄNGE
(Ausführliche Besprechung vorbehalteu)
Bücher
Preisbildung und Warenregelung. 2. Teil: Eisen- und
Metallwirtschaft. Ergänzungslieferung Nr.'34 bis 39. Verlag
Hermann Luchterhand, Berlin-Charlottenburg.
Doktordissertationen
Hans Kappeler, Ein neuer elektrischer Wärmemengen-
Zähler, seine Theorie und Wirkungsweise. T. H. Karlsruhe
1938.
Berichtigungen
Im I. Messeheft d. J. (H. 9) sind unter „Installations-
technik“ auf S. 219 die Abmessungen des Schalterkastens für
einen Kippschalter in 37. 17.26 mm zu berichtigen.
Elektro-Mechanik Heinrich List, Teltow.
In dem Aufsatz ‚Entwicklung der Selbststeuertechnik für
Dieselnotstromanlagen“ in Heft 11 der ETZ 61 (1940) gehören
auf S. 271 linke Spalte die Zeilen 11 von „Bild 2“ bis Zeile 42
„aufrechterhalten‘‘ als Erläuterungen zu Bild 2 nach S. 270.
Anschriften der Verfasser der Aufsätze dieses Heftes:
G. Goldbach, Berlin W 15, Lietzenburger Str. 4.
Dr.-Ing. F. Lehmhaus, Berlin-Charlottenburg 9, Westendallee a
Prof. Dipl.-Ing. E. Winkel, Wien 65, Blindengasse 7/33.
Abschluß des Heftes: 29. März 10.
m EEE.)
Wissenschaftliche Leitung: Harald Müller VDE (z. Z. im Felde
G. H. Winkler VDE (z. Z. im Felde)
H. Hasse VDE und R. Henrichs VDE
Zuschriften sind nicht an eine persönliche Anschrift zu richten, sondern
nur an die Wissenschaftliche Leitung der ETZ, Berlin-Charlottenburg 4,
Bismarckstr. 33, VDE-Haus, Fernsprecher: 34 19 55.
Nachdruck nur mit Quellenangabe und nur mit Genehmicung des Ver-
fassers und der Wissenschaftlichen Leitung der ETZ gestattet.
urd
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Elektrote
337
chnische Zeitschrift
(Zentralblatt für Elektrotechnik)
Organ des Elektrotechnischen Vereins seit 1880 und des Verbandes Deutscher Elektrotechniker seit 1894
Herausgegeben vom Verband Deutscher Elektrotechniker E.V.
Wissenschaftliche Leitung: Berlin-Charlottenburg 4, VDE-Haus — Im Buchhandel durch Julius Springer, Berlin W 9
61. Jahrgang
Berlin, 11. April 1940
Heft 15
Die Spannungsverlagerung in Kabelnetzen
Von E. Kluss VDE, Piesteritz
Übersicht. Im 550 V-Kabelnetz eines großen Industrie-
werkes traten große Spannungsverlagerungen auf, als deren
Ursache Erdschlüsse über komplexe Widerstände angesehen
werden mußten. Im folgenden wird gezeigt, wie aus der ge-
messenen Spannungsverlagerung die Größe des komplexen
Widerstandes ermittelt werden kann. Es werden auch Mittel
angegeben, die unangenehmen und mitunter gefährlichen
Spannungsverlagerungen einzudämmen bzw. abzusenken.
1. Aufgetretene Spannungsverlagerungen im Kabelnetz
Das 550 V-Kabelnetz eines großen chemischen In-
dustriewerkes zeigte zeitweilig Spannungsverlagerungen,
die ungebührlich hohe Spannungen der einzelnen Phasen
gegen Erde zur Folge hatten. Bild 1 zeigt die auf Grund
einer Messung erhaltene Spannungsverlagerung dieses
Drehstromsystems. Das
Drehstromnetz besitzt ein
linksdrehendes System;
seine Phasenspannungen
betragen rd. 320V. Die
Messung ergab eine Null-
spannung von 670V, so
daß auch die Spannungen
der einzelnen Phasen weit
höhere als normale Werte
gegen Erde besaßen; die
größte Spannung der
Phase R betrug 9% V.
Aufgenommene Registrier-
streifen der drei Span-
nungen ließen die zeit-
weilig eintretende hohe
Spannungsverlagerung |
gegenüber dem normalen, gesunden Zustand des 550 V-
Netzes erkennen. Aus ihnen wurde ersichtlich, daß dieser
verlagerte Zustand in ungefähr gleicher Größe einige
Zeit bestehen bleibt, um dann in einen anderen Zustand
überzugehen. Es handelte sich dabei offenbar um Schalt-
vorgänge, als deren Folge der Übergang des einen ver-
lagerten Zustandes in einen anderen auftritt.
Bei den über ohmsche Widerstände auftretenden oder
satten Erdschlüssen trat eine derart hohe Spannung einer
Phase gegen Erde nicht auf. Theorie und Versuche zeigten
nun, daß die hohen Spannungsverlagerungen auf Erd-
schlüsse über komplexe Widerstände zu-
rückzuführen sind.
Bild 1. Gemessene Nullpunkts-
verlagerung im 550 V-Netz.
2. Grundgleichungen des Systems
In Bild 2 ist ein Drehstromkabel abgebildet, das an
den symmetrischen Phasenspannungen Ur, Us, Ur liegt,
und dessen Kapazitäten gegen Erde durch die gleich-
DK 621.316.3 : 621.3.015.3
großen Kondensatoren C in Farad je Phase dargestellt
werden. Der Einfachheit halber sei der ohmsche und in-
duktive Widerstand der einzelnen Phasenleiter und Erde
vernachlässigt. Im Punkte F' trete ein Erdschluß über
einen komplexen Widerstand 3 = R + j œw L auf. Dadurch
Bild 2. Drehstromkabel mit Erdschluß über einen komplexen Widerstand
bel F.
erhält der Sternpunkt des Systems eine Spannung We
gegen Erde. Bezeichnet man die Ströme der Phasen RST
über die Kondensatoren mit Ir, Is, Ir, ihre Leitwerte
gegen Erde mit Dr, Ys, Dr, dann folgt für die Ströme
IrR+Is+Ir=Is. (1)
Für die Spannungen in den einzelnen Stromkreisen
ergibt sich das Gleichungssystem
(Ur + Uo) Yr = IR (Ur + UW) Yr = Ir
| (2)
(Us + Wo) Ys = Is (Ur + Uo) Ye = — Ir.
Für die Leitwerte erhält man
IYr=jwC Yr=jwC
1 (3)
Ds=joC dee Rrjab'
Da voraussetzungsgemäß ein symmetrisches Span-
nungssystem vorliegt, kommt als weitere Gleichung noch
hinzu:
Ur + Us + Ur=o0. (4)
Setzt man die in Gl. (3) gegebenen Ausdrücke für die
Leitwerte in die Gl. (2) ein und addiert diese, so ergibt
sich unter Berücksichtigung der Gleichungen (1) und (4)
s 1 u Ur er
UI HU ET RFjoL'’
und daraus schließlich
U, = ur (5)
~ I+8380oR—wLC) `
338
Den Erdschlußstrom Ip findet man aus der vierten Glei-
chung des Gleichungssystems (2). Es ist
_ Ur+U
R+jwL
Die Gl. (5) gibt nun als Vektorgleichung Größe und Lage
der Nullspannung U, und damit den Zustand der Ver-
lagerung des Netzes an, der sich einstellt, wenn in diesem
Netz mit den symmetrischen Kapazitäten C je Phase
gegen Erde die Phase R über einen komplexen Wider-
stand R+ jwL geerdet wird. Hat die Phase S bzw. T
Erdschluß, so ist in den Gleichungen (5) und (6) Us
bzw. Ur statt Ur zu setzen.
IE = (6)
3. Zahlenbeispiel und Nullspannungsabhängigkeit
Die Anwendung der Gl. (5) sei an einem Beispiel ge-
zeigt. Das eingangs erwähnte Kabelnetz, das im Mittel
eine Phasenspannung von 320 V hat, besitzt der Messung
entsprechend eine Kapazität je Phase gegen Erde von
C=771.10%F. Es möge nun die Phase T über einen
komplexen Widerstand von der Größe 3 = 30 + j- 62,8
geerdet werden. Es ist also
R =30Q, wL=6238Q,d.h. L=0,2H.
Damit wird
w C R = 314: 7,7 - 30 - 10-% = 0,0725
3 jw CR = 0,2175j
w? L C = 98700 - 0,2 - 7,7 - 10-6 = 0,152.
Nach Gl. (5) ist zu dem Vektor 1—3- 0,152 — 0,544
der Vektor 0,2175j zu addieren (Bild 3); das ergibt den
Vektor 0,585. Wird nun die Phasenspannung Ur = 320 V
durch diesen Vektor dividiert, erhält man schon Größe
und Richtung der negativen Nullspannung — U,. Im vor-
liegenden Fall ergibt sich der Wert U,—=547V. Man
sieht, daß der Absolutwert der Nullspannung in diesem
Fall größer ist als der der Phasenspannung. Bei sattem
Bild 3. Ermittlung der Nullspannung bei einem Erdachluß der Phase T
über einen komplexen Widerstand.
Erdschluß wäre der Absolutwert der Nullspannung gleich
dem der Phasenspannung. Läßt man nun R gegen Null
konvergieren (R —0), so dreht sich der Nullspannungs-
vektor auf den Vektor der Phase T zu, und bei R=0
fällt seine Richtung mit der Phase T zusammen. Man
erhält im betrachteten Beispiel für die Absolutgröße der
Nullspannung bei dem nur theoretisch möglichen Fall
R=0 den Wert W, = 590 V. Die Spitze des Vektors -UÜ,
bewegt sich bei konstantem L und veränderlichem :Wider-
stand R auf einem Kreise, dessen Mittelpunkt auf der
Richtungsgeraden von Ur liegt.
Die Induktivität L möge nun statt L=02H den
Wert L-=-1,0H haben; dann ist w L = 314Q und der
Ausdruck
1—3 œ? L C = 1 — 3. 0,76 = — 1,28.
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 15
11. April 1840
Zu diesem Vektor ist wieder der Vektor 0,2175j zu
addieren. Man erhält somit den Vektor 1,3. Daraus folgt
schließlich für die Nullspannung U, = 246 V. Die Null-
spannung ist jetzt absolut kleiner als die Phasenspannung.
Im theoretischen Fall R = 0 erhält die Nullspannung den
Wert U, = 250 V.
8
ESIS
GCIIDEOEIGOOOIIRIIILILILEELTEELLEITLEGGEEGG
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ENS ff, A 1” —
N
N ae
\ E
C-n F \ Va 070°
BE |
N A Bild 4. Relative Nulls Is
N 7 Funktion der siera EUT
$ Y Induktivitäten für C = 7,7: 10°
| f und 2- 7,7. 10-* F.
BE
JI K
NN $ NE
Es interessiert nun die Abhängigkeit der Größe der
Nullspannung von der Induktivität des Erdungswider-
standes (Fehlwiderstandes). Vernachlässigt man den ohm-
schen Widerstand, dann folgt aus Gl. (5):
1
BER ge EL n 5
Uo Ur Tg LG en
oder
_ Mo 1 Uo (5b)
Ur 1—3aæLC Ur`
Beide Gleichungen zeigen den Verlauf der Nullspannung
in Abhängigkeit von der Induktivität des Fehlerwider-
standes bei einem Netz, dessen Erdkapazität konstant ist
(C = konst.). Für den Fall, daß der Nenner des Bruches
in den Gleichungen Null wird, tritt ein extrem hoher
Wert der Nullspannung (theoretisch unendlich) auf. Es
ist also
” 1
U > œ für 1—3% LC=0; Inc (e
Setzt man für das Netz den Wert der Erdkapazität ein,
so lautet Gl. (5 b)
Uo 1
Ur 1—228.L`
Lo
(5c)
Bezeichnet man den Bruch 2 als relative Nullspannung,
. R
so stellt die Gl. (5c) die relative Nullspannung als Funk-
tion der gegen Erde geschalteten Induktivität dar. Bild 4
zeigt das Bild dieser Funktion. Sie besteht aus zwei
IE
11. April 1940
hyperbelartigen Ästen, die die Gerade L=_L, zu Asymp-
toten haben. Der Wert L ergibt sich für das betrachtete
Netz L „ = 0,439 H. Bei diesem Wert tritt theoretisch eine
unendlich große Nullspannung auf, praktisch allerdings
nicht, da die immer vorhandenen ohmschen Widerstände
den theoretischen Wert herabsetzen, und da ferner bei
eisenhaltigen Induktivitäten der durch die Induktivität
fließende Strom, der infolge der hohen Nullspannung groß
ist, durch Sättigungserscheinung die ursprüngliche Induk-
tivität sofort verändert und dadurch die Extrembedingung
zerstört. Man sieht ferner, daß rechts und links von
diesem Extremwert die Nullspannung verschiedene Rich-
tungen hat, die sich bei rein induktivem Erdschluß um
e’” unterscheiden; bei komplexem Erdschluß beträgt der
Richtungsunterschied weniger als 180° (siehe auch Bild 3).
Weiter erkennt man, daß Induktivitäten in den Gren-
zen 0 bis 0,878 H bei rein induktivem Erdschluß Null-
spannungen zur Folge haben, die nicht kleiner, jedoch
immer und unter Umständen bedeutend größer als die
Phasenspannungen sind. Dieser „Überspannungsbereich“
wird allerdings durch vorhandene ohmsche Widerstände
der Strombahn verschmälert, doch fallen in diesen Be-
reich noch die Induktivitäten von Magnetspulen, Relais,
Motorwicklungen und desgleichen. Bei Erdschlüssen über
derartige Geräte hat man also große Nullpunktspannun-
gen zu erwarten.
4. Bestimmung des komplexen Fehlwiderstandes
Ist die Größe und Lage der Nullspannung und damit
das Bild der Spannungsverlagerung bekannt, so läßt sich
daraus die Größe des komplexen Fehlwiderstandes be-
stimmen. In Bild 5 wurde aus der gemessenen Spannungs-
verlagerung (Bild 1) im 550 V-Netz die Größe des kom-
plexen Fehlwiderstandes ermittelt. Aus der Beziehung (5)
folgt:
1+3jwowCR-uw!LC) = — >>.
Da uns durch Messung sowohl Ur als auch U, bekannt
sind, so lassen sich die unbekannten Größen wie folgt be-
stimmen. In unserem Beispiel ist
Trägt man diesen Vektor 0,477 der Größe und Richtung
nach auf, subtrahiert man von ihm den Vektor 1, so er-
hält man den Vektor 3 (j w C R — œ? L C) = 0,922. Der
dritte Teil dieses Vektors besteht aus der reellen Kom-
ponente -w2 L C und der imaginären Komponente j w C R.
Man braucht also nur den Endpunkt des Vektors auf die
reelle Achse zu projizieren, um aus den erhaltenden Kom-
ponenten L und R zu errechnen. Es ist
w C R = 0,145 w? L C = 0,27
145 000 270 000
R = aigi T = 60 Q L = 38700. 7,7 7 9855 H
oder o L= 111,5 Q.
Der komplexe Widerstand beträgt daher
3 =R + jw L= 60 + j 111,5 = 126,5 Q.
Damit kann man auch die Größe und Lage des Erdschluß-
stromes ermitteln. Es ist nach Gl. (6)
U+Ur __620
3 ~ 126,5
Man sieht, daß Nullpunktspannung und Erdschlußstrom
aufeinander senkrecht stehen. Weiter ist
lg R = 4,9 -60 = 294 V, IgoL = 4,9.-111,5 = 546 V.
Die über den Widerstand R abgeführte Leistung beträgt
IÈ}, R = 1440 W.
Um den Betrieb des 550 V-Kabelnetzes bei Versuchen
nicht zu stören, und um selbst bei den Messungen durch
Ig = — = 4,9 A.
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 15
339
Netzstörungen nicht beeinträchtigt zu sein, wurden die
Erdschlußversuche nicht am Netz, sondern an einer be-
sonderen Versuchsschaltung durchgeführt. Ein Versuchs-
transformator 550/125 V wurde an der 125 V-Seite an in
Stern geschaltete und mit Erde verbundene Konden-
satorengruppen geschaltet. Diese Kondensatoren stellten
die Erdkapazität des Kabelnetzes dar. Durch Zu- bzw.
Abschalten einzelner Kondensatoren in jeder Gruppe
konnte die Netzkapazität in den Grenzen von 2 bis 13 pF
geändert werden. Als Induktivitäten wurden Drossel-
spulen und Ankerwicklungen von Motoren verwendet.
Bild 5. Bestimmung der Größe des Fehlwiderstandes.
Gemessen wurden die Spannungen der Phasen gegen Erde
Ur, Us, Ur,, die Nullspannung Wo, der Strom über den
Fehlwiderstand sowie öfter die Ströme über die Konden-
satoren. Die Auswertung ergab die Größe des komplexen
Widerstandes und daraus auch rechnungsmäßig die Größe
des über den Fehlwiderstand fließenden Stromes. Dieser
stimmte mit dem gemessenen überein. Zu beachten ist
aber dabei, daß bei angeschalteten Spannungsmessern die
Verhältnisse andere sind als ohne Spannungsmesser, da
ja die Widerstände der Meßinstrumente die Gesamtimpe-
danz des Netzes ändern.
5. Mittel zur Verminderung der Gefahr hoher
Nullpunktspannungen
a. Einfluß der erhöhten Erdkapazität
Aus der Gl. (5b) ist die relative Nullspannung als
Funktion der gegen Erde geschalteten Induktivität ge-
geben:
ii
Ur dia
Die Kapazität C kann man als Parameter auffassen. Mit
-Änderung von C auf C, erhält man eine neue Kurve mit
zwei weiteren Kurvenästen. In Bild 4 wurde C, =2C
gesetzt, d.h. die Kapazität des Netzes gegen Erde ver-
doppelt. Man erkennt deutlich folgendes: Während bei
einer Kapazität C = 7,7-10 © F der Bereich der Induk-
tivität L, bei der die relative Nullspannung größer als
340
1 ist, zwischen L=0 bis L= 0,878 H liegt, wobei
L» = 0,439 H ist, ist bei Änderung der Netzkapazität auf
C,=2:7,7-10%F der Überspannungsbereich auf die
Hälfte vermindert worden; L » liegt jetzt bei Z = 0,2195.
Eine Vergrößerung der Erdkapazität des Netzes schränkt
also den Überspannungsbereich ein. Diese Erhöhung der
Erdkapazität kann praktisch entweder durch Vergröße-
rung des vorhandenen Netzes (Zuschalten weiterer Netz-
teile) oder durch Zuschalten von Kondensatoren gegen
Erde im vorhandenen Netz erfolgen. Eines ist dabei wohl
zu beachten: Hohe Nullpunktspannungen können nach
wie vor noch auftreten. Sie können bei derselben Induk-
tivität sogar größer sein als früher, wie aus Bild 4 her-
vorgeht: Bei einer Erdkapazität von 7,7:10®F erzeugte
der Erdschluß über eine Induktivität von 0,1 H eine rela-
tive Nullspannung von 1,296. Dieselbe Induktivität hat
bei Erdschluß in einem Netz von 2:7,7:10%F eine rela-
tive Nullspannung von 1,84, die also bedeutend höher
liegt, zur Folge. Man erkennt, daß eine ideale Lösung,
die Überspannungsgefahr allgemein herabzusetzen, durch
die Vergrößerung der Erdkapazität nicht erreicht wird;
man schränkt wohl den Gefahrenbereich ein, aber inner-
halb des Bereiches tritt eine Erhöhung der Überspan-
nung auf.
b. Wirkung von ohmschen Ableitwider-
ständen, Leistungsverluste dabei
Um die Überspannung zu verringern, wurden drei
gleichgroße, hochohmige Widerstände R’ (siehe Bild 6)
Netzschaltung mit ohmschen Widerständen zwischen Phasen
und Erde zur Verringerung der Nullspannung.
Bild 6.
zwischen jede Phase und Erde geschaltet. Dann ergeben
sich gegenüber den Leitwerten des Gleichungssystems (3)
folgende Leitwerte:
1 f 1 ;
Pr = -p +joC Dr = p +JwC
1
Ys E R
1 (8)
Us = m .
R+jwL
Setzt man diese Werte in das Gleichungssystem (2) ein,
so folgt nach einigem Umrechnen und unter Berück-
sichtigung der Gleichungen (1) und (4) schließlich für
die Nullspannung die Beziehung
et er ae
143 |5(weR+ a) (Le z)|
Die Gl. (9) zeigt, wie die Nullspannung von dem Wider-
stand Æ’ beeinflußt wird. Man erkennt, daß R’ die Null-
spannung verringert, und das um so mehr, je kleiner sein
Wert ist. Man bekommt dadurch allerdings einen dauern-
den Leistungsverlust, der jedoch meistens zulässig ist.
Mit Hilfe der Beziehung (9) kann untersucht werden,
auf welchen Wert sich die Nullspannung von 670V, die
im 550 V-Netz gemessen wurde (Bild 1), abgesenkt wird,
wenn in jeder Phase ein ohmscher Widerstand R’ = 1000Q
gegen Erde liegt. Aus dem früher errechneten Wert
WCR = 0,145 wird jetzt (oCR + 2); dabei ist
+joC
U =
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 15
11. April 1940
wL 111,5 oL
ER = "1000 ° also w C R 7 R = 0,145 + 0,1115 == 0,2565.
Statt o? L C= 0,27 erhält man jetzt (w2 L C— Ë), Da
R 60 . f R 60
rn 2 BEE ur ee
R 1000” ergibt sich o LC R 0,27 1000 7 0,21.
Die Vektorgleichung (9) lautet in diesem besonderen Fall
TAa a (9a)
1+3[j 0,2565 — 0,21] `
In Bild 7 ist die Bestimmung von U, durchgeführt.
Es zeigt sich, daß die Nullspannung den Wert U, = 376 V
erhält. Sie wird also von 670 V auf 376V abgesenkt.
Erniedrigung der Nullspannung durch zusätzliche Erdung
der Phasen über hochohmige Widerstände.
Bild 7.
Durch das Zuschalten von 1000Q Widerstand je Phase
gegen Erde wurde tatsächlich eine meßbare Absenkung
der gefährlich hohen Nullspannung erreicht.
Es sei noch der für die Absenkung in Kauf zu
nehmende Leistungsverlust berechnet. Phase AR hat
Ur, = 690 V gegen Erde, somit fließt durch den ohm-
schen Widerstand /r = 0,69 A; ihr Leistungsverlust be-
trägt also I, R'= 4715 W. Desgleichen errechnet sich für
die Phasen S und T: Us, =325 V, Ig=0,335 A, Í R
= 106 W; Un, =375 V, Ir = 0,375 A, I} R=140W. Es
ergibt sich also als gesamter Leistungsverlust ein Betrag
von 721 W. Dieser Verlust ist in Anbetracht der dadurch
erzielten erhöhten Sicherheit des Betriebes klein. Er tritt
außerdem in dieser Höhe nur während des Erdschlusses
auf; ist dieser beseitigt, beträgt ja die Spannung jeder
Phase gegen Erde nur 320 V, das ergibt einen gesamten
Leistungsverlust von 306 W im störungsfreien Betrieb.
Durch das Einschalten hochohmiger Widerstände gegen
Erde wird also tatsächlich mit einem geringen Aufwand
die Sicherheit des Betriebes wesentlich erhöht.
Zusammenfassung
Es wurden die des öfteren im 550 V-Kabelnetz auf-
tretenden hohen Spannungsverlagerungen theoretisch be-
handelt, wobei sich ergab, daß derartige Spannungs-
unsymmetrien auf Erdschlüsse über komplexe Wider-
stände zurückzuführen sind. Die Versuche bestätigten
vollauf die theoretische Erfassung. Für den Betrieb er-
gibt sich die Notwendigkeit, diese mitunter hohen Span-
nungsverlagerungen, die betrieblich eine große Gefahr
darstellen, einzuschränken oder abzubauen. Es wurde ge-
zeigt, mit welchen Mitteln dies erreicht werden kann.
IE
11. April 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 15
341
Über die Bemessung gleichstromgespeister elektromagnetischer Schlagwerkzeuge
Von M. Greiner VDE, Berlin
Übersicht. Für den Entwurf gleichstromgespeister
elektromagnetischer Schlagwerkzeuge sind im Schrifttum bis-
her nur sehr grobe Näherungsverfahren angegeben worden,
die sich im wesentlichen an die Bemessungsverfahren für
Hubmagnete anlehnen. Die gegenseitige Beeinflussung der
mechanischen Bewegungsvorgänge, wie sie solchen Schlag-
werkzeugen eigentümlich sind, und der elektrischen Einschalt-
vorgänge in den Magnetspulen ist bisher nicht berücksichtigt
worden. Es wird gezeigt, daß diese Wechselwirkung für die
Bemessung der Magnetspulen von entscheidender Wichtigkeit
ist und zu bisher nicht bekannten grundsätzlichen Be-
messungsregeln führt.
A. Einleitung
Die Möglichkeit, auf elektromagnetischem Wege eine
hin- und hergehende Bewegung mit einfachsten Mitteln
ohne mechanische Getriebe zu erzeugen, hat seit Beginn
der Elektrotechnik Anlaß gegeben, unmittelbar elektri-
sche Schlagwerkzeuge auf diesem Wege zu betreiben. Zu-
erst wurden Konstruktionen
mit gleichstromgespeisten
Magnetspulen geschaffen,
deren Stromkreise durch
Selbststeuerung von dem
magnetisch angetriebenen
Anker aus geschaltet wur-
den, obwohl gerade das Be-
herrschen der Schaltvor-
gänge in mechanischer und
elektrischer Beziehung
außerordentliche und mit
damaligen Mitteln nicht
überwindbare Schwierigkei-
ten bereitete. Mit zunehmen-
der Ausdehnung der Wech-
selstromnetze versuchte man
dann, die Wechselspannungs-
welle des Netzes für eine
entsprechende synchrone Schwingbewegung auszunutzen
und dadurch die genannten Schaltschwierigkeiten der
gleichstromgespeisten Schlagwerkzeuge zu umgehen.
Dies führte bei unmittelbarer Netzspeisung zu
sekundlichen Schlagzahlen gleich der doppelten Netz-
frequenz und zu einem dementsprechend geringen Ar-
beitsinhalt des Einzelschlages, der für viele Anwendungs-
gebiete, z.B. zum Meißeln von Stahl, Bearbeiten von Be-
ton, zum Nieten u. a. nicht ausreichte. Aus dieser Er-
kenntnis heraus entstanden weitere Entwicklungsstufen,
die durch Ventilröhren- oder synchrone Kontaktsteuerun-
gen Bewegungen mit einfacher Netzfrequenz erzeugten.
Jedoch liegt auch die Schlagfrequenz von etwa 50 Schlä-
gen je Sekunde noch zu hoch. Die hiermit verbundenen
schnellen Erschütterungen solcher Schlagwerkzeuge
haben außerdem eine rasche Ermüdung der haltenden
Hand zur Folge.
Durch die Entwicklung geeigneter Kontaktwerkstoffe,
insbesondere des Reinwolframs, und die etwa gleichzeitig
gelungene Durchbildung der Elektrolytkondensatoren
stehen jetzt Mittel zur Verfügung, um die obengenannten
Schaltschwierigkeiten bei gleichstromgespeisten selbst-
steuernden, d. h. frequenzunabhängigen Schlagwerk-
zeugen zu meistern. Man hat schon früher!) die Ansicht
vertreten, daß mit gleichstromgespeisten Schlagwerkzeu-
1 Schläger
I) Bchiemann, ETZ 50 (1929) S. 1037.
CRET, LLLP
-HA—==3
vH hha aa-
una O
(auuusunuusunnen?
ATOT
/UBEEBANERERRERT /
4 ESETE E S o
2 Schlagspule
DK 621.972 : 621.3.013
gen höhere Schlagleistungen je Gewichtseinheit erzielt
werden können als mit unmittelbar von einem Wechsel-
stromnetz betriebenen Werkzeugen, obwohl früher ge-
nauere Bemessungsregeln für die magnetischen und elek-
trischen Kreise noch nicht zur Verfügung standen. Im
Laufe der letzten sechs Jahre hat der Verfasser auf
Grund systematisch durchgeführter Berechnungsreihen
mit langwierigen graphischen Integrationen neue ein-
deutige Bemessungsregeln aufstellen können, die Best-
werte des Wirkungsgrades und der Schlagleistung je Ge-
wichtseinheit erreichen lassen. Im folgenden wird eine
grundsätzliche Ableitung dieser Bemessungsregeln aus
den Arbeitsvorgängen gebracht.
B. Einschaltvorgang; Zeitkonstantenverhältnis
Der wichtigste Teil elektromagnetischer Schlagwerk-
=- zeuge ist ein magnetischer Kreis mit beweglichem Schluß-
stück oder Anker.
Letzterer wird vorzugsweise gleich-
un (mn a ap me a ee Gun Aue urn (rn: O ame m oe Ge Gh ann
|
Waa
m N
‘
ANEREN iS
r Tas
Hafllansasannzunsuanugpeuars
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‘ LIT 045118) } LIIIISTITLILT
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sonne
, enset,
sns I Sooobesessess.ceoprgaoss
, ODOROOPDORO. 05600000 aboa
Ko
ne e m | um e a- o
7 Kontakt-
schalter
ó Stößel
6 Umkehrfeder
3 Rückhubspule
£ Werkzeug
Bild 1. Aufbau eines Schlagwerkzeuges mit zwei Magnetspulen.
zeitig als Schläger benutzt, um einen möglichst einfachen
mechanischen Aufbau ohne Übertragungsglieder für die
Ausübung des Schlages zu erhalten.
Um den Schläger in hin- und hergehende Bewegung
zu versetzen, werden bei freifliegender Schlägeranord-
nung zwei magnetische Kreise verwendet, in denen der
Schläger abwechselnd als Anker wirksam ist. Es ergibt
sich damit ein grundsätzlicher Aufbau des Schlagwerk-
zeugs nach Bild 1. Der Schläger 1, der in einem Füh-
rungsrohr gleitet, wird abwechselnd durch die Schlag-
spule 2 und die Rückhubspule 3 im Zusammenwirken
mit dem mit jeder Spule verketteten magnetischen Kreis
angetrieben. Am Ende des Schlaghubes trifft er auf das
Werkzeug 4 und gibt an dieses seine Bewegungsenergie
ganz oder zum Teil ab. Hiernach wird er durch die Rück-
hubspule in entgegengesetzter Richtung während des
Rückhubes beschleunigt und über einen Stößel 5 durch
eine Pufferfeder 6 (Umkehrfeder) elastisch aufgefan-
gen, so daß die Rückhubenergie für den Nutzschlag aus-
genutzt wird.
Die abwechselnde Erregung der Spulen wird vom
Schläger aus gesteuert, beispielsweise durch einen Kon-
taktschalter 7 mit zwei Kontaktpaaren, dessen Schalt-
organ durch zwei auf dem Stößel 5 sitzende Druckfedern
umgeschaltet und in seiner jeweiligen Schaltstellung
durch eine Sperre gehalten wird. Das Einschalten beider
342 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 15 11. April 1940
aaa aaa R ne ee EEE,
Spulen erfolgt also mit großer Näherung jeweils bei Be-
SeN des zugeordneten Hubes, die Ausschaltung am Hub-
ende.
Zunächst sei der Einschaltvorgang in der ein-
zelnen Spule eines so aufgebauten Schlagwerkzeuges mit
Gleichstrom betrachtet.
Im Augenblick des Ein-
schaltens der Spule be-
finde sich der Anker in t
der Stellung des größ-
ten Abstandes von sei-
nem Gegenpol, d.h. am
Hubbeginn. Wird der
Anker zunächst festge-
halten gedacht, so
wächst der Strom i in
Sirom, Leistung
der Spule nach der be- Zejt —
kannten Exponential- Bild 2. Einschaltvorgang,
funktion mit der Zeit t Anker festgehalten.
an, wie Bild 2 ver-
anschaulicht. Die Schnelligkeit des Stromanstieges wird
durch die Zeitkonstante C, gekennzeichnet:
w? Am
= U Amg, Ael” a)
wobei w die Windungszahl der Spule, Amg, den Leitwert
des magnetischen Kreises bei Hubbeginn und Ae den
Leitwert des elektrischen Kreises bezeichnet. Der End-
wert des Stromes /„= U?/R wird praktisch nach 6 Zeit-
konstanten erreicht.
Wird der Anker freigelassen und waagerechte Be-
wegung ohne Reibung angenommen, so wird er durch die
mit dem Strom i anwachsende magnetische Zugkraft vom
Beginn des Einschaltvorganges an beschleunigt. Auch
hierbei entspricht die Anfangstangente der Strom-
funktion noch dem Zustand bei Hubbeginn. Die Zeit-
konstante bei Hubbeginn C, ist also, unabhängig von den
anschließenden Vorgängen, eine wichtige Kenngröße. Der
Stromanstieg verzögert
sich dann merklich,
weil der Leitwert des
magnetischen Kreises
infolge der Bewegung
des Ankers zunimmt.
Bei den üblichen Pol-
formen mit gegenstän-
digen Luftspaltflächen
von Anker und Pol ist
die Zunahme des Leit-
wertes gegen Hubende
am stärksten, gleichzei- Bild 3. Einschaltvergang,
tig damit auch die Zug- Anker frei beweglich.
kraft und die Beschleu-
nigung des Ankers. Die Folge ist, daß der Strom nach
Erreichen eines Höchstwertes imax infolge der schnell
anwachsenden Gegen-EMK der Bewegung. wieder abfällt,
wie Bild 3 zeigt.
Wird die Spule am Ende des Hubes abgeschaltet, wie
es bei Selbststeuerung durch den Anker geschieht, so ist
der Abschaltstrom ią nur gleich einem Bruchteil des
Höchststromes imax. Voraussetzung hierfür ist allerdings
eine im Verhältnis zum zeitlichen Ablauf des Einschalt-
vorganges schnelle Bewegung des Ankers, d. h. eine ent-
sprechende Bemessung der Masse des Ankers im Ver-
hältnis zu der während des Hubes in der Magnetspule
umgesetzten elektrischen Arbeit. Eine solche Abgleichung
zwischen den mechanischen und elektrischen Größen ist,
wie weiter unten gezeigt wird, die Voraussetzung, um
überhaupt praktisch brauchbare Wirkungsgrade der Lei-
stungsumsetzung zu erreichen; sie wird daher im folgen-
den stets vorausgesetzt.
Mit dieser Voraussetzung geht aus Bild 3 rein an-
schaulich hervor, daß für die Größe des tatsächlich er-
reichten Höchststromes imar im Verhältnis zum Endwert
Im das Verhältnis der Zeitkonstanten bei Hubbeginn C,
zur Einschaltdauer, die praktisch gleich der Hubzeit T
gesetzt werden kann, maßgebend ist.
Dieses „Zeitkonstantenverhältnis bei Hubbeginn“
Vo = Co/T gibt bereits ein Bild der zu erwartenden Strom-
wärmeverluste aus folgendem Zusammenhang: Beim Er-
reichen des Endwertes Im wird die gesamte Aufnahme
Nm = Im’ R in Stromwärme umgesetzt. Bei einem
Augenblickswert des Stromes i = y Im entsteht in dem-
selben Widerstand R des Spulenstromkreises eine Strom-
wärmeleistung
NgZ CR =YP Nm. (2)
T T
Da U [idt= Nm [ydt=A, (3)
Ò 0
die Aufnahmearbeit in der Hubzeit 7 darstellt, ferner
T T
[eRdt= Nm [vdt=Ar (4)
0 0
die Stromwärmeverlustarbeit während der Hubzeit T ist,
und da ferner nach Bild 3 die Verhältniswerte y mit
wachsendem Zeitkonstantenverhältnis offensichtlich ab-
nehmen, folgt hieraus, daß die auf die Aufnahmearbeit
A, bezogenen prozentualen Stromwärmeverluste Ar/A,
mit wachsendem Zeitkonstantenverhältnis fallen. Um die
Stromwärmeverluste der Spule mit Rücksicht auf den
Wirkungsgrad der Leistungsumsetzung und die zulässige
Erwärmung der Spule in geeigneten Grenzen zu halten,
ist es daher notwendig, gewisse Mindestwerte des Zeit-
konstantenverhältnisses bei Hubbeginn einzuhalten. Die
Mittel hierfür werden weiter unten erörtert.
C. Schlagwerkzeuge mit zwei Spulen; Leistungsabgleich
Für ein Schlagwerkzeug mit zwei Spulen nach Bild 1
ergibt sich folgender Weg-Zeit-Verlauf in einem Arbeits-
spiel des Ankers: Der Rückhub des Ankers beginnt mit
einer Anfangsgeschwindigkeit vo g, deren Größe von den
Aufschlagbedingungen des vorhergehenden Nutzschlages
abhängt, da der Anker seine Bewegungsenergie ganz oder
nur teilweise über das Einsatzwerkzeug (Meißel, Stein-
bohrer o. ä.) an den zu bearbeitenden Werkstoff je nach
dessen Härte, Dehnung und Brüchigkeit abgibt. Bei un-
elastischem, weichem Aufschlag ist im Grenzfall vo R =l,
bei elastischem, hartem Aufschlag hingegen kann vo p be-
trächtlich sein. In Bild 4 ist der erste Fall, in Bild 5
der zweite angenommen; beide entsprechen praktisch ge-
messenen Kurven.
Die Anfangsbedingungen für den Rückhub sind dem-
nach sehr stark veränderlich, damit auch die für den
Rückhub aufzuwendende Arbeit. Diesen verschiedenen
Bedingungen paßt sich die elektrische Arbeitsaufnahme
der Rückhubspule selbsttätig an: je kleiner die Anfangs-
geschwindigkeit vo p ist, um so langsamer nimmt der Leit-
wert des magnetischen Kreises der Rückhubspule zu und
um so höher werden die Augenblickswerte des Stromes
und damit der aufgenommenen Leistung, so daß infolge
gleichzeitig längerer Dauer des Rückhubes T' g die elektri-
sche Rückhubarbeit groß wird. Bei v,, = erreicht sie
Werte von mehr als dem Doppelten des Wertes, der sich
bei beträchtlicher Anfangsgeschwindigkeit einstellt. Trotz
der wesentlich größeren Aufnahme im Rückhub fällt die
sekundliche Schlagzahl noch ab. Die starke Veränder-
lichkeit der Arbeitsaufnahme Aip der Rückhubspule ist
aus dem Vergleich der entsprechenden Arbeitsflächen in
Bild 4a und 5a ersichtlich.
Aus der Anfangsgeschwindigkeit v, 5 und der Be-
schleunigung während des Rückhubes ergibt sich die End-
geschwindigkeit v, ap? mit der der Anker auf die Umkehr-
feder auftrifft. Infolge unvermeidlicher mechanischer
Verluste ist der Wirkungsgrad der Bewegungsumkehr
durch die Feder < 1, die Anfangsgeschwindigkeit Vog 1m
e {0.7 - u et ET ne
O Es nG han Pr cv»
I
11. April 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 15 | 343
anschließenden Schlaghub daher kleiner als die End-
geschwindigkeit v,, des Rückhubes. Trotzdem aber ist
v,.. stets sehr viel größer als Vo p? und allein aus diesem
Grunde, wie auch aus Bild 4 und 5 zu ersehen ist, die
Schlaghubzeit Ts stets wesentlich kürzer als die Rück-
hubzeit T&. Die Größe von Tş selbst wird durch Ände-
rungen VON von; d. h. durch Änderungen der Aufschlag-
bedingung, nur in geringen Grenzen geändert, da die
Rückhubspule den Ausgleich hierfür bereits schafft.
Infolge der hohen Anfangsgeschwindigkeit v, 2 tritt
im Schlaghub eine sehr viel schnellere Zunahme der ma-
gnetischen Leitfähigkeit auf als im Rückhub. Ist die
Schlagspule mit gleicher Windungszahl und gleichem
Leiterquerschnitt ausgeführt wie die Rückhubspule,
STOM, Leish, y
S/rom, Leistung
Img
BU
N
Zat —
Bild 4a.
Einschaltvorgang nach weichem Aufschlag.
ihre elektrische Höchstleistung N ç also dieselbe wie die
der Rückhubspule N „ p 50 erreichen die Augenblicks-
werte von Strom und Leistung nur Bruchteile der zeitlich
entsprechenden Werte, die in der Rückhubspule auftreten.
Da außerdem, ebenfalls wegen der hohen Anfangs-
geschwindigkeit Vog?» die Schlaghubzeit 7’; wesentlich
kürzer als die Rückhubzeit Tp ist, wird nach Bild 4a die
aufgenommene elektrische Arbeit der Schlagspule A,' gi
dargestellt durch die punktiert gestrichelte Fläche, ver-
schwindend klein gegenüber derjenigen der Rückhubspule.
Wenn auch infolge größeren Zeitkonstantenverhältnisses
der Wirkungsgrad der Leistungsumsetzung in der Schlag-
‚spule hierbei besser ist als in der Rückhubspule, so trägt
-doch bei dieser Auslegung der Spulen für gleiche Höchst-
leistungen. N, die Schlagspule zur gesamten, am Ende
des Schlaghubes nutzbar werdenden Schlagarbeit unver-
Bħd 5. Arbeitsspiel nach hartem Aufschlag.
Einschaltvorgang nach hartem Aufschlag.
hältnismäßig wenig bei. Ihre elektrische Ausnutzung ist
viel geringer, ebenso auch die magnetische Ausnutzung
des Schlagspulenmagnetkreises. Im Verhältnis zur nutz-
baren Schlagleistung ist daher der Baustoffaufwand und
damit auch das Gewicht des ganzen Werkzeuges bei gleich
großen Spulen und magnetischen Kreisen sehr hoch; hinzu
kommt, daß wegen des überwiegenden Anteils der Rück-
hubspule an der gesamten Schlagarbeit der Rückschlag,
der als Folge der Bewegungsumkehr durch die Feder von
der haltenden Hand aufgenommen werden muß, im Ver-
hältnis zur Stärke des Nutzschlages unzulässig stark
wird.
Die Erkenntnis der Rückwirkung der Be-
wegungsbedingungen elektromagnetischer
Schlagwerkzeuge mit freifliegendem Anker und zwei
festen Spulen auf die elek-
trischen Einschaltvor-
gänge und damit auf die 'Ar-
beits- und Leistungsanteile der
beiden Spulen gibt die Mittel an,
um eine durchschnittlich etwa
gleiche Beteiligung der Spulen an
der Schlagarbeit und damit die
höchstmögliche Ausnutzung zu er-
zwingen. Wegen der kürzeren
Schlaghubzeit 7T, müssen die
Augenblickswerte von Strom und
Leistung der Schlagspule erheb-
lich größer gemacht werden als
die in der Rückhubspule. Hierzu
ist bei gleicher Betriebsspannung
für beide Spulen, wie es die Regel
ist, eine Verminderung der Win-
dungszahl bei gleichzeitiger Ver-
größerung des Leiterquerschnittes
erforderlich, und zwar in einem
solchen Maße, daß der Widerstand
des Schlagspulenstromkreises nur
noch ein Bruchteil des Widerstan-
des des Rückhubspulenstromkrei-
ses wird, bei durchschnittlichen
praktischen Arbeitsbedingungen
etwa '/, bis '/s, und daß dement-
sprechend die Höchstleistung der
Schlagspule N„,; etwa das Vier-
bis Sechsfache der Höchstleistung
der Rückhubspule N, wird. Hier-
mit tritt eine außerordentliche Er-
höhung der Schlagarbeit der
Schlagspule entsprechend der in
Bild 4a und 5a durch die aus-
gezogene Kurve umschlossene Ar-
beitsfläche A, š auf.
Infolge der bereits erwähnten
veränderlichen Aufschlagverhält-
nisse und damit veränderlicher
Anfangsgeschwindigkeit im Rück-
hub ist es naturgemäß nicht möglich, die Abgleichung
der Arbeitsanteile der beiden Spulen für jedes Arbeits-
spiel fortlaufend zu erreichen, sondern nur für bestimmte,
als Durchschnitt gewählte Aufschlagbedingungen. Trotz-
dem ist der Fortschritt, der hinsichtlich der Schlag-
leistung je Gewichtseinheit und Erhöhung des Gesamt-
wirkungsgrades erreicht wird, so groß, daß erstmalig
nach obiger Regel bemessene Schlagwerkzeuge eine prak-
tisch brauchbare Lösung ergaben.
Leistungsmäßig könnte die Abgleichung auch dadurch
erzielt werden, daß die Spulen bei gleicher Auslegung in
bezug auf Windungszahl und Leiterquerschnitt mit ver-
schiedenen Betriebsspannungen gespeist werden. Das
Verhältnis der Spannungen wäre dabei so zu wählen, daß
Zeif —
Zeit —
Bild 5a.
‚wiederum die Höchstleistung der Schlägspule etwa gleich
‚dem 4- bis 6fachen der Höchstleistung de? Rückhubspule
wird. -Für ‚Schlagwerkzeuge kleiner ‚und „mittlerer Lei-
344
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 15
11. April 1840
stung ist aber der Abgleich durch verschiedene Spulen
einfacher.
D. Bemessung mit Rücksicht auf das Zeitkonstanten-
verhältnis
Im Abschnitt B wurde gezeigt, daß die Einhaltung
praktisch tragbarer Stromwärmeverluste gewisse Min-
destwerte des Zeitkonstantenverhältnisses bei Hubbeginn
erfordert. Dies gilt für beide Spulen.
Im Entwurf sind die sekundliche Schlagzahl, die aus
praktischen Rücksichten zwischen etwa 15 bis 30 zu
wählen ist, und der Arbeitsinhalt des Einzelschlages ge-
gebene Größen. Hiermit liegt auch die gesamte Spiel-
dauer T und bei gegebenen Aufschlagbedingungen und da-
durch bedingten Bewegungsgesetzen (vgl. Bild 4 und 5)
die Aufteilung von T in Rückhubzeit T x und Schlaghub-
zeit Ts fest. Aus magnetischen Gründen ist ferner ein
Verhältnis <1 zwischen der Hublänge und dem wirk-
lichen oder gleichwertigen Durchmesser des Ankerquer-
schnitts einzuhalten. Aus der verlangten Schlagarbeit
As, die sich nach den Bewegungsgesetzen aus einem An-
teil As, der Rückhubspule und dem der Schlagspule As,
zusammensetzt, läßt sich aus den obigen Größen die not-
wendige Masse des Ankers bestimmen. Jede Spule ist
nun weiter nach Windungszahl und Leiterquerschnitt so
zu bemessen, daß die von ihr aufgenommene elektrische
Arbeit mal Wirkungsgrad gleich dem verlangten Schlag-
arbeitsanteil wird. |
Hierzu ist es notwendig, die Einschaltvorgänge, d. h.
den zeitlichen Verlauf von Strom und Leistung, sowie die
Leistungsumsetzung in Schlagarbeit für jede Spule zu be-
rechnen. Mit Hilfe mehrfacher graphischer Integrationen
ist es möglich, diese Zeitfunktionen mit großer An-
näherung und unter Berücksichtigung der nicht vernach-
lässigbaren magnetischen Sättigung und Streuung sowie
der Wirbelströme vorauszubestimmen, und zwar unter Zu-
grundelegung bestimmter, gewählter Werte des Zeitkon-
stantenverhältnisses bei Hubbeginn, der Anfangsbedin-
gung der Bewegung und des Verlaufs der magnetischen
Leitfähigkeit über dem Hub. Auf die zahlenmäßige Be-
rechnung sei wegen ihres großen Umfanges an dieser
Stelle nicht näher eingegangen.
Aus systematisch durchgeführten Berechnungsreihen
ergab sich nun, daß praktisch brauchbare Wirkungsgrade
und Stromwärmeverluste ein Zeitkonstantenverhältnis bei
Hubbeginn V, von mindestens 0,5 bis 0,7 erfordern. Aus
V, = Ne 5
0 T (5)
ist ersichtlich, welche Mittel zur Einhaltung der Zeit-
konstantenverhältnisse zur Verfügung stehen. So lassen
sich beispielsweise zu hohe Stromwärmeverluste nicht nur
durch eine meist unerwünschte Vergrößerung des Leiter-
querschnittes, also durch Vergrößerung von Ael, ver-
ringern, sondern auch durch eine Verkürzung des Hubes;
denn hierdurch tritt eine Erhöhung der sekundlichen
Schlagzahl, also Verkleinerung von T und gleichzeitig
Vergrößerung von Amg, ein.
Da die Schlaghubzeit zumindest bei durchschnittlichen
Aufschlagverhältnissen stets sehr viel kleiner als die
Rückhubzeit ist, ist die Einhaltung der genannten Min-
` destwerte des Zeitkonstantenverhältnisses für die Schlag-
spule schon bei kleinen Schlagwerkzeugen ohne über-
mäßigen Baustoff- und Gewichtsaufwand möglich. Schwie-
rig wird dies jedoch unter Umständen für die Rückhub-
spule wegen ihrer längeren Hubzeit und Einschaltdauer,
insbesondere bei Schlagwerkzeugen kleiner und mittlerer
Leistung. Hier ist wiederum ein Ausgleich für die ver-
schiedenen Hubzeiten der beiden Spulen möglich, und zwar
von der magnetischen Seite her, indem man die Luftspalt-
flächen auf der Rückhubseite schlank kegel- oder trapez-
förmig ausbildet, während man ihnen auf der Schlag-
spulenseite eine stumpfere oder planparallele Form gibt.
Dadurch wird die magnetische Anfangsleitfähigkeit Amg,
auf der Rückhubseite größer als auf der Schlagspulen-
seite, während der steilere Anstieg der magnetischen
Leitfähigkeit gegen Hubende auf der Schlagspulenseite
eine höhere Endbeschleunigung ergibt. Die Verschieden-
heit der Arbeitsbedingungen der beiden Spulen wirkt sich
somit nicht nur auf die elektrischen Stromkreise, sondern
auch auf die magnetischen Kreise aus.
Zusammenfassung
Die elektrischen Vorgänge in den Magnetspulen
gleichstromgespeister elektromagnetischer Schlagwerk-
zeuge werden durch die mechanischen Bewegungsverhält-
nisse des Ankers, die ihrerseits von den jeweils vorliegen-
den Arbeitsbedingungen abhängig sind, weitgehend be-
einflußt. Für Schlagwerkzeuge mit Schlag- und Rück-
hubspule ergeben sich dadurch stark unterschiedliche Vor-
bedingungen für die elektrische Arbeitsumsetzung, die
dementsprechend eine verschiedene Bemessung der beiden
Spulenstromkreise bezüglich ihrer Höchstleistung erfor-
derlich machen, um gleichmäßige Arbeitsanteile der
Spulen an der Gesamtschlagarbeit zu erhalten.
Für den Einschaltvorgang der einzelnen Spule stellt
das Zeitkonstantenverhältnis bei Hubbeginn eine kenn-
zeichnende Größe in bezug auf die Stromwärmeverluste
dar. Um letztere in praktisch erträglichen Grenzen zu
halten, sind Mindestwerte von 0,5 bis 0,7 für das Zeit-
konstantenverhältnis einzuhalten. Die hierfür zur Ver-
fügung stehenden Mittel werden erörtert.
Umstell-Vorschriften für Transformatoren
VDE-Ausschuß für Transformatoren
VDE 0532 U/III. 40
Diese Umstell-Vorschriften haben den gleichen Wortlaut
wie VDE 0532/XII. 37 ‚Regeln für die Bewertung und Prüfung
von Transformatoren‘ mit Ausnahme der: nachstehenden
Änderungen der $$ 1, 42 und 47.
$ 1
Geltungsbeginn
Diese Umstellvorschriften treten am 15. April 1940 in
. Kraft!).
$ 42
Grenzwerte
Tafel VI, Grenzerwärmungen, wird wie folgt geändert:
Die Grenzerwärmungen für Wicklungen mit Isolierung
nach Klasse B, die nach VDE 0532/X1I. 37 für einlagige blanke,
3) Genehmigt durch den Vorsitzenden des VDE im März 1940.
DK 621.334.21(083.133.1)
ebenso dauernd kurzgeschlossene Wicklungen 85° und für alle
anderen Wicklungen 80° betragen, werden für Trocken-
transformatoren auf 95° erhöht. Ausgenommen von dieser
Erhöhung der Grenzerwärmungen sind Lackdrahtwicklungen.
Die Grenzerwärmung für den Eisenkern bei Trocken-
transformatoren, deren Wicklungen nach Klasse B- (aus-
genommen Lackdraht) isoliert sind, wird ebenfalls auf 95°
erhöht. In diesem Falle dürfen für die Isolierung des Eisen-
kernes nur solche Stoffe verwendet werden, die hinsichtlich
ihrer Wärmebeständigkeit den Stoffen der Klasse B für
Wicklungen gleichwertig sind.
$ 47
Wicklungsprüfung
In Tafel VII, Prüfspannungen für die Wicklungsprüfung,
gelten die waagerechten Spalten 1 bis 3 auch für Trocken-
transformatoren (TS, TF, TW) in kaltem Zustand; die waage-
rechten Spalten 4 und 5 fallen daher fort.
mm Te e o ne
nn v
11. April 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 15
345
RUNDSCHAU
Meßgeräte und Meßverfahren
DK 621.317.333.4
Ein neues Gileichstrom-Meßverfahren zur Be-
stimmung des Ortes eines alladrigen Isolations-
fehlers. [Nach H. Poleck, Wiss. Veröff. Siemens-Werk. 18
(1939) 2. Heft, S. 1; 714 S., 4 B.]
Unter einem „alladrigen‘‘ Isolationsfehler wird hier eine
beliebige Kombination von Kurzschlüssen und Erdschlüssen
eines Leitungsystems an einem Ort ohne Unterbrechung eines
Leiters innerhalb der Meßschaltung verstanden. Das eine be-
kannte Verfahren von W. Graf erfordert als Stromver-
hältnis-Messung am Anfang und Ende der mindestens drei-
Abgleich von a und R bis I, = I, = 0
Instrument 2 durch Schalter S
ersetzbar
b, ce Dreieck-Stern-Umwandlung bei
offenem Schalter 8
d, e bei geschlossenem Schalter $
Bild 1. Neue Brückenschaltung mit Doppelverhältnis-Messung.
adrigen Leitung gleichzeitige Ablesung je eines Stiommessers
Zwischen den Leitern 7; 2 und 3; 4 (I oder 4 durch Erde
ersetzbar) muß ein Isolationsfehler bestehen; andererseits darf
2 mit 3 nicht widerstandsfrei überbrückt sein. Pola:isations-
spannungen können durch hervorgerufene Stromschwankungen
nur die Meßsicherheit beeinflussen. Die andere von K. Küpf-
müller angegebene Methode (Bild 1 ohne R und [/,) erfordert je
eine Widerstandsverhältnis-Messung bei offnem und
geschlossenem Schalter S, d. h. zwei Nullabgleiche (a,, a, für
I, = 0) zeitlich nacheinander. Die Bedingungen für die An-
wendbarkeit des Verfahrens sind:
n Fn (1)
1,1,1, > 0< oo (2)
n +n>2 fr (3)
(bei r4 = oo). In »,, r,, r, eingeprägte Polarisationsspannungen
stören, da die Strombelastung von r, und r, in beiden Stellungen
von S verschieden groß ist, und sich daher die Fehlerwiderstände
leicht verändern. Die neu angegebene Schaltung enthält dan
zusätzlichen Meßwiderstand R vor dem Leiter, der den größeren
Fehlerwiderstand (r,) gegen die Batterie-Rückleitung (E)
aufweist: Das Meßverfahren beruht auf dem einmaligen
Abgleich eines Doppelverhältnisses infolge zweier NH-
bedingungen. Wenn I, = 0 und I, = 0 ist, verhält sich:
a: (2—a) = 77: (ry + R) =7,: f, woraus die Ortgleichung:
r; = 0,5Ra/(1—a) folgt. Das zweite Nullinstrument (I,)
laßt sich durch den Schalter S ersetzen, da I, sich ändert, wenn
Up +0 ist. Beim praktischen Abgleich wird abwechselnd
mittels a bei offnem Schalter und mittels R bei geschlossenem
Schalter /, = 0 solange eingeregelt bis in beiden Schalter-
stellungen 7, =:0 ist. Die Vorteile dieser Methode (mit R)
bestehen darin, daß die Fehlerwiderstände praktisch jede
Größe annehmen dürfen, und Polarisationsspannungen keinen
Einfluß haben. Die Konvergenz des wechselseitigen schritt-
weisen Abgleiches wird umso besser, je größer r, : 77; r, : Nr:
r, :r, sind und ist ausreichend für r, : r Z 1. Die Meßgenauig-
keit steigt mit der Abweichung von r, :r, gegen 1,0. Bei
kleineren R-Werten (Starkstromkabel) wird der wirksame
R-Wert einschließlich dem Zuleitungswiderstand sicher mit einer
Hilfsbrücke gemessen, die außer dem schon vorhandenen
Schleifdraht und Nullinstrument noch zwei feste Widerstände
enthält. Sb.
DK 621.317.333.4
Die Ermittlung von Ueberschlagfehlern in Kabeln.
[Nach A. T. Starru. H. T. Gooding, J. Instn. electr. Engrs. 84
(1939) S. 699; 10 S., 16 B.]
In Kabeln können Fehler verschiedenster Art auftreten,
und zwar 1. Schluß zwischen zwei Leitern, 2. Erdschluß in einer
Phase, 3. Fehler zwischen zwei oder mehr Leitern in Verbindung
mit Erdschluß, 4. Unterbrechung in einem Leiter mit hohem
Widerstand gegen Erde, 5. Unterbrechung in einem Leiter mit
kleinem Widerstand gegen Erde, 6. Fehler, die nur bei hoher
Spannung in Erscheinung treten, dagegen bei normaler Span-
nung nicht bemerkt werden. Letztere entdeckt man häufig bei
Prüfungen mit hochgespanntem Gleichstrom. Die Fehlerorts-
bestimmung der Fehlerarten ] bis 5 kann mit den bekannten Ver-
fahren erfolgen (Gleich- oder Wechselstrom-Brückenmessungen,
Kapazitätsmessung nach dem ballistischen Verfahren usw.).
Dagegen kann man diese Verfahren kaum zur Ortsbestim-
mung von Fehlern der oben beschriebenen Art 6 anwenden.
Die Verfasser beschreiben sehr eingehend ein neues Verfahren,
um auch solche Fehler mit genügender Genauigkeit feststellen
zu können. Man benutzt dazu einen Hochspannungsgleich-
richter, einen Dämpfungswiderstand und zwei ballistische
Galvanometer besonderer Bauart, die isoliert aufgestellt werden.
Am Anfang und Ende der Strecke wird je ein Galvanometer
zwischen zwei Leitern des betreffenden Kabels angeschlossen,
von denen der eine den Fehler enthält und der andere fehlerfrei
ist. Die beiden Kabelleiter werden durch den vom Gleichrichter
erzeugten hochgespannten Strom aufgeladen, bis es zum Über-
schlag an der Fehlerstelle kommt. Es wird dann gleichzeitig
der Ausschlag der beiden Galvanometer und die Höhe der
Gleichspannung abgelesen. Aus der Größe der Galvanometer-
ausschläge kann man Schlüsse auf die Entfernung des Fehlerorts
ziehen. Die zur Berechnung der Fehlerstelle benutzte Formel
wird in sehr ausführlichen Erörterungen abgeleitet und die
Begründung für die Einsetzung eines Korrekturfaktors gegeben.
Interessant ist die Tabelle der Ergebnisse einer ganzen Anzahl
von an verschiedenen 11, 22 und 33 kV-Kabeln durchgeführten
Messungen, wobei Gleichspannungen bis zu 41 kV angewendet
wurden. Die Tabelle gibt vor allem Aufschluß über die erreichte
Genauigkeit. Da es sehr schwierig ist, zwei Galvanometer dieser
Bauart mit genau der gleichen Empfindlichkeit herzustellen,
hat es sich als zweckmäßig erwiesen, ein einziges Galvanometer
zu benutzen, und zwar wird eine Meßreihe mit am Anfang der
Strecke angeschlossenem Galvanometer ausgeführt, wobei am
Ende die beiden Leiter direkt verbunden sind. Die nächste
Meßreihe wird mit am Ende der Strecke angeschlossenem Gal-
vanometer vorgenommen; dabei werden am Anfang die beiden
Leiter kurzgeschlossen. Dö.
Lichttechnik
DK 535.6 : 612.7
Hautrötung und -bräunung durch UV-Bestrahlung.'
[Nach M. Luckiesh u. A. H. Taylor, Gen. Electr. Rev. 42
(1939) S. 274; 5S., 4B.]
Während die spektrale Abhängigkeit der Hautrötung
durch die verschiedensten, in den letzten 15 Jahren veröffent-
lichten Untersuchungen als einigermaßen geklärt angesehen
werden kann, liegen über die spektrale Abhängigkeit der Haut-
bräunung sowie über die gegenseitige Auslösung bzw. Beein-
flussung beider Erscheinungen erst wenige, meistens nicht
einmal systematische Untersuchungen vor. Neuerdings haben
Luckiesh und Taylor die spektrale Abhängigkeit der Haut-
—— = BEE EURE Er IR
348 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 15
11. April 1840
bräunung mit Hilfe des Filterverfahrens und unter Verwendung
von @Quarzquecksilberdampflampen, deren Bogen zwischen
Wolframelektroden (nach Art der Solarca-Lampe) brannte, an
18 Versuchspersonen durch Bestrahlung des Armes bestimmt.
Nach diesen Versuchen liegt das Maximum der Hautbräunung
in dem gleichen Wellenlängengebiet wie das der Hautrötung,
nämlich bei 297 my. Nach längeren Wellen nimmt die spektrale
Kurve der direkten Hautbräunung sehr schnell ab; bei 313 my
beträgt sie nur noch 2% der größten Empfindlichkeit. Im lang-
welligen Ultraviolett, oberhalb von 330 my, einem Gebiet, in
dem die Rötungsempfindlichkeit der Haut gleich Null ist,
finden Luckiesh und Taylor eine deutliche, aber sehr geringe
Bräunungsempfindlichkeit; für 366 mu geben sie 1,20/,, des
Maximalwertes von 297 mu an. Über den Verlauf der spektralen
Abhängigkeit der Hautbräunung unterhalb von 297 my werden
mit Rücksicht auf die geringe in diesem Gebiet zur Verfügung
stehende Strahlungsstärke keine bestimmten Angaben gemacht;
es wird vermutet, daß sie dort mit der spektralen Abhängigkeit
der Rötungsempfindlichkeit praktisch übereinstimmt. Über die
Beziehungen zwischen beiden Hautwirkungen wird angegeben,
daß die alleinige Bildung der Bräunung, ohne gleichzeitige
Rötung, nur dann erreicht wird, wenn die UV-Strahlung keine
kürzere Wellenlänge als 330 mu aufweist. Alle für den prak-
tischen Gebrauch geeigneten künstlichen UV-Strahler enthalten
nicht genügend UV-Strahlung oberhalb von 330 mu, um in
brauchbaren Bestrahlungszeiten nach entsprechender Filterung
eine Hautbräunung ohne Rötung zu erzeugen. Lediglich im
Sonnenlicht ist dies möglich. Will man die sich aus einer mit
Strahlung von 297 mu erzeugten Hautrötung gebildete Bräune
durch Strahlung der Wellenlänge 366 mu ohne vorhergehende
Rötung erzeugen, so benötigt man eine 800 mal größere Bestrah-
lungsstärke als bei 297 mu. Die Arbeit von Luckiesh und
Taylor enthält zum Schluß zwar einen Hinweis auf neuere
Arbeiten von Isolde Haußer!?), die neueste Untersuchung der
Hautbräunung von Henschke und Schulze?) ist den Ver-
fassern aber offensichtlich noch nicht bekannt gewesen. Die
von Henschke und Schulze ermittelte Kurve der Abhängigkeit
der direkten Hautbräunung von der Wellenlänge stimmt nicht
mit der von Luckiesh und Taylor in der vorstehend referierten
Arbeit angegebenen überein; sie beginnt vielmehr bei 300 my
und hat ein schwach ausgeprägtes Maximum in der Nähe von
340 mu. 4. Dr.
Verkehrstechnik
DK 621.335.016.2
Leistungsprogramm und Nennleistung elektrischer
Fahrzeuge. [Nach C. Bodmer, Bull. schweiz. elektrotechn.
Ver. 30 (1939) S. 301; 41, S., 5B.]
Bei elektrischen Fahrzeugen schwankt die abzugebende
J.eistung in weiten Grenzen, da die Roll-, Luft-, Steigungs-,
Kurven- und Beschleunigungswiderstände von den Strecken-
verhältnissen und der Zugart abhängen. Aus den höchsten
Beanspruchungen kann man nur nach Kenntnis der thermischen
Eigenschaften — insbesondere der Zeitkonstanten — die Nenn-
leistung bestimmen. Der Verfasser stellt 13 Richtsätze auf, die
die Erfahrungen nach dem neuesten Stand des Schrifttums
enthalten, und erläutert dann den Einfluß auf Fahrmotoren,
Transformator und Hilfseinrichtungen. An Hand eines Beispiels
wird die Anwendung der Richtsätze gezeigt. Ko.
Fernmeldetechnik
DK 621.395.44 : 621.396.619.2
Kupferoxyd-Modulatoren in Trägerfrequenz-Fern-
sprechsystemen. [Nach R. S. Caruthers, Electr. Engng.
58 (1939) Transactions S. 253; 7 S., 8 B.]
Seit 1927 wurden in den V. S. Amerika Versuche mit
Kupferoxydgleichrichtern als Modulatoren für Fernsprech-
stromkreise in Trägerfrequenzsystemen durchgeführt. Die zu-
nächst verfügbaren großen Gleichrichterbauarten waren wegen
ihrer Unstabilität als Modulatoren nicht geeignet. Im Laufe
‘der weiteren Entwicklung wurden die Gleichrichter verbessert,
so daß sie bei den neuesten Trägerfrequenzsystemen allgemein
angewendet wurden, und zwar von den tiefsten Frequenzen bis
zu 4 MHz. Obwohl die Arbeitsweise der Kupferoxydgleich-
richter bekannt war, erwies es sich doch als notwendig, zahl-
reiche übertragungstechnische Erscheinungen bei diesen Gleich-
richtern näher zu untersuchen, weil neuartige Schaltungs-
1) Isolde Haußer, Über spezifische Wirkungen des langwelligen ultra-
violetten Lichtes auf die menschliche Haut, Strahlentherapie 62 (1938) S. 315.
U. Henschke u. R. Schulze, Über Pigmentierung durch langwelliges
Ultraviolett, 3. Mitteilung der Untersuchungen zum Problem der UV-Dousimetrie,
Strahlentherapie 64 (1039) S. 14.
anordnungen verwendet wurden und weil die Anforderungen
an die Übertragungsgüte infolge der vermehrten Zahl von Modu-
latoren in langen Leitungen erhöht werden mußten. Viele
Trägerfrequenzschaltungen verlangen aus Gründen einer mög-
lichst günstigen Frequenzbandausnutzung und Verstärker-
bemessung die Verwendung von Einseitenbandübertragung mit
unterdrücktem Träger. An mehreren Bildern wird die Wirkungs-
weise von fünf verschiedenen grundsätzlichen Modulator-
schaltungen ausführlich besprochen. Der Verfasser teilt dabei
alle bei dem Modulationsvorgang vorhandenen bzw. neu avf-
tretenden Frequenzen in vier Gruppen ein; je nach der Modu-
latorschaltung treten in den einzelnen Brückenzweigen und am
Ausgang des Modulators mehr oder weniger zahlreiche Fre-
quenzen auf, die durch diese Gruppen gegeben sind. Für eine
richtige Arbeitsweise der Modulatoren müssen hohe Träger-
spannungen im Vergleich zu der zugeführten Zeichenspannung
gefordert werden. Bei Verwendung der im gewöhnlichen Fa-
brikationsgang hergestellten Gleichrichterelemente wird ein
Pegelabstand von 2,3 bis 3,4 N zwischen den unerwünschten
Modulationsfrequenzen und der zu übertragenden Zeichen-
frequenz erreicht; dieser Abstand kann durch schärfere Prüfung
bei der Herstellung der Gleichrichterelemente oder durch be-
sondere Auswahl der einzelnen Elemente, ferner auch durch
zusätzlichen Brückenabgleich der Modulationsschaltung oder
durch Verwendung einer größeren Zahl von Gleichrichterzellen
in jedem Brückenarm noch erhöht werden. Bei Einkanal-
Trägerfrequenzsystemen mit gewöhnlicher Frequenzbandbreite
genügt der genannte Abstand von 2,3 bis 3,4 N; bei Mehrkanal-
Trägerfrequenzsystemen können in einem Gesprächkanal Mo-
dulationsfrequenzen durch die Gespräche in anderen Kanälen
auftreten; es muß daher in diesen Fällen ein Pegelabstand von
8 N und mehr zwischen der Spannung der Modulationsfrequen-
zen und der Zeichenspannung verlangt werden.
Bei allen Modulatoren dient der Träger dazu, eine einfache
periodische Schwankung des Scheinwiderstandes für die zu
übertragenden Zeichenströme zu erhalten. Da die Amplitude
des Trägerstromes bei dem Kupferoxydmodulator groß gegen-
über der des Zeichenstromes ist, ist dessen Scheinwiderstands-
schwankung beim Trägerstrom auch wesentlich größer als beim
Sprechstrom. Als Eingangsscheinwiderstand des Kupferoxyd-
modulators ergibt sich die Resultierende aus dem frequenz-
abhängigen Widerstand der Modulatorschaltung und dem Wider-
stand des an den Modulatorausgang angeschlossenen Strom-
kreises bei den jeweiligen Frequenzen der Modulationsprodukte.
Mißt man den Scheinwiderstand einer Gleichrichterzelle bei
verschiedenen Gleichstromvorspannungen, so ändert er sich
mit der Vorspannung und der Frequenz. Man kann daher den
Scheinwiderstand am Eingang des Gleichrichters angenähert
als Mittelwert für einen Zeichenstrom geringer Stärke innerhalb
der Periode des Trägerstromes betrachten, wobei der jeweilige
Augenblickswert der Trägerspannung als Gleichstromvor-
spannung anzuschen ist. Messungen bis zu 200 kHz an einer
Gleichrichterzelle von 4,8 mm Dmr. werden in einem Bild ge-
zeigt. Bei allen negativen Vorspannungen besteht der Schein-
widerstand aus einem ohmschen Widerstand und einer Kapa-
zität in Parallelschaltung. Bei positiven Vorspannungen über
1,5 V geht der Scheinwiderstand in ohmschen Widerstand über
und verändert sich kaum mehr mit der Frequenz. Die Ergeb-
nisse von Scheinwiderstandsmessungen an einem Ringmodulator
(für Zwölfkanal-Trägerfrequenzsysteme in Kabelleitungen zur
Verschiebung des Frequenzbandes von 60 bis 108 kHz in die
Lage 12 bis 60 kHz) werden an einem Bild bei verschiedenen
Abschlußwiderständen gezeigt. Die Leistungsverluste in den
Kupferoxydgleichrichtern sind, wie festgestellt wurde, selbst
bei Frequenzen in der Größenordnung von 3 bis 4 MHz nicht
größer als 0,9 bis I,O N. Bei tieferen Frequenzen erreichen die
Verluste eine Höhe von 0,6 bis 0,7 N. Die Größe dieser Verluste
ist abhängig von dem Abschlußwiderstand und von den inneren
Verlusten des Modulators; bei richtigem Abschluß und bei ver-
Justfreien Kupferoxyden ist daher theoretisch ein Wirkungs-
grad von 100°, für die Frequenzumsetzung möglich.
Der Verfasser geht nunmehr zur analytischen Behandlung
des Modulatorproblems über. Ausgehend von der Strom-
Spannungskennlinie eines nichtlinearen Widerstands
werden der Sprechstrom am Eingang des Modulators und der
Zeichenstrom des trägerfrequenten Seitenbandes am Ausgang
des Modulators berechnet. An einer Vierpol-Ersatzschaltung
mit einem Sprachfrequenzgenerator auf der einen Seite und
einem Abschlußwiderstand auf der anderen Seite des Vierpols
wird die Arbeitsweise dieses Modulators bei großer TrägerstroM-
und kleiner Zeichenstromamplitude besprochen. ‘Der größte
ide ame nie
11. April 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 15
347
Wirkungsgrad dieser Schaltung wird als Verhältnis der vom
Modulator abgegebenen trägerfrequenten Leistung zu der dem
Modulator zugeführten niederfrequenten Leistung berechnet.
Ebenso wird für den Ringmodulator der Ersatzstromkreis an-
gegeben und die Formel für den Wirkungsgrad abgeleitet; die
für den Ringmodulator sich ergebenden Beziehungen zwischen
den zugeführten und abgegebenen Strömen sind zusammen-
gestellt. Zum Schluß werden noch einige Ausführungen über
den beiderseitigen Abschlußwiderstand des Ringmodulators ge-
bracht; die Werte für eine Reihe von verschiedenen Abschluß-
widerständen der Modulatorscheinwiderstände auf der Eingangs-
und Ausgangsseite sowie der Modulatorwirkungsgrade sind
angegeben. DI.
DK 621.396.615.14
Leistung und Wirkungsgrad des Magnetfeldrühren-
senders im Gebiet laufzeitunabhängiger Schwin-
gungen. [Nach A. F. Harvey, J. Instn. electr. Engrs. 84
(1939) S. 683; 10 S., 12 B.J]
Der Magnetfeldröhrensender gestattet bekanntlich die
Erzeugung verschiedener Schwingungsarten, die verschiedenen,
zum Teil entgegengesetzten physikalischen Gesetzen folgen.
Eine dieser Schwingungsarten beruht auf einer statisch fallenden
Kennlinie infolge eines geeigneten Stromverteilungsmechanis-
mus. Man erhält dabei mit zunehmender Spannung einen ab-
nebmenden Strom in einem gewissen Bereich. Auf Grund der
statisch fallenden Kennlinie lassen sich Schwingungen erregen,
solange die statisch fallende Kennlinie auch dynamisch erhalten
bleibt. Im allgemeinen ist das der Fall bis zu den Frequenzen,
bei denen die Laufzeit der Elektronen eine Veränderung der
dynamischen Kennlinie verursacht. Die Eigenschaften eines
solchen quasi-stationären Röhrensenders lassen sich aus der
statischen Kennlinie ziemlich genau herleiten. Eine bedeutende
Rolle spielt auch hierbei der Innenwiderstand der Röhre, der
hier als sogenannter negativer Widerstand aus der Steilheit der
Kennlinie mit einfachen Methoden leicht gemessen werden kann.
Bei Kenntnis dieses Widerstands und des Außenwiderstands
kann der Wirkungsgrad und die abgegebene Leistung der Röhre
genau berechnet werden, wie einige Meßproben bestätigten. Grs.
Theoretische Elektrotechnik
DK 621.3.015.34 : 538.542
Dämpfung und Verformung von Wanderwellen durch
Stromverdrängung. [Nach B.G. Gates, J. Instn. electr.
Engrs. 84 (1939) S. 711; 12 S., 14 B., 3 Taf.]
In früheren Arbeiten!)?)3) war gezeigt worden, daß die
Stirn einer auf einer Leitung wandernden Rechteckwelle von
der Höhe U, im Abstand x von der Ursprungsstelle nach der
Zeit ¢ unter dem Einfluß der Stromverdrängung im Leiter eine
Verformung erfährt, die gegeben ist durch den Ausdruck:
.f Rx |
“(z,t) = Uo | ká (S=): t
wobei Ø das Gaußsche Fehlerintegral und k eine von den
Leitungsgrößen (Seildurchmesser, elektrische Leitfähigkeit,
Wellenwiderstand) abhängige Konstante ist. Die oben an-
gegebene Lösung der Telegraphengleichung gilt entsprechend
der beim Lösungsansatz gemachten Voraussetzung nur für
sehr steile Stirnen (Rechteckstirnen) solcher Wanderwellen,
die auf einer aus Hin- und Rückleitung (z. B. Erdreich) be-
stehenden Leiterschleife verlaufen. Der Verfasser hat nun durch
Anwendung des Duhamelschen Integrals auf die Beziehung (1)
die Rechnung auf Keilwellen mit geradlinigem zeitlichen
Spannungsanstieg und plötzlichem Spannungszusammenbruch
ausgedehnt. Durch weitere Näherungsrechnungen wird die
Dämpfung und Verformung von sehr steil ansteigenden Wellen
mit exponentiell abfallendem Rücken, ferner von Wellen
mit geradlinig ansteigender Stirn und geradlinig oder
exponentiell abfallendem Rücken unter der Einwirkung der
Stromverdrängung bestimmt. Während sich diese Rechnungen
zunächst nur auf eine Schleife aus Hin- und Rückleitung
bezogen, werden sie nach einem von Bekku®) angegebenen
Überlagerungsverfahren (ähnlich dem der symmetrischen
Komponenten) auf Drehstromfreileitungen ohne und mit
a H: Pleyel, Tekn. T., Elektroteknik 48 (1918) S. 129.
s JP.: Jacottet, Einfluß der Stromverdrängung auf die Stirnform von
prungwellen. Wiss, Veröff. Siemens-Werk. 8 (1929) H. 3, S. 54.
St 3) P, Jacottet, Dämpfung und Verzerrung kurzer Sprungwellen durch
romverdrängung im Erdreich. Wiss. Veröff. Siemens-Werk. 10 (1931) H. 1, S. 42.
) S.Bekku, Electric Oscillations in the Three-phase Aerial Line. J. Inst.
electr. Engrs., Japan 43 (1923) S. 79.
Erdseil (mit unmagnetischem oder magnetischem Werkstoff)
ausgedehnt. Hierbei werden außer den auf einer oder mehreren
Leitern verlaufenden Hauptwellen die auf den restlichen
Leitern induzierten Wellen und deren Rückwirkung auf die
Dämpfung und Verformung der Hauptwellen berücksichtigt.
zeigt
Bild 2a Kathodenstrahl-Oszillogramme einer Stoß-
HHH
EA
=
Baa
TTRR
Hy
Z
IS
|
IRR
|
SI
|
BE
x | |!
us
~
a um
b berechneter Verlauf
1 Gestalt der Welle an der 3 Gestalt der Welle in 6,88 km
Ursprungstelle Entfernung
2 Gestalt der Welle in 2,86 kın £ Gestalt der Welle in 12,8 km
Entfernung Entfernung
Bild 2. Dämpfung und Verformung ciner 1!7 us-Stoßwelle durch Stromverdrängung
beim Laufen über eine 33 kV-Drehstromleitung.
spannung von ursprünglich l us Stirnzeit und 7 us Halbwert-
dauer, die auf einen Leiter einer 33 kV-Drehstrom-Doppelleitung
mit unmagnetischem Erdseil gegeben wurde sowie der nach
Durchlaufen bestimmter Strecken abgeflachten und ver-
formten Stoßspannung). In Bild 2b sind die nach den oben
angedeuteten Näherungsrechnungen sich ergebenden Wellen-
formen aufgezeichnet, wobei sich sehr gute Übereinstimmung
mit den Kathodenstrahl-Oszillogrammen von Bild la ergibt.
[Die Wanderwellendämpfung durch Koronaverluste wird vom
Verfasser nicht behandelt.] Jt.
Physik
DK 537.591.2
Magnetische Energiebestimmung der Teilchen der
kosmischen Ultrastrahlung. [Nach H. D. Rathgeber,
Z. Phys. 109 (1938) S. 273; 20 S., 8 B.]
In Wilsonschen Nebelkammern fand Skobelzyn von
Ultrastrahlenteilchen herrührende Bahnen, die länger waren
als die der bisher bekannten schnellsten Teilchen radioaktiven
Ursprimges. Um die Energie dieser Teilchen zu erhalten,
brachte man die Nebelkammer zwischen die Pole eines starken
1) W.G. Hawley u. H. M. Lacey, Surge tests on a 33 kV-Transmi
Line. Ref. S/T 10 of the British Electrical and Allied a
Association (1937). ij icd Industries Research
348
Magneten. Aus den beobachteten Bahnkrümmungen wurden
Teilchenenergien von 10° bis über 1010 eV berechnet.
Rathgeber blendet durch drei koinzidierende in einer
Vertikalebene liegende Zählrohre ein enges Bündel von Ultra-
strahlungsteilchen aus, das er dann durch einen starken Ma-
gneten schickt (Bild 3). Die Ablenkung der Teilchen im Magnet-
feld wird mit einem unter dem Magneten befindlichen seitlich
verschiebbaren Zählrohr(-system), das mit den ersten drei Zäbl-
rohren zu einer Koinzidenzanordnung gehört, gemessen. Die
Zahl der gleichzeitigen Entladungen dieser vier Zählrohre, die
gleich der Zahl der alle ZAhlrohre durchlaufenden Teilchen ist,
wird in einem eigens entwickelten Verstärker von den übrigen
Zählrohrentladungen getrennt registriert.
Während üblicherweise die Stromspule auf dem Eisen
liegt, wurde auf Vorschlag von Regener die Spule hier über
den Luftspalt zwischen den
Polen gelegt. Der schicht-
artige Aufbau von fortlaufend
aneinandergeschweißten
Kupferlamellen ergab die
Möglichkeit, eine hohe Am-
perewindungszahl jecm und
ausreichende Kühlungsmög-
lichkeiten zu erreichen. Das
Feld der Spule — gearbeitet
wurde mit 5000 und 7000 Oer- :
sted — war sowohl in der
Homogenität als auch in der
Stärke annähernd das einer
unendlich langen Spule; die
Abweichungen waren kleiner
als 6%. Das Streufeld im
Außenraum war verschwin-
dend klein: in etwa 50 cm
Entfernung betrug es bereits
weniger als 1 Oersted.
Bei der gleichen Anzahl
positiver und negativer Teil-
chen gleicher Energie würde
die Verteilungskurve ohne
Magnetfeld beim Anlegen
eines Magnetfeldes in zwei
S Kupferwicklung
ähnliche Kurven halber Am- Ë Eisenschluß
» . Z, unterteiltes und verschiebbares Meß-
Die Senkung der ursprüng- 6
& P 8 zāhlrohr
lichen Amplitude ist dann
bei bekanntem Magnetfeld
ein Maß für die Energie der
beobachteten Teilchen, eine
Verschiebung der T
achse zeigt das Überwiegen der positiven oder negativen
Komponente je nach der Verschiebungsrichtung.
Aus den ausgeführten Ablenkmessungen folgt, daß 1. nach
Durchlaufen eines Absorbers von etwa 22 cm, Bleiäquivalent
die Ultrastrahlungsteilchen eine mittlere Energie von 1,5- 10° eV
Desitzen und daß 2. die positiven Teilchen etwas zahlreicher als
die negativen sind. Teilchen unter 7. 10®eV sind nach den
gemachten Untersuchungen nicht mehr imstande, 4 cm Blei-
äquivalent zu durchdringen. J. Js.
Bild 3. Schaubild der gesamten Meß-
anordnung.
DK 537.591.002.56
Der Konstanzbereich von Zählrohren und das Auf-
lösungsvermögen von Verstürkern. [Nach K. E. Fors-
man, Z. techn. Phys. 20 (1938) S. 169; 115.,5B.]
Für Höhenstrahlungsmessungen werden die Koinzidenzen
von zwei oder mehreren Zählrohren benutzt, um eine Ausblen-
dùng der Strahlung zu bekommen. Um bei diesen Messungen
die Zahl der Zufallskoinzidenzen durch erhöhtes Auflösungs-
vermögen herabzusetzen, untersucht K. E. Forsman den Ein-
fluß eines Widerstandes zwischen Zählrohr-Spannungsbatterie
und KRohrmantel wie auch der Widerstände im Verstärker.
Es ergibt sich mit nur zwei Röhren ein Auflösungsvermögen für
Koinzidenzen bis zu 1,6. 107s. Die Messung der Koinzidenzen
statt der Einzelstöße hat noch den weiteren Vorteil, daß in
gewissen Grenzen Änderungen in der Zählrohrspannung keinen
meßbaren Einfluß auf die Zahl der Koinzidenzen haben. Bis
zum Auflösungsvermögen 5.10”%s konnte eine obere Grenze
des Konstanzbereichs der Koinzidenzen nicht festgestellt
werden. Br.
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 15
11. April 1940
Werkstatt und Baustoffe
DK 621.315.616.002.614
Untersuchungen über das Bohren von Kunststoffen.
[Nach E. Sachsenberg u. H. Klein, Masch.-Bau-Betrieb 18
(1939) S. 177; 41, S., 16 B.]
Für das Bohren von Kunststoffen leisten Normalbohrer
keine wirtschaftliche Zerspanungsarbeit. Im Versuchsfeld für
Werkzeugmaschinen der T. H. Dresden wurden für Kunststoffe
die geeignetsten Bohrerarten und der Bohreranschliff fest-
gestellt. Die Wahl des Spitzenwinkels hat einen erheblichen
Einfluß auf die aufzuwendende Vorschubkraft. So zeigt z.B.
ein Spitzenwinkel von 61° bei einer Vorschubssteigerung von
0,08 auf 0,4 mm/U bei Hartpapier die Erhöhung der Vorschub-
kraft um 100% an und bei einem Spitzenwinkel von 131° wird
die Vorschubkraft auf das 3 bis 4fache erforderlich. Hieraus
ergibt sich, daß ein kleiner Spitzenwinkel günstig ist. Die
geeignetsten Spitzenwinkelbereiche für verschiedene Kunststoffe
zeigt folgende Tafel an.
Hart- Hart- e
papier gewebe | Tron
Bohrer mit weiten Drall ... 95° .. 95° | ... 95°
(r = 0 bis 18°) 60 --- 95 | 60 :-- 95 60 --- 85
Bohrer mit engem Drall = o ; o .. 100°
(T = 33 bis 45°) 90 --- 100 90 --- 100 80 --- 100
*) Trolon iat ein Gießharz und wird durch Kondensation von Phenol
und Formaldehyd hergestellt.
Da beim Bohren von Weichstoffen die Größe des Spiral-
bohrerdralls besonderen Einfluß auf die Verstopfung desselben
hat und dadurch die Wirtschaftlichkeit des Bohrens sehr in
Abhängigkeit kommt, ist die Untersuchung insbesondere auch
auf diese Erscheinung und auf die Spanbildung abgestellt
worden. Für tiefe Löcher ist die Spanabführung um so besser,
je enger der Drall des Bohrers ist. Spirallocken, wenn sie sich
in der Bohrernute um ihre eigene Achse drehen können, lassen
sich besonders günstig abführen. Diese können bei jedem Drall
erzeugt werden, unter der Voraussetzung, daß der Spitzenwinkel
bei mindestens etwa 0,3 mm/U Vorschub richtig gewählt wird.
Großer Drall hält die Spirallocken besser wie ein enger Drall
und führt die Späne leichter ab.
Für Trolon gewährleisten große Splitterspäne eine günstige
Spanabfuhr. \Wiedergegebene Kurvenbilder zeigen die Ver-
stopfungserscheinungen bei verschiedener Spiralsteigerung.
Weiter wird über den Verlauf des Drehmomentes in Ab-
hängigkeit von der Boltrtiefe bei verschiedenen, Werkstoffen
berichtet. Außerdem‘ ist auch das Reibungsdrehmoment, das
ist das Reiben der Fase an der Lochwand, in den Bereich der
Untersuchungen gezogen worden und zeigte sich auch hier,
daß es für die bekanntlich schlecht leitenden Kunststoffe von
besonderer Wichtigkeit ist, das Reibungsdrehmoment nach
Möglichkeit zu mindern. Es zeigte sich, daß die bisher übliche
Verjüngung von höchstens 0,12 mm auf 100 mm Spirallänge
für verschiedene Metalle für Kunststoffe nicht ausreichend ist.
Eine Prüfung der Lochwandoberflächengüte ergab, daß mit
weitem Drall bei allen Kunststoffarten eine bessere Oberfläche
und ein sauberer Bohrrand erzielt wurden. Für Kunststoffe ist
also eine erhöhte Verjüngung in Verbindung mit hinter-
schliffener Fase zweckmäßig für die Vernichtung des Reibungs-
drehmomentes. Weitere Messungen waren die Abhängigkeit
der Temperatur an den Bohrerschneiden von der Bohrerform,
wodurch die Größe des Reibungsdrehmomentes festgestellt
werden konnte.
Bei Schichtstoffen und Gießharzen wurde abschließend
festgestellt, daß der Spitzenwinkel für Bohrer mit weitem Drall
60 bis 95°, bei Bohren mit engem. Drall 90 bis 110° zweck-
mäßig ist. Für Hartpapier und Trolof ist für die Spanabfuhr
der weite Drall am geeignetsten, für Hartgewebe wird die
Spanabfuhr durch engen Drall besser gefördert, was auf die
eigenartige Spanbildung zurückzuführen ist. Bei normalen
Bohrern betrug das Reibungsdrehmoment teilweise 50% vom
Gesamtdrehmoment. Die dadurch entstehende hohe Tem-
peratur bewirkte schnelles Stumpfen der Schneiden. Eine
größere Verjüngung und das Hinterschleifen der Fase setzten
das Reibungsdrehmoment auf 5% und das Gesamtdrehmoment
auf 40% der ursprünglichen Werte herab. E.G.
Ik
Gar
tät ell-
b.,
Fl,
11. April 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 15
349
AUS ERZEUGUNG UND VERBRAUCH
Über die Wirtschaftlichkeit von Regelantrieben für Lüfter
Die Wirtschaftlichkeit der Drehzahlregelung bei
Lüfterantrieben, deren Fördermenge den jeweiligen Be-
dürfnissen der Praxis angepaßt werden soll, ist seit
langem bekannt!). Für Drehstromnetze kommen hierbei
im Idealfall der stufenlosen Drehzahlregelung für kleinere
und mittlere Leistungen bis 500 kW und mehr vorzugs-
weise drei Antriebsarten in Frage:
1. Drehstrom-Käfigläufermotoren mit Turbo-Regel-
kupplung;
2, Drehstrom-Schleifringläufermotoren mit Wider-
standsregelung;
3. stufenlos und verlustlos regelbare Drehstrom-Kom-
mutatormotoren.
Im nachstehenden soll insbesondere die Wirtschaft-
lichkeit der antriebstechnisch gleichartigen Lösungen
— Schleifringläufer bzw. Käfigläufer mit Turbo-Regel-
kupplung?) — untersucht werden, da m. W. hierüber noch
keine eindeutige Abhandlung erfolgt ist. Vergleichsweise
wird auch der Drehstrom-Kommutatormotor erwähnt. Die
Wirkungsweise und Anordnung der verschiedenen An-
triebsarten wird als bekannt vorausgesetzt.
Wirkungsgrad in %
50
Drehzahl in %
trieb durch Schleifringläufer
mit Widerstandsıegelung
Turbo-
73, erster Teilwirkungsgrad des
Schleifringläufers bzw. Käfig-
läufers, bedingt durch die n,, Wirkungsgrad der
Belastung bei der jeweiligen Regelkupplung
Drehzahl n, Gesamtwirkungsgrad bei An-
N; zweiter Teilwirkungsgrad des trieb durch Käfigläufer mit
Schleifringläufers,, bedingt Turbo-Regelkupplung
durch die Schlupfverluste ng Wirkungsgrad bei Antrieb
73 Gesamtwirkungsgrad bei An- durch Drehstrom-Kommuta-
tormotor
Bild 1. Wirkungsgradverlauf für regelbare Lüfterantriebe.
Für die Beurteilung der Wirtschaftlichkeit ist in
erster Linie der Wirkungsgrad des Antriebes bei den ver-
schiedenen Lüfterdrehzahlen maßgebend. Der Wirkungs-
grad des Schleifringläufers setzt sich aus zwei Teil-
wirkungsgraden zusammen, von denen der eine durch die
jeweilige Belastung bei den einzelnen Drehzahlen ge-
geben ist, und der andere durch das Verhältnis der je-
weiligen Drehzahl zu der obersten Drehzahl. Es ergibt
sich zunächst der erste Teilwirkungsgrad (Bild 1,
urve n,,) entsprechend der Belastung des Antriebes bei
a 1) Baudisch: „Regelbare Drehstromantriebe für Maschinen mit
T ratisch ansteigendem Moment“, Siemens 2.5(1925) 8. 353. - Hellmich:
Pe Deckung des Eigenbedarfes der Kraftwerke, insbesondere der V. S.
BETEN » Elektrizitätswirtsch. 34 (1935) 8. 7.
acc, en Gleichartigkeit beider Lösungen ergibt sich aus der nach-
er en Untersuchung und besteht darüber hinaus im Drehzahlverhalten;
rster Drehzahl ist mit asynchronem Nebenschlußverhalten zu rechnen,
ne bei herabgeregelter Drehzahl reihenschlußähnliches Verhalten
DK 621.63 : 621.34.003.1
der jeweiligen Drehzahl nach der bekannten quadra-
tischen Drehmoment-Drehzahl-Kennlinie des Lüfters. Für
den zweiten Teilwirkungsgrad ist die Größe der Ab-
weichung von der obersten Drehzahl bei Abwärtsregelung
maßgebend. Die jeweils oberste Drehzahl ist hierbei
Leistung KW in %
50
Drehzahl in %
trieb durch Schleifringläufer
mit Widerstandsregelung
Leistungsaufnahme bei An-
trieb durch Drehstrom-Kom-
mutatorımotor
L Leistungsbedarf des Lüfters
N p Leistungsaufnahme bei An-
trieb durch Käflgläufer mit Ng
Turbo-Regelkupplung
N, Leistungsaufnahme bei An-
Bild 2. Leistungsbedarf und Leistungsaufnahme für regelbare
Lüfterantriebe.
durch die Drehzahl gegeben, die sich bei dem ungeregel-
ten Motor entsprechend dem jeweiligen Belastungsmoment
einstellen würde. Für den gegebenen Antrieb ist diese
Drehzahl also ein fiktiver Wert, da sich mit steigender
Drehzahl für den Lüfterantrieb eine Änderung des Be-
lastungsmomentes ergeben würde. Setzt man nun die je-
weils eingestellte Drehzahl zu der hierzu gehörigen ober-
sten Drehzahl ins Verhältnis, so erhält man damit den
zweiten Teilwirkungsgrad Isy Die Kurve ist praktisch
eine Gerade, die aus dem Nullpunkt kommend auf einen
Wirkungsgrad von 100 % ansteigt. Durch Multiplikation
der einzelnen Werte dieser beiden Teilwirkungsgrade mit-
einander ergibt sich der Gesamtwirkungsgrad n, der für
den Schleifringläufermotor bei Lüfterantrieb einzu-
setzen ist.
Auf gleiche Weise läßt sich der Wirkungsgrad für
den Antrieb mit Käfigläufer und Turbo-Regelkupplung
ermitteln. Da die Turbokupplung lediglich als Kupplung
(und nicht als Drehmomentwandler) anzusehen ist, wirkt
auch bei diesem Antrieb auf die Motorwelle das Lüfter-
moment. Wenn also für den Käfigläufer der gleiche Wir-
kungsgrad bei oberster Drehzahl und Vollast eingesetzt
wird wie beim Schleifringläufer?), so ergibt sich auch für
diesen Antrieb der gleiche Teilwirkungsgrad Ns, in Ab-
hängigkeit von der Belastung bei den einzelnen Dreh-
zahlen. Es ist ferner der Wirkungsgrad der Turbokupp-
lung durch das Verhältnis der jeweils eingestellten Lüfter-
drehzahl zu der obersten Drehzahl gegeben, wobei die
oberste Drehzahl in gleicher Weise wie beim Schleifring-
läufer gefunden wird. Es muß aber noch berücksichtigt
3) Für Motorleistungen über rd. 50 kW ist praktisch der W 2
grad des Käflgläufers gleich dem des Schleifringläufers. SENIERUNGE
350
werden, daß die Turbokupplung das volle Drehmoment
nur bei einem Schlupf von etwa 3% übertragen kann.
Da aber für Schleifringläufer und Käfigläufer der gleiche
Vollastschlupf eingesetzt werden kann, muß bei dem An-
trieb über Turbo-Regelkupplung mit einer 3% kleineren
Vollast-Drehzahl gerechnet werden. Bei einem kubischen
Leistungsverlauf des Lüfters würde damit die Lüfterleistung
auf etwa 91% zurückgehen. Um einen objektiven Ver-
gleich hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit zu erhalten, muß
jedoch gleiche Luftfördermenge betrachtet werden. Bei
gleichem Lüfter für beide Antriebe wird dieses erreicht
durch entsprechende Erhöhung der Drehzahl des Antriebs-
motors evtl. durch Änderung der Übersetzung eines etwa
zwischengeschalteten Getriebes?). Es ergibt sich hieraus,
daß der Käfigläufer einerseits in der Leistung größer ge-
wählt werden muß, und zwar größenordnungsmäßig ent-
sprechend der Schlupfverluste in der Turbokupplung, und
daß sich ferner der zweite Teilwirkungsgrad IT, und
damit der Gesamtwirkungsgrad n „ um diese Verluste ver-
schlechtert (Bild 1). Die Untersuchung zeigt also, daß im
Hinblick auf den Wirkungsgrad der Kurzschlußläufer mit
Turbokupplung etwas schlechter abschneidet als der
4) Besteht diese Möglichkeit nicht, so muß der Lüfter entsprechend
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 15
11. April 1940
Schleifringläufermotor. Für größere Motorenleistungen ist
diese Tatsache insbesondere bei durchlaufenden Betrieben
u. U. von Bedeutung.
Auf Grund der für eine Leistung von 200kW bei
1000 U/min ermittelten Wirkungsgrade ergibt sich das Lei-
stungsschaubild nach Bild 2. Auch hier zeigt sich der Vor-
teil des Schleifringläufers gegenüber der Turbo-Regel-
kupplung. Die Entscheidung jedoch für die eine oder andere
Lösung verlangt über vorstehende Betrachtungen hinaus
noch die vergleichende Gegenüberstellung des Aufwandes
für Anschaffung, Montage, Wartung, Bedienung u.a.m.
Auch betriebliche Gesichtspunkte, wie z.B. die für die
Turbokupplung notwendige hohe Drehzahl, die vielfach ein
Getriebe bedingt (Wirkungsgrad des Getriebes), sind zu
beachten.
Wenn abschließend noch die in Bild 1 und 2 eingezeich-
neten Kurven für den Drehstrom-Kommutatormotor be-
trachtet werden, so zeigt sich die besondere Überlegenheit
dieses stufenlos und verlustlos regelbaren Antriebes, der
sich bei entsprechenden Betriebsverhältnissen ohne wei-
teres gegen die beiden vorgenannten Lösungen vertreten
läßt. Die weitverbreitete Anwendung dieses Motors für
Lüfterantriebe zeigt sowohl die Zweckmäßigkeit dieses An-
triebes als auch die besondere Bedeutung wirtschaftlicher
Betrachtungen überhaupt für den stufenlos geregelten
l . Die grundsätzlichen Betracht bleiben hierfü z :
an werden Die satziicnen rachtungen eiben eriur Lüfterantrieb. W. S c h ] 0 t mann VDE
a a
DK 31 : 621.311 (494) DK 621.365.453.004.14
Erzeugung und Verwendung elektrischer Energie in Wirtschaftliche Durchführung des elektrischen
der Schweiz im Betriebsjahr 1938/39. [Nach Bull.
schweiz. elektrotechn. Ver. 31 (1940) S. 1; 8S., 5 B., 8 Taf.]
Das vom 1. 10. 1938 bis 30. 9. 1939 laufende Betriebsjahr
war nach den Mitteilungen des Eidgenössischen Amtes für
Elektrizitätswirtschaft in Bern durch eine weitere starke Zu-
nahme des festen Energieverbrauches in Haushalt, Gewerbe und
Industrie gekennzeichnet, wobei die gleichen Kraftwerke wie
im Vorjahr in Betrieb waren. Die Stromerzeugungsmöglichkeit
wurde im Winterhalbjahr praktisch völlig, im Sommerhalbjahı
in bisher nicht erreichtem Maße verwertet, so daß unverwertete
Überschüsse nur von Ende Mai bis Mitte September in geringem
Maße vorhanden waren. Die gesamte Jahreserzeugung er-
reichte 7176 Mill kWh und übertraf die Vorjahreserzeugung um
1,7%, d. s. 122 Mill kWh. An der Gesamterzeugung waren die
Werke der allgemeinen Versorgung mit 76,2%, die Bahn- und
Industriekrattwerke mit 23,2% und die Einfuhr mit 0,6% be-
teiligt; von der in der Schweiz verbrauchten Energie wurden,
wie im Vorjahr, rd. 70% in öffentlichen und 30% von Bahn-
und Industriekraftwerken erzeugt. Die Entwicklung beider
Werkgruppen setzt das organische Wachstum der letzten Jahre
fort. Die Energieerzeugung durch Wasserkraft betrug 7089 Mill
kWh, während Wärmekraftwerke und Einfuhr zusammen
1,2% der Gesamtleistung ausmachten. Der Inlandverbrauch
stieg um 1,9%, wobei die Hauptabnehmergruppen Haushalt
und Gewerbe eine starke Zunahme von 6,1%, ihrer Vorjahres-
bedarfes zeigten, während die Lieferungen für elektrometallur-
gische, elektrochemische und elektrothermische Anwendungen
einen leichten Rückgang erfuhren, der auf die geringere Wasser-
führung im Winterhalbjahr zurückzuführen ist. Der Bahn-
verbrauch war der gleiche wie im Vorjahr. Die Energie-
ausfuhr stieg um 1% auf 1563 MillkWh. Die Erzeugung der
Bahn- und Industriekraftwerke betrug 1670 Mill kWh und war
32%, höher als im Vorjahr. Die erzielte Ausnutzung ist als
günstig zu bezeichnen. Die stärkste tägliche Inanspruchnahme
der Speicherwerke trat am 21. 12. 1938 mit einer Erzeugung von
6,5 Mill kWh auf, d. s. 41% der Gesamterzeugung dieses Tages.
Die auftretende Höchstleistung des Gesamtbetriebes trat im
Juli mit 975 000 kW auf; die darauf bezogene Benutzungsdauer
betrug 5700 Stunden. Das Speichervermögen, d. h. der Speicher-
inhalt bei vollen Speicherbecken, beträgt 775 Mill kWh;
infolge schwächerer Sommerzuflüsse waren zu Beginn der letzten
Winterperiode jedoch nur 688 Mill kWh vorhanden.
Die Finanzwirtschaft der schweizerischen Elektrizitäts-
werke zeigte eine gesunde Entwicklung. Im Berichtjahr wurde
etwa der gleiche Betrag wie in den beiden Vorjahren investiert.
Auch die Passivseite der Bilanz zeigt ebenso wie die Gewinn-
und Verlustrechnung nur geringe Veränderungen gegenüber den
Vorjahrswerten. Die durchschnittliche Dividende des Berichts-
jahres beträgt 5,0 %. Die in der Arbeit angegebenen statisti-
schen Werte und Schaulinien, die teilweise bis zum Jahre 1931
vergleichsweise zurückgehen, ergänzen die gemachten Angaben.
an.
Kochens. [Nach G. L. Woolnoughu. G. Webster, Electr.
Tms. 96 (1939) S. 439; 1 S., 1 B.J
Die Verfasser untersuchten die Steigerungsmöglichkeit des
wärmewirtschaftlichen Wirkungsgrades bei Benutzung elek-
trischer Kochplatten für die Speisenzubereitung, indem sie
Kochversuche mit Wasser unter Beobachtung der verschie-
denen beim Kochvorgang auftretenden Erscheinungen durch-
führten. Dazu wurde eine Strahlungsplatte mit 1800 W und
eine Heizplatte mit 1900 W Nennaufnahme benutzt. Bestimmt
wurde der Einfluß der Wassermenge, der sich als unwichtig ergab,
der Deckelbenutzung beim Kochtopf, der sich als überaus
wichtig zeigte, während die Topfgröße bei Deckelbenutzung nur
unwesentlich einwirkte. Wichtig ist aber noch das Anpassen der
Heizleistung an den Kochvorgang selbst, durch welche Maß-
nahme beträchtlich an Energie gespart werden kann, so daß
3- oder 4-stufige Regelschalter in allen Fällen vorzuziehen sind.
Auch durch Anwenden kleinerer Kochleistung und längerer
Kochdauer lassen sich bisweilen Vorteile erzielen. Wie die Ver-
suche einwandfrei ergaben, verursacht Zugluft beträchtliche
Wärmeverluste. Allgemein läßt sich die Wirtschaftlichkeit
des elektrischen Kochens steigern durch Regeln der Heizleistung,
ständige Verwendung von Topfdeckeln und Vermeiden sonstiger
Wärmeverluste, Verwenden eines Topfes, dessen Größe der
Heizplatte einigermaßen entspricht, und Einstellen emer
niedrigen Kochstufe, wenn es die für die Zubereitung verfüg-
bare Zeit erlaubt. Zwischen bester und schlechtester Durch-
führung des elektrischen Kochens bestehen hinsichtlich des
Stromverbrauches ziemliche Unterschiede; durch Beachten
obiger Maßnahmen lassen sich gegenüber einem normalen
Kochstromverbrauch etwa 30% an Strom einsparen. Tsch.
Jubiläen
Schäffer & Budenberg. — Am 1. März konnte die
Firma Schäffer & Budenberg GmbH. in Magdeburg-Buckau auf
ein 90jähriges Bestehen als Spezialfabrik für Armaturen und
Meßgeräte zurückblicken. Sie ist damit das älteste und zu-
gleich eines der größten Werke seiner Art in der Welt, dessen
Ursprung auf die ersten Anfänge des Maschinenbaues zurück-
geht. Das Ende des Weltkrieges brachte dem Werk schwere
Verluste, heute bestehen aber bereits wieder fünf eigene Werke.
20 Verkaufsbüros, neun eigene Auslandshäuser und zahlreiche
Ausfuhrvertretungen. Die tägliche Gesamterzeugung beträgt
über 5000 Armaturen und Meßgeräte.
L. Schuler A.G. — Anläßlich des hundertjährigen Be-
stehens der L. Schuler A.G. in Göppirgen-Württ. hat die Firma
eine vorzüglich ausgestattete Jubiläumsschrift herausgegeben,
die in Wort und Bild über die Entwicklung von der kleinen
Schlosserwerkstatt zum weltbekannten Unternehmen berichtet.
'
11. April 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 15
351
VERSCHIEDENES
BEKANNTMACHUNGEN
VDE
Verband Deutscher Elektrotechniker
(Eingetragener Verein)
Geschäftstelle: Berlin-Charlottenburg 4, Bismarckstr. 33, VDE-Haus
Fernsprecher: 30 06 31. — Postscheckkonto: Berlin 213 12.
Postscheckkonto für Mitgliedsbeiträge: Berlin 1810 00.
Postscheckkonto der ETZ-Verlag GmbH.: Berlin 223 84.
Explosionsschutz
Der Ausschuß für Explosionsschutz hat einen Ent-
wurf zu einer geänderten Fassung des $3 von
VDE 0166 „Vorschriften für die Errichtung elek-
trischer Anlagen in gefährdeten Räu-
men von Sprengstoffbetrieben‘
aufgestellt, die folgenden Wortlaut hat:
§ 3.
Gefährdete Räume in Sprengstoffbetrieben sind:
l. Räume oder sonstige Stellen, in oder an denen
Sprengstoffe (Sprengmittel, Schießmittel, Zünd-
mittel, Feuerwerkskörper usw.) hergestellt, be- oder
verarbeitet oder gelagert werden.
2. Räume, die den unter l1 genannten Räumen benach-
bart sind und mit ihnen dauernd oder zeitweise, z. B.
durch Türen, Fenster, Mauerdurchbrüche, Kanäle, ın
Verbindung stehen oder gebracht werden können,
wenn in den unter 1 genannten Räumen Staube,
Sublimate oder Dämpfe von explosiblen Stoffen auf-
treten.
Räume, die in verschiedenen Gebäuden liegen und
durch Bedienungsgänge miteinander verbunden sind,
gelten nicht als benachbart, unter der Voraussetzung,
daß die Abstände der Gebäude den Bestimmungen der
zuständigen Stellen entsprechen.
Zur Herbeiführung der Übereinstimmung mit der
Bsgriffserklärung in
VDE 0165 „Leitsätze für die Errichtung elektri-
scher Anlagen in explosionsgefähr-
deten Betriebsstätten und Lager-
räumen‘
soll $ 3 dieser Leitsätze folgenden Wortlaut erhalten:
§ 3.
Explosionsgefahr liegt vor, wenn sich nach den ört-
lichen und betrieblichen Verhältnissen Gase, Dämpfe
oder Staube, die untereinander oder mit Luft explo-
sionsfähige Gemische bilden, in gefahrdrohender
Menge ansammeln können.
Räume, die explosionsgefährdeten Räumen benach-
bart sind und mit ihnen dauernd oder zeitweise,
z.B. durch Türen, Fenster. Mauerdurchbrüche, Ka-
näle, in Verbindung stehen oder gebracht werden
können, gelten ebenfalls als explosionsgefährdet,
wenn nicht. durch besondere Maßnahmen eine An-
sammlung explosionsfähiger Gemische in den be-
nachbarten Räumen verhindert ist.
. Begründete Einsprüche gegen die beiden Entwürfe
sind bis zum 1. Mai 1940 an die Geschäftstelle einzureichen.
Transformatoren
Der Ausschuß für Transformatoren hatte einen Ent-
wurf zu
VDE 0532 U, Umstell-Vorschriften für Transfor-
matoren'
aufgestellt, der in ETZ 60 (1939) S. 1456 veröffentlicht
war. Auf Grund der eingegangenen Anregungen und
Einsprüche wurden noch einige Ergänzungen und Ände-
rungen vorgenommen. Die sich hiernach ergebende Schluß-
fassung ist nochmals in vollem Wortlaut in ETZ 61 (1940)
H. 15 S. 344 veröffentlicht. Danach enthalten die Um-
stell-Vorschriften eine Heraufsetzung der zulässigen Grenz-
erwärmungen und eine Herabsetzung der Prüfspannungen
für Trockentransformatoren, da die Entwicklung gezeigt
hat, daß die bisher in VDE 0532/XII. 37 gegenüber
Öltransformatoren enthaltenen schärferen Bestimmungen
nicht gerechtfertigt sind.
Die Umstell-Vorschriften sind vom Vorsitzenden des
VDE im März 1940 genehmigt worden und treten am
15. April 1940 in Kraft.
Verband Deutscher Elektrotechniker E.V.
Die Geschäftsführung
Viefhaus
Bezirk Berlin
vermais Elektrotechnischer Verein
(Gegründet 1879)
Geschäftstelle: Berlin-Charlottenhurg 4, Bismarckstr. 33 IV, VDE-Haus.
Fernsprecher: 34 88 83.
Fachversammlung
des Fachgebiets „Stromrichter‘, Leiter: Dipl.-Ing. Dr. phil.
J. v. Issendorf VDE.
Vortrag
des Herrn Dr. W. Dällenbach, Berlin, am Dienstag, dem
23. April 1940, um 18° in der Technischen Hochschule zu
Charlottenburg, Hörsaal EB 301, über das Thema:
‚Entwicklungen und Fortschritte im Bau von
Großgleichrichtern.
Eintritt und Kleiderablage frei.
Arbeitsgemeinschaften (Technischer Nachwuchs)
Die Teilnahme ist frei. VDE-Mitgliedschaft ist nicht
Bedingung. ’
Elektromaschinenbau. Leiter: Ingenieur K. Bätz VDE.
18. April 1940, 1500, VDE-Haus, Großes Sitzungszimmer: „Die Bauarten
der Läufer schnellaufender Stromerzeuger.‘ Vortragender: Ingenieur
K. Gloede.
Stromrichter. leiter: Dipl.-Ing. J. Killinger VDE.
19. April 1940, 1800, VDE-Haus, Großes Sitzungszimmer: „Anwendung
von Stromrichtern bei motorischen Antrieben.‘ \Vortragender: Dr.-Ing.
H. Anschutz VDE.
Elektrische Bahnen. Leiter: Reg.-Baurat Dr.-Ing. habil. H. Kother VDE.
23. April 1940, 189%, VDE-Haus, Großes Sitzungszimm.r. Vortragsreihe;
„Bremsen“ (Anordnung, Wirkungsweise, Kennlinien): Aussprache uber
Druckluft-, Gleich- und Wechselstrom-Nutz- und Widerstandsbremsen.
VDE Bezirk Berlin
vormals Elektrotechnischer Verein
Der Geschäftsführer
Burghoff
352
Bekanntmachungen des MPA über Kunstharzpreß-
massen und über typisierte und überwachte Preßstoffe.
Von den in ETZ 61 (1940) Heft 11, 12 und 13 erschienenen
Bekanntmachungen des Staatlichen Material-Prüfungs-
Amtes über Kunstharzpreßmassen für typisierte und
überwachte PreBstoffe bzw. über typisierte und überwachte
Preßstoffe
hat die ETZ-Verlag GmbH. einen Sonderdruck hergestellt, der
zum Preise von RM 0,60 je Stück, zuzüglich Porto, abgegeben
wird.
VDE-Mitglieder erhalten auf jede Bestellung für eigenen
Bedarf einen Preisnachlaß von 10%.
Bestellungen sind nicht an uns, sondern an die ETZ-
Verlag GmbH., Berlin-Charlottenburg 4, Bismarckstraße 33,
VDE-Haus, zu richten.
Verband Deutscher Elektrotechniker E.V.
Die Geschäftsführung
Viefhaus
Sitzungskalender
VDE Bezirk Mark Brandenburg, Stützpunkt Senften-
berg. 13. 4. (Sa), 15%, Senftenberg, Bergbauhaus: ‚„Über-
spannungsschutz-Einrichtungen in Hochspannungsnetzen‘ (m.
Lichtb.). Dr. R. Foitzik VDE.
VDE Bezirk Bergisch Land, Wuppertal-Elberfeld.
16. 4. (Di), 2015, Saal der Technik: „Entwicklung und Prüfung
von Schaltern größter Leistung‘. Obering.W. Kaufmann VDE.
VDE Bezirk Mittelhessen, Frankfurt a. M. 17. 4.
(Mi), Saal der Städelschule, Neue Mainzerstr. 47: „ Licht-
bogenwanderung in Schaltanlagen‘‘. Dr. H. Freiberger VDE.
VDE Bezirk Nordsachsen, Leipzig. 17. 4. (Mi), 200,
Grassimuseum: ‚„‚Alte und neue Isolierstoffe der Elektrotech-
nik“. Dr.-Ing. W. Vogel VDE.
VDE Bezirk Oberschlesien, Kattowitz. 16. 4. (Di),
173%, Schlesische Landesbücherei in Kattowitz, Emmastr. 12:
‚Verbindungen an Aluminiumkabeln und Aluminiumleitungen‘“.
Dipl.-Ing. W.Demuth.
PERSÖNLICHES
(Mitteilungen aus dem Leserkrcis erbeten)
B. Thierbach }. Am 27. März 1940 starb im
77. Lebensjahr Herr Dr. Bruno Thierbach. 53 Jahre lang hat
der Verstorbene als Mitarbeiter verschiedener Unternehmen,
als Betriebsleiter, als beratender Ingenieur, vor allem aber als
ein außerordentlich vielseitiger Schriftsteller die deutsche
—
B. Thierbach }.
Elektrizitätsversorgung gefördert. Die ETZ, die in ihm einen
ihrer ältesten Mitarbeiter verliert, brachte anläßlich seines
75. Geburtstages eine eingehende Würdigung!) seines Werdens
und Wirkens. Schon frühzeitig erkannte er die großen Zu-
kunftsmöglichkeiten der Elektrizitätsversorgung, ebenso aber
auch die damalige Zerrissenheit und das hemmende Gegen-
l) ETZ 59 (1938) S. 923.
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 15
11. April 1940
einander der einzelnen Gruppen. Und während seiner Welt-
kriegstätigkeit für die Reichsregierung befaßte er sich bereit;
eingehend mit der Frage der Fernkraftversorgung und einer
das ganze Reichsgebiet umfassenden Verbundwirtschaft.
Dr. Bruno Thierbach zeigte bei seinen zahlreichen Ver-
öffentlichungen stets einen klaren Blick für das Wesentliche,
während ihn alle kleinlichen Interessenfragen, die in früheren
Jahren oftmals am breitesten erörtert wurden, nur wenig
interessierten. Daß unter nationalsozialistischer Führung
Deutschland aufs neue erstarkte und daß in den letzten Jahren
die nunmehr einheitlich geleitete deutsche Elektrizitäts-
wirtschaft einen beispjellosen Aufschwung nahm, war für ihn
eine besondere Freude. Er hat bis zuletzt in vielseitiger Weise
auch an den neuen Aufgaben mitgewirkt. Wer das Glück hatte,
Dr. Thierbach nicht nur beruflich, sondern auch menschlich
näher kennen zu lernen, weiß, daß mit ihm ein unermüdlicher
Arbeiter, ein schöpferischer Pionier und ein aufrechter Mann
von edelstem Herzen von uns gegangen ist. A.Friedrich
BUCHBESPRECHUNGEN
DK 621.367 : 621.791.75
Praktisches Handbuch der Lichtbogenschweißung.
Von Ing. Kth. Dag du Rietz und Dr.-Ing. H. Koch. Mit
186 B., VIII u. 251 S. im Format 160 x 235 mm. Verlag
F. Vieweg & Sohn, Braunschweig 1939. Preis geh. 9,40 RM.
geb. 11,— RM.
Das Buch bringt fast lückenlos alles, was der Fachingenieur
über das Gebiet wissen muß. Die Abfassung ist so klar und
einfach, daß auch der Meister und Schweißer das Gesagte und
Dargestellte gut verstehen können. Für den Studierenden ist
das Buch besonders wertvoll, schon wegen des reichen Schrift-
tumnachweises. Die einleitenden Abschnitte über chemische,
physikalische und elektrische Grundbegriffe sowie über Stahl,
sind besonders zu begrüßen, weil dadurch vieles im fach-
technischen Teil erst verständlich wird. Die Blaswirkung des
Bogens (ein Nachteil des Gleichstrombogens) und deren Be-
hebung ist besonders gut bearbeitet. Auch die Vorschriften und
Normen sind eingehend behändelt. Die Anwendungsgebiete der
Bogenschweißung und Einzelheiten der schweißtechnischen
Gestaltung und Berechnung sind einem später in Aussicht
genommenen zweiten Band vorbehalten. Schweißmaschinen,
Transformatoren und Werkzeuge sind kurz, die Elektroden
dagegen erschöpfend besprochen. Druck, Papier und sonstige
Ausstattung lassen nichts zu wünschen übrig, so daß das Buch
sich trotz des besonders in letzter Zeit angeschwollenen Fach-
schrifttums viele Freunde erwerben wird. J.C. Fritz VDE
EINGÄNGE
100 praktische Rundfunkwinke. Von Ing. O. Kappel-
mayer. Deutsche Radio-Bücherei Band 86. Mit 62 Abb.
9 Tab., 9 Taf. u. 79 S. im Format 135x200 mm. Verlag
Deutsch-Literar. Institut J. Schneider, Berlin-Tempelhof
1939. Preis kart. 1,80 RM.
[Der Verfasser hat mit diesem Bändchen einen er-
weiterten Auszug seines großen Bastelbuches und Rundfunk-
praktikums geschaffen, um dem Bastler und Werkstattmann
fachmännische Ratschläge zu geben. Der Inhalt gliedert sich
in Fehlersuche, Reparatur, Messen, Prüfen und Ersatz beschä-
digter Teile. Das letzte Drittel des Büchleins enthält Zahlen-
tafeln und Rezepte für die Heimwerkstatt.]
Anschriften der Verfasser der Aufsätze dieses Heftes:
Dr.-Ing. M. Greiner VDE, Stuttgart-O., Landhausstr. 66
Dr.-Ing. E. Kluss VDE, Piesteritz Bez. Halle/S., Am Dreieck 11
Dipl.-Ing. W.Schlotmann VDE, Berlin-Charlottenburg, Tegeler Wer ®
Abschluß des Heftes: 5. April 1940.
a O
Wissenschaftliche Leitung: Harald Müller VDE (z.Z. im Felde)
G.H. Winkler VDE (z. Z. im Felde)
H. Hasse VDE und R. Henrichs VDE
Zuschriften sind nicht an eine persönliche Anschrift zu richten, sondern
nur an die Wissenschaftliche Leitung der ETZ, Berlin-Charlottenburg $,
Bismarckstr. 33, VDE-Iaus, Fernsprecher: 34 19 5b.
Nachdruck nur mit Quellenangabe und nur mit Genehmigung des Ver
fassers und der Wissenschaftlichen Leitung der ETZ gestattet.
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353
Elektrotechnische Zeitschrift
(Zentralblatt für Elektrotechnik)
Organ des Elektrotechnischen Vereins seit 1880 und des Verbandes Deutscher Elektrotechniker seit 1894
Herausgegeben vom Verband Deutscher Elektrotechniker E.V.
Wissenschaftliche Leitung: Berlin-Charlottenburg 4, VDE-Haus — Im Buchhandel durch Julius Springer, Berlin W 9
61. Jahrgang
Berlin, 18. April 1940
Heft 16
Über Ermittlung und Bedeutung der Unsymmetrie in Drehstromnetzen
Von Paul Werners VDE, Dortmund
Übersicht. Der Unsymmetriegrad als das Verhältnis
der gegenläufigen zur mitläufigen Komponente eines unsymme-
trischen Dreiphasenstrom- bzw. -spannungssystems wird unter
Berücksichtigung des Nullsystems erklärt. Neben bekannten
zeichnerischen Verfahren wird eine Meßschaltung für die un-
mittelbare Erfassung des Unsymmetriegrades angegeben. So-
dann werden die Ortskurven gleichen Unsymmetriegrades bei
verschieden gestalteten Systemdreiecken abgeleitet; diese Kur-
ven ergeben sich als in einfacher Art zu konstruierende Kreise.
“ Anschließend wird nachgewiesen, daß das Aussehen des System-
dreiecks oder auch die drci Angaben der Strom- bzw. Span-
nungsmesser keinen Anhaltspunkt für die Höhe eines bestehen-
den Unsymmetriegrades bieten. Schließlich wird dargelegt, wie
der Unsymmetriegrad u.a. zur Ermittlung der Entfernung
eines zweipoligen Kurzschlusses benutzt werden kann.
1. Mit-, Gegen- und Nullsystem
Bekanntlich läßt sich jedes unsymmetrische mehr-
phasige Strom- oder Spannungssystem in eine Reihe
symmetrischer Komponentensysteme zerlegen'). Beim
Bild 1. Unsymmetrisches Stsonsystem
mit Nullkomponente.
Bild 2.
Spannungssystem
ınit Nullkomponente.
Dreiphasensystem, das an praktischer Bedeutung die erste
Stelle einnimmt, entsteht an Komponenten ein symme-
trisches dreiphasiges „Mitsystem“ $,, dessen Phasenfolge
mit der des gegebenen unsynmmetrischen Systems über-
einstimmt, sowie ein ebensolches „Gegensystem“ ©, mit
entgegengesetzter Phasenfolge. Außerdem tritt bei einem
dreiphasigen Stromsystem mit stromführendem Nulleiter
(Ir, Is, S7, 3.) nach Bild 1 oder bei einem System un-
symmetrischer Sternspannungen (Ur, Us, Ur, Wo) nach
Bild 2 noch ein „Nullsystem“ G. = 30/3 bzw. So = Url?
auf. Die Zusammensetzung von ©,, ©, und ©, zum ge-
—
—
I) Wanger, Symmetrische Komponenten für Mehrphasensysteme,
Arch. Elektrotechn. 29 (1935) S. 683.
DK 621.3.052.3.001.1 : 621.3.016.313
gebenen unsymmetrischen System Br, Bs, Br zeigen die
Bilder 3a bis 3d.
Der Drehsinn der Vektoren ist in allen Systemen der
gleiche (Linksdrehsinn); die scheinbar entgegengesetzte
Phasenfolge des Gegensystems erklärt man sich zweck-
mäßig dadurch, daß seine Vektoren nicht wie die des Mit-
systems um je + 120°, sondern um je + 240 ° gegenein-
ander versetzt sind (Bild 3b).
Sind S, und ©, die Vektoren der ersten Phase R des
Mit- bzw. des Gegensystems, so läßt sich die Verdrehüng
der Vektoren in den beiden anderen Phasen S und T in
bekannter Weise durch die Abkürzungen
+ j 120° + j 240°
e ; a? =e
a = ? = usw.
ausdrücken, die ein wesentlich übersichtlicheres Bild in
den Rechnungen ergeben als die Exponentialausdrücke.
Für den Dreher a bestehen zudem folgende einfache Be-
ziehungen, die sich aus der Zusammensetzung sinngemäß
gerichteter Einheitsvektoren, z. B. auf graphischem Wege,
leicht nachweisen lassen:
a? = 1; af =a usw.; E a?; (1a)
a
1 +a + aè = 0, also a + 1 = —a?; (1b)
150° aAA
PER EEE = —j V 3a; (lc)
@—1=(a+1)(a—1)=(-a) (-jV3@)=jV3a, (1d)
wobei j? =—1= a nn bzw. ee = +) ist.
Hinsichtlich der Zusammensetzung der drei Kompo-
nentensysteme G©,, S,, ©, zu dem gegebenen unsymme-
trischen System folgt nun aus Bild 3d
Bpr = S + S, + So
Bs = qa S, + æ G, + S (2)
Br=a S, +a Gyt Gj
Die Auflösung, zweckmäßig nach dem Additionsverfahren
durchgeführt, ergibt unter Beachtung der Gl. (1a, b)
3%, = Br +a Vs +a Vr (3a)
3 SC, = Br +a VBs+aBr (3b)
3 Co = Br + Bs+ Vr. (3c)
Die Division der Gl. (3a, b) ergibt das gerichtete Verhält-
nis von Gegen- zum Mitsystem
y Er Vrta Bs +a Br
S; Br +a BVs +a Br
das demnach allgemein, d.h. auch beim Vorhandensein
eines Nullsystems, besteht.
mit dem Betrag u = |u |, (4)
354
2. Der Unsymmetriegrad und seine praktische Bedeutung
Eine Gegenkomponente im Stromsystem hat u.a. zur
Folge, daß im Generator ein Gegendrehfeld erzeugt wird,
das zu einer Übererwärmung des Läufers und des
Dänipferkäfigs führen kann’). Entsprechend ist eine
Gegenkomponente im Spannungssystem in der Lage, in
Motoren ebenfalls ein Gegendrehfeld und damit eine
Herabsetzung des Anfahr- und Kippmoments sowie er-
höhte Verluste?) herbeizuführen. Die Ursache für eine
solche Spannungsunsymmetrie kann in den durch starke
Stromunsymmetrie hervorgerufenen ungleichen Span-
nungsabfällen auf den drei Leitungssträngen liegen.
Weitere Nachteile bringt die Spannungsunsymmetrie hin-
sichtlich der Lichtausbeute von Glühlampen mit sich’).
Daher lohnt sich die Frage nach der Feststellung der
Hinsichtlich der erwähnten
Höhe des Gegensystems.
Bild 3a bis d. Zusammensetzung von Mit-, Gegen- und Nullsystem zum
Folgeerscheinungen der Unsymmetrie kommt indessen der
Ermittlung der absoluten Höhe des Gegensystems weniger
Bedeutung zu als derjenigen des Verhältnisses des Gegen-
systems zum Mitsystem, also der relativen Unsymme-
trie oder ds Unsymmetriegrades
©:
Sı
Das etwa auf einem Generator lastende Gegensystem wird
nämlich dann unterhalb eines höchstzulässigen kritischen
Betrages gehalten werden können, wenn alle einzelnen
für die gesamte Höhe des Gegensystems verantwortlichen
Verbraucher eine gewisse Grenze der Unsymmetrie in
den Strömen nicht überschreiten. Die bloße Beobachtung
z.B. von drei Strommessern kann dabei zu erheblichen
Täuschungen im einen oder anderen Sinne Veranlassung
geben, wie im Abschnitt 5 nachgewiesen wird.
Nach den VDE-Vorschriften?). gilt ein Mehrphasen-
strom- oder -spannungssystem als symmetrisch, wenn
u < 0,05 ist.
Außer zum Zweck der Überwachung der Strom- und
der Spannungsunsymmetrie kann die Feststellung des
Stromunsymmetriegrades bei Wicklungen von Maschinen
und Transformatoren die Möglichkeit zur schnellen Auf-
findung von Symmetriestörungen infolge von Wicklungs-
brüchen oder bei Schlüssen bieten. Dasselbe gilt hin-
sichtlich der Feststellung von äußeren oder inneren, nicht
betriebsmäßigen Erdungen, wie sie beim Erd- bzw. Ge-
stellschluß vorliegen. Eine weitere Auswertung kann der
Unsymmetriegrad z.B. durch die im Abschnitt 6 folgende
Klärung seines Zusammenhangs mit der Entfernung des
Ortes eines zweipoligen Kurzschlusses erfahren. Zuvor
sei jedoch auf die Möglichkeiten zur Ermittlung des Un-
symmetriegrades etwas näher eingegangen.
u =
2) Pohl, Gefährdung von Gencratoren durch Dauerbelastung des
Dämpferkäfigs, Elektrotechn. u. Masch.-Bau 53 (1935) S. 25.
3) Dittrich, Einfluß von ungleichen Spannungen auf den Strom-
verbrauch von Drebstromanlagen, ETZ 50 (1929) S. 931.
4) Aigner, Die Symmetrierung unsymmetrisch belasteter Dreh-
stromnetze durch ruhende Ausgleichkreise, ETZ 57 (1936) S. 971.
5) VDE 0530/1939, $ 15.
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 16
gegebenen unsyinmetrischen System.
18. April 1940
3. Die zeichnerische Ermittlung des Unsymmetriegrades®)
a. &©=0. Für den Fall, daß ein Nullsystem nicht
vorhanden ist (&, =0), ist nach Gl. (3c)
Bre + Vs +Br=0,
also z. B. Br = — (Bs + Br).
für Bg in Gl. (4) ein, so folgt
1a — 1) Bs + (a —1)Br_a—1 Bs + (a41) 8r
(a —1) Bs + (a —1) Br a—1 (a+1) Bs- Pr
Setzen wir diesen Wert
oder mit Gl. (1b)
er
Br—a Bs’
©, = 0 genügen demnach zwei der drei
Systemgrößen Vr, Bs, Vr
zur eindeutigen Feststellung
des Unsymmetriegrades u.
Unter der gleichen Vor-
aussetzung läßt sich u zeich-
nerisch z. B. nach Bild 4 er-
mitteln. Hierin ist Bg, Bs,
Vr das gegebene unsymme-
trische System; über dem
Vektor ®s ist nach oben
und unten je ein gleich-
seitiges Dreieck errichtet,
dessen Schenkel die Vek-
toren a Bs bzw. a?Bs dar-
stellen.
die Beziehungen ablesen
(5)
Im Falle
Dı =Br—a Bs; D =VBr—aLs. 0)
Durch Division folgt hieraus mit Gl. (1a)
Dy a Sse Br
D = Br—a: Bs f
also dem Betrag nach das gleiche Ergebnis wie in Gl. (5).
Daher ist also
Bild 5. Zur zeichnerischen Ermitt-
lung der Unsynmmetrie.
Bild 4. Zur zeichnerischen Ermitt-
lung der Unsymmetrie.
Man braucht demnach zur Bestimmung von u nur D, und
D, auszumessen und deren Betragsverhältnis zu bilden.
6) S. auch Zachrisson, Zur Definition des Begriffes Unsymmetrie
eines Drehstromsystenms, ETZ 44 (1923) S. 597; ferner Zorn, Bestimmung
der Unsymmetrie von Drehstromnetzen, ETZ 51 (1930) 8.1233; außerdem
Oberdorfer, Das Rechnen mit symmetrischen Komponenten, Teubner,
1929, 5. 16; ferner Nützelberger, Drei neue Vertahren der Zerlegung eines
unsymmetrischen Mehrphasensysteins in zwei symmetrische, Arch. Elektro-
techn. 23 (1930) S. 119.
Es lassen sich nun
— BT
3,
18. April 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 16 355
b. So #0. Das oben beschriebene Verfahren kann
auch beim Vorhandensein eines Nullsystems angewandt
werden. Um das letztere indessen auszuscheiden, kann
man die drei unsymmetrischen Systemgrößen Br, Bs, Br
zum Stern zusammenlegen (Bild 5) und nunmehr das
diesen Stern umgrenzende Vektordreieck ABC in der
unter Abschnitt a. geschilderten Weise weiterbehandeln.
Die drei Dreieckseiten stellen dann die Vektoren Bs — Br,
Rr—Bs, QBr—Vr dar. Ergänzen wir noch wie in
Bild 4 die Vektoren D, und D,, so ist jetzt entsprechend
der Gl. (6)
Dd,=(Br—Bs)—a (Bs— Vr) =a Br—(l+a)VBs+Br
D, = (Br—Bs) — a: (Vs — Br) = e Br— (1 + è) Bs + Br,
oder mit Gl. (1a, b)
D 1 UBr+a Vs +æ Lr
D a Br +a? Bs +a Br’
Der Vergleich mit Gl. (4) ergibt sodann
D1 D,
D a Dil
Es folgt also, daß jetzt zur Ermittlung von u zwar alle
drei Vektoren des Systemsterns heranzuziehen sind, daß
aber an Stelle dessen von dem umschriebenen Vek-
tordreieck auch hier wieder zwei Seiten ausreichen, wenn
sie der Größe und Phase nach bekannt sind.
.u, also wieder u =
Diese Zusammenhänge gelten sowohl für Spannungs-
als auch für Stromsysteme. Ein Spannungssystem mit
Nullkomponente (s. Bild 2) liegt z.B. beim Erdschluß in
einem Netz vor, wobei dann die Systemgrößen Vr, Bs, Br
die Sternspannungen Ur, Us, Ur zwischen den drei Phasen
und Erde bedeuten. Ein Stromsystem mit Nullkomponente
(Bild 1) treffen wir nicht nur in jeder Drehstromleitung
mit stromführendem Nulleiter, sondern auch, wie bereits
erwähnt, in jeder Anlage an, in der ein nicht betriebs-
mäßiger Nullstrom 3, fließt, wie es z.B. bei Erd- oder
Gestellschluß der Fall ist.
Auf ein zweites zeichnerisches Verfahren’), das sich
auf die Gl. (3a,b) stützt und auf dem durch diese Be-
ziehungen ausgedrückten Herumklappen der System-
größen Bs und ®r um +120° beruht, sei hier nur hin-
gewiesen.
4. Die meßtechnische Ermittlung des Unsymmetriegrades
Es bestehen mehrere Möglichkeiten zur getrennten
meßtechnischen Erfassung der symmetrischen Kompo-
nentensysteme ©, und ©,; mit Bezug auf Einzelheiten
muß in diesem Zusammenhang auf frühere Arbeiten‘)
verwiesen werden.
Nach einem Vorschlag des Verfassers’) kann die un-
mittelbare Messung der prozentualen Unsymnaetrie,
also des Unsymmetriegrades u, mittels eines Quotienten-
messers in Verbindung mit einer Kunstschaltung nach
Bild 6 vorgenommen werden. Die letztere besteht bei-
spielsweise aus zwei gleichen induktiven Widerständen
3,3 und einem kapazitiven Widerstand vom \3fachen
Betrag sowie einem Voreilwinkel gegenüber den 3,3 von
120°. Durch diese Kunstschaltung wird ein vierphasiges
Vergleichsspannungssystem gebildet, das aus zwei an-
einanderliegenden gleichseitigen Dreiecken nach Bild 4
und 5 besteht. Das maßgebende Betragsverhältnis der
Differenzspannungen D, und D, wird alsdann von dem
Quotientenmeßwerk Qu erfaßt. Im Falle seiner Aus-
bildung als Zeigermeßgerät kann dieses also unmittelbar
m
1) ETZ 43 (1922) S, 658; ferner Rasch, Unsymmetrische Mehr-
phasensysteme, ETZ 46 (1925) S. 1446.
fell 8) 8. Zorn, a.a. O., sowie Friedländer u. Schmutz, Über Dreh-
n scheider zur Aufspaltung unsyrnmetrischer Drehstromsysteme in die
symmetrischen Komponenten, Wiss. Veröff. Siemens-Werk. 10 (1981) 8. 24.
®») DRP 671 188.
in Prozent oder in einem anderen Maß geeicht werden,
wie es dem einen oder anderen der im Abschnitt 2 aufge-
führten Verwendungszwecke entspricht.
SD
Bild 6. Kunstschaltung zur Messung des Unsyniımetriegrades.
5. Die Ortskurven gleichen Unsymmetriegrades!’)
Obschon die relative Unsymmetrie nach den in Ab-
schnitt 3 und 4 behandelten Verfahren in jedem gegebenen
Falle genau ermittelt werden kann, erscheint es nicht
überflüssig, einmal zu untersuchen, wie sich einerseits
die Gestalt des unsymmetrischen bzw. schiefen Vektor-
dreiecks bei einer Zunahme des Unsymmetriegrades u
ändert, wie aber anderseits ganz verschieden aussehende
Vektorbilder den gleichen Wert u haben können.
Zu diesem Zweck knüpfen wir an die Gl. (5) an und
schreiben sie
a er
een
wobei jetzt Br Bs = Q gesetzt ist. Hieraus folgt durch
Auflösung unter Beachtung der Regel (la)
jy
ja? (1)
a+ u
Q z
Jy
a + a +u e
EAN l+aue
wenn wir u=ue ` setzen. Macht man also Xs — |1| el”
zum Bezugsvektor, so ist die Gestalt des Vektordreiecks
gemäß Bild 7 eindeutig durch den Endpunkt P des Vek-
u = konst a
Bild 8. Zur Ermittlung des
Ortskreis-Mittelpunktes.
Bild 7. Ortskurve für Systemdreiecke
gleichen Unsynmetriegrades.
tors Q gegeben, der an den Einheitsvektor 1 in 0 anzu-
reihen ist. Halten wir nun den Betrag u = lu] der Un-
symmetrie konstant, so gibt es hierbei nach Gl. (7) un-
endlich viele Vektoren Q, wenn der Winkel ¢ von u alle
möglichen Werte durchläuft, d.h. der Punkt P bewegt
sich bei konstant gehaltenem u auf einer bestimmten Orts-
kurve. Um diese zu finden, setzen wir ¢ = 2- arc tg 2, also
j2arctg A 1+jż
f 2 Fugen
10) Vgl. auch Stokvis, C. R. Akad, Sci., Paris 159 (1914) S. 46,
eine dem Verf. erst während der Drucklegung des vorliegenden Auf-
satzes bekanntgewordene Arbeit; ferner die Darstellung mit anderen
Parametern bei G. Hauffe, Unsymmetrische Drehstromsysteme, ETZ 30
(1929) 5. 1446.
u =u
356 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 16
mit dem reellen Parameter å als Ersatz für den veränder-
lichen Winkel 9 von u. Dann nimmt Gl. (7) die Form an
Q= (u +a) + jìå(u—a)
(au+l)+jl(au—1)' (8)
Dies ist aber die Gleichung eines Kreises in allgemeiner
Lage. Zur Feststellung der Kreiseigenschaften kann man
nach Bild 8 den Mittelpunktsvektor m sowie den Halb-
messer r = |r| errechnen. Hierzu hat man zunächst den
Nenner der Gl. (8) gleich Null zu setzen und nach i auf-
zulösen; dabei ergibt sich mit — 1/j = j
nju +l
ae 1
Der konjugiert komplexe Wert hiervon, also
a u— 1
-x (Gesti) = ‚au+l „u+ra
h = TT — a
a? u — 1 u —a ’
ist hierauf für 4 in die Gl. (8) einzuführen. Nach einigen
Vereinfachungen folgt dann für den gesuchten Mittel-
punktsvektor unter Berücksichtigung der Gl. (1d)
v3
— u?
u? — a? 1l — a?
— Ana? — `- — yn? A en — pn? 1
n=a Za a: |1- al a? +j 1 (9)
Der Kreishalbmesser ergibt sich nun nach Bild 8 mit den
Gl. (8), (9) nach Ausrechnung zu
= we a, Mal IN) LE IA
tr=ù-- m=i ua(l +j} +(1—j}
oder mit den Regeln Gl. (1a, b)
= = u ful—-jA)+a(l+jN
ne) 1— «u? E +j4) +a?(1-j})'
Die eckige Klammer hat im Nenner den konjugiert kom-
plexen Wert des Zählers; ihr Inhalt ist also von der Form
b + j ce 2 jarc tg cb ` ;
oa I1l|-e . Für den Betrag des Kreishalb-
messers verbleibt daher unter Beachtung der Beziehung
la- 1|= V3 (Gl. 10):
= u
rev yr. (10)
Der Mittelpunkt M des Ortskreises wird nach Gl. (9)
erhalten, indem wir, wie Bild 9 zeigt, zunächst vom
Punkt 0 aus den Vektor OE = a? auftragen und an diesen
= v3 j 90° ;
den Vektor EM = E 'e® anreihen, der demnach
in die Richtung der Mittelsenkrechten zur Grundlinie
fallen muß. Dann lesen wir für die Erhebung d des
Mittelpunktes über der Grundlinie ab
=r v3 v3 V3 1+ 2
d=EM-EF= “<= - —.: ee en a
2 1 — u? 2 2 1 — «x? D)
da die Höhe im gleichseitigen Dreieck mit der Seite 1
i 3.
gleich = ist. Der tiefste bzw. höchste Punkt des Kreises
(G,G’) liegt über der Grundlinie in der Höhe h —d Fr,
oder mit den Gl. (10), (11)
h= v3- lF u
2 1+u’ e
eine Beziehung, die nach u aufgelöst ergibt
| 0,866 — h
nea | 0,866 + h (e
Die Gl. (13) läßt den Unsymmetriegrad bei gleichschenk-
ligen Vektordreiecken leicht berechnen.
In Bild 10 sind nun die Ortskreise in der beschrie-
benen Weise auf Grund der Gl. (10) und (11) für ver-
schiedene Werte u in Prozent gezeichnet. Sie lassen den
Unsymmetriegrad für ein irgendwie gestaltetes System-
dreieck leicht ermitteln. Bei Einhaltung von 5% Un-
symmetrie (s. Abschnitt 2) muß die Dreieckspitze P
innerhalb des kleinsten der gezeichneten Kreise liegen.
Bild 9. Zur Zeichnung des Ortskreises für
Systemdreiecke gleichen Unsymmetriegrades.
Das Bild ist symmetrisch zur Grundlinie 1, die mit
dem Kreis für u=1 (100% Unsymmetrie, r= œ) zu-
sammenfällt. Die obere Kreisschar ist den Werten u < ll
zugeordnet, die untere den Werten u > |1|. Im letzteren
Falle überwiegt das Gegensystem gegenüber dem Mit-
Bild 10. Ortskreise gleichen Unsymmetriegrades.
system, so daß auch das resultierende Dreiphasensysten
die umgekehrte Phasenfolge des Gegensystems annimmt.
Werden die Sternspannungen von diesem Zustand be-
troffen, so liegt das sogenannte ‚„Netzkippen“ vor. Als
Folge hiervon kann bekanntlich'') Rückwärtslaufen von
Motoren und Zählern eintreten.
In Bild 11 sind einige Vektorbilder für u — 10 % bzw.
u = 20 % gezeichnet. Das Aussehen des kleineren gleich-
schenkligen Dreiecks in Bild 11 b (Spitze 1) dürfte kaum
11) W, Petersen, ETZ 37 (1916) S. 259.
18. April 1940
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fr.
laser i
N Str
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ubge
18. April 1940
vermuten lassen, daß seine Unsymmetrie doppelt so groß
ist wie diejenige des spitzen Dreiecks in Bild 11a. Eben-
sowenig lassen aber auch die fünf verschieden gestalteten
Dreiecke in Bild 11b ohne weiteres auf die gleiche
Unsymmetrie schließen. Dasselbe gilt von den zugehören-
den Angaben etwa von drei nebeneinander angeordneten
Profilstrommessern, die in Bild 11a und b durch senk-
rechte Strecken so dargestellt sind, wie es den drei durch
die nebenstehenden Diagramme gekennzeichneten Strom-
beträgen entspricht. Durch eine solche Ablesung der drei
Meßgeräte dürfte es demnach kaum möglich sein, über
den Unsymmetriegrad und seine etwaigen Folgeerschei-
nungen einen stichhaltigen Anhaltspunkt zu gewinnen.
Das gleiche gilt von
der Feststellung der
Verlagerung des
Nullpunktes der
Sternspannungen
(Erdspannungs-
unsymmetrie). Die
sichtbar gemachte
Verlagerung!?) ergibt
zwar ein recht an-
schauliches Bild über
eine vorhandene Null-
komponente ©ə je-
doch nicht ohne wei-
teres über eine Ge-
genkomponente Gs;
denn bei Symmetrie
der verketteten
Spannungen, also des
umschriebenen Spannungsdreiecks, tritt dann nach Ab-
schnitt 3 kein Gegensystem auf, sondern ausschließlich
eine Nullkomponente (s. Bild 2). Eine Beurteilung des
Unsymmetriegrades ermöglicht jedoch auch hier wie in
Bild 11a. Ortskreis für 10% Unsymmetric.
/ 2 J 4 5
U=20%
Bild 11 b. Ortskreis für 20% Unsymmetrie.
allen anderen Fällen erst die unmittelbare oder mittelbare
Ermittlung der Unsymmetrie nach Verfahren, wie sie in
Abschnitt 3 und 4 angegeben wurden.
Im folgenden soll eine weitere, oben schon angedeutete
Auswertung des Unsymmetriegrades näher beschrieben
werden.
6. Der Unsymmetriegrad als Maß für die Entfernung
eines zweipoligen Kurzschlusses
In Bild 12 sei angenommen, daß im Kraftwerk A
symmetrische verkettete Spannungen aufrechterhalten
werden. In einer Entfernung ! von A befinde sich ein
Unterwerk B, und an einer Stelle C in der Entfernung x
von B trete ein zweipoliger Kurzschluß zwischen den
Phasen T und R auf. Unter der Voraussetzung gleich-
nat
12) S., ETZ 46 (1925) S. 925.
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 16 867
mäßigen Leitungsaufbaues bricht die Spannung Urp von
A über B nach C proportional der Entfernung von A aus
bis auf Null zusammen, d.h. es ist
I __E_ (14)
1 l+’
während die Beträge der beiden anderen verketteten Span- |
nungen zwischen S,T und R,S von A bis C mit dem
Bild 12. Zunahme der
Unsymmetrie bei Näherung
an den Kurzschlußort.
/
Wert 1 beginnend bis auf 3 u = 0,866, d.i. die gleich-
bleibende Höhe in dem Spannungsdreieck, absinken. Nun
i s g 1
lehrt der Vergleich der Bilder 11a und 12, daß 086 h’
oder mit Gl. (14)
0866 x
~ h I1I+x
ist. Daraus folgt mit Gl. (12) (unteres Vorzeichen)
l h _ l+u
T 0,866 1—u’
und durch Auflösung nach x/l
EHE]
Bild 13. Abhängigkeit
des Kurzschlußortes
vom Unsymmetriegrail.
0 m 20 0 v0 4 60 0 20 90 10%
U-
Diese Abhängigkeit zwischen x/l und u ist in Bild 13 dar-
gestellt. Eicht man also die Einrichtung nach Bild 6 in
xkm anstatt in Prozent, so kann die Meßangabe zur
Feststellung des Kurzschlußortes dienen. Diese An-
gabe ist unabhängig davon, zwischen welchen Phasen der
Kurzschluß auftritt; sie bleibt also auch. dann richtig,
358
wenn die an den Klemmen K, und K, des Meßgeräts
liegende Spannung zusammenbricht.
Zusammenfassung
Zur Feststellung des Unsymmetriegrades u eines
Strom- oder Spannungssystems ist die Kenntnis von zwei
bzw. drei der Systemgrößen notwendig und hinreichend,
je nachdem, ob das unsymmetrische System ohne oder
mit Nullkomponente behaftet ist. Für den letzteren Fall
zeigt sich, daß von dem dem System umschriebenen
Vektordreieck ebenfalls zwei Seiten bzw. deren ge-
richtetes Verhältnis zur Bestimmung von u ausreichen.
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 16
18. April 1940
Weiterhin ergibt sich, daß sich die Spitze des System-
dreiecks bei festgehaltenen Werten u auf Kreisen bewegt,
die sich für beliebige Werte u in einfacher Weise zeichnen
lassen. An Hand dieser Ortskreise läßt sich erkennen,
daß das Aussehen des Systemdreiecks Rückschlüsse auf
den Unsymmetriegrad kaum zuläßt. Die Feststellung von
u aus dem Systemdreieck kann vielmehr nur entweder
auf zeichnerischem oder auf meßtechnischem Wege er-
folgen. Für das letztere Verfahren wird eine neue Meß-
einrichtung angegeben, die den Unsymmetriegrad un-
mittelbar erfaßt und die sich, wie gezeigt wird, auch für
andere Zwecke, z. B. die Ermittlung der Entfernung eines
zweipoligen Kurzschlusses vom Meßort, verwenden läßt.
Unipolarmaschine für kleine Spannungen und hohe Ströme
Von M. Zorn, Finkenkrug bei Berlin |
Übersicht. Nach einer geschichtlichen Rückschau auf
die Entwicklung der Unipolarmaschine und einer kurzen Er-
klärung ihrer Wirkungsweise wird gezeigt, daß die neueren
Ausführungsarten für Spannungen bis zu 20V viel einfacher
und betriebssicherer sind als die früheren für mehrere hundert
Volt. Wegen des günstigen Wirkungsgrades und Preises ist die
Unipolarmaschine als Niederspannungs-Hochstrommaschine für
chemische Bäder besonders gut geeignet, vor allem, wenn es
gelingt, durch Verbesserung der Stromabnahme Verluste und
Erwärmung herabzusetzen.
Geschichtliche Entwicklung der Unipolarmaschine
Als zu Beginn unseres Jahrhunderts die damaligen
Gleichstromzentralen immer höhere Maschinenleistungen
erforderten und die Entwicklung der Gleichstrom-Turbo-
generatoren noch in den Anfängen steckte, glaubte man,
im Elektromaschinenbau mit dem raschen Aufschwung
der Dampfturbinen besser Schritt halten zu können, wenn
man kommutatorlose Gleichstrommaschinen verwendete.
Man erinnerte sich der Entdeckung Farada ys aus dem
Jahre 1831, daß bei Drehung eines Stabmagneten um seine
Achse in einem Draht, der mit dem einen Ende auf der
Mantelfläche, mit dem anderen auf der Achse schleift, bei
geschlossenem Stromkreis ein Gleichstrom fließt, wie es
Bild 1 zeigt. Während bis dahin Stromerzeuger auf dieser
Grundlage nur für kleine Spannungen zu Laboratoriums-
zwecken hergestellt worden waren, machte Noegge-
rath als erster den Versuch, damit durch Hintereinander-
schalten einzelner Leiter über Schleifringe Zentralen-
spannungen zu erreichen. Er baute im Jahre 1904 die
erste Maschine vom Unipolartyp für 500 V und 300 kWt),
Man versprach sich umwälzende Erfolge von der Uni-
polarmaschine » wie sie im deutschen Schrifttum
genannt wurde; ihr Bau wurde daher bald von mehreren
Firmen aufgenommen. In Amerika wurde damals sogar
eine 2000 kW-Maschine hergestellt, über deren Schicksal ihr
Konstrukteur Lamme berichtet hat?). Auch in Deutsch-
land wurden mehrere Unipolarmaschinen ausgeführt?),
von denen die in Bild 2 gezeigte für 10V, 5000 A,
3000 U/min noch heute zur Prüfung von Schaltern be-
nutzt wird.
Bürsten-
erwartet hoher Erwärmung hemmten jedoch die Entwick-
lung derart, daß die Unipolarmaschine bald von dem
Gleichstrom- und später noch mehr von dem Drehstrom-
Turbogenerator an Betriebssicherheit, Leistungsfähigkeit
und Wirtschaftlichkeit übertroffen wurde. Als Stromerzeu-
1) Beschreibungen dieser Maschine in ETZ 26 (1905) S. 331 u. Elektr.
Bahnen 3 (1905) 8.233,
2) Proc. Amer. Inst. electr. Engrs. vom 28. 6. 1912,
3) C, Trettin, Der heutige Stand der Unipolarmaschine, Dinglers
Polytechn. J. 94 (1913), Heft 9 u. 10
.
und Schleifringschwierigkeiten mit un-
DK 621.313.291.3.004.14
ger für Licht- und Kraftnetze hatte sie damit ihren Platz
endgültig verloren. Etwa 20 Jahre lang ruhte der Bau
der Unipolarmaschine. In Lehrbüchern wurde sie meist
nur kurz gestreift und mit der Bemerkung abgetan, daß
sie sich wegen der Bürsten- und Schleifringschwierig-
Bild 1. Faradays Grundversuch zur unipolaren Induktion.
keiten nicht hätte durchsetzen können. Erst in den letzten
Jahren ergaben sich neue Auf gaben und Anwendungsmög-
lichkeiten für Unipolarmaschinen.
2. Wirkungsweise der Unipolarmaschine
Aus diesem Grunde sei die Wirkungsweise der Uni-
polarmaschine noch einmal an Hand von Bild 3 kurz Ins
Gedächtnis zurückgerufen. Auch bei der Unipolarmaschine
unterscheidet man Ständer und Läufer. Während aber
bei der normalen Gleichstroemmaschine die Achsen der
Erregerspulen radial zur Läuferachse stehen und längs
des Ankerumfangs einen Kraftfluß von abwechselnder
Richtung (Nord- und Südpole) erzeugen, fallen sie bei
der Unipolarmaschine mit der Läuferachse zusammen,
so daß am Umfang. ein homogenes Magnetfeld ent-
steht, das in der Mitte des Läufers ein- und an den
beiden Enden wieder zum Ständer austritt und
kehrt. Bei Drehung entstehen am Läufer überall 8,
wo Kraftlinien ein- oder austreten, elektrische Span-
nungen, also im wesentlichen an den Luftspalten =
der Mitte und an den Enden des Läufers. T
der Gleichstrommaschine bestimmen Feld- und Dr i
tung (Bewegungsrichtung) die Richtung der induzierte
RS
`
sat
Beer,
„Pre
i
l
:
Fa
E
18. April 1940
Spannung. In Bild 3 ist bei Rechtslauf (Draufsicht von
der rechten Stirnseite her) und bei Feldrichtung vom
Ständer zum Läufer die EMK nach links gerichtet, wie
die Pfeile angeben.
Die Größe der EMK
ergibt sich nach
dem Induktions-
gesetz zu
dp
dt
oder in anschau-
licher Form ge-
schrieben zu
E=%81v10®V, (2)
wobei ® die Luft-
spaltinduktion, / die
Länge des Läufers
zwischen den beiden
Stromabnahme-
flächen (+, —) und
v die Umfangsge-
schwindigkeit be-
zeichnet. Bei B =
E= 10-8 V, (1)
11000 Gauß, l =
30 cm und v =
4500 cm/s beträgt
E ~15V, das sind
05V je cm Läufer-
länge. Für Gl. (1)
läßt sich auch
schreiben
n
E= 60
Hierin bedeutet den gesamten durch den Luftspalt über-
tretenden Magnetfluß und n die Drehzahl (U/min), also
$
ik = a die Flußänderung in der Sekunde.
-10-8 V. (3)
3. Neuere Ausführungen und Anwendbarkeit von
Unipolarmaschine
Erst der Aufschwung der chemischen Industrie und
ihr Bedarf an Stromerzeugern für kleine Spannungen und
sehr hohe Ströme rückte die schon vergessene Unipolar-
maschine wegen ihrer niedrigen Anschaffungskosten und
Verluste wieder in den Vordergrund. Der Aufbau einer
vor einigen Jahren gebauten Unipolarmaschine für 7,5 V,
150 000 A, 514 U/min lehnte sich stark an den der Vor-
kriegsmaschinen an; denn sie besaß wie diese in Nuten
gebettete isolierte Leiter und Schleifringe.
Wesentlich einfacher ist die Konstruktion von
Poirson, der 1930 eine Unipolarmaschine für 7V,
15000 A, 1800 U/min baute und eine zweite, bedeutend
größere Maschine für 14 V, 50000 A, 750 U/min im Jahre
1937 auf der Pariser Weltausstellung im Betriebe vor-
führte. Letztere zeigt Bild 4. Bei ihr wurde ein un-
genuteter Läufer verwendet, der zugleich als Anker,
stromführender Leiter und Schleifring dient. Hierdurch
ergaben sich folgende Vorteile‘): Da jegliche wärme-
stauende Isolation im Läufer fehlt, sind die Abkühlungs-
verhältnisse, vor allem die der Schleifflächen, sehr gün-
stig. Ein Schlagen oder Unrundwerden der Schleifflächen
kann kaum eintreten, ebensowenig ein Verziehen infolge
von Wärmedehnungen, da der Läufer ein einheitliches
Ganzes bildet. Wirbelstromverluste sind praktisch nicht
vorhanden. Die Bürsten laufen auf dem massiven Läufer,
vor allem auf den beiden Stirnflächen, wesentlich ruhiger
als auf aufgeschrumpften Ringen und werden wegen der
guten Wärmeabfuhr zum Läufer hin besser gekühlt. Der
Wegfall der Nuten bedeutet Ersparnisse an Erreger-
kupfer.
e
t) Nach E. Poirson, Rev. gén. Électr. 44 (1938) S. 603.
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 16
Bild 2. Ältere Unipolarmaschine für 10 V, 5000 A, 3000 U/min.
359
Selbstverständlich ergeben sich die genannten Vor-
teile nur dann, wenn man auf die früher angestrebte Ver-
vielfachung der Spannung durch Hintereinanderschalten
von Läuferstäben
über Schleifringe
verzichtet und sich
mit der Spannung
von höchstens rd.
20V begnügt, die
längs des Luftspal-
tes entsteht. Die
Ausführung einer
solchen Unipolar-
maschine ist höchst
einfach, da der Läu-
fer weder Wicklung
noch Schleifringe
besitzt. Im Gegen-
satz zur üblichen
Gleichstrom-
maschine besteht die
Unipolarmaschine in
der Hauptsache aus
Eisen und ist des-
halb schwerer. Da
sie jedoch keine
hochwertigen Bau-
stoffe, wie Dynamo-
bleche, enthält, Kup-
fer nur für die Er-
regerwicklung, die
ohne weiteres aus
Aluminium ausge-
führt werden kann, benötigt und ihr Bau verhältnismäßig
wenig Arbeit verlangt, ist ihr Preis niedriger. Für kleine
Ströme von nur einigen tausend Ampere jedoch ver-
schwindet dieser preisliche Vorteil.
D © Erregung —— KraftflußB — Strom
Bild 3. Wirkungsweise einer Unipolarmaschine.
4. Wirkungsgradvergleich mit Trockengleichrichtern
Der Wirkungsgrad einer Unipolar-
maschine ist in der Hauptsache bestimmt durch die
Reibungs- und Stromübergangsverluste der Bürsten. Für
die Reibungsverluste gilt
‚ 21I
Vpr — 9,81 ; voup (W), (4)
360
für die Übergangsverluste
Vo =2ulI (W). (5)
Hierin bedeutet / den Strom, i die Stromdichte unter der
Bürste, also == die gesamte Bürstenfläche, v, die mitt-
lere Umfangsgeschwindigkeit unter den Bürsten, u die
Reibungszahl, p den spezifischen Bürstendruck und u den
Spannungabfall einer Bürste. Bei i= 25 A/cm?, v =
33 m/s, u = 0,15, p = 0,18 kg/cm? wird
Vr = 9,81: e 83- 0,15- 0,18- Z = 0,7-1.
Für u= 0,25 V betragen die Stromübergangsverluste
Vý =0,5I. Luft-, Lagerreibungs- und Erregerverluste
können zusammen zu etwa 0,2. I eingesetzt werden. Da
Eisen- und Strom- |
wärmeverluste im
Läufer praktisch nicht
vorhanden sind, läßt
sich für die Gesamt-
verluste schreiben
Vz=14-I[I.
Hieraus bestimmt sich
der Vollastwirkungs-
grad zu
_ UI _
=EN
U
~ Ur14 . (6)
Die hiernach ermittel-
ten Wirkungsgrade
sind für verschiedene
Spannungen und Teil-
lasten in Bild 5 auf-
gezeichnet. Berück-
sichtigt man noch den Wirkungsgrad des Antriebmotors
(meist ein Asynchronmotor) mit n = 93 % im Mittel für
Vollast, so stellt ges den Wirkungsgrad eines Unipolar-
umformers für 20 und 5 V dar. Verglichen mit dem
150%1
Wirkungsgrad der Unipolarmaschine
— — — — Wirkungsgrad des Unipolarumformers
= —: — Wirkungsgrad des Trockengleichrichters
Bild 5. Wirkungsgradvergleich.
in Bild 5 eingezeichneten Wirkungsgradverlauf eines
Trockengleichrichters (CuO-Glr.) liegen die Werte für
Spannungen etwa ab 6V bei Vollast höher, und zwar
um so mehr, je höher die Spannung ist.
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 16
| ,
f,
Bild 4. Längsschnitt durch die Unipolarmaschine von Poirson für 14 V
50 000 A, 750 U/min.
18. April 1940
5. Betriebssicherheit und Weiterentwicklung der heutigen
Unipolarmaschine
Die Betriebssicherheit der neuzeitlichen ver-
einfachten Unipolarmaschine ohne Wicklung und Isolation
im Läufer ist ohne Zweifel bedeutend erhöht worden. Nichts
ist am Läufer durch Kurzschlüsse gefährdet. Die ein-
zige empfindliche Stelle bilden die Bürsten. Zwar fehlen
jegliche Kommutierungsschwierigkeiten, und auch mecha-
nische Störungen durch unruhigen Lauf der Bürsten fallen
bei Ausbildung der Schleifflächen als Scheiben nicht mehr
ins Gewicht, aber es bleiben doch die jeder Hochstrom-
maschine anhaftenden Anfälligkeiten der Bürsten infolge
Erwärmung und Reibung. Ausreichende Belüftung und
sorgfältige Wartung der Bürsten und Halter sind daher
notwendig. Überlastung einzelner Bürsten und ihrer An-
schlußlitzen oder -bänder muß durch gleichmäßige Ver-
teilung von Bürsten-
druck und Kühlluft
vermieden werden. Da
Metallbürsten infolge
sprunghaft ansteigen-
der trockener Reibung
binnen kurzem zerrie-
ben werden, ist der
Feuchtigkeitsgehalt
der Kühlluft genügend
hochzuhalten.
Diese einzige
schwache Stelle der
Unipolarmaschine,
nämlich die Bürsten,
von der nicht nur die
Betriebsfähigkeit,
sondern auch der Wir-
kungsgrad fast aus-
schließlich abhängen,
fordert geradezu her-
aus, eine vollkomme-
nere Lösung der Stromabnahme zu suchen. Der
Gedanke an den Quecksilberkontakt kehrt in verschiedenen
Patenten wieder, ohne jedoch bisher verwirklicht worden
zu sein. Reibungs- und Übergangsverluste würden bei
Stromabnahme über. Quecksilber zu einem un-
bedeutenden Wert absinken, die Gesamtverluste der Uni-
polarmaschine auf etwa '/, zurückgehen. Wieweit diese
theoretischen Werte, z. B. Vollastwirkungsgrad für 5V
etwa 95 %, in Wirklichkeit erreicht und dauernd gehalten
werden können, läßt sich nur durch eingehende Versuche
klären. Um Oxydbildung zu verhindern, könnte die Uni-
polarmaschine in einem trägen Gas, etwa Stickstoff,
laufen. Ob die störende Amalgamation des Quecksilbers
auf die Dauer unterbunden werden kann, muß die Ent-
wicklung lehren. Erfahrungen hierüber liegen nach den
Veröffentlichungen Hartmanns’) über seinen Queck-
silberstrahlgleichrichter schon vor. Da bei der Unipolar-
maschine jegliches Schaltfeuer fehlt, besteht begründete
Hoffnung, daß auch hier die Stromabnahme über Queck-
silber gelingt.
A
Te
AR
` æ.
AE
N a
ANYS
6. Zusammenfassung
Für niedrige Spannungen bis zu etwa 20 V lassen sich
Unipolarmaschinen weit einfacher und betriebssicherer
bauen als vor 30 Jahren. Wegen des günstigen Wirkungs-
grades und Preises gegenüber den üblichen Gleichstrom-
maschinen (ab etwa 6000 A) und auch Trockengleichrich-
tern (ab 6 V) ist ihre Entwicklung für chemische Nieder-
spannungsbäder erfolgversprechend.
5) Hartmann, ETZ 53 (1932) S. 26, 98 u. 271.
11%
Neil
18. April 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 16
361
RUNDSCHAU
Meßgeräte und Meßverfahren
DK 621.317.335 : 621.317.733-3
Eine neue Kapazitäts- und Verlustfaktor-Meßbrücke
für Niederfrequenz mit Hand- und Selbstabgleich.
[Nach H. Poleck, Wiss. Veröff. Siemens-Werk. 18 (1939) H. 2,
S.9,18%, S., 11 B.]
Es wird eine neue genaue technische Meßbrücke für Netz-
frequenz (50 Hz) beschrieben, die eine Kombination einer
Brückenschaltung nach dem Schering-Prinzip mit einem
komplexen Kompensator darstellt. Die Meßschaltung er-
möglicht die Untersuchung zweipolig isolierter und einpolig
geerdeter Prüflinge bei Hand- und Selbstabgleich (Registrierung).
Nach Bild 1 wird prinzipiell der Prüfling (Ersatzschaltbild:
7,
Bild 1. Die Meßschaltung für einpolig geerdete Prüflinge.
C, :| 03!) mit dem Normal (C,, p,) über die beiden Meßwider-
stände +, und y, verglichen. Bei isolierten Prüflingen (F mit B
verbunden; B geerdet) gleicht man zunächst nach Wahl von
r, (Stufen) mit a stetig auf ein Minimum ab und kompensiert
die Diagonal-Restspannung mit dem Kompensator (K p K,)
über den Wandler T,. Die Kapazität C, ist der Einstellung a,
der Verlustfaktor tg ô = p,/w C, der Einstellung y (von K,)
direkt proportional. Änderungen AC, von C, gegenüber dem
Ausgangswert können auch mittels der Einstellung ß (von K g)
abgeglichen bzw. unmittelbar in °, abgelesen werden. Die
Einstellung e von K, dient zum Ausgleich eines Verlustwinkels
(0) von C,. Eine Registrierung von AC und tgö ist durch
zwei Schreiber ermöglicht, deren Schreibfedern mit den Ab-
gleichelementen f und y gekuppelt sind und von Nullmotoren
mittels eines Verstärkers an Stelle des Vibrationsgalvanometers
i\ o selbsttätig eingestellt werden. Bei geerdeten Prüflingen wird
nach Bild ] die Kapazität C, mit Verlustleitwert ọ, der Hoch-
spannungsklemme des Brückenwandlers T, bei abgeschaltetem
Prüfling (C,, 0.) mittels », und x, vorabgeglichen, und der
Einfluß von C; der Niederspannungsklemme von T, durch
einen von Null an regelbaren induktiven Blindleitwert (ry, Ls.
Cı) beseitigt; danach kann die eigentliche Messung mittels
a, ß, y erfolgen. Die Aufbaueinzelheiten der Meßschaltung
werden eingehend mit Bemessungsangaben beschrieben. Der
geerdete Nullzweig des Kompensators ist nur magnetisch mit
der Brückenschaltung gekoppelt. Das Prinzip und der Einsatz
der Registrierung wird kurz erläutert. Für den dekadischen
MeBwiderstand r, (0 bis 2000 Q) ist eine gekuppelte Kombination
von Vorwiderstand mit Stromteiler angegeben. Beim Meß-
widerstand Y, (0,1 bis 2000 Q) wird mit einem Hilfsspannungs-
teiler der Fehlwinkel jeder der 22 Stufen beseitigt. Die vier
Dekaden des kapazitiven Widerstandes x, sind mittels Anzapf-
wandler und fester Kapazitäten hergestellt. Die elektro-
statische Schirmung ist sorgfältig derart durchgeführt, daß
Schaltkapazitäten nur parallel zu den Brücken-Speisepunkten,
zur Diagionale oder zu r, liegen und hier mittels (r,, La, Ca)
kompensiert werden können; zum Anschluß von C, wird ein
doppelt geschirmtes Kabel verwendet. Dann ist eine genaue
Theorie der Meßschaltung entwickelt, die zeigt, daß die
theoretischen Fehler hauptsächlich dem Verhältnis ar, +w C;
proportional sind, und dadurch die Größe von C, begrenzt wird.
Mit einem Normal C, sind Prüflinge von (0,05 bis 20000) - C,
meßbar; für A C, und tg ô, sind sechs Meßbereiche zwischen
0,01 und 1,0 vorgesehen. Die Abgleichempfindlichkeit ist bei
C, = 100 pF und 10 kV etwa 1 - 10-4, mit einem störungsfreien
Verstärker noch 200mal besser. Die Meßgenauigkeit beträgt in
C, + 0,1%, in tgöd, +1 bis 2-10 bzw. + l bis 2% des
Meßbereiches, der zulässige Höchststrom für r, = 0,1 Q 30 A.
Für größere Ströme sollen nicht Stromwandler, sondern äußere
winkelfieie Nebenschlüsse verwendet werden. Sb.
Geräte und Stromrichter
DK 621.316.35-758.37 : 621.318.521
Sammelschienenschutz mit Quotlenten-Differential-
relais. [Nach R.M. Smith, W.K. Sonnemann und G.B.
Dodds, Electr. Engng. 58 (1939) Transactions S. 243; 1085.,
14 B.]
Die Verfasser beschreiben Anwendungsmöglichkeiten von
Quotienten-Differentialrelais als schnellwirkenden Sammel-
schienenschutz und geben an Hand zahlreicher Oszillogramme
die Ergebnisse ausführlicher Kurzschlußversuche bekannt, die
unter möglichst naturgetreuen Verhältnissen und mit größeren
Maschineneinsatz durchgeführt wurden. Der Besprechung der
Relais und ihrer Schaltungen wird eine Reihe kritischer
Betrachtungen über das Verhalten der Stromwandler bei den
hier auftretenden besonderen Arbeitsbedingungen voraus-
geschickt.
Es ergibt sich, daß der Sammelschienen-Differential-
schutz in erster Linie eine Stromwandler-, nicht eine
Relaisfrage ist. Würden nämlich die Wandler in allen Fällen
einwandfrei arbeiten, so genügten für den Sammelschienen-
Differentialschutz einfache unverzögerte Überstromrelais. Prak-
tisch muß man jedoch leider mit sehr erheblichen Fehlern der
Stromwandler rechnen, die sich auch dann nur unwesentlich
verringern lassen würden, wenn man mit dem Aufwand an
Eisen und Kupfer weit über das praktisch und wirtschaftlich
vertretbare Maß hinausginge. Diese Fehler rühren nur zu einem
verhältnismäßig geringen Anteil von dem Einfluß der Wechsel-
stromsättigung her, die bei höheren Überströmen als Folge des
begrenzten Fisenquerschnittes und Kupferaufwandes oder
großer Sckundärbürden auftritt. Als viel wesentlicher wird die
oftmals nicht genügend beachtete zusätzliche Magnetisierung
durch das überlagerte Gleichstromglied angesehen. Diese kann
den Eisenkern um ein Vielfaches stärker beanspruchen als ein
reines Wechselstromglied gleichen Betrages. Bei Kurzschlüssen
außerhalb der Sammelschiene, für die die Differenz der zu- und
abfließenden Ströme primärseitig stets genau gleich Null ist,
werden infolge der Wandlerfehbler im sekundären Differenz-
strompfad des Relais trotzdem sehr erhebliche Falschströme
fließen, die zu Fehlauslösungen führen können. Dices trifft ins-
besondere dann zu, wenn in der Wandlergruppe der fehler-
behafteten Leitung ein sehr hoher Rurzschlußstrom fließt, der
durch eine größere Anzahl anderer Leitungen mit nur verhält-
nismäßig geringen Einzelanteilen zugeliefert wird. In diesem
Falle arbeiten die Wandler der gesunden Leitungen auf gänzlich
anderen Punkten ihrer Kennlinie als diejenigen des kranken
Abganges, so daß selbst ein sehr sorgfältiger Abgleich der
Wandler untereinander keine Abhilfe bringen kann.
Es wird deshalb, wie auch schon vom Umspannerschutz her
bekannt, auf Quotienten-Differentialrelais mit Halte-
systemen zurückgegriffen. Beim Sammelschienenschutz er-
geben sich jedoch dadurch zusätzliche Schwierigkeiten, daß im
allgemeinen Falle eigentlich jeder abgehenden Leitung ein
eigenes Haltesystem im Relais zugeordnet sein müßte, was sich
aber schon aus konstruktiven Gründen nicht ermöglichen läßt.
Es werden deshalb mehrere Quotienten-Differentialrelais mit
höchstens je drei Haltesystemen vorgeschlagen, deren Auslöse-
wicklungen ebenso wie ihre Kontakte in Reihe geschaltet sind.
Man wird auf diese Weise praktisch meist mit zwei oder höch-
stens drei Relais je Sammelschiene auskommen können. Außer-
362
dem wird sich unter Berücksichtigung der jeweiligen Betriebs-
bedingungen eine Ersparnis an Haltesystemen dadurch bewerk-
stelligen lassen, daß man die Wandler einzelner Leitungen zu
einer gemeinsamen Gruppe zusammenfassen kann.
Für Leitungen mit besonders großem Unterschied zwischen
kleinstem und größtem Kurzschlußstrom werden Differential-
relais mit stromabhängigem Ansprechquotienten
empfohlen. Zur Begrenzung des Falschstromes im Auslösepfad
werden zusätzliche Sperrwiderstände in den Differentialkreis
gelegt, die jedoch nicht zu hochohmig sein dürfen, um nicht
das Arbeiten des Schutzes bei Fehlern auf der geschützten
Sammelschiene zu behindern.
Anschließend wird ein neues Quotienten-Differen-
tialrelais beschrieben, dessen drei lHlaltesysteme mit je zwei
gleichen Wicklungen versehen sind. Die Schaltung ist derart,
daß immer eine Spule des einen Haltesvstems mit der zweiten
Spule eines anderen Haltesystems in Reihe liegt. Es werden
also immer mindestens zwei Haltesysteme erregt, auch wenn nur
ein einziger Haltepfad Strom führt. Auf diese Weise wird eine
erhöhte Sicherheit gegen Fehlauslösungen bei außenliegenden
Fehlern erreicht. Mit diesem Relais wurden unter möglichst
naturgetreuen Verhältnissen ausführliche Kurzschlußver-
suche durchgeführt, die unter den verschiedensten Betriebs-
bedingungen durchweg gute Ergebnisse gezeitigt haben sollen.
In der anschließenden Diskussion nimmt die Besprechung
der Stromwandlereigenschaften, insbesondere bei überlagerten
Gleichstromkomponenten, wiederum einen breiten Raum ein.
Zur Sicherung gegen die besonders beim Sammelschienenschutz
möglichen hohen Falschströme im Differentialstrompfad wird
außerdem die Verwendung eines Quotienten-Differential-
relais mit „Harmonischen-Hemmung' (harmonic-res-
traint) vorgeschlagen. Solche Relais sind bereits für den Schutz
von Umspannern bekanntgeworden, wo sie insbesondere zur
Unschädlichmachung des Einschaltstromstoßes dienen; sie
besitzen Filterstromkreise, durch die die überlagerten Har-
monischen und das Gleichstromglied dem Haltesystem zugeführt
werden, während das Auslösesystem nur von der Grundwelle
erregt werden kann.
Bezüglich des Verhaltens der Stromwandler bei über-
lagerten Gleichstromgliedern wird auf eine Arbeit aus dem
Jahre 1929 hingewiesen, die nach dem Wissen des Berichters
wohl die einzige bisher über dieses wichtige Gebiet erschienene
ausführlichere Schrifttumstelle ist!). H.Gim.
Lichttechnik
DK 535.242
Ein Photometer zur Untersuchung der Farbenwieder-
gabe verschiedener Lichtquellen. [Nach P. M. van
Alphen, Philips techn. Rdsch. 4 (1939) S. 71; 7 947 B.]
Zur Kennzeichnung der Farbwiedergabe bei Verwendung
künstlicher Lichtquellen muß über das gesamte Gebiet des
sichtbaren Spektrums der Verlauf der Intensität als Funktion
der Wellenlänge bekannt sein. Für die meisten praktischen
Anforderungen genügt es, wenn das Spektrum in mindestens
acht Abschnitte aufgeteilt und der Lichtstrom in jedem dieser
Abschnitte gemessen wird2). Durch Versuche wurden für die
Abschnitte folgende Grenzwellenlängen festgelegt: 4000—
4200 —4400—4600—5100—5600— 610066007200 Ä. Der
Verfasser beschreibt eine Meßvorrichtung zur Bestimmung der
Lichtströme für die einzelnen Spektralabschnitte. Der optische
Teil der Anordnung besteht aus einem Doppelmonochromator.
Die Lichtquelle befindet sich in einer ÜUlbrichtkugel, in deren
Wand der Schlitz des Monochromators angebracht ist. Am
Ausgang fällt der Lichtstrom auf eine Photozelle. Die Aus-
blendung der Spektralabschnitte erfolgt durch Blenden, deren
Form und Höhe der Augenempfindlichkeit und der Empfind-
lichkeitskurve der Photozelle angepaßt sind, so daß der Photo-
zellenstrom unmittelbar als Maß für den Lichtstrom in dem
betreffenden Spektralabschnitt dienen kann. Die sehr
schwachen (0,6 10-10 Im) Lichtstromunterschiede, die am Aus-
gang der optischen Anordnung noch gemessen werden sollen,
erfordern die Messung schr kleiner Photozellenströme. Diese
erfolgt nach cinem Kumpensationsverfahren mittels einer
Elektrometerröhre. Am Gitter dieser Röhre liegt ein Konden-
sator, dessen Ladung durch den Zellenstrom erfolgt, wobei die
Spannungsänderung durch Anlegen einer Gegenspannung am
kathodenseitigen Kondensatorbelag kompensiert und die Zeit
für eine bestimmte Gegenspannungsänderung gemessen wird.
Hierdurch läßt sich eine Meßgenauigkeit von 10-14 A erreichen,
1) D. E. Marshall u. P.O.Lan itati
sh; i ‚U. Langguth, Current transformer exitation
under transient conditions, Hleetr. Engng. 48 (1929) Transactions S, 1464.
2 P.J. Bouma, Philips techn. Rdsch. 2 (1937) S. 1 und W, Uvter-
hoeven und G. Zecher. Philips techn. Rdsch, 3 (19: 5. 277 5 Mine
techn. Rdsch. 4 (1939) 5,2, V7 Aisch. 3 (1938) S. 277 sowie Philips
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 16
18. April 1940
Eichung und Prüfung des Photometers sowie die Herstellung
der Blenden werden beschrieben. Als Anwendungsbeispiel
werden Zahlentafeln über Messungen an natürlichen Licht-
quellen und Lampen angegeben. Ferner wird auf die Be-
rechnung der Farben beleuchteter Gegenstände unter Benutzung
der Koordinaten im Farbdreieck!) angedeutet. Die Farb-
wiedergabe bei Mischlicht kann in gleicher Weise berechnet
werden. E.Be.
DK 621.326.004.6 : 621.365.2.015.2
Untersuchungen über die Störanfälligkeit von Giäh-
lampen durch den Betrieb von Lichtbogenötfen.
(Nach E. Schwabe, Elcktrowärme 9 (1939) S. 127, 2 $.,
4 B.]
Zur Beurteilung der Bemerkbarkeitsgrenze von periodischen
Spannungsschwankungen an Glühlampen in Abhängigkeit von
der Schwankungsfrequenz wurde bisher auf die Arbeit von
Simons?) zurückgegangen, die bei 6 bis ? Schwankungen je
Sekunde ein deutliches Minimum zeigt. Diese Ergebnisse
wurden mit neuzeitlichen handelsüblichen Glühlampen nach-
geprüft, deren Lichtemission bekanntlich mit zunehmender
Betriebsspannung exponentiell zunimmt; 1% Spannungs-
änderung bewirkt etwa 3,4% Lichtstromänderung. Mit mehreren
Personen wurden nacheinander Versuche in einem abgeschirmten
Versuchsraum, in dem sich eine von zwei 60 W-Lampen erhellte
Tischfläche und Lesevorlage befand, angestellt. Dabei konnten
an einem regelbaren Vorschaltwiderstand Spannungsabsenkun-
gen von 0 bis 2% eingestellt und durch einen drehzahlregelbaren
Gleichstrommotor, der über ein Vorgelege und eine Kontakt-
scheibe den Vorschaltwiderstand kurzzeitig überbrücken konnte,
Flimmerfrequenzen von 1 bis 10 je Sekunde hervorgerufen
werden. Trotz erheblicher Streuung der bei jeder Versuchs-
person festgestellten Bemerkbarkeitsgrenze ergeben sich gleich-
artige Abhängigkeiten: die Kurve der Bemerkbarkeit ist der von
Simons ähnlich, liegt nur im ganzen etwas tiefer, was in der
geringeren Wärmeträgheit der neuzeitlichen gasgefüllten Glüh-
lampen seine Erklärung findet. Beiden Störungen durch Licht-
bogenöfen liegt die Be merkbarkeitsgrenze im Mittel bei 0,4%,
Spannungsschwankung, während erst Schwankungen über
0,6% als störend empfunden werden. In schweren Störungs-
fällen kann durch Sonderlampen Abhilfe geschaffen werden. an.
Fernmeldetechnik
DK 621.396.64.029.6
Fin Verstärker für sehr kurze Wellen. [Nach A. V.
Haeff, Electronics, N. Y. 12 (1939) S. 30; 3 S., 7 B.J
In der Arbeit wird eine Verstärkeranordnung beschrieben,
bei der die zu verstärkende Spannung zur Geschwindigkeits-
modelung?) eines Elektronenstrahls benutzt wird. Den Aufbau
veranschaulicht Bild 2. Mit Hilfe eines starken Magnetfeldes
ee
RN. y
En
DOM EHER A Fir DS a
5:
>
Co
ulel
EF
zJ
—
F Fangelektrode
a,b Spalt A,B Zylinderelektroden
Bild 2. Tankkreiserregung durch dichtemodulierten Elektrcnenstrahl.
wird hier zunächst ein scharfer Elektronenstrahl erzeugt; dieser
Strahl erfährt durch die hochfrequente Steuerspannung emne
Dichtemodelung; es bilden sich Elektronenbündel, die an einem
Spalt (a, b) in einem Tankkreis vorbeischießen und diesen Kreis
durch Induktion erregen. Der Kreis nimmt Energie auf, yoon
während der negativen Halbperiode einer Anfangsschwing-
7 = 37) S. 39.
1) P. J. Bouma, Philips techn. Rdsch. 1 (1936) S. 282 und 2 (1937) >-
2) K. Simons, ETZ 3x (1917) S. 453. ; n-
3) Siehe hierzu die anschauliche Darstellung von M. Geiger, Telefunke
röhre 16 (1930) S. 177.
Ik
dal
zn Ze
18. April 1840
spannung am Kreis m:hr Elektronen am Spalt vorbaifliegen
als während der positiven Halbperiode, ein Zustand, der sich
durch richtige Bemessung der Betriebsspannungen und der
Elektrodenabstände erreichen läßt. Neben dem gewöhnlichen
Dreielektrodensystem mit Ringanode weist die Verstärkerröhre
zwei Zylinderelektroden (4, B) auf, die bezüglich der Kathode
positiv vorgespannt sind und zur Beschleunigung der Elektronen
dienen; sie verhindern außerdem ein Abweichen der Elektronen
zur Glaswand und sind vom Tankkreisspalt so weit entfernt,
daß sie vom hochfrequenten Feld in diesem nicht mehr be-
einflußt werden; eine Kopplung zwischen Eingangskreis und
Ausgangskreis kann auf diesem Weg also nicht stattfinden.
Die Elektrode F endlich dient als Fangelektrode. Der ganze,
das beschriebene Elektrodensystem in sich schließende Glas-
kolben wird in der gezeigten Weise in den Tankkreis gesteckt.
Leistungsmäßig am günstigsten arbeitet die Anordnung bei
Erregung in der Eigenfrequenz des Tankkreises. Bei einem
Aufwand von 10 W Steuerleistung ließ sich so bei einer Wellen-
länge von 65 cm eine verstärkte Leistung von 110 W aus-
koppeln; der Gesamtwirkungsgrad betrug dabei 35 %,. Gearbeitet
wurde mit einer Beschleunigungsspannung von 6000 V und
einer Spannung an der Fangelektrode von 2000 V. Der Fang-
elektrodenstrom betrug 150 mA; die Strahlschärfe war so groß,
daß zu den Beschleunigungselektroden nur ein Strom von etwa
0,1 mA floß. Leistung wurde dem Tankkreis durch eine Koppel-
schleife entzogen, die ın der gezeigten Weise eingeführt wurde.
Die Hauptvorteile der beschriebenen Verstärkeranordnung
bestehen darin, daß wegen der Benutzung sehr schneller
Elektronen Laufzeiteinflüsse vermieden werden und daß wegen
der Trennung vom Ausgangskreis die Endelektrode sehr groß
und damit hochbelastbar gemacht werden kann. Außerdem ist
der Ausgangskreis vom FEingangskreis weitestgehend ent-
koppelt. E. C. M.
DK 621.396.662.33
Die Amtsweichen für den Hochfrequenz-Drahtfunk
und ihre Unterbringung im Fernsprechamt. [Nach
A. Dold u. W. Ohlrogge, Siemens-Z. 6 (1939) S. 270; 8 S.,
15 B.]
Bei der Übermittlung von Rundfunkprogrammen über
Leitungen mit Trägerwellen werden aus wirtschaftlichen
Gründen die bereits bestehenden Fernsprechnetze zur Über-
tragung benutzt. Die mehrfache Ausnutzung der Fernsprech-
leitungen durch das niederfrequente Ferngespräch und den
Hochfrequenz-Drahtfunk erfordert am Anfang jeder Teilnehmer-
leitung eine Frequenzweiche (Amtsweiche). Sie hat für eine
einwandfreie Trennung des Niederfrequenz- und Hochfrequenz-
weges zu sorgen, also einerseits die Drahtfunk-Sendespannungen,
andererseits die Sprechspannungen unter Vermeidung gegen-
seitiger Störung an die gleiche Fernsprechleitung zu legen.
Ferner muß die Amtsweiche alle hochfrequenten Stör-
spannungen, die von den Wählern und Relais der Vermittlungs-
stelle auf die Leitung kommen können, wirksam abdrosseln,
damit eine störungsfreie Drahtfunkübertragung gewährleistet
ist. Die HF-Sendespannung erfährt, je nach der Länge der
Teilnehmerleitung, eine mehr oder minder große Dämpfung.
Man nimmt daher eine Abstufung der Sendeleistung durch die
Amtsweichen vor (0,75, 3 u. 12 mW entsprechend den Reich-
weiten 0 bis 3,5 km, 3,5 bis 4,4 km und 4,4 bis 5,6 km bei
Einzelanschlüssen).
= Nachdem der Gang der Entwicklung kurz geschildert und
die Vor- und Nachteile der verschiedenen Lösungen (Zusammen-
fassung der Amtsweichen zu besonderen Amtsweichengestellen,
Amtsweichen zum Einbau in das Vorwählergestell oder in den
Hauptverteiler) erörtert werden, folgt ein Bericht über die
endgültige Ausführung. Durch den Vorschlag, die Amts-
weichen aufzuteilen, Hochpaß und Tiefpaß also voneinander
zu trennen, gelang schließlich die Unterbringung der Amts-
weichen auf der senkrechten Seite des Hauptverteilers ohne
nderung der in den Fernsprechämtern vorhandenen Sicherungs-
streifen und Gestelle.. Die Hochpässe für 0,75 und 3 mW
enthalten einen Übertrager, der ausgangsseitig durch einen
Kondensator gegen den auf der Leitung fließenden Mikrophon-
und Wählerstrom blockiert ist; der Hochpaß für 12 mW hat
zwei Kondensatoren. Ihre Anschaltung geschieht mittels
Steckkontakten auf der Kabelseite des Sicherungsstreifens,
parallel zu den abgehenden Teilnehmcrleitungen. Die Tief-
Pässe werden zwischen den Lötösen des Sicherungsstreifens und
den Innenleitungen des Amtes eingeschleift. Sie bestehen aus
einer einzigen symmetrisch aufgebauten Doppeldrossel und
bilden mit dem Kondensator im Hochpaß ein halbes Spulen-
leitungsglied. Nach Mitteilung der Meßergebnisse (HF- und
N F-Durchlaßdämpfung, HF-Sperrdämpfung, NF-Neben-
sprechen, nichtlineares Nebensprechen) wird die Energie-
verteilung im Fernsprechamt dargestellt. Dd.
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 16
363
DK 534.835 : 621.395.72
Lärm in Räumen mit Fernsprechstellen. [Nach
D. F. Seacord, Electr. Engng. 58 (193)9 Transactions S. 255;
21 S., 4 B.]
Der Aufsatz berichtet über umfangreiche Messungen des
Raumlärms, die in Räumen mit Fernsprechstellen zur Be-
stimmung von Lärmstufen durchgeführt worden sind. Diese
erstreckten sich auf eine reichhaltige Auswahl der unter-
schiedlichsten Raumarten (z. B. Büroräume mit verschiedener
Anzahl von Fernsprechapparaten, desgl. Fabrikräume, Fabrik-
büroräume, Wohnräume usw.) in verschiedenartigsten Gegen-
den, angefangen von der ländlichen Gegend bis zu über-
völkerten Bezirken in und in der Umgebung von großen
Städten. Die Messungen fanden u.a. in 900 Räumen in
und um Chicago und Philadelphia unter Winterbedingungen
sowie in etwa 500 dieser Räume unter Sommerbedingungen
statt. Ferner wurden noch besondere Messungen in ungefähr
800 Räumen in und um Cleveland und New York durchgeführt.
Insgesamt sind auf diese Weise Meßwerte aus 2200 Räumen
gewonnen worden, deren Auswertung allerdings noch nicht
abgeschlossen ist. Einige Ergebnisse der vorläufigen Aus-
wertung, und zwar diejenigen der Wintermessungen in den
Meßgebieten von Chicago und Philadelphia, werden an Hand
von graphischen Darstellungen erläutert.
A
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$
3
j
Bild 3. Darstellung der McBergebnisse aus zwei Meßgebieten.
Weil der Raumlärm selbst innerhalb gleichartiger Räume
von sehr verschiedener Lautstärke sein kann, drückt Seacord
die Meßergebnisse in zwei Werten aus; nämlich als Durch-
schnittswert und als (Plus- und Minus-) Abweichung vom
Durchschnittswert. Trotz der Erkenntnis, daß es schlechthin
unmöglich ist, für jede Raumart innerhalb jedes Meßgebiets
ein absolut allgemeingültiges Meßwertergebnis zu erzielen, ist
der Verfasser doch überzeugt, daß durch die Zusammen-
fassung gleicher Raumarten der verschiedenen Meßgebiete
Lärmwerte der verschiedensten Raumarten erlangt werden
konnten, die für die Zwecke des Fernsprechingenieurs praktisch
hinreichend sind.
Bild 3 vereinigt z. B. die in den Meßgebieten Pennsylvania
und Illinois erlangten Werte als Stabdiagramm. Es handelt
sich um die Auswertung von 852 Räumen mit 14 Raumarten
(davon 11 Geschäfts- und 3 Wohnraumarten), wobei von jeder
Raumart mindestens 20 Räume gemessen worden sind. Die
Höhe der Stäbe gibt für die jeweils darunter vermerkte Anzahl
der gemessenen Räume den Durchschnittsraumlärmwert an,
während die Einzellinien am oberen Ende des Stabes in ihrer
Ausdehnung über oder unter das Stabende maßstäblich die
Plus- und Minus-Abweichung vom Durchschnittswert kenntlich
machen.
Abschließend weist Seacord auf die starke Veränderlichkeit
des Raumlärms hin. Die Durchschnittslärmwerte für ver-
schiedene Raumarten liegen etwa zwischen 40 Phon in Wohn-
räumen bis etwa 80 Phon in Fabrikräumen. Ferner ist der
Lärmwert für eine bestimmte Raumart nicht in allen Räumen
dieser Art konstant. Während z. B. 5% der Wohnorte Durch-
schnittslärmstufen von etwa 50 Phon hatten, zeigten andere
5%, der Wohnorte Durchschnittswerte von unter 30 Phon,
so daß sich allein bei dieser Raumart ein Spielraum von über
20 Phon ergab. In manchen Wohnorten erreichte der Durch-
schnittslärmwert denjenigen in Geschäftsorten, und wiederum
ergaben manche Geschäftsorte Durchschnittslärmwerte, wie sie
sonst nur in Fabrikorten angetroffen werden. Bemerkenswert
waren noch die Feststellungen, daß die Lärmwerte im Sommer
um etwa 2 bis 3 Phon höher lagen als im Winter, und daß
das Ausschalten von Räumen mit Rundfunkempfang bei der
384
Auswertung der Ergebnisse eine Senkung der Durchschnitts-
läarmwerte um etwa 1 Phon ergab.
Die bei den umfangreichen Messungen erzielten Ergebnisse
werden beim Entwurf von Fernsprechanlagen als Grundlage
für solche Maßnahmen dienen, die eine Verminderung der
Rückwirkung des Raumlärms auf den Sprechempfang be-
wirken sollen. Rth.
Theoretische Elektrotechnik
DK 621.316.5.015.33
Steuerung der Stoßspannung bei Schaltversuchen
mit getrennter Strom- und Spannungsquelle. [Nach
A. M. Cassie, F. U. Mason u. L. H. Orton, Electrician 122
(1939) S. 841; 11, S., 3 B.; s. auch Rev. gén. Electr. 46 (1939)
S. 877.]
Zur Prüfung an Leistungsschaltern wurde schon vor-
geschlagen, den Kurzschlußstrom durch einen Generator mit
kleiner Spannung zu erzeugen und beim letzten Stromnull-
durchgang von einer Stoßbatterie her eine Spannungswelle auf
die Lichtbogenstrecke zu geben?). Schwierigkeiten machte
hierbei, den Spannungsstoß im richtigen Augenblick zu geben,
da der Zustand des Lichtbogens bzw. der heißen Schaltgase
nach dem Stromnulldurchgang sich sehr schnell ändert. Die
bisher verwendeten Stromtore zur Steuerung des Spannungs-
stoßes in Abhängigkeit von einem bestimmten Augenblickswert
700 150 0043
0 30
Kathodenstrahloszillogramm von der Einschwingspannung mit über-
lagertem Spannungsstoß.
Bild 4.
des Abschaltstromes kurz vor dem Nulldurchgang sind nicht
genau genug; daher verwenden die Verfasser eine Elektronen-
röhre als Relais, mit der der Zeitfehler < l us wird. Mit einer
solchen Einrichtung wurde eine Reihe von Versuchen mit
einem Druckluftschalter gemacht, wobei ein Prüfgenerator von
100 kVA verwendet wurde, der 200 A bei 1000 V abgab. Die
Zeit des Spannungsstoßes wurde von 5 bis 20 us nach dem
Stromnulldurchgang variiert. Die veröffentlichten Oszillo-
gramme (Bild 4) zeigen eine der wiederkehrenden Spannung
überlagerte hochfrequente Schwingung, die einstweilen noch
eine kleinere Amplitude hat. Es soll jedoch möglich sein,
Größe und Frequenz dieser überlagerten Schwingung weit-
gehend zu ändern und somit den Netzverhältnissen bzw. den
Prüfungen in einem Hochleistungsprüffeld mit großer Leistung
anzupassen. Schlußfolgerungen werden aus den Versuchen
hinsichtlich der Schalterbeanspruchung noch nicht gezogen.
W. An.
Physik
DK 537.228.1
Mechanische Schwingungen eines piezoclektrisch
angeregten Quarzes. [Nach F. Scidl, Z. Phys. 112 (1939)
s. 362; 11, S., 2 B.J
In einer früheren Arbeit behandelten R. Wachsmuth und
H. Auer?) die Ergebnisse von Versuchen, die Schwingungen
einer Quarzplatte durch aufgestreutes Lykopodiumpulver
nachzuweisen. Sie regten die Quarzplatte in Länge und Breite
in der Grundschwingung und in den Oberschwingungen an und
erhielten in den Knoten der stehenden Wellen scharf gezeichnete
Staublinien, die sich beı der kleinsten Verstellung des Schwing-
kreiskondensators änderten. Durch Division der Länge des
Quarzes in der Schwingrichtung durch die Zahl der sichtbar
gewordenen Knotenlinien wurde die halbe und daraus die ganze
Länge der elastischen Welle im Quarz errechnet; durch Multi-
1) E. Marx, EIZ 57 (1936) S. 583; E. P. Vanoni und O, Someda,
ETZ 60 (1939) S. 157.
2) Z. Phys. 47 (1928) S. 323.
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 16
18. April 1940
plikation der erregenden Frequenz mit der so bestimmten
elastischen Wellenlänge konnte die Fortpflanzungsgeschwindig-
keit der elastischen Wellen im Quarz erhalten werden. Die
Erregung einer Quarzplatte von 10cm Länge erfolgte z.B.
nacheinander mit acht verschiedenen elektrischen Frequenzen
zwischen 199 und 385 kHz; die errechneten Fortpflanzungs-
geschwindigkeiten lagen zwischen 22,55 - 10% und 26,95 - 10%
cm/s, und es konnte ein mittlerer Wert von 25- 10% cm/s fest-
gestellt werden, der mit dem von P. Langevin angegebenen
Wert übereinstimmt. F. Seidl gibt Mikroaufnahmen Chlad-
nischer Figuren auf der Oberfläche eines Schwingquarzes mit
aufgestäubten Goldelektroden an; die Figuren bestehen in
konzentrischen Ringen um die Quarzscheibenmitte. Auf die
gleiche Weise wie oben wurde die Fortpflanzungsgeschwindig-
keit der elastischen Welle im Quarz zu 24 - 10% cm/s bestimmt.
Die Abweichung dieses Wertes von den Ergebnissen von
Langevin, Wachsmuth und Auer wird darauf zurück-
geführt, daß die Erregung mit der Frequenz von 1152 kHz
erfolgte und bis zum Über ehreiten der Elastizitätsgrenze ge-
trieben war, wodurch Störungen der Schwingungen auftreten
konnten. Zu Bedenken gibt jedoch die Tatsache Anlaß, daß der
von Wachsmuth und Auer mitgeteilte und von Seidl als Ver-
gleichsgrundlage herangezogene Wert ein arithmetisches Mittel
von acht Meßwerten darstellt, die noch dazu einen damals nicht
näher untersuchten Gang im Sinne einer Dispersion der elasti-
schen Wellen eıkennen ließen; es ist möglich, daß sich der von
Seidl bei einer einzigen Frequenz bestimmte Wert der Fort-
pflanzungsgeschwindigkeit auch deshalb nicht mit der Angabe
von Wachsmuth und Auer deckt. E.C. M.
DK 537.723.1 : 621.315.615.2
Betrachtungen über die Leitfähigkeit des Wassers
und Erklärung des sonderbaren Einflusses des ge
lösten Wassers auf den Isolationswert des Öles.
[Nach J. Borel, Bull. schweiz. celektrotechn. Ver. 30 (1939)
S. 305; 3 S., 3 B.J
Das Wassermolekül an sich ist ein ausgezeichneter Isolator.
Wenn dennoch selbst mit der größten Sorgfalt hergestelltes
destilliertes Wasser eine geringe Leitfähigkeit zeigt, so beruht
das darauf, daB einige Wassermoleküle in positive H- und
negative OH-Ionen dissoziiert sind. Für die Isolierstoffe der
Elektrotechnik ist das Wasser allgemein von äußerst schäd-
lichem Einfluß. Zur Bestimmung des Wassereinflusses auf
Isolieröle wurden bei reinem amerikanischen und russischen
Öl in verschiedenen Graden der Raffination die Isolations-
eigenschaften in Abhängigkeit vom Anteil an destilliertem
Wasser untersucht. Dabei stellte sich in allen Fällen heraus,
daß gelöstes Wasser, soweit es den Sättigungszustand noch
nicht erreicht hat, den Isolationswert des Öles bei Gleich-
und Wechselspannung in keiner Weise beeinträchtigt und damit
auch die dielektrischen Verluste des Öles nicht ‚heraufsetzt.
Diese Werte sind bei trockenem und wassergesättigtem Öl prak-
tisch die gleichen. Erst wenn das Öl übersättigt ist, Wasser also
bereits in leichter Emulsion enthält, wobei es auch seine Durch-
sichtigkeit verliert, nimmt es in seiner diesbezüglichen Güte ab.
Interessant ist der Gang des Verlustfaktors mit der Temperatur.
Während dieser bei trockenem und wassergesättigtem Öl mit
der Erwärmung leicht zunimmt, nimmt er bei übersättigtem Ol
von einem verhältnismäßig hohen Werte aus ab, und zwar bis
zu der Stelle, wo er bei vollständiger Auflösung des überschüsst-
gen Wassers den Wert des trockenen bzw. gesättigten Öles er-
reicht, um dann wieder anzusteigen. Würde man bei wasser-
gesättigtem Öl die Leitfähigkeit des reinen Öles und die des
darin enthaltenen Wassers unter Berücksichtigung der Disso-
ziation addieren, so würde man eine Leitfähigkeit erhalten, die
ım wesentlichen durch die des Wassers bestimmt wäre. Da dies
nach obigem tatsächlich nicht der Fall ist, muß geschlossen
werden, daß das im Öl gelöste Wasser am Elektrizitätstransport
nicht teilnimmt, daß also diese Wassermoleküle im Öl nicht
dissoziiert sind. Das steht insofern mit der Theorie im Ein-
klang, als die Dissoziation hier durchaus von dem Öl bestimmt
sein muß und dies bei seiner geringen Dielektrizitätskonstanten
dazu geringe Neigung hat.
Der Verfasser glaubt schließlich über obige Angaben hınaus
festgestellt zu haben, daß feuchtes Öl zuweilen sogar noch etwas
geringere elektrische Verluste aufweist als trockenes. Die Er-
klärung hierfür bleibt offen.
=~ Anm. d. Ber. Es sei betont, daß nur Mischungen von reinem
Öl und destilliertem Wasser untersucht wurden. Für die prak-
tisch vorliegenden Verhältnisse dürften daher meist noch andere
Gesichtspunkte als maßgeblich hinzukommen. Brk.
18. April 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 16
365
VERSCHIEDENES
BEKANNTMACHUNGEN
VDE
Verband Deutscher Elektrotechniker
(Eingetragener Verein)
Fernsprecher: %0 06 31 — Postscheckkonto: Berlin 913 12
Geschäftstelle: Berlin-Charlottenburg 4, Bismarckstr. 33, VDE-Haus
Postscheckkonto für Mitgliedsbeiträge: Berlin 1810) 00
Postscheckkonto der ETZ-Verlag G. m. b. H.: Berlin 223 84
Ausschuß für Zähler
Folgender Zusatz zu $ 19 von VDE 0418/1932 ist
als Entwurf beschlossen worden:
„Bei Zählern, die mit einem Grenzstrom von
mehr als 125% des Nennstiomes dauernd belast-
bar sind, ist auf dem Leistungsschild außer dem
Nennstrom auch der Grenzstrom, dieser in runden
Klammern, anzugeben, z. B.: 5 (10) A.“
Begründete Einsprüche sind der Geschäftstelle bis
zum 30. April 1940 einzureichen.
Verband Deutscher Elektrotechniker E. V.
Die Geschäftsführung
Viefhaus
Bezirk Berlin
vormals Elektrotechnischer Verein
(Gegründet 1879)
Geschäftstelle: Berlin-Charlottenburg 4, Bismarckstr. 33 IV, VDE-Haus.
Fernsprecher: 34 88 35.
Fachversammlung
des Fachgebiets „Stromrichter‘‘, Leiter: Dipl.-Ing. Dr. phil.
J. v. 1ssendorf VDE.
Vortrag
des Herrn Dr. W. Dällenbach, Berlin, am Dienstag, dem
23. April 1940, um 18%. in der Technischen Hochschule zu
Charlottenburg, Hörsaal EB 301, über das Thema:
„Entwicklungen und Fortschritte im Bau von Groß-
gleichrichtern‘.
Inhaltsangabe:
Materialtransport, Wasserstoffdiffusion, Gasaufzehrung,
Wegfall der Pumpen, Kritische Plasmagrenzen, Ionen-
verarmung, Edelgasfüllung, Kälte- und Kurzschluß-
festigkeit, Freiluftanlagen.
Eintritt und Kleiderablage frei.
Arbeitsgemeinschaften (Technischer Nachwuchs)
Die Teilnahme ist frei. VDE-Mitgliedschaft ist nicht Bedingung.
Stromrichter. Leiter: Dipl.-Ing. J. Killinger VDE.
19. April 1940, 18°, VDE-Haus, Großes Sitzungszimmer: „Anwendung
von Stromrichtern bei motorischen Antrieben'. Vortragender: Dr.-Ing.
H. Anschütz VDE.
Elektrische Bahnen. Leiter: Keg.-Baurat Dr.-Ing. habil. H. Kother VDE.
23. April 1940, 18%, VDE-Haus, Großes Sitzungszimmer. Vortragsreihe:
„Bremsen“ (Anordnung, Wirkungsweise, Kennlinien): Aussprache über
Druckluft-, Gleich- und Wechselstrom-Nutz- und -Widerstandsbremsen.
Hochfrequenztechnik. Leiter: Dr.-Ing. F. W. Gundlach VDE.
=>. April 1940, 18°, VDE-Haus, Großes Sitzungszirmmer. Vortragsreihe:
„Fernsehen“. „„Hilfs-Zerlegungs- und Übertragungsverfahren“. Vor-
tragender: Obering. R. Urtel.
VDE Bezirk Berlin
vormals Elektrotechnischer Verein
Der Geschäftsführer
Burghoff
.20%, Staatl. Akademie für Technik:
Sitzungskalender
VDE Bezirk Südsachsen, Chemnitz. 25. 4. (Do),
„Der Einfluß von Vier-
jahresplan und Krieg auf die Ausführung und Konstruktion
von Erzeugnissen der Starkstromtechnik‘'. Obering. Plattner
VDE.
VDE Bezirk Köln. 19.4. (Fr), 20%, Lese-Gesellschaft:
„Entwicklung und Prüfung von Schaltern größter L.eistung‘‘.
Obering. W. Kaufmann VDE.
VDE Bezirk Danzig. 22.4. (Mo), 20%, T. H. El. Inst.:
„Neue Erkenntnisse über die Dämpfung von Freileitungs-
schwingungen‘‘ (m. Lichtb.). Dr. Behrens.
VDE Bezirk Niedersachsen, Hannover (Arbeits-
gemeinschaft der jungen Ingenieure). 23. 4. (Di), 20'5, Hann.-
Braunschweig, Stromversorgungs A.-G., Marienstr. 20: ‚„‚Hoch-
spannungskabel und Armaturen in Mittelspannungsnetzen‘.
L. Wörner VDE.
VDE Bezirk Mittelhessen, Frankfurt a. M. Derin
H. 15 angekündigte Vortrag von Herrn Dr. Freiberger muß
auf den 24. 4. verschoben werden.
Fachgruppe EBEnergiewissenschaft, Gauwaltung
Wien. 24. 4. (Mi), 18%, Haus der Technik: ‚Der Drahtfunk‘‘
(m. Lichtb.). Dipl.-Ing. Waldow.
Deutsche Lichttechnische Gesellschaft, Leipzig.
23. 4. (Di), 20%, Grassimuseum: „Lichtwirtschaft im Kriege“.
Dipl.-Ing. J. Schaer.
PERSÖNLICHES
(Mitteilungen aus dem Leserkreis erbeten)
K. Becker t. Am 8. April starb der Dekan der Wehr-
technischen Fakultät an der T. H. Berlin, Chef des Heeres-
waffenamtes und Präsident des Reichsforschungsrates, General
der Artillerie, Professor Dr. phil. h. c. Dr.-Ing. Karl Becker.
Mit umfassendem Wissen und nie erlahmender Tatkraft hat
der Verstorbene die Technik zur Entwicklung der modernen
Waffen eingesetzt und damit einen hervorragenden Anteil an
der Schlagkraft und technischen Überlegenheit unserer Wehr-
macht. Becker war Mitglied der PreuBischen Akademie der
Wissenschaften und Mitglied der Akademie für Bauwesen und
war im Besitz der Goethe-Medaille und der Grashof-Denkmünze.
BRIEFE AN DIE ETZ
(Der Abdruck eingehender Briefe erfolgt nach dem Ermessen der
Wissenschaftlichen Leitung und ohne deren Verbindlichkeit.)
DK 621.317.727.027.3+. 029.6
Bemerkungen zu dem Aufsatz von Herrn ©. Zinke:
„Frequenzunabhängige kapazitiv-ohmsche Span-
nungsteiler für MeBzwecke* in ETZ 60 (1939) N. 927
Zur Ergänzung sei darauf hingewiesen, daß man die Erd-
kapazitäten bei der Spannungsteilung auch dadurch unschäd-
lich machen kann, daß man den eigentlichen, zum Meßzweck
benutzten Spannungsteiler von allen Seiten mit einem ähnlich
gebauten Spannungsteiler umgibt, der die zur Erde führenden
Feldlinien auffängt. Für einen Widerstandsspannungsteiler
wurde dies von Rayner, Standring, Davisund Bowdlert),
und für einen kapazitiven Spannungstciler von Krutzsch?)
beschiteben. Dieses Verfahren hat gegenüber dem von Zinke
angegebenen den Vorteil, daß man den Spannungsteiler in jede
beliebige Umgebung stellen kann, ohne jedesmal die Erdkapazi-
täten ausrechnen und entsprechende Ausgleichkapazitäten
anbringen zu müssen. Dieses Prinzip läßt sich natürlich auch
bei gemischten Spannungsteilern verwenden. Der von Krutzsch
erwähnte Spannungsteiler hat sich ausgezeichnet bewährt, da er
nicht nur die Höhe der Spannung unabhängig von den Erd-
kapazitäten zu messen gestattete, sondern auch, was wesentlich
schwieriger ist, die Phase der MeBspannung genau wiedergibt.
München, 19. 10. 1939 J. Krutzsch VDE
1) J. Instn. electr. Engrs. 68 (1030) S. 1132.
2) ETZ 57 (1936) S. 439.
366
Stellungnahme zur Zuschrift des Herrn J. Krutzsch
Mein Aufsatz hatte das Ziel, zu zeigen, daß sich durch
Kombination von Widerständen und Kapazitäten normaler
Bauart lediglich durch zweckmäßige Stufung weitgehend
frequenzunabhängige Spannungsteiler aufbauen lassen. Sieht
man außerdem eine äußere Abschirmung vor, die mit dem Erd-
punkt des Spannungsteilers verbunden ist, so hat man auch den
Einfluß der Umgebung völlig ausgeschaltet. Ist ferner, wie im
Aufsatz angegeben, die Bedingung R w Co < 1l erfüllt, so wird
sowohl das Übersetzungsverhältnis unabhängig von der ver-
teilten Erdkapazität, als auch die Phase getreu der Phase der
Originalspannung erhalten. Der Gesamtaufbau des Spannungs-
teilers ist konstruktiv einfach, solange die Bedingung R w G<l
nur eine grobe Unterteilung der Widerstände notwendig macht.
a b
a ungeschirmt b geschirmt
Bild 1. Feldlinienverlauf üblicher Widerstandsteiler.
Mit Recht weist J. Krutzsch darauf hin, daß man die ver-
teilten Erdkapazitäten auch dadurch unschädlich machen kann,
daß der Spannunsgsteiler von einem ähnlich gebauten Teiler um-
geben wird. Krutzsch verwendet für Hochspannungsmessungen
einen rein kapazitiven Teiler mit einer großen Zahl von Konden-
satorplatten, die von ebenso vielen isolierten Schutzringen um-
geben sind (Bild 2a). Eine sehr ähnliche Anordnung eines
Widerstandsteilerss mit umgebendem Widerstandsrohr hat
W. Raske!) veröffentlicht. Beide Anordnungen wirken nicht
so, daß nach Erde verlaufende Feldlinien vom Schirm aufge-
fangen werden, vielmehr wird hier durch die Potentialverteilung
längs der Schirme ein homogener Feldlinienverlauf (Bild 2) er-
zwungen, der sich grundsätzlich vom Verlauf der Feldlinien bei
früher üblichen Spannungsteilern (Bild 1) unterscheidet.
—
——
=
a
a kapazitiv geschirmter Spannungsteiler nach Krutzsch
b Spannungsteiler mit Widerstandsschirmung
Bild 2. Feldlinienverlauf von Spannungsteilern, deren Schirme
das Spannungsgefälle nachbilden.
Bei den üblichen Spannungsteilern nach Bild 1 verlassen die
Feldlinien des Stroms den Widerstand und laufen als kapazitive
Streulinien nach Erde bzw. Schirm. Damit die verteilten kapazi-
tiven Nebenschlüsse nicht stören, muß die Bedingung R w C<l
erfüllt sein. An diese Einschränkung ist man bei den Teilern
nach Bild 2 nicht gebunden, weil hier der Schirm ein gleich-
1) Arch. tech. Messen. Z. 116 1, Dez. 1038.
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 16
18. April 1840
artiges Spannungsgefälle besitzt wie der Spannungsteiler selbst
und damit ein homogenes Feld erzwingt, so daß aus dem vor-
geschalteten Widerstand bzw. Kondensator des Spannungs-
teilers keine Feldlinien austreten. Man kann auch einen Wider-
stands-Spannungsteiler mit einem kapazitiven Schirm umgeben,
der aus isolierten Schutzringen nach Bild 2a oder unterteilten
isolierten Zylindern besteht. Auch hier entsteht durch die elek-
trischen Feldlinien des Schirms ein Potentialverlauf, der dem
Spannungsgefälle am Spannungsteiler entspricht.
Das Prinzip des gesteuerten Schirms mit Spannungsgefälle
ist bereits in der Arbeit von Orlich und Schultze!) ange-
deutet. Die gesteuerte Schirmung ist, wie die Arbeiten von
Krutzsch und Raske zeigen, in der Hochspannungs-Meßtechnik
vollkommen durchgebildet. Die konstruktive Gestaltung der
Schirmung für die Zwecke der Hochfrequenz-Meßtechnik be-
findet sich noch im Versuchsstadium.
Berlin, 22. 12. 1939 O. Zinke VDE
DK 621.317.35
Bemerkungen zu dem Aufsatz des Herrn C. Moerder
VDE „Messung der Oberwelligkeit von Wechsel-
spannungen“ in ETZ 61 (1940) H. 4, S. 77
In seiner Untersuchung über die Messung der Oberwelligkeit
von Wechselspannungen vergleicht Heır Moerder u. a. eine
Brücke mit Reihenresonanz nach Belfils (Bild 2) mit einer
Brücke mit Parallelresonanz nach Linckh (Bild 3). Bei diesem
Vergleich wird für beide Brücken die Leeılaufspannung in der
Meßdiagonale auf die angelegte Spannung bezogen; dabei
schneidet die Brücke nach Belfils, besonders in Verbindung mit
einem Vorwiderstand, sehr schlecht ab. Man muß jedoch m. E.
berücksichtigen, daß die niediigohmige Brücke nach Belfils —
im Idealfalle ist der Widerstand des Resonanzkreises gleich 0 —
ihrem Wesen nach nicht für eine Messung der Leerlaufspannung,
sondern für eine Messung des Kurzschlußstromes in der Meß-
diagonale geeignet ist, während die hochohmige Brücke nach
Linckh — Sperrwiderstand des Resonanzkreises im Idealfalle
gleich oo — sich vorzugsweise für eine Messung der Leerlauf-
spannung eignet. Verwendet man in der Brücke nach Belfils
zur Messung und Registrierung des Effektivwertes der
Restkurve z. B. ein Thermoelement von 65 Q, so ist bei
1000 Q Vorwiderstand das Verhältnis des Stromes im
Thermoelement zur angelegten Spannung für die Grenz-
frequenzen 1:1195. Die Abweichungen von diesem Weıt (nach
unten) betragen für die 3. Harmonische 3,6%, für die 5. 1,2%
und für die 7. 0,6%. Für die Messung der Oberwellen in einem
Drehstromnetz, in dem die 3. Harmonische normalerweise sehr
klein ist, dürfte diese Genauigkeit in der Regel genügen, um so
mehı, als es bier meist möglich ist, den Vorwiderstand auf die
Hälfte zu verkleinern und damit auch die Fehler zu verringern.
Der Strom in der Diagonale ist dann fast doppelt (bzw. viermal)
so groß wie bei der Brücke nach Linckh, was für die Messung mit
einem 'Thermoelement schon von wesentlicher Bedeutung ist.
Für Untersuchungen mit einem hochohmigen Elektronen-
strahloszillographen wird dagegen die Brücke nach Linckh vor-
zuziehen sein.
Berlin, 1. 2. 1940 Hans Klewe VDE
Stellungnahme zur Zuschrift des Herrn H. Klewe
Die Messung der Oberwelligkeit von Wechselspannungen
nach dem in den R.E.M. festgelegten Maß verlangt eine Scheitel-
wertbestimmung an der Restkurve. Für eine solche sind am
genauesten alle Meßverfahren, die auf eine Spannungsmessung
zurückgehen, weswegen beim Vergleich der Brücke nach Belfils
mit der nach Linckh nur die Leerlaufspannungen in Betracht
gezogen wurden. Es ist richtig, daß sich bei Rückführung der
Messung auf eine Kurzschlußstrommessung in der Brücken-
diagonale das Verhältnis der niedrigen zu den höheren Har-
monischen bis auf die relativ geringen, von Herrn Klewe an-
gegebenen Amplitudenfehler proportional abbildet. Jedoch
ergeben sich dann eben nur sehr viel kleinere Spannungen am
Nullzweig (20fach im Beispiel) für die Scheitelwertmessung.
Aber auch wenn man dies in Kauf nimmt, so bleibt bestehen,
daß die Winkelfehler der niedrigen Harmonischen im Nullzweig
sehr groß sind. Die Grenzfrequenzen im Brückenkurzschluß-
strom sind in Phase mit der zu messenden Spannung, die
3. H armonische ist etwa 15°, die 5. Harmonische etwa 9° im
Beispiel mit yọ = 65 Q (Brückeninstrument) vorverschoben. Die
Fehler lassen sich verkleinern durch Wahl eines höheren Güte-
grades der beiden Luftdrosseln, was aber erheblichen Aufwand
1) Arch. Elektrotechn. 1 (1912) S.1.
18. April 1940
an Kupfergewicht bedeutet. Bei L = 1 H und Verkleinerung
des Widerstandes der Drossel von r; = 65Q auf r, = 304
wie bei Linckh ergibt sich für die 3. Harmonische statt etwa
31,0, 15° Fehler nur noch 1% und 8° (Linckh erreicht 0,6%
und 3°). Eine Verkleinerung des Vorwiderstandes bringt
wenig Fehlergewinn relativ zur Erhöhung des Verbrauchs (bei
Kvor = 500 Q statt 1000 Q, Fehler etwa 2%, 13° für die
3. Harmonische im obigen Beispiel). Für die Bestimmung der
„erößten Kurvenformabweichung‘ einer Spannungswelle er-
scheint der Winkelfehler der 3. und 5. Harmonischen in deı
Belfilsschen Brücke noch zu groß. Hingegen vermag letztere
gute Ergebnisse zu liefern bei Messungen des Klirrfaktors von
Spannungen, wo Winkelfehler keine Rolle spielen.
Berlin, 12. 2. 1940 C. Moerder VDE
BUCHBESPRECHUNGEN
DK 621.311.009
Die Bedeutung der Technik für die Gemeinwirtschaft,
dargestellt am Beispiel der Elektrizität. Von Dr. rer. pol.
R. Grünwald. Mit 133 S. ım Format 145 x 225 mm.
Verlag der Hochschulbuchhandlung Krische & Co., Nürnberg
1939. Preis geh. 3,75 RM.
Vor gar nicht langer Zeit ist einmal der Ausspruch „Kultur-
träger Elektrizität“ geprägt worden. Die vorliegende Schrift
kann als ein Beweis für die Richtigkeit dieses Wortes ange-
sprochen werden. Der Verfasser zeigt zuerst, wie die ganze
menschliche Entwicklung durch die Technik beeinflußt worden
ist und untersucht dann im 2. Teil den Einfluß der Elektrizität
auf die Gemeinwirtschaft. Die Elektrizität ist dank der ihr
ıinnewohnenden Eigenschaften in der Lage, der Volkswirtschaft
eine wertvolle Hilfe zu sein. Dies zeigt sich z. B. in der Tatsache,
daß die Elektrizität die Klein- und Mittelbetriebe gegenüber
den Großbetrieben dadurch wieder wettbewerbsfähig gemacht
hat bzw. macht, daß sie diesen eine wirtschaftliche Kraftquelle
gab bzw. gibt. Darüber hinaus gibt aber die Elektrizität noch
mannigfaltige Möglichkeiten, nachteilige Folgen der Veıstädte-
rung zu beseitigen.
Das Buch gewinnt dadurch an Wert, daß der Verfasser in
seinen in erster Linie volkswirtschaftlichen Betrachtungen auch
versteht, ein richtiges Bild von der Struktur und dem Aufbau
der deutschen Elektrizitätswirtschaft zu entwerfen, welches man
leider bei vielen volkswirtschaftlichen Betrachtungen vermißt.
W. Willing VDE
DK 538.6
Magnetische Felder und Kräfte. Mit einer Übersicht über
die Vektorenrechnung. Eine mit Zusätzen versehene Sonder-
ausgabe des Beitrages „‚Elektrodynamik‘ aus Handbuch der
Elektrizität und des Magnetismus Bd. IV (1920). Von Prof.
Dr. H. Diesselhorst. Mit einem Geleitwort von Prof. Dr.
F.Emde. Mit 56 Bild., VI u. 216 S. im Format 170 x 245 mm.
Verlag von Joh. Ambrosius Barth, Leipzig 1939. Preis
geh. 8 RM.
Das Werk, ein Ausschnitt aus dem Handbuch von Grätz,
gibt eine in knapper Ausdrucksform reichhaltige Darstellung
des Teiles der Elektrodynamik, der sich mit magnetischen
Feldern, quasistationären Strömen und den gegenseitigen Zu-
sammenhängen, Wechselwirkungen und Kräften befaßt. Wie
Emde in einem Geleitwort schon ausführt, ist darin die Lehre
von den magnetischen Feldern und Kräften eingehender dar-
gestellt, als es sonst in den allgemeinen Lehrbüchern der
ElektrizitätsIchre der Fall ist.
Die Einleitung bildet eine historische Übersicht über die
Entwicklung der Erkenntnis der grundlegenden Zusammen-
hänge. In einer Reihe von Bildern werden die klassischen
Versuchsanordnungen und Apparate gezeigt, durch welche die
Forscher zur Entdeckung und klaren Formulierung ihrer Ge-
setze gelangt sind. Der erste Hauptabschnitt besteht aus einer
sehr ausführlichen Zusammenstellung der Sätze und Formeln
der Vektor-, Tensor- und Affinorrechnung, die in der Elcktro-
dynamik Bedeutung haben. Die nicht als elementar geltenden
Zusammenhänge sind zwar in einem besonderen Kapitel ab-
geleitet, jedoch kann trotzdem dieser Abschnitt nicht als eine
selbständige Einführung in das Gebiet betrachtet werden. Der
zweite Hauptabschnitt mit der Bezeichnung ‚‚Ponderomotorische
Wirkungen in Systemen von Magneten und quasistationären
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 16
367
elektrischen Strömen“ stellt den eigentlichen Kern des Buches
dar.
Das Werk ist, verglichen mit seinem Umfang, ein äußerst
ergiebiges Nachschlagewerk und Handbuch. Es ist streng
wissenschaftlich und zuverlässig entsprechend der Persönlich-
keit seines Verfassers. Es wendet sich in erster Linie an Physiker
und setzt voraus, daß der Leser mit den Grundlagen der
Elektrodynamik bereits einigermaßen vertraut ist. Wer unter
dieser Voraussetzung über diese und jene Frage eine Beleuchtung
von einem andern Blickfeld oder eine weitergehende und strenge
Darstellung sucht, wird das Buch mit Gewinn benutzen. Als
einführendes Lehrbuch dürfte es weniger geeignet sein.
Vom Gesichtspunkt der Verwendung für Studierende der
Elektrotechnik an technischen Hochschulen findet es der Be-
richter bedauerlich, daß der Verfasser sich nicht zu der Ein-
führung der Größengleichungen an Stelle des absoluten elektro-
magnetischen Maßsystems entschließen konnte. Es gibt doch
kein Gebiet, auf dem die didaktischen Vorteile und der Gewinn
an Anschaulichkeit durch die Größengleichungen so hervor-
treten wie in der Elektrodynamik. Wenn auf Scite 1212 gesagt
wird, daß für die Formeln der speziellen Elektrodynamik das
elektromagnetische Maßsystem bequem sei, so muß hinzu-
gefügt werden, daß die konsequente Anwendung der Größen-
gleichungen noch viel bequemer ist.
R. Brüderlink VDE
DK 534.2
Leitfaden zur Berechnung von Schallvorgängen.
Von Reg.-Rat Dr. H. Stenzel. Mit 106 Abb., Ill u. 124 S.
im Format 165 x 240 mm. Verlag von Julius Springer,
Berlin 1939. Preis geh. 12,60 RM.
Die vorliegende Veröffentlichung des bekannten Ver-
fassers stellt eine ausführliche Zusanımenfassung aller bisher
über Schallfeldberechnungen erschienenen Arbeiten dar und
schließt insofern eine Lücke ın der akustischen Literatur, als
eine systematische eingehende Behandlung dieser Fragen
bisher noch nicht vorlag.
Die Arbeit ist als Leitfaden zur Berechnung von Schall-
vorgängen angelegt und legt daher weniger Wert auf Mitteilung
praktischer, technischer Einzelheiten als vielmehr auf die aus
der Theorie der Schallsender und -empfänger sich ergebenden
Folgerungen für verschiedene Anordnungen und Arten von
Schallstrahlern. In drei Teilen behandelt der Verfasser die
verschiedenen Arten des Schaällfeldes. Den ersten Teil widmet
er der Betrachtung des Schallfeldes in großer Entfernung von
der Schallquelle sowohl für gerichtete als auch für ungerichtete
Schallstrahlung, wobeı er die Definitionen für den Richtfaktor,
die Pcilschärfe, das Peilmaß und die Trennschärfe einführt und
ihre Größe für einige besondere Strahler berechnet. Neben der
mit Strahlern besetzten Kreislinie, der kreisförmigen und
rechteckigen Kolbenmembran und der geraden Strahlergruppe
behandelt der Verfasser den Einfluß der verschiedenen Schwin-
gungsformen der rechteckigen und kreisförmigen Membran
auf den Richtungsfaktor. Er zeigt ferner, wie man mit Hilfe
einer feststehenden, beliebig im Raum angeordneten Emp-
fäangergruppe allein durch elektrische Kompensation die
Richtung größter Empfangsempfindlichkeit nach Belieben
ändern kann. Im zweiten Teil wird das Schallfeld in unmittel-
barer Nähe des Strahlers behandelt. Wegen der hierbei auf-
tretenden größeren Mannigfaltigkeit der für die Bestimmung
des Schallfeldes notwendigen Funktionen beschränkt sich der
Verfasser auf die Behandlung zweier Einzelstrahler und der
kreisförmigen Kolbenmembran, wobei er die letztere im
Hinblick auf ihre Bedeutung für die Praxis besonders ausführ-
lich betrachtet. Das Schallfeld wird dabei durch den Verlauf
der Linien konstanter Schalldruckamplitude dargestellt. Der
dritte Teil der Arbeit bringt die Berechnung des Schallfeldes
einfacher und zusammengesetzter Kugelstrahler sowie der durch
eine starre Kugel verursachten Schallfeldstörung. Zahlreiche
graphische Darstellungen erläutern die Berechnungen. Um die
Übersicht der Abhandlung nicht zu erschweren, verzichtet der
Verfasser auf die Angabe ausführlicher, theoretischer Ab-
leitungen und führt solche nur an, soweit es zum Verständnis
erforderlich ist. Wenn es auch wünschenswert ist, daß der
Leser mit den Eigenschaften der Bessel-Funktionen sowie der
Zylinder- und Kugelfunktionen vertraut sein möchte, um dem
Gang der Berechnungen folgen zu können, so kann auch dem
praktischen Physiker, dem diese mathematischen Formu-
lierungen nicht so nahe liegen, die Abhandlung für das Ent-
werfen bestimmter Schallsenderkombinationen von großem
Nutzen sein und ihm in mancher Hinsicht reiche Anregungen
bieten. K. Th. Kühn
388
DK 546
Gmelins Handbuch der anorganischen Chemie.
8. Aufl. Herausgeg. von der Deutschen Chemischen
Gesellschaft!). System-Nr. 68: Platin, Teil A, Lieferung 2:
Vorkommen (Abschluß). Preis kart. 26 RM. — Lieferung 3:
Darstellung der Platinmetalle. Preis kart. 19 RM. — Teil B,
Lieferung 2: Physikalische Eigenschaften des Metalls (bis
elektrische Figenschaften). Preis kart. 17 RM. — Teil B,
Lieferung 3: Elektrochemisches Verhalten des Metalls (Über-
spannungserscheinungen). Preis kart. 14 RM. — Teil C,
Lieferung 1: Verbindungen bis Platin und Wismut. Preis
kart. 22 RM. — System-Nr. 59: Eisen, Teil C, Lieferung 2:
Prüfung der Kerbschlagzähigkeit. Preis kart. 44 RM. —
System-Nr. 59: Eisen, Teil F II, Lieferung 2: Nachweis und
Bestimmung von Fremdelementen in Eisen und Stahl. Preis
kart. 36 RM. Format 180 x 260 mm. Verlag Chemie
G. m. b. H., Berlin 1939.
S.-Nr 68. Platin, Teil A, Lfg. 2
Mit dieser Lieferung wird die zu einer gesonderten Mono-
graphie gediehene Behandlung der Platinvorkommen abge-
schlossen; sie erstreckt sich vor allem über die amerikanischen,
australischen und afrikanischen l.agerstätten, wobei die süd-
afrikanischen am umfangreichsten bedacht werden. Daran
knüpft sich eine Zusammenstellung der bisher erkannten
Pt-Mineralien, unter denen den Pt-Legierungen — gegenüber
den Schwefel-, Arsen- und Antimonverbindungen — ganz über-
wiegende Bedeutung zukommt, und ein äußerst interessanter
Schlußabschnitt wirtschaftstatistischen - Inhalts. Schrifttum-
stand: bis Anfang 1939.
Teil A, Lig. 3
behandelt zunächst die Darstellung der Platinmetalle, sowohl
ihre Gewinnung ans Erzen als auch aus Abfällen und Rück-
ständen, wie sie in Edelmetalle verarbeitenden oder sonstwie
benutzenden Industrien, Gewerben und Laboratorien anfallen;
die zum Teil verwickelten Arbeitsfolgen werden jeweils durch
übersichtliche Schemata verdeutlicht. Weiterhin wird über die
Herstellung der reinen Platinmetalle in kompakter, kompakt-
disperser und kolloider Form sowie über ihre Verwendung
berichtet. Schrifttumberücksichtigung: bis Juni 1939.
Teil B, Lig. 2
die das Schrifttum bis April 1939 berücksichtigt, setzt die physi-
kalischen Eigenschaften des Metalls fort und umfaßt die
optischen Eigenschaften (darunter Temperaturstrahlung und
spektrales Verhalten), die magnetische Charakteristik und unter
den elektrischen Eigenschaften insbesondere Leitfähigkeit,
Thermokraft (eingehende Zusammenstellung der mit Pt kom-
binierten Thermoelemente!) und das Verhalten des Platins bei
der Elektronenemission wie bei Elektronen- und korpuskularer
Einstrahlung.
In Teil B, Lfg 3
beginnt unter Schrifttumsberücksichtieung bis Mai 1939 die
Behandlung des elektrochemischen Verhaltens des Platıns mit
den Überspannungserscheinungen bei an ihm erfolgender
kathodischer H,-Entwicklung, anodischer O,- und Halogen-
abscheidung und den entsprechenden Umkehivorgängen; in
diesem Zusammenhang wird ein umfassender Überblick über
die Theorien der Wasserstoff- und Sauerstoffüberspannung
gegeben.
Teil C, Lfg. 1
Unter den Verbindungen des Platins, für die Teil C der
System-Nr. vorgesehen ist, umfaßt dessen 1. Lfg. haupt-
sächlich die Systeme Platin und Wasserstoff, Pt und Sauerstoff
einschließlich deren Hydrate, sodann die aus Pt und Stickstoff,
Pt und Halogen, Schwefel, Bor, Kohlenstoff, Silizium, Phosphor,
Arsen, Antimon und Wismut sich herleitenden einfachen Ver-
bindungen und freien Pt-Komplexsäuren, unter vorläufigem
Ausschluß der einem späteren Kapitel vorbehaltenen Verbin-
dungen mit amminhaltigen Pt-Komplexionen. Schrifttumstand:
bis Juni 1939.
S.-Nr. 59. Eisen. TeilC Lfg. 2
Mit diesem, das mzchanisch-technologische Sonderwerk
Teil C fortsetzenden Heft wird der Abschnitt ‚Kerbschlag-
zähigkeit‘‘ eingeleitet; den in weiteren Lieferungen zu ver-
zeichnenden MeBergebnissen an reinem Eisen, Stählen und
Eisenlegierungen wird bier unter dem Untertitel: Prüfung der
Kerbschlagzähigkeit in der üblichen monographischen Ausführ-
1) 8.2. ETZ 60 (1939) S. 1038.
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 16
18. April 1940
lichkeit eine ungemein reichhaltige und weitgespannte Über-
sicht entwickelt über ältere und neuere Apparate und Verfahren
zur Bestimmung dieser Größe, über physikalische Grundlagen
und überVersuchsbedingungen bei der Prüfung, über Zusammen-
hänge der Kerbschlagzähigkeit mit anderen Werkstoffeigen-
schaften und über viele andere Punkte; mit dieser umfassenden
Zusammenstellung soll zugleich einer künftigen internationalen
Normung dieser heute noch viel umstrittenen Prüfmethode der
Weg bereitet werden. Das Schrifttum ist bis Oktober 193x
berücksichtigt.
Teil F II, Lfg. 2
Diese, dem Schrifttumstand bis Mai 1939 entsprechende
Lieferung bringt die Abteilung II des der Technischen Analyse
von Eisen und Stahl eingeräumten Teiles F zum Abschluß; sie
umfaßt hauptsächlich Nachweis und Bestimmung der Elemente
Titan, Aluminium, Kupfer, Nickel, Kobalt; behandelt weiterhin
neuere in die Eisenhüttenlaboratorien eingezogene physika-
lische und physiko-chemische Analysenmethoden, wie die
chromatographische, polarographische, spektrographische, ma-
gnetometrische u. a. Analyse und gibt endlich cinen gedrängten
Abriß über die in einzelnen Staaten für die Bestimmung von
Fremdelementen in Eisen und Stahl aufgestellten Normen,
wobei lediglich die der V.S. Amerika ausführlicher behandelt
werden, weil sie sich richtungweisend auf die Normenfassung der
anderen Länder ausgewirkt haben. Heinrich Menzel
DK 621.3 (075.4)
Lehrgang für Elektro-Installateure. Erarbeitet vom
Reichsinstitut für Berufsausbildung in Handel
und Gewerbe. Tcil 1. 4. Aufl. Mit zahlr. Bild., 33 Taf. u.
10 S. im Format 225x305 mm. Preis im Hefter 3 RM. —
Teil 2. 3. Aufl. Mit zahlr. Bild., 4 u. 6l S. im Format
225x305 mm. Preis im Hefter 3,60 RM. Verlag B. C.
Teubner, Leipzig u. Berlin 1939.
Die Mappen enthalten in bildlichen Darstellungen mit text-
lichen Erläuterungen auf Einzelblättern alles für den Elektro-
installateur Wissenswerte. Sie sind hauptsächlich für die Aus-
bildung des Nachwuchses gedacht, doch sind sie ohne Frage auch
für den ausübenden Praktiker und für den Montageingenieur
von großem Nutzen. Insbesondere dankenswert ist die er-
schöpfende Darstellung des Freileitungsbaues, die Behandlung
von Bleikabeln, der Meß- und Prüfgeräte und der Schutzmaß-
nahmen. Vorangestellt sind die Eigenschaften des Aluminiums
und seiner für den Installationsfachmann interessanten Ver-
bindungen und eine Gegenüberstellung der mechanischen und
elektrischen Werte von Aluminium und Kupfer.
Kurt Krohne VDE
EINGÄNGE
(Ausführliche Besprechung vorbehalten)
Bücher
Fernmelde-Unterrichtslehre. Von R. Grötsch. Mit
25 Abb. u. 134 S. im Format 135x200 mm. Deutsch-
Literarisches Institut J. Schneider, Berlin 1939. Preis
kart. 3,50 RM.
[Der Verfasser will mit diesem Leitfaden cine möglichst
zweckmäßige Ausbildungsform und ein vollkommenes System
im Geben und Hören der Morsezeichen sowie der Aufnahme
und Abgabe mit Tastaturmaschinen, Funk- und F'ernsprecher
wie auch Lautsprecheransage vermitteln, um damit einen
planmäßigen Aufbau der Unterrichtsmethoden, -wege und
-ziele zu erreichen. Ebenso werden auch Fragen der Schul-
ausstattung, des Unterrichtsverhältnisses und der Unterrichts:
oı ganisation behandelt.)
e a O a
Anschriften des Verfasser der Aufsätze dieses Heftes:
Dr. Tng. habil. P. Werners VDE, Dortmund, Nußbaunweg 183.
Obering. Dipl.-Ing. M. Zorn VDE, Finkenkrug b. Berlin, Ringstr. ®.
Abschluß des Heftes: 12. April 1940.
N
Wissenschaftliche Leitung: Harald Müller VDE (z. 2. im Felde)
G. H. Winkler VDE (z. Z. im Felde)
H. Hasse VDE und R. Henrichs VDE
Zuschriften sind nicht an eine persönliche Anschrift zu richten. sondern
nur an die Wissenschaftliche Leitung der ETZ, Berlin-Charlottenburg £
Bismarckstr. 33, VDE-Haus, Fernsprecher: 34 19 55.
Nachdruck nur mit Quellenangabe und nur mit Genehmigung des Ver-
fassers und der Wissenschaftlichen Leitung der ETZ gestattet.
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369
- Elektrotechnische Zeitschrift
| (Zentralblatt für Elektrotechnik)
Organ des Elektrotechnischen Vereins seit 1880 und des Verbandes Deutscher Elektrotechniker seit 1894
Herausgegeben vom Verband Deutscher Elektrotechniker E.V.
Wissenschaftliche Leitung: Berlin-Charlottenburg 4, VDE-Haus — Im Buchhandel durch Julius Springer, Berlin W 9
61. Jahrgang
Berlin, 25. April 1940
Heft 17
Neue technische Meßgeräte zur Isolierstoffprüfung
Von H. Poleck VDE, Berlin
Übersicht. Eine universelle Meßschaltung zur Bestim-
mung der Kapazität und des Verlustfaktors von zweipolig iso-
lierbaren und einpolig geerdeten Prüflingen wird beschrieben
und ihre theoretische Grundlage abgeleitet. Die mit einem kom-
plexen Kompensator kombinierte, vor Überlastung geschützte
Meßbrücke hoher Genauigkeit ermöglicht wahlweise Hand- und
Selbstabgleich bei unmittelbarer Ablesung der Meßergebnisse.
Der technische Aufbau der Brücke, der Meßzusätze und Sicher-
heitseinrichtungen wird allen praktischen Anforderungen ge-
recht.
1. Anforderungen an Meßgeräte zur Untersuchung
von Isolierstoffen
In den letzten Jahren hat die Kapazitäts- und Ver-
lustfaktormessung als zerstörungsfreies Prüfverfahren
für Isolierstoffe eine immer größere Bedeutung ge-
wonnen. Vielseitige Untersuchungen erwiesen die Zweck-
mäßigkeit selbsttätig arbeitender Schreibeinrichtungen,
die nicht nur eine schnellere und bequemere Arbeitsweise
ermöglichen, sondern vor allem während der Prüfung das
Verhalten des Prüflings bzw. die Änderung seiner Kenn-
werte unmittelbar erkennen lassen. Die Anforderungen
der Praxis an eine universell anwendbare neuzeitliche
Isolierstoff-Meßeinrichtung sind recht hoch und vielseitig.
Man will Proben fester und flüssiger Dielektrika, die
Isolationsgüte von Transformatoren, Maschinen, Durch-
führungen, Isolatoren, Kabeln und auch Kondensatoren
jeder Art messen können, wobei manche Prüflinge ein-
polig fest geerdet bleiben müssen. Der Bereich der Prüf-
spannung erstreckt sich von einigen Volt bis zu mehreren
10kV. Die Größe der Kapazität kann 1000 uF und mehr
(Elektrolytkondensatoren), einige 1004F (große Ölkon-
densatoren) oder wenige pF mit einem Verlustfaktor von
10" bis 1,0 betragen. Die Prüflingsströme schwanken in
entsprechenden Grenzen zwischen einigen pA bis 100 A
und mehr. Dabei wird oft eine Meßtoleranz der Kapa-
zität von + 0,1% und des Verlustfaktors von etwa 10%
absolut verlangt.
Die Bedienung der Geräte soll einfach und gegen
Überspannung und Überstrom möglichst geschützt sein;
die Meßergebnisse sollen sich leicht auswerten lassen.
Um diese Bedingungen mit einer einzigen Ausführung
erfüllen zu können, sind die Geräte jeweils nur für eine
Gebrauchsfrequenz, normal 50 Hz, gebaut. Im folgenden
werden Prinzip, Aufbau und Eigenschaften einer neuen
Universalbrücke mit Registriereinrichtung und Zusatz-
geräten beschrieben.
2. Das Meßprinzip der Universalbrücke
i Grundsätzlich wird nach Bild 1 der Strom I, des Prüf-
van dargestellt durch die Kapazität C, und den Verlust-
Irkleitwert G,, mit dem Strom I, eines Normals (C,,G,)
DK 621.317.733.3.004.I1
über die Meßwiderstände r, und r, verglichen. Während
bei der bekannten Schering-Brücke eine Reihen schal-
tung von Kapazität und Verlustwiderstand vorausgesetzt
ist, wird hier eine Nebenschaltung von Kapazität C
und Verlustleitwert G zugrunde gelegt, da dies für den
Zweck der Isolierstoffuntersuchung sinnvoller erscheint;
denn hierbei interessieren vorwiegend die spannungs-
abhängigen Eigenschaften. Die im Dielektrikum ent-
= wickelte Verlustwärme ist dem Quadrat der Prüfspannung
und dem Verlustleitwert G verhältnisgleich. Für die Be-
urteilung der dielektrischen Festigkeit eines Prüflings
wird dieser zeitlich gleichbleibender und auch gesteigerter
elektrischer Spannungs- oder Temperaturbeanspruchung
ausgesetzt, wobei man aus dem Verhalten des Verlust-
faktors tg ô = G : œ C entsprechende Schlüsse ziehen kann.
Da der Verlustfaktor aber auch von einer Kapazitäts-
änderung mit beeinflußt wird, erscheint es zweckmäßiger,
den Gang der Meßgrößen G und C zu beobachten oder
besser zu registrieren, da das Verhalten des Verlustleit-
wertes G ein eindeutigeres Kennzeichen für die Güte oder
den Beanspruchungsgrad des Isolierstoffes als tg ô liefert.
Anderseits behält natürlich der Verlustfaktor die große
Bedeutung eines Vergleichsmaßes für verschiedene Isolier-
stoffe. Die beiden an sich gleichwertigen Ersatzschal-
tungen unterscheiden sich bei größerem tgö in ihren
C-Meßwerten Cr (Reihenschaltung) und Cy (Neben-
schaltung) dadurch, daß Cr:Cyn =1+ tg? ist, was bei
Vergleichsmessungen beachtet werden muß.
3. Das Meßverfahren für zweipolig isolierbare Prüflinge
Die Diagonale DE der vom Wandler T mit der Span-
nung Up gespeisten Brückenschaltung, die normalerweise
sonst nur den Nullanzeiger N, enthält, ist bei der Schal-
tung nach Bild 1 auch nach erfolgtem Abgleich (U,=0)
im allgemeinen nicht spannungslos. Dem Meßwiderstand r,
ist nämlich ein Stromkreis nebengeschaltet, dessen Strom i,
die Kompensatoren Kg, K,, K speist. Diese liefern die
Kompensationsspannungen U,,U,,U,, die den Einstell-
größen f, y, ö der Kompensatoren und der Zweigspan-
nung U, verhältnisgleich sind. Zwischen D und E liegt
der Ausgang von K, (Spannung U,) und der Eingang
(Spannung U,) eines Übersetzers W,„ mit dem Über-
setzungsverhältnis m < 1. Es ist also:
Die Ausgangsspannung m U, von Wm wird mittels der
von Kg en K. gelieferten und in Reihe liegenden Span-
nungen Ug und U, über den Nullanzeiger N, verglichen:
für U= 0 ist demnach i dii
1
uU, = m
(Up +); 2)
370 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 17 25. April 1940
Nach Bild 1 ist weiter:
u, = Ji Ti und U, = Ss Ta; (3)
wenn îi, < I, und bei U, = 0 auch der Diagonalstrom über
Punkt F, nämlich i,, Null wird. Der Übersetzer bzw.
Wandler muß also einen gegen den Widerstand des
Ci 6, Normal Wn idealer Übersetzer mit Über-
Ca, Ga Prüfling setzungsverhältnis m
r, und 7, Meßwiderstände No Vibrationsgalvanonıeter
Kg: K, ‚ Äg Kompensatoren ù & I,
Bild 1. Meßschaltung für zweipolig isclierbare Prüflinge.
Kreises FDAE genügend hohen Leerlaufwiderstand auf
seiner Eingangsseite besitzen. Außerdem legen wir noch
folgende Bedingungen fest:
U, = BU, und U, in Phase mit U,
U,=y U n»n U, 90° nacheilend gegen U, (4)
U =U, » u, 90° r u Wi
Der einfacheren Ableitung wegen setzt man nun
voraus, daß die Ströme I, und I, nicht von U, und U,
sondern nur von der Speisespannung Upg abhängen, d.h.
Usp Upa und UpE > UEA (5)
und nimmt der Einfachheit halber an, das Normal sei
verlustfrei, d.h.
G, =:0 und damit ð = 0. | (6)
Punkte A, D, F, E entsprechen Bild 1. Normal ist verlustfrei
Teilspannungen U, und U, < Ur
Bild 2. Vereinfachtes Diagramm der Meßschaltung Bild 1.
Nach Bild 2 kann man sich nach Gl. (5) die Spannung U,
auf r, aus den aufeinander senkrecht stehenden Kompo-
nenten Uç, vom Strom über C, und Ug, vom Strom über
G, hervorgerufen denken, deren geometrische Summe
dann U, ergibt, während U, vom Strom über C, herrührt.
Es ist also:
U, z= UB 107) Ci T13 Uc, Ta Upg o) C, T23 UL, = UB G, T? $ (7)
Aus Bild 2, für U/,=0 gezeichnet, ist direkt abzulesen:
U, Ugim = Ugo U im = Ug, (8)
Aus den Beziehungen (7) und (8) folgen die Gleichungen
für die Meßwerte:
a C= Call + AC)= C [+ a )
2
m
== C, a T10 £ -} P ]
Ta m
T t , Ti y = u" T10 k i
p Gamue T | C: Ta [z] | j
c. tg ò = G,:(@ C) = ~- bei 6 = 0
a
d. tg Öy0 7 Ga : (w C30) — . .
In der Gl. (9) ist C, aufgeteilt in C,, und die Ände-
rung AC, von C, d. h. Ca= C: t AC, Ferner is
Tı =ü fio gesetzt, wobei a der eingestellte und ablesbare
Bruchteil von rio ist.
Die Bereiche der stetig regelbaren Einstellgrößen
a, ß,» und der stufig regelbaren (ro: r,), m sind folgende:
a = 0 bis 1,111; 7,0 = 2000 Q
g = — 0,005 bis + 0,005; Skala — 0,5 bis + 0,5%
in 100 Teilen
»— 0 bis 0,01; Skala: 1°% in 100 Teilen
Tio: T2 = 1; 2; 2,5; 4; 5; 10; 20 bis 20 000
1/m = 1; 2; 5; 10; 20; 100.
(10)
4. Durchführung der Messung, Fehlergrenzen und
Einfluß des Normals
Meßvorgang. Beim Meßvorgang wird zunächst
die Brücke mittels a und y bei £ = 0 abgeglichen, wonach
Co = Ci a (T10: T) und tgö,=y:m abgelesen werden.
Dann wird bei veränderten Prüfbedingungen a unver-
ändert gelassen und mittels £ und y weiter abgeglichen,
wobei AC,=ß:m und tgô=y:m beobachtet werden
können. tgô» ist der auf die Ausgangsgröße Cz be-
zogene Verlustfaktor, dessen Änderung der Änderung des
Verlustleitwertes G, verhältnisgleich ist. Eine sehr ein-
fache Berechnung der Meßwerte Czo, A Ca, tg ôa, tg Ôn ist
dadurch ermöglicht, daß stets C, (rio: 73) sowie 1:m
gleich 1- oder 2- oder 5mal einer Zehnerpotenz gewählt
werden kann, wenn der Zahlenwert von C, auch diese
Größeneigenschaft besitzt, z. B. 100, 2000 oder 50 000 pF.
Bei einem nutzbaren Bereich von a = 0,05 bis1 und
dem oben angegebenen Bereich von ro: r, beträgt also
der Kapazitätsmeßbereich 1: 400000 für ein
einziges Normal C,; der Meßbereich für tgö und AC ist
unabhängig von C zwischen 1 und 100% nach (10)
wählbar.
Fehlergrenzen!) des Meßverfahrens:.
Die Meßwertgleichungen (9) wurden unter der Bedin-
gung (5) abgeleitet, die um so weniger erfüllt ist, je
größer C, und C, gewählt werden. Die hierdurch ent-
stehenden Meßfehler sind verhältnisgleich g4 = rı © Cr
Näherungsweise wird bei AC,=0 C, und G, um
fa=rı:tgö. zu klein, tgô, also richtig gemessen. Bei
konstantem Wert r, bzw. a, d.h. beim Abgleich mit den
Einstellungen ë und y (Registrierung), wird A C, um fa
zu klein und tg ô% um f, = p, [1 + A C3] - [A Caltg 20] ZU
groß bestimmt. Damit f, nicht unzulässig groß wird, soll
f :y kleiner als 0,5 bleiben, andernfalls müssen « und C,
entsprechend klein gewählt werden; C, soll nicht größer
als 0,05 uF sein.
Der Normalkondensator und sein Ver-
lustwinkel. Die Meßgenauigkeit ist natürlich von
2) Eine genaue thecretische Ableitung befindet sich in H. Poleck,
Bine neue Kapazitäts- und Verlustiaktor-Meßbrü ür N it
; N h -Meßbrücke für Niederfrequenz M
Hand- und Selbstabgleich. Wiss. Veröff. Sieinens-Werk 18 (1939) H. $,
S. 9 (mit Schrifttum).
EES
'
t
x
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var
mu
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25. April 1940
der Güte des gewählten Normals abhängig. Für Prüf-
spannungen über 20kV werden Preßgaskondensatoren
(3, <10*) empfohlen, unter 20kV werden Glimmer-
kondensatoren, z. B. 2000 pF (ô, =1bis3-10-*), oder unter
2kV auch Styroflexkondensatoren, z. B. 50000 pF
(ô, < 10-4) verwendet. Um auch Normale mit höherem
Verlustwinkel benutzen zu können, kann dessen Einfluß
durch die Einstellung ô, (in 12 Stufen von 0 bis 12- 10)
von K; [Bild 1 und Gl. (4)] beseitigt werden.
5. Die innere Meßschaltung und der Selbstabgleich
Der Schaltungsaufbau der Meßbrücke
ist aus Bild 3 ersichtlich. Der Meßwiderstand r, =a:r;,0
mit 7i = 2000 Q und einer a-Ablesung von Obis1,111 be-
Punkte A, D, F, E entsprechen Bild 1
Bild 3. Schaltungsaufbau der Meßbrücke
steht aus 4 Dekaden: 10-2000 als Vorwiderstand ria,
10-200 +10-2Q +0bis2Q stetig als Stromteiler rs;
gemeinsam mit 71a wird der Nebenschluß rie zu fib ver-
stellt. Die Widerstandsstufen von fja und r,. steigen mit
wachsendem ria etwas an, da der Widerstand zwischen P
und Q 1000000 (winkelfrei) beträgt. Der Spannungs-
unterschied zwischen AD und AP ist höchstens 2,2 %,, was
im Prinzip einer (£ :m)-Einstellung von 2,2-10 ent-
spricht und einen Fehler im Verlustfaktor f, (s. voriger
Abschnitt) von höchstens 0,8 - 104 absolut bei C, = 0,05 pF
und a = 1 verursachen kann. Der Meßwiderstand r, zwi-
schen A und E besitzt 22 Stufen der Nennwerte 0,1 bis
2000 Q, die infolge der sehr verschiedenen Belastbarkeit
— 2000 Q bis 0,03 A und 0,1 Q bis 30 A — eine sehr unter-
schiedliche Bauart aufweisen. Je kleiner der Widerstand
ist, desto „induktiver“ wird sein Fehlwinkel ö,. Mittels
der Zusatzwiderstände rą zwischen den Kontakten jeder
Stufe des doppelpoligen Schalters und des tKonderisators
Cz wird nach dem rechts stehenden Diagramm in Bild 3
jede Stufe in bezug auf die benutzte Vergleichsspannung
U, winkelfrei justiert. Zwischen A und E liegt ein induk-
tiver Leitwert (r,, L, im Bild 4), der Ic, auf Stufe 1
kompensiert, weshalb hier r =0 ist; daher können für
höhere Ströme als 30 A an A und E bei Stellung 1 äußere
winkelfreie Nebenschlüsse angeschlossen werden. Die
Kompensatoren K,, K g» K, enthalten Wandler aus hoch-
permeablem Nickeleisen; die Kerne von K und K, be-
sitzen einen Luftspalt und wirken als Drossel. Zwischen
a—b und c—d liegen die Spanungsteiler (Raupenwick-
lung) zur stetigen Einstellung von f und y. Der Über-
setzer Wm ist auch ein Nickeleisen-Wandler mit sehr
kleinem Magnetisierungsstrom und besitzt auf der Kom-
Pensatorseite 6 Anzapfungen für die m-Einstellung.
achen e und f liegt das Vibrationsgalvanometer N,,
aa Anzeigeempfindlichkeit etwa 5mm für 1pA bei
Q Eigenwiderstand beträgt, der zwecks Anpassung mit-
tels eines nicht eingezeichneten Wandlers abhängig von m
entsprechend übersetzt wird.
Beim Selbstabgleich sind die S i
J pannungsteiler
ab und cd der Brücke durch 2 gleichartige in 2 Schreibern
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 17
371
ersetzt, deren Schreibfedern die Einstellungen $ für A C,
und y für tg ö,, aufzeichnen. Die mit den Schreibfedern
mechanisch gekuppelten Spannungsteiler werden von
„Nullmotoren“ (Induktionszählersystemen)?2) über einen
Verstärker selbsttätig geregelt, dessen Eingang an den
Punkten e und f (Bild 3) angeschlossen ist.
Der besondere Vorteil der ganzen Anord-
nung besteht darin, daß der Nullindikatorkreis auf Erd-
potential (g) gebracht und die kapazitive Kopplung durch
statische Schirme — angedeutet durch S auf Bild 3 -—
eindeutig festgelegt werden kann. Die Frequenzabhän-
gigkeit macht sich praktisch nur bei der Verlustfaktor-
einstellung (y) dadurch bemerkbar, daß diese z.B. bei
einer Frequenzänderung Af= +1% um 1% kleiner ist.
Auf beste statische und auch magnetische Schirmung der
ganzen Meßschaltung wurde besondere Sorgfalt ver-
wendet.
6. Die Messung einpolig geerdeter Prüflinge
Ist der Prüfling einpolig geerdet, so ist der Diagonal-
punkt E (Bild 4) der Brücke damit auch geerdet. Hier-
bei liegt die durch G, verlustbehaftete Kapazität C, der
Punkte A, B, D, F, E entsprechen Bild 1. Zusätze zu Bild 1
besonders hervorgehoben
rı, C} Meßzusatz für geerdete Prüflinge
Ta» Ln, Cs Kapazitätsausgleich
Bild 4. Meßschaltung für einpolig geerdete Prüflinge.
Punkte A, D, F, G, E entsprechen Bild 4
Teilspannungen U, und U,< U,
Bild 5. Diagramm der Meßschaltung Bild 4
Oberspannungsseite des Brückenwandlers T parallel zum
Meßobjekt, die Kapazität C, der Unterspannungsseite
von T parallel zu r,. G, wird nun mittels Ci und C;
—
2) W. Geyger, Arch. Elektrotechn. 29 (1935) S. 842.
372 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 17
mittels r; bei a= 0 und abgeschaltetem Prüfling, d.h.
G: und C,=0, vorabgeglichen. Es ist nach Bild 5:
Uo, =7, Ti und Ug, =], -(1:o oA ), deren geometrische
Summe U, beim Vorabgleich gleich U, auf r, mit den von
C, und G, herrührenden Komponenten Uo. und Uo, sein
muß. Nunmehr wird der Prüfling zugeschaltet, wobei
sich W, an Stelle von u, einstellt, und der Hauptabgleich
mittels a, f, y vorgenommen; das Dreieck GDE ist dann
das gleiche wie ADE auf Bild 2.
Außerdem muß noch der Einfluß von C, beseitigt
werden, der einen Fehlwinkel von r, zur Folge hätte. Als
„Kapazitätsausgleich“ ist
hier für die in der Brücke
enthaltene Kombination
der Größen r, Ls, C3
vorgesehen, von denen C3
in drei Stufen je 2000 pF
und einer stetig regel-
baren Stufe von
0 bis 2000 pF, d.h. von
0 bis 8000 pF, eingestellt
werden kann. Der kon- A
stante induktive Blind-
leitwert der Reihenschal-
tung von r, und L, wird
nun durch den kapazi-
tiven Blindleitwert
w (C+C) auf die
Weise kompensiert, daß Bid 6. Teilkapazitäten der äußeren
C, so lange geändert Meßschaltung.
wird, bis bei zwei ver-
schiedenen Stufen von r,
und a die gleiche y-Einstellung vorhanden ist. Dieser Ab-
gleich konvergiert schnell, wenn man beim kleineren
r,-Wert y, beim größeren C, verstellt; der ermittelte
C,-Wert gilt dann für den benutzten Transformator T un-
-i
t---{}--
Ma
>
>
1. Reihe. Anschlüsse für Galva-
nometerbeleuchtung, Neben-
schlüssoe (über 30 A), Prüf-
ling, Normal, Erde, Brücken-
punkt A, Scheitelspannungs-
schreiber.
2. Reihe. Lichtschutzkappe,
Scheitelspannungsmesser mit
5 Meßbereichen (Gleichrich-
terinstrument in Serie mit
Normal), Umschalter für
Spannungsschreiber, Kapa-
zitätsausgleich (Cə).
3. Reihe. Umschalter für Hilfs-
verstärker, Empfindlichkeite-
regler für das Galvanometer,
Umschalter für Registrie-
rung, A C-Abgleich, tg 5-Ab-
gleich, dazwischen zugehörige
Meßbereichumschaltung,Nor-
malverlustwinkelausgleich.
4. Reihe. Besonanzregler für das
Galvanometer, 4 Dekaden von r,, Stufenschalter für r,, rechts Anschlüsse für den Meßzusatz für geerdete Prüflinge. In der linken Seitenwand Steck
anschlüsse für den Hilfsverstärker und die Registriergeräte.
Bild 8. Ansicht der Meßgeräte mit Hilfsverstärker links, Meßzusatz für geerdete Prüflinge rechts, Meßbrücke in der Mitte. Klemmen und Knopf
anordnung der Meßbrücke.
abhängig vom eingestellten r,-Wert, während r, und Ci
von r, abhängig ist. Die tatsächlichen Widerstandswerte
von r, sind in Hinblick auf den nebengeschalteten Wirk-
leitwert von (Ts, La) etwas höher als die Nennwerte gewählt.
7. Die äußere Meßschaltung
Nach Bild 6 ist der Prüfling C, mit einem einfach
geschirmten Kabel der Erdkapazität C, und das Normal
C, mit einem doppelt geschirmten Kabel angeschlossen,
dessen Teilkapazität zwischen Ader und Innenschirm Cy
und zwischen beiden Schirmen C,„ sein möge. Durch die
Bild 7. Überstromschutzschaltung für die Meßbrücke.
Doppelschirmung, die auch innerhalb der Brücke durch-
geführt ist, werden Teilkapazitäten parallel zu r, dadurch
vermieden, daß diese in zwei Größen zwischen den Dia-
gonalpunkten D und E (z.B.Cs) und zwischen E und
Ende aufgeteilt sind. Die zusätzliche Kapazität zwischen
25. April 1940
D und E hat praktisch keinen Einfluß, und Cg zwischen
E und ‚Erde kann mittels der Kombination (r,, Ls C3)
nach Bild 4 — in der äußeren Meßschaltung durch X; an-
gedeutet — kompensiert werden. C,, zwischen Meßbelag
des Normals und Erde soll so klein als möglich sein und
muß gegebenenfalls dadurch berücksichtigt werden, daß
das Normal einen scheinbaren Verlustwinkel von
a’Tj0°@®Cm besitzt. Bei Erdung des Punktes E wird
CE=0.
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25. April 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 17
373
8. Bemerkenswerte Eigenschaften der Geräte
Der Kapazitätsmeßbereich der Brücke be-
trägt 0,05 bis 20 000mal der Normalkapazität, die Meß-
empfindlichkeit +1-10%, z.B. für eine Prüflings-
und Normalkapazität von 100 pF, für Handabgleich bei
10kV, mit Hilfsverstärker bei 50V, für Selbstabgleich
bei 75kV. Die Meßgenauigkeit beträgt +0,1%
im Kapazitätswert und +1-10* im Verlustfaktor bzw.
+1% vom Meßbereich beim Handabgleich und +2:-10*
bzw. +2% beim Selbstabgleich. Die Brücke ist mit Über-
spannungsableitern für 250 V geschützt. Ein besonderer
Überstromschutz (Bild 7) sichert die Meßwider-
stände vor Überlastung. Das Vibrationsgalvanometer ist
durch den Hilfsverstärker vollkommen geschützt, da
dessen Ausgangsstrom auf 1mA begrenzt ist. Ebenso ist
der Verstärkereingang der Registrierung durch einen
Glimmlampenschutz gesichert. Die Überstromschutzschal-
tung wirkt folgendermaßen:
Der Brückenspeisestrom Ip erzeugt über den Strom-
wandler W, an C, eine Ig entsprechende Spannung U, je
nach Einstellung von S, (grob) und S, (fein). Der Netz-
transformator W, heizt den Gleichrichter G, und das Strom-
tor T und liefert für T eine durch C, geglättete, durch die
Prüflampe L, angezeigte Anodenspannung und über G, und
C, die negative Vorspannung U3. Überschreitet der Scheitel-
Die elektronischen
Bereits im Jahre 1908 wurde von Campbell Swinton
der erste Vorschlag für die Aufteilung, d.h. Zerlegung,
eines Bildfeldes mittels eines Elektronenstrahles gemacht.
Swinton empfahl, das zu sendende Bild auf einem Mosaik
von Photozellen zu entwerfen und die sich entsprechend
der Bildhelligkeit aufladenden Mosaikelemente mittels
eines Abtastelektronenstrahls zu entladen. Jedoch erst im
Jahre 1926 versuchte er, den Gedanken in die Tat um-
zusetzen, wobei er Selen für das lichtempfindliche Mosaik
verwandte. In diese Zeit fällt auch eine größere Anzahl
weiterer Vorschläge für Bildgeberröhren.
Zworykin hat als erster eine solche Speicher-
zerlegerröhre praktisch durchgebildet. Über diese Ergeb-
nisse berichtete er erstmalig 1933. Hierbei gab er auch
die mit diesen Bildzerlegern theoretisch erreichbaren
Werte an. Wenn auch bei den ersten Versuchsröhren nur
ein geringer Bruchteil der theoretisch erreichbaren
Empfindlichkeit erzielt wurde, so gaben die Röhren den-
noch die Möglichkeit, erstmalig Außen- und Innenauf-
nahmen mit genügender Bildauflösung durchzuführen.
Etwa im Jahre 1932 begann die Firma der beiden
Verfasser ebenfalls mit der Entwicklung einer Bildgeber-
röhre, die das Prinzip der lichtelektrischen Speicherung
verwirklichte. Die ersten Versuchsröhren enthielten eine
Aluminiumplatte, die durch elektrolytische Oxydation mit
einer dünnen Schicht von Aluminiumoxyd überzogen und
auf der ein Mosaik von Silberteilchen durch Verdampfung
niedergeschlagen war. Dazu war unmittelbar vor der
Aluminiumplatte ein feinmaschiges Netz angeordnet. Die
Silberteilchen waren in der bekannten Weise licht-
empfindlich gemacht. Bei der Projektion eines Bildes auf
leses Mosaik und Abtastung mittels eines Elektronen-
strahles erhielt man Signale, die nach entsprechender
Verstärkung auf dem Schirm einer Braunschen Röhre
das vorher zerlegte Bild entstehen ließen.
Eine solche Emitron genannte Röhre ist folgender-
maßen aufgebaut: Eine Kugel aus Pyrexglas von un-
gefähr 20cm Dmr. ist mit einem Ansatzrohr versehen,
das das Elektronenstrahl-Erzeugungssystem enthält. Das
Photozellenmosaik ist so angeordnet, daß das zu sendende
Bild senkrecht auffällt und der Elektronenstrahl unter
einem ‚Winkel von etwa 30° in der bekannten Weise
zeilenweise abtastet. Das Mosaik befindet sich auf der
einen Seite einer Glimmerplatte von 0,02 bis 0,03 mm
D) J.D.McGee und H.G b i S
84 (1939) 8. A .Lubszynski J. Instn. electr. Engrs.
wert von U, + U, am Gitter die Zündspannung, so spricht
das Relais R an. Bei Stellung B von S, und Betätigung
von S, durch R wird ein Arbeits- bzw. Ruhestromkreis
(Kı, K,) bzw. (K, K) des Schutzschalters für den
Brückentransformator geschlossen bzw. geöffnet; gleich-
zeitig leuchtet L,. Die Prüfstellung P von S, dient zur
ungefähren Messung von Ig mit einem Einstellbereich
von 3 X 9 Stufen: 0,05 bis 0,45; 0,5 bis 4,5; 5 bis 45 A; dabei
ist der Widerstand zwischen a und b 500; 5; 0,5 mQ.
9. Ausführung der Meßgeräte
Bild 8 zeigt links den Hilfsverstärker, rechts den
Meßzusatz für geerdete Prüflinge und in der Mitte die
Meßbrücke selbst in Ansicht. Die verschiedenen An-
schlüsse sind durch die in etwa vier Reihen angeordneten
Klemmen bzw. Einstellknöpfe übersichtlich zusammen-
gefaßt.
10. Zusammenfassung
Es wurde eine vollständige Kapazitäts- und Verlust-
faktor-Meßeinrichtung entwickelt, die aus einer Meß-
brücke mit Zusatzgeräten, wie einem Empfindlichkeits-
verstärker, einem Meßzusatz für geerdete Prüflinge,
einem Überlastungsschutz und einer Registriereinrichtung
besteht; die Einzelgeräte können in einen Meßtisch ein-
gebaut werden.
Bildzerlegerröhren')
DK 621.397.611.2
Dicke und etwa 10 X 12cm? Fläche. Auf der anderen
Glimmerseite ist eine homogene Metallschicht aufgebracht,
die mit dem Mosaik einen Kondensator bildet. Diese
Glimmerplatte wird von einer zweiten kreisförmigen
Glimmerplatte getragen, die sich eng an die Röhrenwand
anschließt.
Das Abtast-Elektronenstrahlsystem arbeitet mit elek-
trostatischer Bündelung der Elektronen und magnetischer
Ablenkung. Der Strahldurchmesser in der Ebene des
Mosaiks beträgt höchstens 0,2mm. Für den Fall, daß die
Tiefenschärfe des Strahls beim schrägen Auftreffen auf
die Mosaikplatte nicht ausreicht, ist eine Zusatzelektrode
vorgesehen, die synchron mit dem Abtaststrahl den Brenn-
punkt verschiebt. Der Strahlstrom hat einen Wert von
0,1 bis 0,5pA. Bei diesen geringen Strömen, die durch
entsprechend enge Blenden gehen, ist ein außerordentlich
dünner Strahl und damit eine große Tiefenschärfe er-
reichbar, im Gegensatz zu den Anordnungen in den Braun-
schen Öszillographenröhren. Es ist weiterhin außerordent-
lich wichtig, daß die den Strahl umgebenden langsamen
Sekundärelektronen durch Zusatzblenden ausgeblendet
werden, um unerwünschte Bildstörungen auf dem Mosaik
zu vermeiden.
Besonderer Wert wurde darauf gelegt, die Mosaik-
platte erschütterungsfrei in dem Rohr anzubringen. In
sehr anschaulicher Weise wird der Herstellungsprozeß
für das Mosaik an Hand von photographischen Aufnahmen
gezeigt. Man sieht, wie eine homogene Silberschicht zu-
nächst aufreißt und dabei einzelne Löcher erhält. Beim
langsamen Erhitzen auf etwa 700° vergrößern sich die
Löcher, und es entstehen schlangenlinienförmige Teile,
die schließlich ganz aufbrechen, so daß nur noch mehr
oder weniger runde Metallinseln übrig bleiben.
Über die Wirkungsweise dieser speichernden Bild-
zerleger wird folgendes berichtet: Wenn man eine Metall-
fläche oder eine lichtelektrische Schicht, wie sie meist in
den Bildgeberröhren als Mosaik zur Anwendung kommt,
mit Elektronen beschießt, verläuft der Sekundäremissions-
faktor in Abhängigkeit von der Elektronengeschwindig-
keit folgendermaßen: Für Elektronen kleiner Geschwin-
digkeiten (bis etwa 100 V) bleibt er unter 1, um bei größe-
ren Elektronengeschwindigkeiten anzusteigen und bei rd.
400 bis 500 V sein Maximum zu erreichen. Erst bei größe-
ren Strahlgeschwindigkeiten von etwa 2000 V sinkt er auf 1
zurück, um bei weiterer Erhöhung der Strahlgeschwindig-
keit wieder darunter zu fallen.
374
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 17
25. April 1940
Die oben beschriebenen Röhren arbeiten mit einer
Elektronengeschwindigkeit von etwa 1000 V, so daß sich
ein Sekundäremissionsfaktor, der wesentlich größer als
1 ist, ergibt. Unter diesen Umständen lädt sich das be-
schossene Teilchen je nach Größe des Strahlstromes
etwas positiver, gleich oder etwas negativer als das Po-
tential der letzten Beschleunigungselektrode auf. Dieses
Potential hängt außerdem noch von den geometrischen
Bedingungen ab und wird mit — 1,5 V gegenüber der Ab-
saugelektrode angegeben.
Im Augenblick des Auftreffens des Strahls auf das
Element lädt sich dieses entsprechend der Austritts-
geschwindigkeit der Sekundärelektronen auf einen posi-
tiven Wert von etwa 3V auf. Nach dieser Aufladung
geht der Überschuß an Sekundärelektronen zum großen
Teil zu den Nachbarelementen, denn es können im Mittel
nur so viel Elektronen zur Absaugelektrode gelangen,
wie Primärelektronen auf das Element geschossen werden.
Wenn aber der Strahl das Element verläßt, sinkt sein
Potential durch die Sekundärelektronen, die an anderen
Stellen ausgelöst werden, im Verlauf der Bildwechselzeit
auf den angegebenen Gleichgewichtswert ab. Außerdem
gelangen zu dem positiv aufgeladenen Element Photo-
elektronen der unmittelbar benachbarten, noch nicht ab-
getasteten Elemente. Für kurze Zeit fließt dann infolge
der großen Feldstärke ein Sättigungsstrom, der einen
wesentlichen Anteil an dem Wirkungsgrad des Bild-
zerlegers ausmacht.
Die Vortragenden vertreten die Ansicht, daß auf
Grund dieser von Zworykin „line sensitivity“ genannten
Erscheinung besonders die hohe Wirksamkeit des Bild-
zerlegers beruht. Die Gesamtempfindlichkeit, d.h. der
Teil des Signals, welcher der Speicherung über die ge-
samte Bildabtastzeit entspricht, ist im Verhältnis zu dem
oben genannten Signal klein, wie aus der folgenden Beob-
achtung hervorgeht: Wenn ein Gegenstand schnell über
das Bild auf und ab bewegt wird, erscheint der Gegen-
stand auf dem Empfangsbild als eine Reihe von scharfen
Einzelbildern, zwischen denen jeweils ein schwaches Bild
auftritt. Das kommt daher, daß die Empfindlichkeit un-
mittelbar vor dem Abtaststrahl am größten ist, weil dort
die Photoelektronen wegen des großen Potentialunter-
schiedes gegen die vom Strahl getroffenen Mosaikteilchen
am stärksten abgesaugt werden. Daher benötigt man
auch bei der Abtastung eines Filmes, der kontinuierlich
über das Mosaik läuft, erheblich weniger Licht, als wenn
Einzelbilder in den Abtastintervallen auf das Mosaik ge-
worfen werden und der Strahlstrom während dieser Zeit
zu Null gemacht wird. Ebenso erhält man einen wesent-
lich stärkeren Bildstrom für kurze Zeit, wenn man plötz-
lich das Potential der Absaugelektrode positiv gegen die
Signalplatte macht. Allmählich stellt sich jedoch ein neuer
Gleichgewichtszustand ein.
Die neueste Entwicklung auf dem Gebiet der spei-
chernden Bildzerleger zeigt das sog. Super-Emitron, über
das im einzelnen berichtet wird. Bekanntlich ist der
Wirkungsgrad des normalen Emitrons verhältnismäßig
gering und beträgt etwa 5%. Dies liegt vor allen Dingen
daran, daß die Sättigung der Photoemission nur einen
ganz geringen Bruchteil der Bilddauer anhält. Außerdem
wird auch durch die Verteilung der vom Strahl ausge-
lösten Sekundärelektronen auf die übrigen Mosaik-
elemente ein Teil der gespeicherten Ladung neutralisiert.
Durch diese Verteilung, die über die Platte ungleichmäßig
ist, entsteht außerdem das bekannte Störsignal.
Um die beiden Funktionen der Photoemission und
Ladungsspeicherung zu trennen und damit den Wirkungs-
grad des Emitrons zu steigern, wird eine Anordnung ge-
troffen, bei der das optische Bild nicht unmittelbar auf
das Mosaik projiziert wird, sondern zunächst auf eine
durchsichtige Photokathode. Das Lichtbild auf dieser
Photokathode wird elektronenoptisch auf das abzutastende
Mosaik abgebildet. Die Vorteile dieser Anordnung sind
erstens eine Steigerung der Empfindlichkeit der primären
Photokathoden, zweitens eine Vergrößerung der Ladung
auf dem Mosaik durch Sekundäremission und drittens
günstigere optische Bedingungen.
Unter Berücksichtigung des Bedeckungsfaktors er-
hält man bei dem normalen Emitron eine Empfindlichkeit
von etwa 12 uA/lm. Dagegen erreicht man mit einer homo-
genen durchsichtigen Photokathode der hier verwendeten
Art mehr als das Doppelte. Wenn außerdem der Be-
deckungsfaktor des im Super-Emitron verwendeten Mo-
saiks gegenüber dem im normalen Emitron auf das Dop-
pelte erhöht wird und die optischen Bedingungen gün-
stiger gestaltet werden können, dann erhält man insge-
samt eine 10- bis 15fache Steigerung der Signalamplitude.
Offenbar günstig ist auch noch der Einfluß der homo-
genen Austrittsgeschwindigkeit der vom Elektronenbild
ausgelösten Sekundärelektronen gegenüber Photoelektro-
nen beim normalen Emitron. Hierdurch wird ein wesent-
lich größerer Teil der auf dem Mosaik ausgelösten Elek-
tronen zur Absaugelektrode geführt.
Der Aufsatz gibt weiterhin Einzelheiten über den
Aufbau des Super-Emitrons. Die durchsichtige Photo-
kathode hat einen Durchmesser von ungefähr 60 mm;
die elektronenoptische Abbildung erfolgt mittels einer
eisengekapselten Magnetspule. Die durch die Spule hervor-
gerufene Bilddrehung wird durch entsprechende Drehung
des Gesamtrohres ausgeglichen. Die elektronenoptische
Vergrößerung beträgt etwa das Vierfache. Damit wi
auch das optische Bild auf der Photokathode kleiner als
das Lichtbild unmittelbar auf dem Mosaik des Emitrons,
so daß Linsen kürzerer Brennweite benutzt werden
können und sich eine größere Tiefenschärfe ergibt. Be-
sondere Sorgfalt muß aber auf die magnetische Ab-
schirmung verwendet werden, damit keine Beeinflussung
des Ablenkfeldes durch das Feld der Konzentrationsspule
eintritt. Zum Schluß ist noch auf einige Abarten dieser
Röhre hingewiesen, insbesondere auf die Möglichkeit der
Verwendung von Elektronen anderer Geschwindigkeiten
sowohl beim Abtaststrahl als auch beim Elektronenbild.
Der Sekundäremissionsfaktor nimmt infolgedessen andere
Werte an, und es ergeben sich andere Verhältnisse hin-
sichtlich Höhe und Richtung der Ladung auf dem Mosaik.
So verschwindet auch beispielsweise das Störsignal, wenn
man bei höheren Elektronengeschwindigkeiten für den
Abtaststrahl eine Aufladung des Mosaiks in negativer
Richtung bewirkt. Hma.
Einführung zu den neuen Bestimmungen über Freileitungs-Kettenisolatoren
Von A. Bürklin VDE, Berlin und W. Weicker VDE, Hermsdorf/Thür.
Auf 8.375 dieses Heftes werden gewisse Abände-
rungen zu den bisherigen Bestimmungen für Freileitungs-
Kettenisolatoren in den Freileitungsvorschriften (VDE
0210), in den Isolatoren-Prüfvorschriften (VDE 0446) so-
wie in den Normblättern über Kappenisolatoren (DIN
VDE 8007 bzw. DIN VDE 8007 U) und über Vollkern-
isolatoren (DIN VDE 8009 bzw. DIN VDE 8009 U) ver-
öffentlicht. Außerdem wird ein neues Normblatt über
Vollkern-Zusatzisolatoren (DIN VDE 8014) bekannt ge-
geben. Im folgenden werden die hauptsächlichsten Unter-
schiede der neuen Festlegungen gegenüber den bisherigen
erläutert.
DK 621.315.624(083.133.2)
Die Bewertung der Kettenisolatoren hinsichtlich ihrer
Zuordnung zum Leitungsquerschnitt soll, wie bisher bereits
bei Isolatoren in gekitteter Ausführung [vgl. VDE 0210 U
X. 39, § 12c); VDE 0446 U/1937, $ 10 und $ 11; DIN
VDE 8007 U und DIN VDE 8009 U] vorgesehen, in Zukunft
einheitlich sowohl für gekittete als auch kittlose Befesti-
gung!) nach dem Dauerlastwert des Isolators €
folgen. Für Isolatoren in kittloser Ausführung fällt der
bisher in DIN VDE 8007 und DIN VDE 8009 sowie in
1) Die Bezeichnungen „gekittet“ und „.kittlos‘ beziehen na rn
Kappenisolatoren auf die Klöppelbefestigung, bei Vollkernisolatoren 3
Kappenbefestigung.
ia,
an
warn
95. April 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 17
375
VDE 0210/X. 39, § 12c) und VDE 0446/1929, §§ 10 und 11
noch vorgesehene 1h-Prüflastwert fort. Die Dauerlast-
werte sind auf Grund der von der Porzellanindustrie vor-
gelegten Dauerlast-Kurven (kritische Last, bei der ab-
hängig von der Belastungszeit, entweder elektrischer
Durchschlag oder Vollbruch eintritt) festgelegt worden.
Für Kappenisolatoren und für Vollkernisolatoren in
kittloser und gekitteter Ausführung, wurde nur
je ein Normblatt (DIN VDE 8007 und DIN VDE 8009)
neu aufgestellt, so daß die früher nur für gekittete Aus-
führung geltenden Normblätter DIN VDE 8007 U und DIN
VDE 8009 U in Zukunft fortfallen. Die Isolatoren in ge-
kitteter Ausführung haben dieselben Größenabmessungen
und die gleichen Dauerlastwerte wie die in kittloser Aus-
führung, unterscheiden sich aber von diesen durch die
etwas niedrigeren kurzzeitigen Belastungswerte (Mindest-
bruchlast und mechanische Stückprüflast). Gekittete Isola-
toren werden von kittlosen in der Typenbezeichnung durch
ein dahinter gesetztes „k“ unterschieden (z.B. Kurz-
zeichen für Kappenisolator der Größe K3 mit gekitteter
Klöppelbefestigung: K3k). Da für die bisher in kittloser
Ausführung vorgesehenen beiden größten Kappenisola-
toren K6 und K7, sowie für die beiden größten Voll-
kernisolatoren VK 6 und VK7 nur ein sehr geringer Be-
darf vorlag, werden diese im Sinne möglichster Typen-
beschränkung in Zukunft von der Normung ausgenommen.
Dagegen sollen demnächst für die Anwendung in
Gegenden mit gleichzeitiger Nebel- und Verschmutzungs-
gefahr sogenannte „Nebelisolatoren“ mit vergrößertem
Oberflächenweg (mit drei Schirmen), und zwar auch für
die größeren Abmessungen, entsprechend K 6 und K7, zur
Normung vorgesehen werden.
Der Kappenisolator K 5 wird zunächst nur für kittlose,
dagegen nicht für gekittete Klöppelbefestigung genormt.
Zur Erfüllung der Forderung nach Erhöhung des
Isolationswertes an Stellen erhöhter Sicherheit [vgl. VDE
0210/X. 39, § 33c) 2.] sowie in gewissen sonstigen Fällen,
hat es sich als zweckmäßig erwiesen, sogenannte Vollkern-
Zusatzisolatoren zu verwenden. Hierfür ist ein neues
Normblatt DIN VDE 8014 aufgestellt worden. Vorge-
sehen sind die beiden Größen VKZ 3/4 und VKZ 5 mit kitt-
loser sowie gekitteter (Kennzeichen „k“) Kappenbefesti-
gung. Die Typen VKZ 3/4 und VKZ 5 haben die gleichen
Strunkdurchmesser und demgemäß auch die gleichen Be-
lastungswerte wie die Vollkernisolatoren der Typen VK 4
bzw. VK 5. Der Zusatzisolator VKZ 3/4 ist zur Verwen-
dung zusammen mit einer Kette aus Vollkernisolatoren
VK 3 oder VK 4, der Zusatzisolator VKZ 5 zusammen mit
einer Kette aus Vollkernisolatoren VK 5 gedacht.
Nach der Neufassung von VDE 0210, $ 12c) werden
künftighin für die Zuordnung der Abspannketten zu den
Leitungsquerschnitten (gleichgültig, ob es sich um Isola-
toren gekitteter oder kittloser Ausführung handelt) fol-
gende Forderungen?) gestellt:
1. Der Dauerlastwert D; des Isolators muß gleich der
Dauerlast Dz, der Leitung sein (Dr = D3).
2. Der Dauerlastwert Dzy des Isolators braucht aber
nicht größer als das Zweifache des Höchstzuges P der
Leitung zu sein?) (Dr; == 2P).
Die für Bahn-, Post- und Wasserstraßenkreuzungen `
in $ 35d) 6. von VDE 0210/X. 39 bisher angegebene Zu-
ordnung von Doppelabspannketten zu den Leitungsquer-
schnitten wurde den neuen Gesichtspunkten (bestimmtes
Verhältnis von Dauerlastwert des Isolators zur Dauerlast
bzw. zum Höchstzug der Leitung) angepaßt.
Infolge der in VDE 0210, $ 12c) jetzt vorgesehenen
gleichen Bewertung der Isolatoren in gekitteter und
kittloser Ausführung nach ihrem Dauerlastwert ent-
fällt die Notwendigkeit zu einer besonderen Umstellvor-
schrift für $ 12c); daher wird dieser Paragraph in
VDE 0210 U/X. 39 gestrichen. Das gleiche gilt sinngemäß
für $ 35d) 6. von VDE 0210 bzw. VDE 0210 U/X. 39.
Da, wie schon oben erwähnt, der 1 h-Prüflastwert von
Kettenisolatoren fortfällt und durch den zu gewährleisten-
den Dauerlastwert ersetzt wird, mußten die Prüfbestim-
mungen in $ 10 und $ 11 von VDE 0446/1929 entsprechend
geändert werden. Hierfür wurde der für gekittete Iso-
latoren nach $$ 10 und 11 von VDE 0466 U/1937 bereits
gültige Wortlaut in die Hauptvorschrift (künftig sowohl
für gekittete wie für kittlose Befestigung) übernommen.
Die Umstellvorschriften VDE 0446 U/1937 können dem-
gemäß außer Kraft gesetzt werden.
Bestimmungen zum Nachweis des in DIN VDE 8007
und DIN VDE 8009 für eine einjährige Belastungszeit an-
gegebenen Dauerlastwertes der Kettenisolatoren durch
einen kurzzeitigeren Belastungsversuch (z.B. während
24h) konnten in $ 10 und $ 11 von VDE 0446 noch nicht
aufgenommen werden, da hierüber noch Untersuchungen
und Erwägungen im Gange sind. Es ist aber beabsichtigt,
bei der demnächst erfolgenden Neubearbeitung der Iso-
latoren-Prüfvorschriften (VDE 0446) geeignete Kurzzeit-
prüfungen zum Nachweis der Dauerlastkurven vorzusehen.
2) Über die Begründung dieser Forderungen sowie über die daraus
sich ergebende zahlenmäßige Zuordnung der Leitungsquerschnitte zu den
einzelnen Größen der Kettenisolatoren wird an anderer Stelle eingehend be-
a Kettenisalntoren in gekitteter Ausführung nach DIN VDE
8007 U bzw. 8009 U war bereits bisher eine ähnliche Forderung gestellt
worden (Dr = 1,85 P, vgl.$ 12c) von VDE 0210 U/X. 39).
Vorschriften für den Bau von Starkstrom-Freileitungen
VDE-Ausschuß für Freileitungen
VDE 0210
Entwurf
Einspruchsfrist: 11. Mai 1940
Anwendung des noch nicht endgültigen Entwurfs auf el
9, Änderung der ab 1. 1. 1930 gültigen Fassung
$ 3
(Begriffserklärungen)
Neuer Absatz hinter der bisherigen
unter g): |
i itung im Sinne
Dauerlast einer Leitung IT.
j das Produkt aus Istquerschnitt und
gene Gefahr
Begriffserklärung
dieser Vorschrif ten ist
Dauerzu gfestigkeit.
DK 621.315.17(083.133.2)
Absatz i) wird wie folgt geändert: s
i i im Sinn
l öchstzug einer Leitung ım »
5 ii das Produkt aus Istquerschnitt un
nung.
e dieser Vorschriften
d Höchstzugspan-
§ 12
Isolatoren
und dritte Absatz erhält folgende geänderte
c) Der zweite
Fassung:
Kettenisolatore
zu bemessen,
er Isolatoren der nach nn
orgeschriebene, bei Ver-
n der gewährleistete
der Dauerlast der
n in Abspannlage sind so
376
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 17
25. April 1940
d)
2.
y)
Ieitung ist: jedoch braucht der Daucrlastwert des
Isolators nicht mehr als das 2-fache des Höchstzuges der
Leitung zu betragen.
Der Dauerlastwert von Doppelketten kann gleich dem
doppelten Dauerlastwert einer KEinfachkette gesetzt
werden.
Stichprobenprüfung.
Neuer Wortlaut für y):
Mechanische von Ketten-
isolatoren.
Dauerprüfung
'Kappenisolatoren müssen stichprobenweise unter
gleichzeitigem Anlegen elektrischer Spannung einer
mechanischen Dauerprüfung gemäß $10von VDE 0446)...
unterworfen werden, ohne durchzuschlagen.
Vollkernisolatoren müssen stichprobenweise einer
mechanischen Dauerprüfung gemäß § 11 von VDE 0446/...
unterworfen werden, ohne schädliche Formverände-
rungen zu erleiden.
§ 32
Kreuzungen und Parallelführungen.
b) 6. Dieser Absatz erhält folgenden Wortlaut:
6. Der Abstand der Leitungen von der Fahrbahn darf
bei ungleicher Eisbelastung der Felder oder bei Leitungs-
bruch in einem Nachbarfeld nicht kleiner als 5 m werden:
§ 35
(Bahn-, Post- und Wasserstraßen-Kreuzungen)
d) Befestigung der Leitungen an Kettenisolatoren.
2. Der letzte Satz erhält die Fassung:
Dabei müssen die Kettenisolatoren die erforderliche
Festigkeit nach 6. haben.
Neuer Wortlaut für Abschnitt 6:
6. Doppelketten in Abspannlage müssen einen Dauerlast-
wert haben, der gleich dem 2-fachen der Dauerlast der
Leitung im Kreuzungsfeld ist. Der Dauerlastwert der
Einzelkette braucht jedoch nicht größer zu sein als das
2-fache des Höchstzuges der Leitung im Kreuzungsfeld.
Er darf ferner nicht kleiner sein als der-Dauerlastwert
der Isolatoren in den anschließenden Strecken.
Umstell-Vorschriften für den Bau von Starkstrom-Freileitungen
VDE-Ausschuß für Freileitungen l
VDE 0210 U
Entwurf
Einspruchsfrist: 11. Mai 1940
Anwendung des noch nicht endgültigen Entwurfs auf eigene Getahr
2. Änderung der ab 15. 9. 37 gültigen Fassung
§ 12
Isolatoren
Der bisherige Wortlaut wird gestrichen.
DK 621.315.17(083.133.2)
$ 23
Allgemeines
g) Der letzte Satz erhält folgende geänderte Fassung:
Bei Rohr- und Rohrgittermasten sind Wanddicken bis
herab zu 2,5 mm zulässig, sofern ein Luftzutritt und
demzufolge ein Rosten im Innern nicht erfolgen kann.
§ 35
d) Befestigung der Leitungen an Kecttenisolatoren
Der bisherige Wortlaut fällt fort.
Leitsätze für die Prüfung von Isolatoren aus keramischen Werkstoffen für Spannungen von
1000 V an : |
VDE-Ausschuß für Isolatoren
VDE 0446
Entwurf
' Einspruchsfrist: 11. Mai 1940
Anwendung des noch nicht endgültigen Entwurfs auf eigene Gefahr
Mechanische Dauerprüfung von
1. Änderung der ab 1. 7. 29 gültigen Fassung
§ 10
Kappenisola-
toren unter Spannung.
Bei Kappenisolatoren ist der Dauerlastwert vom
Hersteller zu gewährleisten. Dabei ist der voraussicht-
liche Verlauf der Dauerlastkurve (kritische Last, bei der
entweder elcktrischer Durchschlag oder Vollbruch ein-
tritt, abhängig von der Belastungszeit) anzugeben und
der Nachweis hierfür durch kurzzeitigere Belastungs-
versuche zu erbringen. Bei dieser Prüfung soll cine
DK 621.315.624(083.133.2)
Spannung dicht unterhalb der bei der Prüfanordnung
gegebenen Trockenüberschlagspannung wenigstens zeit-
weise, mindestens aber 15 min lang bei Beginn und
am Ende der Prüfung, an den Prüfling angelegt werden,
wobei weder Durchschlag noch Vollbruch des Isolators
eintreten darf.
§ 11
Mechanische Dauerprüfung von Vollkern-
isolatoren
Bei Vollkernisolatoren ist der Dauerlastwert vom
Hersteller za gewährleisten. Dabei ist der voraussicht-
liche Verlauf der Dauerlastkurve (kritische Last, bei der
Vollbruch eintritt, abhängig von der Belastungszeit)
anzugeben und der Nachweis hierfür durch kurzzeitigete
Belastungsversuche zu erbringen. Nach dieser no
nischen Prüfung, die ohne Spannung auszuführen IS‘.
darf der Isolator keine schädlichen Formveränderungen
aufweisen.
ament
Di
muss a D Č En» a aa 2 en
nik 25. April 1940 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 17 en 377
—
Normen für Isolatoren
VDE-Ausschuß für Isolatoren
DK 621.315.624 Anwendung der noch nicht endgültig veröffentlichten Entwürfe auf eigene Gefahr 3. Ausgabe April 1940
Ita
ls; s
. i Starkstrom-Freileitungen DIN
Kappenisolatoren Reihe K EREWURI
= Elektrotechnik VDE 8007
= Maße in mm Einspruchsfrist 11. Mal 1940
(Abbildung und zugehörende Angaben wie in den bisher gültigen Normblättern DIN VDE 8007 und 8007 U)
Bezeichnung’eines Kappenisolators der Größe 3 gekittet (k) . . .!):
Kappenisolator K 3 k VDE 8007 . 1)
Dir Be a a 5 | e | Ts». | 9% | w | n —
Hg | Klöppelbolzen |
Ne Keramischer Teil und 8) ` Bruchlast Stück-Průflast4)
a VDE- -— -~ Klöppelpfannen | Baulänge Dauerlast$) |
RN Kurzzeichen Ei Teller- a sie B t t t
HES. e ür Durc esser
PA durchmesser d eines Isolators idae ee ee SM es
2 kittlos?) | gekittet?) H D — |vom Nennmaß: | kittlos | gekittet | kitts | gektttet
K1 | Kik 80 170 11 110 1.5 3,0 2,5 1,7 N 1,5
K2 | K2k 100 250 16 135 21 5,0 4,2 2,5 2,1
K3 K3k 120 280 16 170 3,0 7,0 6,0 3,4 3,0
K4 Kik 140 280 16 185 3,6 8,5 7,0 4,3 3,6
K5 — 140 280 20 190 4,4 10,0 — 5,3 —
1) Farbe, möglichst braun, bei Bestellung angeben.
2) Diese "Angabe bezieht sich auf die Klöppelbefestigung.
3) Die Dauerlast (Prüfung an Stichproben) ist vom Hersteller zu gewährleisten und dient zur Kennzeichnung der Zuordnung des Isolators für
einen bestimmten Leitungsquerschnitt nach VDE 0210 ‚‚Vorschriften für den Bau von Starkstrom-Freileitungen‘‘.
Ri. ieii aoee Prüfung ist als Stückprüfung mit jedem isolator vorzunehmen. Bei dieser mechanischen Vorprüfung darf sich die Form der Kappe
cht ändern.
Fehlende Maße sind freie Maße.
Zulässige Abweichungen der Abmessungen + 5%.
a Die Kappenisolatoren müssen auf dem keramischen Teil mit dem Ursprungszeichen und der Jahreszahl der Herstellung
er versehen sein. Die Verbindung der Kappe und des Klöppels mit dem keramischen Teil des Isolators sowie Rippenform und
a. Rippenzahl sind nicht genormt.
- Prüfverfahren nach VDE 0446 ‚‚Leitsätze für die Prüfung von Isolatoren aus keramischen Werkstoffen für Spannungen
r von 1000 V an“
Werkstoff des Isolierkörpers: keramischer Werkstoff
ie Klöppelbolzen und Klöppelpfannen, Anschlußmaße nach DIN VDE 8060
Verband Deutscher Elektrotechniker E. V.
DK 621.315.624 3. Ausgabe April 1940
Starkstrom-Freileitungen DIN
Vollkernisolatoren Reihe VK FOEWURT. 1
I VDE 8009
Maße in mm
| Einspruchsfrist 11. Mai 1940
(Abbildung und zugehörende Angaben wie in den bisher gültigen Normblättern DIN VDE 8009 und 8009 U)
A Bezeichnung eines Vollkernisolators der Größe 3 BeRittet (k) . A):
IR Vollkernisolator VK 3 k VDE 8009 .
a ı I 2 |3 l «¿als | e | 7 | 8 | 9 | w | ne els|ıa| i
daR ze Kl1ö l-
| Keramischer Teil ppe Stück-Prüflast 4
ii“ — 00 | bolzen und | Baulänge | Dauer- Bruchlast t
na VDE- Strunk- | Klöppel- last3
e Kurszei Teller- A pfannen B t#) t während
i zzeichen Höhe durchmesser durch ür d
| messer | Passend f eines t mindestens a der 2.
Durchmesser _ 1. Minute’) und 3. Minute
H D, D, D, d vom Isolators! 1 Jahr
kittlos?) | gekittet?)
mindestens| Nennmaß:
| kittlos | gekittet | kittlos kittlos | gekittet| kittlos | gekitte
VK1 |vKık | 140 170 115 50 11 5 | 1,5- 3,0 2,5 2,6 2,2 21 19
nd | a e |
N N
VK2 VK2k
vK2v| VK2vk
VK3 VK3k
vK4 VK åk
VK5 VK5k
mm | mn [mm Tl
— nt. m I AD m nn |
— | 00000 m nn | mm 0m | nm nn | mn | In nn | mn nn Pe | mm m I nn
1 ne | | m I | nennen | „messen | mn en | ame a E
1) Farbe, möglichst braun, bei Bestellung angeben.
D Diese Angabe bezieht sich auf die Kappenbefestigung.
3) Die Dauerlast (Prüfung an Stichproben) ist vom Hersteller zu gewährleisten und dient zur Kennzeichnung der Zuordnung des Isolators
für einen SuDamEn Leitungsquerschnitt nach VDE 0210 „Vorschriften für den Bau von Starkstrom-Freileitungen‘“.
nicht ee iese Prüfung ist als Stückprüfung mit jedem Isolator vorzunehmen. Bei dieser mechanischen Vorprüfung darf sich die Form der Kappen
ndern.
8) Nach der 1 Minuten-Prūfung Ist der Isolator vollständig zu entlasten. Fortsetzung siehe S. 378
378 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 17
Fehlende Maße sind freie Maße.
Fortsetzung von S. 377
Zulässige Abweichungen der Abmessungen + 5 %
Die Vollkernisolatoren müssen auf dem keramischen Teil mit dem
stellung versehen sein. Die Verbindung der Kappen mit dem keramischen Tei
sind nicht genormt.
Prüfverfahren nach VDE 0448 ‚Leitsätze für die Prüfung von Isolatoren aus keramischen Werkstoffen für Spannungen
von 1000 V an“.
Ursprungszeichen und der Jahreszahl der Her-
l des Isolators sowie Rippenform und Rippenzahl
Werkstoff des Isolierkörpers: keramischer Werkstoff
Klöppelbolzen und Klöppelpfannen, Anschlußmaße nach DIN VDE 8060
DK 621.315.624
April 1940
Starkstrom-Freileitungen DIN
Vollkern-Zusatzisolatoren Reihe VKZ j Entwurf 1
Elektrotechnik VDE 8014
Maße in mm Einspruchsfrist 11. Mai 1940
Die bildliche Darstellung ist für die Aus-
führung nicht verbindlich.
& Zu einem vollständigen Vollkern-Zusatz-
isolator gehören:
Freiliegende Flächen des keramischen
Teiles bis auf etwaige Brennflächen
glasiert.
1 Isolierkörper
2 Kappen
l Doppelklöppel
2 Sicherungssplinte
Bezeichnung eines Vollkern-Zusatzisolators der Größe 3/4, gekittet (K) 5.8.0. A
Vollkern-Zusatzisolator VKZ 3/4k VDE 8014... ... 1)
2200 EB aa a e a ea - Le lo |l wini a2 | 13 | M
Keramischer Tei] Klöppel- | | Stück-Prüflast4)
VDE bolzen und | Baulänge | Dauer- Bruchlast | t
j Teller- Strunk- -pfannen last3) | Pine Siea p peee ee
Kurzzeichen Höhe | durch- durch- | passend für B t | während
en n S Durchmesser | eines to | mindestens | der 1. Minutes) | der 2. und 3. Minute
2 8 D, , d vom Isolators | 1 Jahr | | ! Ka | |g kittet
kittlos?) | gekittet ) mindestens} Nennmaß | | kittlos ' gekittet | kittlos ! gekittet | kittlos | gekit
VEZ 3/4 VRZ3/4k| 140 | 250 j 75. i 16 | 235 ; 36 | 8o 6,2 | 6,5 5,0 5,5 | 4,3
VKZ5 VKZ5k| 150 | 280 I 5 | æ j 20 ; as | ioo 80 | 85 6,8 zo | 56
1) Farbe, möglichst braun, bei Bestellung angeben.
2) Diese Angabe bezieht sich auf die Kappenbefestigung T
3) Die Dauerlast (Prüfung an Stichproben) ist vom Hersteller zu gewährleisten und dient zur Kennzeichnung der Zuordnung des Isolators für
einen bestimmten Leitungsquerschnitt nach VDE 0210 „Vorschriften für den Bau von Starkstrom-Freileitungen“.
ah ara nis Prüfung ist als Stückprüfung mit jedem Isolator vorzunehmen. Bei dieser mechanischen Vorprüfung darf sich die Form der Kappen
5) Nachderi Minuten-Prüfung ist der Ieolator vollständig zu entlasten.
Fehlende Maße sind freie Maße.
Zulässige Abweichungen der Abmessungen + 5 l5
Die Vollkern-Zusatzisolatoren müssen auf dem keramischen Teil mit dem Ursprungszeichen und der J ahreszabl der
Herstellung verschen sein. Die Verbindung der Kappen mit dem keramischen Teil des Isolators sowie Rippenform und Rippen-
zahl sind nicht genormt.
Prüfverfahren nach VDE 0446,
‚Leitsätze für die Prüfung von Isolatoren aus keramischen Werkstoffen für Spannungen
von 1000 Van“.
Werkstoff des Isolierkörpers: keramischer Werkstoff
Klöppelbolzen und Klöppelpfannen, Anschlußmaße nach DIN VDE 8060
| Verband Deutscher Elektrotechniker E. V.
+ Ws
- =< aÁ sin
—
——,Ö
1 Æ
x
25. April 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 17
379
RUNDSCHAU
Elektrizitätswerke und Kraftübertragung
DK 621.316.13.018.3 : 621.314.65.018.3
Der Einfiuß von Oberwellen im Drehstromnetz auf
die Harmonischen der @Gleichspannnng und des
Netzstromes von Stromrichtern. [Nach E. Fässler,
Arch. Elektrotechn. 34 (1940) H. 4, S. 210; 21 S., 6 B.]
Die Harmonischen der Gleichspannung und des Netz-
stromes nehmen bei gegebener Größe der Grund- und Oberwellen
der Drehstromspannung, gegebener Aussteuerung und Über-
lappung für bestimmte Lagen dieser Oberwellen extreme Werte
an. Es wird gezeigt, welche geometrische Bedeutung diesen
Werten zukommt und wie sie sich für gebräuchliche Sechs-
phasen-Schaltungen mit vielfach genügender Annäherung auch
rechnerisch bestimmen lassen.
Im Anschluß daran wird ein Verfahren zur Abschätzung der
Gleichspannungs- und Netzstromoberwellen für Mehrphasen-
Schaltungen angegeben, die sich aus einzelnen Sechsphasen-
Schaltungen aufbauen. Im Falle der Netzstromoberwellen wird
der theoretisch mögliche Sonderfall des Betriebes bei gleicher
Aussteuerung und Überlappung der einzelnen Gruppen be-
sonders untersucht, da er eine auch praktisch interessante
Gesetzmäßigkeit zwischen den Ordnungszahlen der Harmoni-
schen der Drehstromspannung und denjenigen des Netzstromes
erkennen läßt.
In einem Anwendungsbeispiel wird von einer Drehstrom-
spannung ausgegangen, bei welcher die vier ersten Oberwellen
dem Kehrwert ihrer Ordnungszahlen (m = 5, 7, 11, 13) propor-
tional sind und deren Amplitudensumme 5 % der Grundwellen-
amplitude beträgt. Hierfür werden im Falle einer Sechsphasen-
Schaltung die Gleichspannungsoberwellen der Ordnungszahlen
»=6 und n = 12 und im Falle einer Zwölfphasen-Schaltung
die erste Gleichspannungs- und Netzstromoberwelle (n = 6 bzw.
» = 5) bestimmt.
Meßgeräte und Meßverfahren
DK 621.385.832.013
Über Bildfehlermessungen an einer eisengekapselten
Linse mit veränderlichem Luftspalt. [Nach H. Becker
u. A. Wallraff, Arch. Elektrotechn. 34 (1940) H. 4, S. 230;
61% S 7B.]
Für eine eisengekapselte Linse mit veränderlichem Luft-
spalt wurde die Größe der verschiedenen Bildfehler untersucht.
Dabei ergibt sich, daß für Spaltbreiten zwischen 10 und 15 mm
ein Maximum der Fehlergrößen vorhanden ist. Für kleinere
und ebenso wieder für größere Schlitzweiten waren die gering-
sten Fehler festzustellen. Dabei darf bei geringeren Luftspalt-
breiten der erhöhte Linsenstrombedarf und die dabei gleich-
zeitig auftretende Schwierigkeit der Linseneinstellung nicht
übersehen werden. Für alle untersuchten Fehler lassen sich die
für eisenlose Linsen erhaltenen Abhängigkeiten von der Brenn-
weite bestätigen. Die Größe der Fehler liegt jedoch erheblich
über denen eisenloser Linsen, und zwar beträgt sie gegenüber
den Linsen geringster Abbildungsgüte (kleine axiale Breite)
meist über das Doppelte. Weiterhin wurde festgestellt, daß die
Abweichungen nicht mehr mit der elektronenoptischen Theorie
der Bildfehler (erste Näherung) in Übereinstimmung zu bringen
sind; vielmehr müssen die Fehlerglieder höherer Ordnung mit
berücksichtigt werden.
DK 537.742.5 : 621.317.725
Hochspannungsmessungen mit dem rotierenden Volt-
meter. [Nach H. Prinz, Arch. techn. Messen (1939) Lfg. 96,
T.74; 6S., 16 B.]
Der Verfasser berichtet über die Entwicklung der Meß-
verfahren für Hochspannung, bei denen das elektrische Feld der
zu messenden Spannung als Erregung einer elektrostatischen
Maschine verwendet wird. Da er sich dabei wesentlich auf das
amerikanische Schrifttum stützt, ist ihm die Tatsache ent-
gangen, daß ein derartiges Instrument in Deutschland be-
reits im Jahre 1925 vom Berichter zur Messung luftelektrischer
Feldstärken entwickelt und benutzt worden ist!). Das Grund-
prinzip, das diesem Meßverfahren in verschiedenen Abwand-
lungen zugrunde liegt, besteht darin, daß bei Bewegung einer
Walze mit zwei voneinander isolierten Belegungen nach Art
eines umlaufenden Kondensators in einem Felde ein von Bele-
gung zu Belegung in der Verbindungsleitung fließender Wechsel-
strom entsteht, der der Spannung und der Drehzahl proportional
ist (Bild 1). Dieser Wechselstrom kann entweder unmittelbar
—V
n
Ca. S
a Belegungen des
q umlaufenden Kon-
densators
b Hochspannungs-
b b elektroden
c Kommutator zur
Gleichrichtung
d MeBinstrument
d
Bild 1. Grundsätzliche Anordnung des Hochspannungs-Voltmeters mit
umlaufendem Kondensator.
oder nach Gleichrichtung in einem Gleichstrommeßgerät
ermittelt werden; er kann auch nach Verstärkung einem gröbe-
ren Instrument zugeführt werden. Die Unterschiede der Aus-
führungen verschiedener Verfasser beschränken sich meist auf
Änderungen der Elektrodenform für die zuzuführende Hoch-
spannung oder der Form des umlaufenden Kondensators. Dieser
wird gelegentlich als Abdeckscheibe vor einer feststehenden
Scheibe ausgeführt, was ebenfalls in der oben angeführten Ver-
öffentlichung von Matthias bereits vorgeschlagen ist. Bei
Antrieb des drehbaren Kondensators mit der halben synchronen
Drehzahl können auch Wechselspannungen gemessen und durch
Phaseneinstellung die Kurvenform von Wechselspannungen
bestimmt werden. Schaltungen und Ausführungsbeispiele für
alle diese Anwendungen sind im Aufsatz wiedergegeben.
Die Vorteile des Verfahrens gegenüber Spannungsmessun-
gen mit der Kugelfunkenstrecke bestehen darin, daß erstens
eine fortlaufende Messung ohne Spannungszusammenbrüche
möglich ist, daß zweitens das Gerät wesentlich handlicher ist
und dem Einfluß der Hochspannung völlig entzogen werden
kann, und daß drittens eine absolute Proportionalität der
Anzeige mit der zu messenden Spannung besteht, ohne daß
Berichtigungen hinsichtlich Barometerstand und Lufttemperatur
oder Feuchtigkeit erforderlich sind. Die Untersuchungen haben
gezeigt, daß eine Extrapolation auf hohe Spannungen nach
Eichung mit niederen Spannungen ohne weiteres statthaft ist.
Auf die Fehlereinflüsse, die dem Instrument anhaften (Einfluß
der Eigenkapazität zwischen den Belegungen, Rückwirkung der
Spannung bei Verstärkungsmessungen, Einfluß von Raum-
ladungen), geht der Bericht ebensowenig ein wie die Aufsätze,
über die in ihm berichtet wird. Sgn.
Elektrische Maschinen
DK 621.313.333.001.1
Der Entwurf von Kleinstinduktionsmotoren. [Nach
N. F.T. Saunders, J. Instn. electr. Engrs. 85 (1939) S. 161;
17 S., 13 B.; Disk. 14 S., 4 B.]
Saunders behandelt das Gebiet der Kleinstinduktions-
motoren praktisch und theoretisch. Das einschlägige deutsche
und französische Schrifttum wird von ihm nicht erwähnt, seine
Betrachtungen beschränken sich ausschließlich auf englische
und amerikanische Quellen.
Zur Dimensionierung vierpoliger Einphasenmotoren mit
abschaltbarer Hilfsphase wird eine Formel angegeben, die das
gesamte ideelle Eisenvolumen als lineare Funktion der ab-
1) Elektrizitätswirtsch. 25 (1926) S. 300.
380
gegebenen Leistung darstellt. Über Nutenformen sowie Kupfer-
und Aluminium-Käfiganker werden vergleichende Angaben
gemacht, für Luftspalt und Läufernutenzahlen empirische
Formeln genannt und an Beispielen erläutert. Weiter zeigt
Saunders an Hand einer Abbildung, wie eine sinusförmige
MMK-Verteilung bei Einphasenwicklungen erreichbar ist,
welche Werte für Zonen- und Sehnungsfaktoren sich bei den
verschiedenen Wicklungsarten ergeben, ferner die Berechnung
der mittleren Windungslänge, der Streuung, des Magnetisie-
rungsstromes und magnetischen Flusses. Weitere Abbildungen
geben Korrektionsfaktoren als Funktion des Verhältnisses von
Kurzschlußscheinwiderstand zu Leerlaufscheinwiderstand an,
aus welchen die für jeden Fall sich ergebenden Kurzschluß-
ströme im Gegensatz zu den aus der Saundersschen Streuungs-
berechnung bestimmten ‚scheinbaren Kurzschlußströme‘‘ zu
entnehmen sind. Auf zwei Tafeln legt der Verfasser Berech-
nungsformulare vor, deren Benutzung je nach der erwünschten
Genauigkeit empfohlen wird. Am Schluß der Arbeit folgt eine
kurze Ableitung der schwierigsten Formeln, woran sich die
Diskussion anschließt, an der 25 Ingenieure regen Anteil
nahmen. Als erster beteiligt sich Hoseason mit dem Hinweis,
daß eine ideal-sinusförmige MMK-Verteilung wegen der Nutung
nicht möglich ist, daß ferner eine Läufernutenteilung gleich
der Wellenlänge des unschädlich zu machenden Ständerober-
feldes und Nutenschrägung um eine Ständernutteilung die Ober-
wellenwirkung abschwächt, ebenso Isolierung der Läuferstäbe
empfehlenswert erscheint. Salisbury bestreitet die Nützlich-
keit des von Saunders empfohlenen Lackdrahtes und schlägt
vor, den Ständer mit Seide oder Baumwolldraht zu bewickeln.
Macfarlane gibt an, daß er auch mit ungeraden Läufernuten-
zahlen gute Erfahrungen gemacht habe, während Saunders
Theorie eine gerade Zahl von Läufernuten empfiehlt. Von den
übrigen, in der Diskussion gegebenen Anregungen ist besonders
noch die von Middleton erwähnenswert, der Saunders grobe
Fehler in seinen Streuungsformeln nachweist und diese richtig-
stellt. Auch in Deutschland früher bekannte Herren beteiligten
sich an der Diskussion. Von ihnen empfiehlt einer die Ver-
wendung von Asbestdraht, der andere setzt sich für die Ver-
wendung von Lackdraht ein; beide versuchen also, eine Ver-
billigung zu erreichen, der erstere auf Kosten der Erwärmung,
der letztere durch Verringerung des Anteils der Isolation am
Nutenraum.
Abschließend sei gesagt, daß sowohl Saunders selbst als
auch dessen an der Diskussion beteiligte 25 Fachgenossen ihr
Augenmerk vorwiegend auf praktische, in Deutschland seit
10 Jahren bekannte Dinge gerichtet haben.
[Anm. d. Berichters: Saunders Darbietungen vermitteln
— teilweise auf unrichtige Formeln aufgebaut — ein unklares
und manchmal direkt falsches Bild über die physikalischen Vor-
gänge. Weder der Verfasser selbst noch seine 25 Fachgenossen
haben den wichtigen Einfluß der Eisensättigung auf die Streu-
ung erkannt, wodurch der Kern des Problems gänzlich unberührt
blieb. Für die deutsche Fachwelt bietet Saunders Arbeit kaum
etwas Neues.] Bz.
Geräte und Stromrichter
DK 621.314.6.07 : 621.3.015.33
Eine Einrichtung zur Erzeugung von periodischen
Spannungskurven, die zur Steuerung von Gasent-
ladungsgefäßen geeignet sind. [Nach G. Clewert,
Dissertation T. H. Braunschweig 1939.]
Legt man eine Reihenschaltung von Gleichrichtern mit fester
Stromspannungsabhängigkeit, ohmschem Widerstand und In-
duktivität an eine Wechselstromquelle, so entstehen an der
Induktivität Spannungskurven mit sehr steiler Front, wenn ein
überwiegender ohmscher Widerstand bestimmend auf die
Stromkurve der Reihenschaltung bleibt. Der Anstieg der Kurve
des induktiven Spannungsabfalles wird um so steiler, je aus-
geprägter der Kennlinienknick des Gleichrichters ist, und je
kurzzeitiger (im elektrischen Winkelmaß) dieser durchlaufen
wird. Bei konstanter Induktivität besteht die an ihr ent-
stehende Spannungswelle aus einer halben Sinuswelle vom
positiven bis negativen Maximum mit steilem Anstieg und Ab-
fall bei den Maximalwerten. Die positive Viertelwelle ist vor-
teilhaft zur Steuerung von Gasentladungsgefäßen geeignet. Bei
Verwendung von Trockengleichrichtern, die sich in einem Ver-
suchsbetriebe recht gut bewährt haben, entsteht eine Steuerungs-
anlage, die praktisch keinerlei Abnutzung unterliegt und
wartungslos arbeitet.
Ist der bei konstanter Induktivität erzeugte Spannungs-
block für bestimmte Steuerungen zeitlich zu breit, so kann man
ihn durch Ausnutzung der Sättigungserscheinung des Eisens
zeitlich in weitem Maße zusammendrücken. Durch Anordnung
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 17
25. April 1940
eines Luftspaltes ist man in der Lage, je nach Aufteilung der
magnetischen Spannung auf Eisen- und Luftweg die Breite des
Spannungsstoßes zu variieren.
Die bei Gleichstrommagnetisierung auftretende schädliche
Remanenz des Eisenkernes kann in einfacher Weise durch An-
ordnung einer Hilfswicklung, die von dem in der um 120° ver-
setzten Steuerungsphase fließenden Strom in negativem Sinne
durchflossen wird, beseitigt werden.
In praktischer Erprobung konnte leicht eine Breite des
Steuerspannungsstoßes von 12 bis 80°el. bei einer Anstieg-
steilheit der Spannungskurve von etwa 3 bis 4°el. für die gesamte
Anstiegzeit beherrscht werden. Ein 6phasiges Hg-Dampf-
gefäß konnte bis zu größten Zündverzögerungen betrieben
werden, ohne daß allzu große Schwankungen in der aus-
gesteuerten Spannung bemerkbar wurden. eb.
Fernmeldetechnik
DK 621.396.933.1
Automatischer Funkpeiler. (Verfahren zur Messung der
Zeitkonstanten von Schwingkreisen.) [Nach ]. Marique,
Wireless Engr. 16 (1939) S. 121; 4 S., 3 B.J |
LAßt man bei einem Peilgerät die Suchspule (Rahmen oder
Goniometer) sich mit einer Drehzahl f drehen, so ist die indu-
zierte EMK einer einfallenden Welle mit der Frequenz F
darstellbar in der Form
l
e = 5 Ecos2a(F—f)t— z E cos2a (F+ ft,
was auch die beiden ‚Seitenfrequenzen‘ einer mit f gemodelten
Welle F bedeutet, bei der der Träger F selbst unterdrückt ist.
Diese beiden Frequenzen werden in dem Empfänger des Peil-
gerätes meist in Amplitude und Phase verschieden verstärkt.
Bild 2. Anzeigevorrichtung mittels Braunscher Röhre.
Es sei®die Phasenverschiebung des Trägers F ohne Modelung
undp =9, = Pz die Phasenverschiebung der Seitenfrequenzen,
dann ist die Ausgangsspannung des Empfängers
£, = A cos [27 (F — f) t+ D —gy]—B cos [2a (F +N +94).
wenn A und B die beiden verschiedenen Amplituden sind. Man
kann auch schreiben
€, = VA? — B? — 2 AB cos 2 (27 f t —p)sin (2a Ft Ô +y)
und
4 LR OTTE)
Es entsteht eine zusätzliche Phasenverschiebung y der Hoch-
frequenz (abhängig von der Drehzahl f); ferner ist die Amplitude
der Ausgangsspannung nicht Null, wenn
tg y =
2afi=0
(Eingangs-EMK des Verstärkers = 0), sondern wenn
2nft+9=0
wird. Dies bedeutet, daß die Anzeige eines Peilgerätes (Minimum)
in einem solchen Falle um den Betrag g falsch ist. Dieser Fehler
tritt auch ein, wenn man nicht mit dem Doppelkreisdiagramm,
sondern mit der Herzkurve (Seitenbestimmung) arbeitet. Diese
Erkenntnis ist für das Peilwesen von großer Bedeutung.
Man kann einen Schritt weiter gehen und den Winkel mit
Hilfe der Braunschen Röhre bestimmen; die benutzte Schaltung
zeigt Bild 2.
Ya PE n
n:
ml
Lore
25. April 1940
Es ergibt sich, daß
d Ø
u
Bei Änderung der Senderfrequenz F, ist die Kurve
p =f (F)
proportional der ersten Ableitung der Kurve
p =f (F),
die die Phasenverhältnisse von Ein- und Ausgangsspannung
darstellt. Dies bedeutet, daß ein Maximum wird, wenn sich ®
am stärksten in Abhängigkeit von F ändert.
Diese Verhältnisse lassen sich ferner durch die Beziehung
tgp = 277f
darstellen, worin r die Zeitkonstante des Schwingungskreises
ist. Dag mit Hilfe der oben beschriebenen Anordnung bestimmt
werden konnte, läßt sich auf diese Weise auch die Zeitkonstante
des Schwingungskreises (oder auch zweier gekoppelter Kreise)
ermitteln. Bei Quarzfiltern ist z. B. ein gœ von etwa 70° auf diese
Weise gemessen worden. Zm.
DK 621.396.67 : 621.397.6
Fernsehempfangsantennen. [Nach H. O. Roosenstein,
Telefunken-Hausmitt. 20 (1939) S. 13; 111% S., 25 B.]
Es wird über die Entwicklung von Fernsehantennen
berichtet. Die beschriebenen Luftleiter sind ausnahmslos
sogenannte Einmastantennen, die sich durch geringe Bau-
kosten auszeichnen. Verschiedene Bauarten ungerichteter
Antennen werden behandelt, die sich untereinander durch die
Wirksamkeit der Kabelabschirmung unterscheiden. Für sehr
schwierige Empfangsverhältnisse ist eine gerichtete Antenne
vorgesehen, die sowohl bezüglich Empfindlichkeit als auch
Störungsfreiheit den anderen Antennen überlegen ist. Die
zunächst mangelhafte Abschirmwirkung der konzentrischen
hochfrequenten Anschlußleitungen wird durch das Vorhanden-
sein von „Mantelwellen‘ erklärt, das sind elektromagnetische
Wellen, die außen auf dem Kabelmantel verlaufen. Diese
Wellen sind mit dem Strom im Kabelinneren dadurch ver-
knüpft, daß am freien oberen Kabelende die Stromstärke auf
der Ader der Stromstärke außen auf dem Kabelmantel gleicht.
Um zu verhindern, daß diese Ströme sich längs des Kabel-
mantels ausbreiten und dadurch unerwünschte Resonanz-
erscheinungen sowie Hand- und Störungsempfindlichkeiten
hervorrufen, werden auf die Empfangswelle abgestimmte, als
Saugkreis wirkende Gebilde verwendet. Diese besitzen die
äußere Form von kurzen Metallstäben, die über Selbstinduk-
tionsspulen mit den Stellen des Kabelmantels verbunden sind,
an denen die Mantelströme unschädlich gemacht werden sollen.
Auch durch die Verwendung von sogenannten Sperrtöpfen,
d. s. A/4-lange konzentrisch zum Kabelmantel angeordnete und
an ihrem Ende damit verbundene Metallrohre, wird die Aus-
breitung von Mantelwellen auf den Zuleitungskabeln unter-
brochen. Von verschiedenen bildlich dargestellten Antennen-
formen werden die Empfangseigenschaften schaubildlich
gezeigt, wobei sich die Wirksamkeit der erwähnten Maßnahmen
gegen die Mantelwellen herausstellt. Die natürliche Frequenz-
durchlässigkeit der dargestellten Konstruktionen reicht für
Empfangszwecke ohne weiteres aus, so daß die im Aufsatz
beschriebenen Schaltungen zur Verbesserung der Bandbreite
bei der normalen Verwendungsart überflüssig sind. Die be-
schriebene Richtantenne besitzt eine durch die Symmetrie
begründete und daher frequenzunabhängige Nullempfangs-
richtung, die die praktisch vollkommene Beseitigung eines
Störers ermöglicht. Diese Antenne liefert gegenüber der zuerst
beschriebenen Einzelantenne eine 1,7fach erhöhte Leistung.
Die gegen die Mantelwellen ergriffenen Maßnahmen haben zur
Folge, daß die Frequenzdurchlässigkeitskurve aller Antennen
von der Länge und der Verlegungsart des Zuleitungskabels
praktisch unabhängig ist. Eb.
Theoretische Elektrotechnik
DK 621.392.5
Polynom-Vierpole vorgeschriebener Frequenzabhän-
gigkeit. [Nach W. Bader, Arch. Elektrotechn. 34 (1940)
H. 4, S. 181; 28% S., 1 B.]
Ein Vierpol werde in der üblichen Schaltung von einer
Quelle mit der Urspannung U, und dem Innenwiderstand R,
gespeist und versorge seine Sekundärlast R, mit der Spannung
p
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 17
381
U, Die von der Frequenz x abhängigen äußeren Eigenschaften
einer derartigen Schaltung seien durch U = P (x)- u? be-
schrieben. Man kann nun stets P oder die ihr gleichwertige
Größe, nämlich die Betriebsdämpfung, für eine gegebene
Schaltung ermitteln. Besonders befriedigend und praktisch
nützlich aber ist die umgekehrte Aufgabe, nämlich einen noch
unbekannten Vierpol mit passend vorgeschriebenem P zu finden
um einen bestimmten technischen Zweck zu erreichen. Teil-
lösungen liegen bereits vor. In dieser Arbeit wird eine strenge
Lösung mit verlustfreien Vierpolen für beliebige R,, R, unter
der Voraussetzung gegeben, daß P (x) ein selbstverständlich
reelles Polynom in x ist.
Die Schaltung läßt sich mit positiven Teilen ausführen,
wenn
R.\?
P (0) = | 1 + = l
o= (1+7) a)
P (x) 2 Ei für reelle z (2)
2
P (x) = gerade. (3)
Die erste Bedingung läßt sich stets durch einen beweisbar un-
entbehrlichen idealen Transformator umgehen. Die zweite und
dritte gelten für alle verlustfreien Vierpole beliebiger Schaltung
und gewähren offenbar dem Verlauf von P (x) fast beliebigen
Spielraum. Man gewinnt als Lösung eine Kettenschaltung mit
voneinander verschiedenen Selbstinduktionen im Längszweig
und Kapazitäten im Querzweig. Die Werte der einzelnen
Schaltungsteile lassen sich rational und unabhängig voneinander
durch den höchsten Koeffizienten von P sowie gewisse Null-
stellen der beiden Polynome P (x) und P(x) —4 Zu aus-
2
drücken. Für ein gegebenes P (x) findet man mehrere einander
nicht Aquivalente Schaltungen, die im Verlauf des Eingangs-
stromes sich voneinander unterscheiden. In der Arbeit wird der
Weg vom vorgeschriebenen P (x) oder einer anderen Funktion,
die auch den Phasengang erkennen läßt, zu den Schaltungs-
teilen in allen einzelnen Schritten zurückgelegt. Die Bedingun-
gen für die Ausführbarkeit werden aufgestellt und begründet.
Eine für sich lesbare Zusammenstellung und ein Beispiel sollen
die Anwendung des Verfahrens erleichtern. Im Anhang wird
die Zerlegung eines Polynoms in die Quadratsumme zweier
Polynome in einer für vorliegenden Zweck geeigneten Form dar-
gestellt.
Man ist also in der Lage, zwischen beliebigen Ohm-Wider-
ständen eingebettete verlustfreie Vierpole zu konstruieren, die
keineswegs Siebschaltungen zu sein brauchen, insofern die
Frequenzabhängigkeit nach einem Polynom verlaufen muß oder
darf, damit eine gewünschte Wirkung erzielt wird.
Physik
DK 537.521.6
Zündspannungssenkung im inhomogenen Feld. [Nach
H. Scholtheis, Arch. Elektrotechn. 34 (1940) H. 4, S. 237;
.45S.,7 B]
Bestrahlt man eine Funkenstrecke mit kurzwelligem Licht,
so zündet sie bei einer niedrigeren Spannung als im unbestrahl-
ten Zustand. Für ebene Elektroden ist bekannt, daß bei nicht
zu großer Fremdstromdichte die Zündspannungssenkung pro-
portional der Wurzel aus der Fremdstromdichte ist (Wurzel-
gesetz von Rogowski und Fucks). In vorliegender Arbeit wird
die Zündspannungssenkung im inhomogenen Feld einer Funken-
strecke mit kugelförmiger Kathode untersucht. Bestrahlt wird
mit einer Quecksilberdampflampe durch die aus einem feinen
Drahtgitter bestehende Anode hindurch. Gemessen wird zu-
nächst die Zündspannung und dann der Photostrom in Ab-
hängigkeit vom Lampenabstand. Daraus wird die Abhängig-
keit der Zündspannungssenkung von der Photostromdichte er-
mittelt. Es ergibt sich, daß das Wurzelgesetz auch für das
inhomogene Feld gilt. Die Messung der wirklichen Photo-
stromdichte zur Ermittlung des Proportionalitätsfaktors des
Wurzelgesetzes soll in einer weiteren Untersuchung folgen.
Außerdem wird gezeigt, daß bei gleichem Lampenabstand die
Zündspannungssenkung bei großem Kugeldurchmesser stärker
ist als bei kleinem, sie nimmt mit zunebmender Inhomogenität
ab. Versuche, die an Funkenstrecken infolge Zündverzugs auf-
tretenden Zündspannungsschwankungen zu verhindern, zeigen
daß hierzu bereits die Bestrahlung der Funkenstrecke mit einer
normalen Glühlampe ausreicht. Dies wird an Hand einer Meß-
reihe augenfällig dargestellt.
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 17
25. April 1840
382
Werkstatt und Baustoffe
DK 669.21 : 621.3.028
Über die Gold-Chrom-Widerstandslegierung für -
Normalwiderstände. [Nach A. Schulze, Phys. Z. 41
(1940) S. 121; 6 S., 6 B.]
In neuerer Zeit hat man wieder versucht, Edelmetalle bzw.
-legierungen für Normalwiderstände zu verwenden. Unter den
Edelmetall-Legierungen, insbesondere den Goldlegierungen,
von denen verschiedene Arten untersucht worden sind, haben
sich besonders die Gold-Chrom-Legierungen als Wider-
standswerkstoff für Normalwiderstände als geeignet erwiesen.
Im Bureau of Standards in Washington wurden zuerst von
Thomas Gold-Chrom-Widerstände hergestellt. Sie haben den
großen Vorzug, Temperaturkoeffizienten von nur wenigen
Millionsteln bzw. von Null zu besitzen und kurze Zeit nach ihrer
Fertigstellung zeitlich konstante Werte anzunehmen.
Bild 3. Widerstands-Temperaturkoeffizienten der Gold-Chrom- Legierungen.
Die Gold-Chrom-Legierungen wurden in der Physikalisch-
Technischen Reichsanstalt eingehend untersucht. Der
spezifische Widerstand von reinem Gold, der bei Raum-
temperatur etwa 0,02 Q mm?/m beträgt, steigt bereits durch
geringe Chromzusätze sehr stark an, beträgt bei 1,8 Gewichts-
prozent Chromzusatz etwa 0,27 Q mm?/m und bei 2,5% Chrom-
zusatz etwa 0,41 Q mm?/m. Der hiermit Hand in Hand
gehende Abfall des Temperaturkoeffizienten ist außerordentlich
groß. Für ein enges Konzentrationsgebiet (in der Umgebung
von 2 Gewichtsprozent Chromzusatz) ist sein Verlauf in Bild 3
wiedergegeben. Die obere a-Kurve kommt dem hartgezogenen
Zustande der Legierungen zu, während die untere dem weichen
(durch Glühung bei 500° erreichten) Zustande entspricht.
Durch eine geeignete thermische Behandlung der Le-
gierungen (Alterung bis etwa 200°C) ist es möglich, den
Widerstands-Temperaturkoeffizienten auf Null herunter-
zudrücken. Es hat sich hiernach gezeigt, daß die Gold-Chrom-
Legierungen mit 2,05 Gewichtsprozent Chrom für den vor-
liegenden Zweck als besonders geeignet erscheinen wegen der
hierbei erforderlichen Alterungen. Ihr spezifischer Widerstand
bei 20° beträgt o = 0,33 Q mm?/m, er ist somit um etwa 25%
kleiner als der des Manganins und etwa 16mal größer als der
des reinen Goldes. Die Thermokraft gegen Kupfer ist höher
als bei Manganin und beträgt 7 bis 8 pV je Grad. Bei der Er-
hitzung dieser Legierung bildet sich auf der Drahtoberfläche
eine dünne Chromoxydschicht, die am besten mit Königswasser
abgebeizt wird. Es empfiehlt sich, die Alterung auf alle Fälle
im Vakuum oder in neutraler Atmosphäre vorzunehmen. Der
Verlauf des elektrischen Widerstandes in der Umgebung der
Raumtemperatur erfolgt gemäß der Gleichung:
W = Wa [1 + a (t — 20) + B (t — 20)2).
Die ß-Werte sind jedoch sehr klein, so daß die Abweichung
von der Linearität sehr gering ist.
Der Temperaturbereich, innerhalb dessen die Temperatur-
koeffizienten sehr klein sind, beträgt etwa 50°; oberhalb und
unterbalb dieses Temperaturbereichs nehmen sie wieder zu.
Die Widerstandstemperaturkurven sind von — 200° bis
+ 200° C untersucht worden.
Interessant ist, daß ebenso wie bei den Nickel-Chrom-
Legierungen auch bei den Gold-Chrom-Legierungen ein S-för-
miger Verlauf der Widerstandstemperaturkurven festgestellt
wurde. Auch bei den Widerstandslegierungen der Kupfer-
Mangan-Gruppe (Manganin, Isabellin, Novokonstant) ergibt
sich dasselbe Bild. Dieses eigenartige Verhalten, das durch
das JInlösunggeben der beiden nahe verwandten Metalle
Mangan und Chrom hervorgerufen wird, ist höchstwahrschein-
lich auf den komplizierten Gitterbau dieser beiden Metalle
zurückzuführen.
Von der Gold-Chrom-Legierung mit 2,05 Gewichtsprozent
Chrom wurde nun eine Reihe von Normalwiderständen her-
gestellt. Für Widerstände von
1 Q wurden Drähte von 0,6 mm Dmr.
10 Q , o» , 0,3 » d
100 2 T =
1000 Q 0,04 „',
verwendet. Der Dräht war bifilar auf einem mit Gewinde ver-
sehenen Porzellanrohr (65 mm lang und 35 mm äußerer Dmr.)
aufgewickelt. Sodann wurde er in einem mit Argon gefüllten
Rohr aus K-Masse 16 bis 20 Stunden bei etwa 200° C getempert
und anschließend langsam bis auf Raumtemperatur abgekühlt.
Nach dem Abgleichen wurde der Widerstand mit einer dünnen
Schicht aus Bakelitlack bestrichen und darauf etwa zwei
Stunden auf einer Temperatur von 80° gelassen, bis der Lack
getrocknet war. Die Enden des Drahtes waren an Kupferringe
hart angelötet. Um eine haltbare Lötung zu erreichen, mußte
der Legierungsdraht mit einer dünnen Kupferschicht überzogen
werden. Die Kupferringe waren in der üblichen Weise durch
Verschraubung und Weichlötung mit den inneren Enden der
Kupferbügel verbunden.
Eine Reihe der so hergestellten Gold-Chrom-Widerstände
konnte bereits über drei Jahre laufend beobachtet werden. Sie
haben durchweg sehr kleine Temperaturkoeffizienten, wie aus
den Beispielen der Tafel 1 zu ersehen ist.
Tafel 1. Temperaturkoeffizienten der Gold-Chrom-
Widerstände.
Widerstand x 10° | 8 x 10°
1; TE 1,1, | Ba 0,01
l; aa 0,7% + 0,02
ls = 38, | + 0,12
10, -- 4,4, — 0,10
10, — 2,4, — 0,09
Bild 4.
Ein 10 N-Gold-Chrom-Widerstand.
Auffällig ist, daß trotz der dünnen Lackschicht, mit der
diese Widerstände überzogen sind, ein Einfluß der Luft-
feuchtigkeit auf den elektrischen Widerstand festzustellen ist.
Dies spricht dafür, daß der Widerstandswerkstoff mechanischen
Beanspruchungen gegenüber äußerst empfindlich ist. Stellt
man an die Gold-Chrom-Legierungen Ansprüche auf höchste
Genauigkeit, so dürfen diese nur im Raum mit konstanter
Feuchtigkeit belassen werden. Um den Feuchtigkeitseinfluß
gänzlich zu beseitigen, wurden unter Berücksichtigung der
bisher gemachten Erfahrungen einige neue Gold-Chrom-
Widerstände hergestellt. Hierbei wurde jegliche Verwendung
irgendwelchen Lacks vermieden. Die Spule war in einem
Messinggehäuse eingebaut und so von der Außenluft ab-
geschlossen (Bild 4). Das Innere des Gehäuses war mit einem
neutralen Gas, und zwar mit Argon, gefüllt. Diese Kon-
struktion soll eine völlige Unabhängigkeit von der Luft-
feuchtigkeit gewährleisten. Diese Widerstände werden bereits
seit acht Monaten laufend beobachtet.
Die Gesamtänderungen der Widerstände betragen im
Laufe von 2 bis 3 Jahren nur 1 bis 2 Hunderttausendstel, was
durchaus für die Brauchbarkeit der Gold-Chrom-Legierungen
zur Verwendung von Normalwiderständen spricht. Sb.
25. April 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 17
383
AUS ERZEUGUNG UND VERBRAUCH
Die Zeichenschutzfähigkeit von Kabelkennfäden
Großes Aufsehen hatte in der Fachwelt das Urteil des
Reichsgerichts vom 28. 5. 1937 erregt, welches den soge-
nannten Kabelkennfäden den Warenzeichenschutz ab-
erkannte. Gegen diese Auffassung erhob sich ein Sturm,
eine ganze Reihe namhafter Fachleute sprach sich da-
gegen aus, und groß war naturgemäß die Beunruhigung
in der Kabelindustrie.e Nun hat das Reichspatentamt
durch seinen 12. (Warenzeichen-) Beschwerdesenat in einer
Entscheidung vom 31. 10. 1939 (Aktenzeichen: A 28078/22 b
Wz.) entgegen dem Reichsgericht an seiner alten Übung
festgehalten und nach Einholung von Fachauskünften den
Kabelkennfädenzeichen die Eintragbarkeit als Waren-
zeichen zugesprochen. Alsbald danach hat sich auch der
Gesetzgeber für die Schutzfähigkeit ausdrücklich aus-
gesprochen, und zwar durch folgende
Verordnung über den Warenzeichenschutz für Kabel-
kennfäden vom 29. 11. 1939!) :
„Auf Grund gesetzlicher Ermächtigung wird mit Zu-
stimmung des Generalbevollmächtigten für die Wirtschaft und
des Oberkommandos der Wehrmacht folgendes verordnet:
$ 1.
(1) Wer sich in seinem Geschäftsbetrieb zur Unterscheidung
von den Waren anderer für die Kennzeichnung von Kabeln,
isolierten Leitungen, Schnüren und dergleichen eines mit ihnen
verbundenen, unschwer offenzulegenden Kennfadens bedienen
will, kann diesen nach den Bestimmungen des Warenzeichen-
gesetzes vom 5. Mai 1936 (Reichsgesetzbl. II, S.134) zur Ein-
tragung in die Warenzeichenrolle beim Reichspatentamt an-
melden.
(2) Unter den Voraussetzungen des $ 17 des Warenzeichen-
gesetzes können solche Kennfäden auch als Verbandszeichen
angemeldet werden.
$ 2.
Eingetragene Kennfäden genießen den Schutz des Waren-
zeichengesetzes.
$ 3.
Der. Präsident des Reichspatentamtes erläßt die näheren
Bestimmungen über die Anmeldung von Kennfäden .“
Die Gründe der genannten Senatsentscheidung waren
im wesentlichen folgende:
Die Prüfungsstelle hatte das Zeichen zunächst mit
folgender Begründung als nicht schutzfähig beanstandet:
„In dem durch Urteil des Reichsgerichtes vom 28. Mai 1937
abgeschlossenen Rechtsstreit ist seitens der Gerichte festge-
stellt worden?), daß die sog. Kabelkennfäden im Verkehr
größtenteils unbekannt sind und insbesondere von den Klein-
händlern, den Installateuren und den Verbrauchern der elek-
trischen Leitungen und Kabel nicht als Urspungskennzeichen
beachtet werden. Danach kann auch seitens des Reichspatent-
amts die Unterscheidungskraft solcher Zeichen nicht mehr an-
erkannt werden. Das angemeldete Zeichen wird daher nach
$ 4 Abs.2 Nr.1 des Warenzeichengesetzes von der Eintragung
ausgeschlossen werden müssen.“
Demgegenüber hat die Anmelderin ausgeführt, daß
Reichspost und Reichsbahn für die Lieferungen von Fern-
meldekabeln die Anwendung von Firmenkennzeichen vor-
schrieben, um jederzeit einwandfrei den Kabelursprung
ermitteln zu können, und daß ferner auch das Ober-
kommando der Kriegsmarine unter Bekämpfung des
Standpunktes des Reichsgerichts die Kabelkennfäden als
unterscheidungskräftig im Sinne des $ 4 WZG. erachte.
Die Prüfungsstelle ist dem nicht beigetreten. Sie hat die
Anmeldung zurückgewiesen und dazu in Ergänzung ihres
erwähnten Vorbescheides u.a. ausgeführt, daß aus dem
Urteil des Reichsgerichts hervorgehe, daß beachtliche
Teile des Verkehrs, insbesondere die Installateure und son-
stigen Kleinverbraucher, vielfach nicht über die Bedeutung
der Kennfäden unterrichtet sind und an ihnen nicht die
1) Reichsgesetzblatt Teil II vom 1.12.39; ETZ 60 (1939) S. 1464.
iita a aone Blatt für Patent-, Muster- und Zeichenwesen 1937, S.191,
n,
DK 347.77: 621.315.2
Herkunft der mit ihnen versehenen Waren aus einem be-
stimmten Geschäftsbetrieb zu erkennen vermögen. Inso-
weit fehle den Kennfadenzeichen mithin die Unterschei-
dungskraft.
Zur Begründung ihrer hiergegen gerichteten Be-
schwerde macht die Anmelderin geltend, daß die Installa-
teure und übrigen Kleinverbraucher nur einen verschwin-
dend kleinen Teil der Abnehmer darstellten. In erster
Linie würden mit Kennfäden versehene Kabel an Groß-
abnehmer, wie Reichspost, Reichsbaln, Beschaffungs-
ämter der Wehrmacht, Straßenbahnverwaltungen, Elek-
trizitätswerke, Werften, Eisenbahnwagenfabriken, Kraft-
wagenfabriken und Großhändler geliefert. Alle diese Ab-
nehmer werteten die Kennfadenfärbung als Ursprungs-
marke. An die erwähnten Großhändler hielten sich aber
auch die Installateure und sonstigen Kleinverbraucher bei
Beanstandungen des Kabels oder bei Nachbestellungen,
und der Großhändler erkenne eben an den Kennfäden,
genau so wie die erwähnten Behörden und sonstigen Groß-
abnehmer, den Ursprung der Ware. Im übrigen handele
es sich bei dem Kennfadenbilde um nichts anderes als um
die Abwicklung eines zylindrischen Körpers, des Fadens.
Es gebe eine große Zahl eingetragener Warenzeichen, die
ebenfalls solche Abwicklungen eines körperlichen Gegen-
standes, z.B. eines Kubus oder eines quaderförmigen
Körpers, darstellten. Wesentlich sei allein; daß Gegen-
stand der Ursprungsmarke nicht der Körper selbst, son-
dern nur seine Oberfläche sei. Schließlich beruft sich die
Anmelderin für die Schutzfähigkeit eines Kennfaden-
bildes als Warenzeichen auf das den Standpunkt des
Reichsgerichts nicht teilende Schrifttum.
Der Beschwerde war aus folgenden Erwägungen statt-
zugeben:
Zur Klärung der Frage der Unterscheidungskraft hat
der erkennende Senat Ermittlungen durch Befragung
zweier Reichsverbände und einer Fachgruppe angestellt.
Die Fragen lauteten:
„l. Trifft es zu, daß Installateure und sonstige Kleinver-
braucher im Gegensatz zu sämtlichen öffentlichen Be-
trieben und sonstigen Großabnehmern die Bedeutung
von Zeichen der angemeldeten Art als Ursprungszeichen
nicht kennen, obwohl die Verwendung solcher Kennfäden
vom Verband Deutscher Elektrotechniker vorgeschrieben
ist?
2. Welche Gesamtmenge an Kabeln und anderen mit far-
bigen Kennfäden versehenen elektrischen Leitungen wer-
den an öffentliche Betriebe und sonstige Großabnehmer
und welche Gesamtmengen an die Kleinbetriebe, z.B. In-
stallateure, geliefert? Ist die Gesamtmenge der Liefe-
rungen an Kleinabnehmer im Verhältnis zu denen an
Großabnehmern nur ganz gering?“
Alle drei befragten Stellen, der Reichsinnungsverband
des Elektrohandwerks, der Verband Deutscher Elektrotech-
niker und die Wirtschaftsgruppe Elektroindustrie, über
die einschlägigen Verhältnisse zweifellos wohlunterrichtet,
haben sich im wesentlichen einhellig geäußert und ins-
besondere die erste Frage entschieden verneint.
Angesichts dieses Ermittlungsergebnisses hat der
Senat keine Bedenken getragen, die Unterscheidungskraft
von Kennfädenzeichen für Kabel und isolierte Drähte im
Sinne des $ 4 WZG. nach wie vor zu bejahen.
“ Die Kennfaden-Entscheidung des Reichsgerichts vom
28. 5. 1937 deckt sich insoweit mit der ständigen Übung
des Reichspatentamts, als darin zum Ausdruck gebracht
ist, daß körperliche Gebilde als Warenzeichen nicht ein-
tragbar sind. Die in dieser Entscheidung vertretene Auf-
fassung indes, bei Kabelkennfädenzeichen handele es sich
nicht um flächenmäßige, sondern um körperliche Gebilde,
vermag der Senat nicht zu teilen. Er pflichtet vielmehr
dem Oberkommando der Kriegsmarine darin bei, daß hier
— trotz manchmal unklarer oder gar
scheinbar gegenteilig lautender Zeichen-
beschreibungen—- in Wirklichkeit der Zeichenschutz
nach dem Willen des Anmelders nicht den Kennfaden als
384
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 17
25. April 1940
solchen umfassen soll, sondern lediglich seine farbige
Oberfläche mit einer Farbfolge in Gestalt bestimmt ver-
laufender Streifen?) o.dgl. Meyer hebt hier u.a. her-
vor, daß „die Kennfäden im Verkehr sicher nicht anders
als bunte Streifen angesehen werden.“ Man kann also
Zeichen der angemeldeten Art die Schutzfähigkeit aus
dem Gesichtspunkte des Erfordernisses rein flächen-
mäßiger Begrenzung ‘ebensowenig versagen, wie es das
Reichspatentamt und auch die ordentlichen Gerichte im
Einklange mit dem Schrifttum bei den Webkanten, auf
Zwischenfutterstoffen und bei den farbigen Strichen auf
gezogenen Glasröhren und Glasstäben tun.
Gegen die Schutzfähigkeit des angemeldeten Zeichens
läßt sich auch nicht etwa, wie es die Prüfungsstelle mit
Rücksicht auf die unklare Fassung der Anmeldung im
1. Vorbescheide vom 28. 3. 1938 getan hat, vorbringen,
daß bloße Farben als solche des Zeichen-
schutzes nicht teilhaftig werden können’). Denn offen-
sichtlich begehrt die Anmelderin keinen Schutz auf die
Verwendung blau-gelber Färbung schlechthin, die Farben
3) siehe auch Rauter, ‚Das Warenzeichen‘‘, 2. Aufl. 1938, S. 48:
ferner die Darlegungen Hunkel’s in der Zeitschrift „Gewerblicher
Rechtsschutz und Urheberrecht‘ 1938, 8.154, und den Aufsatz Meyers
dort, 8.155 fg,, insbes. S. 157 links.
4) Vergl. u. a. die Entsch. d. Senats v. 18.3.1932, Blatt für Patent-,
Muster- und Zeichenwesen 1932, S. 127.
Aus den Jahresberichten deutscher Elektrizitäts-
werke'!). Geschäftsjahr 1938, Liste I
DK 621.311.1.003
Nr. 1. Elektrowerke Aktiengesellschaft, Berlin
An die Stromerzeugung der Werke wurden besonders hohe
Anforderungen gestellt, doch gelang es, sämtliche Ansprüche
des Versorgungsgebietes zu befriedigen. Der Besitz an Braun-
kohlenfeldern wurde erweitert. Bei den Kraftwerken kamen zu
Beginn des Jahres neue Anlagen in Betrieb. Die anderen Kraft-
werke wurden durch Erneuerung überalterter Anlagen in ihrer
Leistungsfähigkeit gesichert und erhöht. Pachtweise wurde in
Verbindung mit der Mehrheitsbeteiligung bei der Mittel-
deutschen Kraftwerk Magdeburg A.-G. das derselben gehörige
Kraftwerk Magdeburg übernommen und in die mitteldeutsche
Verbundschaft der Elektrowerke eingegliedert. Ergänzt wurde
die eigene Erzeugung durch den Bezug von Steinkohlen- und
Braunkohlenstrom aus Kraftwerken von Bergbauunter-
nehmungen. Die Stromabgabe nahm erheblich zu und auch
die Stromabgabe an die Reichsbahn blieb in steter steigender
Entwicklung. Auf dem Konto Beteiligungen kommt die bereits
erwähnte Mehrheitsbeteiligung an der Mikromag zum Aus-
druck. Das Aktienkapital wurde um 20 Mill RM auf 130 Mill
RM erhöht; die neuen Aktien wurden zum Kurse von 135°,
von der Alleinaktionärin der Elektrowerke A.-G. der Viag über-
nommen. Unter den Anleihe-Verbindlichkeiten sind nur noch
non. $ 2997500 613% Dollaranleihe a 4,20 RM mit
12 589 500 RM ausgewiesen.
Nr. 2 MEW Märkisches Elektrizitätswerk AG, Berlin
Der am l. Juli 1938 erfolgte Übergang der Stromverteilung
im GroßB-Berliner Gebiet und im Kreise Teltow auf die Bewag
und die Teltower Kreiswerke führt zu einer erheblichen Ver-
schiebung der Verbrauchzunahme bei den einzelnen Abnehmer-
gruppen. Abgeschen von diesen beiden Veränderungen wurden
dem MEW im Berichtsjahre 53 bisher unversorgte Land-
gemeinden und zwei Städte, die bisher Eigenanlagen betrieben,
angeschlossen, andererseits verringerte sich die Zahl der selb-
ständigen Gemeinden durch Eingemeindungen um 94, so daß
die Zahl der mit Strom versorgten Städte und Gemeinden 6458
beträgt. Die im Berichtsjahre ausgeführten Neuanlagen, Er-
weiterungen und Erneucrungen erforderten einen Kostenauf-
wand von rd. 31 300 000,— RM; darüber hinaus wurden noch
Iieferungsaufträge von rd. 18 700 000,— RM erteilt. Die
Anleiheverbindlichkeiten ermäßigten sich im Berichtsjahre für
die alte Dollaranleihe auf 3 720 000 $ und für die der früheren
Überlandzentrale Pommern A.-G. auf 2 530 000 $; beide An-
leihen sind, wie in den Vorjahren, zu 4,20 RM je Dollar um-
gerechnet. — Entgegen den Vorjahren sind Zuführungen an den
Anleihestock nicht erforderlich, da inzwischen sämtliche
Aktionäre die Aktien auf Grund des Art. 3 der II. Durch-
führungs-Verordnung zum Anlcihestock-Gesetz bei der Deut-
In dem letzten Bericht
1) Letzter Bericht: ETZ 80 (1939) S. 1351.
Die
ans dem Geschäftsjahr 1938 wurde versehentlich mit Nr. 23 angefangen.
Nummern 1 br 22 werden mit vorliegenden Bericht nachgeholt. Der Ber,
sollen vielmehr in bestimmt abgegrenzten Flächen er-
scheinen, nämlich in schräg-parallel zueinander verlaufen-
den Rechtecken gleicher Breite.
Die Besonderheit der Gewährung eines Zeichen-
schutzes für farbige Kennfadenbilder liegt darin, daß der
Kennfaden keine bestimmte Länge hat, sondern unend-
lich verläuft. Infolgedessen ist das angemeldete Zeichen
statt nach 3 Richtungen nur nach 2, nämlich nur nach
oben und unten abgegrenzt, also genau wie das bei den
Webkanten und den Farbstrichen auf gezogenen Glas-
röhren und Glasstäben der Fall ist. Hier hat sich aber
seit langem ein wohl nie ernsthaft angezweifeltes Ge-
wohnheitsrecht dahin entwickelt, daß unter Berücksich-
tigung der praktischen dringenden Bedürfnisse der ein-
schlägigen Gewerbezweige ausnahmsweise auch ein nur
zweiseitig abgegrenztes Flächengebilde den Zugang zur
Warenzeichenrolle finden darf.
Nach alledem war der angefochtene Zurückweisungs-
beschluß aufzuheben und in Übereinstimmung mit der
ständigen, jahrzehntealten, von der deutschen Wirtschaft
ebenso wie vom Schrifttum offenbar einmütig gebilligten
Übung des Reichspatentamts festzustellen, daß das Ein-
tragungverbot des $ 4 Abs.2, Ziff.1 WZG. der von der
Beschwerdeführerin angestrebten Zeichenschutzbewilli-
gung nicht entgegensteht. K. Bindewald
schen Golddiskontbank, Berlin, hinterlegt haben. Die bisher
im Anleihestock gesammelten Beträge sind auf Grund der
III. Durchführungs-Verordnung und Ergänzung vom 9. 12. 1937
zusammen mit der Dividende für das Geschäftsjahr 1937 an die
ın Frage kommenden Aktionäre ausgeschüttet worden.
Nr. 3. Leeh-Elektrizitätswerke A-G, Augsburg
Um den Stromanforderungen für die Folgezeit gerecht
werden zu können, ist der Bau weiterer Illerwerke und der Ausbau
der Verbundleitungen in Angriff genommen. — Die Schweizer-
Franken-Anleihe, auf welche die vorgeschriebene Abzahlung
stattgefunden hat, steht noch mit 14 651 000,— sfrs. =
11 862 035,— RM mit Laufzeit bis 1951 zu Buch.
Nr. 4. Bayerische Elektrieitäts-Lieferungs-Ges. AG, Bayreuth
An der Steigerung der Stromabgabe von 21,6% ist in
erster Linie die Industrie beteiligt, durch Anschluß neuer
Unternehmungen. Mit Strom versorgt wurden unmittelbar
13 Städte und 345 Gemeinden gegenüber 13 Städten und
341 Gemeinden im Vorjahre.
Nr. 5. Grube Leopold Aktiengesellschait, Bitterfeld
Die Grube Leopold betreibt Kohlenförderung, Brikett-
herstellung, Stromerzeugung, Herstellung von Mauersteinen
und Fabrikation von Nebenprodukten. An Strom wurde 9%
mehr erzeugt als im Vorjahr.
Nr. 6. Elektrieitätswerk Brandenburg (Ifavel) AG, Branden-
burg a. Havel i
Die Absatzsteigerung von 33%, beruht in erster Linie auf
der Zunahme des industriellen Stromverbrauchs.
Nr. 7. Elektrizitätswerk Schlesien A.-G., Breslau
Die begonnenen Kraftwerks-Erweiterungsbauten sowie die
der Hochspannungsnetze wurden fortgesetzt. Das Aktien-
kapital wurde um 6 Mill RM auf 36 300 000,— RM erhöht.
Von den Darlehensverbindlichkeiten in fremder Währung sind
nur noch . 1563500 $ à 4,20 = 6.566 700,— RM und $
7 090 000,— sfrs. = 5 787 623,— RM vorhanden.
Nr. 8. Drewag Dresdner Gas-, Wasser- und Elektrizitätswerke
AG, Dresden
Der Stromabsatz erhöhte sich um 1295. An der Steigerung
waren alle Abnehmergruppen beteiligt, doch fiel der Haupt-
anteil auf Industrie und Gewerbe. Die gesamten Werke und
Netzanlagen wurden planmäßig erweitert und erneuert. Die
Bilanz der Drewag ist eine gemeinsame für alle Abteilungen,
doch werden die Zahlen des Anlagevermögens dahin erläutert,
daß von dem 187 508 432,— RM betragenden Gesamtwert auf
Elcktrizitätswerksanlagen 84 761 166,— RM und auf Gemein-
same Anlagen 6 367 798,— RM entfallen; ebenso sind von den
insgesamt 107 730 223, RM Wertberichtigungen für Elek-
trizitätswerke 50 817 673, — RM und für gemeinsame Anlagen
2 491 077,-— RM vorgesehen. Die Zahl der Gesamt belegschaft
stieg von 3017 auf 3061 Köpfe.
Nr. 9. Großkraftwerk Erfurt A-G, Erfurt
Der Stromabsatz erfuhr eine Steigerung um fast 20%.
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F £I 468 £ |I6F 299 66L ‚6851 FL 09 699 BEI 3803 | S58 000 PI | £98 £9 | 2887P 0 958 69 SS’INGEEIS j Jg I
u v ss Sre c 198 E | 399S LSL ı 1851 . 668 . 568 ses SSE EP EPIT 899 609 | LLL LO | SEEP 0 982 99 | 8E cT IE—"L I SEGI BMA “H-V YIIMIIYONTY | Zi
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386
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 17
25. April 1940
Nr. 10. Neckarwerke Aktiengesellschaft, Eßlingen a. N.
Der Stromabsatz erfuhr nur eine Steigerung von knapp
3%, was auf die nur einmalige Belastungsverschiebung bei dem
größten Wiederverkäufer zurückzuführen ist. Ohne Berück-
sichtigung dieses Sonderfalles betrug die Steigerung 11%, an der
im wesentlichen Industrie und Haushaltung beteiligt sind. Am
Ende 1938 wurden direkt mit Strom 209 Gemeinden beliefert,
wozu noch 283 Großabnehmer mit 332 Anlagen und ferner
18 Wiederverkäufer kamen. — Auf das Aktienkapital von
30 000 000,— RM sind nom. 20 Mill RM Aktien voll und
10 Mill RM Aktien mit 35% eingezahlt; das noch nicht ein-
geforderte Aktienkapital 65°, gleich 6 500 000,— RM ist im
Umlaufvermögen als ausstehende Forderung der A.-G. auf-
geführt.
Nr. 11. Main-Kraftwerke A-G, Frankfurt a. M.-Höchst
Die Stromabgabe erfuhr eine Steigerung um 8%. Im
Berichtsjahr wurden das Elcktrizitätswerk Hofheim und das
Ortsnetz Dornholzhausen angegliedert. Zum Schluß des
Jahres wurden 375 Gemeinden mit 310 199 Einwohnern und
79 108 Abnehmern mit Strom versorgt.
Nr. 12. Schluchseewerk-Aktiengesellsehaft, Freiburg i. Br.
Die Jahreserzeugung erfuhr eine Steigerung um 4%. Die
Erweiterungsbauten nahmen ihren planmäßigen Fortgang und
weitere Bauvorhaben, durch die die bisherige Leistung des
Werkes reichlich verdoppelt werden kann, sind in Planung.
Das Disagio aus der Schweizer-Franken-Anleihe hat sich um die
jährliche planmäßige Tilgung von 95 000,— RM auf 1 982 612, —
RM ermäßigt. Die 6%ige Schweizer-Franken-Anleihe von
nom. 35 000 000,— sfrs. ist durch planmäßige Tilgung und unter
Berücksichtigung des Eigenbesitzes auf 30 655 000,— sirs. =
24 971 563,— RM ermäßigt.
Nr. 13. Thüringer Eiektrieitäts-Lieferungs-Gesellschaft AG,
Gotha
Die Stromabgabe erfuhr eine Steigerung von 16,8%;
versorgt wurden 7 Städte, 154 Gemeinden und 26 Eltwerke und
Überlandzentralen.
Nr. 14. Steiermärkische Elektrizitäts-Gesellschaft, Graz
Die Stromerzeugung erfuhr eine Steigerung um 11,4%.
Nr. 15. Kommunales Elektrizitätswerk Mark A.-G., Hagen
Erzeugt wurden 1114% mehr kWh als im Vorjahr. Zur
Sicherstellung der künftigen großen Leistungsanforderungen
ist der Ausbau der Anlagen und die Inangriffnahme eines neuen
Kraftwerkes dringlichst vorgesehen. Die noch ausstehenden
Einlagen auf das Grundkapital sind mit 290 767,— RM unter
Umlauf-Vermögen als ausstehende Forderung aufgeführt.
Nr. 16. Elektrieitätswerk Unterelbe AG, Hamburg-Altona
Die Stromabgabe konnte um 23% gesteigert werden. Bei
der Durchführung des Groß-Hamburg-Gesetzes wurde eine
Bereinigung der Stromversorgungsgebiete erforderlich. In
diesem Zusammenhang ging das Umspannwerk Elmshorn
gegen angemessene Entschädigung an die Schleswag, Rends-
burg, über; die bisher von der A.-G. betriebenen Altonaer Gas-
und Wasserwerke gingen pachtweise an die Hamburger Gas-
bzw. Wasserwerke über. Anleihen in fremder Währung sind
noch nom. 808 500 $ = 3 395 700,— RM 6% Amerikanische
Anleihe und nom. 1 500 000,— sfrs. = 1215 000,— RM 5%
Darlehen der Schweizer Bankgesellschaft, Zürich, im Umlauf.
Nr. 17. Esag Elektrizitätswerk Sachsen-Anhalt AG, Halle
a. Saale
Die Stromabgabe erfuhr eine Steigerung um 11,1%.
Beliefert wurden 16 Überlandwerke, 3 Städte und 6 Industrie-
Großverbraucher. Die Anlagen erfuhren bedeutende Erweite-
rungen.
Nr. 18. Hannover-Braunschweigische Stromversorgungs AG,
Hannover
Die Stromabgabe steigerte sich um 18,4% gegenüber dem
Vorjahre. Die Anlagen erfuhren durch Neu- und Erneuerungs-
bauten eine bedeutende Erweiterung. Die Betciligungen er-
fuhren eine Verminderung von 585 000,— RM.
Nr. 19. Großkraftwerk Württemberg A.G., Heilbronn
Im Berichtsjahr erfuhr die Stromerzeugung eine Steigerung
um 10%. Die Anlagen haben eine Zunahme erfahren. Die
Dividende konnte von 4 auf 5% erhöht werden.
Nr. 20. EMR Elektrizitätswerk Minden-Ravensberg GmbH.,
Herford
Die Stromabgabe erhöhte sich um 21,5%. Den Anforde-
rungen des Vierjahresplancs entsprechend sind die Anlagen der
Kraftwerke und der Netzleitung erweitert worden. Das Ver-
sorgungsgebiet umfaßt 10 Städte und 213 Landgemeinden. —
Die Beteiligung an der Herforder Kleinbahnen GmbH. ist auf
den Merkwert von 1,— RM abgeschrieben worden.
Nr. 21. Badenwerk Aktiengesellschaft, Karlsrube
In der Hauptversammlung vom 22. 7. 1938 wurde der Name
der Firma geändert und das Geschäftsjahr auf das Kalenderjahr
umgestellt. Deshalb umfaßt das Berichtsjahr nur die Zeit
vom 1. 4. bis 31. 12. 1938. In diesen 9 Monaten war die nutzbare
Stromabgabe um 31,7% höher als im gleichen Zeitraum des
Vorjahres. Es wurden 504 politische Gemeinden mit Strom
versorgt. Durch Kauf gingen die in der Gemarkung Mannheim
liegenden Stromverteilungsanlagen der Kraftwerk Rheinau
A.-G., das Itterkraftwerk bei Eberbach sowie die Stromver-
teilungsanlagen der Licht- und Kraftversorgung eGmbH. Wies-
loch, des Strombezugsverbandes Waldshut und der Firma
Bauer & Schoenenberger, Schnellingen, auf die A.-G. über.
Die Anlagen wurden durch Neu- und Umbauten erweitert und
der Verbundbetrieb weiter ausgebaut. Zusammen mit den
Partnern der Schluchsee A.-G. wird der schleunige Bau der
Mittelstufe des Schluchseewerks betrieben und gleich diesen
Partnern wurde von der A.-G. 787 023,— RM auf einen Teil
des ihr gewährten Darlehens abgeschrieben. Die Beteiligungen
erfuhren einige Umwandlungen durch Austausch, Kauf. und
Verkauf. Von den in fremder Währung lautenden Darlehen
sind nach den planmäßigen Abzahlungen und unter Berück-
sichtigung des im eigenen Besitze befindlichen Bonds nur noch
39 373 000,— sfrs. = 32 155 900,— RM und 9 649 000,— sfrs.
= 7880 338,,— RM 6% Schweizer-Franken-Anleihen vor-
=
handen.
Nr. 22. Elektrizitäts-Aktiengesellsehaft Mitteldeutschland,
Kassel
Die Stromabgabe erhöhte sich um 12,9%. Die Anlagen
wurden ebenso wie die Netze planmäßig erweitert. Neu ange-
schlossen an das Netz wurden 2 Gemeinden und mit 2 Städten
und 4 Gemeinden wurden Stromlieferungsverträge abgeschlossen.
DK 621.311.1(496)
Entwicklung der türkischen Elektrizitätswirtschaft.
[Nach H.Halet, Electr. Rev., Lond. 125 (1939) S. 493;
1%, S., 3B.]
Die türkische Republik umfaßt eine Fläche von etwa
776 000 km? und besitzt rd. 17 Millionen Einwohner, von
denen 75% Bauern sind. Das günstige Klima erlaubt den er-
folgreichen Anbau von Weizen, Tabak, Reis, Feigen, Nüssen
und Südfrüchten. Das Land enthält zahlreiche Energiequellen;
die ausbaufähige Wasserkraft wird auf etwa 1 Mill PS geschätzt.
Ferner sind reiche und wertvolle Kohlenschätze mit ver-
schiedenen Sorten vorhanden. Die erste elektrische Anlage
erhielt die Stadt Tarsus im Jahre 1902 in Form eines Wasser-
kraftwerkes für 120 PS, wobei die Energie auf etwa 3 km mit
Hilfe von 5 kV übertragen wurde. 1914 entstand das Istanbuler
Dampfkraftwerk für 12 000 KVA. Im Jahre 1932 war die in
allen damaligen 54 türkischen Werken ausgebaute Leistung
bereits auf rd. 100 MVA gestiegen, wovon Istanbul 70 MVA
besaß. Nach weiteren fünf Jahren waren in 141 Kraftanlagen
rd. 140 MVA ausgebaut, wovon 86% mittels Dampf, 9% durch
Verbrennungskraftmaschinen und 5% durch Wasserkraft er-
zeugt wurden. Der gesamte türkische Stromverbrauch betrug
1937 fast 167 MWh, wovon 37°, für Lichtzwecke, 53% für
Industriebedarf und etwa 10% für Straßenbahnen verwendet
wurden. Der jährliche Stromverbrauch je Kopf der Be-
völkerung betrug im Jahre 1932 etwa 5,67 kWh und erreichte
1937 bereits 10,3 kWh.
Von den neueren Kraftwerksbauten ist vor allem
das im Zuge des industriellen Fünfjahresplanes für den In-
dustrieschwerpunkt gebaute Dampfkraftwerk Sümerbank für
5000 PS zu nennen. Im Laufe der letzten Entwicklung er-
hielten über 140 Städte des Landes eigene Werke, weitere 35
sind im Bau. Vielfach wurden kleinere Diesel- zu größeren
Dampfkraftanlagen umgestaltet. Im zweiten Fünfjahresplan
wurden die beiden Großanlagen für je 120 MW bei Chatalagzı
und Kutahya geplant; je drei 25 000 kVA-Turbogeneratoren
sind bereits ausgebaut. Die Energieübertragung geschieht vom
erstgenannten Werk mit 66 kV-Freileitungen. Das zweite
Werk versorgt die chemische und sonstige Industrie der Gegend
sowie einige Hauptstädte, wofür eine Fernleitung mit 150 k\
Nennspannung geplant ist. Auf Beschluß der Regierung sollen
` bis 1943 sämtliche 300 Städte eine Stromversorgung besitzen.
Die Finanzierung liegt in den Händen der vier größten
türkischen Banken. an.
l
25. April 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 17 387
VERSCHIEDENES
BEKANNTMACHUNGEN
VDE
Verband Deutscher Elektrotechniker
(Eingetragener Verein)
Fernsprecher: 30 06 31 — Postscheckkonto: Berlin 213 12
Geschäftstelle: Berlin-Charlottenburg 4, Bismarckstr. 33, VDE-Haus
Postscheckkonto für Mitgliedsbeiträge: Berlin 1810 00
Postscheckkonto der ETZ-Verlag G. m. b. H.: Berlin 223 84
Freileitungen und Isolatoren
, Der Ausschuß für Freileitungen hat Entwürfe zu
Änderungen von
VDE 0210 ‚‚Vorschriften für den Bau von Starkstrom-
Freileitungen‘‘ und
VDE 0210 U ‚Umstell-Vorschriften für den Bau von
Starkstrom-Freileitungen‘'
aufgestellt, die in ETZ 61 (1940) H. 17, S. 375 veröffentlicht
sind.
Im Zusammenhang hiermit hat der Ausschuss für
Isolatoren einen Entwurf zu einer Änderung von
VDE 0446 ‚Leitsätze für die Prüfung von Isolatoren aus
keramischen Werkstoffen für Spannungen von
1000 V an‘'
aufgestellt, der in ETZ 61 (1940) H. 17, S. 376 veröffentlicht
ist.
Die Umstellvorschriften VDE 0446 U/1937 sollen
hierdurch ersetzt werden.
Ferner hat der Ausschuß Entwürfe zu der 3. Ausgabe
der Normblätter
DIN VDE 8007 Kappenisolatoren Reihe K
DIN VDE 8009 Vollkernisolatoren Reihe VK
aufgestellt, durch die gleichzeitig die bisher gültigen Um-
stellnormblätter DIN VDE 8007 U und DIN VDE 8009 U
ersetzt werden. Diese Entwürfe sind in ETZ 61 (1940)
H. 17, S. 377 veröffentlicht.
Schließlich hat der Ausschuß einen Neuentwurf zu
DIN VDE 8014 Vollkern-Zusatzisolatoren Reihe VKZ
aufgestellt, der in ETZ 61 (1940) H. 17, 5.378 veröffentlicht
ist.
= In diesem Zusammenhang wird auf den auf S. 374
dieses Heftes veröffentlichten, von den Vorsitzenden der
beiden Ausschüsse, den Herren Bürklin und Weicker,
verfaßten Einführungsaufsatz zu den neuen Bestimmungen
über Freileitungs-Kettenisolatoren hingewiesen.
Begründete Einsprüche zu den vorgenannten Ent-
würfen können bis zum 11. Mai 1940 bei der Geschäft-
stelle eingereicht werden.
Verband Deutscher Elektrotechniker E.V.
Die Geschäftsführung
Viefhaus
PERSÖNLICHES
F. Tobler +. Am 9. April starb im 58. Lebensjahr der
Leiter der Technischen Prüfanstalten des Schweizerischen
HElektrotechnischen Vereins, Herr Oberingenieur Fritz Tobler.
Der Verstorbene hat 28 Jahre dem SEV angehört und der
Materialprüfanstalt und Eichstätte wertvolle Dienste ge-
leistet. Hervorzuheben ist auch seine rege Mitarbeit in der
IFK, der er stets gerne seine reichen Erfahrungen zur Ver-
fügung stellte.
R. Schlothauer. — Am 22. April 1940, wenige Monate
vor der Vollendung seines 70. Lebensjahres, konnte Herr Kom-
merzienrat Reinhold Schlothauer auf ein 50jähriges Wirken
in der Firma C. & F. Schlothauer G.m.b.H., Ruhla i. Thür.,
zurückblicken. Nach HErlernung des Schlosserhandwerks und
Lehrjahren in der Metallindustrie Berlins trat Schlothauer vor
50 Jahren in die väterliche Metallwarenfabrikin Ruhla ein. Mit
der fortschreitenden Anwendung der Elektrizität für Kraft- und °
Lichtzwecke hat sich der Jubilar namentlich der Installations-
technik zugewandt und seinem Werk auf diesem Gebiet eine
bedeutsame Stellung erworben. Dieser Erfolg ist in erster
Linie seiner handwerklichen und technischen Begabung zuzu-
schreiben, indem er den erhöhten Bedarf durch rationelle Her-
stellungsverfahren bei stetigen technischen Verbesserungen der
Erzeugnisse befriedigte.
BRIEFE AN DIE ETZ
(Der Abdruck eingehender Briefe erfolgt nach dem Ermessen der
Wissenschaftlichen Leitung und ohne deren Verbindlichkeit.)
DK 538.312
Bemerkungen zu dem Aufsatz des Herrn I. Herr-
mann „Ersatz der beiden Dreifingerregeln durch
eine einzige“. ETZ 61 (1940) H. 5, 8. 105
Da die Regeln zur Bestimmung der Richtungen der EMK
der Bewegung und der Kraftwirkung, die einmal die rechte und
das andre Mal die linke Hand benutzen, beim Anfänger leicht
verwechselt werden können, benutze ich im Unterricht in
beiden Fällen nur die rechte Hand (vgl. mein Buch ,, Elek-
trische Maschinen‘, Bd. I, S. 25 und S. 38 u. 39). Dabei wird
der Zeigefinger (2. Finger, entsprechend der y-Achse eines
rechtswendigen Koordinatensystems) immer in die Richtung des
magnetischen Feldes gelegt und der. Daumen (1. Finger,
entsprechend der x-Achse) in die Richtung der Ursache (bei
Bestimmung der EMK die Bewegungsrichtung, bei Bestimmung
der Kraftwirkung die Stromrichtung). Der Mittelfinger
(3. Finger, entsprechend der z-Achse) gibt dann die Wirkung
an (im ersten Falle die EMK, im zweiten die Kraft).
Karlsruhe, 8. 2. 1940 R. Richter VDE
Stellungnahme zur Zuschrift des Herrn Richter
Die Zuschrift zeigt, daß man von verschiedenen Beweg-
gründen her zum gleichen Ergebnis kommen kann. Prof. Dr.
Richter ging von einer pädagogischen Erwägung aus, und ich
wollte zeigen, daß den beiden so verschiedenen Wirkungen die-
selbe Ursache zugrunde liegt.
Finkenkrug, 14. 2. 1940 Imm. Herrmann VDE
DK 621.316.923 : 621.316.13
Bemerkungen zu dem Aufsatz des Herrn P. Donzel
„Selektiv-, Querschnitts- und Rückstromschutz
durch Sicherungen in einsystemig gespeisten
Maschennetzen”. ETZ 60 (1939) H. 49, S. 1389
In meinem Aufsatze ‚Die Erfassung von Itückströmen ver-
maschter Niederspannungsnetze durch Schmelzsicherungen‘“
(Elektrotechn. u. Masch.-Bau 52 (1934) S. 602) habe ich
mathematisch nachgewiesen, daß Rückströme durch träge
Schmelzsicherungen erfaßbar sind. Man muß nur ein be-
stimmtes Nennstromverhältnis zwischen den Transformator-
und Kabelsicherungen einhalten, das von den Kurzschluß-
Teilströmen des betreffenden Speisepurktes abhängt. :
Diese theoretische Betrachtung wurde durch Versuche er-
gänzt, die ich unter „Schmelzsicherungen im Rückwärtskurz-
schlußB vermaschter Niederspannungsnetze““ (Elektrizitäts-
wirtsch. 35 (1936) S. 497) beschrieben habe. Damit war
Sitzungskalender
. VDE Bezirk Ostsachsen, Dresden. 25. 4. (Do), 19%,
El. Inst. T. H.: „Allgemeine Übersicht über die Probleme
der Kurzschlußlöschung‘. W. Kaufmann VDE.
VDE Bezirk Ruhr-Lippe, Dortmund. 8. 5. (Mi), 20%,
Gaststätte „Berghotf‘‘, Rheinische Str. 2: ‚‚Erdung, Nullung,
Schutzschaltung und Lebens- oder Brandgefahr‘‘ (m. Lichtb.).
Dipl.-Ing. Schnell VDE.
Fachgruppe Energiewissenschaft, Arbeitskreis
„Lichttechnik“, Wien. 26. 4. (Fr), 20%, Haus der Technik:
„Luftschutzbeleuchtung und Verkehr“. Dipl.-Ing. E. v. d.
Trappen VDE (m. Aussprache).
388
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 17
25. April 1940
die Möglichkeit, den Maschennetzschalter durch die normalen
trägen Hochleistungssicherungen zu ersetzen, auch experimen-
tell erhärtet. Gemäß der Grundgleichung I: I, In =
Vn sind die Nennströme I x der Kabelsicherungen nicht frei
wählbar, indem die vorhandenen Kurzschlußverhältnisse
bei gegebenem Nennstrome Ir der Transformatorsicherungen
den Wert Iy festlegen. Eine Abstufung der Kabelsiche-
rungen entsprechend den jeweiligen Querschnitten ist also
nicht allgemein anwendbar.
Es liegt ferner kein zwingender Grund vor, die Netz-
stationen nur mit einem Transformator ausrüsten zu dürfen.
Sofern man die obige Bedingung einhält, ist es statthaft, einen
größeren Transformator etwa durch zwei von halber Nenn-
leistung zu ersetzen. Ein Vergleichsbeispiel, hierzu bieten die
früheren Gleichstromnetze. Die Sicherungen der dortigen
Speisepunkte haben ihren Dienst ebenfalls unabhängig von
der Energierichtung, jedoch abhängig von der Höhe des Kurz-
schlußstromes zu leisten, ohne daß man sich auf eine einzige
Zuleitung zu beschränken braucht.
Kleinwittenberg/Elbe, 2. 1. 1940 P. Wittich
Stellungnahme zur Zuschrift des Herrn P. Wittich
Es ist richtig, daß die Nennstromstärke der Sicherungen auf
der N. V.-Seite der Netztransformatoren und der Sicherungen in
den abgehenden Verteilungsleitungen in einem bestimmten
Verhältnis stehen muß. Es soll nämlich die Nennstromstärke der
Sicherung auf der N. V.-Seite des Netztransforınators immer
größer sein als die Nennstromstärke der einzelnen Sicherungen
in den abgehenden Verteilungsleitungen und kleiner sein als die
Summe der Nennstromstärken der Sicherungen der gesamten
abgehenden Verteilungsleitungen der Netzstation. Dies dürfte
jedoch immer der Fall sein, da es ja keinen Sinn hätte, in einer
Netzstation einen Transformator von einer Größe aufzustellen,
dessen Leistung auf Grund der Querschnitte der abgehenden
Verteilungsleitungen von der betreffenden Netzstation nicht
weggeführt werden könnte. Das bestimmte Nennstrom-
verhältnis dieser Sicherungen allein genügt jedoch nicht, sondern
es muß auch der Verlauf der Charakteristiken dieser Sicherungen
so aufeinander abgestimmt sein, wie in meiner Arbeit an-
gegeben, da ja der bei Kurzschluß auf dem H. V.-Speisekabel
einsetzende Kurzschlußstrom meist wesentlich über dem Nenn-
strom der Netztransformatoren bzw. der Verteilungsleitungen
liegt.
Ein einwandfreies Arbeiten läßt sich nur dadurch er-
reichen, daß die Charakteristik der Sicherungen der Netztrans-
formatoren und der Verteilungsleitungen mit zunehmendem
Kurzschlußstrom einen von der Nennstromstärke der Sicherun-
gen unabhängigen Verlauf annimmt. Aus diesem mit zu-
nehmendem Kurzschlußstrom von der Nennstromstärke unab-
hängiger werdendem Verlauf der Charakteristik der Sicherungen
ergibt sich dann auch ohne Weiteres die Zulässigkeit von nur
einem Transformator je Netzstation. Bei 2 Transformatoren
je Netzstation wären die Sicherungen derselben nur mit dem
halben Kückstrom belastet und würden infolgedessen längere
Abschaltzeiten erreichen als die Sicherungen der Verteilungs-
leitungen, was zu Fehlabschaltungen führen würde. Dement-
sprechend ist auch der einwandfreie Schutz für alle Fchlerfälle
im einsystemigen Maschennetz durch normale träge Hoch-
leistungssicherungen nicht möglich; derselbe kann nur mit
Sicherungen mit der von mir angegebenen Charakteristik und
unter den von mir angeführten Bedingungen erreicht werden.
Im Felde, 25. 2. 1940 P. Denzel VDE
BUCHBESPRECHUNGEN
DK 534
Einführung in die Akustik. Von Dr. F. Trendelenburg.
Mit 215 Abb., V u. 277 S. im Format 160 x 240 mm. Verlag
von Julius Springer, Berlin 1939. Preis geh. 22,50 RM, geb.
24,60 RM. l
Eine ,„Finführung in die Akustik‘', die auch in ausreichen-
der Weise die theoretischen Zusammenhänge berücksichtigt, ist
seit längerer Zeit ein Bedürfnis. Das vorliegende Buch ist sehr
gut geeignet, diese Lücke auszufüllen. Aber nicht nur als Lehr-
buch für den Studierenden ist das Werk zu empfehlen; auch der
wissenschaftlich und technisch arbeitende Phvsiker und Elek-
trotechniker sowie jeder, der auf dem Gebiet der Akustik Be-
lehrung sucht, wird das Buch mit Erfolg benutzen. Hierzu dient
neben interessanten Ergebnissen für die verschiedensten Fach-
richtungen, wie z. B. Meteorologie und Physiologie, eine Fülle
von sehr geschickt ausgesuchten Literaturangaben, die natür-
lich keine Vollständigkeit anstreben können, aber doch überall,
wo es wünschenswert erscheint, die Möglichkeit geben, ein-
gehendere Unterrichtung zu finden. Die Darstellung ist sehr
klar und flüssig; sie vermeidet zwar lange theoretische Dar-
legungen, bringt aber doch an vielen Stellen elegante Her-
leitungen der wichtigsten Grundgesetze. Gut ausgewählte
Tafeln und sehr schöne Bilder unterstützen das Verständnis.
Besonders hervorgehoben seien einige wertvolle historische Be-
merkungen und die Hinweise auf ältere Arbeiten, die trotz ihres
bedeutungsvollen Inhalts in Vergessenheit geraten sind. Daß
das Buch ın den bewegten Tagen des Kriegsausbruchs zum end-
gültigen Abschluß gebracht worden ist, erkennt man an einer
Reihe von Druckfehlern u. dgl., die bei der letzten Durch-
sicht nicht mehr ausgemerzt wurden. Sie können den Wert des
Werkes nicht beeinträchtigen, zumal es sich wie z.B. in den
Tafeln für die Schallgeschwindigkeit — cm/s statt m/s — meist
um leicht erkennbare Irrtümer handelt. In einer zweiten Auf-
lage, die dem Buch bald zu wünschen ist, werden sie jedenfalls
ihre Berichtigung finden. H. Backhaus
EINGÄNGE
(Ausführliche Besprechungen vorbehalten)
Bücher
Die Meisterprüfung. Lehrbuch zur Vorbereitung auf die
Gesellen- und Meisterprüfung sowie zum Gebrauch an ge-
werblichen Berufsschulen. Von Dr. W. Steuernagel. 6. Aufl.
Mit 107 S. im Format 165x240 mm. Verlag R. Herrosg,
Gräfenhainichen 1939. Preis kart. 1,60 RM.
[In übersichtlicher und leicht verständlicher Weise werden
die Pflichten des Meisters seinen Mitarbeitern gegenüber, seine
Stellung innerhalb der Berufsorganisation, die Führung des Ge-
schäftsbetriebes (Buchführung, Kalkulation, Zahlungsverkehr,
Sozialversicherung, Steuern) die staatsbürgerliche Verbunden-
heit und das Recht des Gewerbetreibenden allgemein darge-
stellt. Die 6. Auflage berücksichtigt alle gesetzlichen Neu-
ordnungen bis zum September 1939. Durch Ergänzungsblätter
wird das Buch ständig auf dem Laufenden erhalten, z. B. be-
züglich der kriegswirtschaftlichen, arbeitsrechtlichen, steuer-
lichen usw. Bestimmungen.)] K.K.
Betriebsbuchhaltung für Metalle. Praktische Hilfs-
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für Metalle bearbeitet von Dr.-Ing. R. Paul. Deutscher
Verlag für Politik und Wirtschaft G. m. b. H., Abt. Wirt-
schaftsordnung, Berlin 1939. Preis 58 RM.
[Das Buch unterrichtet jedes Unternehmen genauestens
über seine Berechtigungen und Verpflichtungen gemäß den
Vorschriften der Reichsstelle für Metalle. Die Formblätter
können von den Besitzern des Grundwerkes in beliebiger
Auswahl und Menge bezogen werden. Außerdem steht dem
Bezieher die Auskunftsmöglichkeit beim Herausgeber und Ver-
lag stets zur Verfügung.]
Grundbegriffe der Technik. Vielsprachen-Wörterbuch.
Herausg. von O. Holtzmann. Holländisch. Bearb. von
Ir. P. von Pritzelwitz van der Horst. Mit 216 S. im
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Berlin 1939. Preis in Leinen gebunden 5 RM.
[Neben dem deutschen, englischen und französischen liegt
nun auch das holländische Bändchen vor. Es ist ja gerade der
Vorteil dieses Wörterbuches, daß es sich in beliebig viele
Sprachen erweitern läßt. Im vorderen Teil sind die Begriffe
alphabetisch aufgeführt und mit einer Zahl versehen, während
der zweite Teil die geordneten Zahlen enthält mit dem zuge-
hörigen Begriff. Eine anfangs etwas ungewohnte Anordnung, die
sich aber bestens bewährt. ]
—
Anschriften der Verfasser der Aufsätze dieses Heftes:
Regierungsrat K. Bindewald, Berlin-Zehlendorf, Busse-Allee 8
Dipl.-Ing. A.Bürklin VDE, Berlin-Charlottenburg, Kuno-Fischer-Str. 19
Dr.-Ing. H. Poleck VDE, Berlin-Siemensstadt, Schuckertdamm 324
Dr.-Ing. W. Weicker VDE, Bad Kilosterlausnitz/Thür., Waldstr. 12
| Abschluß des Heftes: 19. April 1940
WissenschaftlicheLeitung: Harald Müller VDE (z. Z. im Felde)
G. H. Winkler VDE (z. Z. im Felde
H. Hasse VDE und R. Henrichs VDE
Zuschriften sind nicht an eine persönliche Anschrift zu richten, sondern
nur an die Wissenschaftliche Leitung der ETZ, Berlin-Charlottenburg 4.
Bismarckstr. 33, VDE-Haus, Fernsprecher: 34 19 55.
Nachdruck nur mit Quellenangabe und nur mit Genehmigung des Ver-
fassers und der Wissenschaftlichen Leitung der ETZ gestattet.
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im
389
Elektrotechnische Zeitschrift
(Zentralblatt für Elektrotechnik)
Organ des Elektrotechnischen Vereins seit 1880 und des Verbandes Deutscher Elektrotechniker seit 1894
Herausgegeben vom Verband Deutscher Elektrotechniker E.V.
Wissenschaftliche Leitung: Berlin-Charlottenburg 4, VDE-Haus — Im Buchhandel durch Julius Springer, Berlin W 9
61. Jahrgang
Berlin, 2. Mai 1940
Heft 18
Die neuere Technik der militärischen Bogenlichtscheinwerfer
Von Walter Rohloff VDE, Nürnberg- |
Übersicht*). Die militärische Aufgabe der Schein-
werfer, eine Zielbeleuchtung auf große Entfernungen zu er-
möglichen, führte zu der Entwicklung des Hochleistungs-
scheinwerfers mit selbsttätiger Invertlampe. Außer der Licht-
stärke des Scheinwerfers bzw. seiner Reichweite waren die
Steuerbarkeit des Gerätes und die Schaffung von guten Be-
obachtungsmöglichkeiten besonders wichtig. Deshalb werden
neuzeitliche Flakscheinwerfer mit elektrischen Fernsteuerun-
gen versehen und von Richtgeräten bzw. von Richtungshörern
gesteuert, deren Arbeitsweise im einzelnen beschrieben wird.
Zum Schluß wird kurz über den technischen Einsatz von
Land- und Marinescheinwerfern berichtet.
Die technische Entwicklung des Scheinwerfers
Seit es Scheinwerfer gibt — und das ist nun bald
% Jahre her — ist die militärische Aufgabe der Schein-
werfer trotz aller Wandlungen der Kriegstechnik im letz-
ten Jahrhundert stets die gleiche geblieben: Es soll
dem im Schutz der Nacht operierenden
Gegner die Tarnung entrissen werden,
so daß er in seinen Plänen erkannt und
niedergekämpft werden kann.
Aus dieser militärischen Aufgabe entspringt die tech-
nische Aufgabe, einen Lichtstrahl von hinreichender
Reichweite zu schaffen, um den Feind erkennen und ver-
folgen zu können. Es ergeben sich hieraus auch schon die
wichtigsten Punkte, auf die es in der Scheinwerfertechnik
ankommt:
l. Erzeugung einer möglichst großen Lichtstärke bzw.
Reichweite,
2. Steuerbarkeit des Geräts, um den Bewegungen des
Ziels folgen zu können,
3. Schaffung von guten Beobachtungsbedingungen.
Eine einfache Überlegung zeigt, daß es nicht möglich
ist, mit direktem Licht eine ausreichende Reichweite zu
erhalten. Will man z.B. ein Ziel in einer Entfernung von
1 km mit einer Beleuchtungsstärke von 1 lx anleuchten,
dann braucht man hierzu eine Lichtstärke von mehr als
1 Mill FK. Solche Lichtquellen gab es zu Beginn der
Scheinwerfertechnik nicht und gibt es auch heute nicht.
Deshalb muß das direkte Licht durch optische Hilfsmittel
verstärkt werden. Dies ist grundsätzlich sowohl mit
Linsen- wie auch mit Spiegelsystemen möglich. Beide
Systeme sind auch in der Scheinwerfertechnik angewendet
worden. Es hat sich jedoch für militärische Zwecke als
brauchbarste Optik der Parabolspiegel erwiesen.
‚, Bringt man in den Brennpunkt eines solchen Spiegels
eine punktförmige Lichtquelle, so werden alle auf den
nn fallenden Strahlen achsenparallel herausgeworfen
ild 1). .
Nun gibt es natürlich keine punktförmigen Licht-
quellen. Alle Lichtquellen, wie z.B. der Krater einer
Bogenlampe, haben eine räumliche Ausdehnung. Deshalb
ist der vom Spiegel herausgeworfene Scheinwerferstrahl
*) Nach einem Vortrag. gehalten in der Bezirksversammlung des
VDE Bezirk Berlin am 16. 1. 1940.
+, DK 621.325 : 628.964.5
nicht parallel, sondern besitzt eine kleine Streuung, die
von der Güte und Form des Spiegels und von der Aus-
dehnung des Leuchtsystemes abhängt. Als Baustoff für
Scheinwerferspiegel hat man sowohl Glas als auch Metall
verwendet. Die Metallspiegel wurden schon frühzeitig in
parabolischer Form hergestellt; sie hatten aber den Nach-
teil, daß die Spiegelfläche ein recht geringes Reflexions-
vermögen hatte, das außerdem durch atmosphärische Ein-
flüsse bald noch schlechter wurde. Viel besser waren hier
die versilberten Glasspiegel, aber diese konnte man zu-
nächst nicht in parabolischer Form schleifen. Deshalb
begnügte man sich mit Kugelspiegeln oder mit zu-
sammengesetzten sphärischen Spiegeln, die sich etwa
der parabolischen Form anglichen.
Erst im Jahre 1885 gelang Siegmund Schuckert
in Nürnberg in Zusammenarbeit mit Prof. Munker die
Erfindung der ersten Schleifmaschine für Glasparabol-
spiegel.
Der im nächsten Jahr von Schuckert gelieferte
Parabolscheinwerfer mit einem Spiegeldurchmesser von
‘0Ocm bewirkte eine
regelrechte Umwäl-
zung der Scheinwer-
fertechnik. Schon
nach fünf Jahren
wurde der erste
150 cm große Schein-
werfer hergestellt
und nach weiteren
neun Jahren, d. h. im
Jahre 1900, bei der
Pariser Weltausstel-
lung der erste 2m-
Scheinwerfer vorge-
führt. Dies war der
erste 2 m-Scheinwerfer der Welt. Er ist in seiner Größe
bis heute noch nicht übertroffen worden.
Die Lichtstärke des Scheinwerfers ist proportional
dem Produkt von Spiegelfläche und Leuchtdichte der
Lichtquelle. Will man die Lichtstärke eines Scheinwerfers
und damit seine Reichweite vergrößern, so muß man die
Spiegelfläche oder die Leuchtdichte oder beides ver-
größern. Der Größe des Spiegels sind durch Gewicht,
Transportmöglichkeit usw, feste Grenzen gesetzt. Man
kann deshalb in den meisten Fällen eine größere Schein-
werferlichtstärke nur durch eine größere Leuchtdichte der
Lichtquelle erreichen. Schon zu Beginn der Scheinwerfer-
technik hatte man als die hellste Lichtquelle die elek-
trische Gleichstrombogenlampe im Scheinwerfer ver-
wendet. Die eigentliche Lichtquelle des Bogens ist das
vordere Brennende der positiven Kohle, der sogenannte
Krater (Bild 2). Die Leuchtdichte des Kraters beträgt
fast unabhängig von der Stromstärke beim Gleichstrom-
lichtbogen etwa 180 FK /mım?. Beim normalen Lichtbogen
Bild 1.
Parabolspiegel mit Lichtquelle
iin Brennpunkt.
390
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 18
mit Reinkohlen ist es nun nicht möglich, diese Leucht-
dichte zu erhöhen.
Steigerte man die Stromstärke des Lichtbogens, so
vergrößerte sich nur die leuchtende Fläche des Kraters
und hiermit der Streuungswinkel des Scheinwerfers. Da
sich aber die Leuchtdichte nicht änderte, blieb auch die
Scheinwerferlichtstärke konstant.
Bild 2. Reinkohlenlichtbogen 150 A (*/,nat. Größe).
Der entscheidende Schritt nach vorn gelang hier dem
deutschen Ingenieur Heinrich Beck aus Meiningen. Er
verwendete eine besondere positive Kohle, deren Docht
mit Salzen der seltenen Er-
den getränkt war. Diese
Kohle konnte viel stärker
überlastet werden als die
normale Reinkohle. Bei
einem solchen überlasteten
Betrieb bildete sich am vor-
deren Brennende der posi-
tiven Kohle ein tiefer Kra-
ter, in dem sich die Dämpfe
der Metallsalze zu einem
helleuchtenden Gasball sam-
melten (Bild 3).
Die Leuchtdichte dieses
Gasballes ist bei einer vier-
fachen Überlastung etwa
viermal so groß wie die
Leuchtdichte eines normalen
Reinkohlenkraters. Dement-
sprechend wächst die Licht-
stärke eines Scheinwerfers
mit solch einer überlasteten
Beck-Kohle auf das Vier-
fache gegenüber einem gleichgroßen Scheinwerfer mit
einem normalen Lichtbogen.
Die praktische Anwendung des Beck-Effekts für die
Scheinwerfertechnik gestaltete sich aber aus verschie-
denen Gründen sehr schwierig. So war es notwendig,
während des Brennens die positive Kohle um ihre Achse
ständig zu drehen, um ein Schiefbrennen des Kraters und
ein Entweichen des leuchtenden Gasballes zu vermeiden.
Außerdem mußte der Strom den Kohlen dicht hinter dem
Brennende zugeführt werden, um das Glühen und Ab-
zundern der Kohlen soweit wie möglich zu verhindern.
Es war außerdem schwierig, einen Mechanismus zu
bauen, der der beim Brennen herrschenden Temperatur
von etwa 5000 ° am Krater und etwa 500° am Kohlen-
halterkopf gewachsen war, ohne zu klemmen und ohne
abzuzundern. Deshalb mußten die ersten Beck-Lampen
künstlich gekühlt werden. Bei den ersten Lampen war
es sogar notwendig, die Brennenden der Kohlen mit
Leuchtgas zu umspülen, um das Abzundern der Kohlen
zu vermeiden.
Alle diese Schwierigkeiten und außerdem das die Be-
obachtung beeinträchtigende bläuliche Licht verhinderten
zunächst die Einführung des Beck-Scheinwerfers bei der
Bild 3. Hochleistungslichtbugen
150 A (*%/, nat. Größe).
deutschen Wehrmacht. Beck bot deshalb seine Erfindung
in Amerika an, wo während des Weltkrieges die Entwick-
lung weitergeführt wurde.
Zur gleichen Zeit waren auch in Deutschland die
Forderungen nach einem lichtstarken Scheinwerfer für
die Luftabwehr immer lauter geworden. Man nahm die
alten Versuche mit dem Beck-Scheinwerfer wieder auf.
Es wurde auch eine Anzahl davon gebaut, die noch bein
Heimatschutz zum Einsatz kam.
Mit dem Zusammenbruch bei Kriegsende schien auch
die deutsche Scheinwerfertechnik zum Erliegen zu
kommen. Durch den Versailler Vertrag wurde nur eine
einzige Lieferfirma zum Bau von Scheinwerfern in
Deutschland zugelassen, und außerdem wurde die Größe
der Scheinwerfer auf einen Spiegeldurchmesser von 60 em
beschränkt. Nur für die Ostfestungen war die Beibehal-
tung einer ganz geringen Anzahl von größeren Schein-
werfern zugebilligt worden. Außerdem war die Ausfuhr
von Scheinwerfern an das Ausland verboten. Hiermit
wollte man die deutsche Scheinwerfertechnik, die jahr-
zehntelang eine Art Weltmonopol innehatte, ganz be-
sonders treffen.
Aber trotz aller Schwierigkeiten ließ sich die deutsche
Scheinwerfertechnik nicht unterkriegen; im Stillen arbei-
‚tete sie immer weiter, und eine ihrer ersten und wich-
tigsten Arbeiten war die Weiterentwicklung des Beck-
Scheinwerfers zum praktisch brauchbaren Hochleistungs-
scheinwerfer.
Die technische Entwicklung nach dem Weltkrieg
Bild 4 zeigt einen Hochleistungsscheinwerfer aus
der Mitte der zwanziger Jahre. Die Lampe ist eine
sogenannte halbautomatische Hochleistungslampe. Sie
heißt deshalb so, weil ihre Regelung nicht völlig selbst-
tätig erfolgt, sondern ein gelegentliches Einregeln der
Kohlenstellung von Hand, d.h. durch den Bedienungs-
mann, benötigt. Die Bogenbildung dieser Lampe erfolgt
durch kurzes Berühren der beiden Kohlen und anschließen-
des Auseinanderziehen. Hierzu ist der negative Kohlen-
halter zum positiven beweglich angeordnet; in der Ruhe-
stellung zieht eine Feder den negativen Kohlenhalter zum
positiven hin bis zur Berührung der beiden Kohlen, so daß
beim Einschalten des Lam-
penstromes ein im Haupt-
stromkreis liegender Zünd-
magnet den negativen Koh-
lenhalter bis zur normalen
Bogenlänge zurückreißt.
Über der Lampe ist eine
trichterförmige Absaugevor-
richtung angebracht, in die
der Lichtbogen beim Brennen
hineinragt. Diese dient, wie
ihr Name sagt, zunächst da-
zu, die Flammenbogengase
nach außen abzuführen, um
Niederschläge auf Spiegel
und Abschlußglas zu vermei-
den. Dann aber dient sie da-
zu, die Vorfeldbeleuchtung
des Scheinwerfers zu verhin-
dern. Ein Teil der Vorfeld-
beleuchtung entsteht durch das direkte Licht der Stich-
flamme, das nach vorn herausgeworfen wird. Dieses Licht
wird durch die Rückwand der Absaugvorrichtung und eine
Blende beseitigt. Ein anderer Teil der Vorfeldbeleuch-
tung entsteht durch die optische Abbildung des Strahle:
im Spiegel. Durch den parabolischen Hohlspiegel wird das
Bild der nach oben brennenden Stichflamme optisch um-
gekehrt und herausprojiziert (Bild 5).
Das Bild der Stichflamme hängt dann wie eine Art
Lichtsack unter dem Scheinwerferstrahl. Dieser Lichtsack
beleuchtet nun bei allen horizontnahen Zielen die Strecke
vom Ziel bis zum Scheinwerfer und kann damit die
Bild 4. Hochleistungsscheinwerfer
110 em «ür 150 A.
2. Mai 1940
eigene Stellung verraten und gefährden. Die Absaug-
vorrichtung deckt nun den größten Teil der Stichflamme
ab und beseitigt damit ebenfalls den größten Teil der
Vorfeldbeleuchtung, aber noch nicht die ganze Vorfeld-
beleuchtung, da man mit der Absaugvorrichtung nicht
bis ganz an den 5000 ° heißen Krater herangehen konnte.
Bild 5. Huchleistungsscheinwerfer
mit stehender Lampe und Vorfell-
beleuchtung.
Es war aber notwendig, auch diesen letzten Rest der
Vorfeldbeleuchtung zu beseitigen, weil auch dieser noch
in der Lage war, die eigene Stellung zu verraten und da-
mit zu gefährden.
Der Invertscheinwerfer
Diese Aufgabe wurde dadurch gelöst, daß man die
Lampe nicht wie bisher üblich stehend, sondernd hängend
einbaute und die Stichflamme nach unten brennen ließ.
Bild 6. Invertscheinwerfer von 150 cm Dmr. mit vollselbsttätiger
Hochleistungslampe für 200 A.
Der Lichtsack ging jetzt nicht nach unten, sondern nach
oben, und die Vorfeldbeleuchtung war beseitigt. Ein
solcher Invertscheinwerfer mit hängend eingebauter Lampe
ist in Bild 6 wiedergegeben. Alle neueren Scheinwerfer
werden jetzt in Deutschland als Invertscheinwerfer ge-
baut, und diese haben sich auch im Ausland in immer
steigendem Maße eingeführt.
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 18
391
Für militärische Zwecke genügt der halbselbsttätige
Betrieb der Kohleneinstellung nicht; man ging deshalb
zur vollselbsttätig arbeitenden Hochleistungslampe über.
Bei dieser wird der Krater der positiven Kohle
durch einen Thermostaten mit einer Genauigkeit von
+1 mm im Brennpunkt des Spiegels gehalten. Die
Regelung der positiven Kohle erfolgt durch ein
Spannungs- oder Stromspannungsrelais, das anspricht,
wenn durch den Abbrand der negativen Kohle der Kohlen-
abstand bzw. die Lichtbogenlänge ihre normale Größe
überschritten hat. Bei der selbsttätigen Lampe wird
außerdem noch der Lampenstrom abgeschaltet, wenn die
eine oder andere Kohle ausgebrannt ist. Gezündet wird
durch eine Schnellzündvorrichtung, die den Lichtbogen
in der kurzen Zeit von etwa 0,02s bildet (Bild 7). Die
Bild 7.
Jündvorgang mit Schnellzündvorrichturg.
Zündelektrode liegt in der Ruhestellung an der Spitze
der negativen Kohle und ist elektrisch mit der positiven
Kohle verbunden. Damit wird ein Kurzschluß zwischen
der negativen und positiven Kohle hergestellt. Beim Ein-
schalten des Lampenstroms zieht ein Hauptstrommagnet
diese Zündelektrode von der negativen Spitze ab, dabei
bildet sich zwischen diesen beiden Kohlen ein Hilfslicht-
bogen, der die positive Kohle berührt und den Hauptlicht-
bogen zündet. Beim weiteren Abziehen der Zündelektrode
reißt der Hilfslichtbogen von selbst ab. Beim Ausschalten
der Lampe zieht eine Feder die Zündelektrode wieder in
die Ruhestellung zurück und bereitet die nächste Zün-
dung vor.
Man ist in der letzten Zeit vielfach dazu übergegan-
gen, die große Gehäuseblende durch eine Kraterblende zu
ersetzen (Bild 8). Eine solche Kraterblende besteht meist
aus zwei Schalen aus schwer verbrennbarem Werkstoff,
die beim Ausschalten des Bogens über die Spitzen der
beiden noch glühenden Kohlen klappen und damit das ge-
fährliche Nachglühen des Scheinwerferstrahls vermeiden.
Das Nachglühen ist deshalb so gefährlich, weil der Gegner
hierdurch leicht die Stellung des Scheinwerfers erkennen
und ihn beschießen kann. Beim Einschalten des Lampen-
stroms müssen natürlich zunächst diese Schalen weg-
geklappt und dann der Bogen gezündet werden.
Für Landanlagen haben sich fast in der ganzen Welt
einheitlich zwei Bauarten herausgebildet, ein großer
Scheinwerfer von 150cm Spiegeldurchmesser und ein
kleiner von 60 cm. Der 150 cm-Scheinwerfer hat bei einer
Stromstärke von 150 bis 200 A eine Lichtstärke von etwa
1,2 Mrd FK und eine Reichweite je nach den atmosphä-
`
392
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 18
2. Mai 1940
rischen Verhältnissen von 4 bis 12km. Der 60 cm-Schein-
werfer hat bei 60 bis 100A eine Lichtstärke von etwa
140 Mill FK und eine Reichweite von 2 bis 6 km.
Krater
blende
Bild $. Vollselbsttätige Hochleistungslampe für 200 A.
Einbau, Stromversorgung, Steuerung und Aufstellung
Je nach dem Verwendungszweck werden die Schein-
werfer entweder fest aufgestellt, wie an Bord eines
Kriegsschiffes, oder fahrbar eingerichtet, wenn sie für
Landanlagen leicht beweglich sein müssen. Im letzteren
Fall werden sie meist auf Anhänger montiert, die von
besonderen Zugwagen gezogen werden.
Bill 9. Fahrbarer Maschinensatz für Flakscheinwerfer 150 em.
Zu jedem fahrbaren Scheinwerfer gehört ein fahr-
barer Maschinensatz, welcher den Scheinwerfer speist.
Meist besteht der Maschinensatz aus einem Benzinmotor
mit einem angeflanschten Generator (Bild 9).
Um einen Gegner mit dem Lichtstrahl suchen und
verfolgen zu können, muß das Scheinwerfergehäuse in
zwei Richtungen beweglich und steuerbar sein. Gewöhn-
lich läßt sich der Scheinwerfer sowohl der Seite als auch
der Höhe nach unbegrenzt schwenken bzw. kippen. Die
einfachste Steuerung des Scheinwerfers von Hand erfolgt
durch den Brustlenker (Bild 10). Der Brustlenker ist ein
am Seitenständer befestigtes Rohr, an dessen Ende ein
Bügel angebracht ist, in den der Bedienungsmann beim
Richten tritt. Außerdem ist am Ende noch ein Handrad
angebracht, das durch eine im Innern des Rohrs befind-
liche Welle mit dem Höhengetriebe des Scheinwerfers in
Verbindung steht. Durch Drehen des Handrades wird der
Bild 10. Flakscheinwerfer von 150 em Dmr. mit Gehäuseblende und
Brustienkersteuerung.
Scheinwerfer in der Höhenrichtung gesteuert. Die Seiten-
richtung des Scheinwerfers wird durch Vor- und Zurück-
gehen des Bedienungsmannes gegeben, wobei der Schein-
werfer um seine Schwenkachse gedreht wird.
Elektrische Fernsteuerung
So einfach eine solche Steuerung ist, so hat sie doch
den einen großen Nachteil, daß man bei diesem ge-
ringen seitlichen Ab-
ZU; stand ein weiter ent-
ferntes Ziel nicht
mehr selbst sehen
kann, da man durch
den hellen, blendenden
Strahl in der ganzen
Länge hindurchsehen
muß und dann das bei
großer Entfernung
nur schwach beleuch-
tete Ziel nicht mehr
` erkennen kann. Der
Bedienungsmann des
Scheinwerfers mub
dann von weiter seit-
lich stehenden Beob-
achtern durch Zuruf
angewiesen werden.
Um ein weiter ent-
ferntes Ziel gut sehen
i zu können, muß man
-~ wenigstens 30 bis 50m
o seitlich vom Schein-
werfer stehen. Von
hier aus läßt sich
aber ein Scheinwerfer
mechanisch nicht steu-
ern. Will man von hier aus den Scheinwerfer direkt
steuern, so muß man sich einer elektrischen Fernsteue-
rung bedienen. |
Bild 11 zeigt als Beispiel einer solchen Fernsteuerung
ein Synchronrichtgerät, von dem aus der Scheinwer-
fer ferngesteuert wird. Dieses Gerät enthält in seinem
Innern einen Lenkschalter für die Höhen- und Seiten
bewegung. Der Lenkschalter wird durch einen Lenk
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Bild 11. Synchronrichtgerät.
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2. Mai 1940 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 18 393
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knüppel betätigt, den der Bedienungsmann fest in der
Hand hält. Eine Auslenkung des Knüppels der Seite oder
der Höhe nach steuert den Scheinwerfer in der ent-
sprechenden Rich-
tung. Die Folge-
geschwindigkeit des
Scheinwerfers kann
durch den Grad der
Auslenkung einge-
stellt werden. Je
weiter man den
Knüppel nach der
Seite auslenkt, mit
um so größerer Ge-
schwindigkeit be-
wegt sich der Schein-
werfer. Auf dem
Richtgerät ist außer-
dem noch ein Fern-
glas angebracht, das
parallel mit dem
Scheinwerferstrahl
mitgesteuert wird,
so daß ein im Schein-
werferstrahl befind-
liches Ziel auch stets
im Fernglas sichtbar
ist. Vom Richtgerät
aus kann gewöhn-
lich auch der Schein-
werfer durch ein
Schütz ein- und aus-
geschaltet werden.
Diese Synchron-
steuerung ist so eingerichtet, daß sie von einem Mann
bedient werden kann.
Der Richtungshörer
Zu einer vollständigen Scheinwerferanlage gehört aber
noch ein Richtungshörer (Bild 12). Der Richtungshörer
hat die Aufgabe, die Richtung auf das noch unsichtbare
Ziel festzustellen und auf den Scheinwerfer bzw. das
Richtgerät zu übertragen, damit beim ersten Aufleuchten
des Strahles das Ziel gefaßt wird. Ein Absuchen des Him-
mels nach dem Ziel würde meist zu lange dauern und die
Stellung des Scheinwerfers verraten. Die Wirkungsweise
des Richtungshörers beruht auf dem Binauraleffekt, d.h.
auf der bekannten Tatsache, daß man die Richtung auf
eine Schallquelle durch Interferenz der beiden Schall-
wellen zum linken und zum rechten Ohr unbewußt fest-
stellen kann.
Man kann ohne alle Hilfsmittel die Richtung auf eine
Schallquelle mit einer Genauigkeit von etwa 3° feststellen.
Durch die Verwendung eines Horchgerätes mit weit von-
einander entfernten Hörtrichtern vergrößert man die
natürliche Ohrenbasis und verbessert damit die Horch-
genauigkeit auf etwa 1 °.
Die beiden waagerecht nebeneinander stehenden
Trichter dienen zur Aufnahme der Seitenrichtung, und
die übereinander stehenden Trichter zur Aufnahme der
Höhenrichtung der Schallquelle. Von den Trichtern wird
der Schall durch Schläuche zu den Hörmuscheln an den
Ohren der Horcher geleitet.
Die Horcher steuern mit einem Handrad das Gerät so,
daß sie den sogenannten Mitteneindruck haben, d.h. das
Gefühl, als ob der Schall in der Mitte des Hinterhauptes
spürbar wäre. Die so akustisch aufgenommene Richtung
auf das Ziel ist nun leider nicht die wirkliche Zielrichtung
im Augenblick der Messung, denn durch die verhältnis-
mäßig geringe Schallgeschwindigkeit in der Luft ist wäh-
rend der Dauer der Schallaufzeit der Flieger schon an
einer anderen Stelle angekommen, als er sich zu der Zeit
befand, in der die eben gemessenen Schallwellen ausge-
Bild 12. Richtungshörer mit Schallverzugsrechner.
sendet wurden (Bild 13). Man muß nun noch aus dem
bisherigen Flugweg eine Korrektur berechnen, um aus der
akustischen Zielrichtung die optische zu ermitteln. Dies
erfolgt in dem Schall-
verzugsrechner, der
meist in dem Rich-
tungshörer fest ein-
gebaut ist. Die so
korrigierte Zielrich-
tung wird nun auf
Scheinwerfer bzw.
Richtgerät laufend
übertragen. Am gün-
stigsten ist hier-
für die selbsttätige
Steuerung des
Scheinwerfers vom
Richtungshörer aus;
bei der Scheinwer-
fer und Richtgerät
selbsttätig allen Be-
wegungendesHorch-
gerätes folgen. Wenn
die Horcher glau-
ben, das Ziel genau
gefaßt zu haben,
dann fordern sie
durch ein optisches
oder akustisches Si-
gnal Licht.
Das Horchen mit
dem Richtungshörer
erfordert viel Übung
und auch Veranla-
gung der Horcher. Außerdem sind noch sehr viel
Faktoren in der Atmosphäre vorhanden, deren Ein-
fluß auf den Schallweg nicht vorausgesagt werden
kann, z. B. Windrichtung und -stärke in den verschie-
denen Höhen, Temperaturanstieg, Feuchtigkeit usw. So
gibt die vom Richtungshörer ermittelte Richtung meist
nur einen Anhalt für den Scheinwerfer-Bedienungsmann,
Bild 13. Akustische und optische Richtung beim Richtungshörer.
in welcher Richtung er das Ziel suchen soll. Hat er es
beim ersten Mal nicht gefunden, dann schaltet er den
Scheinwerfer wieder aus und läßt sich erneut vom Horch-
gerät einrichten. Hat er es aber gefunden, dann verfolgt
er das Ziel vom Richtgerät optisch weiter, bis es von der
Flakartillerie niedergekämpft oder aus seiner Reichweite
entschwunden ist,
Auch ohne die artilleristische Gegenwirkung ist der
feindliche Flieger in seinen Angriffsabsichten stark ge-
hemmt. wenn er von einem oder von mehreren Schein-
394
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 18
2. Mai 1940
werfern gefaßt wird. Durch die starke Blendwirkung ist
es ihm meist unmöglich gemacht, zum mindesten sehr er-
schwert, seine Bombenabwurfvorrichtungen zu betätigen
oder etwas auf der Erde zu erkunden. Um sich der Blend-
wirkung zu entziehen, wird er den Kurs wechseln und
muß dann auf einem erneuten Anflug versuchen, sein Ziel
zu erreichen, wenn er nicht darauf überhaupt verzichtet.
Um ein Schutzobjekt mit Scheinwerfern und Flak-
geschützen zu verteidigen, ist eine große Anzahl von
Scheinwerfern notwendig, die im weiten Umkreis um das
Ziel aufgestellt werden. Meist werden nir die äußeren
von ihnen mit Horchgeräten versehen, da sie die Aufgabe
haben, das Ziel zu suchen und es dann auf die weiter
innen stehenden Scheinwerfer übergeben, die dann natür-
lich kein eigenes Horchgerät mehr gebrauchen. In diesem‘
Punkte sind die Anschauungen der einzelnen Länder durch-
aus verschieden. Im Ausland unterscheidet man z.B. oft
zwischen den Leitscheinwerfern, die mit Horchgeräten und
elektrischen Fernsteuerungen versehen sind, und den Be-
gleitscheinwerfern, die oft nur eine mechanische Hand-
steuerung besitzen, oder von Lenkschaltern, d.h. von
Richtgeräten ohne Fernglas gesteuert werden. Auch die
Art der Steuerung ist sehr verschieden. Nur der taktische
Einsatz des Scheinwerfers als. eine für sich arbeitende
Waffe, die das Ziel nur beleuchten und verfolgen soll, ist
im allgemeinen überall gleich.
Scheinwerfer auf Schiffen
Es ist verständlich, daß die Scheinwerfer für Marine-
anlagen infolge ihrer gänzlich anderen Arbeitsbedingun-
gen von den Scheinwerfern für Landanlagen verschieden
sind. Die gedrängte Aufstellung der Scheinwerfer und
Richtgeräte an Bord erfordert ein ganz anderes takti-
sches Zusammenarbeiten. Außerdem können Horchgeräte
an Bord nicht verwendet werden. Deshalb ist man ge-
zwungen, das Ziel, ob Luft- oder Wasserziel ist gleich, zu-
-werfer sei
erst mit sehr lichtstarken Ferngläsern zu finden, ehe man
den Scheinwerferstrahl darauf richtet. Außerdem erfor-
dert das notwendige Zusammenarbeiten mit den artille-
ristischen Feuerleitanlagen ganz besondere Steuereinrich-
tungen, auf die hier nicht näher eingegangen werden
kann.
Nur eine besondere Steuerungsart der Marineschein-
erwähnt, die heute mehr und mehr an
Wichtigkeit gewinnt: Die Scheinwerferstabilisierung, d.h.
das selbsttätige Korrigieren der Schiffsbewegungen im
festen Raum, so daß der Strahl eines solchen stabilisierten
Scheinwerfers auf dem schlingernden und stampfenden
Schiff so ruhig im Raum steht, als ob der Scheinwerfer
auf der festen Erde aufgestellt wäre. Durch eine solche
Stabilisierung wird gewissermaßen eine feste Plattform
geschaffen, auf der der Scheinwerfer aufgestellt ist. Das
bedeutet verständlicherweise eine ganz bedeutende Er-
leichterung der Steuerung eines Scheinwerfers auf dem
schwankenden Schiff.
Zusammenfassung
Die deutsche Scheinwerfertechnik, die vor dem Welt-
| krieg praktisch eine Art Weltmonopol besaß, hat sich trotz
der Fesseln des Versailler Vertrages bedeutend weiter ent-
wickelt und heute ihre alte Stellung wieder erreicht. Diese
Entwicklung führte zum neuzeitlichen Invertscheinwerfer
. “mit vollselbsttätiger Hochleistungslampe, die mit Schnell-
zündvorrichtung und Kraterblende versehen ist. Die bei
Landanlagen verwendeten fahrbaren Flakscheinwerfer
arbeiten zusammen mit fahrbaren Richtungshörern, elek-
trischen Fernsteuerungen und Maschinensätzen. Die meist
ortsfest aufgestellten Marinescheinwerfer haben für das
Zusammenarbeiten mit den artilleristischen Feuerleit-
anlagen besondere Steuerungen, von denen die sogenannte
Scheinwerferstabilisierung mehr und mehr an Bedeutung
gewinnt.
Besondere Maßnahmen zur Erhöhung der Sicherheit der Energielieferung in Zeil- und Kunstfaserbetrieben
Zellstoff- und Kunstfaserbetriebe stellen an die Sicherheit
der Stromversorgung besondere Ansprüche, die mit der Art der
Herstellungsverfahren zusammenhängen, und lassen daher
weitgehende Sicherheitsmaßnahmen zur Energieversorgung
und Stromlieferung in Störungsfällen auch wirtschaftlich
gerechtfertigt erscheinen; K. Krämer!) gibt unter Verwertung
von Betriebserfahrungen Beispiele dafür.
In Eigenanlagen mit mehreren parallel arbeitenden
Generatoren besteht bei Ausfall einer Maschine die Gefahr, daß
die verbleibende Gesamtlast von den übrigen nicht über-
nommen werden kann und alle zum Erliegen bringt. In diesem
Falle hat sich die Notabschaltung der Verbraucher-
abzweige mit Staffelung bei Strahlennetzen bewährt,
wobei die Stromabnehmer nach ihrer Bedeutung für den
Betrieb unterteilt und selbsttätig abgeschaltet werden. Über
Hilfskontakte an den Generatorschaltern werden die Abzweig-
schalter so gesteuert, daB bei Störungen die nicht lebens-
wichtigen Antriebe entsprechend abgetrennt werden. Der
Verlauf des Kurzschlußstromes beim Parallelbetrieb von
Generatoren macht bisweilen neben den üblichen Schutz-
einrichtungen eine Schnellauslösung bei Überstrom-
stößen innerhalb bestimmter Zeit notwendig, was durch eine
besondere KRelaiszusammenstellung mit einem Mehrfach-
Zeitrelais mit Bereitschaftsstellung erreicht werden kann.
Hinsichtlich der Notstromversorgung?) wird darauf
hingewiesen, daß Fälle bekannt geworden sind, in denen bei
einer Betriebsstörung durch die einmalige erfolgreiche Inbe-
triebnahme des Dieselsatzes die gesamten dafür aufgewendeten
1) W. Krämer, Siemens-Z. (1939) S. 433; 4 S., 9 B.
9) Stößinger, ETZ 61 (1940) H. 11, S. 269.
DK 621.311.1 : 621.3.052.4 : 677
Kosten ausgeglichen wurden. Ein Notstromsatz kann auch
zur gelegentlichen Spitzenlastdeckung verwendet werden.
Besondere Eignung für die Stromversorgung textiler
Betriebe bat das Maschennetz, das durch Netzmaschen
verknotete Hauptverteilungsleitungen besitzt, an denen es
über Transformatoren gespeist werden kann. Beim Auftreten
eines Kurzschlusses entstebt eine im Netzmodell gezeigte
trichterartige Spannungsabsenkung, woraus die höhere
Spannungssicherheit als beim Strahlennetz ersichtlich wird.
Um schadhafte Netzteile ohne Beeinträchtigung des Gesamt-
netzes herauszutrennen, wurden besondere stromzeitabhängige
Sicherungen geschaffen, die nur zum Kurzschluß-, nicht aber
zum Überlastungsschutz dienen. Dabei werden auf der Nieder-
spannungsseite der speisenden Transformatoren Rückleistungs-
Schutzschalter als Maschennetzschalter eingebaut.
Das aus Kabeln aufgebaute Verteilungsnetz kann durch
seine Verlegungsart zur erhöhten Sicherheit der Stromver-
sorgung beitragen. Eine besondere Kabelverlegung in
abgedeckten Kabelkanälen oder an den Außenwänden von
Gebäuden erleichtert die Fehlerortung.
~ Wird bei Störungen mit Spannungsrückgang eine be-
stimmte Anzahl von Antrieben nicht sofort abgeschaltet, so
tritt eine Gefährdung der Energieversorgung ein, da nach
Wiederkehr der Spannung die Zentrale der gesteigerten Gesamt-
last unter Umständen nicht gewachsen ist. Ist es bei be
stimmten lebenswichtigen Antrieben unbedingt erwünscht, bei
kurzzeitigem Spannungsrückgang die Schütze eingeschaltet zu
lassen, so empfiehlt sich eine Sonderschaltung mit
gruppenweiser Verteilung der Antriebe auf die einzelnen
Schaltgeräte, womit eine selbsttätige Wiedereinschaltung der
Motoren bei baldiger Rückkehr der Spannung men e
; sch.
ee ee en Be Se en SE ee
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 18
395
Die Grenzen im Bau von elektrischen Kleinstmaschinen
Von Kurt Seidl VDE, Berlin
Übersicht. Die untere Grenze im Elektromaschinenbau
ist bei höchster Werkstoffausnutzung in elektrischer und
magnetischer Hinsicht durch technologische und mechanische
Erwägungen bestimmt. Im folgenden wird gezeigt, wie die
einzelnen Einflußgrößen aufeinander einwirken, sich bei Ver-
kleinerung der Bauart verhalten und für einen Bestwert des
Entwurfes aufeinander abzustimmen sind.
Allgemeine Entwurfsgesichtspunkte und Zusammenhänge
bei Kleinmaschinen
Die Form der elektrischen Maschine entwickelt sich
aus einem Abgleichen mehrerer Einflußgrößen zu einem
Bestmaß!). Dieses bestimmt sich aus Beziehungen, die
einesteils aus der Physik der Energieumformung, andern-
teils durch die Eigenschaften des in wirtschaftlichster
Weise verwendeten Baustoffes gegeben sind.
Für die Grenzen im Elektromaschinenbau sind die
Eigenschaften der Werkstoffe bestimmend. Nach oben ist
es die Widerstandsfähigkeit hinsichtlich mechanischer
und thermischer Beanspruchung in Verbindung mit dem
magnetischen und galvanischen Fassungsvermögen des
Kraftübertragers. Bei der Grenzbetrachtung nach unten
treten zu dem eben Genannten noch Fragen der tech-
nischen Verarbeitung hinzu. Die Technologie bestimmt
die Füllfaktoren des Eisens und Kupfers. Letzterer
mindert sich mit der Verkleinerung der Maschine ganz
besonders. Der Zweck dieser Ausführung besteht darin,
das Grundsätzliche aufzuwerfen, das dem Ingenieur im
Grenzgebiet der Kleinstmaschine entgegentritt: die ver-
hältnismäßige Änderung von Betriebsgrößen beim Klei-
nerwerden der Maschine und die untere Grenze selbst.
Abhängigkeit des Wickelraumes
Der auf die Einheit der Ankerlänge bezogene Fluß $
ist verhältnisgleich dem Läuferdurchmesser D; bzw. dem
Außendurchmesser D; denn
D- Bay BD, wobei f = D;/D;
®=C,D, (1)
wobei ® die Luftinduktion, a’die Polbedeckung, tp die Pol-
teilung und p die Polpaarzahl bedeuten. Das formbestim-
mende Verhältnis f ist durch das am Eingang erwähnte
Abgleichen zu einem Bestmaß bestimmt. Der auf die
Stirnfläche bezogene Wickelraum ist
WR = CG, D?, (2)
Dabei ist
ga NYyE,
D;—D;
‚= pe 7 ,
WR Z Nutbreite/Nutteilung.
Een
(DE — D?) a
Die Werte für y und € ergeben sich ebenfalls aus dem
Bestmaß für die Formgebung, und zwar bezeichnen y die
radiale und e die tangentiale Austeilung zwischen dem
Eisen und dem Kupfer der Maschine; D, ist der Außen-
durchmesser, D; der Innendurchmesser der bewickelten
Zonen W. Um zum galvanischen Leiter zu gelangen, be-
nutzt man die Beziehung
W : œ = WR Ccu? (3)
1) Vidmar, Der wirtschaftliche Aufbau der elektrischen Maschine.
Julius Springer, Berlin 1918.
DK 621.313.13-181.4.001.1
hierbei ist W die Windungszahl, d der Durchmesser des
blanken Drahtes und Ccu der Kupferfüllfaktor. Dieser
ist bestimmt zu
d? blank
d? isol. i
C: berücksichtigt den Verlust an Wickelraum, der durch
Nutauskleidung und Steifigkeit der Isolation entsteht.
Bild 1 zeigt das starke Absinken von Ccu über der Draht-
stärke. Entsprechende Verhältnisse würden beim Eisen-
füllfaktor anzutreffen sein, wenn nicht physikalische und
wirtschaftliche Erwägungen die Blechstärke bei fast allen
elektrischen Maschinen auf 0,5 bzw. 1mm festgesetzt
hätten.
Cou zu
Grenzwertbetrachtung für Kleinstmaschinen
Die EMK der Bewegung
n
BE A 8
E = a 30 p W 10% (V)
ergibt mit den Gleichungen (1), (3) und (2)
n DSC
E = —— C; ’ (4)
2 . Bntaßye
wobei (,= 760
Hält man beim Größenvergleich die Luftinduktion 8 kon-
stant, was angenähert auch zutrifft, so gibt Gl. (4) die
Beziehung für die Grenzbetrachtung. a ist die Zahl der
[roy mit 1x Seide umsponnen
Fi
0 02 0Y 06 48 20 12
d— mm
Bild 1. Abhängigkeit des Kupferfüllfaktors von der Drahtstärke bei Vernach-
lässigung des Raumverlustes durch Nutauskleidung.
parallelen Stromzweigpaare. Verkleinert man den Durch-
messer D der Maschine, so ist ein entsprechender Anstieg
der Drehzahl n zu erwarten. Um dies zu verhindern, muß
der Drahtdurchmesser d herabgesetzt werden. Dem
heutigen Stand der Technik im Elektromaschinenbau darf
man nicht den Wirkungsbereich der Feinstmechanik an-
gliedern; die unterste Grenze der noch maschinell wickel-
baren Drahtstärke liegt etwa bei 0,06mm blank, wobei
man einen auf den lichten Füllraum bezogenen Kupfer-
füllfaktor zwischen 0,25 und 0,1 zu erwarten hat. Aus
Bild 1 erkennt man das rasche Absinken von Ccu bei einer
Verkleinerung der Drahtstärke. Bei Kommutator-Kleinst-
maschinen verursacht dies beispielsweise eine Drehzahl-
erhöhung im Durchschnitt bis 8000 U/min; wie sie bei
396
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 18
2. Mai 1940
kleinen Universalmotoren häufig anzutreffen ist. Dann
stellen Lagerung und Getriebe bzw. Leerverluste gewisse
Schranken auf. Weiter bestimmt sich die Grenze der Be-
triebsspannung durch den Stromwender mit 220 bis 250 V.
An den kleinen Kommutatoren mit 3,5 mm Segmentbreite
ist 22 V eine oft anzutreffende Lamellenspannung.
g Wegen der Überschlagsgefahr, die mit der zwangs-
läufig engen Bauart der Kleinstmaschinen verbunden ist,
dürfte 500 V als höchste Betriebsspannung anzusehen
sein. Dies gilt so lange, als die Verkleinerung der Maschine,
die eine entsprechende Minderung des Flusses mit sich
bringt, eine Erhöhung der Windungszahl verursacht und
damit den Drahtdurchmesser auf eine ausführbare
Größenordnung herabdrückt. Die Gesetzmäßigkeit zeigt
Gl. (4), wobei die Minderung des Kupferfüll-
faktors besonders zu beachten ist. |
Diesem Umstand entspricht das Absinken des Strom-
belages beim Kleinwerden aller Arten elektrischer Ma-
schinen. Der Drehschub und somit das Drehmoment je
Gewichteinheit der Maschine nimmt ab. Beim Kleiner-
werden einer Bauart sinken die Leerverluste nicht so wie
der Energieumsatz in der Maschine; daraus ergibt sich
ein Beitrag zur Verminderung des Wirkungsgrades. Es
erscheint vorerst nicht möglich, eine bestimmte Grenze
im Kleinstmaschinenbau als untere anzugeben.
Berechnung der Kupferverluste
Mit der Stromgröße berechnen sich die Kupferver-
luste, die einerseits den ohmschen Spannungsabfall und
anderseits in Verbindung mit der kühlenden Oberfläche
die entwickelte Übertemperatur vorstellen und den Wir-
kungsgrad beeinflussen.
i Wl4 WR C..%!
Veu = adna dixa
mit Gl. (3) und der Wickellänge l= b D + c umgeformt,
wobei b und c Konstanten, die von der Polteilung bzw.
der Ankerlänge abhängen, und x der elektrische Leitwert
ist, ergibt sich
I D? (b D 4+ c)Cou 47E
u Ar
Gl. (4) quadriert und in Gl. (5) eingeführt bestimmt die
Kupferverluste, wobei
Van (5)
das induzierte bzw. im Luftspalt übertragene Dreh-
moment in cmkg sei, wenn E in V, I in A und n in U/min
eingesetzt werden.
ə (bD +e)
Veu = Mi x D$ Ci Ci, (6)
C. = 1,51 a? 10°
TB flye
Weil beim Kleinerwerden der Maschine der Kupferfüll-
faktor absinkt, ergibt sich aus Gl. (6) ein Anwachsen der
Kupferverluste. Dementsprechend tritt eine Verminderung
des Wirkungsgrades ein.
Gesichtspunkte für die Schaltung und Ausnutzung
von Kleinstmotoren
Durch das Ansteigen der Kupferverluste bzw. des
ohmschen Spannungsabfalles gewinnt bei Kleinstmotoren
der zeitliche Verlauf der Belastung Immer stärkeren Ein-
fluß auf die Stabilität der Drehzahl. Durch die tech-
nologische Begrenzung der Drahtstärke ist bei kleinen
Stromwendermotoren der Nebenschlußbetrieb oft unmög-
lich, soweit nicht eine entsprechende Niederspannung ai
die Felderregung zur Verfügung steht, die ee e
Vorschaltwiderstände entbehrlich macht. Deshalb ist er
Hauptstrommotor vorherrschend. Ähnliches gilt für den
Wechselstrombetrieb. Da bei Kleinstmotoren fast immer
der Wunsch nach Einstellung oder Regelung der Dreh-
zahl besteht, tritt die Verwendung von Kurzschlußläufern
bzw. feldführenden Polrädern meistens zurück, so daß
hierbei der Hauptstrommotor als sogenannter Universal-
motor verwendet wird. Hauptstrommotoren sind bekannt-
lich ganz besonders lastabhängig. Durch diese einmal ge-
gebene Eigenschaft der Stabilität wirkt sich eine Ver-
kleinerung der Maschine nicht nur vom Standpunkt der
Energiebilanz, sondern auch betriebsmäßig ungünstig aus.
0 Aly —
Bild 2. Magnetisches Fassungsvermögen bzw. Leitwert des magnetischen
Kreises In Abhängigkeit vom Amperewindungsdruck. Beim Bestwert der
magnetischen Ausnutzung möge der Größtwert der zulässigen Kupferverluste
Fou, auftreten.
Als weitere Folge des absinkenden Kupferfüllfaktors
beim Kleinwerden der Maschine ergibt sich eine geringere
Ausnutzung und damit eine Verminderung der Wirk-
leistung je Gewichtseinheit des magnetisierten Eisens. Die
Folge davon ist ein prozentualer Anstieg der Blind-
leistung bzw. des Magnetisierungsstromes, der sich auch
nach außen durch eine Verschlechterung des cosg beim
Kleinwerden der Maschine auswirkt. Es sind also Wirt-
schaftlichkeit und Anwendbarkeit in Betracht zu ziehen,
um dementsprechend die praktische Grenze festzusetzen.
Bezüglich der Ausnutzung ergeben sich zwei Gesichts-
punkte, die wichtig erscheinen: die magnetische und die
thermische Ausnutzung?). Bei der ersteren handelt es
sich beispielsweise nicht darum, bei gegebenem Quer-
schnitt das größte Feld zu verwenden, sondern jenen Fluß,
der den geringsten Aufwand an Magnetisierung erfordert.
Zu diesem Zweck bildet man die magnetische Leitfähig-
keit 4 — JAW. Trägt man diesen Leitwert über den
Erregeramperewindungen auf, so erkennt man den Best-
wert der magnetischen Ausnutzung, wie es Bild 2 ver-
anschaulicht. Er soll dort liegen, wo der zugehörige Er-
reger- bzw. Betriebsstrom den erlaubten Größtwert an
Kupferverlusten bildet. Diese Regel kann durch besondere
Betriebsbedingungen ihre Ausnahme finden, z. B. läßt sich
ein selbsterregter Gleichstromnebenschlußgenerator nicht
so ausnutzen wie eine Gleichstrom-Reihenschlußmaschine.
Der Bestwert von A liegt stets in der Höhe des Wende-
punktes an der magnetischen Kennlinie, d.h. knapp unter
dem Knie. Nichts hindert die Reihenschlußmaschine, an
diesem Punkt zu arbeiten, während bei der Nebenschluß-
maschine die Selbsterregung dadurch erreicht wird, daß
die Widerstandslinie des Feldes mit der Kennlinie der
Maschine einen ausgeprägten Schnittpunkt findet, die
Maschine also ziemlich am oberen Teil des Knies zu
arbeiten hat.
Die thermische Ausnutzung hat ei
möglichste Wärmeabfuhr, anderseits au
teilung der Verluste abzuzielen.
nerseits auf größt-
f die richtige Ver-
Zusammenfassung
Zusammenfassend läßt sich feststellen,
zen im Kleinstmaschinenbau durch mechanisc
daß die Gren-
he und tech-
——
Í
2) Diese Gesichtspunkte wurden neben anderen vom Verfasser ID
Elektrotechn. u. Masch.-Bau 56 (1938) S. 604 behandelt.
hir
a
2. Mai 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 18 397
nologische Erwägungen bestimmt sind. Voraussetzung ist
höchste Baustoffausnutzung in elektrischer und magne-
tischer Hinsicht?).
Bild 3. Wirkungsgrad n und wirtschaftliche Energieausnutzung 1/y in Ab-
hängigkeit von der Baugröße; A bezeichnet die untere Grenze für eine noch
wirtschaftlich tragbare Kleinstmaschine.
Im Zuge einer Typenschrumpfung verkleinert sich aus
technologischen Gründen der Kupferfüllfaktor. Er ist maß-
3) S.a. W. Nürnberg ETZ 60 (1939) S. 233.
gebend für das prozentuale Ansteigen des ohmschen
Spannungsabfalles und des Magnetisierungsstromes. Beide
Größen haben beim Verkleinern der Maschine eine Ver-
bindung mit dem Wirkungsgrad und dem Preis. Es ist
heute nicht möglich, eine bestimmte Grenze im Kleinst-
maschinenbau anzugeben. Maßgebend dafür erscheinen
zwei kennzeichnende Beziehungen, die man an Abhängig-
keit von der Baugröße betrachten kann; die eine ist der
Wirkungsgrad n, der mit der Verkleinerung fällt. Die
andere Beziehung bezeichnet die wirtschaftliche Energie-
ausnutzung y; sie bestimmt sich aus den aufgewendeten
Kosten für das an der Welle entwickelte Drehmoment
im Verhältnis zum Gewicht des dazu benötigten Gesamt-
werkstoffes.
1.» = Kosten/Drehmoment/Gewicht =- a
Diese Größe steigt mit der Maschinenverkleinerung an’).
Bild 3 läßt den Bestwert A erkennen, der sich aus n und
1/y ergibt. Es ist zu erwarten, daß die künftige Fertigung
eine weitere Verschiebung dieses Wertes nach unten zu-
standebringt.
4) Der besprochene Verlauf läßt sich an Typenreihen gut verfolgen.
Eine Auswertung nach vorher genannten Gesichtspunkten zeigt den Anstieg
von 1/y und einen Abfall von y beim Kleinerwerden des Motors.
Einführung zur Neufassung des 5 14 „Schaltgruppen und Schaltungen
von Gleichrichter-Transformatoren‘ von VDE 0555/1936
Von M. Schenkel VDE, Berlin
Im Zusammenhang mit dem Bestreben, für sekundär
sechs-, zwölf- und mehrphasige Gleichrichtertransforma-
toren Klemmenbezeichnungen seitens des VDE festzu-
legen, erwies sich auch eine Überarbeitung des $ 14
„Schaltgruppen von Gleichrichtertransformatoren“ und
der Tafel I „Schaltungen und Schaltgruppen von Gleich-
richtertransformatoren“ der Regeln für Stromrichter
— VDE 0555/1936 — als notwendig.
Für Dreiphasen-Gleichrichterbetrieb waren in der bis-
herigen Tafel I die Gleichrichtertransformatoren nach
Schaltgruppen zusammengefaßt, deren Bezeichnungen mit
denen gewöhnlicher Transformatoren nach Tafel I des
$ 8 von VDE 0532/XII. 37 übereinstimmten. Hierin ist
auch in der Neubearbeitung nichts geändert worden. Da-
gegen konnte die Zahl der Schaltungen dreiphasiger
Gleichrichtertransformatoren auf die heute gebräuchlich-
sten beschränkt werden. In der Neubearbeitung der
Tafel I sind daher nur noch die Schaltungen C1, A 2,
A3 und C3 aufgeführt.
Für Sechsphasen-Gleichrichterbetrieb waren in der bis-
herigen Tafel I die Schaltgruppen F und G aufgenommen,
während der Zwölfphasenbetrieb noch gar nicht berück-
sichtigt war. Hier erwies sich eine Anpassung an die
fortschreitende Entwicklung als notwendig, die zu einer
größeren Vielfalt von Schaltungen und zu immer größeren
Phasenzahlen geführt hatte. Dementsprechend wurden in
der Neubearbeitung für den Sechsphasenbetrieb acht
Schaltungen und für den Zwölfphasenbetrieb drei Schal-
tungen als Beispiele aufgenommen. Die bisherigen Schalt-
gruppenbezeichnungen F' und G für Sechsphasenbetrieb
wurden durch die sinnfällige Bezeichnung S ersetzt. Für
Zwölfphasenbetrieb wurde die Schaltgruppe Z neu ein-
geführt.
Während es früher üblich war, Sechsphasensystene
durch Zusammenschalten einzelner normaler dreiphasiger
DK 621.314.222.062 (083.133.2)
Transformatoren zu bilden, wird heute fast allgemein auf
eine solche Zusammenschaltung mehrerer Transforma-
toren zur Speisung eines Gleichrichters verzichtet. Ebenso
scheidet auch ein Parallelbetrieb durch sekundärseitige
Parallelschaltung kleiner Transformatoren aus, da heute
Transformatoren für alle Gefäßgrößen gebaut werden
können. Zur Erzielung größerer Leistungen werden viel-
mehr mehrere Gleichrichtereinheiten, d. h. also Sätze aus
Transformator und Gleichrichter, parallel geschaltet. Da-
bei werden die Anodenspannungen der einzelnen Gleich-
richtertransformatoren in ihrer Phasenlage so gegenein-
ander verschoben, daß eine Verminderung der Oberwellen
auf der Gleichstromseite und in den Primärströmen so
weit erfolgt, wie es sich mit der gegebenen Phasenzahl
erreichen läßt. Die Anodenspannungen der verschiedenen
Einheiten stimmen dann also in ihrer Größe, aber nicht
in ihrer Phasenlage überein. Um festzustellen, wieweit
die Aufhebung der Oberwellen in einer solchen Schaltung
gelungen ist, muß die gesamte Gleichrichteranlage mit
allen ihren parallelen Einheiten betrachtet werden. Die
Darstellung solcher Schaltungen würde jedoch im Rahmen
der Regeln für Stromrichter zu weit führen, so daß bei
der Neubearbeitung der Tafel I hierauf verzichtet wurde.
Mit Ausnahme der Schaltung Z 8 sind für alle übrigen
Schaltungen nur Transformatoren mit drei bewickelten
Eisenkernen zugrunde gelegt, wie dies in der heutigen
Praxis üblich ist. Die Schaltungen in Tafel I sind auf der
Sekundärseite sämtlich mit belastbarem Sternpunkt ver-
sehen. Sie lassen sich aber auch ohne Sternpunktleiter
(Brückenschaltung) verwenden.
Ueber die Klemmenbezeichnungen von Gleichrichter-
transformatoren ist ein besonderer Entwurf zu $ 12 von
VDE 0570 „Regeln für Klemmenbezeichnungen“ nebst Er-
läuterungen in diesem Heft, S. 399, veröffentlicht.
398 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 18 2. Mai 1940 )
[000070000 AT 2. Mai 190
DK 621.314.5(083.133.2) Tafel 1. Schaltgruppen und Schaltungen von Gleichrichter-Transformatoren.
Regeln für Stromrichter
VDE-Ausschuß für Stromrichter
VDE 0555
Entwurt
Einspruchsfrist:: 1. Juni 1940.
Anwendung des noch nicht endgültigen
Entwurfes auf eigene Gefahr.
Änderung des § 14 und der Tafel I
von VDE 0555/1936
§ 14
Schaltgruppen und Schal-
tungen von Gleichrichter-
Transformatoren S 1| Dreieck Doppelstern
a) In Tafel I sind die ge-
bräuchlichsten Schaltgruppen und
Schaltungen von Gleichrichter-
Transformatoren zusammenge-
stellt. Diese sind bei drei- S 3 | Dreieck | Doppelstern
phasigen Gleichrichter-Transfor- m. Saugdrossel
matoren nach $ 8 von VDE
0532/XII. 37 zu bezeichnen.
Für sechsphasige Gleichrichter-
Transformatoren ist die Schalt-
gruppe S mit den Schaltungen
S l bis S 8, für zwölfphasige
Gleichrichter-Transformatoren die
Schaltgruppe Z mit den Schal-
tungen Z 1 bis Z 3 vorgesehen.
Die Sekundärwicklungen der
in Tafel I dargestellten Gleich-
richter-Transformatoren sind mit
belastbarem Sternpunktleiter ver-
sehen.
Über die Klemmenbezeich-
nungen von Gleichrichter-Trans-
formatoren siehe $ 12 von VDE |
0570 „Regeln für Klemmen- |
bezeichnungen‘‘ (Entwurf siehe S 7 | Dreieck (Gabel)
ETZ 61 (1940) S. 400).
b) In Tafel I sind nur
Transformatoren für höchstens |
Zwölfphasen - Gleichrichterbetrieb |
berücksichtigt worden, da es gg| Stern
üblich ist, in einem dreikerni-
gen Transformator höchstens
Zwölfphasensysteme zu erzeugen.
Größere Phasenzahlen, z. B. 18,
24, 36 usw., die zu weitgehender
Verminderung der Oberwellen des
Primärstromes erforderlich sein Zickiack
können, erzeugt man mit Hilfe Z1 | Dreieck neblach.
von Gleichrichtcreinheiten mit parallel)
Drei-, Sechs- oder Zwölfphasen-
Transformatoren. Hierbei wer-
den primär- oder sekundärseitig
Zusatztransformatoren (Schwenk-
transformatoren) eingeschaltet, die
die gegenseitige Phasenlage der
Sekundärspannungen verschieben,
um die gewünschte Phasenzahl
der Gesamtanlage zu erzielen.
c) Transformatoren mit Se-
kundärspannungen, die nach
Phase und Größe gleich sind,
ergeben sowohl in der Gleich-
spannung als auch in den
Primärströmen gleichphasige Ober-
wellen. Bei gittergesteuerten
Gleichrichtern ist hierbei gleicher
Aussteuerungsgrad vorausgesetzt.
Beim Parallelbetrieb von | USE Doppelstern
Gleichrichtereinheiten ist PF T im Bangaroasel
weitgehende Verminderung des Dreieck Daralsl)
Oberwellengehaltes der Gleich-
spannung und der . Primär- | T T E
ströme möglich. Sie wird durch =
Bezeichnung Vektorbild Schaltungsbild
ap
en — - >
Z
_
=
Pe
primär sekundär primär sekundär primär | sekundär
u UVW |
yr uvWw| urn
Schalt-
gruppe
| Phasen-
zahl
x
:
Q
C C 1 | Dreieck Stern
A2| Stern Stern
> JD
A
F
A 3 | Dreieck Zickzack
Q
T
R
4
Q
PI
| X
à
w
u
betrieb
C C3| Stern Zickzack
>
X
a
=a i
Qo
se
=x
S:
a
I. Dreiphasen-Gleichrichter-
5>
=
z
~
aS
~
S2| Stern Doppelstern
X
R t
AR
W à
In der Schaltung Z 3 sind die Fiüsse der beiden dreiphasigen Transformatorenkerne um 30° elektrisch versetzt.
er
Doppelstern
S4 Stern i
m. Saugdrosse!l
Doppelstern
c g a Ni 7 JARE
S5| Dreieck | M. sugdre el
(mehrfach
S parallel)
Doppelstern
m. Saugdrossel
(mehrfach
parallel)
S6 Stern
II. Sechsphasen-Gleichrichterbetrieb
irel
keme
and
fintlar
w1,
aan
der n
Techn
(Gabel)
Aumerkung zur Taiei i:
E
N
Zickzack
m. Saugdrossel
Stern (mehrfach
parallel)
N
III. Zwölfphasen-Gleichrichterbetrieb
2. Mai 1940
gegenseitige Phasenverschiebung der Sekundärspannungen
erzielt, wobei die Größe der Phasenverschiebung von der Phasen-
zahl abhängt.
Bei Schaltungen mit Saugdrossel (S 3 bis S6, Z1 bis Z 3)
ist zu beachten, daß bei magnetisierter Saugdrossel eine Ver-
schiebung der Oberwellen eintritt. Beispielsweise treten in der
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 18
399
Schaltung S 3 die ungeradzahligen Vielfachen der 6. Oberwelle
in Gegenphase, während die geradzahligen Vielfachen ihre
Phasenlage beibehalten. |
Die Lastverteilung auf die parallelen Gleichrichtereinheiten
ist durch die Spannungs-Strom-Kennlinien der Einheiten
bedingt.
Einführung zu den Klemmenbezeichnungen von Stromrichter-Transformatoren,
$ 12 von VDE 0570/1. 40
Von M. Schenkel VDE, Berlin
Die altbewährte Klemmenbezeichnung nach dem uvw-
xyz-System für Transformatoren und Maschinen sollte
auch bei den Bezeichnungen der Klemmen von Stromrich-
tertransformatoren grundsätzlich weitgehend erhalten
bleiben. Dadurch, daß in diesem System die letzten sechs
Buchstaben des Alphabets als Klemmenbezeichnungen ge-
wählt sind, besitzt es jedoch von vornherein keine Fort-
setzungsmöglichkeit und muß verlassen werden, sobald die
Zahl der Klemmen größer als 6 wird.
Eine neu einzuführende Bezeichnungsweise muß daher
die genannten Mängel vermeiden, d. h. sie muß erweite-
rungsfähig und außerdem einprägsam sein. Diese Forde-
rungen werden am besten erfüllt, wenn man Zahlen als
Klemmenbezeichnungen wählt.
Für die an das Wechselstromnetz und an den Strom-
richter anzuschließenden ein- oder dreiphasigen Wicklun-
gen konnte die bisherige Bezeichnungsweise nach dem
uvw-xyz-System beibehalten werden. Auch beim Sechs-
phasenbetrieb hätte man zur Klemmenbezeichnung der an
den Stromrichter anzuschließenden Wicklungen allenfalls
noch mit den alten Bezeichnungen uvw, xyz auskommen
können, da diese wenigstens die Phasenzahl hätten er-
kennen lassen. Nun ist aber bei Stromrichterschaltungen
auch die Phasenfolge äußerst wichtig. Diese läßt sich mit
fortlaufenden Zahlen in sehr einfacher Weise kennzeich-
nen, so daß in dem vorstehenden Entwurf die Klemmen
der an den Stromrichter anzuschließenden Wicklungen bei
allen mehr als dreiphasigen Stromrichtern mit Zahlen be-
zeichnet wurden.
Wichtige Transformator-Nebenklemmen, z. B. Ent-
gasungsklemmen, tragen als Kennzeichen ebenfalls die
Zahl ihres zugehörigen Spannungsvektors, die außerdem
mit einer von ihr durch Schrägstrich getrennten Beizahl 1
versehen wird. Z. B. erhält die zum Spannungsvektor 1
gehörige Nebenklemme die Bezeichnung 1/1, die zum
Spannungsvektor 2 gehörige Nebenklemme die Bezeich-
nung 2/1 usw. Ist eine 2. Gruppe von Nebenklemmen vor-
handen, so werden die Klemmen dieser Gruppe von denen
der erstgenannten durch die Beizahl 2 unterschieden, z. B.
1/2, 2/2, 312 usw. Hierbei ist noch folgendes zu beachten:
l. kommt es vor, daß die Anzahl der Nebenklemmen
niedriger ist als die Phasenanzahl. Dann sollen die
Zahlen derjenigen Phasen, zu denen keine Neben-
klemme gehört, in der Zahlenfolge der Nebenklem-
men ausfallen. Bei einem Sechsphasen-Stromrichter-
betrieb werden also z. B., wenn der Transformator
sekundärseitig in Gabelschaltung ausgeführt ist, die
drei Entgasungsklemmen, die meist an den Gabel-
stämmen sitzen, mit 1/1, 3/1 und 5/1 bezeichnet.
2. soll die erste Zahl in der Klemmenbezeichnung von
Nebenklemmen, die die Zugehörigkeit der Neben-
klemme (z. B. einer Entgasungsklemme) zum Span-
nungsvektor kennzeichnet, sowie ihre zeichnerische
DK 621.314.222 : 621.315.684(083.133.2)
Lage im Vektorbild (siehe die Beispiele zum Zwölf-
phasen-Stromrichterbetrieb in dem vorstehenden
Entwurf) nur diese Zugehörigkeit angeben,
aber nicht zugleich etwas über die Phasenlage der
Entgasungsspannung aussagen; denn die Spannung
des Gabelstammes und mithin die Entgasungsspan-
nung, z. B. an der Nebenklemme 1/1, eilt ja der
Spannung 1-mp zwischen Klemme 1 und Sternpunkt
mp um 30° voraus.
3. ist der Einfachheit halber darauf verzichtet worden,
durch die Bezeichnung auszudrücken, ob die Neben-
klemmen am Gabelstamm oder am Gabelzweig sitzen,
da ein Bedürfnis nach einer solchen Unterscheidung
wohl sehr selten vorkommen wird.
4. sind auch keine Festlegungen für vereinzelte Neben-
klemmen, für die die Phasenfolge belanglos ist, ge-
troffen worden, also z. B. für einzelne Nebenklem-
men, die eine Relaisspule, eine Zündvorrichtung oder
einen Heizkörper speisen.
Einer besonderen Begründung bedarf die neu ein-
geführte Mittelpunktbezeichnung s neben der bisherigen,
in den Regeln für Klemmenbezeichnungen allgemein ein-
geführten Mittelpunktbezeichnung mp. Die gesamte Schal-
tung der Sekundärseite eines Stromrichtertransformators
kann aus mehreren Wicklungssystemen bestehen. In dem
vorstehenden Entwurf sind in der Schaltung S6 zwei
solcher Wicklungssysteme vorhanden, die ihrerseits aus je
zwei dreiphasigen Wicklungssternen bestehen. Die Mittel-
punkte der beiden Wicklungssysteme werden nicht nach
außen geführt, sondern an eine gemeinsame Saugdrossel
angeschlossen. Sie erhalten daher die Bezeichnungen s,
und s, (s bedeutet Anschluß an Saugdrossel), während der
Mittelpunkt der ganzen Schaltung, dem der ganze Be-
triebsstrom entnommen wird, die Bezeichnung mp erhält.
Diese Unterscheidung hat noch den Vorteil, daß die
allgemein eingeführte Mittelpunktbezeichnung mp auch
bei Stromrichtertransformatoren stets auftritt, und zwar
außen am Transformator, während die Saugdrosseln
manchmal in die Transformatorenkessel mit eingebaut
werden, so daß dann die Klemmen s nicht in Erscheinung
treten. Andererseits ist ihre Kennzeichnung insofern wich-
tig, als bisweilen die Transformatoren und die Spulen von
verschiedenen Werkstätten oder sogar von verschiedenen
Firmen hergestellt werden, so daß eine einheitliche Kenn-
zeichnung den Zusammenbau erleichtert. Für den Kun-
den tritt die Bezeichnung nach dem Zusammenbau des
Transformators jedoch nicht mehr in Erscheinung.
Zusammenfassend ergibt sich also folgendes bezüglich
der Verwendung der Mittelpunktbezeichnungen s und mp:
Enthält eine Schaltung außer den Wicklungssystemen
eine oder mehrere Saugdrosseln — beim Sechsphasen-
Stromrichterbetrieb ist häufig eine, beim Zwölfphasen-
Stromrichterbetrieb sind meist drei vorhanden —, SO wer-
400
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 18
2. Mai 1940
den die Mittelpunkte der einzelnen Wicklungssysteme oder
mehrerer in sich verbundener, nach außen jedoch nicht
einzeln abgeleiteter Wicklungssysteme mit s,, 8; usw. be-
zeichnet.
Die Hauptstromlieferungsstelle der gesamten Schal-
tung sowie Mittelpunkte von Wicklungssystemen ohne
Saugdrosseln erhalten dagegen die Bezeichnung mp bzw.
MP1s MP3 USW.
Sinngemäß kann verfahren werden, wenn nicht Saug-
drosseln, sondern andere Drosseln, etwa Glättungs- oder
Kathodendrosseln, als zur Schaltung gehörig angesehen
oder in die Transformatorenkessel eingebaut werden
sollen. Da sich der vorstehende Entwurf nur auf Klem-
menbezeichnungen der Stromrichtertransformatoren selbst
beschränkt, so sind in ihm außer den vorgenannten Mittel-
punktbezeichnungen keine Klemmenbezeichnungen für
Spulen festgelegt worden, soweit sie nicht mit den vor-
genannten Mittelpunktbezeichnungen s und mp überein-
stimmen.
Der Großstromrichterbetrieb hat zu einer beträcht-
lichen Steigerung der sekundären Phasenzahl geführt.
Man benutzt heute 24 und 36 Phasen. Es ist jedoch für
unnötig gehalten worden, Beispiele zeichnerischer Art für
mehr als 12 Phasen in den vorstehenden Entwurf aufzu-
nehmen, da die Klemmenbezeichnungen für höhere Phasen-
zahlen sehr leicht aus den bis 12 Phasen gegebenen Bei-
spielen abzuleiten sind.
Transformatoren mit mehr als drei bewickelten Eisen-
kernen hat man bisher höchstens für Versuchszwecke her-
gestellt. In der Praxis verwendet man nur Transformato-
ren mit drei bewickelten Eisenkernen. Die höheren Pha-
senzahlen erzielt man entweder durch Zusammenschalten
von Spulengruppen großer mit solchen kleiner Windungs-
zahl oder man verwendet zwei dreikernige Transformato-
ren, bei denen die an das Wechselstromnetz angeschlosse-
nen Wicklungen des einen in Stern, des anderen in Dreieck
geschaltet sind. Die beiden Transformatoren arbeiten
dann mit einer gegenseitigen zeitlichen Versetzung ihrer
Flüsse um 30° elektrisch. Es ist aber nicht für nötig
gehalten worden, die UVW-Klemmen dieser Transforma-
toren voneinander zu unterscheiden (etwa durch Beibuch-
staben), denn die Klemmen sollen in erster Linie die Ver-
bindung mit dem Netz bezeichnen und nichts über die
Phasenlage der Flüsse aussagen. Doch können zwei sol-
cher Transformatoren mit gegeneinander um 30 ° versetz-
ten Flüssen im Schaltungsbild „räumlich abgewickelt“ dar-
gestellt werden, wie dies in dem vorstehenden Entwurf in -
der Schaltung Z3 in Übereinstimmung mit DIN VDE 714,
Nr. 422b, Neuausgabe Februar 1940, gezeigt ist.
Regeln für Klemmenbezeichnungen
VDE-Ausschuß für Klemmenbezeichnungen
VDE 0570
Entwurf
Einspruchsfrist: 1. Juni 1940.
Anwendung des noch nicht endgültigen Entwurfs auf eigene Gefahr
Änderungen und Ergänzungen zu VDE 0570/1. 40
§ 10
Transformatoren und Wandler
Es wird ein ncuer letzter Absatz angefügt, der folgender-
maßen lautet:
„Falls Ausgleichswicklungen von Drehstrom-Transfor-
matoren Klemmen erhalten, so sind diese mit 1 — zu
bezeichnen.‘
Hinter $ 11 wird ein neuer $ 12 eingefügt. Die folgenden
Paragraphenzahlen erhöhen sich entsprechend.
$ 12
Stromrichter-Transformatoren
Die Klemmen der an das Wechselstromnetz anzuschließen-
den Wicklungen werden nach Tafel IIC bezeichnet. Die
Klemmen der an den Stromrichter anzuschließenden Wicklungen
werden durch Zahlen gekennzeichnet. Falls jedoch nicht mehr
als drei Klemmen vorhanden sind, wird die Bezeichnung nach
Tafel II C (u, v, w) benutzt.
Zu jeder mit einer Zahl bezeichneten Klemme gehört jeweils
eine Wechselspannung zwischen ihr und dem Spannungsmittel-
punkt mp (Sternpunkt) des Wicklungssystems. Die Zahlen
sollen die zeitliche Reihenfolge der einzelnen Wechselspannungen
angeben, so daß die größte zugleich die Phasenaahl anzeigt. Die
Klemme, deren zugehörige Wechselspannung dem ersten zeit-
lich hinter der Spannung V — Mp liegenden Spannungsvektor
entspricht, erhält die Zahl 7. Die Klemme des nächsten zeitlich
hinter diesen Vektor liegenden Spannungsvektors erhält die
Zahl 2 usw. Klemmen mit gleichphasigen zugehörigen Span-
nungen werden voneinander durch Beibuchstaben a, b, c usw.
unterschieden.
DK 621.315.684/.685(083.133.2)
Die Mittelpunkte der Wicklungssysteme auf der Strom-
richterscite erhalten die Bezeichnung mp. Sind mehrere Mittel-
punkte vorhanden, so werden sie durch Beifügung der niedrigsten
zu ihrem Wicklungssystem gehörigen Zahl voneinander unter-
schieden (z. B. mp,, mpa).
Wenn jedoch Spulen, meist Saugdrosseln, mitunter auch
Glättungsdrosseln oder Kathodendrosseln, an die Mittelpunkte
angeschlossen sind, so sind die Mittelpunkte der Wicklungen
mit den Buchstaben s}, s usw. und die Ausführungspunkte des
Stromes aus den Spulen mit den Buchstaben mp, mp, usw. zu
bezeichnen. Für die Bezeichnung der übrigen Klemmen solcher
Spulen werden keine Festlegungen getroffen.
Nebenklemmen am Transformator-Wicklungssystem, z. B.
Iöntgasungsklemmen, werden mit der Zahl der Außenklemme
ihrer Wicklung und der durch Schrägstrich von ihr getrennten
Beizahl 7 bezeichnet, falls eine Gruppe von Nebenklemmen vor-
handen ist (z. B. 1/1, 2/1, 3/1 usw.), mit der Beizahl 2, falls eine
zweite Gruppe vorhanden ist (z. B. 1/2, 2/2, 3/2 usw.), und so
fort. Ist die Anzahl dieser Klemmen niedriger als die Phasen-
zahl, so fallen die entsprechenden Zahlen aus (z. B. 2/1, 4/1 usw.).
Für die Bezeichnung vereinzelter Nebenklemmen, für die die
Phasenfolge belanglos ist, werden keine Festlegungen getroffen.
$ 15
(bisher $ 14)
Beispiele für Klemmenbezeichnungen
Tafeln III bis VIII (bisher Tafeln III bis VII).
In den Beispielen für Klemmenbezeichnungen wird eine
neue Tafel VII mit der Überschrift „Stromrichter-Transfor-
matoren‘ eingefügt. Die bisherige Tafel VII erhält die Bezeich-
nung VIII. Die in die neue Tafel VII „Stromrichter-Trans-
formatoren‘ aufzunehmenden Beispiele decken sich mit den
Schaltungen S 1, S4, S6, S8 und Z 3 der Tafel I in $ 14 von
VDE 0555 „Regeln für Stromrichter‘‘, siehe ETZ 6l (1940,
H. 18, S. 398. Sie werden daher an dieser Stelle nicht nochmals
abgedruckt.
2. Mai 1940 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 18 401
RUNDSCHAU
Elektrizitätswerke und Kraftübertragung Traversenanordnung gewählt. Für die Isolierung sind im
DK 621.315.173 Kreuzungsfeld für die Trag- und Abspannketten Doppelketten,
bestehend aus 2x 4 Isolatoren VK 5 gebleit, verwendet worden.
110 kV-Flußkreuzung.
Eine im Dezember 1939 fertiggestellte 1100 m lange '
Flußkreuzung im Zuge einer 110 kV-Leitung wurde mit Rück-
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Bild 1. Mast-Unterteil und Fußkonstruktion mit der Stahlhohlpfahlgründung
des Zwischenturmes auf der südlichen Uferseite.
sicht auf die große Entfernung zwischen den Vortürmen durch
zwei Zwischentürme unterteilt. Eine Verkürzung des 610 m Bild 2. Abmessungen des Zwischenturmes auf
langen Kreuzungsfeldes war wegen der steilen Böschung auf der der südlichen Uferseite.
Tafel 1. Hauptsächlichste Daten der Flußkreuzung.
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Z < |AÉZjASzžEZ| K kai | kg; | kg | A [22] ajl +3 Ssla8sly:
mmn? mm | mm! | mm | kg/cm® | mm? | mm! | mm! | kg kg |ke/m| cn cm em | mm |? 2
Bronzeseil Bz II naci 1+6+12 |
DIN VDE 8300 .... 185 +18:-37 | 2,5 4,91 | 17,5 |8,65. 10°] 50 60 15 2775 |10 900| 1,093| 3960 | 4050 : 4130| 1180 | 34°
Stahlseil 70 kg/mm? verzinkt 1486+12 |
DIN VDE 8205... . . TO = 19 2,15 | 3,63 | 10,5 | 7,8. 107° 90 120 19 1330 8295 | 0,656
en VK5 Anzahl der Glieder . . je Kette 2x4
re 8009 Kettenlänge . . . .... mm 2100
Stundenprüflast ciner Doppel-
kette 05 u A eo kg 11 400
nördlichen Uferseite und der Lage des Deiches auf der südlichen
Uferseite nicht möglich. Die ursprünglich in Aussicht ge-
nommenen Stahlaluminiumseile konnten nicht verwendet
werden, da sich infolge der geringen, bei Kreuzungen hierfür
zulässigen Zugspannung von 5,5 kg/mm? wesentlich höhere
Maste mit ungewöhnlich langen Traversen ergeben hätten.
Daher wurden sechs Bronzeseile Bz II 185 mm? und zwei Stahl-
seile 70 mm? verlegt. In Tafel 1 mit den hauptsächlichsten
Daten der Kreuzung sind auch die näheren Angaben über den
Aufbau und die Festigkeit der Seile enthalten.
Für die Fundierung der Zwischen- und Vortürme wurde die
aus Bild 1 ersichtliche einfache und leicht herzustellende Stahl-
hohlpfahlgründung!) gewählt. Diese Gründung mit den be-
kannten Vorzügen, insbesondere der Wegfall jeglicher Schacht-
arbeiten, ermöglichte ohne weiteres das Aufstellen des einen We
Zwischenturmes unmittelbar hinter dem Deich und das nahe = i
Heranrücken des anderen Zwischenturmes an die vorwiegend
aus Lehmboden bestehende steile Böschung. Die Konstruktion
und die Abmessungen des 92 m hohen Zwischenturmes ist aus
Bild 2 ersichtli i ier Tü : i
ch. Bei all
E en vier Türmen wurde die gleiche piis Doppiu ni EIEEE VEA A A
' Staus, ETZ 58 (1937) S. 340. einrichtung auf den Zwischentürmen.
402
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 18
2. Mai 1940
Eine besondere Anordnung der Sceilbefestigung war bei den
Doppeltragketten auf den Zwischentürmen notwendig. Durch
die Verwendung von zwei Konusabspannklemmen mit Nach-
schubeinrichtung an jeder Doppeltragkette konnte die Bedin-
gung, daß beim Reißen eines Seiles im Nachbarfeld die Trag-
ketten als Abspannketten wirken, in einfacher Weise erfüllt
werden (Bild 3). Die nach dem Spannen zu montierenden
Konusabspannklemmen, unter gleichzeitigem Zusammenziehen
der Seile, um den dazwischenliegenden Seilbogen zu erhalten,
konnten durch einfache Spezialvorrichtung mühelos von einem
Mann angebracht werden. F. Klaus VDE
DK 621.315.17 : 551.5
Einfluß der atmosphärischen Bedingungen auf das
Verhalten von Hochspannungsfreileitungen. [ Nach
H. Josse, Rev. gen. Electr. 45 (1939) S. 655; 10% S., 12B.,
3 Taf.]
H. Josse betrachtet zunächst die grundsätzlichen meteoro-
logischen Erscheinungen in ihrer Einwirkung auf Energieüber-
tragungsleitungen hoher Betriebsspannungen, wobei er die Be-
einflussungen in solche mechanischer und elektrischer Art ein-
teilt. Wind kann beträchtliches Ausschwingen der Isolatoren-
Hängeketten hervorrufen, worauf beim Festlegen der nötigen
Schlagweiten zu achten ist. Die mechanischen Seilschwingun-
gen lassen sich in solche hoher Frequenz, kleinen Ausschlages
und kleiner Wellenlänge, die eigentlichen Seilschwingungen
sowie in die Schwingungen niedriger Frequenz einteilen. Die
erstgenannten sind die gefährlicheren, die bisweilen zu Leitungs-
brüchen führen. Die Seilschwingungen werden durch eine ver-
stärkende Art der Aufhängung oder durch besondere Schwin-
gungsdämpfer bekämpft, die durch Vergrößerung der schwin-
genden Masse einwirken. Für beide Maßnahmen werden ver-
schiedene Bauarten angegeben und auf die schwingungsarme
Stahlaluminium-Seilausführung hingewiesen. Der die mecha-
nische Seilspannung vergrößernde Einfluß der Kälte wird durch
Rauhreif-, Schnee- oder Eisbelag noch verstärkt; die zur Lei-
tungsberechnung erforderlichen Durchschnittswerte sind in den
einzelnen Ländern je nach deren Lage verschieden. Die elek-
trischen Beeinflussungen beziehen sich auf den Blitzschlag und
Überschläge aus verschiedenen Ursachen. Die Auswertung der
Statistik des französischen meteorologischen Instituts ergab,
daß die meisten Überschläge, rd. 35°, bei Regen auftraten; bei
Tau erfolgten fast 27%, bei Nebel rd. 22% der Störungen. Auch
die Beeinflussung der Luftionisierung bei Sonnenaufgang konnte
an einer entsprechenden Statistik nachgewiesen werden. Wegen
des beträchtlichen Einflusses der Feuchtigkeit auf die Über-
schlagwerte wurden Versuche mit einer teilweise in eine Nebel-
kammer eingebrachten Durchführung gemacht. Dabei wurde die
große Wärme-Zeitkonstante der Durchführung festgestellt und
die Kondensationsbildung des Wasserdampfes im einzelnen
beobachtet. Ferner wurde die Einwirkung von Feuchtigkeit und
Verstaubung auf die Überschlagfestigkeit von Hängeketten
untersucht, wobei die Trockenüberschlagspannung 250 kV be-
trug. Unter Regen ergab sich davon 70%, bei Kondensation
von Wasserdampf in der Atmosphäre 56% und bei gleich-
zeitiger Verschmutzung etwa 25% des ursprünglichen Wertes.
Bei der Auswertung der Erkenntnisse für die Planung von
Hochspannungsleitungen kommt der Verfasser zu der Auf-
fassung, daß zunächst hinreichende Überschlagfestigkeit anzu-
streben ist, daß in manchen Gegenden Frankreichs die Selbst-
reinigung der Isolatoren durch Wind und Regen ausreicht, daß
aber in vielen Fällen die seit etwa 15 Jahren unverändert ge-
bliebene Isolatorenbauart nicht als günstig anzusprechen ist.
Entsprechend der Niederschlag- und Nebelhäufigkeit werden die
dafür zu verwendenden Isolatoren mit zwei Regelausführungen
für gewöhnliche und besonders staubige Nebelgebiete angegeben,
deren Auswahl nach den angegebenen Karten der französischen
Gebiete gleicher Gewitter- und Niederschlagshäufigkeit zu
treffen ist. Zum Schluß wird der Wert der Zusammenarbeit
zwischen Elektrotechnikern und Meteorologen bei der Planung
großer Freileitungslinien betont. an.
DK 621.316.262.064
Einschwingspannung in einer großen Umspann-
„tation. [Nach L. Gosland, J. Instn. electr. Engrs. 84 (1939)
S. 672; 11 S., 14 B.J
Unter Einschwingspannung versteht man den’ ganzen
Spannungsverlauf, -der unmittelbar nach einer Abschaltung
den Übergang bildet von der Lichtbogenspannung zur wieder-
kehrenden Spannung an den Klemmen eines Leistungsschalters.
Bekanntlich ist die Steilheit des Spannungsanstieges in hohem
Grade maßgebend für die Beanspruchung des Schalters bei
Leistungsabschaltungen. Da die direkte Messung der Ein-
schwingspannung im Netz mittels Kathodenstrahloszillograph
ebenso wie ihre Berechnung aus den Netzkonstanten sehr um-
` ständlich und häufig gar nicht möglich ist, wurde von Tren-
cham und Wilkinson?) eine neue Meßmethode angewendet,
bei der keine Netzkurzschlüsse gemacht zu werden brauchen.
Hierbei wird das Netz im spannungslosen Zustand mit Spannungs-
stößen künstlich angestoßen und der Spannungsverlauf an der
Netzstelle, auf die sich die Untersuchung bezieht, mit einer
Braunschen Röhre beobachtet und gemessen.
Im vorliegenden Aufsatz wird über das Ergebnis derartiger
Messungen berichtet, die in der größten Umspannstation Eng-
lands, der neuen 33 kV-Valley Road Substation vorgenommen
wurde. Dort stehen drei 50 MVA-Transformatoren, die über
30 km lange 66 kV-Kabel gespeist werden; außerdem laufen
in der Station ein 33 kV-Speisekabel sowie zahlreiche Abnehmer-
kabel zusammen. Das wesentliche Ergebnis der Untersuchung
besteht darin, daß die ungünstigsten Verhältnisse der Ein-
schwingspannung nicht mit der großen KurzschluBleistung
zusammenfallen, denn der steilste Spannungsanstieg von rd.
1000 V/us (bei einer Eigenfrequenz von 14 kHz) tritt dann auf,
wenn ein einzelner Transformator die Sammelschiene speist,
so daß die Kurzschlußleistung nur ein Drittel der größtmöglichen
beträgt. Bei der größten KurzschlußBleistung (3 Transformatoren
+ 33 kV-Speisekabel) entsteht nur ein Spannungsanstieg von
weniger als 100 V/us . Wird das 33 kV-Kabel abgeschaltet, so
sinkt die Kurzschlußleistung nur wenig ab, der Spannungs-
anstieg steigt jedoch auf 625 V/us. Diese Konfiguration bildet
also die relativ höchste Beanspruchung für die Leistungsschalter,
absolut genommen stellt aber auch dieser Verlauf der Ein-
schwingspannung keine höheren Anforderungen an die Schalter
als unter Prüffeldverhältnissen. i
Da die Eigenfrequenz in allen Fällen relativ niedrig ist,
können zu ihrer Berechnung ohne nennenswerte Fehler die auf
Betriebsfrequenz von ’50 Hz bezogenen Stromkreiskonstanten
(L, C) verwendet werden.. Dies ist bis zu einer Eigenfrequenz
von 20 kHz zulässig. Neuartig ist die Einführung einer wieder-
kehrenden ‚Impedanz‘, d.i. der fiktive Widerstand, der eine
Beziehung zwischen dem Stromabfall — di/dt vor dem letzten
Stromnulldurchgang und dem Spannungsanstieg du/dt herstellt
und zur annähernden Umrechnung der gemessenen Anstiege
von einem Fehlerfall auf den anderen, z. B. vom einpoligen
Erdkurzschluß auf den dreipoligen Kurzschluß benutzt werden
kann. W. Kn.
Elektrische Maschinen
DK 621.3.047.2.001.1
Stromwendetheorie unter genauerer Berücksichti-
gung der Eigenschaften der Kohlebürste. [Nach
S. Abe. Dissertation T. H. Karlsruhe, 34 S., 15 B.]
Die bisher bekanntgewordenen Untersuchungen der Strom-
wendung gehen von der Voraussetzung aus, daß der Bürsten-
übergangswiderstand von der Stromdichte unter der Bürste
unabhängig ist. Der Verfasser führt in die Rechnung die auf
Grund experimenteller Untersuchungen festgestellte Abhängig-
keit zwischen diesen Größen ein. Diese Untersuchungen ergeben,
daß unter Ausschaltung der übrigen Einflüsse wie Bürsten-
material, Stromrichtung, Temperatur, Auflagedruck, Ober-
flächenbeschaffenheit die Beziehung zwischen der Bürsten-
übergangsspannung und der Stromdichte unter der Bürste durch
eine Exponentialfunktion dargestellt werden kann. Für die ın
der Annahme, daß die Bürstenbreite gleich der Stromwender-
teilung und die Isolation zwischen den Stegen unendlich dünn
ist, aufgestellte Differentialgleichung ist eine Lösung in ge-
schlossener Form nicht darstellbar. Zur Ermittlung des Kurz-
schlußstromverlaufs unter der Bürste werden Zahlenwerte eim-
gesetzt und die Kurve rechnerisch Punkt für Punkt verfolgt.
Eingehend untersucht wird das für die Beurteilung der Strom-
wendung maßgebende Verhalten der Stromdichte unter der
ablaufenden Bürstenkante. Hierfür wird auch ein graphisches
Verfahren angeführt. Wh.
DK 621.314.2.045 : 621.3.0151
Oszillatorische Spannungsverteilung in den Wick
lungen von Drehstromtransformatoren. [Nach
S. Miyamoto u. Y. Miyoshi, Electrotechn. J., Tokio 3 (193°)
S. 127; 51, S., 18 B.J
Bekanntlich entsteht beim Auftreffen einer Stoßwelle auf
die Wicklung eines Transformators in außerordentlich kurze!
Zeit eine Spannungsverteilung, die sogenannte „Anfangs
3) J. Instn. electr. Engrs. 80 (1937) S. 160.
2. Mai 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 18
un
403
Spannungsverteilung‘, die durch die Wicklungskapazitäten be-
stimmt ist. Von diesem Anfangszustand schwingt die Wicklung
in den Endzustand ein, in die sogenannte ‚„End-Spannungs-
verteilung‘‘, die z. B. bei geerdetem Wicklungsende durch
die Wicklungsinduktivität bestimmt ist. Diese Schwingungen
können dargestellt werden als räumliche Harmonische, die
als stehende Wellen mit den ihnen zugeordneten Fre-
quenzen zeitlich schwingen. Sind Anfangs- und Endspan-
nungsverteilung rechnerisch bekannt, dann lassen sich die
Amplituden dieser Harmonischen rechnerisch ebenfalls leicht
ermitteln. Es ist demnach, um den ganzen Stoßvorgang rech-
nerisch erfassen zu können, noch die Kenntnis der jeweiligen
Frequenzen erforderlich, die man ebenfalls rechnerisch ermitteln
kann. Die Verfasser behandeln in ihrer Arbeit sehr eingehend
die Bestimmung dieser Frequenzen, die sie zunächst rein ver-
suchsmäßig mittels zweier verschiedener Verfahren ermitteln.
Schließlich wird ein Vergleich zwischen Messung und Rechnung
aufgestellt. Untersucht wird ein 31 000 kVA-Dreiphasentrans-
formator der Japanischen Eisenbahn-Gesellschaft. Die Nieder-
spannungswicklung (10,5kV) war in Dreieck geschaltet, wäh-
rend die Hochspannungswicklung (161 kV) in Stern geschaltet
war. l
Bei dem ersten Verfahren werden mittels des von Rohats!)
beschriebenen Wanderwellenanalysators, an der mit An-
zapfungen versehenen, gestoßenen Hochspannungswicklung, für
jede Anzapfung der zeitliche Verlauf der Stoßspannung unter-
sucht. Aus diesen Oszillogrammen werden dann durch geeignete
Analyse die Frequenzen der einzelnen räumlichen Harmonischen
ermittelt. Die Verfasser untersuchen dabei in Anlehnung an die
zuerst von K. W. Wagner?) angegebenen und schließlich von
Allibone und McKenzie?) vervollkommneten theoretischen
Betrachtungen die praktisch wichtigen Fälle der Stoßbean-
spruchung, so z. B. dreiphasigen Stoß, einphasigen Stoß usw.
Es darf vielleicht in diesem Zusammenhang darauf hin-
gewiesen werden, daß dieser Wanderwellenanalysator ein
Stoßspannungsgenerator ist, der in regelmäßiger Folge Stoß-
spannungen erzeugt, deren Form beliebig einstellbar ist, deren
Höhen aber wesentlich niedriger sind als die sonst üblichen Stoß-
spannungen. Die Wicklungsisolation wird daher in keinem Falle
beschädigt. In einer Braunschen Röhre werden dann, ähnlich
wie beim Kathodenstrahloszillographen die Schwingungen der
zu untersuchenden Anordnung abgebildet. Allerdings erscheinen
diese Oszillogramme hier als stehende Bilder, so daß der Vor-
gang unmittelbar zu beobachten ist. Neben der allgemein vor-
genommenen Bestimmung der einzelnen Frequenzen wird unter
anderem sowohl für geerdeten als auch für isolierten Sternpunkt
der gestoßenen Wicklung der Einfluß der Schaltung der Se-
kundärwicklung untersucht. Wie nicht anders zu erwarten, ist
nur bei isoliertem Sternpunkt die Schaltung der Sekundärwick-
lung von Einfluß auf die Frequenz. So betrug z. B. bei drei-
phasigem Stoß und in Stern geschalteter Sekundärwicklung die
Frequenz der Sternpunktschwingung 7,25 kHz, bei in Dreieck
geschalteter Sekundärwicklung dagegen 17,2 kHz. Auch der
einphasige Stoß wird untersucht, und zwar für isolierten Stern-
punkt, während die beiden übrigen Klemmen geerdet sind. Auch
hier wird wieder der Einfluß der Schaltung der Sekundär-
wicklung nachgewiesen. Die Übereinstimmung der aus diesen
Versuchen ermittelten Frequenzen mit den entsprechenden
Werten bei dreiphasigem Stoß ist sehr gut. Da sämtliche Ver-
suche sowohl im Kasten unter Öl, als auch außerhalb des
Kastens in Luft durchgeführt wurden, so konnte das Verhältnis
der Frequenzen in Luft zu denjenigen in Öl ermittelt werden;
es ergab sich im Mittel zu 1,3, d. h. die Frequenz bei der Anord-
nung in Luft ist um rd. 30% höher als bei der gleichen Anord-
nung unter Öl.
Mit dem zweiten Verfahren, das als ‚„Resonanzverfahren‘
bezeichnet wird, können bei entsprechender Schaltung der zu
untersuchenden Wicklung die einzelnen Frequenzen unmittelbar
gemessen werden. Mittels eines geeigneten Hochfrequenz-
generators werden in Abhängigkeit von der Frequenz Schein-
leitwertkurven aufgenommen, die bei den einzelnen Resonanz-
fällen deutliche Maxima und Minima aufweisen. Es läßt sich
nachweisen, daß die Minima dieser Kurven den Frequenzen mit
ungeradzahligem Index entsprechen, die bei isoliertem Stern-
punkt auftreten. Die Maxima dieser Kurven entsprechen den Fre-
Quenzen mit geradzahligem Index, die bei geerdetem Sternpunkt
auftreten. In Bild 4 ist eine solche Kurve mit der dazugehörigen
Schaltung wiedergegeben. Die Anordnung entspricht dem drei-
Poa ige Stoß. Die eingeklammerten Zahlen geben die jeweilige
ern (Index) der Frequenz an. Auch mit diesem Ver-
en werden mehrere Anordnungen untersucht, und ein Ver-
a) N. Rohats, Gen. Electr. Rev. 39 (1936) S. 146.
a x W.Wagner, Elektrotechn. u. Masch.-Bau 89 (1915) S. 33.
) T.E. Allibone u. McKenzie, J. Instn. electr. Engrs. 79 (1937) S. 117.
gleich mit den mit dem ersten Verfahren gemessenen Werten
zeigt eine sehr gute Übereinstimmung.
Am Ende der Ausführungen wird ein Vergleich zwischen
gerechneten und gemessenen Werten angestellt. Zur rechneri-
schen Ermittlung der jeweiligen Kapazitäten und Induktivitäten
sowie der Frequenzen, werden die Ausführungen von Allibone
und McKenzie herangezogen, mit den sich für die Frequenz-
6,
k s6
i 7
77
w)
~
e —
83
8)
c95
122 3
f
0 DD WW DO W & W Okt
Bild 4. Schaltung (rechts) zum Ermitteln der Scheinleitwert-
kurven (links), aus denen die Frequenzen der einzelnen räum-
lichen Harmonischen zu ermitteln sind.
berechnung ergebenden Ersatzschaltbildern. Auch hier ist
wieder eine sehr befriedigende Übereinstimmung mit den ge-
messenen Werten festzustellen, wie die in Tafel 2 zusammen-
gestellten Werte erkennen lassen (dreiphasiger Stoß, Sternpunkt
isoliert).
Tafel 2
sek. A sek. A
im Kasten außer Kasten sek. Y
kHz kHz kHz
berechnet. ..... 12,5 20 6,8
gemessen . . .... 12,2 17,5 7,0
na
Geräte und Stromrichter
DK 621.316.5
Ersatz der leitungssparenden Multiplikationsschal-
tung durch die Koordinatenschaltung.
Die kürzlich an dieser Stelle!) beschriebene leitungssparende
Multiplikationsschaltung (M-Schaltung) läßt sich gegebenenfalls
mit Vorteil durch die früher veröffentlichte Koordinatenschal-
tung?) (K-Schaltung) ersetzen. An Hand des für die M-Schaltung
erwähnten Anwendungsbeispiels sollen nachstehend die Vorteile
der K-Schaltung herausgestellt werden. Bild 5 zeigt die K-Schal-
tung für die Steuerung einer Entladevorrichtung mit Stellungs-
rückmeldung und selbsttätigem Stillsetzen am vorgewählten
Punkt, die noch in weiteren Einzelheiten ergänzt wurde.
A stellt die Endladestrecke mit den Stellungsmelde-
schaltern D, D,s für den jeweiligen Stand der Entladevor-
richtung dar. Diese Vorrichtung wird durch den Motor M ver-
fahren. Die Schaltung der Stellungsrückmeldelampen- und
Wähler-Tafel ist bei B dargestellt. Jeder Rückmeldelaämpe
Lie Lie mit z. B. 5 W Leistungsaufnahme bei 120 V Nenn-
spannung wird ein Trockensperrventil S, -- Sie vorgeschaltet,
daß für etwa 40 mA bei 220 V Sperr(Netz)spannung ausgelegt
ist. Derartige Ventile kosten beim Bezug in größerer Stückzahl
etwa 5 bis 6 RM und haben bei 40 bis 100 mm Länge 25 mm Dmr.
Den Lampen wird pulsierender Gleichstrom von etwa 110 V
zugeführt, wenn die Netzwechselspannung etwa 220 V beträgt.
Das über den Wähler C angeschlossene Hilfsschütz H erhält
Strom über das Sperrventil S7. Der Umspanner U hat vier,
voneinander getrennte Ausgangswicklungen. | |
Durch Verstellen des zweipoligen Schiebers auf den beiden
IKontaktschienen des Wählers C bis zu einer der Haltestellen
1.» 16 wird der Motor AI über die Schütze H und Sch still-
gesetzt, sobald die Entladevorrichtung den vorgewählten Stand-
ort erreicht hat. Die Lampen L=: L,g leuchten einzeln auf,
solange einer der Stellungsmeldeschalter D, + Ds von der Ent-
ladevorrichtung geschlossen wird.
1) B. Drescher, ETZ 61 (1940) S. 90.
2) A. Stark, ETZ 58 (1937) S. 445.
404
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 18
2. Mai 1940
Wenn auch gegenüber der M-Schaltung mit nur Vn +2 Ver-
bindungsleitungen bei n Steuerimpulsen die K-Schaltung 2 V n
Leitungen benötigt, ist doch die Ersparnis an Werkstoffen und
Arbeit bei der M-Schaltung für die Leitungen nicht sehr groß.
Setzt man z. B. die in Bild 5 eingezeichneten Längen x
und y mit je 50 m ein, so ergeben sich für die M-Schaltung rd.
À m und für die K-Schaltung rd. 700 m einfache Leitungs-
nge.
Dagegen fallen bei der K-Schaltung die für die M-Schaltung
notwendigen V n-Hilfsschütze mit ihren n Haupt- und n — V n-
Ruhekontakten und den dazu gehörigen Schleifenleitungen weg.
Derartige Schütze benötigen, zumal bei etwas rauhem Betrieb,
erhebliche Kosten für ihre Wartung und geben bei der Vielzahl
ihrer Kontakte und Schleifenleitungen häufiger Anlaß zu
Störungen. An Stelle von zweipoligen Stellungsmeldeschaltern
benötigt die K-Schaltung nur eeinpolige. Die Zahl der festen und
beweglichen Kontaktstellen beträgt bei der M-Schaltung für
16 Steuerimpulse auf der Entladestrecke etwa 120, während sie
auf etwa 60 bei der K-Schaltung zurückgeht, wodurch die
Störungsbeseitigung erheblich erleichtert wird.
Selbstverständlich läßt sich die K-Schaltung auch für An-
lagen mit einer größeren Anzahl von Signalverbindungen vorteil-
haft verwenden. Bei z. B. 121 Signalstellen sind bei der K-
Schaltung 22 Leitungen und 121 Sperrventile notwendig. Die
Gebeschalter bleiben einpolig. Die M-Schaltung verlangt bei
125 Signalstellen zwar nur 8 Leitungen, jedoch 125 dreipolige
Gebeschalter, 30 fünfpolige Vorgruppen- und Hilfsschütze mit
zusammen 150 Haupt- und 120 RKuhekontakten sowie eine
Vielzahl von Schleifenleitungen. Die Betriebssicherheit einer
derartigen Anordnung in M-Schaltung dürfte nicht sebr groß
sein, während die K-Schaltung sehr wenig störanfällig ist und
nur geringer Wartungskosten bedarf.
Sollen mittels der K-Schaltung größere Stromverbraucher
fernbetätigt oder überwacht werden, so verwendet man zweck-
mäßig Schaltschütze mit geringem Eigenverbrauch ((ueck-
silber-Schaltschütze), um mit Sperrventilen möglichst kleiner
Durchgangsstromstärke auszukommen.
Von der örtlichen Lage der Gebeschalter und Empfangs-
verbraucher ist man bei der K-Schaltung fast völlig unabhängig,
da Gruppenschaltungen und Schleifenleitungen für Ruhe-
kontakte wegfallen. Der Nachteil dieser K-Schaltung, daß sie
nicht gestattet, mehrere Impulse zu gleicher Zeit zu geben,
kann leicht durch Benutzung von Schützen mit mechanischer
oder elektrischer Abfallverzögerung ausgeglichen werden. Es
können dann auch verwickelte Schaltvorgänge eingeleitet oder
gemeldet werden. A. Stark VDE
DK 621.314.63.004.1
Batterie-Ladevorrichtung für kisenbahnpersonen-
wagen mit NMagnesiumkupfersulfid-Gleichrichter.
[Nach C. A. Kottermann, Electr. Engng. 58 (1939) Trans-
actions S. 260; 6 S., 6 B.J
Der Verfasser beschreibt ein Trockengleichrichtergerät für
die Hallenladung der großen Sammlerbatterien von Pullman-
wagen amerikanischer Stromlinienzüge. Mit Rücksicht auf die
gedrängten Platzverhältnisse in den Wagenhallen müssen die
Gleichrichter bei geringstem Gewicht und Platzbedarf trans-
portabel sein und sich auch zum Betrieb der Klimaanlagen der
stillstehenden Wagen eignen. Da nach Ansicht des Verfassers
die vorhandenen Bauarten des Kupferoxydul- und Selengleich-
richters auf zu große Abmessungen und Gewichte der Lade-
geräte bei den verlangten Strömen bis zu 300 A bei 30 bis 40 V
führen würden, wird der Magnesiumkupfersulfid-Gleichrichter
angewendet. Diese Gleichrichter bestehen aus Kupfersulfid in
Scheibenform, das einseitig mit einer Magnesiumscheibe ver-
einigt wird. Der Kupfersulfid-Gleichrichter soll im Gegensatz
zum Kupferoxydul-Gleichrichter mit wesentlich höheren Strom-
dichten betrieben werden können. Der Verfasser nennt ein
Stromdichteverhältnis von 1:50, um das der Kupfersulfid-
Gleichrichter bei geeigneter künstlicher Belüftung strommäßig
mehr belastet werden könne. Der Selengleichrichter wird vom
. Verfasser ohne weiteres aus der Betrachtung ausgeschieden.
4 Entladestrecke
B Melde- und Wählertafel
M Antriebsmotor
Sch Motor-Schütz
H Hilfsschütz
U Umspanner
D, '*- Die Stellungsschalter
Sie Su
L, Lio
1...16
Sperrventile
Bild 5. Steuerung einer Entlade-
vorrichtung mit Stellungsrück-
meldung und selbsttätigem Still-
setzen am vorgewählten Punkt.
Das Säulensystem eines belüfteten Kupfersulfid-Lade-
gleichrichters mit einer Leistung von rd. 10 kW wiegt lediglich
50 kg. Zur künstlichen Belüftung sind die Gleichrichterschei-
ben, durch Bolzen zu Säulen vereinigt, in bekannter Weise
radial um eine Hohltrommel angeordnet, in deren Inneres eın
Druckgebläse eingebaut ist. Die an den Wandungen der Trom-
mel austretende Gebläscluft streicht an den Gleichrichter-
scheiben entlang und führt die Verlustwärme ab. Die günstigste
Betriebstemperatur der Scheiben wird mit 90° C angegeben.
Auch Temperaturen von 130° C sollen sich noch nicht merklich
auf die Lebensdauer des Gleichrichters auswirken. Der Wir-
kungsgrad der Säulen allein wird mit 55% angegeben. Mit
Transformator und Regeleinrichtungen gelangt man damit auf
Wirkungsgrade der Gesamtanordnung um 45°%, und darunter.
Der Verfasser gibt Samuel Ruben als den Frfinder des
Kupfersulfid-Gleichrichters an. Tatsächlich wurde schon von
F. Braun 1874 die Gleichrichterwirkung des Kupfersulfids
entdeckt und darüber ausführlich berichtet. 1904 wurde an
F. Pawlowsky in Wien das erste Patent auf den Kupfersulfid-
Gleichrichter erteilt. Mit dieser Gleichrichterbauart wurden
jedoch in der Folgezeit wenig gute Erfahrungen gemacht, da
insbesondere die Sperrschicht nach jedem Stromrichtungs:
wechsel neu gebildet werden muß, weil sie offenbar durch den
vorausgegangenen Strom in der Durchlaßrichtung zum Teil zer-
stört wird. Dies bedingt, daß insbesondere bei der Reihen-
schaltung von Gleichrichterscheiben zum Beherrschen höherer
Spannungen sich die Spannungsverteilung auf die einzelnen
Scheiben, die sehr spannungsempfindlich sind, nicht vorher-
sagen läßt. Bei einer Erhöhung der Sperrspannung um
20% über den normalen Betriebswert besteht bereits die Gefahr
eines Durchschlagens der Sperrschicht. Man ist daher ge
15 bis
Wicklungsabschnitte anzuschließen, in die die Sekundärwick-
lung des Gleichrichter-Transformators aufgeteilt werden muß.
Diese damit völlig selbständig gewordenen Teitgleichrichte
niedriger Spannung werden dann erst in Außerer Reihen-
schaltung zur Herstellung der höheren Spannung miteinander
verbunden. Dies führt naturgemäß zu einem verhältnismáßiz
großen Aufwand und schwierigen Transformatorausführunge".
insbesondere wenn es sich um Hochstrombauarten handelt
Außer dieser Instabilität besteht ein weiterer schwerwiegende
. Nachteil in der geringen Lebensdauer des Kupfersulfid-Gleic
richters, der allmählich durch Verändern der Gleichrichter
schicht seine gleichrichtende Wirkung verliert. Der Verfasser
stellt eine Verbesserung der Stabilität und Erhöhung der
Meldelampen
„Halt“-Kontakte ur
C Wähler Be
zwungen, die Gleichrichterscheiben bzw. Säulen an einzelne AU
ae
\
nA
=
2. Mai 1940
Lebensdauer der Gleichrichter durch Weeiterentwicklung in
Aussicht. [Das vom Verfasser angegebene Stromdichteverhält-
nis von Kupferoxydul- zum Kupfersulfid-Gleichrichter von 1:50
hält einer kritischen Nachprüfung nicht stand; es beträgt tat-
sächlich nur 1 : 2 bei gleicher Abkühlungsoberfläche der beiden
Gleichrichtersysteme. Es ist ohne weiteres denkbar, auch beim
Kupferoxydul-Gleichrichter die Strombelastung auf das Dop-
pelte des bisher üblichen Wertes bei gleichzeitig erhöhter
Kühlung zu steigern, wenn ein niedrigerer Wirkungsgrad in
Kauf genommen werden kann, der dann allerdings immer noch
höher liegt als der angegebene Wirkungsgrad des Kupfersulfid-
Gleichrichters. Anm. d. Ber.] ` Rbd.
Elektrowärme
DK 621.367 : 621.791.7
Das Ellira-Verfahren — cin neues elektrisches
schweißverfahren. [Nach Ranke u. Tannheim, Elektro-
schweißg. 10 (1939) S. 101; 6S., 12 B.]
Das in Amerika entwickelte und in Deutschland unter
dem Namen ‚„Ellira'‘ übernommene Schweißverfahren nutzt
den elektrischen Widerstand eines besonderen Schweißpulveıs
zur Erzeugung der erforderlichen Schweißhitze bei Stromdurch-
gang aus. Das Pulver wird in die als V oder X vorbereitete Naht
gestreut und muß, da es in kaltem Zustande nicht leitend ist,
mit Hilfe einer Zündpille aus Eisenwolle zunächst an einer
Stelledurch Stromwärme leitend gemacht werden ; es übernimmt
dann weiter die Stromleitung von dem Zusatzdraht, der einer-
seits als Stromzuführung dient, zu dem Werkstück, das die
andere Stromzuführung bildet. Bei der mittels eines besonderen
Reglers konstant gehaltenen Schweißspannung (25 bis 50 V)
und einem Schweißstrom von 500 bis 3000 A werden Arbeits-
temperaturen von 3000° C erreicht, so daß der Zusatzdraht
mit dem Werkstück bei gutem Einbrand verschweißt. Das
Schweißpulver verhindert zugleich den Zutritt von Sauerstoff
und Stickstoff zur Schweißstelle und ermöglicht eine oxydfreie
und stickstoffarme Schweiße. Nach dem Erstarren bildet die
Schlacke einen glasärtigen Überzug über der Raupe, der beim
Erkalten von selbst abspringt.
Der Vorschub des Schweißkopfes und des Schweißdrahtes
erfolgt selbsttätig und macht die Schweißung unabhängig von
der Geschicklichkeit des Schweißers. Das Verfahren ermöglicht
es, Bleche bis zu 60 mm Stärke in einer Lage schlackenfrei bei
einer Schweißgeschwindigkeit von etwa 130 mm;min zu ver-
schweißen. Erreichte Festigkeitswerte, makroskopische Ätzun-
gen und mikroskopische Schliffe von Schweißproben sind am
Schlusse der Arbeit aufgeführt. Zar.
Verkehrstechnik
DK 621.335.42
Die elektrischen Leichttriebzüge der Lötschberg-
bahn. [Nach H. Werz, Elektr. Bahnen 15 (1939) S. 155;
5y S., 11 B.]
Die Einführung des sog. Leichtverkehrs auf der l.ötsch-
bergbahn gestattete eine Verminderung des Zugpersonals und
der Stromkosten. Es wurden zunächst 5 J.eichttriebwagen in
Versuchsbetrieb genommen, wobei auf Strecken von 21 bis
43km Länge täglich insgesamt rd. 1800 km zurückgelegt
wurden. Die Erfahrungen mit den Zügen sind gut, ihr Gewicht
je Sitzplatz beträgt nur 373 kg. Die Doppeltriebwagen haben
einen Post- und Gepäckraum sowie geräumige Personen- und
Gepäckabteile zweiter und dritter Klasse. Für 80% aller
Fahrten genügt das Fassungsvermögen ohne Mitführung eines
Anhängers. Bei Steigungen von 220%, kann die Anhängelast
80 t, bei 35°',, noch 30 t betragen. Für den Bau der Wagen ist
kennzeichnend, daß der Transformator im Wagendach unter-
Bebracht ist, wodurch die gesamte Grundfläche des Fahrzeugs
nutzbringend verwendet werden kann. Außerdem kann man
den Wagenboden tieflegen, die Hochspannungsleitung zwischen
Stromabnehmer und Umspanner braucht nicht mehr durch das
Wageninnere geführt zu werden, der Transformator laßt sich
leicht ausbauen, man kann vom Triebwagen auf die Anhänger
übergehen und erzielt die vorteilhafte hohe Schwerpunktslage,
deren Wert durch die Fahrten bewiesen wurde. Es sind je
Doppelwagen 4 sechspolige Fahrmotoren vorhanden, die das
Drehmoment über einen Hohlwellenantrieb System Meyfarth-
Secheron übertragen. Dieser stellt eine besondere Bauart der
Federkupplungen dar, bei der die Federn nur auf Druck und
nicht durch Fliehkraft beansprucht werden. Die gesamte
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 18
405
Dauer- bzw. Stundenleistung beträgt 610 bzw. 680 kW bel
1675 bzw. 1570 U/min und Geschwindigkeiten von 81 bzw.
76 km/h. Je zwei Fahrmotoren sind dauernd in Reihe geschaltet
und werden mit einer durch den Doppelwagen hindurchgehenden
mechanisch und druckluftbetätigten Steuerung geregelt. Die
Motoren können vom Fahrdraht aus erregt und dadurch als
Weechselstromwiderstandsbremse benutzt werden. Ko.
DK 621.335.4
Die Triebwagen Typ Ale der Italicnischen Staats-
eisenbahn. [Nach A. D’Arbela, Riv. tecn. Ferrov. ital. 55
(1939) S. 293; 23 S., 35 B.]
Der Verfasser gibt eine durch zahlreiche gute Bilder und
Konstruktionspläne sehr anschaulich gehaltene Beschreibung
neuer, in der Italienischen Staatsbahn eingeführten Gleich-
stromtriebwagen. Diese Triebwagen, die äußerlich im wesent-
lichen den auch in Deutschland viel verwendeten Triebwagen-
zügen entsprechen, werden in Italien mit Vorliebe auf kürzeren
und stationsreichen Strecken verwendet. Sie werden in drei
Typen gebaut, deren Daten folgende sind:
Triebwagenlänge ..... .. Typl m 27,86, 40 Sitzplätze
(von Puffer zu Puffer) Typ2 m 26,80, 79 Sitzplätze
Typ3 m 27,67, 88 Sitzplätze
Gewicht (unbesetzt) ........... kg 37 000
Gewicht (besetzt) isses kg 45 000
Höchstgeschwindigkeit ......... km;h 130
Reisegeschwindigkeit .......... km’ 74
Die Wagen des Typ 1 sind stromlinienförmig gebaut und
besitzen vorn und hinten einen Führerstand. Sie werden nur
als Einzelwagen verwendet Die Wagen des Typ 2 besitzen
ebenfalls zwei Führerstände, sind jedoch so eingerichtet, daß
auch mehrere Wagen zu einem Zuge zusammengestellt werden
können. Typ 3 schließlich besitzt nur einen Führerstand und
wird nur in Verbindung mit mindestens einem zweiten Wagen
verwendet.
Die Wagen verkehren auf den Strecken mit 3000 V Gleich-
strom!). Das Gewicht des Stromabnehmers, von denen jeweils
zwei je Triebwagen vorhanden sind, beträgt 135 kg. Jeder
Triebwagen ist mit vier Motoren ausgerüstet zu je 92kW bei
1020 U/min.
Die zur Heizung der Fahrgasträume und des Führerstandes
während der kälteren Jahreszeit dienenden elektrischen Öfen,
mit Heizelementen zu je 250 V, liegen an der 3000 V-Ober-
leitungsspannung. Die Temperaturregelung geschieht selbst-
tätig mittels thermoelektrischer Relais. Bnk.
Fernmeldetechnik
DK 621.315.1.011 : 621.396.44.029.5
Untersuchung der Übertragungsverhältnisse von
Yreileitungen bei Frequenzen von 55 bis 1600 kHz
unter besonderer Berücksichtigung der Erforder-
nisse für den Drahtfunk. [Nach W. Waldow, W. Spang
und W. Fritzsche, Telegr.-, Fernspr.-, Funk- u. Fernsehtechn.
28 (1939) S. 93; 7 S., 25 B.]
Der Drahtfunk benutzt soweit wie nur möglich das vor-
handene Fernsprechnetz mit. Es kommen daher für die Draht-
funkübertragung neben Kabelleitungen auch Freileitungen oder
aus beiden Arten zusammengesetzte Leitungen in Frage. Die
kilometrische Dämpfung einer D-Freileitung, die in einem
Linienzug ohne Kreuzungen der Leitungen verläuft, beträgt im
Drahtfunkfrequenzbereich (150 bis 250 kHz) im Mittel 0,025
Neper/km. Der Wellenwiderstand ist dabei nahezu reell und
frequenzunabhängig (etwa 550%). Zur Herabsetzung des
niederfrequenten Nebensprechens sind die Freileitungen eines
Linienzuges jedoch nach einem bestimmten Verfahren gekreuzt;
sie wechseln ferner ihre Plätze auf den einzelnen Querträgern.
Sodann bestehen die Betriebsleitungen fast nie aus reinen Frei-
leitungsstrecken, sondern sie enthalten auch Kabelstrecken,
insbesondere im An- und Auslauf bei den Vermittlungsstellen.
Hierdurch ist ein mehr oder weniger starkes frequenzabhängiges
Schwanken im Verlauf der betriebsmäßigen Dämpfung und des
Scheinwiderstandes bedingt. Für die Planung wird deshalb
die kilometrische Dämpfung der Freileitung mit einem wesent-
lich höheren Wert als 0,025 Neper/kın, nämlich mit 0,1 Neper/km
angesetzt.
1) ETZ 59 (1038) S. 782.
406
Bei der Einrichtung einer solchen Leitung als Drahtfunk-
verbindungsleitung müssen diese Schwankungen im Dämpfungs-
verlauf für die drei Träger mit ihren Seitenbändern in Verbin-
dung mit dem Breitbandverstärker entzerrt werden. Hierfür
werden zweckmäßig sogenannte Kanalentzerrer (Filter mit ver-
änderbarer Dämpfung) im Eingang der Verstärker verwendet,
weil die Entzerrer, die diesen starken Dämpfungsschwankungen
folgen, in der aus der Rundfunkleitungstechnik bekannten Form
von Fall zu Fall berechnet werden müssen und für ihren Aufbau
einen verhältnismäßig hohen Aufwand erfordern. Betrieblich
verringert die Kanalentzerrung jedoch die Vorteile der Breit-
bandverstärker, wie z.B. die beliebige Änderung der Träger-
frequenz, die Übertragung eines breiten Frequenzbandes der
modulierten Träger. :
In den Anschlußbereichen kleiner Fernsprechvermittlungs-
stellen kommt es oft vor, daß eine ankommende Drahtfunk-
verbindungsleitung, die an den Eingang eines Drahtfunkver-
stärkers geführt ist, zusammen mit abgehenden Drahtfunk-
verbindungs- oder Drahtfunkanschlußleitungen, die an den Ver-
stärkerausgang angeschaltet sind, streckenweise an dem gleichen
Gestänge verläuft. In diesen Fällen ist für ein einwandfreies
Arbeiten des betreffenden Verstärkers das Nebensprechen der
angeschlossenen Leitungen bei den Drahtfunkfrequenzen von
besonderer Bedeutung. Eine ungenügende Nebensprech-
dämpfung zwischen der ankommenden und den abgehenden
Leitungen beeinflußt das Übertragungsmaß des Verstärkers
merkbar oder führt sogar zur Selbsterregung des Verstärkers.
Zwischen ungekreuzten Nachbarleitungen des gleichen
Querträgers beträgt der niedrigste Wert der Nebensprech-
dämpfung im Drahtfunkfrequenzbereich etwa 3,0 Neper.
Dieser Wert verringert sich durch Leitungskreuzungen in Ab-
ständen von mehr als 200 m bis auf etwa 1,0 Neper. Bei kleinen
Kreuzungsschritten von etwa 50 m erhöht er sich um etwa
1,4 Neper auf rd. 4,4 Neper. Wird der gegenseitige Abstand der
Leitungen etwa verdoppelt, so erhöhen sich diese Nebensprech-
werte bei Leitungen auf dem gleichen Querträger um etwa
1,5 Neper und bei Leitungen auf übereinanderliegenden Quer-
trägern um etwa 3,0 Neper. Die höchste Nebensprechdämpfung
von über 7,0 Neper wird bei Kreuzungsschritten von 50 m für
Leitungen auf übereinanderliegenden Querträgern im doppelten
Abstand erreicht. Nach den bisherigen Erfahrungen ist dieser
Wert für den Betrieb von Drahtfunkverstärkern ausreichend.
Bdi.
DK 621.396.621.53
Empfänger mit selbsttätiger Trennschärferegelung.
[Nach F. Farrington, Proc. Inst. Radio Engrs., N. Y. 27
(1939) S. 239; 6 S., 8 B.]
Der neuzeitliche Überlagerungsempfänger besitzt eine von
Hand zu bedienende Bandbreitenregelung, mit der der Hörer
durch Änderung der Kopplung in den Zwischenfrequenz (ZF)-
bandfiltern die Durchlaßbreite dieser Kreise ändern und damit
Trennschärfe und Breite des übertragenen Bandes den gege-
benen Empfangsverhältnissen anpassen kann. Es wird eine
Empfängerschaltung beschrieben, bei der diese Trennschärfe-
regelung selbsttätig erfolgt (Automatic Selectivity Control)
abgekürzt ASC).
Die selbsttätige Regelung der Bandbreite muß vor allem
gesteuert werden in Abhängigkeit von 1. der Stärke des ge-
wünschten Trägers, um die nötige Störfreiheit gegenüber dem
Eigenrauschen des Empfängers sicherzustellen, 2. der Stärke
des störenden Nachbarträgers, um Interferenzstörungen durch
Verkleinerung der Bandbreite zu verhüten. Daneben muß
noch eine Regelmöglichkeit für besondere Fälle z. B. gegenüber
äußeren Störgeräuschen bestehen.
Die zahlenmäßigen Forderungen, die in den beiden Punkten
zu stellen sind, werden auf Grund von Messungen an Empfän-
gern angegeben. Gegenüber den Eigengeräuschen ist z. B. eine
Eingangsspannung von 10 bis 30 mV notwendig für eine Band-
breite von etwa + 8kHz, von 1mV für + 7kHz, von 100 uV
für + 5kHz. Bei gleicher Stärke des abgestimmten und des
frequenzbenachbarten Trägers darf die Bandbreite + 3500 Hz
nicht überschreiten.
Bei dem beschriebenen Empfänger mit selbsttätiger
Trennschärfenregelung handelt es sich um ein Gerät mit üb-
lichem Aufbau (Mischstufe — 2ZF-Stufen — HF-Gleichrichter —
hochwertiger NF-Teil mit einer Übertragungsfähigkeit bis zu
8 kHz), der durch die Kegeleinrichtungen erweitert ist. Man
kann auch bei dieser selbsttätigen Regeleinrichtung zwei Teile
unterscheiden: 1. den Teil in dem die Regelspannung in Ab-
hängigkeit von den maßgebenden Größen erzeugt wird, 2. den
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 18
2. Mai 1940
Teil der durch diese Regelspannung gesteuert die Regelung
vornimmt.
Die selbsttätige Veränderung der Kopplung in den ZF.
Kreisen erfolgt durch Röhren unter Benutzung des Umstandes,
daß sie in Abhängigkeit von der Gitterspannung veränderliche
Widerstände darstellen. Für die Steuerung durch die Größe des
abgestimmten Trägers wird die Regelspannung in Abhängigkeit
von der in einer ZF-Stufe abgenommenen HF-Spannung in
einer Diodenstrecke erzeugt. Sie wird dem Gitter von beson-
deren Regelröhren zugeführt, deren Gitterkreis mit dem ZF-
Bandfilter im Anodenkreis der ZF-Stufe und deren Anoden-
kreis mit dem ZF-Bandfilter im Gitterkreis der ZF-Stufe
induktiv gekoppelt ist. Die ‚Ausgangsstellung dieser Regel-
einrichtung ist so gewählt, daß bei Abwesenheit eines Trägers
sich die kleinste Bandbreite einstellt. Mit wachsender Ein-
gangsstellung nimmt die Bandbreite zu, gleichzeitig sinkt die
Verstärkung. Durch eine selbsttätige Verstärkungsregelung in
der Mischstufe, die bei Spannungen von mehr als 1 mV wirksam
wird, ist verhindert, daß die Regelspannung an den Regelröhren
bei großen Trägerspannungen eine unzulässige Höhe erreicht.
Durch eine Kompensation wird außerdem bewirkt, daß bei
Vergrößerung der Bandbreite die Bandfilterkurve keine merk-
liche Einsattlung erhält.
Die Regelspannung für die Steuerung in Abhängigkeit
von der Stärke des Nachbarträgers wird dadurch erzeugt,
daß hinter dem HF-Gleichrichter der Überlagerungston zwischen
den beiden Trägern, im vorliegenden Falle 10 kHz, durch einen
scharfen Kreis ausgesiebt, verstärkt, gleichgerichtet und als
negative Vorspannung einer ZF-Verstärkerröhre zugeführt
wird. Dies wirkt sich in einer Verengung des Bandes aus, ohne
daß die Verstärkung merklich geändert wird. Die Kopplung
zwischen den ZF-Kreisen liegt unterhalb des günstigsten Wertes,
um eine übermäßige Verbreiterung der Kurven durch die Rege-
lung zu verhüten.
Zu einer Bandverengerung trägt auch die erwähnte selbst-
tätige Verstärkungsregelung der Mischstufe in dem Falle bei,
daß das Band breit genug ist, um auch einen merklichen Teil
des Nachbarträgers durchzulassen. Sie setzt dann wegen der
größeren Regelspannung die Verstärkung der Stufe und damit
den für die Trennschärferegelung maßgebenden Nutzträger
herab. In ähnlicher Weise kann durch eine Empfindlichkeits-
regelung von Hand oder selbsttätig die notwendige selbsttätige
. Bandbreiteregelung gegenüber von außen kommenden Stör-
geräuschen veranlaßt werden.
Ein grundsätzliches Schaltbild vom Aufbau der Regelein-
richtungen sowie Kurven über ihre Wirksamkeit ergänzen die
Ausführungen. Mbs.
«
DK 621.396.621.53 : 621.396.5
Ferngesteuerte Empfänger für Funkfernsprechver
bindungen. [Nach G. B. Fischer, Proc. Inst. Radio Engrs.,
N.Y.27 (1939) S. 264; 7 S., 13 B.]
Es wird ein Landstationsempfänger für die Aufnahme von
Schiffssendungen beschrieben, dessen elektrische und mecha.
nische Durchbildung die häufig mit Rücksicht auf den Stör-
spiegel erwünschte Aufstellung im Freien in größerer Entfernung
von der eigentlichen Empfangsstelle ermöglicht. Der Empfänger
ist ein Überlagerungsempfänger mit einer Vorselektion aus
einem 3 Kreis- und einem 2-Kreisbandfilter und vier 2 kreisigen
Zwischenfrequenzbandfiltern (ZF 455 kHz). Er arbeitet aul
einer im Bereich von 2 bis 20 MHz einstellbaren festen Frequenz,
wobei die Einstellung des Überlagerers durch Kristallsteuerung
gesichert ist und eine Handnachstimmung erübrigt.
Da neuzeitliche Schiffssender aus verschiedenen Gründen
den Träger nur während der Modelung aussenden, ist bei dem
mit umfangreicher selbsttätiger Schwundregelung ausge
statteten Empfänger eine Einrichtung vorgesehen, die bein
Ausbleiben des Trägers und dem damit verbundenen Hoch-
regeln der Verstärkung und der Störungen den Empfänger
ausgang abschaltet (codan). Sie hat folgende Form: Die am
letzten ZF-Bandfilter abgegriffene gemodelte Zwischenfrequen!
von 455 kHz wird in einer Mischröhre mit einer kristallge
steuerten Frequenz von 300 kHz überlagert, das entstehende
Seitenband von 755 kHz ausgesiebt und verstärkt, eme
weiteren Mischröhre zugeführt und hier nochmals mit der
Zwischenfrequenz von 455 kHz überlagert, so daß bei An
wesenheit eines Signals eine neue Trägerfrequenz von 300 kHz
mit Seitenbändern entsteht, die der Modelung der Zwischen
frequenz entsprechen. Scharfe Filter trennen diesen neve!
Träger von seinen Seitenbändern, nach getrennter Gleich-
richtung und Verstärkung wirken die aus Träger und de
Seitenbändern gewonnenen Gleichspannungen entgegengesetz
l lk
2. Mai 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 18
407
auf ein den Empfängerausgang zu- und abschaltendes Relais.
Beim Ausbleiben des Signals wird die vom Träger herrührende
Gleichspannung merklich kleiner, während sich die von dem
Seitenbandfilter herkommende Gleichspannung etwa auf
gleicher Größe hält, das Relais wird veranlaßt bis zum Wieder-
eintieffen des Signals den Empfängerausgang abzuschalten.
Beim Ausbleiben des Netzstiomes erfolgt selbsttätig die
Umschaltung auf eine Notstromversorgungsanlage, die Um-
schaltung wird in der Empfangsstelle angezeigt. Durch Ein-
schaltung eines kristallgesteuerten Überlagerers, der mit einem
1000 Hz-Ton gemodelt werden kann, ist es möglich in der ent-
fernten Empfangsstelle eine etwaige Frequenzabweichung
zwischen der ankommenden Frequenz und der Empfänger-
einstellung zu messen. Die Schaltung dieses Kontrollüber-
lagerers erfolgt über die gleiche Fernsprechleitung, durch die
der Empfängerausgang mit der Empfangsstelle verbunden ist.
Verschiedene Kurven geben einen Überblick über die elektri-
schen Eigenschaften des Empfängers. Bei der selbsttätigen
Schwundregelung entspiicht z. B. einer Änderung der Eingangs-
spannung um 100 db eine Änderung der Ausgangsspannung von
nur 4 db. Mbs.
Theoretische Elektrotechnik
DK 537.311.33
Zur Theorie der Elektronen-Halbleiter. [Nach B. B.
A. Nijboer, Proc. phys. Soc., Lond. 5l (1939) S. 575; 9 S.,
5B.)
In den meisten Halbleitern wird die Leitfähigkeit durch
Abweichungen von der stöchiometrischen Zusammensetzung
bedingt!). Metallüberschuß bedeutet Elektronen-Überschuß-
leitung, Überschuß der elektronegativen Komponente Elek-
tronen-Ersatzleitung. Nach einer von Wilson durchgeführ-
ten quantenmechanischen Berechnung ist die Leitfähigkeit
o= Ae tk T wo A nur wenig von der Temperatur abhängt
und € den halben Energie-
unterschied zwischen den bei-
den Energiebändern?) darstellt.
B. R. A. Nijboer untersucht
die Gültigkeit dieses Gesetzes
an den bisher vorliegenden
Messungen und findet, daß es
nicht immer erfüllt ist, daß
vielmehr bei der Darstellung
von log o als Funktion von
l/T öfter, etwa bei ZnO, eine
deutliche Knickstelle zu er-
kennen ist (Bild 6). Unter Be-
rücksichtigung der Theorie der
Fehlordnung von Wagner
und Schottky?) entwickelt er
eine Theorie, die zu derselben
Formel für o führt, in der aber
€ unterhalb einer gewissen kri-
tischen Temperatur mit dem
ganzen Energieunterschied,
oberhalb mit dem halben Ener-
gieunterschied übereinstimmt.
Einige der Versuchsergebnisse schließen sich dann an die
Theorie an; allerdings sind alle Anomalien auch auf diese Weise
noch nicht zu erfassen. Br.
—— nach von Baumbach und
Wagner,
..... nach Jander und Stamm
Bild 6. Leitfähigkeit von ZnO.
DK 621.3.011(083.3)
Bestimmung des absoluten Ampere. [Nach H.L.Curtis,
R. W.Curtisu.C.L.Critchfield, J. Res. Nat. Bur. Stand. 22
(1939) S. 485; 32 S., 10 B.]
Im Verlauf der Arbeiten zur Einführung der absoluten
elektrischen Einheiten veröffentlicht das Bureau of Standards
die Ergebnisse der Neubestimmung des absoluten Ampere.
Ein Strom wird in internationalen Ampere gemessen, indem der
Spannungsabfall in einem bekannten Widerstande mit der
EMK eines Normalelements verglichen wird. Derselbe Strom
wird dann mittels der Stromwaage in absoluten Ampere
gemessen. Bei dieser wird die elektromagnetische Kraft be-
stimmt, die zwei feste Spulen auf eine koaxiale bewegliche
Spule ausüben, die an einer Waage aufgehängt ist. Die wesent-
1) B. Gudden, Sitzungsber. Phys.- med. Soz. Erlangen 62 (1930) S. 289,
Ban. exakt. Naturw. 13 (1934) S. 223; ETZ 56 (1935) S. 213. — C. Wagner,
- Phys. Chem. (b) 22 (1933) S. 181. |
2?) A. H Wi Roy. Soc. A. 134 (1931) S. 277; Actual. Sci.
Industr. 82 (1933); The theory of Metals, Cambridge 1936.
3) C.Wagneru. W. Schottky, Z. phys. Chem. (b) 11 (1930) S. 163.
lichste Verbesserung der neuen Versuchsanordnung ist die
Konstruktion neuer Spulen, deren Querschnitte mit großer
Genauigkeit gemessen werden können und deren Windungen
genauer den Annahmen entsprechen, die bei der Ableitung der
Gleichungen für die zwischen den Spulen wirkende Kraft
gemacht werden. Die Spulen waren zum Teil kurze einlagige
Solenoide aus Kupferdraht, der nicht auf einen glatten Zylinder,
sondern in einer vorher hergestellten schraubenförmigen Rinne
aufgewunden wurde. Ein anderer Teil der Spulen bestand aus
Aluminiumband, das in Form einer flachen Spirale gewickelt
wurde. Als Endergebnis erhalten die Verfasser
I NBS internationales Ampere = 0,99986 absolute Ampere.
Das Ergebnis weicht um 68 Millionstel von dem letzten
Wert des Bureau of Standards ab. Die Verfasser schreiben
diese Abweichung zum größten Teil systematischen Fehlern im
Bau der früheren Spulen zu. ue.
Physik
DK 537.525.83
Theorie der kathodischen Entladungsteile einer
Niederdruckentladung. [Nach W. Weizel, R. Rompe,
M. Schön, Z. Phys. 112 (1939) S. 339; 113 (1939) S. 87 u.
730; 27 S., 2 B.]
In diesen drei Arbeiten wird eine Theorie der kathodischen
Entladungsteile — Fallraum und Glimmlicht — entwickelt, die
sich folgenden Modells bedient: Die kathodischen Entladungs-
teile zerfallen in ein Gebiet großer Feldstärke, den Fallraum,
der im wesentlichen mit dem Hittorfschen Dunkelraum zu-
sammenfällt, und in ein Gebiet kleiner Feldstärke, das mit dem
negativen Glimmlicht weitgehend übereinstimmt. Die Bewe-
gung der Ladungsträger geschieht im Fallraum hauptsächlich
unter dem Einfluß der elektrischen Kräfte, die Diffusion kann
vernachlässigt werden. Wegen der schnellen Trägerwanderung
sind die Trägerdichten von mäßiger Größe, wegen der ungleichen
Geschwindigkeit der Elektronen und Ionen ist die Raumladung
bedeutend. Die Rekombination spielt keine Rolle, die Träger-
bildung geschieht durch Elektronenstoß. Das Glimmlicht wird
idealisiert durch folgende Vereinfachung: Die Wanderung der
Elektronen und Ionen erfolgt nach den Gesetzen der ambipo-
laren Diffusion. Die Dichte beider Ladungsträger ist dieselbe,
so daß keine Raumladung besteht. Das Glimmlicht ist demnach
ein quasineutrales, fast feldfreies Plasma. Es wird erzeugt durch
strahlartige schnelle Elektronen, die aus dem Fallraum kommen.
Mit der Trägererzeugung steht die Abwanderung von positiven
Ionen in den Fallraum, die Abwanderung der Elektronen zur
Anode, die Diffusion beider Ladungsträger und die Rekombi-
nation im Volumen im Gleichgewicht. Dieses Modell führt zu
dem allgemein gültigen Gleichungssystem, das vollständig und
in sich widerspruchsfrei ist: |
d V ;
EA (1) le = | (E, ne) (4)
le +t Fe | (2) ti = f (E. ni) (5)
dE , di
1, > 4ae(ni— ne) (3) 1 =e% (6)
Es bedeuten: E die Feldstärke, v das Potential, ne Elek-
tronendichte, n; Ionendichte, ʻie Elektronenstromdichte,
ti Ionenstromdichte, A; der Überschuß der je cm? erzeugten
Ionen, e Elementarladung.
Für den Fallraum werden, wie in Rogowskis Theoriet),
die besonderen Annahmen:
le =E Neke VE (4a) ii =e niki VE (5a)
gemacht, wobei ke Elektronenbeweglichkeit, k; Ionenbeweg-
lichkeit bedeuten. Abweichend von Rogowski wird jedoch als
Randbedingung angenommen, daß am Glimmsaum die Feld-
stärke verschwindet und ein Ionenstrom i, aus dem Glimmlicht
in den Fallraum eintritt. Es ergeben sich Beziehungen zwischen
der Fallraumdicke d, der Stromdichte ż und i, wie auch zwischen
dem Kathodenfall yọ und diesen Größen. Durch i, werden d
und », verkleinert. 2, muß durch Untersuchung der Verhält-
nisse im Glimmlicht erhalten werden.
1) Arch. Elektrotechn. 26 (1932) S. 643.
408
Im Glimmlicht lauten die Bewegungsgesetze unter Be-
rücksichtigung der Diffusion:
. d?
ie =i H eDe + beneeE (4b)
l dn; :
tọ = e Di mi +bineE. (5b)
Dabei ist be Elektronenbeweglichkeit, b; Ionenbeweglichkeit,
Di, De Diffusionskoeffizient der Ionen bzw. Elektronen,
ı, Elektronenstrom aus dem Fallraum.
Die schnellen Elektronen aus dem Fallraum erzeugen
Träger durch unmittelbare Stoßionisation und mittelbar durch
„Aufheizung‘‘ der Plasmaelektronen. Die Trägervernichtung
erfolgt durch Rekombination im Dreierstoß mit Neutralteilchen
oder Elektronen. Dies ergibt die Gleichung:
dis
dx (6b)
=a i +Pil He —oNe N nen.
Die Integration der Gleichungen ergibt, daß die Trägerdichte
eine elliptische Funktion der Ortskoordinaten ist. Sie besitzt im
Glimmlicht ein Maximum. Die Konstante £ steht im Zusam-
menhang mit der Relaxationsstrecke s. Eine Diskussion des
Gleichungssystems zeigt, daß die Scherzersche Barometer-
formel!) eine Näherungslösung des allgemeinen Gleichungs-
systems (1) bis (6) darstellt, die im Glimmlicht brauchbar ist.
mpe.
| DK 537.523.5 : 621.3.014.33
Der Ucbergang von der Glimmentladung in die
Bogenentladung, hervorgerufen durch kurzzeitige
stromstöße. [Nach H.-J. Höfert, Ann. Phys., Lpz. 35
(1939) S. 547; 30 S., 25 B.]
Schaltet man Stromstöße kurzer Dauer auf eine Glimm-
entladung, so erfolgt statistisch mit wachsender Wahrscheinlich-
keit mit zunehmender Amplitude des Stoßstromes bei fast
unveränderter Kathodentemperatur der Umschlag in die
Bogenentladung. Dieser Einsatz des ‚Feldbogens‘‘, also der-
jenigen Bogenform, bei der man eine Elektrodenbefreiung aus
der Kathode unter Einwirkung des vor der Kathode liegenden
Feldes beobachtet, geht dabei in der sehr kurzen Zeit von
0,01 us vor sich. Auf Grund seiner Versuche gibt der Verfasser
für diese kurzen Zeiten folgende Erklärung:
Es ist wahrscheinlich, daß der Feldbogen nicht durch
stetige Veränderung aus der Glimmentladung entsteht, sondern
als eine Art örtlicher Kippvorgang vor der Kathode aufgefaßt
werden kann, der dadurch ausgelöst wird, daß an irgendeiner
Stelle vor der Kathodenoberfläche sich eine stärkere Metall-
dampfkonzentration ausgebildet hat. Durch den nun einsetzen-
den Stromstoß findet eine Stufenionisierung im Metalldampf
statt, die den Einsatz einer Feldemission durch ihre der Kathode
vorgelagerte Raumladung begünstigt. Reicht die Stromdichte
einmal zum Einsatz einer Feldemission an der Kathode aus,
so erhöhen sich Stromdichte und Stufenionisierung wechsel-
seitig. Weiter weist der Verfasser darauf hin, daß man bei der
so kurzen Zeit der Umschlagszeiten geneigt ist, eine zusätzliche
kurzwellige, lichtelektrische Strahlung der Ionisierungsvorgänge
bei der Elektronenbefreiung mit in Rechnung zu setzen. Der
thermische Bogen dagegen unterscheidet sich vom Feldbogen
durch die wesentlich längere Aufbauzeit von O,l us und läßt
sich auf Grund der üblichen Vorstellungen über die thermische
Emission bei hohen Kathodentemperaturen erklären. Sil.
DK 537.523.5
Thermische Energieumsetzung im Lichtbogen. [Nach
C. G. Suits u. H. Poritsky, Phys. Rev. 55 (1939) S. 1184;
7%5.1B.]
Ausgehend von den Annahmen, daß die Wärmeverluste der
Bogensäule in erster Linie durch Wärmeleitung und Wärme-
strablung bestimmt sind, — die Strahlungsverluste also vernach-
lässigt werden können — und deren gegenseitigen physikali-
schen Beziehungen dieselben sind wie für die Wärmeverluste in
1) Arch. Elektrotechn. 23 (1939) S. 207.
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 18
2. Mai 1840
Flüssigkeiten, ergibt sich für die Verhältnisse im Lichtbogen
daß für den Fall konstanten Druckes die Temperaturänderung
mit der Größe des Bogenstromes vernachlässigbar ist und so
der Spannungsgradient lediglich vom Strom abhängig wird.
Wird dagegen der Druck geändert, so wird auch der Temperatur-
einfluß wesentlich, wenn er auch nur implizit in die abgeleiteten
Beziehungen für den Bogengradienten eingeht. Für beide Fälle
stimmen die berechneten und die aus Experimenten ermittelten
Werte recht gut überein. Diese aus dem Wärmeumsatz ab-
geleiteten Beziehungen gelten nicht allein für den Fall der freien
Wärmeströmung, sondern lassen sich auf eine erzwungene
Wärmeströmung ausdehnen; dabei wird der Bogengradient bis
zu Strömungsgeschwindigkeiten von 1l m/s derselbe sein wie
unter den Bedingungen der freien Wärmeströmung, da in dieser
ja Geschwindigkeiten derselben Größenordnung auftreten. Si.
Verschiedenes
DK 513.1
Über das Nyströmsche Stieltjesplanimeter. [Nach
E. Laurila, Soc. Sci. Fenn., Comm. Phys. Math. 10 (1939) S.7;
19 S., 10 B.]
Fourierkoeffizienten sind Integrale von der Form
207
f f(x) sin ny dz.
U
27
Ir cosnıdrz, bn = f
(0)
T
l
An =
7
Durch Umformung
LT
-— ! Sms) dcosnr
T
2]
bn =
na
2
l
da — [its asin nz,
n
0
erkennt man darin Sonderfälle des sogenannten Stieltjes-
integrals
Nyström hat erkannt!), daB der bekannte harmonische Analy-
sator Mader-Ott sich leicht in ein „Stieltjesplanimeter” um-
bauen läßt. Das Nyströmsche Gerät ist von Laurila in eine
sehr handliche Form gebracht worden. Die Funktion h(z) wird
bei Laurila durch eine (mittels Stahlband bequem realisierbar)
Kurvenführung wiedergegeben. Sie wird in den Analysator
Mader-Ott an Stelle der Führung durch Zahnrad und Zahn-
stange eingesetzt. Der Wert des Stieltjesintegrales ergibt sich
bei bloßem Nachfahren der in rechtwinkligen Koordinaten
aufgezeichneten Kurve f(x) durch Planimeterablesung. Das
Gerät beruht auf Übersetzung der Abszissen x des Analysator-
fahrstiftes in Abszissen h(x) des Planimeterfahrstiftes (mittels
der erwähnten Kurvenführung) bei im wesentlichen unver-
änderten Ordinaten y; der Planimeterfahrstift wird also auf
einer in x-Richtung passend verzerrten Kurve geführt. Wie die
Umformungen
fyxax= fya 7 und fysar=fsa7
zeigen, ist das Gerät unmittelbar zum Auswerten von statischen
und Trägheitsmomenten 'ebener Flächenstücke geeignet. Dreht
man die Ausgangszeichnung um 90° (Achsenvertauschung),
so lassen sich jetzt die Ordinaten y nach einer beliebigen Funk-
tion k(y) verzerren, und damit werden Integrale von der Form
f y3 dx [h(y) = y2, Effektivwert, statisches Moment] oder
f Vy dz [h (y) = Vy, Durchflußmenge aus dem Druck] v.
dgl. auswertbar. Von den mehr theoretischen Anwendungen
sei die Bestimmung der Entwicklungskoeffizienten einer be
liebigen Funktion f(x) nach Kugelfunktionen erwähnt. Von der
Handlichkeit des Geräts konnte sich der Referent an eine!
Versuchsausführung überzeugen. Die mit dem Gerät erziel-
baren Ergebnisse sollen eine praktisch sehr befriedigende
Genauigkeit haben. Th.Z.
1) Nyström, Soc. Sci. Fenn., Comm. Phys. Math. 9 (1936) S. 4.
Gesri,
2. Mai 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 18
409
VERSCHIEDENES
BEKANNTMACHUNGEN
VDE
Verband Deutscher Elektrotechniker
(Eingetragener Verein)
Fernsprecher: 30 06 31 — Tostscheckkonto: Berlin 213 12
Geschäftstelle: Berlin-Charlottenburg 4, Bismarckstr. 33, VDE-Haus
Postscheckkonto für Mitgliedsbeiträge: Berlin 1810 00
Postscheckkonto der ETZ-Verlag GmbH.: Berlin 223 84
Stromrichter
, Der Ausschuß für Stromrichter hat einen Entwurf zur
Anderung des $ 14 und der Tafel I von
VDE 0555/1936 „Regeln für Stromrichter“ `
aufgestellt, der in ETZ 61 (1940) H. 18, S.398 veröffentlicht
ist. Dieser Entwurf enthält eine neue Zusammenstellung
von Schaltgruppen und Schaltungen drei- und mehr-
phasiger Gleichrichter-Transformatoren auf Grund der
inzwischen erzielten technischen Fortschritte. Einzel-
heiten gehen aus dem im Auftrage des Ausschusses für
Stromrichter in ETZ 61 (1940) H. 18, S. 399 veröffent-
lichten Einführungsaufsatz vonM. Schenkel VDE hervor.
Zugleich sind auch für mehrphasige Stromrichter-
Transformatoren Klemmenbezeichnungen in den Schal-
tungsbildern angegeben. Über die Regeln, nach denen die
Klemmen von Stromrichter-Transformatoren zu bezeichnen
sind, ist nachstehend eine besondere Bekanntmachung des
Ausschusses für Klemmenbezeichnungen veröffentlicht.
Begründete Einsprüche zu dem oben genannten Ent-
wurf einer Änderung des $ 14 von VDE 0555/1936 können
biszum 1. Juni 1940 an die Geschäftstelle eingereicht werden.
Klemmenbezeichnungen
Der Ausschuß für Klemmenbezeichnungen hat einen
Entwurf zu Änderungen und Ergänzungen von
VDE 0570/T. 40
„Regeln für Klemmenbezeichnungen“
aufgestellt, der in ETZ 61 (1940) H.18, S. 400 veröffentlicht
ist. Dieser Entwurf betrifft hauptsächlich die Klemmen-
bezeichnung von Stromrichter-Transformatoren und steht
in Zusammenhang mit der in ETZ 61 (1940) H. 18, S. 398
im Entwurf veröffentlichten Änderung des $ 14 von VDE
0555/1936 „Regeln für Stromrichter‘. Zu dem Entwurf
der Änderung von VDE 0570 ist ein einführender Aufsatz
des Herrn M. Schenkel VDE im Auftrage des Ausschusses
für Klemmenbezeichnungen in ETZ 61 (1940) H. 18, S.399
veröffentlicht.
Begründete linsprüche können bis zum 1. Juni 1940
an die Geschäftstelle eingereicht werden.
Verband Deutscher Elektrotechniker E.V.
Die Geschäftsführung
Viefhaus
Bezirk Berlin
vormals Elektrotechnischer Verein
(Gegründet 1879)
Geschäftstelle: Berlin-Charlottenburg 4, Bismarckstr. 33 IV, VDE-Haus
Fernsprecher: 34 88 85
Arbeitsgemeinschaften (Technischer Nachwuchs)
Die Teilnahme ist frei. VDE-Mitgliedschaft ist nicht Bedingung.
Meßtechnik. Leiter Dr.-Ing. H. F. Grave VDE.
8. Mai 1940, 18%, VDE-Haus, Großes Sitzungszimmer.
„Elektrische Meßgeräte mit Trockengleichrichter‘‘, Nortragender: Dr.-Ing.
H. F. Grave VDE.
VDE Bezirk Berlin
vormals Elektrotechnischer Verein
Der Geschäftsführer
Burghoff
PERSÖNLICHES
P. Dittes $. Am 7. März 1940 wurde Herr Sektions-
chef Dipl. Ing. Paul Dittes, Elektrisierungsdirektor a. D. der
chem. Österr. Bundesbahnen in Wien zu Grabe getragen. Am
16. 7. 1871 in Wien geboren, studierte er an der dortigen T. H.
Maschinenbau und ging nach eineinhalbjähriger Assistenten-
tätigkeit zu Siemens, wo er hauptsächlich auf dem Gebiete des
Baues elektrischer Kraftwerke tätig war. Im Jahre 1907 in
den Dienst der Österr. Staatsbahnen (Eisenbahnministerium)
übergetreten, oblag ihm u. a. die Ausarbeitung von Projekten
für die Elektrisierung der Wiener Stadtbahn. 1917 übernahm
er die [Leitung der
elektrotechnischen
Abteilung der Eisen-
bahnbaudirektion und
wurde 1919 bei Errich-
tung des Elektrisie-
rungsamtes der Österr.
Staatsbahnen zu des-
sen Direktor ernannt.
Seinemunermüdlichen
und zielbewußten Wir-
ken ist die Schaffung
des Elektrisierungsge-
setzes vom Jahre 1920
zu verdanken, das die
Grundlage für die Ein-
führung des elektri-
schen Betriebes auf
den Bundesbahn-
strecken westlich von
Salzburg bis an die
Schweizer Grenze und
auf der Salzkammer-
gutlinie wurde. Es gc-
lang ihm, diese unı-
fangreichen Arbeiten
trotz großer technischer und finanzieller Schwierigkeiten in ver-
gleichsweise kurzer Zeit und in mustergültiger Weise durchzu-
führen. Die Frage der Fortsetzung der Elektrisierung führte
zu tiefgreifenden Meinungsverschiedenheiten mit der damaligen
obersten Leitung der Bundesbahnen. Dittes schied daher Ende
1928 von seinem Posten und trat Ende 1929 in den Ruhe-
stand. Für die Ausbreitung des Elektrisierungsgedankens
ist er in Wort und Schrift eingetreten. Auch im technischen
Vereinsleben hat der Verstorbene eine führende Rolle gespielt
(1921 bis 1922 Präsident des Elektrotechnischen Vereins in
Wien, 1931 bis 1933 Präsident des Österr. Ingenieur- und Archj-
tekten-Vereins). U. a. war er auch Ehrenbürger der T. H. Wien,
Mitglied des Kuratoriums des technischen Museums, Korrespon-
dent des technologischen Gewerbemuseums und Mitglied des
Österr. Nationalkomitees der Weltkraftkonferenz. Mit Paul Dittes
ist der vornehmste Vorkämpfer für die llektrisierung der ost-
märkischen Bahnen dahingegangen. Durch vorbildliche Hin-
gabe an das Werk verstand er es, seine Mitarbeiter mitzureißen
und stets die Zuversicht auCh in trüben Stunden aufrecht
zu erhalten. Hugo Luithlen
Paul Dittes t.
Sitzungskalender
VDE Bezirk Niederschlesien, Breslau (gemeinsam
mit VDI und DLTG.) 9. 5. (Do), 20%, T. H.: „Neuere Schein-
werfertechnik“. Dr. W. Rohloff VDE.
VDE Bezirk Nordsachsen, Leipzig. 8. 5. (Mi), 20%,
Grassimuseum: ‚Die elektr. Wele“ (m. Lichtb.), Prof.
Dr.-Ing. F. Oertel VDE.
VDE Bezirk Württemberg, Stuttgart. 9. 5. (Do),
30%, Technische Werke: „Isolierpreßstoffe, ihre Eigenschaften,
Verwendbarkeit und Herstellungsmöglichkeit‘‘. O. Single.
Physikalische Gesellschaft zu Berlin und Deutsche
Gesellschaft für technische Physik, Berlin. 8. 5. (Mi),
199, Hauptgeb. T. H.: „Über ein Universal-Elektronen-
mikroskop“. M. von Ardenne.
410
BUCHBESPRECHUNGEN
DK 621.311.003
Grundfragen der Elektrizitätswirtschaft. Vortrags-
reihe des Außeninstituts der Techn. Hochschule
Berlin in Gemeinschaft mit der Wirtschaftsgruppe
Elektrizitätsversorgung. Mit 134 B. u. 211 S. im
Format C5. Franckh’sche Verlagshandlung, Berlin 1939.
Preis geb. 12,50 RM.
Die Elektrotechnik hat bereits seit langer Zeit zahlreiche
Gesamtdarstellungen, von der populärsten Art bis zum streng
wissenschaftlichen Werk, gefunden — in der Elektrizitäts-
wirtschaft herrscht aber noch immer völlig die Einzelab-
handlung vor, zusammenfassende Schriften sind selten, und
cine Schrift, die alle ihre technischen, wirtschaftlichen und
rechtlichen Probleme so behandelt, daß sie auch dem Nicht-
fachmann verständlich werden, hat bislang ganz gefehlt. Es
ist deshalb zu begrüßen, daß die Wirtschaftsgruppe Elektrizi-
tätsversorgung sich zur Herausgabe dieser Sammlung von
Vorträgen entschlossen hat, zumal heute viele Techniker, deren
Tagesarbeit auch elektrizitätswirtschaftliche Fragen berührt,
über die Zusammenhänge wenigstens in großen Zügen unter-
richtet sein sollten.
Die Reihe umfaßt acht Vorträge, die — von ausgezeichneten
Kennern und Fachleuten gehalten — einen Überblick über die
allgemeine Entwicklung und Bedeutung der deutschen Elektrizi-
tätswirtschaft vermitteln und in Einzeldarstellungen zunächst
die technischen Einrichtungen, Kraftwerk, Hoch-, Mittel- und
Niederspannungsnetze behandeln. Es ist hervorzuheben, daß
die Dinge maßgebend immer in der Entwicklung gesehen und
unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten betrachtet werden.
Diese Abschnitte liefern somit die Unterlagen für die an-
schließenden Abhandlungen über die Gestehungskosten der
Elektrizitätsversorgung, die allgemeinen Tarifpreise für elektri-
sche Energie und die Sonderverträge mit den Großabnehmern,
die in ihrem grundsätzlichen Aufbau und ihrer wirtschaftlichen
sowie rechtlichen Ausgestaltung im einzelnen besprochen
werden. Das Gesamtbild wird vervollständigt durch einen den
Rechtsfragen gewidmeten Abschnitt, der auf der Grundlage des
Energiewirtschaftsgesetzes die vielfältigen Rechtsverhältnisse
zeigt, die sich einerseits für die Leitungsnetze, anderseits in
den Beziehungen zwischen der Elektrizitätsversorgung und
ihren Abnehmern ergeben.
Die gute äußere Ausstattung — insbesondere die Bebilde-
rung ist zu erwähnen — und die lebendige, stets von der Praxis
ausgehende Sprache werden der Schrift zu der Verbreitung mit
verhelfen, die ihr nach ihrem Inhalt zukommt und ihr im
Interesse einer sachlichen Beurteilung elcktrizitätswirtschaft-
licher Fragen zu wünschen ist. G. Schnaus
DK 621.313;.314.08
Die Prüfung elektrischer Maschinen. Von Dipl.-Ing.
W. Nürnberg. Mit 219 B. VIII u. 355 S. im Format
165 x 240 mm. Verlag Julius Springer, Berlin 1940. Preis geh.
21 RM, geb. 22,80 RM.
Das Buch gliedert sich in 3 Hauptabschnitte: Die allge-
meine Maschinenprüfung, die besondere Maschinenprüfung sowie
Meßgeräte und Meßverfahren. Die den meisten Maschinenarten
gemeinsamen Untersuchungen, Widerstandsmessung, Iso-
lationsprüfung sowie das Grundsätzliche über l.eerlaufversuch,
Belastungsversuch, Kurzschlußversuch, Hochlaufversuch, Be-
lastungsverfahren und Wirkungsgrad werden im ersten Teil
behandelt. Sie führen den Leser in anschaulicher Weise in die
heute gebräuchlichen Meßverfahren ein, die zum Nachweis der
Güte einer elektrischen Maschine und zur Entwicklung neuer
Bauformen im Prüf- und Versuchsfeld, gelegentlich auch anı
‚Aufstellungsort vorgenommen werden. Der zweite etwa 70%
des Buches einnehmende Teil, dessen reicher Inhalt besonders
fesselt, umfaßt die Sondermessungen an allen Arten elektrischer
Maschinen, also an Transformatoren, Asvnchronmaschinen ein-
schließlich jener mit Drehzahl- und Phasenregelung, Synchron-
maschinen, Gleichstrommaschinen jeder Schaltung, Einanker-
umformer und schließlich der Ein- und der Mehrphasenkommuta-
tormaschinen.
Als Beispiel der klaren und stets auf wissenschaftlicher Höhe
stehenden Darstellung sci das allgemeingültige Diagramm der
Gleichstrommaschine für alle Arten der Y'elderregung erwähnt.
Hier wird durch Einführung des Begriffes „J-Strecke‘‘, die dem
Einfluß von ohmschem Abfall und Ankerrückwirkung ver-
. einigt Rechnung trägt, der Überblick erleichtert und die innere
Arbeitsweise aufgedeckt. Die Stromwendung, die zu ihrer Ver-
besserung angewandten Mittel und die entsprechenden Versuche
ferner die Kegelvorgänge bilden den Inhalt weiterer interessanter
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 18
2. Mai 1940
Abschnitte über Gleichstrommaschinen. Dabei legt der Ver-
fasser stets Wert darauf, jede Erscheinung an Hand der bis-
herigen theoretischen Entwicklung direkt zu erklären, so daß
nur in seltenen Fällen auf das vorhandene Schrifttum verwiesen
werden braucht.
Im Abschnitt Asynchronmotoren findet der Leser unter
anderem außerder im Mittelpunkt stehenden Erklärung des Kreis-
diagramms von Heyland und Ossana genaue Anweisungen
über die Untersuchung von Drehstrommotoren jeder Art, also
solcher mit Kurzschlußanker einschließlich der Doppelnutanker
und auch der mit Regelanker und Schleifringen. Neben theo-
retischen Erläuterungen finden sich viele praktische Hinweise
auf Behebung von Fehlern und eindeutige Lehren über Aus-
wertung der Messung zur Aufstellung der Diagramme und der
Berechnung von Wirkungsgrad, Leistungsfaktor, Schlupf und
der anderen wichtigen Größen. In diesem Abschnitt werden auch
die Wirkungsweise und Prüfung des Einphasenasynchronmotors,
der synchronisierten Asynchronmaschine, der elektrischen Welle
und der Drehregler gebracht und abschließend die Drehstron-
Kommutatoıkaskaden. Aus dem übrigen Inhalt des ?. Ab-
schnitts sei noch die Erklärung und Prüfung der heute für vicle
Industriezwecke gebrauchten regelbaren Drehstrom-Kommu-
tatornebenschlußmotoren mit Ständerspeisung und jener mit
l.äuferspeisung hervorgehoben. Die systematischen Messungen
zur richtigen Motoreinstellung sind gerade bei dieser Maschinen-
gattung keineswegs einfach und erfordern ein tiefes Eindringen
in die innere Arbeitsweise. Auch hier ist die Darstellung von
vorbildlicher Klarheit.
Die Vorgänge in den Synchronmaschinen werden ent-
sprechend deren Bedeutung für die Großkraftversorgung ein-
gehend behandelt. Es werden unter Berücksichtigung des
neuesten Standes der Forschung die Diagramme und Orts-
kurven erklärt und auf dieser Grundlage die Sondermessungen
kritisch erläutert, welche zum Nachweis der wichtigen Be-
triebsgrößen sowie des Verhaltens bei Regelung dienen.
Der Schlußteil „MeBgeräte und Meßverfahren‘‘ beschäftigt
sich mit der Messung der elektrischen Größen, also der Ströme,
Spannungen, der Wirk- und Blindleistung, des Leistungsfaktors,
der Frequenz und der Widerstände. Beschreibung derSchaltungen
sowie der gebräuchlichen Meßgeräte und Einrichtungen an Hand
guter Skizzen und Bilder vervollständigen den Inhalt.
Zusammenfassend muß gesagt werden, daß das vorliegende
Werk voll und ganz den Zweck erfüllen wird, den der Verfasser
gemäß seinem Vorwort anstrebt. Es wird den Studierenden der
Hoch- und Fachschulen und den in der Praxis stehenden Ingeni-
euren, die mit der Durchführung von Messungen und mit
Untersuchungen an Erstausführungen elektrischer Maschinen
zu tun haben, bei ihrer Arbeit eine wertvolle Hilfe sein. Aber
darüber hinaus ist es noch mehr. Wenn auch hauptsächlich
für den Prüffeldingenieur und Berechner geschrieben, ist es der
Reichhaltigkeit und Klarheit wegen doch gleichzeitig als kurz-
gefaßtes Lehrbuch des gesamten heutigen Elektromaschinenbaus
anzusprechen, da in ihm, abgesehen von einer näheren Behand-
lung der Ankerwicklungen, die Theorie jeder Maschinengattun?
gegeben wird. Daher wird es auch derjenige mit Vorteil zu Rate
ziehen, der zwar nicht direkt mit Maschinenprüfungen zu tun
hat, der sich jedoch über Eigenschaften und Wirkungsweise
irgend einer Maschinenart eingehend unterrichten will.
L. Monath VDE
DK 621.315.616
Kunstharzpreßstoffe und andere Kunststoffe. Eigen-
schaften, Verarbeitung und Anwendung. Von Oberng.
W. Mehdorn. 2. erweit. Aufl. Mit 257 Abb., 43 Zahlental.
NII u. 300 S. im Format A5. VDI-Verlag G.m.b.H.
Berlin 193%. Preis geb. 15 RM.
Die schnell vorwärtsschreitende Entwicklung der Kunst-
stoffe, die sich in den letzten Jahren in zunehmendem Mafe
auch außerhalb ihrer Anwendung als elektrische Isolierstofle
besonders im Apparate-, Geräte-, Fahrzeugbau usw. als Bau-
stoffe ein weites Anwendungsgebiet erobert haben, machte die
Neubearbeitung des im Jahre 1934 erstmalig erschienenen
Buches Kunstharzpreßstoffe notwendig. Bei der nunmehr vor-
liegenden zweiten Auflage ist der Umfang des Buches infolge
der Berücksichtigung der in den letzten Jahren erweiterten
Erkenntnisse über Eigenschaften, Verarbeitung und An
wendung der Kunststoffe mehr als verdoppelt worden. Wie die
Erweiterung des Buchtitels zum Ausdruck bringt, werden neben
den härtbaren Kunstharzpreßstoffen auch nichthärtbar
Kunststoffe in den Bereich der Betrachtung gezogen, soweit sic
als Werkstoffe zur Herstellung gestaltbeständiger Gegenstände
dienen. Das Buch, das, wie der Verfasser im Vorwort zuM
Ausdruck bringt, vom Techniker für den Techniker geschrieben
wurde, vermittelt gründliche, Kenntnisse der verschiedene
I
2. Mai 1940
Werkstoffeigenschaften der Kunststoffe. Es ist in drei Ab-
schnitte gegliedert. Der erste Abschnitt (S. 5 bis 229) behandelt
vorwiegend die nichtgeschichteten Kunstharzpreßstoffe. Nach
einleitenden Ausführungen über Bestandteile und Herstellung
sowie Typisierung und Normung der Kunstharzpreßstoffe
werden Werkstoffauswahl und Eigenschaften unter Zugrunde-
legung der neuesten gesicherten Forschungsergebnisse eingehend
besprochen. Beachtenswert sind die klar gezeigten Grenzen
der Anwendbarkeit der einzelnen Kunststoffsorten. Die ge-
gebenen Kichtlinien werden viel zur Vermeidung von Fehl-
anwendungen beitragen. Neben dem allgemeinen physikalischen,
mechanischen, thermischen und chemischen Verhalten der
Kunststoffe finden auch die elektrischen Eigenschaften wie
Jsolationswiderstand, Dielektrizitätskonstante, dielektrischer
Verlustfaktor, Kriechstromfestigkeit und Durchschlagfestigkeit
weitgehende Berücksichtigung. Anschließend werden Preß-
technik, Preßformen und Pressen verschiedener Bauart näher
besprochen. Es folgen Ausführungen über Maße und Ge-
staltung der Preßstücke. Besonders zu begrüßen sind die ein-
gehenden Hinweise auf die leider oft vom Konstrukteur nicht
venügend beachtete Bedeutung werkstoffgerechter Konstruktion
der Kunstharzpreßstofferzeugnisse. Nach kurzen Bemerkungen
über wirtschaftliche Fragen werden einige neue Anwendungs-
gebiete von Kunstharzpreßstoff, z. B. für Lager und Zahnräder,
besprochen. An die Beschreibung der nichtgeschichteten Kunst-
harzpreßstoffe schließen sich Ausführungen über Schichtstoffe
wie Hartpapier, Hartgewebe und Schichtholz an. Schließlich
werden Gußharze, Anilinharze und Eiweißkunststoffe kurz er-
wähnt. Der zweite Abschnitt (S. 230 bis 288) behandelt neben
den nichthärtbaren Kunststoffen auf Grundlage von Zellulose
wie Vulkanfiber, Zelluloid, Cellon usw. hauptsächlich die nicht-
härtbaren Kunststoffe auf Grundlage von Vinyl- und Acryl-
Polymerisaten sowie deren Verarbeitung in der Wärme. Wenn
auch dieser Abschnitt knapper als der erste ausgefallen ist, so
werden doch u. a. beachtenswerte Hinweise auf das elektrische
Verhalten der verschiedenen Polymerisate gegeben, die sich zum
Teil durch geringe dielektrische Verluste auszeichnen, Es
werden auch die Anwendungsmöglichkeiten der mit Weich-
macher versetzten Polymerisate für den Kabelbau kurz be-
sprochen. Der dritte Abschnitt (S. 289 bis 295) gibt in ge-
drängter Form Richtlinien für die zerspanende Bearbeitung,
das Schleifen und Polieren von Kunststoffen.
Das Buch zeichnet sich durch eine übersichtliche Anordnung
des dargebotenen Stoffes aus. Es wird dem Elektrotechniker
viele wertvolle Winke für sein Arbeitsgebiet geben und zum
erfolgreichen erweiterten Einsatz der Kunststoffe beitragen.
W.Esch
DK 621.315.616
Deutsches Jahrbuch für die Industrie der plasti-
schen Massen 1989/1940. Ein praktisches Nachschlage-
werk über den derzeitigen Stand der Industrie. Herausgeber:
Dr. E. Dumont. Mit 18 B. u. 300 S. im Format C 5. Verlag
Wilhelm Pansegrau, Berlin 1940. Preis geb. 12 RM.
Das zum vierten Male erscheinende Werk will einen Über-
blick über die Fortschritte in der Herstellung und Anwendung
plastischer Massen geben. Der Textteil bringt in den Ab-
schnitten Rohstoffe, Herstellungsverfahren, Anwendungs-
gebiete, Zusatz- und Hilfsstoffe, Verarbeitungstechnik und
Verarbeitungsmaschinen Auszüge aus dem in- und ausländischen
Schrifttum (auch Patentschrifttum), die durch straffere
Gliederung und übersichtlichere Darstellung noch gewinnen
würden, Es folgt eine nach Nummern geordnete Patentüber-
sicht, ein Verzeichnis der Handelsnamen, ein Bezugsquellen-
verzeichnis und eine Zusammenstellung von neuerem Schrift-
tum über plastische Massen.
Das Bezugsquellen-Verzeichnis bedarf noch einer sorg-
fältigeren Durchsicht. Wichtige, den Elektrotechniker inter-
essierende Firmen sind nicht aufgeführt. Warum beispielsweise
Bezugsquellen für Preßspan und Glimmer (übrigens auch
lückenhaft) angegeben werden, während künstlicher Kautschuk
bewußt nicht behandelt wird, ist nicht recht einzusehen.
Trotzdem wird das Buch dem Praktiker manchen wertvollen
Hinweis geben. Die erwähnten Mängel lassen sich bei einer
Neuauflage vielleicht abstellen. W. Krassowsky VDE
DK 621. 396.621.029.6
Das große Kurzwellen- und Ultrakurzwellen-Emp-
fünger-Schaltungsbuch. Von W. W. Diefenbach. Mit
139 B. u. 260 S. im Format 135 x 200 mın. Verlag Deutsch-
Literarisches Institut J. Schneider, Berlin 1940. Preis kart.
6,50 RM, geb. 7,80 RM.
Der Verfasser gibt eine umfassende Darstellung des augen-
blicklichen Standes der Kurzwellen- und Ultrakurzwellen-
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 18
411
Schaltungstechnik an Hand erprobter Schaltungen bekannter
Konstrukteure und Firmen, was das Buch im Verein mit bei-
gefügten Einzelteillisten für den Amateur besonders wertvoll
macht. Im einzelnen teilt sich das Buch in folgende Abschnitte
auf: Unterschied zwischen Kurzwellenempfänger und Rund-
funkgerät, Eigenarten der Kurzwellentechnik, Kurzwellenteil
im KRundfunkgerät, Gesichtspunkte für Einzelteileauswahl,
Aufbau, Inbetriebnahme und Eichung, Vorsatzgeräte für
Rundfunkempfänger in Geradeaus- und Superhetschaltung,
Spezialempfänger für Kurzwellen, angefangen vom einfachen
Finkreiser bis zum Zwölfröhren-Elfkreis-Superhet, die teilweise
auch für Rundfunkempfang eingerichtet sind, Eichgeräte wie
Absorptions- und Röhrenfrequenzmesser, Exportsuperhets und
kommerzielle Kurzwellenempfänger der Industrie, Ultrakurz-
wellen-Vorsatzgeräte und -Spezial-Geradeaus- und -Superhet-
empfänger sowie Übungs- und Zusatzgeräte. Ein Anhang
enthält gesetzliche Bestimmungen, Abkürzungen und Tafeln
für den Amateurverkehr sowie Formeln. W. Cames VDE
DK 621.433.2
Die Verbrennungskraftmaschine. Herausz von Prof.
Dr. H. List. Heft 5: Die Gasmaschine Von Dr.-Ing.
A. Schnürle. Mit 170 B., VLI u. 114 S. im Format
195x270 mm. Preis kart. 12,60 RM.
Nach einleitender Übersicht über die gebräuchlichen Gas-
motoren-Treibstoffe und allgemeinen Bemerkungen über die
Verbrennung im Motor berichtet der Verfasser über um-
fangreiche eigene Versuche, die er an einer stationären Ein-
zylinder-Viertaktmaschine liegender Bauart angestellt hat. Die
Ergebnisse der Untersuchungen werden an Hand zahlreicher
Schaubilder erläutert und die Beziehungen zwischen Leistung,
Gasverbrauch und Regelung herausgearbeitet. Die grundsätz-
lichen Möglichkeiten der Regelung und der Zuführung von Gas
und Verbrennungsluft werden erörtert. Der zweite Teil des
Heftes enthält eine ausführliche Beschreibung der Maschinen-
bauarten. Die Auswahl von Abbildungen ausgeführter Motoren
vermittelt eine ausgezeichnete Übersicht über die zur konstruk-
tiven Lösung des Regelungsproblems eingeschlagenen Wege.
Auf die Verwendbarkeit der Gasmaschine als Wechselmotor
wird hingewiesen. Ein weiterer Abschnitt behandelt den all-
gemeinen Aufbau der Großgasmaschine unter Berücksichtigung
der Spülung und Aufladung sowie der Gestaltung von Steuerung
und Triebwerk. Ein besonderes Kapitel ist dem Fahrzeug-
gasmotor gewidmet, der in neuester Zeit wachsende Bedeutung
erlangt hat. Die Eigenschaften und das Verhalten der Tieib-
gase im Motor, Druckminderung, Gemischbildung und Regelung
werden unter Benützung neuerer Versuchsunterla gen besprochen,
Der letzte Teil des Heftes befaßt sich mit Zündeiniichtungen.
Schließlich wird auf Sonderfragen des Gasmaschinenbaues ein-
gegangen, unte: denen die Gaseinblasung hervorgehoben sei.
W. Tetzlaff
DK 621.431.3
Die Verbrennungskraftmaschine. Herausg. von Prof. Dr.
H. List. Heft 10: Das Triebwerk schnellaufender Ver-
brennungskraftmaschinen. Von Obering. H. Kremser. Mit
184 B., IX u. 136 S. im Format 195x 270 mm. Preis kart.
16,50 RM. Veılag Julius Springer, Wien 1939.
Das vorliegende Heft will dem in der Praxis tätigen, viel
beschäftigten Konstrukteur die Möglichkeit bieten, sich bei der
Festlegung von Triebwerksabmessungen mit geiingem Zeit-
aufwand der Erfahrungen des Otto- und Dieselmotorenbaues zu
bedienen. Die drei Hauptteile des Triebwerkes und seine
Lagerung ergeben die sinnfällige Gliederung der Arbeit. Im
ersten Abschnitt werden die Kolben behandelt. Eine große
Anzahl gebräuchlicher Kolbenwerkstoffe wird unter dem Ge-
sichtswinkel der Warmhärte und Verschleißfestigkeit kritisch
gewertet. An die eingehende Darstellung der konstruktiven
Durchbildung der Kolben schließt sich eine Abhandlung übeı die
Abdichtwirkung und Beanspruchung der selbstspannenden
Kolbenıinge. Ein weiterer Abschnitt führt in die Gestaltung der
Kurbelwellen unter besonderer Berücksichtigung des Anbaues
von Schwungrad, Gegengewichten und Schwingungsdämpfer
ein. Der Behandlung der Lageıausbildung ist eine Übersicht
über die heute verwendeten Legierungen vorangestellt. Dei
letzte Abschnitt handelt von den Pleuelstangen. Die Durch-
führung von Vergleichsrechnungen beschränkt ‚sich bewußt
auf die klassische Festigkeitslehre, doch läßt das reichhaltige mit
Bedacht zusammengestellte Bildmaterial den Einfluß der neueren
Erkenntnisse auf die Formgebung der Triebwerksteile deutlich
hervortreten. W. Tetzlaff
412
DK 621.791 : 669.71/.76
Anleitungsblätter für das Schweißen und Löten von
Leichtmetallen. Aufgestellt von der gemeinsamen Arbeits-
gruppe des Ausschusses für Wirtschaftliche Fertigung
(AWF) beim RKW und des VDI-Ausschusses für
Schweißtechnik unter Leitung von Prof. Dr.-Ing. habil.
A.Matting. Mit 60 B., 20 Tafeln u. 123 S. im Format A 5.
VDI-Verlag G. m. b. H., Berlin 1940. Preis kart. 2 RM.
Das Büchlein bringt knapp und klar alles Wissenswerte
über das Schweißen und Löten von Aluminium und Magnesium
und deren Legierungen. Die einzelnen Abschnitte sind jeweils
von verschiedenen Sonderfachleuten nach dem neuesten Stande
der Technik bearbeitet und mit Schrifttumsnachweis versehen,
ohne daß hierdurch die Einheitlichkeit des Buches gelitten
hätte. Die verschiedenen Schweiß- und Lötverfahren sind hin-
sichtlich des Anwendungsbereiches und der Vor- und Nachteile
objektiv behandelt. Auch die Prüfung und Gestaltung, die
Ausbildung der Schweißer und J.öter und die Unfallverhütung
sind eingehend berücksichtigt. Schließlich sind noch die hier
geltenden Vorschriften und Richtlinien angeführt und erläutert.
Es wäre bei der Instandsetzung von Leichtmetall-Gußstücken
besonders hervorzuheben, daß man bei Aluminiumgußstücken
sich für fehlende Stücke leicht Ersatzstücke selbst gießen kann,
was bei den Mg-Gußstücken nicht möglich ist wegen der
Schwierigkeit und Gefährlichkeit des GießBens.
Jeder, der mit diesem Sondergebiet zu tun hat, wird das
Büchlein als treuen Helfer und Ratgeber gebrauchen können,
zumal es leichtverständlich Theorie und Praxis behandelt.
J.C. Fritz VDE
DK 620.1
Spannungszustand und Bruchausbildung. Anschau-
liche Darstellung der spannungsmechanischen Grundlagen
der Gestaltfestigkeit und der Gesetzmäßigkeiten der Bruch-
ausbildung. Von Prof. Dr. A. Thum und Dr.-Ing. K. Federn.
Mit 83 Bildern, V u. 78 S. im Format B5. Verlag Julius
Springer, Berlin 1939. Preis geh. 9,60 RM.
- - Die in der modernen Werkstofforschung und Werkstoff-
prüfung gesammelten Erkenntnisse haben zu einer neuen
Konstruktionslehre geführt, die ihre Berechnungsunterlagen
nicht mehr allein aus Festigkeitsversuchen an glatten Stäben
entnimmt, sondern die Form des Konstruktionsteiles, den
Spannungszustand und die Spannungsverteilung berücksichtigt.
In vielen Fällen, insbesondere bei verwickelten Konstruktions-
teilen, werden in der Praxis jedoch die Beiwerte für den Form-
einfluß häufig auch jetzt noch nur geschätzt werden können.
Aber gerade dann ist es für den Konstrukteur umso wichtiger,
ein anschauliches Bild von den Vorgängen im Werkstoff bei den
verschiedenen Beanspruchungen zu haben und die dabei auf-
tretenden Gesetzmäßigkeiten zu kennen, um seine Berechnungen
auf eine möglichst sichere Grundlage stellen zu können.
Im vorliegenden Buch findet der Konstrukteur hierzu eine
"übersichtliche und hervorragend anschauliche Darstellung.
Für die Veranschaulichung der Spannungsfelder bedienen sich
die Verfasser vornehmlich des Gummimodelles. Im ersten Teil
des Buches ist neben der Darstellung des Kraftflusses und des
Verformungsbildes in einem beanspruchten Körper auch eine
leicht verständliche Darstellung des Mohrschen Spannungs-
kreises gegeben, die geeignet ist, seine Anwendung ın der
Praxis mehr als bisher einzuführen. Der zweite Teil behandelt
den Einfluß der Kerbe auf den Spannungszustand und die
‚ Spannungsverteilung bei verschiedenen Beanspruchungsarten
und verschiedener Kerbart (Halbkreiskerbe und Querbohrung)
und Kerbtiefe. Insbesondere ist ein Verfahren zur Umrechnung
einer Zugspannungs- in eine Biegespannungsverteilung ange-
geben. Die Erforschung der Gesetzmäßigkeiten der Bruch-
ausbildung bei Gewalt-, Zeit- und Dauerbeanspruchung, sowie
des Einflusses des Spannungszustandes und der Oberflächen-
verletzungen, welcher der dritte Teil gewidmet ist, zeigt eine
noch viel zu wenig beachtete Möglichkeit, wertvolle Unterlagen
für die Gestaltung neuer Konstruktionsteile zu gewinnen.
Viele Bilder und die ausgezeichnete Wiedergabe tragen
wesentlich zur Erhöhung der Anschaulichkeit der Ausführungen
bei. Aus 135 Einzelarbeiten, die im Schrifttumsverzeichnis
aufgeführt sind, sind die neuen Erkenntnisse dieses Wissens-
gebietes zusammengefaßt und durch zahlreiche eigene Unter-
suchungen erweitert worden. Es ist schr zu begrüßen, daß
diese Arbeit, die ursprünglich als Dissertation von K. Federn
vorlag, nunmehr als Buch der breiteren Öffentlichkeit zu-
gänglich gemacht wird. H Rıngpfeil
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 18
2. Mai 1940
EINGÄNGE
(Ausführliche Besprechung vorbehalten]
Bücher
Richtig morsen. Ein Leitfaden für den Morseunter.
richt. Von R. Grötsch. 5. Aufl. Mit 83 S. im Format
135 x 200 mm. Verlag Deutsch - Literarisches Institut J.
Schneider, Berlin 1940. Preis kart. 1,80 RM.
'Das Büchlein behandelt das Geben nach dem Verfahren
der Ergänzungszeichen. Es ist nach einer rhythmischen
Methodik aufgestellt und enthält zahlreiche Übungen; dazu
aber auch neben sonstigen pädagogischen Anweisungen be-
sondere Hinweise zur Erkennung und Beseitigung von Fehlern.
Eignungsprüfung einer Quecksilberhochdrucklanpe
als Normal und Messung der Intensität ihrer
Linien. Von G. Weißflog t. (Neue Deutsche Forschungen
Bd. 258.) Mit 16 S. im Format 165 x 245 mm. Verlag Junker
und Dünnhaupt, Berlin 1940. Preis geh. 1,20 RM.
Jahresbericht der Holländischen Gewerbe-
Inspektion 1938. Sonderdrucke: Ongevallen door Elec-
triciteit. Preis 0,50 f. — Veilige Electrische Stofzuigers.
Preis 0,15 f. — Veiligheidseischen, te stellen aan electrische
installties of hefwerktuigen en transport-inrichtingen. Preis
0,25 f. 's-Gravenhage 1939.
`
Doktordissertationen
Wilhelm Fischer, Der Einfluß der Finanzzuschläge und der
Struktur der Elektrizitätswirtschaft eines Landes auf die
Lieferpreise elektrischer Arbeit. T. H. Berlin 1939.
Friedrich Ferdinand Ruhle, Die Durchschlagsfestigkeit
von Mischungen dielektrischer Flüssigkeiten. T. H. Berlin
1939. |
Friedrich Ufer, Die Zweckmäßigkeit der Verwendung von
Drehstrom für die Hilfsanlagen auf Schiffen. T. H. Berlin
1938.
Fritz Schwaiger, Entladungsvorgänge im inhomogenen Fell
bei Gleichspannung. T. H. München 1939.
Hans Aeschlimann, Neue Methode zum Messen von elektri-
schen Größen. Eidgen. T. H. Zürich 1939.
Werner R. Dubs, Über den Einfluß laminarer und turbulenter
Strömung auf das Röntgenstreubild von Wasser und
Nitrobenzol. Eidgen. T. H. Zürich 1939.
Rene Feiss, Untersuchung der Stabilität von Regulierungen
‚anhand des Vektorbildes. Eidgen. T. H. Zürich 1939.
Franz Fenyves, Beitrag zur Realisierung von Zweipolen mit
vorgegebener Charakteristik. Eidgen. T. H. Zürich 1938.
Jakob Hablützel, Schweres Seignettesalz. Dielektrische
Untersuchungen an KNatC,H,D,0O, 4 D,O-Kristallen.
Eidgen. T. H. Zürich 1939.
Hans Klay, Störfeld einer Hochspannungsentladung in
einem abgeschirmten Raume. Bestimmung der Schutz-
wirkung der verwendeten Abschirmung. Eidgen. T. H.
Zürich 1939.
Max Lattmann, Über die Herstellung einer mit Tonm
frequenzen modulierbaren thermischen Lichtquelle. Eidgen.
T. H. Zürich 1939. |
Jan Rajchman, Le courant résiduel dans les multiplicateurs
d'électrons Electrostatiques. Eidgen. T. H. Zürich 1938.
a RIESE LE SERERTIERTTE SEC EEE RER HERDER BE EEE a VEEVHRECHESEER SEIRSSENEEN
Anschriften der Verfasser der Aufsätze dieses Heftes
Dr. W. Rohloff VDE, Nürnberg, Heimstättenstr. 20
Dr.-Ing. E. h. M. Schenkel VDE, Berlin-Charlottenburg, Soor-Str. 50
Dr.-Ing. K. Seidi VDE, Berlin-Siemensstadt. Jungfernheideweg 37
Abschluß des Heftes: 24. April 1940
—
Harald Müller VDE (z. 2. im Felde)
G. H. Winkler VDE (z. Z. im Felle)
H. Hasse VDE und R. Henrichs VDE
Zuschriften sind nicht an eine persönliche Anschrift zu richten, son
nur an die Wissenschaftliche Leitung der ETZ, Berlin-Charlottenburs *
Bismarckstr. 33, VDE-Haus, Fernsprecher: 34 19 55.
Nachdruck nur mit Quellenangabe und nur mit Genehmigung des Ver
fassers und der Wissenschaftlichen Leitung der ETZ gestattet.
Wissenschaftliche Leitung:
ter
za
413
Elektrotechnische Zeitschrift
(Zentralblatt für Elektrotechnik)
Organ des Elektrotechnischen Vereins seit 1880 und des Verbandes Deutscher Elektrotechniker seit 1894
Herausgegeben vom Verband Deutscher Elektrotechniker E.V.
Wissenschaftliche Leitung: Berlin-Charlottenburg 4, VDE-Haus — Im Buchhandel durch Julius Springer, Berlin W 9
61. Jahrgang
Berlin, 9. Mai 1940
>»
Heft 19
Mischlicht durch Reihenschaltung von Natriumdampflampen und Glühlampen
in Wechselstromnetzen
(Mitteilung aus dem Lichttechnischen Laboratorium der Osram G.m.b.H., K.-6.)
Von E. Rulla f VDE und H. Vits, Berlin
Übersicht. Es wird über Messungen an Natriumdampf-
lampen und Glühlampen beim Betrieb in Reihenschaltung, die
Anlaufvorgänge, Betriebseigenschaften und Anwendungsmög-
lichkeiten dieser Mischlichtquellen berichtet.
Die Entwicklung der Natriumdampflampen ist in
dieser Zeitschrift schon an anderen Stellen!) eingehend
behandelt worden. Die Vervollkommnung dieser Licht-
quellen und ihre Einführung in die verschiedensten An-
wendungsgebiete der allgemeinen Beleuchtungspraxis voll-
zog sich gleichzeitig neben der der Quecksilberdampf-
lampen. Bei den letzteren wurde sehr bald der Weg be-
schritten, durch Hinzufügen von Glühlanıpen zu den
Quecksilberdampflampen
in denselben Leuchtge-
räten ein Mischlicht
zu erzielen, das gegen-
über dem reinen Queck-
silberdampflicht eine
Farbverbesserung je nach
dem Grad der Mischung
bis zu einer dem Tages-
licht stark angenäherten
Farbe ergibt. Die Not-
wendigkeit einer Zu-
mischung von Glühlam-
penlicht zu dem Licht
von Natriumdampflan-
pen wurde bisher in dem
Maße, wie es bei dem
Licht der Quecksilber-
dampflampen berechtig-
terweise der Fall war,
nicht empfunden. Man
machte sich vielmehr die
Vorzüge der praktisch vollkommenen Einfarbigkeit und
der sehr hohen Lichtausbeute des Natriumdampflichtes
zunutze. Auf eine Änderung der Farbwiedergabe, der
naturgemäß hierbei nicht die Bedeutung zukam wie bei
dem eingangs erwähnten tageslichtähnlichen Quecksilber-
Mischlicht, wurde deshalb zunächst verzichtet.
Einen neuen Auftrieb erhielt jedoch diese Frage, als
Kondensotor
Otuf
Nitra-Lampe
Bild 1. Reihenschäl-
tung von Natrium-
dampf-und Glühlampe,
Na-Lompe
‚man sich weiterhin mit der Möglichkeit befaßte, die für
‚die Zumischung benötigte Glühlanıpe an Stelle der sonst
—
1) H. Lingenfelser u. M. Reger, Natrinmdarnpflampen in neuer
Form. ETZ 57 (1936) 8.1347. K. Larehé u. M.
Stand der Metalldampflampen für Algemeinbeleuchtung.
S. 76l u. 790.
E1Z 58 (1937)
Reger, Technischer .
DK 621.327.44 : 621.326.3/4.004.I1
für den Betrieb der Natriumdanıpflampe erforderlichen
Drosselspule in Reihe mit der Natriumdampflampe zu
brennen (s. Bild 1).
Anlaufvorgänge und betriebliches Verhalten bei der
Reihenschaltung
Die Verwirklichung dieser Bestrebungen wurde da-
durch begünstigt, daß die Natriumdampflampen Na 300 U
und Na 500 U ohne Fremdheizung der Elektroden an üb-
mın
I NI rom
4 Lichtstrom
Spannung an der Natriumdampflampe
N. Gesamtleistung
Bild ?. Anlaufkennlinien einer Natriun:dampflampe mit Drosselspule.
lichen 220 V-Netzen zünden. Als weiterer Vorteil erwies
sich, daß beim Einbrennen der Natriumdampflampe die
Spannung am Entladungsrohr größer ist als während des
Betriebes. Bild 2 zeigt die Anlaufkennlinien einer
Natriumdampflampe nach dem Zünden beim Betrieb mit
414 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 19 9. Mai 1940
einer geeigneten Drosselspule. Die Spannung an der
Natriumdampflampe Uy,, und die Gesamtleistung NG,
die sich aus der Lampenleistung und der Drosselverlust-
leistung zusammensetzt, fallen in einem Zeitraum von
etwa 10 min auf ihren Betriebswert ab, während der
Strom / langsam auf seinen Endwert ansteigt. Der Licht-
strom $ erreicht bereits nach 5 min nach steilem Anstieg
erstmalig seinen Endwert. Dieser günstige Verlauf der
Spannung an der Natriumdampflampe bewirkt bei fester
Netzspannung während des Einbrennens eine Unterspan-
nung am Vorschaltgerät. Bei der Vorschaltung einer
Glühlampe vor'die Natriumdampflampe kann deshalb das
A Uer
N I
O xM
Uig- x l
/ Un \ o
Uxas Netzspannung U; Glūhlampenspannung
Strom U w, Wiederzündspannung
U, „ Spannung an der Natrium- U,, lLöschspannung
dampflampe
Bild 3. Oszillogrammı einer Natriumdampflampe bei Vorschaltung einer
Glühlampe.
Festlegen der Werte unabhängig vom Einbrennvorgang
erfolgen, so daß die Glühlampe bei ausreichender Lebens-
dauer während des Betriebes mit normaler Belastung
brennt.
Bei der Bestimmung der Glühlampenspannung U vi
ist zu berücksichtigen, daß diese nicht ohne weiteres als
Differenz aus der Netzspannung Uxetz und der Span-
nung an der Natriumdampflampe U ya berechnet werden
kann, obwohl weder die Glühlampe noch die Natrium-
dampflampe eine Phasenverschiebung zwischen Strom
und Spannung hervorrufen. Bild 3 zeigt ein Oszillogramm,
das an einer Natriumdampflampe bei Vorschaltung einer
Glühlampe im eingebrannten Zustand aufgenommen wurde.
Der Verlauf des Stromes / und der Natriumdampflampen-
spannung Una lassen erkennen, wie die Natriumdampf-
lampe bei jeder Halbwelle nach Erreichen der Wiederzünd-
spannung U: von neuem zündet und nach Unterschrei-
ten der für die Aufrechterhaltung der Entladung er-
forderlichen Spannung Uz5 erlischt. Unter dem Einfluß
dieses Betriebsverhaltens der Natriumdampflampen ist der
Kurvenverlauf des Stromes und der beiden Teilspannungen
nicht mehr sinusförmig. Diese Kurvenformveränderungen
sind durch Überlagerung von Oberwellen über der Grund-
welle von 50 Hz begründet. Die Verschiedenartigkeit der
Oberwellenanteile für die Natriumdampflampenspannung
und die Glühlampenspannung, die derjenigen des Stromes
entspricht, schließen die algebraische Summation der Teil-
spannungen aus. Da aber für die Natriumdampflampen
gleicher Type die Anteile der Oberwellen für den Strom
und die Lampenspannung nur geringe Unterschiede zeigen,
so ergibt sich die Möglichkeit, die Glühlampenspannung
bei Reihenschaltung mit einer Natriumdampflampe mit
einer für die Festlegung der Glühlampendaten ausreichen-
den Genauigkeit zu berechnen aus
U yi = UXetz — (k U Na)!
wobei k im Mittel für die Lampen Na 300 U den Wert von
0,93 und für die Lampen Na 500 U den von 0,94 aufweist.
Eigenschaften der Serienlampenanordnung
Unter Berücksichtigung dieser Zusammenhänge wur-
den folgende Serienglühlampen für die Reihenschaltung
mit einer Natriumdampflampe festgelegt:
für Na 300 U die Glühlampe 165 V, 150 W. — [Ser 32],
für Na 500 U die Glühlampe 165 V, 200 W — [Ser 19].
Wie aus der vorher angeführten angenäherten Be-
ziehung der Teilspannungen zu erkennen ist, wird bei ge-
gebener Netzspannung die Glühlampenspannung durch die
Größe der Spannung an der Natriumdampflampe wesent-
lich beeinflußt. Es ist deshalb notwendig, die für die
Reihenschaltung geeigneten Natriumdampflampen in ihrer
Spannungstoleranz zu beschränken. Diese für die Reihen-
schaltung mit Glühlampen geeigneten Natriumdampf-
lampen tragen dementsprechend die Kennzeichnung
„Na 300 U EAN bzw. „Na 500 U [ Ser 120]“. Bei der
Reihenschaltung von Natriumdampf- und Glühlampen muß
darauf geachtet werden, daß nur Lampen, die die ent-
sprechende Serienbezeichnung tragen, zusammengeschaltet
werden, wenn ein sicherer Betrieb für beide Lampen ge-
währleistet werden soll.
Uxa Spannung an der Natrium- ®,.; Lichtstrom der Glüh-
dampflampe lampe
Usi @lühlampenspannung a Lichtstrom der Natrium-
Strom dampflampe
N, Gesamtleistung Ø Vit ya Gesamtlichtstrom
Bild 4. Anlaufkennlinien einer Natriumdampflampe bei Vorschaltung einer
Glühlampe.
In Bild 4 sind die Anlaufkennlinien einer Natrium-
dampflampe und einer Glühlampe bei Reihenschaltung
wiedergegeben. Die Kennlinien des Stromes / und der
Glühlampenspannung U y; bestätigen die Unterlastung der
Glühlampe während des Einbrennens. Die Kennlinien für
den Teillichtstrom dy;und den Gesamtlichtstrom Pxi+xs
zeigen, daß im Gegensatz zum Drosselbetrieb, bei dem der
Lichtstrom der Natriumdampflampe allmählich zunimmt,
bei der Reihenschaltung der Anfangslichtstrom der Glüh-
lampe sofort nach dem Einschalten zur Verfügung steht.
Der Gesamtlichtstrom Py;+ Na erreicht ebenso wie beim
Drosselbetrieb nach rd. 5min erstmalig seinen Endwert.
Die Reihenschaltung von Natriumdampflampen und
Glühlampen setzt voraus, daß die Netzspannung keine zu.
za
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L
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Si
al
9. Mai 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 19
415
großen Schwankungen aufweist, wenn ein einwandfreier
Betrieb der Anlage sichergestellt sein soll. Die Betriebs-
eigenschaften der Natriumdampflampe bedingen bei einer
Erhöhung des Stromes ein Sinken der Spannung an der
Natriumdampflampe. Das hat zur Folge, daß bei steigen-
der Netzspannung bei Reihenschaltung mit einer Natrium-
dampflampe an der Glühlampe eine größere Überspannung
auftritt als beim normalen Betrieb, und zwar derart, daß
eine Netzspannungserhöhung um 1% eine Erhöhung der
Glühlampenspannung um etwa 1,5% verursacht. Bild 5
zeigt das Verhalten der elektrischen Werte in Prozenten,
wenn die für die Netzspannung gültigen Werte gleich
100 % gesetzt werden. Auf Grund dieser Zusammenhänge
ist deshalb darauf zu achten, daß die Wechselspannung an
einer Leuchte, die mit Natriumdampflampe und Glühlampe
bestückt ist, im Mittel 220 bis 225 V beträgt.
er
Netzspannung Ungrz
Bild 5. Abhängigkeit der Glühlampenleistung N,,, der Glühlampen-
spannung U, und der Natriunmdampflampenspannung U y, von der Netz-
spannung. i
Der Schutz gegen Störungen des Rundfunkempfanges
geschieht bei der Reihenschaltung nach Bild 1 genau wie
beim Betrieb von Natriumdampflampen mit Drosselspulen
durch Parallelschalten eines Entstörkondensators von
0,1l uF zu der Natriumdampflampe.
Die Gesamtleistungen der Natriumdampflampen und
Glühlampen betragen bei einer Netzspannung von 220 V
im Mittel für die
Natriumdampflampe Na 300 U und Glühlampe rd. 200 W
und für die
Natriumdampflampe Na 500 U und Glühlampe rd. 255 W.
Der Leistungsfaktor liegt in beiden Fällen zwischen 0,96
und 0,99.
Der Gesamtlichtstrom bei Reihenschaltung einer Na-
triumdampflampe Na 300 U und einer zugehörigen Glüh-
lampe beträgt im Mittel 5100 Hlm bei einer Lichtausbeute
von rd. 25 Hlm/W. Die Natriumdampflampe Na 500 U und
Glühlampe geben einen mittleren Gesamtlichtstrom von
8000 Him und eine Lichtausbeute von rd. 31 Him/W. Der
Lichtstromanteil des Natriumdampflichtes zum Glüh-
lampenlicht verhält sich im ersten Fall etwa wie 3:2. Im
zweiten Fall ist der Glühlampenanteil etwas geringer. In
den meisten Anwendungsgebieten erfüllen die vorhande-
nen Mischungsverhältnisse’ die an die Farbwiedergabe zu
stellenden Anforderungen. Das Mischlicht hat einen an-
genehmen warmen Farbton und ermöglicht das Erkennen
von roten, blauen und grünen Körperfarben.
d Na 500 U + Glühlampe
Weißpunkt
° Vatiumdampflampen
bo Glimampen W
e Na 300 U + Glühlampe
Bild 6. Lage der Farbpunkte im Farbdreieck.
Über die Farbe der Lichtquelle selbst gibt bei den be-
stehenden Mischungsverhältnissen Bild 6 einen gewissen
Aufschluß. Zur Orientierung sind in dem wiedergegebenen
Farbdreieck die Farbpunkte für die Natriumdampflampen
und die für die jeweils vorgeschalteten Glühlampen ein-
getragen. Außerdem sind die Farbpunkte für die
Mischungsverhältnisse Na300 U und Glühlampe bzw.
Na 500 U und Glühlampe angegeben. Die verschiedene
Lage dieser beiden Farbpunkte ist dadurch bedingt, daß
Bild 7. Zeitlicher Verlauf des Lichtstromes einer Natriumdampflampe
mit Drosselspule.
beim Betrieb der Na 500 U + Glühlampe der Lichtstrom-
anteil der Glühlampe etwas kleiner ist als bei der Na 300 U
+ Glühlampe. Ein Vergleich dieser beiden Punkte läßt
deshalb erkennen, wie sich je nach Größe des Glühlampen-
lichtstromes der Farbpunkt des Mischlichtes dem des Glüh-
lampenlichtes nähert. In besonders gelagerten Fällen, wo
ein anderes Mischungsverhältnis gewünscht werden sollte,
besteht also die Möglichkeit, den Glühlampenlichtanteil zu
erhöhen, indem eine weitere Glühlampe beliebiger Leistung,
die parallel zu den Reihenschaltungslampen brennt, in die
Leuchte eingebaut wird.
416
Neben der angenehmen Lichtfarbe bei der Reihen-
schaltung der Natriumdampflampen mit Glühlampen er-
gibt sich als Vorteil gegenüber dem Drosselbetrieb die ge-
ringere Lichtschwankung in Abhängigkeit von der Zeit.
In Bild 7 ist der periodische Licht-Zeit-Verlauf für eine
Natriumdampflampe bei Betrieb mit einer Drosselspule
dargestellt. Bild 8 zeigt im Gegensatz dazu den zeitlichen
ETSEAN
EEE EEE
PAMIIRI
20
0
x
0 2 4
Bild 8. Zeitlicher Verlauf des Lichtstromes der Natriumdampflampe bzw.
der Glühlampe bei Reihenschaltung.
Verlauf des Lichtstromes der Natriumdampflampe bei Vor-
schalten einer Glühlampe einerseits und den der vor-
geschalteten Glühlampe anderseits. In allen Fällen wurde
bei dieser Darstellung der jeweils erreichte zeitliche
Höchstwert gleich 100 % gesetzt. Nach diesen Kennlinien
zeigt der Lichtstrom der Natriumdampflampe bei Vor-
schaltung einer Glühlampe zwar eine etwas stärker aus-
geprägte Dunkelpause als beim Drosselbetrieb. Da aber
Bild 9. Zeitlicher Verlauf des Gesamtlichtstromes einer Glühlampe und
einer mit dieser in Reihe geschalteten Natriumdampflampe.
»
der Lichtstrom der Glühlampe eine sehr geringe zeitliche
Schwankung aufweist und außerdem unter dem Einfluß
der verschiedenen Trägheit der Natriumdampf- und Glüh-
lampe einen phasenverschobenen Verlauf gegenüber dem
der Natriumdampflampe hat, wird die periodische Schwan-
kung des Gesamtlichtstromes (Bild 9) geringer als beim
Drosselbetrieb. Die Größe dieses Schwankungsausgleiches
ist abhängig von der Größe des Lichtstromanteiles der
Glühlampe.
Betrieb und Anwendung von Natrium-Mischlichtleuchten
Die Anwendung dieser Schaltung wird durch Verwen-
den von Leuchten mit je einer Goliathfassung (E40) und
einer Edisonfassung (E27) ermöglicht, die miteinander in
Reihe geschaltet sind. Die einschlägige Industrie kann
derartige Natrium-Mischlichtleuchten ohne nennenswerte
Schwierigkeiten durch einen geringfügigen Unibau an den
für die Aufnahme einer Natriumdampflampe und einer
Glühlampe geeigneten handelsüblichen Zweifassungsleuch-
ten herstellen. Für eine möglichst gleichmäßige Mischung
des Lichtes der beiden in ihrer Bauart und ihren Ab-
messungen verschiedenen Lampen ist lediglich eine dem
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 19
8. Mai 1940
Unterschied der Lichtschwerpunktsabstände entsprechende
Einstellung der beiden Fassungen zueinander erforderlich.
Im Betrieb ergeben sich bei der Reihenschaltung mit
einer Glühlampe gegenüber der mit einer Drosselspule
verschiedene voneinander abweichende Eigenschaften, die
sich zugunsten der Glühlampenreihenschaltung auswirken.
Wie aus Bild 3 und 4 hervorgeht, wird der Anlaufvorgang
der Natriumdampflampe durch die Lichtstromabgabe der
Glühlampe überbrückt. Durch die Zumischung des Glüh-
lampenlichtes ergibt sich außerdem eine geringere perio-
dische Schwankung (Bild 9) als beim Drosselbetrieb, so
daß stroboskopische Erscheinungen an umlaufenden Teilen
leichter vermieden werden können. Der Leistungsfaktor
cosy wird, wie schon vorher erwähnt, auf einen Wert von
nahezu 1 erhöht. Durch den Fortfall der sonst erforder-
lichen Drosselspulen ergeben sich geringere Abmessungen
und Gewichte der Leuchtgeräte sowie eine Eisen- und
Kupferersparnis und erheblich niedrigere Anschaffungs-
kosten, die besonders beim Vorhandensein zahlreicher
Brennstellen stark ins Gewicht fallen.
Anwendung kann die Reihenschaltung von Natrium-
dampflampen und Glühlampen zur Erzielung eines Misch-
lichtes überall dort finden, wo bisher die Natriumdampf-
lampen mit Drosselspulen erfolgreich verwendet wurden,
und die erwähnten Vorzüge, die die Reihenschaltung bietet,
die der Einfarbigkeit des reinen Natriumdampflichtes
überwiegen. Es kommen z.B. für eine Mischlichtbeleuch-
tung in erster Linie Straßen, selbst bis in das Innere be-
bauter Stadtteile hinein, ferner Ausfall- und Zubringer-
straßen zur Reichsautobahn, Werkstraßen und Lager-
plätze, Brücken, Wasserverkehrs- und Verladeanlagen,
Schleusen, Häfen, Werkhallen, insbesondere Gießerei-
betriebe und zum Teil auch die Werkstoffprüfung in Be-
tracht. Auch bei der Luftschutzverdunkelung
kann diese Beleuchtungsart in Verbindung mit Farb-
anstrichen, die dieses Licht absorbieren, an Fenstern und
Oberlichten angewendet werden, wenn die zu verwendende
Glühlampe mit einem geeigneten Farbüberzug versehen
wird und im übrigen die Bestimmungen der 8. Durchfüh-
rungsverordnung zunı Luftschutzgesetz beachtet werden.
Wirtschaftlichkeit der Anordnung
In wirtschaftlicher Hinsicht ist festzustellen, daß die
beim Natriummischlicht gegenüber einer Glühlampen-
beleuchtung entstehenden höheren Lampenersatzkosten
durch die geringeren Stromkosten infolge der beim Misch-
licht höheren Lichtausbeute gegenüber der reinen Glüh-
lampenbeleuchtung ausgeglichen oder übertroffen werden.
Um dies nachzuprüfen, wurden die jährlichen Betriebs-
kosten’), die sich aus Tilgung und Verzinsung der Leucht-
und gegebenenfalls der Vorschaltgeräte sowie Strom- und
J,ampenersatzkosten ergeben, für die jeweils zu ver-
gleichenden Fälle errechnet. Die für jeden Fall ermittel-
ten Gesamtkosten sind auf die gleiche Lichtarbeit (100 00%
Hefnerlumenstunden) bezogen worden, um die durch die
festliegenden Lampeneinheiten gegebenen Lichtstrom-
abweichungen untereinander zu berücksichtigen. Zu-
grunde gelegt wurden eine jährliche Benutzungsdauer von
2000 Stunden, d.s. etwa 614 Stunden je Arbeitstag bzw.
5!2 Stunden am Tage, listenmäßige Bruttopreise für
Leuchten und Vorschaltgeräte, 10 % des Kaufpreises für
Abschreibung und 5% für Verzinsung. Die Darstellung
der Betriebskosten in Abhängigkeit vom Strompreis ergibt
sowohl für Metalldampflampen als auch für Glühlampen
einen ansteigenden geradlinigen Verlauf. Bei dem einem
gemeinsamen Schnittpunkt zweier miteinander zu ver-
gleichender Geraden zugeordneten Strompreis besteht in
beiden Fällen Kostengleichheit. Bei höheren Strompreisen
ergibt sich eine wirtschaftliche Überlegenheit der flacher
verlaufenden Kurven (Geraden) gegenüber denen mit stei-
®) Val H. Lingenfelser u. E. Schanz. Die Wirtschaftlichkeit der
Metalldamptlampen. Entwicklung einer graphischen Dausteilung und iht
praktische Anwendung. Licht 9 (1039) S. 175. i
IE
9. Mai 1940
lerem Anstieg. Bild 10 und 11 lassen erkennen, daß bei
einem Vergleich zwischen dem Natriummischlicht und
einer diesem lichtstrommäßig entsprechenden Glühlampe
eine Kostengleichheit bei einem Strompreis von ungefähr
12 Rpf/kWh gegeben ist und das Natriummischlicht bei
höheren Stromkosten wirtschaftlicher ist als das Glüh-
lampenlicht. Bei einer höheren Benutzungsdauer oder Be-
rücksichtigung von handelsüblichen Nachlässen auf Leuch-
AS
Aosten für W° Nimh
=
Kosten für O’HLmh
10
öfrompreis
Rpf/kWh,
Bild 10. Betriebskostenvergleich von Natrium-
mischlicht Na 300 U + 150 W Glühlampe, Glüh-
lampenlicht und reinem Natriumdampflicht für
108 Himh bei einer Benutzungsdauer von 2000 h/
Jahr (Bruttopreise).
Bild 11.
ten- und Lampenpreise für Stromversorgungsunternehmen
oder Behörden verringert sich der genannte Grenzwert von
12 Rpf/kWh. Dies ist auch dann der Fall, wenn man ein
mit zwei Glühlampen bestücktes Gerät mit einer Natrium-
mischlichtleuchte vergleicht (s. Bild 12). Für die öffent-
liche Beleuchtung ergibt sich z.B. daraus folgende Tat-
sache: Von einem Strompreis von etwa 5 Rpf/kWh an auf-
warts ist ein ganznächtiger Natriummischlichtbetrieb
(4000 h/Jahr) mit einer Bestückung von einer Na 300 U +
einer Glühlampe 150 WiSer92] wirtschaftlicher als ein Be-
trieb mit einer Glühlampe 200 W und einer Glühlampe
150 W je Leuchte, von denen nur die eine Lampe ganz-
(4000 h/Jahr) und die andere halbnächtig (2000 h/Jahr)
eingeschaltet wird, wie es in der Straßenbeleuchtung viel-
fach üblich ist (Bild 12). Dadurch werden während der
Nachtstunden etwa doppelt so hohe Beleuchtungsstärken
und bessere Sehverhältnisse bei geringerem Kostenauf-
wand erzielt.
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 19
Sfrompreis
Betriebskostenvergleich von Natrium-
mischlicht Na 500 U +200 W Glühlampe, Glüh-
lampenlicht und reinem Natriumdampflicht für
105 Himh bei einer Benutzungsdauer von 2000 h/
Jahr (Bruttopreise).
417
Zusammenfassung
Die meßtechnischen Untersuchungen der Anlaufvor-
gänge und Betriebseigenschaften der Reihenschaltung von
Natriumdampf- und Glühlampe ergaben bemerkenswerte
Vorteile dieser Anordnung durch geringere Welligkeit,
günstigeren Leistungsfaktor, verbesserte Lichtfarbe und
gleichmäßigeren Lichtstromverlauf, schließlich Fortfall
& H
Rof/kwh
Sirompreis
Rpf/kwh
Kurve a: 200 W-Glühlampe 2000 h/Jahr
150 W-Glühlampe 4000 h/Jahr
Kurve 5: 200 W-Glühlampe 4000 h/Jahr
150 W-Glühlampe 2000 h/Jahr
Bild 12. Betriebskostenvergleich von Natrium-
Mischlicht Na 300 U +150 W Glühlampe bei ganz-
nächtigem Betrieb (4000 h/Jahr) und 2 Glüh-
lampen, von denen 1 Lampe halb- (2000 h/Jahr)
und 1 Lampe ganznächtig (4000 h/Jahr) brennt,
bezogen auf 105 Himh (Bruttoprelse).
der Drossel mit Eisen- und Kupferersparnis, so daß diese
Mischlicht-Beleuchtungsart zunehmend für Außen- und
Werkbeleuchtung verwendet werden kann. Die außer-
dem durchgeführte Wirtschaftlichkeitsbetrachtung für die
neue Lichtquelle bewies insbesondere die günstige An-
wendbarkeit des Natriummischlichtes für ganz- oder halb-
nächtige Straßenbeleuchtung.
Für die Anregung zur Veröffentlichung der Arbeit
danke ich an dieser Stelle Herrn Dr. Martin Reger,
Berlin. Es wird hierdurch nur ein ganz geringer Teil der
aufschlußreichen Untersuchungen und Ausarbeitungen
meines während der Drucklegung infolge eines sehr schwe-
ren Leidens unerwartet verstorbenen Mitverfassers und
Freundes, Herrn Erhard Rulla, den interessierten
Fachkreisen zugänglich gemacht.
418 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 19
Das Ersatzbild eines Transformators mit mehreren Anzapfungen
Von Max Skalicky, Berlin
Das Ersatzbild eines verlustfreien Transformators
mit 3 Anzapfungen (Bild 1), läßt sich darstellen als W#er-
pol in Sternschaltung, bei dem die Eingangsklemmen
gegenüber der gewohnten Darstellung vertauscht sind
(Bild DR
lrt M let Mo
AN
Bild 1. Grundsätzliches Schalt- Bild 2, Ersatzbild als Vierpol
bild eines Transformators mit mit vertauschten Eingangs-
drei Anzapfungen, klemmen.
Eine Darstellung, die sich besser dem Schaltbild an-
paßt, zeigt Bild 3.
L, sind die Induktivitäten der beiden Wicklungsteile;
= V L, L, die Gegeninduktivität.
Sia Leerlauf-(Blind-)Widerstand für w == 1 zwischen den
Klemmen 2, 2 ist L,,
„ 2, 3 „ La,
» 1,8 „ Li+L+2Ma=(VL,+ VL.
In der vorliegenden Arbeit wird nun für den allge-
meinen Fall, also den Transformator mit N Anzapfungen,
das Ersatzbild angegeben. Da die Rechenarbeit mit zu-
nehmendem N außerordentlich anwächst, möge vorher
noch der Transformator mit 4 Anzapfungen untersucht
werden; sein Ersatzbild ist in Bild 4 dargestellt.
Bild 3. Dem Schaltbild ange- Bild 4. Ersatzschaltung des Trans-
paßte Ersatzschaltung eines formators mit vier Anzapfungen.
Transformators mit drei An-
zapfungen,
Den Leerlauf-(Blind -)Widerstand für «= 1 zwischen
den Klemmen 2, 3 findet man hierbei mit L} und zwischen
den Klemmen 1, 2 mit
2 My (2 La +21, +2M)
Wiot = 2L, + 2 Met — aL,
| 4 Mi L, L
Weir = 2L,— ,“ = L,
und
W341 = Ls.
Der Gesamtwiderstand zwischen den Klemmen 1, 4
bei Leerlauf ist
y Clt 2M 2 — 2 Ma3) (2 Lz + 2 Ma3 — za):
4L,
Wil = 2L, a En ..
2
Be d o Mi: Mos
Lı L L,
_—
) K.Küpfmüller. Einführung in die theoretische Elektrotechnik.
Julius Springer, Berlin 1932.
DK 621.314.21 : 621.3.012.8.001.1
Mit
M„=VLL, Ma=VLL,,
ergibt sich schließlich
W141 = L, + La + La + 2 (M, + My +M,
My) Mn
= VL L =M,
oder
Wisi= (V Li+ V Li+ V L}.
Sind die 3 Wicklungsteile gleich (L, = L, = L,), dann ist
die Gesamtinduktivität ‘L, = 9 L.
Bild 5 zeigt noch das Ersatzbild des Transformators
mit 5 Anzapfungen in vierpolmäßiger Darstellung.
Ilit 3Mg Ilys 3Mg Ilo + 3IMos KAREL Jl + JM Hen,
qJ 7
Bild 5. Vierpolmäßige Darstellung des Transforimators mit fünf Anzapfungen,
T a K V-N-2
trr DA 3 in ne y Kest lin lhe Kag N br In N
u, „ EBEN GE „ „ MEER —.
DUDEN
Bild 6. Vierpolkette für den Transformator mit A Anzapfungen,
Aus den vorgebrachten Beispielen erkennt man, daß
ein Transformator mit N Anzapfungen im Ersatzbild dar-
gestellt werden kann als Kette von V = N — 2 Vierpolen.
Bei jedem dieser Vierpole sind die Eingangsklemmen ver-
tauscht (Bild 6). Die Längswiderstände des kten Vierpols
sind:
kı = (N — 2) [Lk + Mk, k +1],
FT (N — 2) [Ir +1 + Mkık+1]»
und der Querwiderstand ist
= — (N —2)Mk, k+ 1.
Bild 7. Dem Schaltbild angepaßte Ersatzschaltung für den Transformator
mit N Anzapfungen.
AN
Kr N N
Bild & Grundsätzliches Schaltbild eines Transformators mit N AnzapfungeN.
Schließlich ist in Bild 7 noch das gleiche Ersatzbild
des Transformators mit N Anzapfungen (Bild 8) darge
a das sich in anschaulicher Weise dem Schaltbild 80-
palt.
we g, rm pe
zeug o
ilk
|
9. Mai 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 19 419
Die neuesten amerikanischen Zyklotrone
Die beiden neuen Zyklotrone!) der Biochemical Rese-
arch Foundation des Franklin-Instituts in Philadelphia,
Pennsylvanien, und des Physics Department der Purdue-
Universität, Lafa-
yette, Indiana, wei-
sen eine ganze Reihe
von Neuerungen auf,
die eine Beschrei-
bung dieser Anlagen
rechtfertigen’). Mit
dem Zyklotron des
Franklin-Instituts
können Deuteronen-
strahlen bis zu 10 LA
bei 10,2 MeV erzeugt
werden, wenn ein
außerhalb des Zyklo-
trons befindlicher
Versuchskörper be-
schossen wird. Be-
findet sich der Ver-
suchskörper dagegen
im Innern der Va-
kuumkammer, so
kann der Deute-
ronenstrahl auf 40
bis 50 uA gesteigert
werden. Bei neueren
Versuchen mit einer
verbesserten Ionen-
quelle konnte ein im
Außenraum befind-
licher Versuchskör-
per mit 30nA bei
11 MeV beschossen
werden, eine Ener-
gie, die ausreicht, nicht nur radioaktive Stoffe für wissen-
schaftliche Untersuchungen, sondern auch für therapeu-
tische Zwecke herzustellen, und die offenbar noch nicht
tadig
N =
T. satie
’
a Rigy
` h şr rar- Ta S
TER di n «rh ?.
Dé Te VEN En
B Kühlleitung
C Pumpanlage
A Lechersysten, auf die Viertel- '
welle abgestimmt
Bild 2, Das Zyklotron der Purduc-Universität.
die Grenzleistung dieses Zyklotrons darstellt. Über das
Zyklotron der Purdue-Universität liegen noch nicht so
er nn
.,_D A.J. Allen, M. B. Sampson und R. G. Franklin sowie
W.J. Henderson, L. D. P. King, J. R. Risser, H. J. Yearian
und J. D. Howe, J. Franklin Inst. 228 (1939) S. 543 und 563; 19 S.,
16 B. bzw. 17 8., 10 B. ,
2) ETZ 58 (1937) S. 1403 u. 59 (1938) 8.728. Vgl. a. R. Elsner
u. R. Strigel, Z. VDI 83 (1939) S. 1083.
Bild 1. Das Zyklotron der Biochemical Research Foundation des Franklin-Instituts
in Philadelphia.
DK 537.291-96 : 539.17/.18(73)
weitgehende Messungen vor; es soll einen a-Strahl von
0,03 uA bei 16,5 MeV und einen Deuteronenstrahl von 3 uA
bei 8 MeV im Außenraum auftreten lassen.
Eine Gesamtan-
sicht der beiden Zy-
klotrone vermitteln
Bild 1 und 2. Im
folgenden sollen nun
magnetischer Kreis,
Vakuumkammer,
Halbdosen und ihre
Halterung, Hochfre-
quenzsystem und die
einzelnen Hilfsappa-
raturen näher be-
schrieben werden.
Magnetischer
Kreis
Die Magnetpole
des Zyklotrons des
Franklin - Instituts
haben am Joch einen
Durchmesser von
1,220 m und am Pol-
schuhrand einen sol-
chen von 0,965 m.
Die Polschuhe sind
auswechselbar. Die
Erregerspulen be-
stehen aus acht La-
gen zu je 225 Win-
dungen, die in einer
Serienparallelschal-
tung angeordnet
sind; der Leiterquerschnitt beträgt 32,8 X 1,6mm. Die
Leiter sind papierisoliert, die Lagen durch Fichtenholz-
streifen getrennt. Zur Kühlung wird Öl mittels Zentri-
Bild 3. Vakuumkamıner des Zyklotruns des Franklin-Inatituts, ge-
öffnet. (Es sind Halbdosen, Ionenqucelle und die übrigen Hilfsapypara-
turen deutlich zu erkennen.)
fugalpumpen durch die Spulen getrieben, das wiederum
durch Wasser in besonderen Kühlern gekühlt wird; das
erwärmte Wasser wird über einen Kühlturm geleitet. Die
Spulen erzeugen ein Feld von 16 Kilogauß bei einem
Erregerstrom von 155 A. Die Abmessungen der Magnet-
pole des Purdue-Universitäts-Zyklotrons sind ähnlich;
sie verjüngen sich von 1,03m am Joch auf 0,95m am
Polschuhrand. Die Erregerspulen bestehen aus Kupfer-
rohren von 11 mm Durchmesser und 2,2 mm Wandstärke,
die zu 13 Einzelflachspulen mit je 45 Windungen in
- m
Te NAA e ee en en
420
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 19 8. Mai 1940
zwei Lagen gewickelt sind. Einzelleiter wie auch Spulen
sind mit Leinenband umwickelt und mit isolierendem Lack
sondern auch Ausgleich der Geschwindigkeitsabnahme der
Teilchen für ihre entsprechende Massenzunahme durch
Einfügen von Sektoren mit ab-
wechselnder magnetischer Feld-
Wassereinloß zur i |Aupferrahrhalterung und stärke*)
Nühlungder Halbalsen || Kühlwasseraus/aß für de | l
EER a ynfidlasen © | Vakuumkammer
— nn nn a m nn
u m
— m a
— — — m —
Åm er
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—
PER au)
m
pr
Bild 4. Halterung (a) und Verstellvorrichtung (b) der Halbdosen des Zyklotrons
des Franklin-Instituts.
bestrichen. ®ekühlt wird mit destilliertem Wasser, das
in parallelen Strömen durch die einzelnen Flachspulen
gedrückt und seinerseits durch einen besonderen Wasser-
kühler gekühlt wird. Bei 240 A Erregerstrom erhält
Die Hilbdosen des Purdue-Zyklotrons mit ihren konischen
Halterungsansätzen,
Bild 5.
man ein Feld von 16 Kilogauß, bei 360 A ein solches
von 18 Kilogauß. Beide Zyklotrone besitzen nicht nur
ein im Zentrum verstärktes Magnetfeld, das ein Voreilen
der ursprünglich nacheilenden Teilchen zur Folge hat’),
3) H. A. Bethe und M. E. Rose, Phys. Rev. 52 (1937) S. 1254.
N \ Wasserkühlung
i en
u
—
——
Eine Ansicht der geöffneten
Vakuumkammer des Franklin-In-
stitut-Zyklotrons zeigt Bild 3. Die
Seitenwände werden durch einen
25,4 mm dicken Monellmetallring
mit einem äußeren Durchmesser
von 990 mm gebildet, Deckel und
Boden bestehen aus 50,8 mm dicken
Eisenplatten, denen für den Feld-
ausgleich in der Vakuumkammer
eine gewisse Bedeutung zukommt,
Der Boden ist mit den Seiten-
wänden verschweißt, mit Spezial-
lack abgedichtet und der Deckel
mit einer Gummidichtung aufge-
setzt. Die Gesamthöhe der Va-
Schraubenbolsen. kuumkammer beträgt 195,5 mm
Wassereinlaß bei einem Abstand von 203 mm
zwischen den Polschuhen des Ma-
gneten. Die Abmessungen der Va-
kuumkammer des Purdue-Zyklo-
trons sind ähnlich gewählt. Die
seitliche Begrenzung besteht aus
einem 22,3 mm dicken Messingring
mit einem äußeren Durchmesser
von 967 mm. Die Boden- und die
Deckplatte aus Stahl sind 31,8 mm
stark. Als Dichtungsstoff ist
Plastizin gewählt, das sich besser
als Gummi bewährt hat.
In diese Kammern sind die aus
verlöteten Kupferplatten bestehen-
den Halbdosen eingesetzt; beim
Franklin - Institut - Zyklotron be-
sitzen sie eine lichte Weite von
25,4mm am Umfang und 50,8 mm
in der Mitte. Die Verengung der
Dosen am Umfang ist möglich in-
folge der starken fokussierenden
Wirkung des zwischen den Halb-
dosen liegenden Beschleunigungs-
feldes und erlaubt so ein ein-
-© faches: Anbringen einer: Wasser-
kühlung an den Dosen. Beim Purdue-Zyklotron beträgt
die lichte Weite in der Mitte 31,8 mm, vergrößert sich
bis zum halben Durchmesser auf 44,5 mm und nimmt
dann bis zum Umfang wieder auf 25,4 mm ab. Span-
nungszuführung und Halterung der Halbdosen beim
Franklin-Institut-Zyklotron hält sich im Rahmen des
Üblichen. Die Verstellmöglichkeit ist durch Zwischen-
H
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Bild 6. Die Halbdosenhalterung beim Purdue-Zyklotron.
schalten von Federkörpern gegeben. Einzelheiten der
Konstruktion sind aus Bild 4 zu entnehmen. Beim
Purdue-Zyklotron ist eine andere Lösung der Halterung
gefunden; die Halbdosen werden durch konische An-
sätze getragen, wie aus Bild 5 und 6 hervorgeht. Als
zn wird bei beiden Ausführungen Pyrex-Glas ver-
wendet.
1) L. H. Thomas, Phys. Rev. 54 (1938) S. 580 u. 588.
a. a e
t a. J yv» P)
hena e
E ES e
weg NE
9. Mai 1940
Die Ablenkelektroden
Die Ablenkelektrode in der Vakuumkammer, die den
Teilchenstrahl beim Austritt aus dem Elektrodensystem
der Halbdosen von der Dosenwand ablenken soll, ist beim
Zyklotron des Franklin-Instituts bei einer Länge von
520mm und einer Breite von 31,8 mm mit einem Halb-
messer ausgeführt, der um 76 mm größer ist als derjenige
der Halbdosen. An der Austrittsstelle beträgt der
Zwischenraum bis zur Dosenkante 6,35 mm. Die Ablenk-
elektrode ist mit Öl gekühlt, das dem Kühlsystem des
Magneten entnommen wird. Zur Ablenkung des Teilchen-
strahls wird eine Spannung von 45 kV benötigt, wenn an
den Halbdosen eine Hochfrequenzspannung von 70kV
liegt. Für die Ablenkelektrode des Purdue-Zyklotrons
fehlen nähere Dimensionierungsangaben. Interessant ist
jedoch, daß bei diesem Zyklotron auf eine besondere Küh-
lung der Ablenkelektrode verzichtet werden kann, was an-
scheinend nur dadurch erreicht wurde, daß zwischen
Ablenkelektrode und Gleichrichter eine Hochfrequenz-
drossel geschaltet ist, die den hochfrequenten Anteil
in der Ablenkspannung, der kapazitiv von den Halbdosen
übertragen wird, sich über einen hohen Widerstand schlie-
Ren läßt.
Ionenquelle
Sie bestand beim Zyklotron des Franklin-Instituts zu-
nächst in üblicher Weise in einem geheizten, als Doppel-
spirale gewickelten Wolframdraht, der späterhin durch ein
Wolframband ersetzt
wurde. Auch wird mit
einem Jonenbogen ge-
arbeitet, der eine Ab-
PEXEXLETTTIEIZIIERIISTELTEIIIZZEITIGE
art des von Living- Pr ee a
stone’) benutzten
darstellt, und dessen
Heizfaden ebenfalls aus Niffselektrod IN____ 204
einem Wolframband be- RES IR hd
nn da mit einem no a
ochfrequenten Strom L g
von 60 bis 100A bei Boden der
:200kH geheizt wird. Vakuumkammer
Die Ausbeute dieser
Ionenquelle kann erheb-
lich gesteigert werden,
wenn man, wie in
Bild 7, zwei mit der
einen Halbdose verbun-
dene Hilfselektroden
anbringt, mit deren Hilfe die Ionen aus dem im Mittel-
punkt des Zyklotrons befindlichen Auslaßstutzen heraus-
gezogen werden können. Die Wandstärke dieses Ionen-
auslasses wird einer weiteren Ausbeutesteigerung wegen
möglichst dünn gehalten
werden. Um aber die Zum
hohe an der Austritts-
stelle sich entwickelnde
Wärme rasch abführen
zu können, muß die Wan-
dung des Auslaßstutzens
sehr rasch verdickt wer-
den. Diese Anordnung
des Ionenbogens ergibt
den schon erwähnten
außerordentlich starken
euteronenstrahl, der mit
30uA bei 11 MeV in den
ußenraum tritt. Die
Verfasser glauben die
Strahlstärke noch auf
501A steigern zu können.
Das Purdue-Zyklotron
arbeitet ebenfalls mit
eınem Niedervoltbogen
nach Livingstone, dessen
Anordnung Bild 8 zeigt.
er warn Bogen liegt bei Verwendung von Helium
Od -10> Torr; als Heizelement wird eine mit
ey schicht bedeckte Platinfolie verwendet. Die mittlere
| OH) (EEE O o VEREREE |
0 7 l 3 4 5m
Bild 7. Die verbesserte Ionenquelle des
Zyklotrons vom Franklin-Institut.
SIOLLA AoE I LLLE
Z
Randas! der
Halbdosen
Mittelpunkt des
f Zyklotrans
Kapillarelesnm)
I5 ——
—
EI, DIR,
ns
Bild 8. Die Ionenquelle des Purdue-
Zyklotrons.
52) M.S. Livingst 7
Rev. eci. Instrum. 10 (1939) S. T TE EWN E G EARED
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 19 421
= Lebensdauer eines solchen Heizelementes beträgt etwa
25 Stunden.
Der Hochfrequenzkreis
Die Hochfrequenzspannung wird bei beiden Zyklo-
tronen den Halbdosen über ein auf die Viertelwelle abge-
stimmtes Lechersystem zugeführt, das mit Wasserkühlung
versehen und mit einem Hochfrequenzsender gekoppelt
ist. Diese Art der Hochfrequenzübertragung, die bereits
vom Zyklotron der Columbia-Universität New York her
bekannt ist, hat den Vorteil, daß die an den Einführungen
in die Vakuumkanımer auftretenden Spannungshöchst-
werte nur einen Bruchteil derjenigen betragen, die an den
Halbdosen auftreten. Die Lecherleitung des Purdue-Zyklo-
trons ist in Bild 2 sehr schön erkennbar. Das Zyklotron
des Franklin-Instituts arbeitet mit 28 kW bei einer Sender-
spannung von 10kV und einer Wellenlänge für Deute-
ronenbeschleunigung von 26m; dabei tritt an den Halb-
dosen ein Spannungshöchstwert von etwa 90kV auf. Das
Purdue-Zyklotron weist eine Sendeenergie von 25,5 kV
bei einer Senderspannung von 8,5kV und einer Wellen-
länge für Deuteronenbeschleunigung von 27,5 m auf; an
den Halbdosen wird ein Spannunghöchstwert von etwa
50 kV gemessen.
Zusätzliche Apparaturen
Zu erwähnen wäre noch, daß die Pumpeinrichtung
beim Purdue-Zyklotron beweglich aufgebaut ist, so daß
die Vakuumkammer an die Pumpe außerhalb des Magnet-
systems angeschlossen werden kann. Außerdem ist es da-
durch möglich, Vakuumkammer und Pumpe als Einheit
so zu verdrehen, daß der Teilchenstrahl unter jedem be-
liebigen Winkel aus dem Magnet auszutreten vermag.
R.StrigelVDE
Einfluß der Luftfeuchtigkeit auf die Stoßüberschlag-
spannung von Stabfunkenstrecken und Isolatoren ’)
DK 621.315.62.015.52
Diese Arbeit bildet eine vorzügliche Ergänzung der kürzlich
in Japan erschienenen Arbeit von Nishi und Nakajima über
den Einfluß der Luftfeuchtigkeit auf die betriebsfrequente
Überschlagspannung von Porzellanisolatoren?), indem sie auch
für SpannungsstoB (d.h. die 50%, Mindest-Stoßüberschlag-
spannung) entsprechende Messungen an der Kaiserlichen
Universität Tokio bringt. Dabei kommt Y. Ishiguro für die
positive Stoßspannung zu ganz ähnlichen Ergebnissen, wie
F. Fielder und andere Forscher. Die kürzlich durch die IEC
bei der Aufstellung internationaler Prüfvorschriften für Hoch-
spannungsisolatoren zur Umrechnung der gemessenen Über-
schlagspannung auf normale Luftverhältnisse von 11 g/m? mit-
geteilten Korrektionskurven®) werden durch die japanischen
Messungen auch für positiven Stoß voll bestätigt. Dagegen
kommt Ishiguro für die negative Stoßspannung zu wesentlich
anderen Ergebnissen, als die hierüber bisher allein vorliegenden
Messungen von F. Fielder®), indem die Einwirkung der absoluten
Luftfeuchtigkeit auf die negative Stoßüberschlagspannung für
die untersuchten Anordnungen (Spitze — Platte, Stabfunken-
strecke mit quadratischen und runden Stäben, 50 kV-Stützen-
isolator, fünfgliedrige Kette kleiner Hängeisolatoren) sich teils
in cinem annähernd konstanten, teils sogar absinkenden Einfluß
mit zunehmender Luftfeuchtigkeit äußert. Bei Stützen-
isolatoren mit ihrem teilweise, insbesondere bei negativer Stoß-
spannung, längs der Porzellanoberfläche verlaufenden Über-
schlag spielt außerdem die Temperatur eine ausschlaggebende
Rolle, wie dies schon anderweit festgestellt worden war’). Für
das ganz verschiedene Verhalten positiver und negativer Stoß-
spannung, welche noch durch Messungen mit positiver und
negativer Gleichspannung an der Versuchsanordnung Spitze —
Platte ergänzt wurden, werden von Ishiguro theoretische Er-
klärungen durch Raumladungsvorgänge gegeben. W.W.
1) Y. Ishiguro, Electrotechn, J., Tokio 3 (1939) S. 147: 51! S
2) ETZ 60 (1930) S. 879. n A
83) ETZ 59 (1938) S. 369, Abb. 8.
4) ETZ 57 (1936) S. 1433 u. ETZ 58 (1937) S. 513.
5) Vgl. Fußnote 2.
422
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 19
Leitsätze für Maßnahmen an Fernmeldeanlagen und an Bahnanlagen mit Gleichrichterspeisung
im Hinblick auf gegenseitige Näherungen
VDE-Ausschuß für Schwachstrombeeinflussung
VDE 0226
Entwurf
Eins»ruchsfrist: 1. Juni 1840
Anwendung ces noch nicht endgültigen Entwurfs auf eigene Gefahr
Inhaltsübersicht
$ 20. Leitungsabschluß,
Schaltungen mit Erde
Kabelmantelströme
Besondere Maßnahmen
bei Näherungen
I. Gültigkeit
$ 1. Geltungsbeginn
$ 2. Zweck der Leitsätze $ 21.
$ 3. Geltungsbereich B.
II. Begriffserklärungen
ee $ 22. Wahlder Maßnahmen
$ 4. Welligkeit $ 23. Zulässige Werte der Ge-
$ 5. Frequenzbewertung räusch-EMK
$ 6. Störspannung $ 24. Fahr- und Speise-
$ 7. Ankopplung leitungen
$ 8. Fernsprechformfaktor $ 25. Maßnahmen zur Sen-
$ 9. Induzierte Spannungen kung der Geräusch-
$ 10. Geräuschspannung EMK
und Geräusch-EMK $ 26. Besondere Mittel zur
$ 11. Unsymmetrie, Senkung der Stör-
Empfindlichkeitsfaktor spannung
$ 12. Kabelschutzfaktor IV. Berechnungsgrund-
$ 13. Näherung lagen
$ 14. Speiseabschnitt l
§ 15. Störungslänge § 27. Erklärung der Formel-
zeichen
IHI. Maßnahmen gegen .$ 28. Zahlenwerte
Störungen $ 29. Selbstinduktivität des
$ 16. Vorbemerkungen Bahnstromkreises
$ 30. Art der Speisung
A. Allgemeine Maßnahmen $ 31. Wirksame Näherungs-
bei Neuanlagen länge
$ 17. Störarme Betriebs- $ 32. Änderung des Abstan-
weisen von Gleich- des längs der Näherung
richteranlagen $ 33. Allgemeine Formel
$ 18. Speisung der Fahr- $ 34. Formeln für Einzel-
leitungen leitungen
$ 19. Leitungssymmetrie, $ 35. Formeln für Doppel-
Dopgpelleitungsbetrieb leitungen
I. Gültigkeit
$ 1
Geltungsbeginn
Diese Leitsätze treten am en in Kraft!)
§ 2
Zweck der Leitsätze
Die Leitsätze behandeln die Verhütung von Störungen, die
durch Bahnanlagen mit Gleichrichterspeisung auf benachbarte
Fernmeldeanlagen ausgeübt werden. Eine Fernmeldeanlage gilt
als gestört, wenn die in $ 23 als zulässig angegebenen Werte der
Geräusch-EMK überschritten werden. Die für die Berechnung
der Geräusch-EMK nach $ 23 erforderlichen Rechnungsgrößen
werden unter II „Begriffserklärungen‘‘ erläutert.
$ 3
Geltungsbereich
Diese Leitsätze berücksichtigen nur die Induktionswirkun-
gen der Oberwellen von Bahnen mit Gleichrichterspeisung, nicht
aber die Gefährdung, die bei Schaltvorgängen oder Kurz-
schlüssen infolge der sprunghaften Anderung des Fahrleitungs-
stromes hervorgerufen werden kann.
z H. Begriffserklärungen
§ 4
Welligkeit
a) Oberwellenspannun
E g ist die einer Gleichs annung
überlagerte Wechselspannung. p 5
1) Genehmigt durch
EEE ER N le re
DK 621.396.823(083.133.1)
b) Welligkeit der Gleichspannung ist das Verhältnis des
Effektivwertes der Oberwellenspannung zur Betriebsspannung
des Netzes (vgl. VDE 0176 „‚Spannungsnormen für Starkstrom-
anlagen über 100 V‘').
§ 5
Frequenzbewertung
a) Die Fernsprechstörwirkung einer Wechselspannung ist
abhängig von ihrer Frequenz. Diese Abhängigkeit wird durch
das Störgewicht pf der Frequenz f ausgedrückt, das die
Störwirkung bei gleichbleibender Spannung am Hörer kenn-
zeichnet.
b) Das Verhältnis des Störgewichtes psf zum Störgewicht
Psoo der Frequenz 800 Hz stellt die Frequenzbewertung der
betreffenden Wechselspannung dar (vgl. $ 6 Störspannung).
c) Tafel I enthält die vom CCIF?) angenommenen.
zwischenstaatlich gültigen Relativwerte des Störgewichtes $p.
Tafel I. Bewertung von Fernsprechstörungen.
1 2 1 | 2
_— — 1.
Frequenz f Störgewicht Dr Frequenz f Störgewicht pr
Hz Hz
+
16.7 0,115 1050 1880
50 2,48 1100 i 177
60 4,10 1200 , 1260
100 15,0 1300 795
150 46,0 1400 527
180 80,0 1500 419
200 | 105 1600 353
300 | 300 1800 289
400 400 2000 254
500 472 2200 225
600 560 2400 200
700 | 705 2600 177
800 | 1000 2800 150
900 1405 3000 141
1000 1840 3500 80
i ; 4000 45.
| 5000 19
|
$ 6
Störspannung Ä
Die Störspannung einer Starkstromleitung entspricht der
Spannung der Frequenz 800 Hz, die, an Stelle der Betriebs-
spannung in der Leitung wirkend, in einer benachbarten Fern-
sprechleitung die gleiche Störung erzeugen würde wie die Be-
triebsspannung.
Bezeichnet man mit |
U; die Komponente der Frequenz f in der Betriebsspannung,
pf das der Frequenz f zugeordnete Störgewicht (vgl. $ 5),
ky einen Faktor, der die Art der Kopplung der beiden Leitun-
gen und die Betriebsbedingungen der Starkstromleitung
berücksichtigt (siehe $ 7 b),
so ist die Störspannung Ust gegeben durch:
l E
Ust=- - (ks ps Up)
1 VX es
§ 7
Ankopplung
a) Eine Starkstromleitung mit der Wechselspannung X f
und dem Wechselstrom Jp der Frequenz f erzeugt in einer be-
einfluBten Fernmeldeleitung die Spannung uş = 2 w M Ip, wo
bei M die Gegeninduktivität zwischen Starkstrom- und Fem-
meldesystem und 2x f die ‚Kreisfrequenz w darstellt. a
Ist Zf der Widerstand des ‘Starkstromsystems für die
Frequenz f, so ist i = a l |
f d w M y i . i
und uf = Z; f.
Zr
; i AR ni-
2) Vgl. „Directives concernant la protection des lignes de EA k
cation contre les actions nuisibles des lignes électriques industrielles“,
Roma 1937, S. 122.
Is =:
9. Mai 1940
Bei Starkstromnetzen mit rein induktivem Widerstand für
die Oberwellenspannung ist
Zy=wL,
wobei L die Induktivität des Starkstromsystems darstellt. In
diesem Falle ist
| M
uf = L Up.
Vernachlässigt man die Frequenzabhängigkeit von M und
L, so wird M/L = konstant. Die Ankopplung ist frequenz-
unabhängig, die induzierte Spannung ist der Wechselspannung
der Starkstromanlage proportional.
Bei Starkstromnetzen mit reinen Wirkwiderständen ist Z, unab-
hängig von f und unter sonst gleichen Voraussetzungen (M frequenzunab-
abhangig) ist dann die Ankopplung frequenzproportional.
b) Bei der Bestimmung der Störspannung muß außer dem
Störgewicht pf auch die Art der Ankopplung berücksichtigt
werden durch den Faktor ky des $ 6. In der Praxis rechnet
man nur mit den einfachen Werten für
800
kr = en oder kf = 1l oder kf = Ea
und vernachlässigt die Frequenzabhängigkeit von M und L.
Bei Straßenbahnen ist im allgemeinen kr = 1; wenn hierbei
nur Fernmeldekabel beeinflußt werden, so kann wegen der
Schutzwirkung des Mantelstromes kr = 800/f sein. — Bei der
statischen Einwirkung von Hochspannungsfreileitungen setzt
man kşf = f/800.
Als Gerät zur Messung der Störspannung wird in der Regel ein Ge-
räuschspannungszeiger (Psophometer)3) verwendet. Er enthält nur die Be-
wertung nach p fi der jeweils erforderliche Faktor Å p wird durch einen ge-
eigneten Spannungsteiler berücksichtigt, über den das Gerät an die Stark-
stromanlage angeschlossen wird.
$ 8
Fernsprechformfaktor
Fernsprechformfaktor F ist das Verhältnis der Stör-
spannung Us; zur Betriebsspannung U der Starkstromleitung:
§ 9
Induzierte Spannungen
a) Induzierte Längsspannung ist die Spannung, die
eine induktiv beeinflußte Fernmeldeleitung an einem Ende
gegen Erde annimmt, wenn das andere Ende geerdet ist und
man die Erdkapazität und Ableitung vernachlässigt. Die ge-
samte Längsspannung ist gleich der Summe der in den einzelnen
Iängenelementen der Leitung induzierten Längsspannungen.
Bei Berücksichtigung von Kapazität und Ableitung erhält man
im allgemeinen eine kleinere Spannung gegen Erde.
b) Querspannung ist der Unterschied der in den beiden
Zweigen einer Fernmeldedoppelleitung induzierten Längs-
spannungen.
c) Schleifenspannung ist die zwischen den Enden einer
Fernmeldedoppelleitung auftretende Spannung, die sich bei
gleichen induzierten Längsspannungen in den beiden Leitungs-
zweigen infolge der Leitungs- und Schaltungsunsymmetrie gegen
Erde ausbildet (siehe $ 11).
Querspannung und Schleifenspaunung lassen sich nicht getrennt
messen; sie werden aber getrennt berechnet.
§ 10
Geräuschspannung und Geräusch-EMK
a) Die Geräuschspannung einer Fernsprechleitung ent-
spricht der Spannung von 800 Hz, die, an Stelle der Fremd-
spannung im Fernsprechkreis wirkend, die Verständigung in
gleichem Maße beeinträchtigen würde wie die Fremdspannung.
Bezeichnet man mit
us die Komponente der Frequenz fin der Spannung zwischen
zwei beliebigen Punkten des Fernsprechkreises und
ps das der Frequenz f zugeordnete Störgewicht (siehe $ 5),
so ist die Geräuschspannung #, zwischen diesen beiden Punkten
gegeben durch
I aa
“= —} {$ ur?.
’ Pao 2 FR
o b) Die Geräusch-EMK e, am Ende einer Fernsprech-
leitung ist das Doppelte der Geräuschspannung, die man an
einem reinen Wirkwiderstand von 600 Q messen würde, wenn
MT nn
P 3) Vgl. Europ. Fernsprechdienst 1935, H. 38, S. 23 und „Directives
an protection des lignes de telecommunication contre les actions nuisibles
3 ignes électriques industrielles“, Edition de Roma 1937, S. 120.
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 19
423
mit diesem Widerstand die Leitung erforderlichenfalls über einen
Anpassungsübertrager am Ende (dem Meßort) abgeschlossen
wird; bei dieser Messung ist das andere Leitungsende mit dem
Wellenwiderstand der Leitung abzuschließen.
§ 11
Unsymmetrie, Empfindlichkeitsfaktor
a) Wenn Fernsprechleitungen oder die daran angeschlosse-
nen Schaltungen nicht vollkommen symmetrisch gegen Erde
sind, können in der Fernsprechdopgpelleitung Schleifenspannun-
gen auftreten, selbst wenn die in beiden Adern erzeugten Längs-
spannungen genau gleich groß sind. Das Verhältnis der schein-
bar in der Schleife vorhandenen EMK zu der Längsspannung in
jeder Ader wird als „Schaltungsunsymmetrie‘‘ bezeichnet, wenn
die Schleifenspannung nur durch Eigenschaften der Schaltung
bedingt ist, und als „‚Empfindlichkeitsfaktor‘‘, wenn sie von den
Eigenschaften der Leitung abhängt.
b) Die Schaltungsunsymmetrie ist durch die Eigen-
schaften der Schaltung bestimmt und in der Regel stark fre-
quenzabhängig. Sie kann für jede Frequenz durch eine Messung
ermittelt werden. Wenn das Frequenzspektrum der Längs-
spannung — oder störenden Anlage — bekannt ist, kann für
jede Schaltung eine ‚„äquivalente Schaltungsunsymmetrie‘ ab-
geleitet werden (siehe $ 28).
c) Der Empfindlichkeitsfaktor kann für jede Leitung
eines Bündels verschieden sein. Er ist u.a. abhängig von der Lage
der Näherung zu der beeinflußten Leitung und, wenn auch meist
schwächer als die Schaltungsunsymmetrie, von der Frequenz.
Besonders bei Freileitungen kann er sich, z. B. infolge von Witte-
rungseinflüssen, schnell und stark ändern. Man kann daher nur
aus zahlreichen Messungen Häufigkeitskurven ableiten und den
Berechnungen dann einen Wert zugrunde legen, der z. B. von
80% aller Leitungen unterschritten wird.
d) Nach der Begriffsbestimmung ist für jeden Einzelfall
(bestimmte Schaltung oder Leitung, bestimmte Frequenz) die
scheinbare Schleifen-EMK gleich dem Produkt aus Längs-
spannung und Schaltungsunsymmetrie oder Empfindlichkeits-
faktor. Die Berechnung der Geräusch-EMK hängt davon ab,
ob die Schleifenspannung durch Schaltungsunsymmetrie oder
durch Empfindlichkeitsfaktor bedingt ist. Im ersten Falle ist
die Geräusch-EMK mit ausreichender Annäherung gleich dem
Produkt aus Geräusch-Längsspannung (frequenzbewertete
l.ängsspannung) und äquivalenter Schaltungsunsymmetrie. Im
zweiten Falle ergibt das Produkt aus Geräusch-Längsspannung
und dem aus der Häufigkeitskurve abgeleiteten Empfindlich-
keitsfaktor eine Geräusch-EMK, die entsprechend dem vor-
stehenden Beispiel im Mittel von 80% der Leitungen nicht er-
reicht wird.
In der Regel ist die Schaltungsunsymmetrie entweder zu
vernachlässigen — bei erdfreien Schaltungen — oder so groß
gegenüber dem Empfindlichkeitsfaktor, daß es genügt, nur eine
der beiden Größen zu berücksichtigen.
In der Fernsprechtechnik wird außerdem der Begriff der ‚Erd-
unsymmetrie‘'t) einer Leitung gebraucht. Sie ist eine Art Empfindlichkeits-
faktor, jedoch für einen zwar meßtechnisch einfachen und leicht herzustellen-
den, aber im Betricbe nicht vorkommenden Beeinflussungsfall. Die Messung
der Erdunsymmetrie hat daher nur den Zweck, den baulichen Zustand der
Leitungen zu überwachen. Die gemessenen Werte können dagegen nicht
benutzt werden, um die zu erwartenden Störungen vorauszuberechnen.
§ 12
Kabelschutzfaktor
Kabelschutzfaktorist das Verhältnis der in einer Kabel-
ader induzierten Längsspannung zu der Spannung, die in der
Ader auftreten würde, wenn die Ausbildung eines Mantel-
stromes vollkommen unterbunden wäre (siehe $$ 27 und 28).
§ 13
Näherung
Näherungim Sinne dieser Leitsätze ist ein Nebeneinander-
laufen einer Fernsprechleitung und einer Fahr- oder Speise-
leitung auf einer solchen Länge und in einem solchen Abstand,
daß durch die magnetischen Felder der Fahr- und Speiseleitung
in der Fernsprechleitung mit technischen Mitteln nachweisbare
Spannungen erzeugt werden können.
§ 14
Speiseabschnitt
Speiseabschnittlist bei einseitiger Fahrleitungsspeisung
der Abschnitt der Fahrleitung zwischen dem Speisepunkt und
dem Ende der gespeisten Strecke, bei zweiseitiger Speisung je
die Hälfte des zwischen zwei benachbarten Speisepunkten
liegenden Abschnittes der Yahrleitung.
pist
4) Vgl. Telegr.- u. Fernspr.-Techn, 23 (1934) H. 12, S. 311, und „Dircctives
enncernant la protection des lignes de télécommunication contre les actions nuisibles
dzs lignes électriques industrielles", Edition de Roma 1937, S. 139, § 88.
424
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 19
8. Mai 1940
$ 15
Störungslänge
Störungslänge ist die Länge des größten, keine Schleifen-
kreuzungen enthaltenden Abschnitts einer Fernsprechdoppel-
leitung (Freileitung), der bei dem angewendeten Kreuzungsver-
fahren vorkommen kann’).
Sie ist größer als die Länge cines Kreuzungsabschnittes, das ist
der dem Kreuzungsverfahren zugrunde liegende Abstand zweier Kreuzungs-
gestange.
II. Maßnahmen gegen Störungen
$ 16
Vorbemerkungen
Fernmeldeanlagen sollen zur Verhütung von Störungen
möglichst symmetrisch gebaut und betrieben werden; beim
Entwurf und Betrieb von Bahnanlagen ist auf die Erzielung
einer möglichst kleinen Störspannung zu achten; der Abstand
zwischen Anlagen beider Art soll möglichst groß sein. Im ein-
zelnen sind die folgenden Bestimmungen dieses Abschnittes zu
berücksichtigen.
A. Allgemeine Maßnahmen bei Neuanlagen
§ 17
Störarme Betriebsweisen von Gleichrichteranlagen
a) Bahnanlagen sollen so gebaut und betrieben werden, daß
die Störwirkungen möglichst gering sind, soweit dies ohne
wesentliche Verteuerung der Anlagen oder Nachteile im Betriebe
geschehen kann. Schaltungen und Betriebsweisen, die besonders
starke Störungen verursachen können, sind auf alle Fälle zu
vermeiden.
Zur Erzielung kleiner Störspannungen empfiehlt es sich, die Zahl der
Phasen der Gleichrichter möglichst hoch zu wählen. Sollen Gleichrichter
innerhalb eines Werkes oder über solche Verbindungsleitungen, die durch
ihre Anordnung oder infolge der örtlichen Verhältnisse keine Störungen ver-
ursachen können, parallel arbeiten, so werden die Gleichrichtertransforma-
toren zweckmäßig mit verschiedenen Schaltgruppen gemäß $ 14 von VDE
0555/1936 „Regeln für Stromrichter‘ ausgeführt, um eine Gegenphasigkeit
der Oberwellenspannung zu bewirken.
Die Störspannung von Gleichrichtern kann auch vermindert werden
durch Parallelarbeiten mit umlaufenden Maschinen und Sammlerbatterien
im gleichen Werk oder über nicht störfähige Verbindungsleitungen.
b) Ist ein Parallelbetrieb von Gleichrichterwerken unter-
einander über Fahr- und Speiseleitungen, die Störungen nicht
ausschließen, beabsichtigt, so sollen die Gleichrichtertransfor-
matoren gleiche Schaltgruppen gemäß $ 14 von VDE 0555/1936
erhalten, um die Oberwellenspannung möglichst phasengleich
zu machen. Werden die Gleichrichterwerke aus nicht synchronen
Drehstromnetzen gespeist, so ist ein Parallelbetrieb möglichst
zu vermeiden, es sei denn, daß die Störspannung der Gleich-
richter ausreichend gesenkt wird (siehe $ 26).
§ 18
Speisung der Fahrleitungen
Ohne zwingenden Grund sollen die Fahrleitungen nicht von
anderen als den planmäßig vorgesehenen Werken gespeist
werden. Störungen, die zu einer vorübergehenden ander-
weitigen Speisung zwingen, sind mit größter Beschleunigung zu
beseitigen.
$ 19
Leitungssymmetrie, Doppelleitungsbetrieb
a) Fernsprechleitungen sind als Doppelleitungen herzu-
stellen. Diese Bestimmung gilt nicht für Meldeleitungen.
b) Bei Fernsprechdoppelleitungen sollen die beiden Lei-
tungszweige nach Stoff und Stärke der Drähte vollkommen
übereinstimmen. Widerstandsunterschiede in den eingeschalte-
ten Stromsicherungen sind nur bis + 10% zulässig. Feste oder
lösbare Verbindungen an den Leitungen und Einrichtungen sind
so herzustellen und zu unterhalten, daß keine für die Sprech-
ströme schädlichen Übergangswiderstände (Kontaktfehler) die
Symmetrie stören. Die Ableitung soll möglichst gering und in
den beiden Leitungszweigen möglichst gleich sein. Diese Be-
stimmung gilt sinngemäß auch für Fernsprechvierer.
c) Die Erdunsymmetrie von Freileitungen soll
überschreiten.
d) Für sorgfältige Unterhaltung und schnellste Beseitizung
von Fehlern, insbesondere von Ableitungen, in den Anlagen ist
Sorge zu tragen.
e) Die Länge eines Kreuzungsabschnittes soll nach Möglich-
keit nicht größer als 1 km scin.
$ 20
Leitungsabschluß, Schaltungen mit Erde
In Sprechstellung geerdete, gegen Erde unsymmetrisch ge-
schaltete Apparate und Einrichtungen sollen an Fernsprech-
— 4
)0/
2% nicht
5) Vgl. Pinkert, Telegr.- u. Fernspr.- Techn. 8 (1919) Sonderheft 1, S. 108.
leitungen für den Fernverkehr nur mit Übertragern ange-
schlossen werden.
Auch Fernsprechleitungen für den Schnellverkehr und für
Netzgruppen sind nach Möglichkeit in gleicher Weise zu be-
handeln.
$ 21
Kabelmantelströme
Bei Kabeln ist es mit Rücksicht auf die Schutzwirkung des
Kabelmantelstromes bei induktiver Beeinflussung zweckmäßig,
den Bleimantel und die Bewehrung gut leitend durchzuver-
binden. Allerdings kann hierdurch die Gefahr einer elektrolyti-
schen Korrosion des Bleimantels erhöht werden.
B. Besondere Maßnahmen bel Näherungen
$ 22
Wahl der Maßnahmen
Wenn beim Bau einer neuen Bahn mit Gleichrichter-
speisung oder beim Übergang zu dieser Speisung Störungen von
Fernmeldeanlagen zu erwarten sind, so sind rechtzeitig —
grundsätzlich vor Inbetriebnahme der Bahnanlagen oder vor
dem Übergang auf die neue Betriebsart — im Einvernehmen der
Beteiligten diejenigen Maßnahmen zu treffen, die die technisch,
betrieblich und wirtschaftlich beste Gesamtlösung bilden; dabei
soll innerhalb technischer und wirtschaftlicher Grenzen nach
Möglichkeit auf spätere Näherungen Rücksicht genommen
werden.
Entsprechend ist bei Errichtung von Fernmeldeanlagen zu
verfahren.
§ 23
Zulässige Werte der Geräusch-EMK
a) Störungen sind zu erwarten, wenn die Geräusch-EMK «,
nach den Vorausberechnungen gemäß §§ 33 bis 35 für Ver-
bindungen mit einer Betriebsdämpfung von 3 Neper einen Wert
von 5 mV übersteigt. In Verbindungen mit einer von 3 Neper
abweichenden Dämpfung b ist der zulässige Höchstwert in mV
eg =5 ee
wobei e die Basis der natürlichen Logarithmen ist. Danach
beträgt z. B. bei einer Verbindung mit einer Dämpfung b = 1
die zulässige Geräusch-EMK 37 mV, bei einer Verbindung mit
einer Dämpfung b = 2 rd. 13 mV.
Die Betricebsdämpfung der Verbindung ist hierbei im allgemeinen
größer als die der beeinflußten Leitung, die häufig nur einen Teil der Ver-
bindung bildet.
b) Für die Fernsprechleitungen der Deutschen Reichspost
gilt einheitlich der Grenzwert 5 mV, da alle diese Leitungen
Teile von Verbindungen mit einer Betriebsdämpfung von 3,3
Neper sein können.
c) Für Meldeleitungen können höhere Werte vereinbart
werden.
§ 24
Fahr- und Speiseleitungen
a) Da die Fahrleitungen in der Regel von mehreren Punkten
aus gespeist werden, fließen in ihnen die Ströme z. T. in ent-
gegengesetzter Richtung; infolgedessen heben sich die Induk-
tionswirkungen auf benachbarte Fernsprechleitungen, die im
Bereich mehrerer Speiseabschnitte verlaufen, bis zu einem ge-
wissen Grade auf. Aus diesem Grunde wird angenommen, dab
solche Fernsprechleitungen in ihrer Gesamtlänge nicht stärker
beeinflußt werden als dem am stärksten induzierenden Speise-
abschnitt entspricht. Bei der Prüfung geplanter Näherungen
genügt es daher, jeden Speiseabschnitt für sich ohne Zusammen-
hang mit anderen Speiseabschnitten zu behandeln.
b) Bei Parallelbetrieb von Gleichrichtern mit einem ent-
fernten Werk, in dem umlaufende Maschinen oder Sammler oder
beides aufgestellt sind, ist dagegen bei der Berechnung die ge-
samte Länge der Leitungen zwischen beiden Werken einzu-
setzen (siche $ 30).
c) Bei der Prüfung der Näherungen sind neben den Fahr-
leitungen auch die Gleichstrom-Speiseleitungen zu berück-
sichtigen. Um bei etwaigen späteren Änderungen der Speise
punkte usw. nachträgliche Schwierigkeiten zu vermeiden, ist
es zweckmäßig, den Berechnungen die ungünstigste mögliche
Speisung zugrunde zu legen.
§ 25
Maßnahmen zur Senkung der Geräusch-EMK
a) Ergeben die Berechnungen (siehe $$ 33 bis 35), daß die
Geräusch-EMKe die zulässigen Werte nach $ 23 übersteigen, $0
sind im Rahmen des $ 22 Maßnahmen zu einer ausreichenden
Verminderung der Geräuschspannung vorzuschen. Welche
Maßnahmen im einzelnen zu treffen sind, läßt sich nicht allge-
I
9. Mai 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 19
mein angeben. Bei neu zu bauenden Bahnanlagen ist jedenfalls
zunächst zu ermitteln, ob sich durch geeignetere Planung, d. h.
durch Vergrößerung der Abstände oder Verkürzung der Nähe-
rungslängen, eine ausreichende Verminderung der Geräusch-
spannung erzielen läßt.
b) Eindrähtige Freileitungen wird man in der Regel ver-
legen oder zu Doppelleitungen ausbauen, eindrähtige Kabel-
adern, wenn möglich, durch Doppeladern ersetzen.
c) Bei zueerwartenden Störungen von oberirdischen Doppel-
leitungen, die mit erdfreien oder erdsymmetrischen Schaltungen
betrieben werden, ist zunächst zu untersuchen, ob in einfacher
Weise, z. B. durch andere Speisung der Näherungsstrecke oder
durch Verkürzung der Störungslänge oder u. U. durch gleich-
zeitige Anwendung mehrerer derartiger Maßnahmen, eine aus-
reichende Verminderung der Geräuschspannung erzielt werden
kann. Ist dies nicht möglich, so ist entweder die Störspannung
ausreichend zu senken oder die Fernsprechlinie ist zu verlegen
oder zu verkabeln.
d) Ist eine Störung von Freileitungen oder Kabeln, an die
unsymmetrische Schaltungen angeschlossen sind, zu befürchten,
so sind fernmeldeseitig folgende Maßnahmen möglich:
l. Der Ersatz der unsymmetrischen Schaltungen durch
symmetrischere oder vollsymmetrische.
2. Die Verwendung von Kabeln mit besonders guter Schutz-
wirkung (siehe $ 28).
e) Bahnseitig mögliche Maßnahmen sind. eine andere Art
der Speisung der Näherungsstrecke oder dgl. oder Senkung der
Störspannung.
$ 26
Besondere Mittel zur Senkung der Störspannung
a) Falls die in $ 17 angegebenen Maßnahmen nicht durch-
führbar sind, kann die Störspannung von Gleichrichtern mit
Hilfe von Glättungseinrichtungen gesenkt werden. Sie be-
stehen im allgemeinen aus einer Glätttungsdrosselspule und einem
oder mehreren Resonanzkreisen oder Kondensatoren, die für die
Oberwellenspannungen einen Kurzschluß darstellen.
b) Die Wirkung von Glättungseinrichtungen ist gekenn-
zeichnet durch das Glättungsmaß, d. h. durch das Verhältnis
der Störspannungen beim Betrieb’ des Gleichrichters ohne und
mit Glättungseinrichtungen.
c) Das erforderliche Glättungsmaß ist durch die jeweils
vorliegenden Beeinflussungsverhäitnisse bedingt.
d) Die Sicherheit von Gleichrichteranlagen darf durch den
Einbau von Glättungseinrichtungen nicht herabgesetzt werden.
Die Kondensatoren sind für die betriebsmäßig auftretende
Gleichspannung zu bemessen. Sie müssen insbesondere auch der
Dauerbelastung durch den Oberwellenstrom gewachsen sein.
Beim Ausschalten der Anlagen sollen sich die Kondensatoren
selbsttätig entladen.
e) Der Wirkungsgrad von Gleichrichteranlagen darf durch
Glättungseinrichtungen praktisch nicht verschlechtert werden
(die Verluste der Glättungseinrichtungen sind anzugeben).
IV. Berechnungsgrundlagen
§ 27
Erklärung der Formelzeichen
Für die Berechnung der Leitungsgeräusche werden im
folgenden die nachstehenden Formelzeichen verwendet:
U Betriebsspannung des Netzes (siehe $ 4),
F Fernsprechformfaktor der Spannung (siche $ 8),
wL induktiver Widerstand des Bahnstromkreises für die
Bezugsfrequenz (im allgemeinen w = 5000) (bezüglich L
siehe $ 29),
eg Geräusch-EMK [siehe $ 10 b) und 23],
Me ARR zwischen zwei Einfachleitungen (siehe
md Gegeninduktivität zwischen einer Einfachleitung und
einer Doppelleitung (siehe $ 28),
P Senkungsfaktor für Schienenstrom (siehe $ 28),
r Senkungsfaktor für Kabelmantelstrom (Kabelschutz-
faktor) (siehe $$ 12 und 28),
5 ? wirksame Näherungslängen (siehe $ 31),
ku Schaltungsunsymmetrie oder Empfindlichkeitsfaktor [siehe
$$ Il und 28 d)].
§ 28
Zahlenwerte
j T den nachstehenden Formeln ist mit folgenden mittleren
ahlenwerten zu rechnen, sofern keine genaueren Werte vor-
liegen:
425
a) Fernsprechformfaktor F:®)
Dreiphasengleichrichter 0,06
Sechsphasengleichrichter 0,03
Zwölfphasengleichrichter 0,015
(alle Gleichrichter ohne Gittersteuerung).
Vergleichsweise betragen die Fernsprechformfaktoren von
Generatoren 0,0025
Einankerumformern 0,005
Kaskadenumformern 0,01.
b) Gegeninduktivität me und ma.
Die Gegeninduktivität mę in uH/km zwischen Einfach-
leitungen mit Rückleitung über Erde und die Gegeninduktivi-
tät ma zwischen einer Einfachleitung mit Rückleitung über Erde
und einer Doppelleitung von 0,5 m Schleifenbreite, beide für
800 Hz und eine Bodenleitfähigkeit”) von 3-10°® S/cm sind in
Tafel II zusammengestellt.
Tafel II. Gegeninduktivitätswerte.
1 | 2 | 3 |
i a EA ee SE et ii Eu a
Abstand | Me md Abstand Me | mi
m ' _aH/’km ' „H/km m uH 'km uH/km
5 900 20,0 160 245 0,538
6 86l 16,7 180 225 0,465
7 832 14,3 200 208 0,405
8 807 12,5 250 173 0.308
9 T785 - 11.1 300 147 0,244
10 763 10,0 350 125 0,193
12 729 8,33 400 107 0,157
14 699 7,15 450 — 0,130
16 673 6,25 500 81,0 0,116
18 651 5,55 600 62,0 0,080
20 631 5,00 700 48,1 0,060
25 588 4,00 800 37,5 0,046
30 551 3,33 900 29,5 0,035
35 523 2,86 1000 23,5 0,026
40 498 2,50 1200 15,7 0,015
45 477 2,21 1400 11,2 0,009
50 ı 456 1,97 1600 8,25 ı 0,006
1,62 1800 6,33 0,004
1,36 2000 5,20 0,003
1,19 2500 3,40 0,001
1,04 3000 2,36 —
0,930 3500 1,73 —
0,750 4000 1,32 —
0,625 ' 0,8 —
c) Senkungsfaktoren für Schienen- und Kabel-
mantelstrom p bzw. r.
Der Faktor p ist bei Bahnanlagen
mit dritter Schiene . . ... 2... . 02,
mit Oberleitung . . . . 2222 2.2.2°.605
unter der Voraussetzung, daß die Schienen durch Schweißung
oder durch besondere Schienenverbinder gut leitend durchver-
bunden werden, andernfalls ist p = 1.
Der Faktor r (Kabelschutzfaktor) beträgt im Mittel bei
800 Hz für
unbewehrte Kabel pee ee ee ee 04
flachdrahtbewehrte Kabel ....... 02
bandbewehrte Kabel kaar BE rer Ol
Hierbei ist angenommen, daß Kabelmantel und Bewehrung ent-
sprechend $ 21 gut leitend durchverbunden sind, andernfalls
str = 1.
d) Unsymmetrie.
Bei erdfreien und erdsymmetrischen Schaltungen sowie bei
Schaltungen, die durch Übertrager angeschlossen sind, sollen
für kų folgende Werte eingesetzt werden
bei Kabelleitungen
bei Freileitungen
. 0,001
. 0,025.
Bei erdunsymmetrischen Schaltungen’), die an die Leitung
(Freileitung oder Kabel) unmittelbar angeschaltet werden, sind
für Ay die Werte nach Tafel III einzusetzen.
6) „‚Directives concernant la protection des lignes de tel&communication
rs = actions nuisibles des lignes électriques industrielles“, Edition de Roma
37, S. 52.
1) Bei abweichender Bodenleitfähigkeit sind die Beeinflussungs-Leitsätze
des CCIF anzuwenden (,‚Directives concernant la protection de lignes de telc-
communication contre les actions nuisibles des lignes électriques industrielles’).
8) Siehe ETZ 45 (1924) H. 18, S. 427 und Elcktr. Bahnen 4 (1928) Ergan-
zungsheft S. 29.
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 19
438 *
Tafel III. Werte der Schaltungsunsymmetrie (Empfindlich-
keitsfaktor) ku.
1 rt 30
Faktor ku
Se cz ar ne,
An der Schaltung bei 6-Phasen- | bei 12-Phasen-
Gleichrichtern
1. Apparate mit geringer Symmetrie 1-2 \ 0,2-1
2. Apparate mit erhöhter Symmetrie 0.15 0,05
3. Übertragungen ... 2 2 2 2.2. 0.15 0,05
$ 29
Setlbstinduktivität des Bahnstromkreises
a) Die Selbstinduktivität des Bahnstromkreises besteht aus
der Selbstinduktivität der Leitungen einschließlich Rücklei-
tungen und der der Fahrzeugmotoren.
b) Die Selbstinduktivität der Leitungen beträgt etwa für
Speisekabel mit durchverbundenem
Bleimantel oe oe eN 500 uH’km,
Speisekabel mit unterbrochenem Blei-
mantel 2000 xi
Stromschienen E ee 2 1000 a
oberirdische Fahrleitungen und
oberirdische Speiseleitungen längs der
Gleise pop w aoa ae OO i
oberirdische Speiseleitungen abseits der
Gleise 2000 3
Dabei ist die Verringerung der Induktivität durch den Einfluß
von Schienen und Mantel berücksichtigt. Die Werte gelten für
ein- und mehrgleisige Strecken.
c) Die Selbstinduktivität der Motoren eines Fahrzeugs soll
bis zu einer Betriebsspannung von 1000 V mit 5000 uH ange-
nommen werden. Für höhere Betriebsspannungen sind 2000 uH
je 1000 V zuzuschlagen. Befinden sich auf den Gleisen eines
Speiseabschnittes planmäßig mehrere Fahrzeuge, so ist der so
ermittelte Wert für die Selbstinduktivität eines Fahrzeuges
durch die Zahl der Fahrzeuge des Speiseabschnittes zu teilen.
Bei zweigleisigen Strecken ist mit mindestens 2 Fahrzeugen je
Speiseabschnitt zu rechnen.
$ 30
Art der Speisung
a) Bei einseitiger Speisung sind die Fahrzeuge am Ende
der wirksamen Näherungslänge l (siehe $ 31) vom speisenden
Werk aus gerechnet anzunehmen. Als Länge der Fabr- und
Speiseleitungen gilt also die Entfernung vom speisenden Werk
bis zum Endpunkt von |.
Falls sich für eg ein größerer Wert ergibt, wenn nur bis zum
Endpunkt der dem Speisepunkt nächsten Störungslänge gerechnet wird,
so gilt dieser Wert.
b) Beizweiseitiger Speisung ist zwischen Werken gleicher
und Werken verschiedener (auch verschiedenphasiger und
asynchroner) Oberwellen zu unterscheiden. Im Falle gleicher
Oberwellen ist jeder Speiseabschnitt für sich zu untersuchen;
die Fahrzeuge sind, wie bei einseitiger Speisung, am Ende von /
anzunehmen. Die Länge der Fahr- und Speiseleitungen ist. in
jedem Speiseabschnitt für sich, ebenso wie bei einseitiger
Speisung zu ermitteln.
© c) Bei verschiedenphasigen oder asynchronen Oberwellen
spielt die Induktivität und die Stellung der Fahrzeuge keine
Rolle. Zur Ermittlung der Störungen an Fernsprechleitungen,
die auf der ganzen Länge durchlaufen, ist als Induktivität der
Fahr- und Speiseleitungen die Gesamtinduktivität zwischen
beiden Werken, als Störspannung die Summe der beiden Stör-
spannungen einzusetzen.
In gleicher Weise ist auch zu verfahren für Fernsprech-
leitungen, die zwar nicht auf der ganzen Länge durchlaufen, bei
denen aber der Mittelpunkt der Entfernung zwischen den beiden
Werken in die Näherung fällt. Für andere l.eitungen ist wie bei
einseitiger Speisung zu rechnen.
§ 31
Wirksame Näherungslänge
Als wirksame Näherungslänge /, durch die der von me
herrührende Teil der Geräusch-EMK (siche $ 33) bestimmt wird,
ist die gesamte Näherungslänge innerhalb eines Speiseabschnittes
einzusetzen. Ist diese Länge l kleiner als die Störungslänge
(siehe $ 15), so ist auch die wirksame Näherungslänge l’, die den
von mg herrührenden Teil der Geräusch-EMK bestimmt, gleich 7.
Andernfalls ist Jein zusammenhängendes Stück der Näherung
von einer Länge gleich der Störungslänge, das innerhalb des
Speiseabschnittes von der Fernsprechleitung beliebig ange-
griffen wird.
$ 32
Änderungen des Abstandes längs der Näherung
a) Ändert sich innerhalb einer Näherung oder eines Teiles
davon der Abstand beliebig oft, jedoch so, daß er nirgends
kleiner wird als */, des größten Abstandes innerhalb dieser
Näherungen, so ist die Näherung — oder der Teil — durch eine
Näherung gleichbleibenden Abstandes gleich dem geometrischen
Mittel?) aus größtem und kleinstem Abstand zu ersetzen. Sind
die Änderungen größer als !/, des größten Abstandes, so ist die
Näherung zu unterteilen. Dabei sind schräge Näherungen, d.h.
Näherungen, bei denen der Abstand sich gleichmäßig ändert,
durch Näherungen gleichbleibenden Abstandes gleich dem
geometrischen Mittel aus Anfangs- und Endabstand zu ersetzen.
Wenn das Verhältnis von Anfangs- und Endabstand größer ist
als 3 zu 1, so ist die schräge Näherung zunächst in entsprechende
Teilstrecken zu zerlegen und jede einzelne Teilstrecke durch eine
Näherung gleichbleibenden Abstandes zu ersetzen. Auch wenn
sich ein anderes Bestimmungsstück längs der Näherung ändert,
ist die Näherung entsprechend zu unterteilen.
b) Die Geräusch-EMK ergibt sich dann als Summe der für
die einzelnen Teilstrecken innerhalb des zu berücksichtigenden
Bereiches berechneten Geräusch-EMkKe.
$ 33
Allgemeine Formeln
a) Die Geräusch-EMK wird berechnet als das Produkt von
Störstrom und gesamter Gegeninduktanz zwischen Bahn- und
Fernsprechleitung.
b) Als Störstrom wird dabei der Quotient von Stör-
spannung U F und gesamtem Blindwiderstand w L des Bahn-
stromkreises bezeichnet.
c) Die gesamte Gegeninduktanz ist im allgemeinen Fall die
Summe von Gegeninduktanz zwischen Bahn- und Fernsprech-
doppelleitung (w l ma) und von einem Bruchteil der Gegen-
induktanz zwischen Bahn- und Einzelleitung (ku œ lme), wobei
der Faktor ku die Schaltungsunsymmetrie oder den Empfind-
lichkeitsfaktor bedeutet [siehe $ 28 d)]. Hierzu kommen noch
die Senkungsfaktoren für Schienen- und Kabelmantelstrom
"p und r siehe $ 28 c)]. Die allgemeine Gleichung hat daher die
Form:
eg = Cg, + en,
UF
n= DE wl mapr
U F
eg, =, kuwlm.pr.
ey, bezieht sich auf die Querspannung, eg, auf die Schleifen-
spannung.
§ 34
Formeln für Einzelleitungen
Zur Berechnung der Geräusch-EMK bei Einzelleitungen
dienen folgende Formeln:
bei Freileitungen
U
F
ImsPd,
bei Kabelleitungen
UF
ar Im.pr.
$ 35
Formeln für Doppelleitungen
Zur Berechnung der Geräusch-EMK bei Doppelleitungen
dienen folgende Formeln:
bei Freileitungen
UF ,
eg 5 I (l ma + kulme) P.,
bci Kabelleitungen
eo = yi kulm r
g — L u e P .
Bei erdfrei oder erdsymmetrisch betriebenen Dope
tungen ist ką der Empfindlichkeitsfaktor der Pertua a
Doppelleitungen mit erdunsymmetrischen Schaltungen 15t "*
die Schaltungsunsymmetrie. i i
9) In diesem Falle praktisch gleich dem arithmetischen Mittel.
t
üK 9, Mai 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahng. Heit 19
427
RUNDSCHAU
Elektrizitätswerke und Kraftübertragung
DK 621.316.57.064.25
Eine neue Form eines Öölarmen Leistungsschalters
für 132 kV. [Nach Electrician 122 (1939) S. 530; 1 S., 2B.;
C. H. Flurschein, Engineer, Lond. 167 (1939) S. 492; 2 S.,
7B.]
Nachdem man auf dem Festland schon seit einer Reihe
von Jahren von der alten Form des Ölschalters mit großem
Ölvolumen abgekommen ist, bei dem das Öl außer der Licht-
bogenlöschung auch die Aufgabe der Isolation gegen Erde und
u. U. auch zwischen den Phasen zu übernehmen hatte, wird
nunmehr auch eine englische Bauform der ölarmen Schaltertype
bekannt. Der Schalter unterscheidet sich jedoch grundsätzlich
von den bisher gebauten ölarmen Typen. Im wesentlichen be-
steht er aus je einer Durchführung je Phase, welche liegend an-
geordnet ist und auf beiden Seiten Porzellanüberwürfe hatt).
Der wesentliche Vorteil des Schalters besteht darin, daß außer-
ordentlich kurze Auslösezeiten erreicht werden. Die Eigenzeit
des Schalters (von Kommandogabe bis Kontakttrennung) liegt
bei ungefähr 0,035 s. Hinzu kommt eine Lichtbogendauer von
l bis 2 Halbwellen, im kleinen Strombereich maximal 3 Halb-
wellen (bei 50 Hz), so daß die Lichtbogenlöschung spätestens
nach 61, Halbwellen = 0,065 s beendet ist. Um solche Zeiten
zu erreichen, ist, wie das von amerikanischen Schaltern her
bekannt ist, ein besonders starker Antrieb erforderlich. So
arbeitet der Druckluftantrieb für einen dreipoligen Schalter
mit einem Luftdruck von 11l at und
muß dabei ein Arbeitsvermögen von
rd. 1500 mkg aufbringen. D
Die drei Pole eines Schalters
werden auf einer gemeinsamen Brücke
befestigt, welche an zwei Säulen
mittels eines Hilfsmotors auf und
ab bewegt werden können. In der
obersten Stellung fährt jeder Schalter-
pol in zwei Kontakte ein, während er
in einer Mittelstellung vom Strom-
kreis isoliert ist und zum Zwecke der
Überholung ganz nach unten herab-
x — FI IF r
m a ge ART ZB N
$
ordentlich kurze Eigenzeit wird erkauft durch einen großen
Aufwand beim Antrieb des Schalters. Die oben angeführte
mechanische Energie, die im wesentlichen zur Erzeugung des
Öldruckes verbraucht wird, läßt sich nur schwer mit einem
elektrischen Antrieb aufbringen. Da Druckluft verwendet wird,
ist der Schalter auch beim Ausschalten abhängig vom Vor-
handensein der Druckluft und muß daher beim Fehlen derselben
verriegelt werden. Durch die waagerechte Lage des Durch-
führungsisolators ist weiterhin die Gefahr der Kriechstrom-
bildung infolge Ablagerung des im Öle erzeugten Rußes gegeben.
Bei allen anderen bekannten ölarmen Schaltern ist aus diesem
Grunde eine senkrechte Lage der Kammerisolation gewählt
worden. Die Durchführung bietet an sich den Vorteil, daß
bequem Stromwandler im Schalter eingebaut werden können.
Dagegen ist die Isolierung gegen Erde empfindlicher als bei
einem auf normale Stützer aufgebauten Schalter.) W.Kn.
DK 621.316.54.064.25
Hüchstspannungs-Ölschalter. [Nach ‚Engineering 148
(1939) S. 709; 2 S., 4 B.]
Für die Unterstationen Lydney und Littlebrook der Central
Elektricity Board sind ölarme Leistungsschalter für eine Be-
triebsspannung von 132 kV entwickelt worden, deren Licht-
bogenlöscheinrichtung sich an Vorbilder der amerikanischen
Praxis anlehnt. Nach Angabe des Herstellers soll die Löschung
durch fremderzeugte Ölströmung erfolgen und daher bei allen
Strömen gleich sein. Da aber zwei Unter-
brechungsstellen in Reihe liegen, wird bei
hohen Strömen eine selbsterzeugte Ölströmung
die Lichtbogenlöschung vorwiegend übernehmen.
Von Interesse ist an den beschriebenen Schal-
tern die Art der Ausführung des Leistungs-
schalterteiles und die Anordnung der mit
diesem in Reihe liegenden Lufttrennstrecke.
Bild 1 zeigt einen Pol im Schnitt. In einer
IM Porzellandurchführung a mit mittlerem geerde-
tem Teil b, der den druckluftgesteuerten An-
triebsmechanismus c trägt, ist eine Kondensator-
durchführung d angebracht. Im Innenrohr dieser
Durchführung, wird das bewegliche Schalt-
stück e geführt. Über der Mitte der Konden-
PE —— - -N
Bee,
Bild 1. Schnitt durch den Leistungsschalterteil eines ölarmen Schalters für 132 kV
gelassen wird. In einer anderen Station hat man auf die Ver-
tikalbewegung des Schalters verzichtet und zur Isolierung zu-
sätzliche Trennschalter angeordnet.
In dem an zweiter Stelle genannten Aufsatz werden aus-
führliche Versuchsergebnisse gezeigt, die bei Strömen bis rd.
2 kA mit Spannungen von 135 kV und mit reduzierter Spannung
bis zu Strömen von 7 kA (unsymmetrisch 9,8 kA) ausgeführt
wurden. Die dabei erhaltene Liehtbogendauer ist in Fig. 4 in
The Engineer wiedergegeben. Der Kontaktabbrand ist nach
den abgebildeten Schaltstücken (Klotzkontakte) äußerst gering.
(Anmerk. d. Ber.: Vergleicht man den Schalter mit den
bekannten ölarmen Typen, so fällt folgendes auf: Die außer-
1) Die Wirkungsweise des Leistungsschalterteiles geht aus dem folgenden
- Bericht mit Bild 1 hervor.
satordurchführung sind Stromwandler f vorgesehen. An einer
Seite der Porzellandurchführung (im Bild rechts) befindet
sich die Unterbrechungskammer g, die von einem Hartpapier-
rohr k getragen wird. Die Kammer enthält zwei Unterbrechungs-
stellen, die Hauptunterbrechung : und die Hilfsunterbrechung A.
Oberhalb von beiden sind Strömungskanäle / für das Öl an- |
geordnet. |
Bei der Ausschaltbewegung wird’ durch den 'Druckluft-
kolben m der bewegliche Schaltstift in das Innenrohr der
Kondensatordurchführung hineingezogen und die Trennung der
Hauptschaltstücke eingeleitet. Mit dem erwähnten Druckluft-
kolben ist ein Öldruckkolben n mechanisch gekuppelt. Das
durch diesen Kolben unter Druck gesetzte Öl strömt in den
Raum zwischen Kondensatordurchführung und Hartpapierrohr
428
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 19
8. Mai 1940
nach, der Unterbrechungskammer. Durch den Ölstrom wird
nun noch die Hilfsunterbrechungsstelle geöffnet, indem die
Hartpapierscheibe o mit dem daran befestigten Hilfsschaltstück
wegbewegt wird. Dabei befindet sich die Hilfsunterbrechung
bereits im Bereich strömenden Öles, da der Porzellanschirm p,
der das Hartpapierrohr k abschließt, Öl nur in seinem oberen
Teil durchläßt. In der Unterbrechungskammer zwingt der
Öldruck, der teils von dem Druckkolben herrührt, teils durch
Ölvergasung hervorgerufen wird, den Ölstrom durch die Unter-
brechungsstellen hindurch. Am oberen Ende der Kammer ist
eine Ausströmöffnung für die entwickelten Gase vorgesehen.
Bei hohen Strömen wird, ehe der Öldruckkolben imstande ist,
einen Druck in der Unterbrechungskammer zu erzeugen, infolge
Öffnung der Hauptunterbrechungsstelle Gasdruck auftreten,
der das Hilfsschaltstück abhebt. Der dort brennende Licht-
bogen unterstützt dann die Lichtbogenlöschung an den Haupt-
unterbrechungsstellen.
Die Stange q überträgt die Bewegung vom Antriebs-
mechanismus auf den beweglichen Schaltstift. Die Knichebel-
druckfeder r vermittelt den Kontakt zwischen den Schalt-
stücken bei eingeschaltetem Schalter. Die Druckfeder s dient
zur Beschleunigung des Schaltstiftes beim Ausschaltvorgang
unabhängig von der Geschwindigkeit des Antriebes.
Der Aufbau der Schalter der Stationen Lydney und
Littlebrook ist verschieden. Bei der Lydney-Ausführung sind
die drei Pole des Leistungsschalters an einem gemeinsamen
Rahmen befestigt, der an zwei Stützen auf- und abbewegt
werden kann. Um im ausgeschalteten Zustand den Leistungs-
schalter spannungslos zu machen, kann der Rahmen nach unten
gesenkt werden. Dadurch werden, an den Enden der Leistungs-
schalterdurchführungen angebrachte Kontaktmesser aus fest-
stehenden Schaltstücken nach unten herausgezogen. Der An-
triebsmechanismus der drei Pole ist bei dieser Ausführung
mechanisch gekuppelt. Bei der Littlebrook-Ausführung besitzt
jeder Polseinen eigenen Antriebsmechanismus. Zum Spannungs-
losmachen des Leistungsschalters sind hier besondere Trenn-
schalter vorgesehen; auf das Absenken der Pole ist verzichtet.
Als Ausschaltvermögen werden für die Schalter in Lydney
1500 MVA und für die in Littlebrook 2000 MVA angegeben.
O. S.
Elektromaschinenbau
DK 621.314.214.3 : 621.316.722.1
Ein selbsttätig regelnder Transformator für kon-
stante Spannung. [Nach H. Beck, Z. techn. Phys. 20
(1939) S. 180; 55S., 7B.]
Es wurde ein selbsttätig regelnder Transformator ent-
wickelt, der in Verbindung mit einem Gleichrichter eine kon-
stante Gleichspannung von einigen tausend Volt zum Betrieb von
Zählrohren liefert, Es handelt sich um zwei Versuchsausfüh-
rungen eines Transformators ganz kleiner Leistung, dessen
Primär- und Sekundärwicklung auf zwei durch L.uftspalte
getrennten Schenkeln liegen. Parallel zur Primärwicklung liegt
ein magnetischer Nebenschluß mit veränderlichem magneti-
schem Widerstand. Der magnetische Widerstand wird durch
einen Anker, der sich vor dem Kern bewegt, selbsttätig einge-
stellt. Die der Anziehung des Ankers entgegenwirkende Kraft
wurde zunächst durch eine Feder und ein aus Stahldrähten
gebildetes Kraftsystem erzeugt. Bei der zweiten verbesserten
Ausführung wurde die Form des Ankers derart gewählt, daß
die Gegenkraft linear mit dem Ankerabstand abnimmt. Die
Bewegungen des Ankers sind durch einen Flügel, der in ein mit
Öl gefülltes Gefäß eintaucht, gedämpft. Mit diesem Transfor-
mator wurde in Verbindung mit dem Gleichrichter bei einer
primären Spannungsschwankung von 25% eine auf 0,5% kon-
stante Gleichspannung erzielt. Auf den Spannungsabfall bei
Belastung wird nicht eingegangen. Srn.
Elektrowärme
DK 621.365.45
Klein-Dampferzeuger. [Nach Electr. Engng. 58 (1939)
Transactions S. 262; 1, S., 1B.]
Zur Bereitung von überhitztem Dampf bzw. destilliertem
Wasser wurde ein kleiner Dampferzeuger entwickelt, der etwa
die Größe einer Glühlampe hat und an das Stromnetz ange-
schlossen werden kann. Im Innern eines Glaskolbens sind Heiz-
widerstände angebracht, die etwa 2,8kg Wasser je Stunde
verdampfen können. Die Anbheizzeit beträgt etwa 15s. Der
Klein-Dampferzeuger wird mit 1000, 1500 und 2000 W Heiz-
leistung gebaut und wird verwendet zum Sterilisieren von Ge-
räten und Instrumenten, ferner als Druckkocher ın chemischen
Laboratorien. Er kann auch zur Herstellung von destilliertem
Wasser für Trinkzwecke oder in Garagen benutzt werden. Mö.
Fernmeldetechnik
DK 538.565 : 621.396.615.17
Quasistabile Frequenzteilerkreise. [Nach R. L. For-
tescue, J. Instn. electr. Engrs. 84 (1939) S. 693; 51, S., 5B.)
Wird ein selbsterregter Schwingungskreis zusätzlich mit
der Frequenz n: f gespeist (n = 2, 3, 4....), dann läßt er
‘sich bekanntlich durch Mitnahmevorgänge auf die Subhar-
monische f synchronisieren. Auf diesem Prinzip beruhen die
meisten Frequenzteiler und Multivibratoren. Diese Röhren-
schaltungen haben jedoch den groBen Nachteil, daß sie außerhalb
des sehr begrenzten Mitnahmebereiches versagen. Die soge-
nannten quasistabilen Frequenzteilerkreise arbeiten dagegen
stets einwandfrei. Die Rückkopplung wird hierbei so lose ein-
gestellt, daß noch keine Selbsterregung auftritt. Erst durch Zu-
führung einer fremden Wechselspannung wird der Schwingungs-
einsatz herbeigeführt. Es lassen sich dann erzwungene Schwin-
gungen erzeugen mit einer Frequenz, die eine Subharmonische
der aufgedrückten Frequenz ist.
Longo hat 1934 die erste quasistabile Frequenzhalbierungs-
schaltung angegeben. Bei dieser Gegentaktschaltung mit in-
duktiver Rückkopplung werden der Gitterschwingkreis auf
die aufgedrückte Frequenz f und der Anodenschwingkreis auf
die zu erzeugende Frequenz fj2 abgestimmt. Beide Gegentakt-
röhren sind durch eine entsprechend große Gittervorspannung
verricgelt, so daß kein Ruhestrom fließt. Erst bei Erregung
des Gitterkreises mit der Frequenz f setzen im Anodenkreis
Schwingungen der Frequenz fj2 ein. Sterky beschrieb 1937
ähnliche Gegentaktröhrenschaltungen für Frequenzteilung und
Frequenzvervielfachung.
Der Verfasser behandelt ausführlich die physikalischen
Vorgänge, die sich bei der Frequenzteilung in den Röhren-
kreisen abspielen. Die Wirkungsweise dieser Röhrenschaltungen
beruht darauf, daß in einer rückgekoppelten Köhrenschaltung
die Amplitude und Phase der sich erregenden Grundschwingung
auch noch von den Amplituden und Phasen ihrer Oberweellen,
die infolge der nichtlinearen Röhrenkennlinie erzeugt werden,
abhängen. Auf Grund dieser Theorie wird eine einfache Fre-
quenzteilerschaltung mit Trennstufe zur Vermeidung der Selbst-
erregung angegeben und deren Arbeitsweise eingehend erläutert.
Ferner werden Versuchsergebnisse über die Stabilität dieser
Frequenzteilerkreise mitgeteilt. In einem Anhang sind die
mathematischen Beziehungen für diese quasistabilen Frequenz-
teilerkreise abgeleitet. Mnl.
DK 621.396.67 : 621.396.82
Eine neue Antennenanordnung zur Verminderung
von Störungen. [Nach D. Landon undD. Reid, Proc. Inst.
Radio Engrs., N. Y. 27 (1939) S. 188; 4 S., 10 B.J
Beim Empfang mit einer gewöhnlichen Antenne werden
häufig dem Empfängereingang merkliche Störspannungen über
den Netzanschluß zugeführt. Der von der Netzzuführung über
das Chassis zur Empfängererde fließende Störstrom läßt an
dem Erdwiderstand einen Spannungsabfall: entstehen, der
zugleich auch an dem Kreis Empfängereingang-Antennen-
kapazität-Erde wirksam ist. Ein Teil dieser Störspannungen
wirkt in der Regel auch durch kapazitive Kopplung unmittelbar
auf den aufnehmenden Teil der Antenne ein. Es wird eine den
Antennenkreis betreffende Ausgleichschaltung beschrieben, die
als störmindernde Antenne (noise-reducing-antenna) bezeichnet
wird, und bei der der Empfängereingang in dem O-Zweig einer
Brückenanordnung liegt, so daß die aufgenommenen Stör-
spannungen dieser Art durch Abgleich der Brücke herab-
gemindert werden. Wesentlich ist, daß demnach bei Ver-
wendung einer solchen Anordnung der aufnehmende Teil der
Antenne nicht im störfreien Raum zu liegen braucht; be-
zeichnend ist weiterhin, daß in den angegebenen Schaltungen
stets mit Antenne und Gegengewicht gearbeitet wird. Soweit
die Ankoppelspule des Empfängers unmittelbar mit dem
Chassis verbunden, also geerdet ist, muß ein besonderer Uber-
trager vorgesetzt werden. Den Schaltungen liegt folgender
Gedanke zugrunde. Ein Teil der zwischen Chassis und Erde
bestehenden Störspannung wird durch kapazitive Kopplung
auf Antenne und Gegengewicht übertragen. Wenn die Stor-
spannungen in Antenne und Gegengewicht gleich groß sind,
kann kein Störstrom in der Ankoppelspule des Empfängers
flicßen, und es tritt daher keine Störspannung im angekoppelten
Abstimmkreis auf. Die zwischen Chassis und Erde bestehenden
kapazitiven Verbindungen über die Kapazität Chass-
Gegengewichtsseite der Ankoppelspule, Kapazität des Gege?
gewichtes, Antennenkapazität, lassen sich durch einen 4. ver
änderlichen Ausgleichskondensator zu einer Brückenschaltun
ergänzen, in deren O-Zweig die Ankoppelspule liegt. Wenn die
\eg
PB:
E
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9. Mai 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 19
429
Kapazität Chassis — Ankoppelspule sehr klein ist, wird eine
hinreichende Entstörung in der Regel auch ohne Ausgleichs-
kondensator erreicht. Anzustreben ist eine möglichst große
Frequenzunabhängigkeit der Brückeneinstellung, um mit der-
selben Abgleichstellung im ganzen Frequenzband durch-
zukommen. Aus diesem Grunde muß auch die kapazitive
Kopplung zwischen dem hochgespannten Ende der Spule des
Abstimmkreises und der Ankoppelspule möglichst klein sein.
Bei niedrigen Frequenzen wird die Brücke nur aus Kapazitäten
bestehen und das Gleichgewicht sich mit der Frequenz wenig
ändern. In der Nähe der Eigenwelle der Antenne besteht eine
starke Frequenzabhängigkeit.
Es werden Schaltungen sowohl für Zweibereich- (mittel
und kurz) wie für Dreibereichempfänger (mittel, kurz, lang)
angegeben. In Kurvenform dargestellte Meßergebnisse zeigen,
daß zur Erzielung der gleichen Störspannung am Lautsprecher
bei Verwendung der störmindernden Antenne vom Netz her
bei 500 kHz etwa die 90fache, bei 1000 kHz etwa die 45fache,
bei 1500 kHz etwa die 20fache hochfrequente Störspannung
aufgewendet werden muß, wie bei der normalen Antenne. Die
Schaltung kann noch vervollkommnet werden durch Ein-
schaltung eines veränderlichen Widerstandes parallel oder in
Reihe mit dem Ausgleichkondensator. Mbs.
DK 621.385.1
Neuartige Empfängerröhren. [Nach P. G. Cath, Philips
techn. Rdsch. 4 (1939) S. 170; 4% S., 6 B.]
Bei der neuen Röhrenkonstruktion handelt es sich um
Allglas-Röhren, deren äußere Form weitgehend der Form der
deutschen Stahlröhren ähnelt. Von den früheren Rühren mit
Glaskolben unterscheiden sich die neuen Allglas-Röhren z.B.
dadurch, daß sämtliche Zuleitungen durch eine kreisförmige
Sockelplatte (wie bei den Stahlröhren) geführt sind, wobei
sämtliche Sockelstifte auf einer ‚Kreislinie liegen. Die Sockel-
platte wird aus Glas gepreßt. Während des Pressens schließt
sich das Glas vakuumldicht an die vorher in die Form eingelegten
chromeisernen Drähte, die gleichzeitig Kontaktstifte und
Durchführungen sind. Nun wird das Röhrensystem aufgebaut
und dann der Rand der Sockelplatte an einen unten offenen
zylindrischen Kolben angeschmolzen. Die Röhre erhält später
nach der Evakuierung noch eine metallische Abschirmung.
Den altbekannten Röhren mit Glaskolben gegenüber haben
diese Allglas-Röhren zunächst die gleichen Vorteile wie die
deutschen Stahlröhren, also günstigere Lage und Anordnung
der Sockelstifte, geringere Länge der Zuleitungen usw. Darüber
hinaus ergibt sich als weiterer Vorteil eine wesentlich niedrigere
Temperatur der Sockelplatte gegenüber dem früher üblichen
(Juetschfuß, und zwar etwa 90° gegen sonst mehr als 200°.
Dies bedeutet aber eine Verbesserung der Isolation und Ver-
minderung der Gefahr der Glaselektrolyse. Weiter werden die
temperaturabhängigen Änderungen der zwischen den einzelnen
Sockelstiften bzw. den an ihnen liegenden Leitungen gegebenen
Kapazitäten wesentlich geringer. Dies bedeutet aber, daß eine
wesentlich bessere Konstanz der Abstimmung erreicht wird, als
dies früher der Fall war. Dieser Vorteil macht sich besonders im
Kurzwellen- und Ultrakurzwellenbereich bemerkbar. Ein
weiterer Vorteil der neuen Konstruktion ist schließlich noch
darin zu erblicken, daß infolge der geringeren Länge der Zu-
leitungen und ihrer günstigeren Lage zueinander bei sehr hohen
Frequenzen wesentlich günstigere Impedanzwerte als bisher
gegeben sind,
[Anm. d. Ber.: Auf der Funkausstellung wurden voll-
keramische Empfängerröhren gezeigt!), die nicht nur die gleichen
Vorteile wie die Allglas-Röhren aufweisen, sondern von denen
noch besondere Vorteile zu erwarten sind, da sie bis auf die
stromführenden Teile völlig aus Calit, dem Werkstoff mit
geringen Hochfrequenzverlusten, bestehen.] Nwg.
Theoretische Elektrotechnik.
DK 621.3.066.6 : 621.3.011.3
Die Anduktivität eines Siebkontaktes. [Nach R.
Störmer, Wiss. Veröff. Siemens Werk. 18 (1939) H. 2, S. 45;
84 S., 3 B.J |
Zwei Metallstücke, die sich nur in einer schr kleinen
Fläche berühren, bieten dem elektrischen Strom infolge der
starken Einschnürung der Stromlinien einen Widerstand, den
R. Holm in Analogie zum Widerstande, den ein Lochsieb
einem durch dasselbe gepreßten Wasserstrom zeigt, Sieb-
I) Vgl. Salow, ETZ 60 (1939) S. 1173.
widerstand und den Kontakt als solchen Siebkontakt
genannt hat.
Um die Induktivität eines solchen Kontaktes zu berechnen,
werden gewisse Vereinfachungen vorgenommen, indem statt
einer Kreis- eine kugelförmige Berührungsfläche angenommen
wird, von der aus sich die Stromlinien bis zu einem Radius R,
der etwa dem Halbmesser der beiden sich berührenden
zylindrischen Metallstäbe entspricht, radial ausbreiten. Bei der
Berechnung bleibt also zunächst der innerhalb der inneren
kleinen Kugel befindliche Teil des Leiters unberücksichtigt.
Konvergiert aber der Radius dieser kleinen Kugel gegen Null,
so fällt der Unterschied zwischen den erwähnten beiden Be- :
rührungsarten fort (Bild 2).
Bild 2. Annähernder Verlauf der Stromlinien in einem Siebkontakt.
Zur Bestimmung der Induktivität wird das doppelte
Volumenintegral
Yvy
& 5 z llo
= .' BEL ' = 1l. H/cm = 10-9 H/en
an Tf a 1 en nHjen Jem
(u reiner Zahlenwert)
bei dem dv, und dvg zwei Volumendifferentiale des Stromkreises,
riz Ihren Abstand und 7,, 73 die Vektoren der Stromdichte an
diesen Stellen bedeuten, auf Kugelkoordinaten transformiert.
Dadurch, daß fig zwischen zwei Grenzen eingeschlossen wird,
gelingt es, das sechsfache Integral auf ein einfaches zu reduzieren.
Dieses wird nach einer Näherungsmethode ausgewertet und
das Ergebnis graphisch dargestellt. Die Induktivität ergibt sich
proportional dem Radius der äußeren Kugelfläche. Bei ver-
schwindendem Halbmesser der Berührungsfläche liegt die
Größe der Induktivität L zwischen den beiden Grenzen
1,59urnH<71L<313uRnH. Sb.
Physik
DK 621.385.833
Der Stand der Übermikroskopie.
Das Übermikroskop!) benutzt zur verzrößerten Darstellung
von Gegenständen statt der beim Lichtmikroskop verwendeten
Lichtstrahlen Elektronenstrahlen, und statt der beim Licht-
=- mikroskop verwendeten geschliffenen Glaslinsen eisengekapselte
Magnetspulen. Die Elektronen werden mit einer Glühkathode
erzeugt und durch eine hohe Gleichspannung beschleunigt.
Damit ein optischer, d.h. geradliniger Verlauf der Elektronen-
strahlen stattfindet, muß der ganze Abbildungsraum des
Instrumentes evakuiert sein. Da zu einem Übermikroskop eine
Vakuumröhre und eine Hochspannungsquelle gehören, ist das
Instrument in seinem äußeren Umfang und in seinem
apparativen Aufbau etwa mit einer Röntgenanlage vergleichbar
(Bild 3). |
Die Verwendung von Elcktronenstrahlen zur Abbildung
kleiner Gegenstände macht es möglich, die dem Lichtmikroskop
gesetzte Grenze in der Auflösung feiner Strukturen zu unter-
schreiten. Wegen der Wellennatur des Lichtes ist es mit dem
Lichtmikroskop nur möglich, Gegenstände voneinander ge-
trennt darzustellen, deren Abstand größer ist als die Hälfte der
Wellenlänge des sichtbaren Lichtes. Die dadurch gegebene
Möglichkeit, kleinere Abstände aufzulösen, konnte bisher so weit
verwirklicht werden, daß ein Auflösungsvermögen von
5/1 000 000 mm erreicht werden konnte. Das Übermikroskop
kann daher noch Strukturen darstellen, die 40mal kleiner sind
als die kleinsten im Lichtmikroskop noch erkennbaren Gegen-
stände. Das von Ruska und von Borries entwickelte Über-
mikroskop wurde in den letzten Jahren so verbessert, daß
jetzt ein Gerät vorliegt, welches Forschungsinstituten zur Ver-
fügung gestellt werden kann, welche zur Bearbeitung ihrer
1) Nach einem Vortrag von B., von Borries, gehalten im Haus der
Technik in Essen.
430
Probleme die Mikroskopie in das Gebiet höherer Auflösung
fortsetzen wollen. Dieses für den praktischen Bedarf bestimmte
Gerät ist ausgerüstet mit Schleusen zur Ein- und Ausbringung
der Objekte und der photographischen Platten in das Vakuum
innerhalb von je l min. Die übermikroskopischen Bilder
können bei bis zu 40 000facher Vergrößerung auf den Leucht-
schirm des Instrumentes von drei Beobachtern gleichzeitig be-
trachtet werden. Das Objekt kann dabei durch Verschiebung
nach interessierenden Einzelheiten untersucht werden. Bei der
photographischen Aufnahme beträgt die Expositionszeit
etwa 1s.
Gleichzeitig mit der Entwicklung des Forschungs-
instrumentes selbst wurde in Zusammenarbeit mit zahlreichen
wissenschaftlichen Instituten bereits nachgewiesen, daß mit
seiner Hilfe auf den verschiedensten wissenschaftlichen Gebieten
neue Ergebnisse gewonnen werden können. Die Voraussetzung
für die Forschung war, daß zunächst eine Technik für Prä-
Bild 3, Arbeiten am Übermikroskop nach Ruska
und v. Borries.
paration der zu untersuchenden Objekte geschaffen wurde, die
naturgemäß von der üblichen lichtmikroskopischen Prä-
parationstechnik erheblich abweicht. Da die Elektronen durch
jegliche Masse in ihrem geradlinigen Lauf beeinträchtigt werden,
ist es beispielsweise nicht möglich, die Objekte auf Glasplatten
anzuordnen. Wenn man übermikroskopische Objektträger ver-
wenden will, müssen diese vielmehr äußerst dünn sein und
dürfen jedenfalls in ihrer Dicke die Größe der zu untersuchenden
Objekte nicht wesentlich überschreiten. Als Objektträger finden
Kollodiumfilme von etwa 1/100 000 mm Dicke Verwendung,
auf die die Objekte aufgeschwemmt oder aufgestäubt werden.
Mit dem Übermikroskop wurde in den letzten zwei Jahren
eine Reihe von wissenschaftlichen Untersuchungen durchge-
führt in einer Gemeinschaftsarbeit des Laboratoriums für Elek-
tronenoptik der Siemens & Halske AG. mit folgenden Stellen:
Reichsgesundheitsamt, Biologische Reichsanstalt für Land- und
Forstwirtschaft; 1. med. Klinik der Charite, Kaiser-Wilhelm-
Institut für Silikatforschung, Bakteriologisches Institut der
Preußischen Versuchs- und Forschungsanstalt für Milchwirt-
schaft, Kiel, I. G. Farbenindustrie AG., Deutsche Auer-
gesellschaft, Deutsche Gold- und Silberscheideanstalt, Ver-
einigte Aluminium-Werke und viele andere Stellen.
Aus den Ergebnissen dieser Arbeiten seien dic folgenden
herausgegriffen :
Elektrot@6hnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 19
8. Mai 1940
In der Technik der Staube und Erden wurden die Brenn-
prozesse des Kaolins an der Formänderung der feinsten, für
die Formbarkeit des Tones wichtigen Bestandteile studiert.
Weitere Mineralstaube und Metalloxyde (Rauche) wurden im
Hinblick auf ihre Kristallstruktur und ihre meßtechnische
Eignung zur Prüfung von Staubschutzfilternr untersucht. Dabei
konnten in gewerbehygienisch wichtigen staubförmigen
Materialien der Nachweis von 5/1 000 000 bis 10/1 000 000 mm
großen Teilchen erbracht werden. Die Kenntnis derartig feiner
Aufteilungen macht die leichte Aufnahme staubförmiger
Gewerbegifte durch die Lunge verständlich. Als besonders
fruchtbares Gebiet der Übermikroskopie hat sich die Bak-
teriologie und die Virusforschung erwiesen. In gewissen
Bakterien konnten bisher unbekannte Innenstrukturen ge-
funden werden, in der Virusforschung gelang es, die Elementar-
körper einer der kleinsten der bekannten Virusarten, das Tabak-
Mosaik-Virus darzustellen. Da diese Elementarkörper als ein-
heitliche, wenn auch sehr große Eiweißmoleküle angesehen
werden, ist damit gleichzeitig zum ersten Male die bildliche
Darstellung von Molekülen gelungen. Im Zusammenhang mit
diesen Untersuchungen am Tabak-Mosaik-Virus wurde gleich-
zeitig erstmalig eine kolloidchemische Reaktion, nämlich die
des Tabak-Mosaik-Virus mit kolloidalem Gold so sichtbar
gemacht, daß beide Reaktionspartner im Bild erscheinen. An
dem kolloidalen Gold ist die Form der Teilchen und der Häufig-
keitsverteilung ihrer Größe ermittelt worden, womit Unterlagen
gewonnen wurden, die für die Kolloidchemie von Interesse
sind. In das Gebiet der klinischen Medizin weisen Unter.
suchungen, die an Blutplättchen unternommen wurden, und
die die für den Gerinnungsvorgang des Blutes wichtigen zellen-
artigen Elemente des Blutes erkennen lassen. Dabei konnte
das Auftreten des Blutfaserstoffes, des Fibrins, in den ersten
Anfängen festgestellt werden, womit über den Entstehungs-
mechanismus des Blutgerinnsels neuc Unterlagen gewonnen
werden. Dwk.
Werkstatt und Baustoffe
DK 620.191.2 : 621.315.62 |
Bildung von weißem Rost auf feuerverzinkten
Tempergußkappen von Hochspannungsisolatoren.
[Nach F. Roll, Metallwirtsch. 18 (1939) S. 497; 34, S., 7B.)
Die Bildung von weißem Rost u. a. auch auf den feuerver-
zinkten Metallkappen von Hochspannungsisolatoren drängt die
Frage auf, ob die Feuerverzinkung überhaupt als wirksamer
Schutz gegen Rostbildung auf den Tempergußkappen angesehen
werden kann, zumal gerade beim Einzementieren und beim
Lagern der Isolatoren in Abbinderäumen besonders starke
Weißrostbildungen beobachtet wurden. Der Verfasser stellt fest,
daß kein Zusammenhang zwischen Weißrostbildung einerseits
mit Poren und Schlieren des Zinküberzuges anderseits besteht,
und daß bei einwandfreier Verzinkung ein Weißrostbelag
keinen Nachteil für die Brauchbarkeit der Kappen bedeutet.
Es werden Versuche bei verschiedenen Korrosionsbedingungen
und mit verschiedenen Korrosionsmitteln an Tempergußkappen
mit einer Verzinkung bewährter Ausführung beschrieben. Als
Maß für die Korrosion gilt teilweise die Trübung des Zink-
glanzes oder die Gewichtsmenge des Weißrostes. Versuche mit
Wasser verschiedener Härte als Korrosionsmittel hatten als
Ergebnis, daß destilliertes Wasser die größte Korrosion zur Folge
hat und daß allgemein dieser korrodierende Einfluß des Wassers
mit der Härte stark abnimmt. Bisweilen zeigt sich bei derartigen
Versuchen nach einiger Zeit ein Stillstand der Korrosion. Ei
wird vermutet, daß sich auf der Zinkoberfläche eine Zink-
Karbonat-Schutzschicht gebildet hat, die sich auch bei der
Behandlung der Kappen mit CO,-haltigem Wasser beobachten
läßt. Im Gegensatz hierzu wirkt mit O, angereichertes Was!
korrosionsfördernd. Die starke Weißrostbildung des durch den
Zement alkalisch reagierenden Wassers und die gleichmäßk‘
Korrosion der Isolatorenkappen durch Kondenswasser in Ab
binderäumen, die an Stellen, wo viel Wassertröpfchen ablage
können, als starke flaumartige, feine Ausblühungen un
haben aber bei einwandfreiem Zinküberzug keinen Einfluß er
die Haltbarkeit der Kappen. Die Weißrostüberzüge:. m k
Freilsftangriff besonders gleichmäßig ausfallen und ein dic m
deckendes Gefüge besitzen, können als Schutzschicht gegen]
weitere Korrosion angesehen werden. arf.
a
e nn —
9. Mai 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 19
AUS ERZEUGUNG UND VERBRAUCH
Aus den Jahresberichten deutscher Elektrizitäts-
werke!). Geschäftsjahr 1938, Liste III
DK 621.311.1.003
Nr. 45. Sehlesisehe Elektrizitäts- und Gas- Aktiengesellschaft,
Gleiwitz ;
Die Steigerung im Stromabsatz betrug 15,4%. Die ge-
steigerten Anforderungen der Abnehmer machten den Einsatz
der gesamten Erzeugungsanlagen erforderlich. Die im Vorjahre
begonnene Kraftwerkserweiterung wurde nach Kräften be-
schleunigt und Erweiterungen der Werke in die Wege geleitet.
Mit der Stadt Gleiwitz wurde ein neuer Konzessionsvertrag ge-
schlossen. Im Betriebsjahr ist nach langen und schwierigen Ver-
handlungen der Besitz an Aktien der Slaskie Zakłdy Elektryczne
Spolka Akcyjna in Kattowitz abgestoßen worden. Der Verkaufs-
preis brachte einen mäßigen Buchgewinn.
Nr. 46. Niedersehlesische Elektrizitäts- Aktiengesellschaft,
Mirsehberg i. R. '
Der Stromverkauf erfuhr eine Stcigerung um 5,57%. An
dem Grundkapital sind der Provinzialverband Schlesien und die
Elektrowerke A.G. je zur Hälfte beteiligt.
Nr. 47. Österreichische Kraftwerke Aktiengesellschaft, Linz
a. d. Donau
Die Aktiengesellschaft legt eine Reichsmark-Eröffnungs-
bilanz vom 1. 1. 1939 vor. Das A.-K. ist nicht nach dem amt-
lichen Zahlungsverhältnis 3 Sch.= 2 RM gewandelt, wie in
unseren Listen die Bilanzzahlen umgerechnet waren, sondern die
S. 40 000 000 Aktien zu je S. 100.— werden in RM 30 000 000, —
Aktien zu je RM 100,— umgelegt. Die Anlagewerte sind neu
eingeschätzt worden, so daß ein Vergleich kaum angebracht sein
dürfte. Beim Umlaufvermögen sind geringfügige Erhöhungen
in der Bewertung der Vorräte gegenüber der Inventur zu ver-
zeichnen. Ein bereits im Vorjahre nicht bewerteter Posten
gegenüber der Reichsbahn von RM 808 742,— wurde wieder
eingesetzt und ist auch bereits eingelöst. Die 8%, schw. Fr. und
8% Obligationen, und ebenso die Hypotlickenschuld bei der
Elektrobank Zürich sind zum amtlichen Börsenkurse eingesetzt
worden.
Nr. 48. Aktiengesellschaft für Licht- und Kraftversorgung,
München ;
Die Stromabgabe ist gegen das Vorjahr um 19,4% gestiegen.
Der weitere Ausbau der Hochspannungs- und der Ortsnetze hat
gute Fortschritte gemacht. Einige Stromversorgungsunter-
nehmen mit insgesamt sechs Gemeinden und 16 108 Einwohnern
wurden angekauft. Im November konnte die A.-G. ihr 25Jähriges
Bestehen begehen.
Nr. 49. Rhein—Main— Donau Aktiengesellschaft, München
Das am 26. 3. 1938 in Wien verkündete Hermann Göring-
Programm für die Ostmark ordnete die Fertigstellung der ge-
samten Wasserstraße vom Rhein über den Main zur Donau bis
zum Jahre 1945 an und der in dem gleichen Programm ver-
kündete Ausbau der Staustufe Ybbs-Persenbeug wurde ebenfalls
der A.-G. übertragen. Die notwendigen Baumittel werden
alljährlich durch den Reichshaushalt bereitgestellt. Die Finanzie-
rung der Großschiffahrtsstraße von Würzburg aufwärts erfolgt
nicht mehr für Rechnung der A.-G., sondern im Auftrage und für
Rechnung des Reiches, Bayern leistet hierzu einen Zuschuß von
RM 50 Mill an das Reich.
Die Wasserführung des Mains und der Donau waren im
Betriebsjahr ungewöhnlich günstig. Der Stromverwertungs-
vertrag mit der Großkraftwerk Franken A.-G., und, dem
Bayernwerk über die Stromabnahme aus den Mainkraftwerken
und mit der Stadt Würzburg blieben unverändert und der
Verkehr hat sich reibungslos und günstig entwickelt.
Nr. 50. Überlandwerk Oberschlesien :Aktiengesellschaft, Neiße
Der Stromabsatz erreichte eine Steigerung um 14,3% gegen
das Vorjahr. Der Ausbau der Leitungsnetze und der Betriebs-
anlagen wurde planmäßig fortgesetzt. Es wurden 12 Ortsnetze
erstellt und wieder eine Anzahl bestehender Ortsnetze zur
direkten Belieferung übernommen.
!) Letzter Bericht: ETZ 61 (1040) H. 17, S. 384.
Nr. 51. Elektrizitätsverband Gröba, Itadebeul 2
Geschäftsberichte von 1937 und 1936, der Bericht für 1938
war z. Zt. der Drucklegung noch nicht erschienen. Die nutzbare
Stromabgabe erfuhr eine Steigerung um 8,06%. Die letzten
fünf Elbgaugemeinden traten als Mitgliedsgemeinden dem Ver-
bande bei, mit vier anderen Gemeinden sind die Verhandlungen
so weit gediehen, daß mit dem Beitritt 1938 zu rechnen ist. Das
Versorgungsgebiet umfaßt 578 Ortschaften mit direktem Strom
und 19 Ortschaften als Wiederverkäufer.
Nr. 52. Sechleswig-Holstelnische Stromversorgungs-Aktien-
gesellschaft Rendsburg
In Ausführung einer durch den Oberpräsidenten der
Provinz angeregten Vereinheitlichung der Stromverteilung in
der Provinz Schleswig-Holstein konnten die Verhandlungen
über die Angliederung der noch nicht zur A.-G. gehörenden
Landkreise zum Abschluß gebracht werden. Das Groß-Ham-
burg-Gesetz brachte eine Neuabgrenzung derVersorgungsgebiete
mit sich. Der eingemeindete Teil des Kreises Stormarn ging
an die HEW, während der Rest, früher von Überland Unter-
elbe versorgt, sowie die Kreise Pinneberg und Steinberg an die
A.-G. übergingen. Mit dieser Zusammenfassung gehören bis
auf den Kreis Oldenburg (Versorgungsgebiet der Kreis Olden-
burg. Elektrizitäts-Genossenschaft e. G. m. b. H. in Gohl) alle
Landkreise zum Versorgungsgebiet der A.-G. Die nutzbare
Stromabgabe überschritt zum ersten Male die 100 Mill kWh-
Grenze. Ausgebaut wurden 21 Ortsnetze und 14 Hochspannungs-
stationen für Großabnehmer. Die Mehrheit des Grundkapitals
befindet sich in den Händen der Preußenelektra.
Nr. 53. Niederrheinische Licht- und Kraftwerke Aktiengesell-
schaft, Rheydt
Der Stromabsatz hat gegen das Vorjahr wieder cine Steige-
nung erfahren. Die Einwohnerzahl der versorgten 14 Stadt- und
Landgenmcinden betrug rd. 137 000.
Nr. 54. Neckar-Aktiengesellschaft, Stuttgart
Die reichliche Wasserführung des Neckar konnte voll aus-
genutzt werden. Die Stromerzeugung erfuhr eine Steigerung
um rd. 20°. Am 1. 4. sind die Schiffahrtsanlagen der Strecke
Mannheim—Heilbronn vertragsmäßig ohne Entgelt auf das
Reich übertragen. Dies hat zu einer Bilanzumstellung Anlaß
gegeben. Der zweite Teilabschnitt der Neckar-Kanalısierung
wird in gleicher Weise wie der erste Abschnitt finanziell durch
Baudarlehen mit genußscheinähnlichem Charakter behandelt
und nach Fertigstellung ebenfalls ohne Entgelt an das Reich
übergeben werden. Zum Ausgleich der Bilanz wurde vom Reich
ein Zuschuß von RM 206 198,— geleistet.
Nr. 55. Alpen-Elektrowerke Aktiengesellsehaft, Wien
Der Reichtum der Wasserkräfte der Ostmark ist nur zum
kleinen Teile erschlossen und der steigende Strombedarf des
Altreiches wird die Erschließung dieser neuen Energiequellen
notwendig machen. Der wichtigste Teil für die gesamte deutsche
Elektrizitätswirtschaft ist der Ausbau der Alpenwasserkräfte,
deren Durchführung selbst bei der größten Beschleunigung
Jahrzehnte in Anspruch nimmt. Ferner ergab sich die Not-
wendigkeit, die Verbundwirtschaft innerhalb der Ostmark und
weiter mit Ganzdeutschland durch 100 kV-Netze dem Bedarf
anzupassen. Diese Aufgaben gehen über den Rahmen der
Ostmärkischen Versorgungswirtschaft hinaus, weshalb dieselben
der am 22. 4. 1938 gegründeten Alpen-Elektrowerke A.-G. über-
tragen wurden, deren gesamtes Grundkapital sich im Besitze der
reichseigenen Viag befindet.
Am 16. 5. 1938 hat Generalfeldmarschall Hermann Göring
den ersten Spatenstich zur Erschließung der Tauern-Wasserkraft
getan. Geplant werden vier Werksgruppen. Als erstes Teilstück
kommt die Glocknergruppe zur Ausführung. Die anderen folgen
in Abständen, die durch die Verfügbarkeit von Arbeitskräften
und Baustoffen bestimmt werden. Das zweite Hauptgebirt
umfaßt die Tiroler Wasserkräfte, wo die Vorarbeiten bereits
kräftig im Gange sind. Daneben erweiterte die Tiroler Wasser-
kraftwerk-A.-G., eine Tochter der Alpenelektra, ihr Zillertaler
Kraftwerk. An der von der Rhein-Main-Donau im Auftrage des
Reiches für die Schiffahrt notwendigen Staustufe Ybbs-Persen-
beug wird emsig gearbeitet, das Eigentum an dem Kraftwerk und
en MIT mn a aan
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9. Mai 1940
der Betrieb desselben wird nach Fertigstellung der Alpenelektra
übertragen.
Da die Großerzeugung und Vertcilung Aufgabe der Alpen-
elektra ist, wird das Arbeitsgebiet der bestehenden ostmär-
kischen Betriebe nicht unmittelbar berührt, im Interesse der
Verbundwirtschaft erscheint aber die Beteiligung an diesen
Gesellschaften zweckmäßig. Ks wurden deshalb Beteiligungen
an den Tiroler Wasserkraftwerk, Innsbruck, Steirische Wasser-
kraftwerk, Graz und den ÖOcka-Werken in Linz genommen.
Vom Grundkapital von RM 50 000 000,— sind RM 32 449 240, —
noch ausstehende Einzahlung unter Umlaufvermögen als aus-
stehende Forderungen eingesetzt.
Nr. 56. Voralberger Kraftwerke Aktiengesellschaft, Bregenz
Die Steigerung der nutzbaren Stromabgabe betrug 17,20%.
In dem Bestreben, die günstigen Auswirkungen der veränderten
Verhältnisse raschestens den Stromabnchmern zu teil werden
zu lassen, reichte die A.-G. gesenkte Tarifvorschläge ein und
erhielt deren Genehmigung, sodaß sie als erstes Kraftversorgungs-
unternehmen der Ostmark bereits ab 1. 7. 1939 niedrigere Tarife
einführen konnte. — Um dem steigenden Strombedarf genügen
zu können, mußten die Anlagen mit allen Kräften erweitert
werden. Das bekannte Wintersportgebiet Lech und Zürs litt
seit Jahren an einer völlig unzureichenden Stromversorgung,
was sich bei dem zunehmenden Fremdenverkehr katastrophal
auswirkte. Dieser Fehler wurde von Grund auf aus durch den
Anschluß einer Hochspannungsleitung behoben. — Mit der Ein-
führung des Aktiengesetzes in der Ostmark und der Verordnung
von 2. 8. 1938 betr. der Reichsmark-Eröffnungsbilanz und der
Neufestsetzung des Grundkapitals erfuhr die Bilanz natur-
gemäß wesentliche Änderungen.
\r. 57. Deutsche Continental-Gas-Gesellschaft, Dessau
Die elektrizitätswirtschaftlichen HEigenbetriebe und die
Beteiligungen überschreiten im Stromabsatz die Milliarden-
grenze. — Die Bilanz ist eine gemeinsame für alle Betriebe.
Im Kreise Teltow erhöhte die A.-G. ihre Beteiligung an der
Teltower Kreiswerke G. m. b. H. von 6,4 auf 11} Mill RM und
an der Mikromag in Magdeburg von 2,— auf 2,99 Mill RM. Die
Bürgschaften und Giroverbindlichkeiten sind seit 1935 von
49,3 auf 6,7 Mill RM zurückgeführt und das Obligo hat sich im
gleichen Zeitraum von 31,6 auf 4,9 Mill RM ermäßigt. In den
Elektrizitätsbetrieben sind eine Reihe von Erweiterungen und
Verbesserungen vorgenommen worden, um den erhöhten An-
forderungen des Strombedarfes genügen zu können. — Die
Währungsschulden sind planmäßig um rd. RM 479 000 getilgt
und zum Tageskurse des Stichtages eingesetzt.
Nr. 58. Kraftwerk Thüringen Aktiengesellschaft, Gispersleben
Die nutzbare Stromabgabe hat eine Steigerung um 28,9%
erfahren. Um allen künftigen Anforderungen der Strom-
abnehmer genügen zu können, sind neben den bereits in Auftrag
gegebenen Erweiterungen der Anlagen auch der Stromlieferungs-
vertrag mit der Thüringenwerk A.-G. um zehn Jahre verlängert
und dabei neben einer weiteren dritten Abnchmerstelle auch die
Bereitstellung höherer Leistung gesichert worden.
teıligungskonto erfuhr eine geringe, für zweckmäßig gehaltene
Abschreibung.
Nr. 59. Überland-Zentrale Helmstedt Aktiengesellschaft, Helm-
stedt `
Die Nutzstromabgabe erfuhr eine Steigerung um 53%-
Dieser Mehrabsatz ist in der Hauptsache eine Folge der starken
Industrialisierung des Versorgungsgebietes. Diese Leistung
konnte nur dadurch bewältigt werden, daß einerseits die eigenen
Anlagen erweitert und verstärkt waren, und andererseits die
Braunschweiger Kohlenbergwerke Helmstedt ihre Anlagen
vorausschauend erhöht hatten. Um für die Folgezeit gegen wei-
tere Steigerung des Strombedarfs gesichert zu sein, sind ent-
sprechende Entwürfe und Pläne in Bearbeitung, auch der weitere
Ausbau der Konzern-Kraftwerke ist zu erwähnen.
Ar. 60. Kraftwerke Main-Wiesbaden Aktiengesellschaft, Mainz
Die nutzbare Stromabgabe erfuhr eine Steigerung um
19%. Der gesteigerte Beschäftigungsgrad von Gewerbe und
Industrie hatte einen entsprechenden Mehrbedarf an Strom
zur Folge. Das Grundkapital befindet sich je zur Hälfte im
Besitze der Städte Mainz und Wiesbaden.
Nr. 61, Braunkohlen-Industrie- Aktienges. Zukunft, Weisweiler
. Gegen das Vorjahr hat sich die nutzbare Stromabgabe
m Berichtjahr um 10,88 %, weiter gehoben. Das zweite
Wasserkraftwerk wurde gegen Ende 1938 fertig gestellt, so daß
mit der Stromlieferung in den ersten Monaten 1939 begonnen
werden kann. — Die zu Beginn d. J. noch $ 1 460 000,— betra-
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 19
Das Be-
433
gende 613% Amerika-Anleihe wurde im Berichtsjahre bis auf
$ 243 000 getilgt, welche zum Kurse von RM 4,20 ausgewiesen
sind.
Nr. 62. Berliner Kraft- und Licht (Bewag) Aktiengesellschaft,
Berlin
Der Stromabsatz hat fast die Zweimilliardengrenze er-
reicht, die Steigerung betrug 18,1%. In dem Geschäftsbericht
spiegelt sich zum erstenMale dieZusammenfassung der gesamten
Stromversorgung der Reichshauptstadt durch die Bewag
wider, nachdem nunmehr E.-W.Südwest und die MEW. aus-
geschieden sind. Seit dem September aber arbeitet das Netz der
Bewag im Verbundbetrieb mit anderen \Verbundsystemen.
Nach dem Bericht weist die Bilanz eine Entlastung von rd.
RM 16 600 000,-- auf.
Nr. 63. Rheinisch-Westfällsches Elektrizitätswerk Akt.-Ges.,
Essen
Die Stromabgabe erfuhr eine Steigerung um rd. 13%,. Die
Stromabgabe des R.W.E. und der Konzernunternehmungen
stieg ebenfalls beträchtlich. Die weitere außerordentliche Steige-
rung des Bedarfs konnte durch Heranziehung aller verfügbaren
Kraftwerksleistung und im Wege der erweiterten Verbund-
wirtschaft gedeckt werden. Der auf mehrere Jahre in Aussicht
genommene Ausbauplan bezweckt die Hrstellung weiterer
Kraftwerksleistung und die weitere Durchführung des Ver-
bundbetriebes durch den Bau großer Netzverbindungen. Die
süddeutschen und südostdeutschen Wasserkräfte konnten ver-
stärkt in den Ausbauplan eingestellt werden. Am 1. 4. 1939
ist der Grundgebührentarif für die Landwirtschaft beim RWE.
eingeführt worden, während die Tarife im Haushalt und Gc-
werbe noch der Sammlung und Durcharbeitung unterliegen.
Die vorliegende Bilanz unterstreicht dieNotwendigkeit, dem
“Unternehmen neue Mittel zuzuführen, nachdem die Durch-
führung des neuen Ausbauplanes eine beträchtliche Verminde-
rung der Liquidität mit sich gebracht hatte. Das Anlage-
vermögen erfuhr durch Neu- und Ausbauten und Erweiterung
der Ortsnetze einen Zuwachs von rd. RM 67 000 000,—, während
das Umlaufvermögen in der Hauptsache durch die für die
Bauten beanspruchten Barmittel um rd. RM 34 000 000,— an
Flüssigkeit einbüßte. Die Amerika-Anleihen I—V, im Gesamt-
betrage von $ 72 500 000,— sind bis auf $ 16 502 500, — getilgt
und sind zum Tageskurse von RM 2,495 je Dollar mit RM
41 173 737,— ausgewiesen.
Nr. 6%. Itheinkraftwerk Aibbruck-Dogern Aktiengesellschaft,
Waldshut a. Rh.
Die Jahreserzeugung blieb gegen die des Vorjahres in den
ersten Quartalen infolge ungünstiger Wasserführung des
Rheines wegen Hochwasser zurück. Die 513%, Mill schw. Fr.-
Anleihe steht nach Absetzung der planmäßigen Tilgung von
918 000,— schw. Fr., der zurückgekauften Obligationen in
Höhe von 10000,— schw. Fr. und Anrechnung des
Währungsunterschiedes noch mit schw. Fr. 36 595 000,— =
RM 20 577 368,— zu Buch.
Nr. 65. Hamburgische Eleetricitäts-Werke Aktiengesellschaft,
Hamburg
Die nutzbare Stromabgabe erfuhr eine Steigerung um rd.
16%. — Mit der Nordwestdeutschen Kraftwerke A.-G. hat wegen
der Lösung der GroB-Hamburg-Frage in freundschaftlicher Weise
eine Verständigung stattgefunden, in deren Zuge die Versorgung
der Stadtteile Harburg und Wilhelmsburg durch die HEW.
erfolgt. Ebenso wird die Belieferung der Reichsbahn durch die
HEW. gedeckt, zu welchem Zwecke die erforderlichen Über-
tragungsanlagen fertiggestellt sind. Zwischen den befreundeten
Stromversorgungsunternehmen ist die angestrebte Verbund-
wirtschaft durchgeführt worden. — Das Anlagevermögen erfuhr
cine Zunahme von RM 19 235 071, —, worin auch die von anderen
benachbarten Stromversorgungs-Unternehmungen erworbenen
Anlagen enthalten sind. Die Verbindlichkeiten gegenüber
Banken erfuhren eine Steigerung von rd. RM 17 800 000,—,
die zur Finanzierung der Neu- und Ausbauten benötigt wurden.
Die Amerika-Anleihe von 1925 im Betrage von $ 4 000 000,---
ist bis auf $ 328 500,— getilgt, welche mit RM 1379 700, —
unter Verbindlichkeiten ausgewiesen sind.
Nr. 66. Amperwerke Elektrizitäts-Aktiengesellschaft, München
Unmittelbar versorgt wurden 4244 (4180) Orte, während
55 Ortschaften mittelbar versorgt wurden. — Zum weiteren
Ausbau wurde ein langfristiges Hypothekendarlehen von RM
3 500 000,— aufgenommen. Das mittelfristige Darlehen von
schw. Fr. 5 000 000,— wurde durch Ruckzahlung auf schw. Fr.
2000 000,— verringert.
434
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 19
8. Mai 1940
Te En,
Nr. 67. Nordwestdeutsche Kraftwerke Aktiengesellsehaft, Hamburg
Ohne Berücksichtigung der Stromlieferungen nach Harburg
und Wilhelmsburg (an die HEW. übergegangen) und die
Preußen-Elektra beträgt die Steigerung im eigenen Versor-
DK 621.319.4.003.1
Hoch- oder Niederspannungskondensatoren? [Nach
F. M. Starr, Electr. Engng. 58 (1939) Transactions S. 228;
63,5.,13B]
Blindstrombeseitigung durch Kondensatoren!) ist, weil der
Blindstromverbrauch der Abnehmer alle Anlagenteile rück-
wärts bis zu den Generatoren belastet, bezüglich Anlagen-
stromentlastung und Spannungsstützung um so wirksamer, je
näher die Kondensatoren bei den Verbrauchern eingesetzt
werden?). Anderseits kosten Kondensatoren für Niederspannung
mehr als solche für Hochspannung; Bild 1 zeigt ihre von
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Größe der Niederspannungs-Kondensatoren (WA, /Enheit]
Bild 1. Spezifische Anlagekosten von Niederspannungskondensatoren.
Spannung und Leistung je Einheit abhängenden spezifischen
Kosten (RM je kVA,). Deshalb sind Niederspannungs- gegen-
über Hochspannungskondensatoren nur so lange wirtschaft-
licher, als ihre Vorteile hinsichtlich Netzverstärkung (bei
gleichem Spannungsabfall freiwerdende Netzübertragungs-
fähigkeit?), freiwerdende Umspannerleistung; Ersparnis an
Stromwärmeverlusten) die Jahreskosten ihres Mehrpreises
überwiegen. Der Verfasser untersucht den Kondensatoren-
einsatz in 33 Hochspannungs-Strahlen- und 24 Niederspannungs-
Maschen-Freileitungsnetzen verschiedener Abmessungen und
bei verschiedenen Lastverhältnissen mit folgenden Ergebnis:
l. Allgemein bieten Niederspannungskondensatoren Vorteile
nur in Niederspannungs-Maschennetzen wegen des dort schon
möglichen Lastausgleiches.
2. Im Anschluß an Hochspannungs-Strahlennetze sind Nieder-
spannungskondensatoren wirtschaftlich nur bei geringem
Streckenbelag (kVAjkm) und niedrigen Leistungsfaktoren.
Die Leistung der Kondensatoren, die den einzelnen Netz-
umspannern zugeordnet werden, ist sorgfältig auf deren
Belastung abzustimmen. Zwecks Verringerung des Span-
nungsabfalles zwischen dem ersten und letzten Abnehmer
ohne Spannungserhöhung beim ersten Abnehmer sind
Kondensatoren, gerechnet in Speiserichtung, erst von dem
1) Fr. Bauer, Der Kondensator in der Starkstromtechnik, Verlag
J. Springer, Berlin 1934, ETZ 56 (1935) S. 501,57 (1936) S. 207,58 (1937) S. 709 u.
1121,50 (1938) S. 457 u. 599; VDE-Fachber. 7 (1935 S. 21 u. 25, 9 (1037) S. 18;
Elektrotechn. u. Masch.-Bau 54 (1936) S. 419, 57 (1939) Hefte 31:32: Siemens-Z.
(1937) S. 461: AEG-Mitt. (1936) S. 146: Bull. schweiz. elektr. Ver. 20 (1929) Nr. 19.22
(1931) $. 509, 25 (1934) S. 10,27 (1956) S. 653; Gen. Electr. Rev. 39 (1936) S. 466;
KElectr. Wld., N. Y. 107 (1034) S. 375, 106 (1030). S. 3899, 107 (1937), S. 682 u. 875;
Electr. J. 34 (1937) S. 103 u. 195, 35 (1938) S. 691; Cigre-Berichte Nr. 123 u. 308,
Paris 1930.
3) ETZ58 (1938) S. 711; Rev. gen. Electr. 45 (1939) S. 139.
3) Bull. schweiz elektr. Ver. 27 (1936) S. 657; ETZ58(1037) 5. 709.
gungsgebiet 24,84%. — Der östliche Teil des Versorgungs-
gebietes ist an das mitteldeutsche Hochvoltnetz angeschlossen
worden, wodurch die NWK. in die deutsche Großraum-Ver-
bundwirtschaft eingeschlossen ist. Trb.
Umspanner an einzusetzen, an dem der Vollast-Spannungs-
abfall auf der Hochspannungsleitung gleich der Spannungs-
erhöhung im Umspanner durch die Kondensatoren ist.
H. Schz.
DK 621.311.22 (42)
Ausbau des Kraftwerks Brimsdown mit Löffler-
kesseln und zwei Hochdruck- und Niederdruck-
turbosätzen. [Nach Electrician 122 (1939) S. 655; 4 S.
8 B. und Electr. Rev., Lond. 124 (1939) S. 741; 3%, S.,11B.)
Das bereits 1903 in Betrieb genommene Dampfkraftwerk
Brimsdown wurde im Laufe der Jahre stufenweise weiter ausge-
baut. Der jetzt vollzogene Ausbau der „A‘'-Anlage erhielt die
beiden ersten, in britische Kraftanlagen mit Zulassung einge-
bauten Löffler--Dampfkessel für 148 at Nenndruck und 504 °C,
wodurch der Gesamtausbau 53 000 kW erreichte. Der Hoch-
druckteil ist für 19000 kW, der Niederdruckturbosatz für
34 000 kW bemessen. Die Turbinenanlage arbeitet normaler-
weise als eine Einheit; indessen kann die Niederdruckseite durch
8 Kessel für 12 at mit Dampf versorgt werden und gibt dann
22000 kW ab. Die beiden Löfflerkessel bilden mit ihren Dampf-
umlaufpumpen eine Einheit; die Heiz- und Überhitzerrohre
bestehen aus Chrom-Molybdänstahl mit rd. 0,8% Chrom- und
0,5%, Molybdängehalt. Für die Speise- und sonstigen Wasser-
rohre ist Stahl mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,3 bis 0,4% C
verwendet. Sämtliche Verbindungen sind autogen geschweißt
und mittels Röntgendurchstrahlung untersucht. Jeder Kessel
besitzt Luftvorwärmer, Wasservorwärmung, Strahlungs- und
Wirbelungsüberhitzer; ihre Hauptabmessungen sind im ein-
zelnen angegeben. Die Dampfpumpen bestehen aus rostfreiem
Stahl. Die Kessel haben Stokerfeuerung; die Kohlenförderung
erfolgt selbsttätig. Die zweizylindrige Hochdruckturbine läuft
mit 3000 U/min und hat waagerecht geteilte Gehäuse; in die
Welle ist eine Bibbykupplung eingebaut. Der Hauptgenerator
hat 18000kW, einen Leistungsfaktor von 0,8 und 33 kV
Nennspannung; er ist unmittelbar mit einem dreiphasigen
Hilfsgenerator für 1650 kW, 415 V sowie einer Erregermaschine
gekuppelt. Die Generatoren haben geschlossene Kühlsysteme.
Der Niederdruckteil ist ebenfalls zweigehäusig und läuft mt
3000 U/min; Hilfsgeneratoren für Gleichspannung und Erreger-
maschine sind über Getriebe für 1000 U/min angekuppelt. Die
Pumpen für die Durchströmkondensatoren besitzen Wechsel-
stromantriebe, zur Förderung des Kesselspeisewassers dienen
Turbinen. Die Generatoren sind parallel geschaltet; die abgehen-
den Leitungen gehen über Freiluftölschalter. Die seit Ende
1938 in Betrieb befindliche Anlage hat einen Gesamtwirkungs-
grad von etwa 30%; der Kesselwirkungsgrad beträgt 89%.
Die Kesselüberwachungseinrichtungen sind auf Meßtafeln zu-
sammengefaßt. an.
Handelsregistereintragungen.—Elektromechanik
G.m.b.H., Reichenberg-Althabendorf Sudetenland,
Althabendorf (50000 RM): Herstellung und Vertrieb elektrischer
Geräte und Zubehörteile auf dem Gebiet der drahtlichen
Telephonie und Telegraphie, ferner Herstellung und Vertrieb
von elektrischem Autozubehör und elektrofeinmechanischen
Geräten. — Stromversorgung Töging G. m§b. H.
(20000 RM): Versorgung der Einwohner des Töginger Gemeinde-
gebietes mit elektrischer Energie. — Roriphon Elektro-
akustische Apparatebau — G. m. b. H., München, Kur-
fürstenplatz 2 (20 000 RM): Verwertung des von H. Rohling
entwickelten Stahltonverfahrens nach dem darauf erteilten
deutschen Reichspatent sowie Herstellung der nach dem
patentierten Verfahren zu bauenden Stahlton-Apparate ım
eigenen Betriebe oder im Wege der Vergebung. — Wasser
und Energieversorgungsgesellschaft m. b. H., Göring
werke, Watenstedt, Kreis Wolfenbüttel (1 000 000 RM):
Versorgung der Verbraucher im Gebiete der Betriebe und
Siedlungen der Reichswerke AG. für Erzbergbau und Eisen
hütten „Hermann Göring“ mit Wasser und Energie.
,
0. Mai 1940 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 19 435
VERSCHIEDENES
BEKANNTMACHUNGEN 1921 als aufrechter deutscher Mann veranlaßt sah, den widrigen
VDE
Verband Deutscher Elektrotechniker
(Eingetragener Verein)
Fernsprecher: 30 06 31 — Postscheckkonto: Berlin 213 12
Geschäftstelle: Berlin-Charlottenburg 4, Bismarckstr. 33, VDE-Haus
Postscheckkonto für Mitgliedsbeiträge: Berlin 1810 00
Postscheckkonto der ETZ-Verlag G. m. b. H.: Berlin 923 &
Schwachstrombeeinflussung
Der Ausschuß hat
VDE 0226 ‚Leitsätze für Maßnahmen an Fernmelde-
anlagen und an Bahnanlagen mit Gleich-
richterspeisung im Hinblick auf gegenseitige
Näherungen‘ `
Der Entwurf
zu einem vorläufigen Abschluß gebracht.
ist in ETZ 61 (1940) H. 19, S. 422 veröffentlicht.
Begründete Einsprüche sind der Geschäftstelle bis
zum 1l. Juli 1940 einzureichen.
Verband Deutscher Elektrotechniker E.V.
Die Geschäftsführung
Viefhaus
Bezirk Berlin
vormals Elektrotechnischer Verein E.V.
(Gegründet 1879)
Geschäftstelle: Berlin-Charlottenburg 4, Bismarckstr. 33 IV, VDE-Haus
Fernsprecher: 34 88 85
Arbeitsgemeinschaften (Technischer Nachwuchs)
Die Teilnahme ist frei. VDE-Mitgliedschaft ist nicht Bedingung.
Elektromaschinenbau. Leiter: Ing. K. Bätz VDE.
16. Mai 1940. 1800, VDE-Haus, Großes Sitzungszimmer: „Die Bauarten der
Läufer langsam laufender Stromerzeuger‘‘. Vortragender: Ing. Jos. Dohmen.
VDE Bezirk Berlin
vormals Elektrotechnischer Verein
Der Geschäftsführer
Burghoff
Sitzungskalender
VDE Bezirk Stdsachsen, Chemnitz. 16. 5. (Do),
20%, Staatl. Akademie für „Technik: ®,,Film und Stroboskop
in Physik und Technik“. Obering. Dr. Th. Meyer VDE.
PERSÖNLICHES
(Mitteilungen aus dem Leserkreis erbeten)
Hermann Passavant +. — Ein Menschenalter hindurch
hat der in Berlin im Ruhestand lebende ehemalige Verwaltungs-
direktor der Vereinigung der Elektrizitätswerke, Dr. phil. Dr.-
Ing. E. h. Hermann Passavant, der deutschen Elektrizitäts-
wirtschaft in treuester Pflichterfüllung gedient, bis ihn am
21. April 1940 ein sanfter Tod im 76. Lebensjahr hinwegnahm.
Passavant, ein gebürtiger Darmstädter und während des
Studiums an der Technischen Hochschule seiner Vaterstadt
Schüler von Geheimrat Erasmus Kittler, begann sein Lebens-
werk im Jahre 1891 bei den Berliner Elektricitäts-Werken
(BEW). 30 Jahre lang hat er, von den ersten Anfängen der
Kraftwerkstechnik an, die Entwicklung der Elektrizitäts-
versorgung Berlins maßgebend beeinflußt, als er sich im Jahre
politischen Verbältnissen der damaligen Zeit Rechnung zu
tragen und — zusammen mit den beiden anderen Vorstands-
mitigliedern — sein Amt als Direktor der Städtischen Elektrizi-
tätswerke Berlin (StEW) niederzulegen.
Nach kurzer leitender Tätigkeit bei dem damaligen
Zentralverband der Deutschen Elektrotechnischen Industrie
setzte 1922 mit der Übernahme der Geschäftsleitung der
Vereinigung der Elektrizitätswerke (VDEW) der zweite Teil
des Lebenswerkes von Dr. Passavant ein. Über ein Jahr-
zehnt arbeitete er in nie versagender Schaffenskraft trotz
teilweise schwieriger Zeiten
am Ausbau der VDEW,
deren Hauptversammlung
ihn schon 1921 in Kolberg
in dankbarer Anerkennung
seiner großen Verdienste um
die deutsche Elektrizitäts-
versorgung einstimmig zum
Ehrenmitglied ernannt
hatte. Unterstützt durch
sein umfassendes Wissen
und einen klaren Blick für
die Entwicklungsmöglich-
keiten der Elektrizitäts-
anwendung auf allen Ge-
bieten der Technik sowie
des täglichen Lebens schuf
Dr. Passavant durch die
immer stärker in Erschei-
nung tretende VDEW auch
die Grundlagen für die heu-
tige leistungsfähige und gut
durchgebildeteOrganisation |
der deutschen Elektrizitätsversorgung, deren Ruf weit über
Deutschlands Grenzen hinausgeht.
Mit der Vollendung des 70. Lebensjahres trat Dr. Passavant
am 30. Juni 1934 in den wohlverdienten Ruhestand, nachdem
durch die Bildung der Organisationen der gewerblichen Wirt-
schaft auch die Neuordnung der deutschen Elektrizitäts-
wirtschaft beendet war. Mit dem Reichsverband der Elektrizi-
täts-Versorgung (R.E.V.) und der Wirtschaftsgruppe Elektrizi-
tätsversorgung (W.E.V.) als Rechtsnachfolgerin der VDEW
trauert auch der Verband Deutscher Elektrotechniker, in dem
er Ausschußmitglied und eifriger Mitarbeiter fast aller Kom-
missionen war, um einen Mann, dessen Andenken bei seinen
Freunden, Fachgenossen und früheren Mitarbeitern nicht
erlöschen wird.
H. Passavant ¢
Hochschulnachrichten. — Der Dozent Dr. phil.
habil. Rudolf Sewig in Dresden ist zum außerplanmäßigen
Professor ernannt worden.
BUCHBESPRECHUNGEN
DK 621.316.7
Die selbsttätige Regelung in der Elektrotechnik.
Von Prof. Dr.-Ing. A. Leonhard. Mit 186 B., VIII u. 192 S.
im Format 160 x 240 mm. Verlag von Julius Springer,
Berlin 1940. Preis geh. 16,50 RM, geb. 18 RM.’
In den ‘ersten Abschnitten des übersichtlich gegliederten
Buches werden allgemeine Begriffsbestimmungen für die Regel-
technik gegeben. Dabei scheint das Nebeneinander der syno-
nymen Wortpaare ‚direkt : indirekt“ für Regler und ‚„un-
‚ mittelbar : mittelbar" für die Regelung weder glücklich ge-
wählt noch auch unbedingt notwendig zu sein; cs handelt sich
doch nur um die Kennzeichnung des Wirkzusammenhanges
zwischen dem ‚Eingang‘ und dem „Ausgang“ einer Regel-
anlage, d. h. zwischen dem die zu regelnde Größe messenden
und dem sie beeinflussenden Glied; es ist also unwesentlich, ob
ein Verstellwerk „zum Meßwerk gehörig“ ist oder nicht. Die
Klarheit der Systematik brauchte also durch das Wortpaar
„direkt : indirekt“ nicht gestört zu werden. Zu begıüßen ist
dagegen eine Läuterung des Begriffs „elastische Rückführung‘.
436 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 19
9. Mai 1940
Nach einer Darlegung des Verhaltens von Drehstrom-
generatoren bei Spannungsregelung werden die Eigenschaften
verschiedener Spannungsregelungen, ausgehend vom ein-
fachsten Reglersystem, behandelt, bis eine mittelbare Regelung
l. Ordnung (d. h. mit einem Verstellwerk) mit vorübergehender
Statik unter Berücksichtigung des Masseneinflusses theoretisch
so klargelegt ist, daß die Stabilität der Regelung untersucht
werden kann. Hierfür wird neben der ‚klassischen‘' Methode
der kleinen Schwingungen eine neue Methode ‚der selbst-
erregten Schwingungen‘ besprochen und ihre Anwendung auf
verschiedene Regelungen gezeigt. In ähnlichem Aufbau wird
alsdann die Drehzahlregelung von Motoren und von Kraft-
maschinen verschiedener Generatoren sowie Gleichlaufschal-
tungen behandelt. Der theoretische Teil schließt mit der
Behandlung von Einzelfragen, insbesondere die Temperatur-
regelung als Beispiel für Verstellwerke mit sehr großen Zeit-
konstanten und die zusätzliche Beeinflussung des Meßwerkes
betreffend. Es folgt eine Zusammenstellung von ausgeführten
und bewährten Reglern, teilweise mit den Ergebnissen ihrer
experimentellen Untersuchung, bildlichen Darstellungen, grund-
sätzlichen Aufbau- und Schaltungsskizzen sowie Arbeits-
kennlinien. Den Abschluß des Buches bildet ein Schrifttums-
nachweis, der sich, dem Titel des Buches entsprechend, auf das
Schrifttum über elektrische Regelung beschränkt.
Das Buch enthält für die allgemeine Regeltechnik wert-
volle Darlegungen und stellt damit für das Schrifttum der
Regeltechnik schlechthin eine begrüßenswerte Erscheinung dar.
Die Begrenzung auf die Elektrotechnik wird durch den Buch-
titel aber vollauf zu Recht ausgedrückt, da nicht nur die be-
handelten Beispiele aus der Elektrotechnik stammen, sondern
auch die gesamte Betrachtungs- und Behandlungsweise in der
theoretischen Elektrotechnik wurzelt. H. Petersen
DK 621.396.62
Moderne Kurzwellen - Empfangstechnik. Von Dr.
M. J. O. Strutt. Mit 176 Bildern, VI u. 245 S. im Format
160 x 240 mm. Verlag Julius Springer, Berlin 1939. Preis
geh. 18,60 RM, geb. 19,80 RM.
Trotz, des umfangreichen Schrifttums über das Gebiet der
Kurzwellen-Empfangstechnik vermag der Verfasser fast in
jedem Abschnitt seines Buches über neue Tatsachen oder
wenigstens neue Gesichtspunkte zu berichten, so daß auch
jeder Fachmann durch das Studium des Buches um vieles
reicher werden wird. Eine große Anzahl von eigenen Unter-
suchungen des Verfassers sind in das Buch hineingearbeitet
worden, so besonders die Messungen an Röhren im Kurzwellen-
gebiet und die praktische Ausnutzung der Untersuchungs-
ergebnisse für den Kurzwellen-Empfängerbau. Die Darstellung
ist klar und übersichtlich, wenn auch an das mathematische
Verständnis des Lesers immerhin nicht unerhebliche An-
forderungen gestellt werden.
Das Buch gliedert sich in sechs Kapitel, die folgende Gebiete
behandeln: Empfangsantennen, Übertragungsleitungen, Meß-
einrichtungen zur Bestimmung von Strömen, Spannungen und
Impedanzen bis 20 m Wellenlänge herab, Verstärkung von
Spannungen und Strömen im Kurzwellengebiet, Überlagerungs-
verstärkung und Gleichrichtung, Gesamtaufbau von Empfangs-
anlagen. Anschließend werden in einem Anhang von 28 Seiten
theoretische Erläuterungen zu den einzelnen Kapiteln gegeben.
Eine Übersicht über das Schrifttum und ein Sachverzeichnis
schließen das Buch ab.
Mit diesem Buch gewinnt das Schrifttum der Hochfrequenz-
technik eine originelle und wesentliche Bereicherung.
Heinrich Wigge
DK 539.181.2
Erzeugung von Atom- und Ionenstrahlen. Von Dr. H.
Bomke. Mit 37 Abb., VI u. 147 S. im Fortmat 140 x 215 mm.
Verlag F. Vieweg & Sohn, Braunschweig 1939. Preis geh.
9,40 RM.
Atom- und Ionenstrahlen spielen eine grundlegende Rolle
bei der Erforschung des Baus der Atome und vor allem ihrer
Kerne. Die heutigen Höchstspannungsanlagen in Verbindung
mit ergiebigen Ionenquellen können, um ein Beispiel zu nennen,
in ihrer Wirkung mehreren hundert Kilogrammen Radium
gleichkommen. Die großen Erfolge der modernen Kernphysik
sind zum großen Teil solchen Anordnungen zu verdanken.
Wer sich daher von den Untersuchungsmethoden der nen
physik ein Bild machen will, muß auch die Erzeugung von
Atom- und lonenstrahlen studieren. |
Es ist sehr verdienstvoll vom Verfasser dieses Büchleins,
inmal recht vollständig diese Erzeugungsarten und ihre tech-
nischen Einzelheiten beschrieben und dabei den Rahmen so
weit gefaßt zu haben, daß auch die Verwendungen der Ionen-
und Atomstrahlqyuellen weitgehend erläutert werden. Im
einzelnen werden besprochen: Die lonenerzeugung im modernen
Kanalstrahlrohr, durch Elektronenstoß, mittels Funkenent-
ladung, die Gewinnung von Ionen aus festen Oberflächen und
mit Hilfe des Langmuireffektes. Ein zweites Kapitel behandelt
die Beschleunigungsarten von Ionen auf Höchstgeschwindig-
keiten, als da sind, Nachbeschleunigung, Kaskadenanordnung,
Cyklotron. Auch die Massenspektrographen werden kurz
beschrieben. Bei der Erzeugung von Atomstrahlen werden
behandelt: die thermische Erzeugung, die Erzeugung mittels
Gasentladungen und durch Neutralisation von Ionenstrahlen.
Ein weiteres Kapitel bespricht die Geschwindigkeitshomogeni-
sierung und ein letztes die Nachweismethoden von Atom-
strahlen. Eine große Zahl von Bildern belebt den Text.
Es besteht kein Zweifel, daß das vorliegende Büchlein nicht
nur den Physiker, sondern auch — und nicht zuletzt — den
Techniker interessieren wird, der über die verwendeten Ver-
fahren einen Überblick haben oder spezielle Anordnungen und
ihre Erfolge kennenlernen möchte. _
Wenn man einen Vorschlag zur Verbesserung geben darf,
so ist es dieser: Der Wert des Ganzen würde durch ein Schrift-
tum sehr erhöht. Ich habe an mehreren Stellen sehr bedauert,
daß ich Einzelheiten, die mich an einem Versuch interessierten
und die selbstverständlicherweise im Rahmen dieses Büchleins
keinen Platz haben, nicht in der Originalarbeit nachlesen kann,
da kein Hinweis besteht, wo diese zu finden ist.
Hans Kopfermann
DK 621.94 — 585
Dic Drehzahl-Normung und ihre wirtschaftliche Aus-
wirkung im Drehbankbau. Von Dipl.-Ing. R. Boeh-
ringer. Mit40 B.. 8Tab. IV u. 29S. im Format 220 x 310 mm.
Verlag Julius Springer, Berlin 1939. Preis geh. 3 RM.
Die Gründe zur Einführung der Drehzahl-Normung und
ihre Auswirkung auf die Drehbankgestaltung und -fertigung
zum Vorteil von Hersteller und Verbraucher weiden erörtert.
Den Elektrotechniker interessiert hierbei die Verwendung von
polumschaltbaren Motoren und die Untersuchung der Frage,
wann und bei welchen Getriebeplänen bzw. Drehzahlreihen
polumschaltbare Motoren überhaupt verwendet werden können.
Der Universalgetiiebeplan mit polumschaltbarem Motor paßt
sich den verschiedenen Anforderungen in der Praxis gut an. Alle
Möglichkeiten können bei Benutzung von nur einem Spindel-
kasten und bei immer sich wiederholender Verwendung der
einzelnen Räder und Wellen nach dem Baukastensystem ge-
schaffen werden. Durch die Drehzahlnormung und deren Aus-
wirkung läßt sich die Getricbegestaltung auf ein einziges Grund-
getiiebe zurückführen. A. Przygode VDE
EINGÄNGE
[Ausfuhrliche Besprechung vorbehalten]
Bücher
Das Rechnen der Elektriker. Aufgabensammiung zur
Gleich- und Wechselstromtechnik. Von C. Hölcke, E.
Helmke u. J. Blichenberg. 2. Aufl. Mit zahlr. Bildern
u. 120 S. im Format A 5. Verlag Julius Klinkhardt, Leipzig
1939. Preis kart. 1,80 RM.
(Die Verfasser haben mit diesem Buch eine Aufgaben-
sammlung geschaffen, die in erster Linie für den Berufs- und
l’achschüler gedacht ist und auf 90 Seiten aus den haupt-
sächlichsten Gebieten der Gleich- und Wechselstromtechnik
Aufgaben entnimmt. Das Buch wird durch eine Formel-
zusammenstellung eingeleitet und durch einen Tafelanhanz
beschlossen. ]
ee ne a m se ee
Anschriften der Verfasser der Aufsätze dieses Heftes:
Dr.-Ing. M. Skalieky, Berlin-Charlottenburg 9, Neu-Westend,
Steubenplatz 5
Ing. H. Vits, Berlin O 112, Sonntagstr. 21
Abschluß des Heftes: 3. Mai 1940
||)
Wissenschaftliche Leitung: Harald Müller VDE (z.Z. im Felde)
G. H. Winkler VDE (z. Z. im Felde)
H. Hasse VDE und R. Henrichs VDE
Zuschriften sind nicht an eine persönliche Anschrift zu richten, sondern
Bismarckstr. 33, VDE-Haus, Fernsprecher: 34 19 55.
Nachdruck nur mit Quellenangabe und nur mit Genehmigung des Ver-
fussers und der Wissenschaftlichen Leitung der ETZ gestattet.
”
— a E
nn
437
Elektrotechnische Zeitschrift
| (Zentralblatt für Elektrotechnik)
Organ des Elektrotechnischen Vereins seit 1880 und des Verbandes Deutscher Elektrotechniker seit 1894
Herausgegeben vom Verband Deutscher Elektrotechniker E.V.
Wissenschaftliche Leitung: Berlin-Charlottenburg 4, VDE-Haus — Im Buchhandel durch Julius Springer, Berlin W 9
61. Jahrgang
Berlin, 16. Mai 1940
Heft 20
Der Eigenbedarf beim Dampfkraftwerk im Rahmen des gesamten Entwurfes
Von F. Kaißling und A. Roggendorf VDE, Bitterfeld
Übersicht. Zur Zeit werden viele Kraftwerke gebaut,
deren Abnehmer große Industriewerke sind, die im Gegen-
satz zu dem durchschnittlichen Verhalten der öffentlichen
Netze und gewöhnlicher Industrien die Leistung fast un-
unterbrochen in voller Höhe verwenden. Durch das Fehlen
der bei öffentlichen Werken sonst vorhandenen regelmäßigen
Entlastungen durch Tages- und Jahreszeit sowie Sonn- und
Feiertage wird von diesen ausgesprochenen Grundlast-
werken eine Betriebssicherheit verlangt wie bisher in dieser
Schärfe nur für Kraftwerke der chemischen Großindustrie.
Dadurch gewinnt die Sicherung des Eigenbedarfs, die an sich
schon mit der Entwicklung der neuzeitlichen Hochleistungs-
kessel und -feuerungen immer wichtiger geworden ist, noch
erhöhte Bedeutung. Die folgenden Betrachtungen zeigen,
daß es sich hier nicht nur um eine Aufgabe für den mit
der Planung des Hausnetzes beauftragten Ingenieur handelt,
sondern daß die richtige Lösung im engsten Zusammenspiel
mit dem gesamten Kraftwerksentwurf gesucht werden muß.
1. Größe des Eigenbedarfs
a. Abhängigkeitvom Dampfdruck
Ellrich [1]') hat die von Quack [2] bereits an-
geführte Tatsache bestätigt, daß die Abhängigkeit des
Eigenbedarfs vom Dampfdruck nicht so groß ist, wie zu-
Gesomteigenbedorf
Di der Araftwerkteistung]
frischdampfdruck
l.inie a Werte für mittlere Verhältnisse (Tafel 1)
o nach Andritzky (5) zum Vergleich,
x desgleichen ohne Feuerungsmühlen
Einfluß anderer Kesselhausgestaltung:
+ z. B. kein Unterwind,
e z.B. mit Mühlenfeuerung und ohne hohen Schornstein
Bild 1. Abhängigkeit des Eigenbedarfs vom Dampfdruck.
Die Grenzlinien g nach Queißer [6] von Ellrich [1] be-
stätigt.
nächst vermutet wird. Dem steigenden Kraftbedarf der
Speisepumpen steht, auf gleiche Kraftwerksnutzleistung
bezogen, bei höherem Druck ein geringerer Bedarf der
Kessel- und der Kondensationsanlage gegenüber, und zwar
entsprechend der Kohlenersparnis [3, 4]. Erst bei einem
1) Die Zahlen in Klammern beziehen sich auf das Schrifttums-
verzeichnis am Schluß der Arbeit.
DK 621.311.18/.22.001.13
Druck oberhalb von etwa 100 at beginnt der Zuwachs der
Speiseleistung die Kraftersparnis bei Kessel- und Kon-
densationsanlage in stärkerem Maße zu übersteigen.
Der Eigenbedarf in Abhängigkeit vom Dampfdruck
ist für mittlere Verhältnisse durch die Linie a in Bild 1
dargestellt und in Tafel 1 nach den Verbrauchern auf-
geteilt. Bei 20 und bei 100at stimmen die Werte der
Tafel 1 mit den von Quack angegebenen überein.
Tafel 1. Einfluß des Dampfdrucks auf den Eigenbedarf
eines Kondensations-Kraftwerks (Bild 1).
Vorausgesetzt sind mittlere Verhältnisse, also Naturumlauf-
kessel, Zweizugkessel, Schornstein 150 m, Rohbraunkohle-Rost-
feuerung, Unterwind und Saugzug, Elektrofilter, Rückkühlung.
Kesseldruck . . . ata | 20 40 ` 60 : 64) 80 100 | 120 ' 150
Anteilan der gesamten | 5909 |
Nutzleletung. . % |5,25 4,78 | 5,00 Bug 5,27 | 5,53 5,85 ; 6,30
Auftellung in
1. Feuerungsmühlen . ER — — 1,13 — = | — -
2. Kesselhaus, vor-
wiegend Saugzug |
und Unterwind, da-
neben Bekohlung |
und Entaschung,. | | | |
Rostantrieb 2,92 | 2,49 ; 2,40 | 2.50%) 2,35 | 2,31 : 2,28 | 2,27
3. Speisepumpen 0,48 | 0,80 1,15 | 1,25%) ` 1,51 | 1,84 ` 2,20 | 2,73
4. Maschinenhaus, vor- |
wiegend Kühl- | l i
wasserpumpen 1,85 | 1,49 1,45 | 1,25%) 1,41 1,38 1,37 | 1,36
1) Nach Andritzky (5) zum Vergleich
2) Ohne Feuerungsmühlen
3) Mit Feuerungsmüblen
4) Schornstein etwa 30 m niedriger und Mühlenfeuerung
5) Gute Übereinstimmung mit den Nachbarwerten
6) Flußwasserkühlung.
b. Die übrigen Einflußgrößen
Der von Ellrich bei den untersuchten Kraftwerken ge-
fundene Streubereich ist sehr groß und übersteigt bei
weitem den Einfluß des Druckes. Für 64at sind daher
in Bild 1 besondere Punkte eingetragen, die den Einfluß
der Feuerungsart und der Zugerzeugung zeigen. Der zu-
nächst unverständlich groß scheinende Streubereich er-
klärt sich dadurch zwanglos. In Tafel 2 sind, abgesehen
vom Dampfdruck, alle übrigen Einflußgrößen auf den
Eigenbedarf dargestellt.
Nach Tafel 1 braucht das Kesselhaus im Durchschnitt
etwa 1,6- bis 2,1imal mehr Kraft als das Maschinenhaus.
Die Leistung der Speisepumpen erreicht, dem Drucke ent-
sprechend zunehmend, oberhalb 100at den Kesselhaus-
bedarf. Aus dieser Verteilung der Kraftverbraucher folgt,
daß Unterschiede in der Gestaltung des Kesselhauses, be-
sonders der Zugführung, Zugerzeugung, Feuerungsart und
Rauchgasentstaubung den Bedarf des gesamten Kraft-
werks sehr stark verändern können. Auch die Sonder-
kessel üben einen merkbaren Einfluß aus. Der Unter-
438
Tafel2. Einflußgrößen auf den Eigenbedarf
eines Dampfkraftwerks.
1. Kesselart (Mehr gegen Naturumlauf-
ʻO
kessel)*) |
Zwangdurchlauf-(Benson- oder
Sulzer-)kossel |.. . 0.0.0... 34°) jder Einfluß ist an-
Zwangumlauf-(La Mont-)kessel 6.7!) |gegeben in % des
| Löfflerkessel . .. ..... 50 --: 60!) ¿mittleren Eigen-
2. Zugführung (Zweizugkessel braucht bedarfs; dieser be-
mehr als Einzugkesse I een etwa 10 |trägt seinerseits 5 bis
3. Zugerzeugung (Mchr gegen natürlichen |6% der gefahrenen
Zug eines Schornsteins von 150m Höhe) | Nutzleistung (Taf. 1).
Saugzug o. aaa 10 --- 20
Unterwind .. 2.2... 2.2.0.5 10 «+20
4. Feuerungsart (Mühle braucht mehr als
ER e a Eea a a 20
5. Entstaubung (Zyklon braucht mehr als |
Elcktrofilter) BT ae Br Ph 10 -+ 203)
6. Speise wassertemperatur 200°C braucht
inehr als 100°C am Saugstutzen der
Speisepumpe bei rd. 100 at Kessel-
Un 1,6?) |
7. Kondensation (Rückkühlung braucht
meist mehr als Flußwasserkühlung) ; etwa 3 |
8. Zusätzlicher Bedarf für Versorgung
eines Braunkohlentagebaues einschlieb- |
lich Kohlenbahn . . 22200 .. 20-60 |
1) Nach Ellrich (1) 32) Nach Ellrich 3,60%
15% +4) Schmidtkessel sind in diesem Zusammenhang
kessel zu bewerten.
3) Nach Ellrich
wie Naturumlauf-
x
schied zwischen Flußwasser- und Rückkühlung tritt zu-
rück. Der Einfluß der Speisewassertemperatur ist erst
oberhalb von etwa 100 at nennenswert. Die Versorgung
eines benachbarten Braunkohlentagebaues ist bezüglich der
Spannungshöhe mit dem übrigen Eigenbedarf zu betrach-
ten, bezüglich des Anspruchs auf Betriebssicherheit da-
gegen nicht.
Der Eigenbedarf ist als tatsächlich gefahrene Lei-
stung in Anteilen der Dauernutzleistung des Kraftwerks
angegeben. Sein Anschlußwert muß nach Ellrich [1]
etwa 1,5 bis 2 und nach Andritzky [5] 1,5- bis 1,6mal
so hoch angenommen werden. Es gibt Anlagen, die mit
weniger, etwa dem 1,25fachen, ausgekommen sind.
2. Dampf oder Strom für die Hilfsantriebe
Neben die großen Unterschiede infolge verschiedener
Gestaltung des Kesselhauses tritt der Umstand, daß mehr
oder weniger Hilfsmaschinen mit Dampf getrieben werden
können. Nach Andritzky [5] spricht, besonders bei Grund-
lastwerken, weder für den strom- noch für den dampfver-
sorgten Antrieb ein überwiegender wirtschaftlicher Anreiz
(Bild 2). Die Entscheidung wird also nach betrieblichen
Ra
$ % SEE Benufzungsstunden:
N g L zER 720 I
IR
$è
0 O O nm 8
Anteil der laufenden Dampfontriebe %
Bild 2. Kostenvergleich zwischen Dampf- und Strom-
antrieb der Hilfsmaschinen (nach Andritzky [5]. Der
Unterschied ist unwesentlich, besonders bei hohen Rc-
nutzungsstunden (Grundlast).
Tafel 3. Grenzwerte des Eigenbedarfs!) bei 100 at Kesseldruck in %
D durch Dampf und S durch Strom zu deckende Leistung,
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 20
16. Mai 1840
Gesichtspunkten fallen, wobei wegen des Wirkungsgrades
große Leistungen für die Turbine bevorzugt in Betracht
Kommen.
a. Bevorzugte Turbinenantriebe
Für die Kondensationsanlage ist der Dampfantrieb zu
empfehlen, und zwar vorwiegend bei Rückkühlung, da bei
Flußwasserkühlung die Kühlwasserpumpen weiter vom
Kraftwerk entfernt sind. Am wirtschaftlichsten ist eine
Turbine mit bestem thermischen Wirkungsgrad, die meist
über ein Getriebe auf die Pumpenwelle arbeitet. Diese
Anordnung ist erfahrungsgemäß so betriebssicher, daß
eine zweite Kraftquelle entbehrlich ist. Die bewährte Ein-
schaltung in den Wärmekreislauf?) ist einfach.
Auch bei den Speisepumpen wird sehr häufig der
Dampfantrieb gewählt. Je höher der Kesseldruck, um so
größer die Pumpenleistung und damit auch der wirtschaft-
liche Anreiz. Der Umstand, daß Pumpen, die nach langer
Betriebszeit im Druck nachzulassen beginnen, durch Dreh-
zahlerhöhung noch benutzbar gehalten werden können, und
die gute Regelbarkeit sprechen für die Turbine, Die
schnelle Anfahrbereitschaft von Motoren ist nur bei
niederem Dampfdruck ein Vorteil, da bei höherem Druck
die vielstufigen Pumpen mit heißem Wasser nicht
schneller angefahren werden können, als es eine Turbine
ebenfalls verträgt. Die Einfügung in den Wärmekreislauf
des Kraftwerks ist heute auch für hohen Dampfdruck ge-
löst. Schwierigkeiten, die bei Teillastbetrieb auftreten
können [11], sind bis herauf zu einem Druck von 1W0at
einfach und betriebssicher durch geeignete Schaltung der
Vorwärmer und durch selbsttätiges Abschalten der
untersten Stufe der Anzapfvorwärmung überwunden.
b. Bevorzugte Motorantriebe
Wollte man auch noch die großen Leistungen der
Feuerungsmühlen und der Saugzuggebläse mit Turbinen
treiben, so könnte man den Abdampf meist nicht mehr
wärmewirtschaftlich im Wärmekreislauf unterbringen.
Man müßte also dann die Kondensation und die Speisung
mit Strom versorgen. In fast allen ausgeführten An-
lagen ist bei der räumlichen Lage jener Antriebe die Ent-
scheidung gegenteilig gefallen, weil die Einschaltung in
den Wärmekreislauf schwieriger ist und der Motor an die
Sauberkeit und Staubfreiheit der Umgebung und an die
Zugänglichkeit für Wartung und Überholung geringere
Ansprüche stellt als eine hochwertige Turbine, denn nur
eine solche kann mit dem Motor in wirtschaftlichen Wett-
bewerb treten. Trotzdem werden auch in Deutschland,
besonders in Industriekraftwerken, die Saugzuggebläse
manchmal durch Turbinen angetrieben, wenn der Ausfall
an Kesselleistung infolge eines Versagens der Zugerzeu-
gung nicht tragbar ist. Der Turbinenantrieb ist bei ge-
meinsamen Saugzuganlagen für mehrere Kessel wirt-
schaftlicher als bei Einzelsaugzug für jeden Kessel. Die
Feuerungsmühlen könnten nur zum Teil mit Dampf ge-
trieben werden, da zum Anfahren Fremdkraft zugeführt
werden muß. Wegen aller oben angeführten Umstände
kann für dieselbe Kraftwerksleistung die Größe des strom-
versorgten Eigenbedarfs sehr verschieden sein (Tafel 3).
7
-) Die Wechselwirkung zwischen Dampfantrieb des Eigenbedarts
und Wärmekreislauf des Kraftwerks wird an anderer Stelle behandelt.
der gefahrenen Nutzleistung.
wenn Kesselspeisung und Kondensation durch Dampf,
alles andere durch Strom angetrieben wird. G gesamte Eigenbedarfsleistung.
M tw
Größe des Eigenbedarts Mindest werte
s
Mittelwerte
Höchstwerte
G | D | G D
| |
u = > = = zZ a 1,10
1. Mühlenfeuerung . . .. 2 2 2 22. | | Dion 5 I
: d Zugerzeugųn 1,20 = 1.20 2,31 = 2,31 4,50 — ! 4
5. ne ee ee 1.80 1,30 j — 1,34 1,40 0,44 1,90 | 145 ar
orwiegend Kühlwasser-
4. ua TE PER A 15 | 110 | 0,05 1,38 1,30 | 0,08 1,40 | 132 0,08
Summe in % der Kraftwerksnutzleistung b kr 415 | 2,90 | 1,25 15,58 | 2,70 | 2,83 890 | 2,77 6,13
| | | m a | ame | | sie
Scheinleistung kVA . . . . . . . 6000 | — 1800 800 | — 4000 1300 | — 9 000
Anschlußwert etwa KVA . . .... 10 000 — 3200 13 000 = | 7000 20 000 — | 1400
') Ohne Einschluß des Bedarfs einer Kohlenbahn und eines Tagebaubetriebs (Tafel 2).
ae
TE
16. Mai 1940 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 20 488
3. Sicherung der Kraftversorgung für den Eigenbedarf
a Empfindlichkeit des Verbrauchers je
nach Eigenart und Entwurf
Eine Trennung in der Weise, daß man den wichtigen
Eigenbedarf durch Dampf treibt und nur solche Anlagen,
die eine Unterbrechung gestatten, dem Strom überläßt,
ist schon mit Rücksicht auf die Wirtschaftlichkeit des
Wärmekreislaufs nicht restlos durchzuführen. Die Strom-
zufuhr darf daher möglichst überhaupt nicht oder nur
kurze Zeit unterbrochen werden. Die Schärfe dieser For-
derung ist abhängig von Eigenart und Entwurf der zu ver-
sorgenden Anlageteile.
Kondensation und Speisung
Wenn das Kühlwasser ausbleibt, während die Turbine
noch Dampf in den Kondensator bläst, gefährdet der Tem-
peratursprung augenblicklich die Dichtheit des Konden-
sators und bei großen Maschinen auch das Abdampf-
gehäuse und den Niederdruckläufer.
Neuzeitliche gewöhnliche Hochleistungskessel, Schmidt-
kessel, Zwangumlaufkessel und Löfflerkessel haben einen
Wasservorrat für 15 bis 3 min. Mit Ausnahme der
Schmidt- und der Löfflerbauart gefährdet eine längere
Unterbrechung der Speisung den Kessel durch Ausglühen
und Reißen der Siederohre. Bei Zwangdurchlaufkesseln ist
die Betriebsfähigkeit sofort mit der Speisung unter-
brochen, bei Zwangumlaufkesseln und Löfflerkesseln mit
dem Stillstand der Umwälzpumpen.
Da das Versagen der Hilfskraft in den genannten
Fällen nicht nur den Betrieb unterbricht, sondern auch
Schäden an der Anlage verursachen kann, wählt man zu-
mindest Notdampfantrieb.
Kesselhaus
Dem Stromantrieb vorbehalten bleiben hierbei vor-
wiegend die Zugerzeugung und die Feuerungen, weil hier
eine Unterbrechung keine Gefahr hervorrufen kann.
Wenn man 50 % des für Vollast nötigen Zuges durch
einen Schornstein erzeugt, so können bei Ausfall des
künstlichen Zuges noch 70 %°) der Kesselleistung weiter
gefahren werden. Bei neuzeitlichen Kesseln ist das bei
einer Schornsteinhöhe von rd. 150 m der Fall, wie sie bei
neuen Braunkohlenkraftwerken vielfach mit bestem Er-
folg ausgeführt worden ist. Erhält ein Kessel zwei Ge-
bläse mit verschiedenen Stromgruppen, so werden ohne
Schornstein bei Störung einer Gruppe ebenfalls noch 70 %
der Leistung gehalten, mit Schornstein entsprechend mehr.
Die Einzugkesselbauart verstärkt den günstigen Einfluß
des Schornsteins, aber auch bei Zweizugkesseln kann
durch reichliche Bemessung des zweiten Zuges der Anteil
des künstlichen Zuges eingeschränkt werden [1].
Rostfeuerungen gestatten bei einem Mindestmaß an
natürlichem Zug das Anfahren des Kraftwerkes aus
eigener Kraft. Nach Unterbrechung ihres Antriebs geht
bei ihnen die Leistung mehrere Minuten lang noch nicht
und dann allmählich zurück. Bei Steinkohle zwingt die
Wahl einer Rostfeuerung zu einer schlechteren Bemessung
des Wärmekreislaufes, bei Rohbraunkohle dagegen nicht’).
Eine Gesamtmahlanlage verträgt wegen der Bunke-
rung des Staubes eine Betriebsunterbrechung, allerdings
muß der Antrieb für Staubzuteiler und Brennerluft ge-
sichert werden. Eine Stromunterbrechung bei Kohlen-
staub- und Mühlenfeuerung kann weitgehende Folgen
haben, da die Hauptmaschine und etwa sonst vorhandene
Dampfantriebe nach dem Ausfall der Kesselleistung
schnell zum Erliegen kommen und ein Anfahren aus
eigener Kraft nicht möglich ist. Um den in den Kesseln
zunächst noch vorhandenen Dampf den Hilfsmaschinen
vorzubehalten, können die Hauptmaschinen Regler er-
halten, die unterhalb eines Mindestdruckes den Dampf-
3) Weil der Zuebedarf mehr als geradlinig mit der Leistung ansteigt.
4) Bi wirtschattlichster Anzapivorwärmung und gutem Kessel-
Wirkungsgrad wird eine Lufterhitzung von 200 bis 230° C notwendig. die der
heuzeitliche Rohbraunkoblenrest entsprechend den neuesten Erfahrungen
ohne Schwierigkeiten verträgt [2, 9].
einlaß sperren. Ferner ist zu beachten, daß je nach
Brennstoff und Bauart die Feuerungen nach einem Still-
stand von 10 bis 30 min nicht mehr von selbst zünden.
Eine Gaszusatzfeuerung,; die bei Industriekraftwerken
vielfach vorhanden ist, erleichtert das Wiederanfahren.
Die Anordnung von Notturbinen, wie bei Konden-
sations- und Speisepumpen, verbietet sich meist bei der
großen Anzahl der Maschinen wegen der Verwicklung
und der Kosten der Anlage. Man kann aber zwei bis vier
Mühlen auf 2 Kessel verteilt mit selbsttätig anspringen-
dem Notdampfantrieb ausrüsten, um mit Unterstützung
des erwähnten Kesseldruckreglers an den Hauptmaschinen
aus eigener Kraft wieder anfahren zu können.
Selbsttätige Steuerungen
Selbsttätige Steuerwerke und Regler bedürfen sehr
oft einer unbedingten Sicherung ihrer Druckölversorgung.
Hier hat sich am besten bewährt, zwei Ölpumpen anzu-
ordnen, von denen jede für die volle Leistung ausreicht
und über Rückschlagventile in die gemeinsame Leitung
drückt. Die Motoren der Pumpen speist man je von
einem der beiden Drehstrom-Hausnetze, deren Spannung,
wie später gezeigt, durch selbsttätige Umschaltung ge-
sichert werden kann. Man kann auch den einen Motor
an das für Betätigungen und viele andere Steuervorrich-
tungen außerdem stets vorhandene Gleichstromnetz mit
Batterie anschließen.
Drehzahlsteuerung
In der Drehzahl steuerbare Motoren müssen beim Aus-
bleiben der Spannung abgeschaltet werden; sie können
selbsttätige Wiederanlaßvorrichtungen erhalten. Bei Kurz-
schlußläufermotoren müssen Drehzahländerungen mittels
mechanischer Getriebe oder Leonardgetriebe oder auch
durch Frequenzänderung des ganzen Hausnetzes vorge-
nommen werden. Beim Wiederkehren der Spannung läuft
dabei der Betrieb bei richtiger Absicherung des Netzes
ohne besondere Vorrichtungen weiter.
b.Sicherung gegeneine Störunginner-
halb des Hausnetzes
Es besteht die Aufgabe, betriebsfähige Motoren
wieder mit Spannung zu versorgen, wenn ein Fehler den
Weg von der Stromquelle zum Motor unterbrochen hat.
Eine Lösung zeigt Bild 3 im Wesen und Bild 4 in den
Einzelheiten. Den zwei Hausnetzschienen entsprechen
zwei Strahlennetze. Die Hauptverteilungen je eines
Strahles von beiden Gruppen haben eine für gewöhnlich
offene Querverbindung, die erst bei Nullspannung eines
Strahles selbsttätig einschaltet, allerdings nur dann, wenn
die Zuleitung zur spannungslosen Hauptverteilung nicht
durch Überstrom abgeschaltet wurde (kein Fehler in der
Hauptverteilung). Bei einem Fehler hinter der Haupt-
verteilung wird die Umschaltung nicht. herausgefordert,
weil er spätestens durch die Sicherung am Abzweig von
der Hauptverteilung abgeschaltet wird. Es ist der all-
gemeine Fall angenommen, daß auch 10 kV-Motoren vor-
handen sind. Alle Fehler zwischen der Stromquelle, diese
einschließlich, und den 10 bzw. 0,5 kV-Hauptverteilungen,
diese ausschließlich, können auf diese Weise selbsttätig
umgangen werden.
Die Kosten der selbsttätigen Querverbindung sind un-
bedeutend, besonders da meist die Hauptverteilungen
räumlich benachbart angeordnet werden, z.B. vor der
Kesselfront. Der Aufwand liegt in der Bemessung jedes
Strahls für die doppelte Leistung, wodurch aber auch die
größte Sicherung des Hausnetzes erreicht ist. Gibt man
unwichtigen Motoren Nullspannungsauslösung, so ist die
durch Einfallen der Querverbindung hinzukommende Lei-
stung geringer, und jeder Strahl braucht z. B. nur für die
l1!2fache Leistung bemessen zu werden. Bei Umschaltung
wegen beabsichtigter Überholung eines Stromweges kann
dann aber auch nur die halbe Leistung ersetzt werden.
Alle für die Steuerung des selbsttätigen Umschaltens
erforderlichen Geräte sind üblich und betriebssicher.
440
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 20
16. Mai 1940
Nullspannungsauslösung an den unwichtigen Motoren
erleichtert die Staffelung der Sicherungen und Überstronı-
I 14
N | p is
VO DO 010 010
A fÀ = A
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© © © ©
010 @j® 010 010
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N AN I Ò N i
Z NIZ 12
\i rd 1
i N Fa NI
7 8 g y
O Motoren
Umspanner
selbsttätige Umschaltung (Umgehung von Fehlern von der
Stromquelle einschl. bis zur Hauptverteilung ausschl.)
a Motor Ist gegen Fehler in der Hauptverteilung und im
Zuleitungskabel geschützt.
Bild 3. Doppelstrahlennetz zur Sicherung gegen Fehler inner-
halb des Hausnetzes. Die beispielsweise angedeutete Möglichkeit,
jedem Kessel zwei Gebläse auf je eine Gruppe zu geben, setzt Ein-
heitsleistungen von mindestens 80 t/h voraus. Bezüglich Feue-
rungsmühlen ist die Aufteilung schon bei Einheiten von mindestens
40 t/h wirtschaftlich.
ij Überstromrelais
A Ruhestromrelais
Doppelstrahlennetz zur Sicherung gegen Fehler innerh:db
des Hausnetzes.
Bild 4.
Erklärung zu Bild 4. Umschalt- und Verriegelungsbedingungen.
Spannungsrückgang an Gruppe 1 hat zur Folge:
Abschalten des Umspannerschalters, davon abhängig
Einschalten des Kuppelschalters für Querverbindung. Dieser
Vorgang ist nur möglich, falls Gruppe 2 Spannung hat, da
Spannung für „Aus“-Kommando des Umspannerschalters 1
und „Ein“-Kommando des Kuppelschalters von Gruppe 2 ab-
genommen wird. Bei Rückgang der Spannung beider Grup-
pen bleibt der Schaltzustand unverändert.
2. Spannungsrückgang an Gruppe 1, verbunden mit Überstrom-
auslösung am Umspannerschalter 1:
Infolge Ansprechens des Überstromrelais des Umspan-
nerschalters 7 löst Umspannerschalter 1 aus. Dies hat zur
Folge, daß das „Ein“-Kommando des Kuppelschalters ver-
hindert wird. Wiedereinschalten des Umspannerschalters
nach Beseitigung der Überstromursache nur durch Auf-
heben der Verblockung am Überstromrelais bzw. einem
damit zusammenhängenden Zwischenrelais.
3. Einschalten des Kuppelschalters von Hand ist verhindert
durch Verschluß.
4. Verriegelungsbedingungen, falls Spannungsrückgang bzw.
Überstrom bei Gruppe 2 auftreten, sinngemäß wie unter
1 und 2.
5. Die Staffelung von Relais- und Sicherungsauslösezeiten muß
so gewählt werden, daß Wiederanlauf der nicht durch
Rückgangsauslöser abgeworfenen Motoren möglich ist, daß
ferner die Abschaltzeiten in Richtung auf die Spannungs-
quelle in genügend großen Sprüngen ansteigen.
Der Schaltvorgang unter 2 wird also nur möglich sein,
wenn ein Kurzschluß in der Hauptverteilung auftritt.
schalter für den Fall des Hochfahrens bei Wiederkehr der
Spannung.
Sind nur wenige wichtige Motoren vorhanden, so ist
es einfacher, beide Spannungen bis an den Motor heran-
zuführen und ihn selbsttätig von der gestörten Spannung
ab- und auf die ungestörte zuzuschalten. Bei ganz lebens-
wichtigen Antrieben, z.B. auch Steuerwerken, empfiehlt
sich ebenfalls diese Lösung.
c. Stromquellen für den Eigenbedarf
Die sichere Versorgung des Eigenbedarfs hängt auch
ab von der Eigenart der eingesetzten Stromquellen
(Tafel 4).
Tafel 4. Vor- und Nachteile der verschiedenen Strom-
quellen für den Eigenbedarf.
unabhängig von Fremd-
Haupt- , Haupt- bezug
sammel- | maschine | möglich
schiene |
nein ja |nein ja | nein ja
1. Hauptsammelschiene . . . . . . — E- +
2. Hausturbine . . . 2.2 220. + F m
3. Hauptwellen-Hausgenerator. . . - ==
4. Klemmen der Hauptmaschine + _ +
- zutreffender Vorteil -- zutreffender Nachteil
1. Hauptsammelschiene. Man speist die
Haussammelschiene von der Hauptsammelschiene, ge-
gebenenfalls über einen Umspanner. Bei veränderlicher
Hauptspannung muß dieser eine Spannungsregelung cr-
halten. Wenn wegen einer Störung im Netz die Schalter
der Hauptmaschine fallen, wird die Hausversorgung
unterbrochen.
2. Hausturbine. Man treibt einen Hausstrom-
erzeuger durch eine Hausturbine. Um wirtschaftlich aus-
genutzt zu sein, muß sie die ganze Hauslast fahren. Eine
Aufteilung der Abnehmer im Dauerzustand auf zwei
Stromquellen ist also unerwünscht. Als einfache Konden-
sationsmaschine ist die Hausturbine nicht wärmewirt-
schaftlich. Deshalb schaltet man sie als Anzapf- oder
Gegendruckturbine in den Wärmekreislauf ein. Hierdurch
wird dieser Teil der Anlage verwickelter [6].
Bei Spannungsrückkehr ist die Leistung großer 10- bzw.
6 kV-Antriebe im Verhältnis zu der des Hausstrom-
erzeugers ungünstig. Man bemißt ihn daher größer und
gibt die Überschußleistung ins Hauptnetz. Um zu große
Stromstöße beim Zuschalten zu vermeiden, kann auch
eine Anordnung nach Bild 5 b gewählt werden. Die Haus-
turbine gestattet, die Drehzahl der Hilfsmaschinen durch
die Frequenz des Hausnetzes in gewissen Grenzen zu
steuern [6]. i
3. Hauptwellen-Hausgenerator. Man läßt
den Hausgenerator auf der Welle der Hauptmaschine mit-
laufen und vermeidet so die Verquickung der Hausver
sorgung mit dem Wärmekreislauf. Aber ein ruhiger
u mn
16. Mai 1940
Lauf, besonders bei großen Einheiten, wird durch Ver-
längern des Maschinensatzes und’ Vermehren der Lager
nicht gerade erleichtert.
4.Klemmen der Hauptmaschine. Das
Hausnetz wird an die Klemmen eines Hauptstromerzeu-
gers gelegt. Fremdbezug ist ohne einen besonderen Um-
spanner möglich, da hierfür die Hauptumspanner ge-
braucht werden können.
Wenn die Hauptmaschine ausfällt und auch dampf-
seitig abgestellt ist (Schnellschluß), werden Kühlwasser
und Dampf nicht mehr gebraucht, und im Kesselhaus muß
der Zug sofort abgestellt werden’). Soweit besteht gegen
eine Abhängigkeit der Hausstromquellen vom Haupt-
stromerzeuger, wie sie vorliegt bei Hauptsammelschiene,
Hauptwellen-Hausgenerator und ‘Klemmen der Haupt-
maschine, kein Bedenken. Aber ein Wiederanfahren ist
nur möglich, wenn die dazu nötige Dampfleistung keinen
Strom braucht (Rostfeuerung, Notturbine an der Mühle;
Schornstein, Notturbine am Saugzug) oder man ihn fremd
beziehen kann (Hauptsammelschiene, Klemmen der Haupt-
maschine) oder ein Notdieselsatz vorhanden ist.
Die Hausturbine benötigt zum Wiederanfahren des
Hausbetriebes weniger Dampf als die drei anderen
Lösungen. Bei ihr und beim Hauptwellen-Hausgenerator
muß für Kohlenstaub- und Mühlenfeuerungen Fremdbezug
oder ein Notdieselsatz für den Fall vorgesehen werden,
daß bei einer Störung die Feuerungen erloschen sind.
Zur schnellen Überwindung von Störungen ist von
den Kraftwerken immer schon verlangt worden, daß bei
plötzlichen Entlastungen, z.B. Fallen des Hauptschalters
wegen Überstroms, die Turbinen von ihrer Steuerung vor
der Schnellschußdrehzahl abgefangen werden. Je mehr in
den letzten Jahren diese Forderung mit ausreichender
Sicherheit erfüllt wird, um so mehr Anreiz gewinnt die
Hausversorgung durch die Hauptmaschine. Ferner er-
schwert die Bremswirkung der Hauslast ein Durchgehen
auf Schnellschlußdrehzahl, was ein Vorteil dieser Art der
Hausversorgung ist. Die andere Gefahr, daß der Schnell-
schluß einmal von sich aus voreilig einfallen sollte, ist
nicht so schwerwiegend, wenn wenigstens noch eine
weitere Hauptmaschine in Betrieb ist, von deren Klemmen
oder Hausgenerator ein zweiter Teil des Hausnetzes ver-
sorgt wird, selbst wenn sie am gleichen Netz lag und ihr
Schalter auch gefallen ist; denn es ist erfahrungsgemäß
viel weniger wahrscheinlich, daß an beiden Maschinen der
Schnellschluß fehlerhaft ist, als daß die Maschinenregler
das Hochschnellen der Drehzahl nicht bändigen.
Es dürfte nicht allzuschwer sein, vom Hauptschalter im
Augenblick der Auslösung durch eine besondere Vorrichtung die
Vorspannung des Turbinenreglers von Vollast z. B. auf Halb-
last zurückzunehmen. Dadurch könnte für viele Fälle die Ge-
fahr ausgeschlossen werden, daß die Steuerung einmal zu träge
sein sollte. Unseres Wissens ist eine solche Vorrichtung noch
nicht ausgeführt und wird erst in jüngster Zeit von Turbinen-
bestellern verlangt.
5) Beim Gegendruckkraftwerk bleibt in solchem Falle die Kessel-
leistung unberührt, was bei Kohlenstaub- und Mühlenfeuerungen das Wieder-
anfahren sehr erleichtert, da die Möglichkeit fortfällt, daß die Feuerungen
wegen völliger Entlastung erlöschen. Umgekehrt ist es beim Gegendruckwerk
sehr unerwünscht, wenn durch eine Störung im Hauptnetz auch die Dampf-
versorgung des Werkes zum Erliegen kommt, was für die Wahl der Strom-
quelle für daa Hausnetz von Bedeutung ist.
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 20
441
d. Sicherung der Spannung für das
Hausnetz
Es müssen mindestens zwei Stromquellen vorhanden
sein. Wenn sie zusammen fahren, muß eine gestörte
Stromquelle sich selbsttätig abschalten. Bei getrenntem
Betrieb muß eine spannungslos gewordene Hausnetz-
schiene sich selbsttätig auf die ungestörte Stromquelle
umschalten.
Bild 5a. Selbattätige Umschaltung des Hausnetzes auf eine andere
Stromquelle mit Doppelsammelschiene. Beide Sammelschienen
speisen getrennt je eine Gruppe des Eigenbedarfs. Bei Ausfall
der Spannung einer Sammelschiene übernimmt die andere durch
Ausschalten des Speiseschalters und Einschalten des Kuppelschal-
ters die Gesamtlast. Umschalt- und Verriegelungsbedingungen
sind die gleichen wie bei Bild 4.
Spesung
7 2 J
dam ee N? z
Pilke DORT
Aat g Ya m
zum Housnetz |
1 Betrieb 2 Bereitschaft 3 Betiich
Bild 5b. Selbsttätige Umschaltung des Hausnetzes auf eine andere
Stromquelle mit Dreifachsammelschienen. Die Sammelschienen 1
und 3 speisen je eine Gruppe des Eigenbedarfs, während die
Sammelschiene 2 unbelastet an eine Spannungsquelle angeschlossen
ist. Bei Rückgang einer Betriebsschiene (I oder 3) wird deren
Speisung abgeschaltet und der entsprechende Kuppelschalter ein-
geschaltet, so daß die Reserveschiene (2) die Last übernimmt.
Umschalt- und Verriegelungsbedingungen sind die gleichen wie bei
Bild 4.
Im allgemeinen ist für die folgende Betriebsspannung
als Ersatzspannung vorzusehen: für eine Hauptsammel-
schiene die zweite Hauptsammelschiene oder die Klemmen
einer Hauptmaschine [5], für den Hausstromerzeuger eine
Hauptsammelschiene, für die Klemmen einer Haupt-
maschine die einer anderen. Bild 5a und b zeigt eine An-
ordnung, um die Sammelschiene des Hausnetzes durch
selbsttätiges Umschalten wieder mit Spannung zu ver-
sehen. (Schluß folgt)
Eine besonders leistungsstarke Röntgen-Therapieanlage für 1,2 MV
Von A. Nitschke, Berlin
Übersicht. Ausführung, Leistung und Betriebsweise der
Röntgeneinrichtung sowie die
schrieben. An Hand der Eigenschaften der 1000 kV-Strahlung
wird die medizinische Eignung der Anlage erläutert. Ferner
werden Vergleiche der Hochvoltstrahlung mit der Radium-
strahlung und zwischen der Dosisleistung der Hochvoltanlage
mit der Leistung der meist gebräuchlichen Therapiegeräte für
200 kV gegeben. :
-Die medizinische Forschung hat in den letzten Jahren
in dem Bestreben, die Erfolge der Röntgenbestrahlung bei
Gesamtanlage werden be-.
DK 621.386.1 : 615.84
den weit verbreiteten Krebskrankheiten zu steigern, die
Technik vor mannigfache neue Aufgaben gestellt. So
wurde auch der Bau von Einrichtungen angeregt, mit
denen Röntgenstrahlen bei sehr hohen Spannungen er-
zeugt werden. Eine Hochvoltanlage!) dieser Art (Bild 1),
1) Die Anlage wurde von den Siemens-Reiniger-Werken AG. in
Verbindung mit der Siemens & Halske AG. geschaffen und mit einer Röntgen-
röhre ausgerüstet, die das Röhrenwerk der Osram G.m.b.H. im Auftrage der
mit den Siemens-Reiniger-Werken im Vertragsverhältnis stehenden AEG
herstellte.
442
geschaffen für den Betrieb mit Spannungen bis 1200 kV,
wurde vor kurzem in Berlin fertiggestellt. Sie wird an
das Allgemeine Krankenhaus in Hamburg-Barmbeck für
das Forschungsinstitut geliefert, das zu der dortigen
Röntgenabteilung gehört.
Bild 1. Prüfung der Hochvolt-Therapieanlage. Hinten in der Mitte der
Hochspannungstransformator für 100 kV; rechts das in Gestalt von zwei
Doppelsäulen aufgebaute System von Kondensatoren und Ventilröhren
zur Spannungsvervielfachung, in Greinacher-Schaltung (Bild 2) an
den Transformator angeschlossen; links die Röntgenröhre, durch hoch-
ohmige Dämpfungswiderstände stufenweise mit dem Hochspannungs-
erzeuger verbunden.
Hochspannungsteil, Röntgenröhre und Leistung
der Anlage
Der Hochspannungserzeuger dieser Anlage ist nach
der sogenannten Greinacher-Schaltung?) (Bild 2)
ausgeführt. Ein Transformator von 50 Hz, gebaut für
Hochspanmmgserzeuger
Saar
-£ 790.000 V. =
Erde \\
+ Sulz.
Greinacher Schaltung Sge
= -C Anode g 5 en ji I S Sy
700 000 V
C Kondensatoren V Ventilröhren
Bild 2. Schaltung der Hochvolt-Röntgenanlage.
den Anschluß an das normale Niederspannungsnetz, lie-
fert eine bis 100 kV Scheitelwert regelbare Spannung, die
durch ein System von Ventilröhren und Kondensatoren
gleichgerichtet, geglättet und auf den zwölffachen Betrag
der Transformator-Scheitelspannung vervielfacht wird.
Es steht daher eine kontinuierlich konstante Gleich-
spannung von maximal 1200 kV zur Verfügung, und zwar
gegen Erde, da der Hochspannungserzeuger entsprechend
einseitig geerdet ist. Diese Spannung verteilt sich auf
6 Stufen. Demzufolge ist die Röntgenröhre so durch-
gebildet, daß ihr die Spannung in 6 Stufen bei geerdeter
Anode zugeführt wird (Bild 3).
2) ETZ 33 (1917) 8. 225 u. ETZ 41 (1920) S. 759.
Elektrotechnische Zeitschrit 61. Jahrg. Heit 20
16. Mai 1940
Die medizinische Bestimmung der Anlage setzt vor-
aus, daß sie nicht für kurzzeitige Stoßbelastungen, son-
dern für Dauerbetrieb gebaut sein muß. Sie wurde daher
so ausgeführt, daß sie die geforderte Höchstleistung,
nämlich einen Röhrenstrom von 5mA bei einer Gleich-
spannung von 1000kV im Dauerbetrieb herzugeben ver-
mag. Hierbei läuft sie, wie sich in der über mehrere
Wochen durchgeführten Prüfung erwies, vollkommen
Ani: Muste ror
Horra Idaga
Bieıpanıer
j
|
|
| Wassergekunile
Anode
| Duchara alfa sage! | |
\ \
| u
ED enöffnungen
Bild 3. Aufbau der Röntgenröhre für 1200 kV.
ruhig und störungsfrei. Dabei waren die Betriebsbedin-
gungen auf dem Untersuchungsstand offenbar wesentlich
ungünstiger, als sie an dem späteren Aufstellungsort in-
folge der vorgesehenen Klimaanlage sein werden.
Strahlungsart der Röntgenanlage
Bedeutsam für die medizinische Anwendung der 1000kV-
Röntgenstrahlung sind in der Hauptsache folgende Er-
scheinungen: Die Strahlenhärte oder das Durchdringungs-
Intensität Intensität der Fe: S/rahlen n. Thibaud
Ra € j Ra 8
a 1.9700,
001 002 003
(Angström)
Wellenlänge
Spektrale Encergieverteilung der Gammastrahlung des Radium.
Bild 4.
vermögen der Strahlung nähert sich bei 1000kV der
Härte der in der Krebstherapie als heilkräftig bekannten
Gammastrahlen des seltenen und sehr teueren Elementes
Radium. Die Gammastrahlung des Radiums (RaB + RaC)
besteht im wesentlichen aus mehreren Gruppen homo-
gener Strahlungen, die sich auf einen ziemlich großen
Wellenlängenbereich verteilen (Bild 4). Die 1000kV-
Strahlung umfaßt diesen ganzen Bereich mit Ausnahme
der allerhärtesten Komponenten (Bild 5). Die mittlere
e iin _ a
16. Mai 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 20
443
Härte der Gammastrahlung wird jedoch mit großer An-
näherung von der mittleren Härte der 1000 kV-Röntgen-
strahlung bei Anwendung starker Filterung (Vorsatz von
Bleiplatten, die die Strahlung um so stärker absorbieren,
je weicher sie ist) erreicht. Wollte man auch die härte-
sten Anteile der Gammastrahlung als Röntgenstrahlung
erzeugen, so müßte die Spannung auf 1500 bis 2000 kV
erhöht werden. Das würde jedoch einen gewaltig ver-
Intensiläl
1000 kV - Strahlung bei 5 mm Pb- filter
Bild 5. Spektrale
Energieverteilung
des bei 1000 kV
erhaltenen Rünt-
genstrahlen-
getnisches.
0 001 002 003 004 005 006 A
Wellenlänge (Angström)
größerten wirtschaftlichen Aufwand bedingen, der nach
den heute bestehenden Ansichten der Röntgenologen über
die Abhängigkeit der biologischen Wirkungen von der
Strahlenhärte nicht gerechtfertigt sein dürfte. l
Medizinische Wirkung der Hochvolt-Röntgenstrahlen
Der große Wert der Hochvolt-Röntgenstrahlung liegt
in der Erzielung einer hohen prozentualen Tiefendosis,
unter der man das Verhältnis der Strahlendosis in 10 cm
Wassertiefe (praktisch äquivalent der gleichen Tiefe im
Körpergewebe) zu der Dosis an der Oberfläche versteht,
und in der Steigerung der Dosisleistung überhaupt. In
der Therapie wird die Erzielung einer möglichst hohen
prozentualen Tiefendosis angestrebt, um einem im Kör-
perinnern liegenden Krankheitsherd bei der Bestrahlung
eine große Dosis unter weitgehender Schonung des ihn
umgebenden gesunden Gewebes zu verabfolgen. Tritt nun
bereits mit zunehmender mittlerer Strahlenhärte eine
Verbesserung der Tiefendosis auf, so läßt sich noch eine
erheblichere Steigerung durch sogenannte Fernbestrah-
lungen erzielen, wobei sich der betreffende Körperteil in
einem Abstand von 1m und mehr von der Strahlenquelle
befindet. Das setzt aber wegen der Abnahme der Strah-
lungsintensität nach dem quadratischen Abstandsgesetz
eine große Strahlungsleistung der Röntgenröhre voraus,
um zu hinreichend kurzen, für den Patienten erträglichen
und wirtschaftlich zu rechtfertigenden Bestrahlungszeiten
zu gelangen.
Vergleich des Hochvolt-Gleichspannungsbetriebes
mit anderen Anlagen
Hier zeigt sich nun der besondere Vorteil des Hoch-
voltbetriebes und der Anwendung kontinuierlich konstan-
ter Gleichspannung, da die Intensität sehr stark — bei
ungefilterter Strahlung etwa quadratisch — mit der
Spannung wächst und bei Gleichspannung gegenüber
jeder anderen Spannungskurvenform die kürzeste mitt-
lere Wellenlänge und damit die größte mittlere Strahlen-
härte von vornherein vorhanden ist. Außerdem hat man
bei Gleichspannung den besten Wirkungsgrad der Rönt-
genstrahlenerzeugung, so daß bei der gegebenen elek-
trischen Belastungsgrenze der Röntgenröhre die größt-
mögliche Menge an Röntgenstrahlung aus ihr heraus-
geholt wird. Die große Leistungsfähigkeit der 1000 kV-
Anlage geht am deutlichsten aus einer Gegenüberstellung
mit den meist gebräuchlichen Therapiegeräten für 200 kV
hervor. Die neue Anlage liefert, betrieben mit 1000 KV
und 5mA Röhrenstrom, bei einer Filterung mit 5mm
Blei in 0,5 m Abstand von der Anode 600 Röntgeneinheiten
in der Minute (r/min). Das ist ungefähr dreißigmal so-
viel, wie eine Anlage für 200kV bei 5mA Röhrenstrom
und einer Filterung mit 0,5 mm Kupfer hergibt. Die
neuesten Einrichtungen für 200kV ermöglichen zwar
einen Betrieb mit höchstens 30 mA Röhrenstrom; die
Dosisleistung ist aber auch dann erst ein Fünftel der mit
der 1000 kV-Anlage erzielten Dosisleistung. Dazu kommt
noch, daß — gemessen in Kupfer-Halbwertschicht — die
mittlere Härte der 1000 kV-Strahlung etwa zehnfach die
mittlere Härte der 200 kV-Strahlung übertrifft. Auch die
mittlere Härte der ungefilterten 1000 kV-Strahlung hat
bei dieser Röhre schon einen hohen Wert, da die Eigen-
filterung der Röhre 3mm Blei entspricht, wobei man in
14cm, dem kleinstmöglichen Abstand von der Strahlen-
quelle, bei 5mA und 1000 kV eine Dosisleistung von mehr
als 12000 r/min (entsprechend 940 r/min in 50cm Ab-
stand) erzielt. Bisher wurde keine Röntgen-Therapie-
anlage bekannt, die eine gleich große Leistungsfähigkeit
aufweist.
In amerikanischen Veröffentlichungen findet man oft,
daß die Hochvolt-Röntgenstrahlung mit der Gamma-
strahlung des Radium mengenmäßig verglichen wird. Das
ist allerdings nur ein Zahlenspiel und darf nicht etwa zur
Beurteilung der therapeutischen Eignung herangezogen
werden. Würde man, dem amerikanischen Beispiel fol-
gend, die Dosisleistungen in Röntgeneinheiten, die einer-
seits Img Radium in 1cm Abstand bei 0,5 mm Platin-
filterung und anderseits die 1000 kV-Strahlung bei 5 mA
und 5 mm Bleifilterung liefert, gegenüberstellen, so wären
zur Erzielung der gleichen Strahlungsleistung ungefähr
10kg Radium im Werte von mehr als 1 Mrd RM er-
forderlich.
Bedienung, Schutzeinrichtungen und Wartung der Anlage
Der Klinikbetrieb verlangt neben der Dauerbelast-
barkeit insbesondere auch eine einfache Bedienung der
Anlage, damit sich der Arzt voll und ganz seiner medi-
zinischen Aufgabe, namentlich der Festlegung des Be-
strahlungsplanes und der richtigen Einstellung des
Patienten für die Bestrahlung, widmen kann und ange-
lernte Hilfskräfte, wie Krankenschwestern, in der Lage
sind, die technischen Arbeiten, z.B. alle Schaltungen, das
Einregeln von Spannung und Stromstärke, das Über-
wachen des Patienten während der Bestrahlung und ge-
gebenenfalls auch das Messen der Strahlendosis auszu-
führen. Bei der neuen Anlage wird das Bedienungs-
personal nicht stärker in Anspruch genommen wie bei
Therapiegeräten für niedrigere Spannungen. Die Rönt-
genröhre?) liegt an der Hochvakuumpumpe, die ungefähr
eine halbe Stunde vor Betriebsbeginn einzuschalten ist.
Sobald das Vakuum in der Röhre hinreichend ist, wird
selbsttätig die Verriegelung für die Einschaltung des
Hochspannungserzeugers freigegeben. Die höchste Be-
triebsspannung kann dann in etwa einer halben Minute ein-
geregelt werden. Die Anode wird durch fließendes Wasser
gekühlt und ist zu dem Zweck einfach an die Wasser-
leitung anzuschließen. Beim Patientenwechsel braucht
man die Anlage nicht auszuschalten, sondern es genügt,
die Glühkathodenheizung der Röntgenröhre, die vom Be-
dienungsstand aus ferngesteuert wird, abzuschalten, so
daß während der Vorbereitung des nächsten Falles keine
Röntgenstrahlung auftritt. Sollte einmal irgendwie eine
Störung, z.B. ein Überschlag, an der Anlage auftreten,
so wird die Hochspannung augenblicklich selbsttätig aus-
geschaltet.
Dem natürlichen Verschleiß unterworfen sind eigent-
lich nur die Ventilröhren des Hochspannungserzeugers
und die Glühkathode der Röntgenröhre.. Die Ventil-
röhren, die bei der angewandten Schaltung nur für eine
Sperrspannung von 200 kV zusätzlich eines Sicherheits-
zuschlages zu bauen sind, entstammen der laufenden
Fabrikation und sind daher im Preis günstig; erfahrungs-
gemäß haben sie auch eine lange Lebensdauer. Die
Heizung der Ventile geschieht über Transformatoren, die
in Kaskadenschaltung angeordnet sind, so daß z.B. die
Kathode des obersten Ventils gegen das speisende Netz
für 1200kV isoliert werden muß. Für den Kathoden-
glühfaden der Röntgenröhre erwartet man bei täglich
3) Eine Beschreibung des grundsätzlichen Aufbaues einer sechs-
stufigen Röntgenröhre für 1000 kV, wie sie bei der Anlage verwendet wird,
findet sich in ETZ 60 (1939) 8. 690.
444
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 20
16. Mai 1940
siebenstündigem Betrieb eine Lebensdauer von 3 Monaten.
In den Kathodenteil der Röhre sind nun 8 Glühfäden
eingebaut, die, ohne die Röhre zu öffnen, in einfacher
Weise von außen innerhalb weniger: Sekunden gegen-
einander ausgewechselt und so nacheinander verbraucht
werden können. Wird die Röhre einmal geöffnet, z.B.
um neue Kathoden oder eine andersartig geformte Anode
einzusetzen, so bedarf es darauf nur einer Zeit von un-
gefähr 4 bis 5 Stunden, um die Anlage wieder zu betreiben.
Der Röntgenröhre, die eine Glaswandung von 10mm
Stärke hat und vollkommen durchschlagsicher ist, kann
also eine praktisch unbegrenzte Lebensdauer zugesprochen
werden. Von der technischen Seite her ist demnach für
die Sicherstellung einer denkbar günstigen Wirtschaftlich-
keit der Anlage gesorgt. Hierzu gehört noch, daß man
die Möglichkeit hat, beim Vorliegen entsprechend ge-
arteter Krankheitsfälle mehrere Patienten gleichzeitig zu
bestrahlen. Die Anode ist nämlich zur Abschirmung der
unerwünschten Strahlung mit einem Bleipanzer umgeben,
der mehrere einzeln verschließbare Austrittsöffnungen
für die Nutzstrahlung hat. Dieser Panzer muß wegen des
großen Durchdringungsvermögens der 1000 kV-Strahlung
eine hinreichende Wandstärke haben. Eine genügende
Schwächung des unerwünschten Strahlungsanteils wird
erreicht, wenn die Strahlen im Blei einen Weg von min-
destens 11 mm zurücklegen müssen. Das erfordert immer-
hin einen recht großen Aufwand an Blei; der Bleipanzer
an der Anode wiegt 750 kg.
Unterbringung der Hochvolt- und der Bestrahlungsanlage
Eine besonders vorteilhafte und ebenso auch einfache
Lösung für die Schaffung vollkommenen Schutzes gegen
Hochspannung und schädliche Strahlung konnte deshalb
gefunden werden, weil es nicht notwendig ist, die Anlage
in vorhandenen Räumen unterzubringen, sondern die
Möglichkeit zur Errichtung eines neuen Instituts (Bild 6)
auf dem Gelände des Krankenhauses besteht. Hoch-
spannungserzeuger und Röntgenröhre werden in einer von
den übrigen Räumen abgeschlossenen Halle untergebracht,
die während des Betriebs nicht zugänglich ist. Der Hoch-
spannungserzeuger hat eine Höhe von 6,9m. Da es sich
um eine Anordnung mit Luftisolation handelt, wird bei
der Bestimmung der Hallenabmessungen ein Mindest-
abstand von 5m der Hochspannung gegen Erde zugrunde
gelegt. Um die in solchen Hochspannungsräumen stets un-
erwünschten Staubablagerungen zu vermeiden, werden die
Wände ganz glatt gehalten. Zur Sicherstellung eines stö-
rungsfreien Betriebes wird eine Klimaanlage eingebaut,
die den Geräteraum mit Frischluft versorgt und den
Feuchtigkeitsgehalt je nach Wetterlage und Jahreszeit
einzuregeln gestattet.
Infolge der senkrechten Aufstellung der Röntgen-
röhre mit der Anode am unteren Ende wird der Bestrah-
lungsraum unter der Röhre angeordnet. In diesen ragt
von oben her nur das geerdete Anodenrohr mit dem Blei-
panzer hinein. Der Patient sieht von der mächtigen Anlage
gar nichts und wird daher nicht durch ihren Anblick be-
unruhigt. Mit Rücksicht auf den erforderlichen Strahlen-
schutz befindet sich der Behandlungsraum etwa 5 m unter
der Erdoberfläche. Die sehr durchdringungsfähige direkte
Strahlung, die nur durch die Nutzöffnungen des Blei-
panzers austreten kann, ist gegen Erde gerichtet und
gefährdet keine Personen in Nebenräumen. Der Bestrah-
lungsraum ist mit an die Klimaanlage angeschlossen und
hat nur elektrische Beleuchtung. Zur groben Einstellung
der Entfernung des Patienten von der Strahlenquelle
dient eine hydraulische Hebebühne. Die Feineinstellung
geschieht mit dem Spindeltrieb des Patiententisches,
dessen Lagerungsfläche um 550 mm in der Höhe verändert
werden kann. Der kleinstmögliche Abstand von der
Strahlenquelle beträgt 14cm, der größte bei Lagerung
des Patienten auf dem Boden der Hebebühne etwa 2m.
Betonmauern von 50cm Stärke trennen das Behand-
Jungszimmer von den angrenzenden Räumen, wodurch
vollkommener Schutz gegen die Streustrahlung verbürgt
wird. Bedienungs- und Behandlungsraum sind unmittelbar
benachbart und befinden sich in gleicher Höhenlage. Arzt
und Schwester können durch ein Spiegelsystem den
Patienten ständig beobachten, sich ferner mit ihm unter-
halten und sind ihm zu seiner Beruhigung stets nahe.
Alle zusätzlichen technischen Einrichtungen, wie Klima-
Röntgen-Bestrahlungsanlage für 1000000 V. Betriebsspannung
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Apparateraum
Bild 6. Schnitte durch das Institutsgebäude mit der eingebauten Hochvolt-
Therapleanlage.
anlage, Fahrstuhlwinde, Vakuumpumpe u. a. befinden sich
im Untergeschoß, wodurch sich die gesamte Überwachung
der Anlage vereinfacht.
Die deutsche Röntgenindustrie, die vor dem Kriege
einen Großteil ihrer Erzeugung exportierte und deren
Ausfuhr auch zur Zeit noch sehr bedeutend ist, hat in der
Welt auf ihrem Arbeitsgebiet von jeher die führende
Stellung eingenommen. Durch die Schaffung der neuen
leistungsstarken Therapieanlage stellte sie das erneut
unter Beweis.
Zusammenfassung
Bei der neuen Hochvolt-Therapieanlage wird die an
der Hochvakuumpumpe liegende Röntgenröhre durch einen
Hochspannungserzeuger für konstante Gleichspannung be-
trieben. Die Anlage vermag dauernd 5 mA Röhrenstron
bei 1000kV Gleichspannung herzugeben und liefert dabei
eine Röntgenstrahlung, die in ihrer Härte der Gamma-
strahlung von Radium angeglichen ist und eine sehr große
Dosisleistung ergibt. Dadurch ist es möglich, der von der
Medizin in erster Linie gestellten Forderung nach einer
hohen Tiefendosis gerecht zu werden. Trotz der hohen
Spannung sind Bedienung und Betriebsweise der Ein-
richtung sehr einfach. Bei der Aufstellung der Anlage
konnte, da für diese eigens ein neues Gebäude geplant
wurde, allen praktischen Bedürfnissen, insbesondere auch
hinsichtlich der Schaffung vollen Hochspannungs- un
Strahlenschutzes, denkbar günstig entsprochen werden.
——
sur
16. Mai 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 20
445
Im konstruktiven Bereich der Kleinstmotoren
Von O. Binder, Berlin
Übersicht*),. Nachstehend wird zusammenfassend er-
örtert, welche konstruktiven Aufgaben im Kleinstmotorenbau
auftauchen und wie sie gelöst werden.
Allgemeine Gesichtspunkte für die Gestaltung von
Kleinstmotoren
Nach den VDE-Vorschriften werden Motoren mit einer
Leistung bis 500 W als Kleinstmotoren bezeichnet. Sie
werden für Kleinantriebe in Industrie, Landwirtschaft,
Haushalt, Gewerbe, Büro u. a. benötigt und sind meist
mit der Gebrauchsmaschine fest vereinigt. Die Verwen-
dungsmöglichkeit des Kleinstmotors in Geräten und Ein-
richtungen, die in großen Stückzahlen auf dem Markt er-
scheinen, ist für den Konstrukteur wichtig, denn die Klein-
maschinenfabrikation lohnt nur bei einer Massenanferti-
gung. Deswegen sollen aber Sonderausführungen mög-
lichst zugunsten einiger weniger Grundbauformen, die sich
im Laufe der letzten Zeit im Kleinstmotorenbau ergaben,
vermieden werden. Hinsichtlich der Stromart können Mo-
toren für Gleichstrom, Drehstrom, Zwei- und Einphasen-
strom und Motoren für Gleich- und Wechselstrom, die sog.
Universalmotoren, hergestellt werden.
Die Hauptteile der Kleinstmotoren
Die Ständergehäusevon Wechselstrom-
maschinen sind in ihrem Aufbau einfacher als die
im Mittel- und Großmaschinenbau. Besondere Preßbolzen
nn
|
| I.
2 ;
i ,
| MAN
Bild 1. Befestigungsarten des Ständerblechpakets.
oder Preßplatten mit Druckfingern werden nicht verwen-
det. Ferner wird beim Kleinstmotorenständer eine beson-
dere Unterteilung des aktiven Eisens zum Zwecke größe-
rer Abkühlungsoberflächen nicht erforderlich. Aus Bild 1
ist ersichtlich, welche Konstruktionen für die Herstellung
der Ständer im Kleinstmotorenbau angewandt werden.
Bei der Bauart nach Bild 1a werden die Bleche im Außen-
durchmesser ausgeklinkt. In die Ausklinkung wird eine
Schnalle aus Flacheisen eingebettet, die die Bleche zu
einem Paket zusammenhält. Dieses durch die Flacheisen-
schnalle zusammengehaltene Paket wird in.ein Gehäuse
eingeschoben und gegen Verdrehen mit ein oder zwei Ge-
windestiften gesichert. In der Konstruktion nach Bild 1b
können die Bleche auch einzeln gegen einen Ansatz im
—
*) Über die Grenzen im Bau von elektrischen Kleinstmaschinen
wurde in H. 18, S. 395 berichtet. i
DK 621.313.13-181.4
Gehäuse eingeschichtet werden. Vor das in dieser Weise
entstandene Paket wird ein Sprengring gesetzt, der ein
Auseinanderfallen des Paketes in einzelne Bleche verhin-
dert. Ganz abweichend von den vorgenannten Konstruk-
tionen ist das Einfalzen der Bleche in eine Blechman-
schette (Bild 1c), und das Neueste auf diesem Gebiet
des Ständerbaues ist das Umspritzen der Bleche mit einem
Leichtmetallmantel (Bild 1d).
Das Polgehäuse der Gleichstrom-
maschinen, das gleichzeitig das Poljoch der Maschine
bildet, besteht aus gerolltem, starkem Blech oder aus ge-
zogenem Rohr. Der entstehende Spalt von einem geroll-
ten Gehäuse wird verschweißt, wobei zu beachten ist, daß
die Schweißnaht beim Zusammenbau auf Polmitte zu
liegen kommt. Die erforderlichen Polschenkel, die aus
0,5 mm starken Blechen bestehen und mittels Eisennieten
zusammengehalten werden, sind an das Polgehäuse ange-
schraubt.
1 Lagerbuchse 1 Lagerbuchse
2 Docht 2 Docht
3 Verschlußkapsel 3 Helmöler
4 Öffnung zum Ölzufluß 4 Feder
ó Welle 5 Welle
a Dochtpolsterschmierung b KRingdochtschmierung
Bild 2. Wichtigste Schmierungsarten für Gleitlager von Kleinstinotoren.
Die Läufer und Anker der Kleinst-
motoren können je nach Verwendungszweck in Kugel-
oder Gleitlagern gelagert sein. Für Motoren mit höheren
Drehzahlen, etwa über 6000 U/min, sind jedoch Gleitlager
nicht mehr zu empfehlen. Auch in den übrigen Fällen
werden Motoren mit Kugellagern verwendet, wenn nur
eine geringe Wartung möglich ist. Die Kugellager er-
halten beim Zusammenbau eine Fettfüllung, die je nach
den Betriebsverhältnissen ein bis zwei Jahre vorhält.
Während dieser Zeit ist eine Nachschmierung im allge-
meinen nicht notwendig, was dazu führt, daß Kleinst-
motoren mit Kugellagern in der Regel ohne Schmierein-
richtungen ausgeführt werden. Anders ist es bei den
Gleitlagermaschinen, bei denen stets dafür zu sorgen ist,
daß ein genügender Vorrat von Schmiermitteln an den
Lagerstellen vorhanden sein muß. Gleitlagermotoren wer-
den entsprechend ihrer Verwendung im Haushalt, Büro
u.a. den Kugellagermotoren gegenüber bevorzugt, da sie
geräuschloser laufen. Die Konstruktion der Lagerbuchsen
dieser Maschinen erfordert viel Erfahrungen. Die als
normal anzusehenden Ringschmierlager aus dem Elek-
tromaschinenbau werden für die Kleinstmaschinen nicht
mehr verwendet. Dafür hat sich die Dochtpolsterschmie-
rung nach Bild 2a und die Ringdochtschmierung nach
Bild 2b als brauchbar erwiesen. Die erstgenannte
Schmierungsart, bei der ein Dochtpolster seitlich die
Welle berührt, wird für Motoren kleinerer Leistung ge-
446
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 20
16. Mai 1940
nommen. Die zweite Art wird bei den größeren Kleinst-
motoren angewandt, und zwar erfolgt die Schmierung
durch eine Anzahl ringförmiger Dochte, die durch eine
Feder an der Berührungsstelle leicht auf die Welle auf-
gedrückt sind. Die Länge der Lagerbuchsen wird im all-
gemeinen 1,6 bis 2mal dem Wellendurchmesser ausge-
Br Löuferweilg
NUN 7
ii = - ungehärtete
NIT m — SYahlscheibe
III JEISSSSET Nigel
NRZ,
zusammengedrückfe Filsscheibe
Bild 3. Axiale Lagerung auf ciner Kugel.
führt. Werden Gleitlagermotoren in senkrechter Ausfüh-
rung benötigt, so genügt, wenn keinerlei axiale Drücke
auftreten, eine einfache Fiber- oder Stahlscheibe als Trag-
scheibe für das Eigengewicht des Ankers oder Läufers.
Tritt ein geringer gleichmäßiger Axialdruck auf, so hat
sich die Lagerung auf einer Kugel bewährt (Bild 3). Bei
Flügel Kastenlüfter
Bild 4. Lüfterarten für Kleinst-
motoren.
Windrose
größeren Drücken muß jedoch ein entsprechendes Druck-
kugellager zur Aufnahme des Druckes zusätzlich zu dem
Gleitlager eingebaut werden.
Ein weiterer, wichtiger Einfluß für die Gestaltung
von Kleinstmotoren ist die Belüftung. Durch sie
kann man die Abmessungen des Motors wesentlich beein-
flussen bzw. von einem vorhandenen Motor eine höhere
Leistung erhalten. Die Leistung von einer gekapselten
Maschine ist um rd. 30 bis 40 % niedriger als die einer
belüfteten. Zur Anwendung kommt vornehmlich Durch-
zugsbelüftung, weniger Wickelkopfkühlung. Neuerdings
wird in verstärktem Maße Oberflächenkühlung verwendet.
Der zur Luftbewegung notwendige Lüfter sitzt auf der
Welle und ist als sogenannte Windrose, Flügel oder als
Kastenlüfter ausgebildet. Einige Ausführungen zeigt
Bild 4. Der Lüfter muß besonders sorgfältig konstruiert
sein. Eine zu starke Wirkung des Lüfters macht sich
durch Sinken der Leistung bemerkbar, und eine zu
schwache Belüftung äußert sich in einer zu starken Er-
wärmung. Damit die erzeugte Luft bei der Durchzugs-
belüftung auch über den Rücken des aktiven Eisens strei-
chen kann, sind im Gehäuse oder auch an den Blechen
Aussparungen vorgesehen; Löcher im Läufer für den
Durchgang der Luft werden seltener angewendet.
Der Universalmotor
Zum Schluß sei noch auf die Universalmotoren
hingewiesen, eine Motorgattung, die nur dem Kleinst-
motorenbau eigentümlich ist. Universalmotoren sind im
wesentlichen gebaut wie Gleichstrom-Reihenschlußmotoren
und besitzen dementsprechend Hauptstromverhalten!). Für
Bild 5. Einbaurahmen-Universalmotor.
Anschluß an Wechselstrom werden meist die Feldspulen
der Gleichstromwicklung angezapft. Die Leistung sinkt
jedoch bei Anschluß an Wechselstrom infolge der höheren
Verluste um rd. 10 bis 30 %. Die Drehzahlen dieser Mo-
toren bewegen sich in den Grenzen von 1500 bis über
10 000 U/min, und bei Elektrowerkzeugen und Staub-
saugern werden sogar Motordrehzahlen von 14000 bis
18 000 U/min verwendet. Eine Drehzahlbegrenzung kann
durch den Anbau einer Fliehkraftbremse vorgenommen
werden. Durch den Anschluß an Gleich- und Wechsel-
strom ist der Universalmotor der gegebene Antrieb für
Haushaltungsgeräte, Büromaschinen und vieles andere.
Diese Verwendungsmöglichkeit der Kleinstmotoren wird
durch den sogenannten Einbaurahmenmotor (Bild 5) als
besonders vorteilhafte Bauform noch erhöht. Der kon-
struktive Aufbau dieses Motors ist sehr einfach; er be-
steht aus einem Rahmen, in dem die Lagerung mit Kugel-
oder Gleitlagern untergebracht ist. Außen auf dem Rah-
men wird das Polblechpaket aufgeschoben. Der Rahmen
selbst besteht aus Spritzguß. Im übrigen bestehen die
Polblechpakete der Universalmotoren aus 0,5 mm starken
Blechen, die mittels Eisennieten zu einem festen Paket
vereinigt sind. Joch und Pole des Polbleches bilden meist
eine Einheit. Der gewickelte Anker der Universalmotoren
entspricht mit seinem Kommutator den Ankern der
Gleichstrommaschinen; lediglich für die zum Motor ge-
hörenden Kohlebürsten verwendet man in der Regel die
sogenannten Röhrenbürstenhalter statt der sonst üblichen
Flansch- oder Aufsatzbürstenhalter.
Zusammenfassung
Es wurden die kennzeichnenden Aufbauteile von
Kleinstmotoren betrachtet, deren Gestaltung teilweise von
den im Mittelmaschinenbau üblichen Formen erheblich
abweicht, was an Beispielen veranschaulicht wurde.
1) G. Bolz, ETZ 61 (1940) H. 6, 8.125.
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16. Mai 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 20
447
Zum Vorschlag einer neuen Stufung der Lichtbogenfestigkeit in VDE 0303
Von W. Krassowsky VDE, Berlin
Die bisherigen Angaben über Lichtbogenfestigkeit in
VDE 0302/1924 sahen die vier Stufen 0, 1, 2 und 3 für
das Verhalten der Stoffe unter der Einwirkung des Licht-
bogens vor. Als Merkmale dienten bei festgesetztem
Prüfverfahren folgende Beobachtungen:
1. ob sich der Lichtbogen über seine normale Länge
von 20mm ausziehen läßt oder nicht,
2. ob sich unter der Einwirkung des Lichtbogens eine
leitende Brücke im Isolierstoff bildet oder nicht,
3. ob die etwa gebildete leitende Brücke auch nach
dem Erkalten ihre Leitfähigkeit beibehält oder nicht.
Mit diesen Feststellungen läßt sich jedoch das Ver-
halten aller Stoffe nicht ausreichend kennzeichnen.. Bei
Hartgummi und Stoffen vom Typ K ist z.B. ein Schmel-
zen und Verdampfen von Teilen der Oberfläche zu be-
merken, ohne daß ein leitender Rückstand bleibt. Ferner
zerspringt eine Reihe keramischer Stoffe unter der Ein-
wirkung des Lichtbogens. Um diese Erscheinungen mit
zu erfassen, wurde eine Erweiterung der Stufenreihe für
die Lichtbogenfestigkeit im $ 27 von VDE 0303 vor-
genommen, und zwar sind die beiden Stufen L2 und L4
hinzugefügt worden. Die neu vorgeschlagene Stufenfolge
kann in Anbetracht des sehr verschiedenartigen Ver-
haltens der einzelnen Stoffe nicht ohne weiteres als Güte-
skala betrachtet werden. Die verschiedenen Stufen kenn-
zeichnen lediglich das Verhalten der Stoffe unter der Ein-
wirkung des Lichtbogens. Stoffe, deren Verhalten der
DK 621.315.611.001.4(083.133.2)
Stufe L4 entspricht, könnten z.B. auf den ersten Blick
verhältnismäßig ungünstig beurteilt werden; ihre Ver-
wendung zur Lichtbogenlöschung beim Bau kompressor-
loser Druckgasschalter zeigt aber, daß ihre Eigenschaften
für manche Zwecke äußerst wertvoll sind’).
Um einen Einblick in das Verhalten verschiedener
Stoffe unter dem Lichtbogen zu bekommen, wurden in
der Physikalisch-Technischen Reichsanstalt einige Unter-
suchungen vorgenommen. In der Tafel 1 sind hiernach
für die neuen sechs Stufen der Lichtbogenfestigkeit (siehe
$ 27 des nachstehenden Entwurfes) einige Beispiele von
Isolierstoffen zusammengestellt.
Tafel1. Lichtbogenfestigkeit verschiedener Isolierstoffe
Lichtbogenfestigkeit
Neue bisherige Isulierstoff
Stufe Stufe
Phenolharz-Preßstoffe, Naturharz- und Phenol-
Lı 0
DE harz-Hartpapier und -Hartgewebe
L2 l — Keram. Stoffe der Gruppen I. II und IIL nach
en malen, a DIN VDE 635 (in Vorbereitung)
a
Asbest (teilweise auch L5 und L 6)
o L4 l — Harnstoffharz-Preßstoffe (Typ K), Hartgumm
a a een pronor Marmor Typ X (MYCHER). „>.
L6 3 Weißer Marmor, keram. Stoffe der Gruppe IV
nach DIN VDE 685 (in Vorbereitung)
nn a
1) Vgl. O. Mayr, VDE-Fachber. 8 (1936) S. 142.
Leitsätze für elektrische Prüfungen von Isolierstoffen
VDE-Ausschuß für Isolierstoffe |
VDE 0303
Entwurf 2
Einspruchsfrist: 1. Juni 1940
Anwendung des noch nicht endgültigen Entwurfes auf eigene Gefahr
Änderungen gegenüber dem in ETZ 60 (1939) S. 1155
veröffentlichten Entwurf.
893
Prüfbedingungen
Der erste Absatz und Ziffer 1. erhalten folgende Fassung:
„Die Bestimmung der elektrischen Eigenschaften von Isolier-
stoffen ist vorzunehmen:
l. bei Raumtemperatur und der im Prüfraum herrschenden
relativen Luftfeuchtigkeit, die beide anzugeben sind,
nach bestimmter Vorbehandlung des Prüfkörpers (siehe
§§ 5 bis 11); es können auch verschiedene Vorbehand-
lungen gleichzeitig oder nacheinander vorgenommen
werden;
Unter Ziffer 2. heißt es dann ebenfalls: „...es können
auch verschiedene Vorbehandlungen gleichzeitig oder nach-
einander vorgenommen werden.‘
7% $5
Mechanische Vorbehandlung
Eine mechanische Vorbehandlung kann erfolgen durch
Ziehen, Drücken, Biegen, Verdrehen und Falzen, gegebenenfalls
jeweils auch stoßweise, ferner durch Abschleifen.
8 6
Vorbehandlung durch Einwirkung von Wärme
Der 2. Absatz erhält die Fassung:
„Die Vorbehandlung ist in Thermostaten vorzunehmen,
die durch selbsttätige Regelung das Einhalten der
gewünschten Temperatur mit einer Genatigkceit von
mindestens + 2° gewährleisten.”
87
Vorbehandlung durch Einwirkung von
Feuchtigkeit
Die Bezeichnungen der Absätze mit a) und b) werden
gestrichen.
DK 621.315.611.001.4(083.133.1)
Die Angabe unter Ziffer 2 „Einwirkung von Feuchtigkeit
bei höherer Temperatur“ wird geändert in „Einwirkung von
Feuchtigkeit bei Temperaturen über Raumtemperatur‘,
Am Schluß wird ein neuer Absatz mit folgendem \Vortlaut
hinzugefügt:
„Bei Vorbehandlung nach Ziffer 2 „Einwirkung von
Feuchtigkeit bei Temperaturen über Raumtemperatur‘
ist die Temperatur im Thermostaten mit einer Genauig-
keit von mindestens + 0,5° einzuhalten.‘
8 8
Vorbehandlung durch Einwirkung von Chemikalien
Der Säuregehalt für Salzsäure wird von 20,4 in 20 Gewichts-
Prozent geändert.
§ 12
Aufsetzbare, massive Elektroden
Im letzen Absatz f) „‚Kegelige Stöpsel‘ heißt es statt „Für
die Messung des Isolationswiderstandes...“ — „Für die
Messung des Widerstandes im Innern... .'.
§ 13
Am Prüfkörper haftende Elektroden
Der erste Absatz erhält folgende Fassung:
„Vorwiegend für die Ermittlung des dielektrischen Ver-
lustfaktors und der Dielcktrizitätskonstante sind fest-
haftende, leitende Belegungen zu verwenden; der
Isolierstoff darf durch deren Aufbringen nicht in Mit-
leidenschaft gezogen werden.“
Der Abschnitt a) erhält folgende Fassung:
„a) Elektroden dus PBlattmetall (nur für Nieder-
frequenz). Die Elektroden, im allgemeinen kreisförmige
oder rechteckige Belegungen, werden durch Anreiben
von Blattmetall auf dem Isolierstoff hergestellt. Um
ein besseres Anhaften zu erzielen, wird der Prüfling mit
einem Hauch von Paraffinöl oder von einem ähnlichen
Haftmittel, dessen dielektrische Eigenschaften denen
des Prüflings mindestens gleich sind, benetzt. Luftein-
448
schlüsse zwischen Belegung und Prüfkörper sind zu
vermeiden.‘
Im Abschnitt b) wird der Klammerausdruck ‚‚(nur für
Niederfrequenz)‘ gestrichen.
Am Schluß wird ein neuer Abschnitt mit folgendem Wort-
laut angefügt:
„g) Aufdampfen von Elektroden .?)‘‘
$ 15
Schutzring-Elektroden
Im ersten Absatz wird das Wort „Kriechströme‘‘ durch
„Ströme ersetzt.
Der 2. Absatz erhält vom 3. Satz ab folgende Fassung:
„Die geschützte Meßbelegung soll eine Fläche von
mindestens 35 cm? haben. Die Abmessungen der unge-
schützten Meßbelegung sollen mindestens den Außen-
abmessungen des Schutzringes entsprechen (Abbildung).
Abgeschirmte Belegungen bei Rohren sind nach Ab-
bildung 3a oder 3b anzuordnen.‘
Die Abbildung 3 des Entwurfs wird Abbildung 3b; als
Abbildung 3a wird die gleiche Abbildung nochmals, jedoch
mit der geschützten
Meßbelegung auf der
Außentfläche des
Rohres aufgenom-
men.
$ 16
Isolationswider-
stand
In Abschnitt a)
wird der Satz: ‚Iso-
lationswiderstände
über 1013 Q sind
clektrometrisch
durch Vergleich mit
Hochohm-Wider-
ständen zu messen?)‘‘
geändert in: ‚Isola-
tionswiderstände über 1012 Q können elektrometrisch durch
Vergleich mit Hochohm-Widerständen gemessen werden?)‘‘,
$ 17
Durchgangswiderstand
Der erste Absatz erbält folgende Fassung:
„Der Durchgangswiderstand ist der Isolationswiderstand
des Isolierstoff-Inneren unter Ausschluß des Anteiles der
Oberfläche an der Stromleitung.‘
Das Wort ‚‚Kriechströme'‘ im 2. Absatz wird durch
„Ströme“ ersetzt.
Der 3. Absatz erhält die Fassung:
„Durchgangswiderstände über 10% Q können elektro-
metrisch durch Vergleich mit Hochohm-Widerständen
gemessen werden®).‘
Abb. 3a.
$ 19
Durchschlagsspannung
Der 4. Satz erhält die folgende Fassung:
„Die Steigerung der Spannung soll so durchgeführt
werden, daß von der Spannung Null beginnend in etwa
20 s der Endwert erreicht ist.‘
$ 20 ;
Durchschlagsfestigkeit
Im 2. Absatz muß es statt „Ungleiche Feldverteilung‘
„Ungleichmäßige Feldverteilung‘' heißen.
$ 21
Spannungsprüfungen
Dieser Paragraph erhält die Überschrift:
„Beanspruchung durch Spannungen‘.
Spannungen: . . .".
$ 26
Dielektrische Messungen in Abhängigkeit von der
Temperatur
Der 2. Satz des ersten Absatzes erhält die Fassung:
„Zeigen Isolierstoffe bei höheren Temperaturen auch cine
zeitliche Änderung der elektrischen Eigenschaften, so
sind die Untersuchungen zur Gewinnung untereinander
vergleichbarer Werte an den Proben wie folgt vorzu-
nehmen d) .„ . .“
Der 3. Absatz wird gestrichen.
— an m ‘e
2) Vgl. H.C. Bürger und P. H. van Cittert, Z. Phys. 66 (1930) S. 210.
3) Vgl. H. Klingelhöffer und N. Jasper, Kunststoffe 29 (1939) S. 223.
4) wie Fußnote 3.
5) Vgl. G. Pfestorf und W. Hetzel, ETZ 59 (1938) S. 875.
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 20
16. Mai 1940
In den beiden letzten Absätzen wird die Heiz- bzw. Abkühl-
zeit von 10 auf 15 min erhöht.
§ 27
Lichtbogenfestigkeit
Der Prüfling, eine Platte, ist waagerecht zu legen. Zwci
Reinkohlen von 8mm Durchmesser sind in einem Winkel von
etwas mehr als 90° gegeneinander in einer etwa um 60° gegen
die Waagerechte geneigten Ebene auf die Platte aufzusetzen.
Die Anordnung der Kohlen ist so gewählt, daß die vom Licht-
bogen aufsteigenden Gase frei nach oben entweichen können. An
die Kohlen wird eine Gleichspannung von 220 V unter Vor-
schalten eines Widerstandes von 20 Q gelegt. Nach Bildung
des Lichtbogens zwischen den Kohlen werden diese mit einer
Geschwindigkeit von höchstens l mm/s auseinandergezogen.
Die Lichtbogenfestigkeit wird danach beurteilt, in welchem
Maße der Isolierstoff durch die Einwirkung des Lichtbogens
dauernd oder vorübergehend an der Stromleitung teilnimmt
oder wesentlich verändert wird. Während der Lichtbogen-
einwirkung wird die Stromleitung durch Augenschein fest-
gestellt. Bei Stromleitung im Isolierstoff verschwindet der im
allgemeinen nach oben brennende Lichtbogen in der ganz oder
teilweise leitend gewordenen glühenden Isolierstoffoberfläche.
Nach dem: Erkalten wird durch nochmaliges Aufsetzen der
Kohlen auf den Strompfad festgestellt, ob im Isolierstoff eine
leitende Brücke zurückgeblieben ist.
Folgende 6 Stufen der Festigkeit gegenüber dem Licht-
bogen werden unterschieden: l
Stufe L1.
Stufe L2.
Stufe L3.
Stufe L4.
Stufe L5.
Stufe L6.
Unter dem über 20 mm lang ausziehbaren Licht-
bogen bildet sich eine leitende Brücke im Isolier-
stoff, die auch nach dem Erkalten leitend bleibt.
Unter dem zum Teil nicht über 20 mm lang aus-
ziehbaren Lichtbogen bildet sich eine teilweise
leitende Brücke im Isolierstoff, die nach dem Er-
kalten ihre Leitfähigkeit verliert; infolge der
thermischen Beanspruchung zerspringt der Stoff.
Unter dem über 20 mm lang ausziehbaren Licht-
bogen bildet sich eine teilweise leitende Brücke
im Isolierstoff, die nach dem Erkalten ihre Leit-
fähigkeit verliert.
Der Lichtbogen läßt sich nicht über seine normale
Länge von 20 mm auszichen, unter dem Licht-
bogen bildet sich keine leitende Brücke. Durch
die thermische Beanspruchung tritt eine Zer-
setzung des Stoffes auf.
Der Lichtbogen läßt sich weiter als 20 mm aus-
ziehen, es bildet sich aber keine zusammen-
hängende Brücke im Isolierstoff. Es treten auch
keine der unter L2 und L4 genannten Er-
scheinungen (Zerspringen oder Zersetzung des
Stoffes) auf.
Der Lichtbogen läßt sich nicht über seine normale
Länge von etwa 20 mm ausziehen, und es bildet
sich keine zusammenhängende leitende Brücke im
Isolierstoff. Es treten auch keine der unter L?
und L 4 genannten Erscheinungen (Zerspringen
oder Zersetzung des Stoffes) auf.
In der Tafel II sind die 6 Stufen der Lichtbogentestigkeit
nochmals übersichtlich zusammengestellt.
Tafel II.
Stufe | Liehtbogen läßt |
Stufen der Lichtbogenfestigkeit.
Befund
leitende Brücke im |
|
Isolierstoff
sich ausziehen TRES Verhalten des
bis mm unter dem | nach dem Isolierstoffes
Lichtbogen | Erkalten |
> 20 ja ja verkohlt oder
| verbrennt
teilweise < 20 | teilwelse ja nein zerspringt
> 20 | teilweise ja nein —
< 20 nein nein schmilzt und
i verdampft
> 20 | nein nein =
< 20, nein | nein AR
$ 28
Verhalten gegen Kriechstrom
Als Kriechstrom wird ein Strom angesehen, der sich an der
Oberfläche oder an den oberen Schichten eines in trockenem,
sauberen Zustand gut isolierenden Stoffes zwischen Teilen ver-
schiedenen Potentials ausbildet, wenn auf die Oberfläche des
Isolierstoffes äußere Einflüsse, wie die Anlagerung von Fremd-
körpern, Feuchtigkeit u. dergl. einwirken.
Ein Prüfverfahren ist in Vorbereitung.
“on like. u.
16. Mai 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 20
449
RUNDSCHAU
Geräte und Stromrichter
DK 621.385.36.004.1
Wirkungsweise und praktischer Wert des Perma-
trons!). [Nach W. P. Overbeck, Electronics 12 (1939) S. 25;
4 S., 6 B. und Electr. Engng. 58 (1939) Transactions S. 224:
4 S., 12 B.]
Bei der vom Verfasser beschriebenen Röhre handelt es sich
um ein Stromtor mit magnetischer Außensteuerung. Statt des
bei gewöhnlichen Stromtoren üblichen Steuergitters erscheint
hier ein zylindrischer Kollektor, der den Anoden-Kathoden-
raum umschließt; bringt man die Röhre in ein transversales
Magnetfeld, so werden die Elektronen, die von der Kathode zur
positiven Anode fliegen, abgelenkt; sie verlieren an Geschwin-
digkeit und können keine Ionisation hervorrufen. Dabei
entspricht jedem Anodenspannungswert eine kritische Feld-
stärke, bei der die Zündung gerade aussetzt; für diese gilt die
Gleichung $x = c VU p, wenn U die Anodenspannung, p der
Gasdruck und c eine Konstante ist, die sich experimentell
aus dem meßbaren Verhältnis Hx/U p bestimmen läßt. Der
Kollektor kann mit der Kathode oder über einen hohen Wider-
stand mit der Anode verbunden werden; im letzteren Fall läßt
sich durch Änderung des Widerstandes die Empfindlichkeit
gegen Magnetfeldschwankungen regeln; allgemein wächst die
Empfindlichkeit der ganzen Anordnung mit der dritten Potenz
Engang
Bild 1. Gegentakt-Permatronschaltung zur Rückbildung verzerrter Telegraphie-
zeichen.
des Verhältnisses des Anoden-Kathodenabstandes zum Kollek-
tordurchmesser. Verhältnismäßig klein ist der Aufwand an
Leistung zur Durchsteuerung von Röhren der beschriebenen
Art; es konnten z. B. 200 kW mit weniger als 1 W Steuer-
leistung ausgesteuert werden. Mit kleineren Röhren konnten
bei einem Leistungsaufwand von 75 mW etwa 10 W gesteuert
werden. Anwenden läßt sich das Permatron in der Leitungs-
telegraphie zur Rückbildung der über lange Leitungswege
verzerrten Zeichenform in die ursprüngliche rechteckige Form.
Den Vorgang erläutert Bild 1. Die Anordnung besteht aus zwei
Röhren, die bei Steuerung wechselseitig geöffnet und geschlossen
sind. Die Steuermagneten bestehen aus zwei Spulenpaaren; die
Sekundärwicklungen sind in Reihe geschaltet und werden von
einem Gleichstrom in entgegengesetzten Richtungen durch-
flossen. Das so entstehende Magnetfeld ist so groß, daß keine
Röhre zünden kann. Legt man nun an die Primärwicklungen
eine Wechselspannung, so überlagert sich dem magnetischen
Gleichfeld ein Wechselfeld; im Verlauf einer Periode der Steuer-
spannung wird bei richtiger Wahl des magnetischen Gleich-
1) Vgl. ETZ 61 (1940) S. 293.
feldes an beiden Röhren nacheinander das kritische Feld unter-
schritten werden; die Röhren werden nacheinander zünden.
Zündet z. B. die Röhre a, so wird sich der Kondensator C
annähernd zur vollen Spannung der Ortsbatterie aufladen, und
zwar negativ bezüglich der Anode der Röhre a. In der nächsten
Halbperiode der Steuerspannung zündet die Röhre b; der
Kondensator wirkt im ersten Augenblick als Spannungsquelle.
Die negative Spannung an der Anode der Röhre a ist so groß,
daß diese erlischt. In der Folge lädt sich nun der Kondensator
in der anderen Richtung wieder auf. Die an den Ausgangs-
klemmen nachweisbare Spannung hat annähernd rechteckige
Kurvenform. Wichtig ist bei dieser Anordnung, daß die Zeit-
konstante der von den Widerständen R, mit C, gebildeten Zeit-
Anodenspannung
po Bild 2a. Zündbe-
reich in Abhängig-
keit von der Phasen-
verschiebung zwi-
schen Anodenspan-
nung und Feldstärke.
agnetische Feld stärke
Bid 2b. Durch
Widerstand R regel-
bare Schaltung des
Permatrons.
kreise größer ist, als die Zeit, die der Entionisierungsvorgang
beansprucht; diese läßt sich zu etwa 500 - 10-@s angeben.
Benutzt man die Steuerspannung zur Erzeugung des Magnet-
feldes und als Anodenspannung, so gibt es im Verlauf der
positiven Halbperiode bei richtiger Phasenlage beider Span-
nungen zueinander immer eine Stelle, wo das Magnetfeld
den kritischen Wert unterschreitet und die Röhre zündet; die
Röhre erlischt, wenn die Anodenspannung negativ wird. Wie
man Bild 2a entnehmen kann, hängt die Zeitdauer, während der
die Röhre im gezündeten Zustand arbeitet, vor allem vom
Betrag der Phasenverschiebung zwischen beiden Spannungen
ab. Eine Schaltung, bei der die Dauer des periodisch ein-
setzenden Zündzustandes geregelt werden kann, zeigt Bild 2b;
die Regelung geschieht durch Verschiebung der Phase zwischen
beiden Spannungen von 0 bis 180° mittels des veränderlichen
Widerstandes des RC-Gliedes. E.C.M.
DK 621.386.1 : 615.84
Eine Röntgenröhre für 1 Mill V. [Nach J. H. van der
Tuuk, Philips techn. Rdsch. 4 (1939) S. 161; 91, S., 12 B.]
Im Zuge der Entwicklung von Therapie-Röntgenröhren
für Höchstspannungen wurde in Holland für die Krebsbekämp-
fung eine Röntgenröhre für 1 MV Spannung herausgebracht!).
Maßgebend dafür war einmal rein medizinisch die Erwartung
besonderer Wirkungen dieser in das Gebiet der Gammastrahlung
des Radiums hineinreichenden sehr harten Röntgenstrahlung
in biologischer Richtung, sodann aber wirtschaftlich der gute
Wirkungsgrad bei der Erzeugung, die hohe prozentuelle Tiefen-
dosis und die geringe Streustrahlung und Oberflächenwirkung.
Die bisherige Gestaltung der Therapieröhren bis zu etwa 400 kV
ging so vor sich, daß man das Volumen der Röhre und damit die
Kriechwege für die höhere Spannung entsprechend vergrößerte.
Das Auftreten statischer Ladungen im Innern des gläsernen
Röhrenmantels durch eingeschlossene Gasreste, das leicht zu
1) Siehe Aufsatz Nitschke S. 441 dieses Heftes.
450
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 20
16. Mai 1940
Gleitfunken und Durchschlägen führt, wurde durch Einfügen
eines metallenen Mittelteiles aus Chromeisen in den Glas-
zylinder vermieden. Die Bildung von vagabundierenden Elek-
tronen durch Elektronenbombardement auf die Anode oder
durch kalte Emission wurde durch geeignete Formgebung des
Anodenspiegels unterdrückt, wobei die Anoden- und Kathoden-
fläche auf eine größere Länge bei rd. 1 cm Abstand zueinander
parallel geführt wurden. Ferner wurde der Brennfleck in das
Innere des Anodenkolbens verlegt und der Strahlenaustritt
durch eine Öffnung in diesem ermöglicht. Um beiden Elek-
troden ein festes Potential zu geben, trennte man sie durch ein
metallenes Mittelschott, welches bei entsprechender Schaltung
auch geerdet werden konnte.
Die Gestaltung der Therapieröhre für 1 MV war nun allein
durch eine Volumenvergrößerung nicht mehr zu erreichen.
Man hat deswegen diese Röhre aus drei einzelnen, hintereinander
geschalteten Röhren aufgebaut, von denen jede die ihr zu-
kommende Teilspannung entweder von einem parallel gelegten
Potentiometerwiderstand oder unmittelbar von dem ent-
sprechend unterteilten Kaskadengenerator erhält. Die drei
Röhrenteile werden einzeln für sich hergestellt, evakuiert und
an den Anschlußenden behelfsmäßig durch Metallfolien ver-
schlossen. Die linke Außenröhre enthält die Glühkathode, die
rechte die Anode. Zusammengesteckt und verlötet ergibt sich
ein 2,40 m langes zylindrisches ‘Rohr, welches die Elektronen
durchfliegen müssen. Die trennenden Metallfolien werden hier-
bei durch Elektronenbombardement zerschmolzen. Die ge-
ringen noch in der Röhre verbleibenden Gasreste werden durch
einen beigegebenen Fangstoff festgehalten. Die von der Kathode
ausgehenden Elektronen werden durch einen Ringmagneten
gebündelt, durchlaufen in jeder Teilröhre das Zwischenschott
und werden dabei durch die angelegte Spannung beschleunigt,
bis sie auf die Anode am Ende des dritten Röhrenteils auf-
treffen, wo sie die Röntgenstrahlung erzeugen. Zum Schutz
der Röhrenoberfläche gegen Kriechfunken sind auf jeden Teil
besonders gestaltete Isolierkörper von tief eingezogener Form
aufgesetzt. Um eine solche Röhre auch transportabel zu
machen, wurden die Verbindungsstellen biegsam ausgebildet,
wobei das Vakuum während des Betriebes sogar ohne Pump-
anlage aufrechterhalten werden konnte.
Da bei der auftretenden schr kurzwelligen Röntgen-
strahlung von 0,018 Å für den unmittelbaren Strahlenschutz
Bleidicken von 8 bis 10 cm erforderlich werden, wurde dieser der
Einfachheit halber direkt in Form einer Kugel um den Anoden-
stiel herum angeordnet; durch herausnehmbare Fenster wird der
Strahlenkegel freigegeben. Infolge des erforderlichen starren
Einbaues der Röntgenröhre muß der Patient im Gegensatz zu
früher entsprechend der Röhrenanordnung gelagert werden.
Man ist in der Lage, bis zu drei Personen gleichzeitig zu be-
strahlen. Es müssen ferner dann besonders große Abstände
zwischen Röhre und Patient (rd. 1 m) eingehalten werden, wenn
die Röhfe an einem zweiteiligen Kaskadengenerator mit Mittel-
erdung betrieben wird, weil dann die Anode eine Spannung von
500 kV gegen den Patienten hat. Bei anodenseitiger Erdung des
Generators kann dagegen die Bestrahlung in üblicher Weise mit
unmittelbar aufsitzendem Tubus erfolgen. C. Ra.
Elektrizitätswerke und Kraftübertragung
DK 621.315.17
Verlegung von schwingungsdämpfenden Stahl-Alu-
miniumseilen. [Nach H. Glaßer, Aluminium 21 (1939)
S. 376; 5 S., 9 B.]
Um bei den verschiedenen Belastungs- und Klimaverhält-
nissen eine einwandfreie Schwingungsdämpfung der Stahl-
aluminiumseile zu erhalten, muß bei der Verlegung eine be-
stimmte Vorspannung im Stahlseil gegenüber dem Aluminium-
seil eingestellt werden. Um an heißen Sommertagen und bei
hohen Strombelastungen ein wellenartiges Aufliegen des Alu-
miniumseiles mit seinem höheren Temperaturbeiwert zu ver-
meiden, darf die Vorspannung nicht zu groß ausgeführt werden;
sie wird daher so gewählt, daß das Aluminiumseil bei + 55° C
spannungslos ist und der ganze Seilzug vom Stahlseil über-
nommen wird. Bei weiterer Abkühlung bzw. niedrigerer Tem-
peratur übernimmt dann auch das Aluminiumseil einen ent-
sprechenden Teil der Zugkraft. Das Verlegen des schwingungs-
dämpfenden Stahlaluminiumseiles erfolgt meist bodenfrei mit
Vorseil über Abbremstrommel und Rollen am Mast, wobei die
letzte Rolle am Abspannmast vor dem sogenannten Winden-
platz nur etwa 5 bis 10 m über dem Erdboden befestigt ist. Mit
Hilfe des durch Rechnung bestimmten Verlegungsdurchhanges
zwischen den beiden auf die letzte Rolle folgenden hohen Rollen
können am einfachsten gewöhnliche Abspannklemmen ein-
gehängt und Klemmen eingesetzt werden; dabei wird der fest-
gelegte Verlegungsdurchhang bei spannungslosem Aluminium-
seil eingestellt. Außer eingehenden Montageanweisungen
werden Hinweise für die Durchführung des Seilzuges mit Ver-
bindern, das Setzen von Doppelrohr- oder Kerbverbindern an-
gegeben. Ausgehend von der Durchhangtabelle sind für die Ver-
legung die beiden Zahlentafeln für den Verlegungsdurchhang
und für die Zugspannung im Aluminium beim endgültigen
Durchhang aufzustellen, wofür die grundsätzlichen Berechnungs-
gleichungen betrachtet und an einem Zahlenbeispiel für ein
schwingungsdämpfendes Stahlaluminiumseil von 150 mm2 bei
Spannweiten von 150, 200, 250 und 300 m für verschiedene Ver-
legungsdurchhänge und Zugkräfte im Aluminium bei 11 kg/mm?
Höchstzugspannung erläutert werden. Tsch.
DK 621.315.62
Alte und neue Isolatorbauarten in Schweden.' [Nach
C. Granborg, Tekn. T., 69 (1939) Elektrotekn. S. 92; 95,
39 B.]-
. Unter dieser Überschrift bringt C. Granborg nach einem
im Herbst 1938 in Schweden gehaltenen Vortrag eine übersicht-
liche Zusammenstellung aller bei der Königl. Wasserfallbehörde,
Stockholm, eingebauten Isolatoren. Einleitend werden die
wichtigsten Gesichtspunkte für die Herstellung (Anforderungen
an die Dichte der Porzellanmasse, richtige Glasierung, Brennen
im Tunnelofen, Berücksichtigung der hohen Druck-, aber ge-
ringen Zugfestigkeit von Porzellan usw.) behandelt. Unter
den Kappen-Hänge-Isolatoren der Wasserfallbehörde
finden sich seit den ersten, schon 1909 und 1910 eingebauten,
teilweise noch jetzt in Betrieb befindlichen Isolatoren fast alle
Bauarten vertreten, deren Vor- und Nachteile (z. B. Rißbildung
durch verschiedene Wärmedehnung der einzelnen Bestandteile,
Aufsitzen der Kappen auf dem Porzellanschirm, Bleiverguß
zum Befestigen des Klöppels, nachgiebige Überzüge, Übertra-
gung der Zugbelastung als Druck auf den Porzellanteil, zulässige
mechanische Belastung usw.) erörtert werden. Hewlett-
Isolatoren sind nur in geringer Zahl eingebaut, da sie eine zu
große Kettenlänge ergeben und unbedingt L.ichtbogenschutz
wegen der geringen Wärmekapazität der Seilschlingen erfordern.
Unter den Stützen-Isolatoren sind besonders die mehr-
teiligen mit gleichgroßem Durchmesser aller Schirme und Salz-
rippen auf der Unterseite bemerkenswert. Die Befestigung des
Leitungsdrahtes mittels besonderer Leitungsklemme oder die
besondere Ausbildung der Halsrille mit eingelegtem Metallband
bietet in mehrfacher Hinsicht (z. B. auch in bezug auf Rund-
funkstörungen) Vorteile. Auch von Stützen-Isolatoren werden
die verschiedenen Bauarten beschrieben und dabei u. a. auch die
für möglichst hohe Stoßüberschlagspannung maßgebenden
Gesichtspunkte erörtert. W.W.
DK 621.316.54
Einfluß des Kurzschlußleistungsfaktors auf die
Schaltleistung von Niederspannungs-Leistungsschal-
tern. [Nach C. J.O. Garrard, Electr. Rev., Lond. 124 (1939)
S. 745; 1%, S., 1 B.J
Die zunehmende Vermaschung in Niederspannungsvertei-
lungsnetzen macht eine erhöhte Betriebssicherheit der Nieder-
spannungs-Leistungsschalter notwendig. C. J. O. Garrard gibt
die grundsätzlichen Zusammenhänge zwischen der Schalt-
spannung und -leistung sowie die Abhängigkeit des Lichtbogens
zwischen den Schaltstücken von Spannungs-, Stromwerten und
Leistungsfaktor des Kurzschlußkreises an. In den Nieder-
spannungsschaltgeräten sind die Vorgänge vọn den bei Mittel-
und Hochspannungsschaltern sich vollziehenden Erscheinungen
teilweise beträchtlich verschieden; beispielsweise nimmt die
Lichtbogenlänge nicht mit der Spannung zusammen ab, was
durch die Dynamik der Ölströmung erklärt wird. Bei sehr großen
Stromstärken ist die Bogenlänge fast vom Strom unabhängig.
Die freiwerdende Energie ist bei einem Niederspannungsschalter
verhältnismäßig größer als bei einem Hochspannungsschaltgerät;
ferner ergeben kleinere Schaltstückeinflüsse, wie Verunremi-
gungen u.a., größere Störungsmöglichkeiten. Auch sind die
Unterbrechungszeiten im allgemeinen größer. Die auf den
Schalter ausgeübten Kraftwirkungen hängen sehr stark von der
Unsymmetrie des Fehlerstromes und deren Zeitdauer ab.
Diese beiden Größen werden wiederum von dem Leistungs-
faktor bzw. dem Verhältnis von ohmschem Widerstand R
zum induktiven X des Kurzschlußkreises wesentlich beeinflußt.
Der ‚‚Asymmetriewert‘ ist die Größe, mit dem der symmetrische
Fehlerstrom multipliziert werden muß, um die anfängliche
Stromspitze zu erhalten; er verläuft vom Werte 2,55 nach der
16. Mai 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 20
451
p
englischen Norm (B. S. S. 116/1937) beim Leistungsfaktor Null
mit dessen Zunahme abfallend. Die Kraftwirkungen fallen mit
sinkendem ,,Asymmetriewert“ in gleichem Sinne ab. Bei Prüf-
feldversuchen ergab sich, daß bei den Niederspannungsunter-
brechungen für die Schaltleistung des Gerätes vor allem der
anfängliche Spitzenwert des Stromes maßgebend ist. Je mehr
das Verhältnis von R zu X ım Schaltkreis anwächst und sich
dem Werte l nähert, um so kleiner wird der Unsymmetriewert;
er erreicht schließlich bei R/X = I den Wert 1,06. Dies ist
für eine wirtschaftliche Schalterauswahl zu beachten. Ferner
erhöht der Eigenwiderstand des Schalters den Widerstand des
Kurzschlußweges, was ebenfalls bei der Bemessung der Schalter
zu berücksichtigen ist. Allgemein müssen Niederspannungs-
Leistungsschalter vorsichtig und etwa wie Sicherungen unter
Berücksichtigung der zu erwartenden Stromscheitelwerte be-
messen werden. an
á
Elektrische Maschinen
DK 621.313.333
Messung der Zusatzverluste von Asynchron-
maschinen. [Nach Th. H. Morgan, W. E. Brown u. A. J-
Schumer, Electr. Engng. 58 (1939) Transactions S. 319; 6 S.,
4 B.]
Es wird vorgeschlagen, zur Bestimmung der Zusatzverluste
einer Asynchronmaschine den Läufer durch eine Maschine mit
bekannten Verlusten synchron entgegen dem Umlaufsinne
des Ständerdrehfeldes anzutreiben, während der Ständer-
wicklung eine Spannung von solcher Größe aufgedrückt wird,
daß der etwa ein- bis zweifache Nennstrom fließt. Die Zusatz-
verluste bei dem sich einstellenden Ständerstrom werden er-
rechnet als Differenz aus der dem Ständer zugeführten Leistung
abzüglich der ohmschen Verluste der Ständerwicklung und der
dem Läufer zugeführten Leistung, abzüglich der Verluste durch
Reibung und Lüftung. Vernachlässigt werden hierbei die Ver-
luste infolge der Streuflüsse des Ständers; es wird jedoch ange-
nommen, daß diese Vernachlässigung ausgeglichen wird durch
andere Ungenauigkeiten des Verfahrens, wie z. B. den Antrieb
des Läufers mit synchroner Drehzahl an Stelle mit der dem
natürlichen Schlupf entsprechenden Drehzahl. Die Ergebnisse
der an zwei Drehstrom-Asynchronmotoren mit Kurzschluß-
läufern für 7,5 kW, 550 V, 60 Hz, 1750 U/min bzw. für 7,5 kW,
220/440 V, 60 Hz, 1710 U/min durchgeführten Messungen sind
in Abhängigkeit vom Ständerstrom aufgetragen und zeigen gute
bereinstimmung mit den gleichfalls aufgetragenen Ergeb-
nissen aus früher an dieser Stelle angegebenen Meßverfahren zur
Bestimmung der Zusatzverluste!). Wie auch die dem Aufsatz
beigefügte Aussprache zeigt, bedarf es noch einer größeren
Anzahl von Versuchsergebnissen, um über die praktische
Brauchbarkeit des Meßverfahrens, insbesondere auch für
größere Motoren, zu entscheiden. Kit.
Meßgeräte und Meßverfahren
DK 621.317.785
Prüfungen und Beglaubigungen durch die Elek-
trischen Prüfämter. — Die Physikalisch-Technische Reichs-
anstalt erläßt folgende
Bekanntmachung Nr. 530.
(Amtsbl. der Physikalisch-Technischen Reichsanstalt 15. Reihe Nr. 7)
Auf Grund des $ 10 des Gesetzes, betreffend die elektrischen
Maßeinheiten, vom 1. Juni 1898 (Reichsgesetzbl. S. 905) werden
dem System 172] folgende Elektrizitätszählerformen als Zusatz
eingereiht:
Zusatz zu System mat die Formen EFk2f, EFk2tf,
EFk2S, EFk2tS, EFk2SP, EFk2tSP, EFk2SPv, EFk2tSPv,
EFk2SPz und EFk2tSPz, Induktionszähler für einphasigen
Wechselstrom, hergestellt von der Firma Heliowatt Werke
Elektrizitäts-Aktiengesellschaft in Berlin-Charlot-
tenburg.
Berlin-Charlottenburg, den 19. 4. 1940.
Der Präsident
der Physikalisch-Technischen Reichsanstalt
i. V. Möller
1) Vgl. ETZ 55 (1934) S. 748.
Bl nn A
DK 621.317.336.029.63
Ein Verfahren zur absoluten Messung von Schein-
widerständen bei Frequenzen in der Größenordnung
von 3 x 108 Hz. [Nach R.A.Chipman, J. Appl. Phys. 10
(1939) S. 27; 12 S., 7 B.]
In der Arbeit wird ein Verfahren zur Messung von Schein-
widerständen nach Betrag und Phase in Einheiten des Wellen-
widerstandes einer Paralleldrahtleitung, die am einen Ende mit
dem zu messenden Widerstand abgeschlossen ist, beschrieben.
In der von J. R. Carson!) gegebenen Darstellungsform hat der
Strom in irgendeinem Punkt einer solchen Leitung den Wert
1 a
= FUN A -—; =, (D
2 Zo Leare |
Z — Rz Zu — Re a . .
ee d Y = ~— - die Reflexionsziffern
wenn Z, iR un HR,
am Anfang und am Ende der Leitung sind, Rz den Eingangs-
und Re den Endwiderstand der Leitung, Z, ihren Wellen-
widerstand, y = a + j ß die Ausbreitungsziffer und E die ein-
gekoppelte Generatorurspannung bedeutet. - a
Gl. (1) stellt die Gleichung der Stromresonanzkurve im
Punkt x =} dar; experimentell erfaßbar sind die Resonanz-
leitungslängen lọ und die Resonanzschärfe. Die Gleichung
e (e +jB)l
FD = — —ga
1—XYer?latjpi
des Produktes |X Y|. Macht man nämlich den Ansatz
XY = eT etjo
erlaubt zunächst die Bestimmung
(2)
so erhält man zunächst für den Absolutwert des Stromes, der
ausschließlich interessiert, nachdem mit Thermoelementen
gemessen werden soll:
l
I| = ee)
SHIX Yin? (a1 +p) + X Y| sin? (F1 + g) V
Der Höchstwert wird erreicht, wenn £h + q=nn
(r = 1,2...) ist. Zunächst darf nun die Phasenkonstante f
i 2n :
bei nohen Frequenzen f$ = o gesetzt werden; also gilt
; 2 ‚
1-27 (a3 —i). (3%)
wenn lọ die Resonanzlänge des Systems ist. Nach Gl. (2) ist
aber — 2q der Phasenwinkel ®,, des Produktes |X Y|, der
sich somit experimentell nach der Gleichung
n À
aus der Resonanzleitungslänge bestimmen läßt. Bei ciner
Verlängerung oder Verkürzung des Systems um öl, bzw. ôl,
gegenüber /, sinkt der Strom auf den Betrag g Imax. Wegen
Gl. (3) und (3°) gilt dann
' . 2aôl Sin? (al
Sin? [a (o + òh) +p) + sin? T = rest (5a)
und
Gin? [a (l — ô la) + p] + sin? a l _ eh TŻ) (5b)
Diese Gleichungen erlauben für jeden o- und Iy-Wert die Be-
stimmung des Produktes |X Y| aus der Resonanzkurvenbreite
in einer Höhe I =g Imax(0<g< 1), da nach Gl. (2)
p = In-
-— 7, Ist. Kann die Dämpfung vernachlässigt wer-
IX Y|? ze
den, was meist der Fall ist (a ~ 0), so erhält man fürg=1/V 2
(Halbwertshöhe) die einfache Gleichung
| 1. _ ER +EW\-%
Ar<in 1-2 Marin
|X Y| =\e S) j
XY a
Da LX] = e und Da = Dey — $y = 4 1 lo, zy — lo, y)
ist, muß nun | Y| und ®, bestimmt werden. Da bei Kurz-
schlug (Rz = 0!) X = +1 ist, genügt zur Bestimmung von
|Y| und ®, eine Resonanzkurvenaufnahme bei eingangs kurz-
geschlossenem System und deren Auswertung nach dem be-
schriebenen Verfahren. Nach der Definitionsgleichung für X ist
l— X
E A
. Betrachtet man die Leitung als verlust-
(+X)
1) J. R. Carson, Electric Circuit Theorie and Operational Calculus,
New York 1926, S. 133.
nn O m
-< m N m o
16. Mai 1840
452 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 20
2:4 eo SEE CHENEEEENERFERRER. E a este EEE. een
frei, Zo also als reell, und macht man für die komplexen
Größen Rz und X die Ansätze Rz = Ry +j Rj und
jè
X = IX] e gi so erhält man zur Bestimmung von Wirk- und
Blindanteil des zu messenden Widerstandes die Gleichungen
z{I—isto Br a
rT TAIX] Cost Da + |X |? sin? D, + 2X | cos ba
R; = + B 2 |X| sin z B)
J= E 1J] cos? s+ |X]? sin? Ø, + 2|N | cos Dz
und
Damit ist die Widerstandsmessung auf eine einfache
Stromresonanzkurvenaufnahme zurückgeführt. Zur Aufnahme
der Resonanzkurve dient die im Bild 3a gezeigte Meßanordnung ;
Bild 3b zeigt die Enden der MeBleitung, in die der zu messende
ı Ansohlußstelle des zu Mesingrohr, innen «
Messıngrohr, auben
ı messenger Widerst md i
Messingabstondsshich — £Antrieb
Messingoi7gofe -Alemmschroude
IIIIIIS IOL
lessungrohr
ASILGIISIIBGSSSLOTSLEISTTLEENT :
Loch zum Einsatz des zu messenden Widersiundes
Bild 3a u. b. Anordnung zur Scheinwiderstandsmessung (a) und Anschlußstücke
für den zu messenden Widerstand (b).
Widerstand eingesetzt wurde. Die Messungen wurden mit einer
Frequenz von 377 + 10° Hz durchgeführt. Die Leiter bestanden
aus Messingrohr von etwa 5 mm Dmr. Als Ergebnis einer
Reihe von Versuchen konnte festgestellt werden, daß durch
Abstrahlung vor allem an den Leitungsenden mit einer Wider-
standserhöhung an den Enden gerechnet werden muß, der man
bei beliebigen Abschlüssen durch die Annahme eines Wider-
2
d
standes Rz = 80 7? Zi der dem zu messenden Widerstand Rz
in Reihe zugeschaltet ist, Rechnung zu tragen hat. Um kleine
Widerstände noch genau messen zu können, muß also der
Abstand d der MeßBleitung, genommen von Mitte zu Mitte,
möglichst klein gemacht werden. Ausgemessen wurden Drähte
und Massewiderstände. Die für die Drähte erhaltenen Werte
des Wirk- und Blindwiderstandes werden mit den nach den
Rayleighschen Formeln!) berechneten Werten verglichen. In
Tafel 1 sind einige Ergebnisse zusammengestellt. Die bei den
Tafell. Werkstoff: 1 Manganin; 2 Chromnickel; 3 Ohmax 44;
4, 5, 6,7 Massewiderstände.
Untersuchter Werkstoff 1 | 2 3 | 4 5 | 6 | T
| ! |
Durchmesser (#4). ... 45.6 | 47,2 442 ZE T | — | —
Länge (cm) . . .... 1.58 1,54 1,135 - p = i: — —
Gleichstromwiderstd. (Q) 4,73 ı 9,69 12,28 05.6 | 156 1195 277
Resonanzkurvenbreite
(mm). 0% 88 9.69 ; 14,85 48,63 — 1-1, —
Resonanzlänge (cm) . . 33,52 33,58 33 = fw —
Gemessener Wirkwider-
stand (9) . 2.2... 5,98 | 11,29 42,8 — !-- | — —
Gemessener Blindwider- l ! | i
stand (9) .. 2... 47,2: 45,9 ‚ 55,8 — — ' — | —
Strahlungswiderstand |
Brenn 000 - re
Um R, korriglerter Wirk- | 5
widerstand (2)... | 548 | 10,79, 425 104,6, 175] 200 | 309
Berechneter Wirkwider- | |
stand (Q) (u = 1) .. 4.08 | 8.81 12,33 | —
1,7 ID
Tatsächlicher #-Wert . . ; er u
Berechneter Blindwider- |
stand (£) (4 =) .. 47,7 1,461 |323 ' -- ee
f !
Blindwiderstand bei Be-
rücksichtigung des tat- ; |
sächlichen -Wertes (92) 49.2 49.8 1.7 ---
Nickelgehalt (%) ... 2..10 ; 16 Spuren -.
Eisengehalt (%) . . . . Spuren , 28 | 70 — — !
`
— 0 —
Drähten beobachtbaren Abweichungen der gemessenen Wirk-
widerstandswerte von den berechneten Werten erklären sich bei
den Blindwiderständen aus der Tatsache, daß in der Rechnung
u = l gesetzt wurde, da der KEisengehalt der Legierungen nicht
bekannt war. Wegen des Nickel-Eisengehaltes der Legierungen
muß aber u größer sein. Damit die Meßwerte theoretisch ver-
1) Phil. Mag. 21 (1886) S. 381.
Kapazitäts-
tretbar sind, muß mit den in Tafel 1 angegebenen u-Werten
gerechnet werden. Daß bei Einsatz dieser Werte in die
Rayleighsche Blindwiderstandsformel immer noch Ab-
weichungen von den gemessenen Werten vorhanden sind, wird
mit der Ungenauigkeit der Rechnung begrürdet, die um so
größer ist, je höher a ausfällt. Z.C.M.
DK 621.317.733
und Verlustfaktor-Meßbrücken mit
Schleifdraht-Abgleichung. [Nach W. Geyger, Arch.
techn. Messen, Blatt J 921—14. Lfg. 97, Juli 1939, 4 S., 8 B.)
Bei den Kapazitäts- und Verlustfaktor-Meßbrücken nach
H. Schering wird die Kapazitäts-(Amplituden-) Abgleichung
mit veränderbaren kapazitäts- und induktionsfreien Wider-
ständen (Vierdekaden-Kurbelwiderstand nebst Schleifdraht
zur Feineinstellung) und die Verlustfaktor-(Phasen-)Ab-
gleichung mit einer veränderbaren Kapazität (Präzisions-
Glimmer-Kondensator, der als Dreidekaden-Kurbelkondensator
ausgebildet ist) vorgenommen. Ein solcher Kondensator stellt
ein kostspieliges Hilfsmittel dar und vergrößert außerdem den
von einer derartigen Meßeinrichtung beanspruchten Raum, was
sich z. B. beim Aufbau von sogenannten Meßtischen bemerkbar
macht, bei denen man mit möglichst geringen äußeren Ab-
messungen auszukommen sucht. Weiterhin ist es bedeutungs-
voll, daß zwar die Abgleichung von Hand mit einem Kurbel-
kondensator bequem durchführbar ist, daß jedoch eine selbst-
tätige Abgleichung, wie sie in der Praxis oft erwünscht oder
sogar erforderlich ist, bei Verwendung eines Kurbelkondensators
als Abgleichmittel für die Verlustfaktor-Einstellung grund-
sätzlich nicht möglich ist, weil die zur selbsttätigen Herbei-
führung der Nullabgleichung dienenden phasenabhängigen Null-
motoren (Induktionszähler-Meßwerke oder Elektrodynamo-
meter), welche die beiden der reellen und imaginären Kom-
ponente entsprechenden Abgleichmittel steuern sollen, einen
Kurbelkondensator selbstverständlich nicht betätigen können.
Die naheliegende Maßnahme, den Kurbelkondensator durch
eine stetig veränderbare Kapazität nach Art des Drehplatten-
Kondensators zu ersetzen, kann wegen der für den vorliegenden
Zweck bei weitem nicht ausreichenden Kapazität von Dreh-
platten-Kondensatoren praktisch nicht in Betracht kommen.
Um die oben gekennzeichneten Schwierigkeiten grund-
sätzlich zu beseitigen, hat W. Geyger verschiedenartige
Kapazitäts- und Verlustfaktor-Meßbrücken eingeführt, bei
denen die Nullabgleichung mit Hilfe von zwei der reellen und
imaginären Komponente zugeordneten Schleifdrähten vor-
genommen wird. Diese Meßbrücken mit ‚Schleifdraht-Ab-
gleichung‘', die in neuerer Zeit, insbesondere für registrierende
Kapazitäts- und Verlustfaktor-MeBeinrichtungen _(,C-tgö-
Schreiber‘‘), große Bedeutung erlangt haben, weisen entweder
einen linearen oder quadratischen Verlauf der zur Ablesung des
Verlustfaktors dienenden Skala auf. In einer zusammenfassenden
Darstellung über die verschiedenartigen, mit Schleifdraht-
Abgleichung arbeitenden Kapazitäts- und Verlustfaktor-Meb-
brücken werden zunächst Schaltungen mit linearem Skalen-
verlauf beschrieben, die Abwandlungen der (mit regelbaren
Ohm-Widerständen abzugleichenden) Meßbrücken nach
M. Wien, R. W. Atkinson und der (mit regelbaren Gegen-
induktivitäten abzugleichenden) Meßbrücke nach C. L. Dawes
und P. L. Hoover darstellen. Anschließend wird eine Schal-
tung behandelt, die aus der Kombination der Schering-Brücke
mit einem komplexen Kompensator besteht. Weiterhin wird
eine von W. Geyger eingeführte, eine quadratische Verlust-
faktorskala besitzende Anordnung beschrieben, bei der die
Kapazitätsabgleichung mit einem Dekadenwiderstand (Grob-
einstellung) und einem Schleifdraht (Feineinstellung) ausgeführt
wird. Ferner wird eine ähnliche, ebenfalls einen quadratischen
Verlauf der Verlustfaktorskala besitzende Einrichtung nach
H. Schering behandelt, bei der die Kapazitätsabgleichung
mit einem zusätzlichen Schleifdraht vorgenommen wird, der
dem zur Verlustfaktorabgleichung dienenden Schleifdraht
parallelgeschaltet ist. Am Schluß der Arbeit ist ein ausführ-
liches Schrifttumverzeichnis beigefügt, aus dem die geschicht-
liche Entwicklung dieser Meßbrücken zu ersehen ist. Ggr.
Elektrowärme
DK 621.791.753-4
Ein neues selbsttätiges Lichtbogenschweißverfahren
von besonderer Einfachheit. [Nach G. Hafergut.
Elektroschweißg. 10 (1939) S. 126; 21,S,4B.].
Nachdem die selbsttätige Schweißung mit dem Kohle- und
Metallbogen schon auf verschiedene Weise gelöst wurde und auch
in den Betrieben zufriedenstellend angewandt wird, ist man in
16. Mai 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 20
453
jüngster Zeit bestrebt, die Schweißleistung und die Güte der
Schweißnähte zu steigern. Als man erkannt hatte, daß die
besten Güteziffern nur mit starker Einhüllung des Bogens und
des Schweißgutes zu erzielen sind, suchte man entweder die im
Automaten abzuschmelzende Elektrode vorher stark zu um-
manteln oder handelsübliche ummantelte Stäbe zu verwenden,
oder man zieht den Bogen und schmilzt den Stab unter einer
Mantelschicht, die über die Schweißfuge gelegt wird, ab. Der
Verfasser hat auf das bisher als Spielerei bekannte Verfahren
des „Umlegens'‘ einer Elektrode zurückgegriffen und dieses so
verbessert, daß es für die Praxis erfolgversprechend zu werden
scheint. Das Umlegen geschieht so, daß man einen Preßmantel-
stab in die Elektrodenzange einspannt, zwischen dem anderen
Ende des Stabes und dem Werkstück den Bogen zündet und
dann den Stab über oder in die Schweißfuge legt. Dann schmilzt
dieser selbsttätig ab, indem der Bogen immer näher an die
Zange heranrückt. Leider konnte man hiermit aber keine
brauchbaren Schweißungen erzielen, da erstens der nötige Ein-
brand fehlte, zweitens der Stab sich infolge der Wärmewirkung
verzog und nicht mehr geradlinig in der Schweißfuge abschmolz,
also keine gute Schweißraupe ergab.
Hafergut läßt nun einen angelernten Arbeiter 4 Stück
etwa 1,5 m lange stark ummantelte Elektroden mit 4 gerillten
Kupferschienen unter Zwischenlage von Pappe auf oder in die
Schweißfuge einpressen, an 4 Schweißstellen anschließen und die
Bogen zünden. Diese schmelzen fortschreitend die Stäbe ab.
Der Schweißer kann während des Abschmelzens eine zweite
Serie von 4 Stäben auflegen, die dann nach Abschmelzen der
ersten wieder angeschlossen und gezündet werden, und so fort.
Es sind bis jetzt Stäbe von 2 bis 12 mm Dmr. verwandt worden.
Da das Abschmelzen einer Serie nur etwa 5 Minuten dauert, so
ist das Verfahren außerordentlich wirtschaftlich. Es eignet sich
allerdings nur für die Herstellung langer geradliniger Stumpf-
und Kehlnähte, z. B. bei Rohren, Kesselschüssen, Trägern u.
dgl., und scheint hier berufen, die bisherigen selbsttätigen Ver-
fahren aus dem Felde zu schlagen. J.C.F.
Verkehrstechnik
` DK 621.398 : 625.171
Die Fahrtsignallöschung bei den selbsttätigen
Signalen der Berliner S-Bahn. [Nach G. Chausette,
Z. ges. Eisenb.-Sich. 34 (1939) S. 85; 6 S., 2B.]
Die selbsttätigen Signale wechseln im allgemeinen bekannt-
lich ihr Signalbild unter Wirkung der die Gleise befahrenden
Züge und übernehmen so in einfacher, schneller und vor allem
unbedingt zuverlässiger und sicherer Weise die Deckung der
einzelnen Züge in den Blockabschnitten. Diese Arbeitsweise ist
eine vollselbsttätige im Gegensatz zu den wärterbedienten
Signalstellwerken, die heute noch bei den Fernbahnen durchweg
üblich sind. Während bei den älteren Bauarten aber die Halt-
stellung des Signals erst erfolgt, wenn die Zugspitze die dem
Signal zugeordnete, um die sogenannte Schutzstrecke vor-
geschobene Blockstrecke erreicht hat, erschien es zweckmäßig,
bei neueren Anlagen mit ihren zum Teil sehr erheblichen Zug-
dichten die Herstellung des Haltbegriffs, also die Löschung des
Fahrtsignals, schon erheblich früher herbeizuführen, nämlich
bei Vorbeifahren der Zugspitze am Signal. Hierdurch wird eine
Erhöhung der Sicherheit erreicht. Während sonst infolge der
Einführung der Permissiv-Signale mit der Möglichkeit gerechnet
werden muß, daß ein Zug ein Haltsignal nach der üblichen
Wartezeit überfährt, in Sichtentfernung des fahrtanzeigenden
Folgesignals seine Geschwindigkeit jedoch wieder steigert, da
ihm dieses Signal ein sinnwidriges Signalbild vermittelt, wird
dieser Nachteil durch Einführen der Fahrtsignallöschung voll-
kommen vermieden. Die vorliegende Veröffentlichung behandelt
eine Schaltung der Fahrt-Signallöschung, bei der die Teilung
der Signal-Blockstrecke in zwei voneinander getrennte, in
üblicher Weise aber durch Drosselstöße miteinander verbundene
Blockabschnitte vorgenommen ist. Dabei liegen die der Fahrt-
signallöschung dienenden Drosselstöße in möglichst kurzem
Abstand hinter dem zugeordneten Signal und unterscheiden
sich in ihrer Schaltung und Wirkung nicht nennenswert von den
Abschnitts-Drosselstößen.
Nachstehend wird eine Schaltung beschrieben, bei der
ebenfalls eine sichere, im Aufwand der Schaltmittel aber
einfachere und daher billigere Lösung gefunden wurde. Diese
Schaltung wurde erstmalig auf der Vorortstrecke Westkreuz-
Wannsee der Berliner S-Bahn in Betrieb genommen und ist in
Bild 4 dargestellt. Die Abschnitts-Drosselstöße A und B be-
finden sich in üblicher Schutzstreckenlänge s vom Signal. Ihre
Schaltung entspricht im wesentlichen der Grundschaltung!t),
1) Z. ges. Eisenb.-Sich. 30 (1935) S. 176, Bild 3.
Es sei deshalb auf eine weitere Beschreibung dieser Abschnitts-
stöße verzichtet. Der Löschstoß LD besteht aber aus einem
einzigen Transformator, dessen beide Gleiswicklungshälften in
Reihe mit dem rückliegenden Relais-Drosselstoß A liegen und
an dessen Oberspannungswicklung das Löschrelais LR an-
geschlossen ist. Der im Löschstoß auftretende Spannungs-
abfall des niedergespannten Blockstroms ist dabei unerheblich
und liegt etwa zwischen 0,5 bis 1,5 V (rd. 10 bis 15% der Gleis-
speisespannung). Der der Oberspannungswicklung parallel-
geschaltete Kondensator dient dabei in bekannter Weise zur
Kompensation des nicht unerheblichen Blindleistungsver-
brauchs. Bei Befahren des Löschstoßes wird LR zum Abfallen
A, B Abschnitts-Drosselstöße
LD Löschstoß
8 Schutzstreckenlänge
Bild 4. Schaltbild der Fahrtsignallöschung der Berliner S-Bahn.
gebracht. Hierdurch wird der YFahrtsignal-Stromkreis durch
Öffnen eines Kontaktes unterbrochen, so daß das Fahrtsignal
verschwindet und das Haltsıgnal erscheint. Um zu verhindern,
daß das Löschrelais schon wieder anzieht, wenn die Schutz-
strecke s von Zugachsen geräumt ist, der Zug sich also in dem
Blockabschnitt befindet, wird das Löschrelais durch einen
eigenen und einen Fahrsperrenkontakt kurzgeschlossen. Is
vermag wieder anzuziehen, sobald der Zug den Blockabschnitt
wieder geräumt und die. Fahrsperre ihre Freilage wieder ein-
genommen hat. Diese Anordnung hat außer dem Vorteil der
geringeren Kosten den weiteren Vorzug, daß sie in elektrischer
Hinsicht günstiger zu beurteilen ist. Einmal sind die Eisen-
verluste geringer, außerdem aber steigt die Spannung am Lösch-
relais bei Zugannäherung an, während sie bei der oben be-
schriebenen Schaltung fast auf Null absinken würde, wenn
nicht durch besondere Mittel (z. B. Kondensatoren) ein Ab-
sinken verhindert wird. K. Mr.
DK 621.331 (492)
Die Elektrisierung des niederländischen Eisenbahn-
netzes. [Nach H.J.van Lessen, Org. Fortschr. Eisenbahnw. 94
1939) S. 299, 4 S., 9 B.]
Im Jahre 1935 wurde in Holland die Frage der weiteren
Umstellung auf rein elektrischen oder dieselelektrischen Betrieb
auf Grund wirtschaftlicher Untersuchungen zugunsten des
rein elektrischen Betriebes entschieden. Neben der bereits
elektrisierten Hauptstrecke Amsterdam — Rotterdam mit 227 km
Hauptstrecke wurde daraufhin das sogenannte Mittelnetz mit
insgesamt 265 km Strecke bis zum Jahre 1938 auf elektrischen
Betrieb umgestellt. Von den 3387 km Streckenlänge der Nieder-
ländischen Eisenbahnen sind bis heute etwa 15°, für elektri-
schen Betrieb eingerichtet. Weitere Strecken sollen im Laufe
des Jahres 1939 umgestellt sein. Für das Mittelnetz wird Dreh-
stromenergie von drei Überlandkraftwerken über 10 kV-Kabel
den 14 bahncigenen Unterwerken zugelcitet und durch Gleich-
richter in Gleichstrom von 1500 V umgeformt. Alle Unterwerke
arbeiten vollständig selbsttätig, die Überwachung mittels
Kontrollampen erfolgt durch das Personal des nächsten Bahn-
hofes. Für die Oberleitung wurde wegen der Fahrgeschwindig-
keit bis zu 150 km/h eine Vielfachaufhängung mit Hilfstragseil
unter den Stützpunkten des Haupttragseiless angewendet.
linschließlich des kupfernen Tragseiles und einer Verstärkungs-
leitung stehen je Gleis 500 mm? Kupferquerschnitt zur Ver-
fügung. Für das Mittelnetz sind 37 Dreiwagenzüge mit 6 Dreh-
gestellen, 292 Plätzen und 144 t Leergewicht vorhanden, bei
denen die beiden Endwagen je 4 Motoren von je 165 kW haben.
Ferner wurden 53 Zweiwagenzüge mit 3 Drehgestellen, 79 t
Leergewicht, 200 Plätzen und je 4 Motoren beschafft. Die
Triebwagen haben Vielfachsteuerung und können zu längeren
454
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 20
16. Mai 1940
‚Zügen zusammengestellt werden, sie sind mit vollselbsttätiger
Scharfenbergkupplung ausgerüstet. Die Heizung erfolgt durch
erwärmte Luft bei 1l5-fachem Luftwechsel je Stunde. Im
Sommer dient die Anlage zur Belüftung bei 25-fachem stünd-
lichen Luftwechsel. Im Endwagen der Dreiwagenzüge befindet
sich eine kleine elektrische Küche. Dit.
Fernmeldetechnik
DK 538.563 : 621.396.8.029.65 : 621.396.619.2
Empfangsversuche mit amplituden- und freqnenz-
gemodelten Ultrakurzwellensendern. [Nach I. R. Weir,
Gen. Electr. Rev. 42 (1939) S. 188 u. 270; 71S., 16 B.]
Im ersten Teil des Aufsatzes wird über umfangreiche
Empfangsversuche im Ultrakurzwellengebiet (41 MHz) be-
richtet, die man in Amerika durchführte, um die wesent-
lichen Vorteile der Frequenzmodelung gegenüber der Ampli-
tudenmodelung quantitativ zu erfassen. Für diese Vergleichs-
versuche setzte man in Schenectady je einen 50 W ampli-
tuden- bzw. frequenzgemodelten Sender ein und stellte in
Albany, das etwa 25 km von Schenectady entfernt ist, einen
150 W-Sender mit wahlweiser Umschaltung von Amplituden-
modelung auf Frequenzmodelung auf. Als Sendeantennen
verwendete man Vertikalantennen vom „J“-Typ. Die
Schenectady-Antenne befand sich etwa 142 m über Seehöhe
und 73 m über dem Erdboden, die Albany-Antenne dagegen
etwa 186 m über Seehöhe und 119 m über dem Erdboden.
Blockschaltungen geben Aufschluß über die Bauweise der
Versuchssender und des Meßempfängers. Zur Erzeugung von
50 W Trägerwellenleistung benötigt der amplitudengemodelte
Sender eine Netzleistung von 625 W, der frequenzgemodelte
Sender dagegen nur 325 W. Mit einem Meßwagen wurden im
Gebiet zwischen den beiden Sendestationen Empfangsmessungen
durchgeführt. Als Empfangsantenne diente eine kleine Wagen-
stabantenne ohne Erdung. Für diese Vergleichsmessungen wurde
ein besonderer Meßempfänger entwickelt. Dieser 15-Röhren-
Superhet besitzt zwei Zwischenfrequenzstufen, einen Dioden-
gleichrichter zur Demodulation der amplitudengemodelten
Schwingungen und einen Spezialgleichrichter nach Armstrong
zur Demodulation der frequenzgemodelten Schwingungen. Der
Empfänger hat eine Durchlaßbreite von + 80 kHz für die
frequenzgemodelten Schwingungen.
Zuerst wurde nur der Albany-Sender in Betrieb genommen
und Empfangsversuche in störungsarmen Gebieten und an
Orten mit großem Störpegel durchgeführt. In Bild 5 und 6 sind
die Meßergebnisse zusammengestellt. Es zeigte sich, daß an
Orten mit hohem Störpegel bei Empfängereingangsspannungen
zwischen 3 und 150 „V der Empfang frequenzgemodelter
Schwingungen durchschnittlich um 25 db besser war als der
Empfang amplitudengemodelter Schwingungen. Ferner wurde
der Störeinfluß der Zündfunken von Automobilen genauer
untersucht mit dem Ergebnis, daß der Empfang amplituden-
gemodelter Schwingungen dadurch erheblich mehr gestört wird
als der Empfang frequenzgemodelter Schwingungen.
Sodann wurden beide Sender mit Frequenzmodelung
gleichzeitig betrieben, strahlten jedoch auf gleicher Welle
(41 MHz) verschiedene Programme aus. Das Programm des
Albany-Senders konnte man wegen der größeren Sender-
leistung und der höher gelegenen Sendeantenne bis auf etwa
17 km Entfernung von Albany störungsfrei empfangen, das
Programm des Schenectady-Senders dagegen nur bis auf etwa
4,3 km Entfernung von Schenectady. Dazwischen lag eine
etwa 3,2 km breite Zone, in der beide Sender empfangen werden
konnten. Trotzdem gab es nur wenige Stellen innerhalb dieser
Zone, an denen man beide Programme gleichzeitig hörte.
Meistens genügte es, den Aufstellungsort des Meßwagens um
ein paar Meter zu ändern, um vom störungsfreien Empfang des
einen Programmes auf den störungsfreien Empfang des anderen
Programmes zu wechseln. Denn man erhält stets störungs-
freien Empfang frequenzgemodelter Schwingungen an den
Orten, wo die Nutzfeldstärke mindestens doppelt so groß ist
wie die Störfeldstärke. Wurden beide Sender amplituden-
gemodelt, dann war das Verwirrungsgebiet, in dem beide
Programme gleichzeitig gehört wurden, ganz erheblich größer.
Die Breite der Störzone betrug hierbei etwa 16 km.
Strahlten beide Sender mit Frequenzmodelung auf fre-
quenzbenachbarten Kanälen verschiedene Programme aus
(Albany-Sender auf 41,0 MHz, Schenectady-Sender auf
41,5 MHz) und war der Empfänger auf 41,0 MHz eingestellt,
dann schlug auf keiner Stelle zwischen den beiden Sende-
stationen der 41,5 MHz-Sender durch, nicht einmal dann, wenn
der Meßwagen direkt unterhalb der Antenne des 41,5 MHz-
Senders stand. Damit der Albany-Sender am Fuße der
Schenectady-Antenne noch ungestört empfangen werden
konnte, war ein Mindestfrequenzabstand der beiden Träger von
360 kHz erforderlich. Aus diesen Empfangsversuchen lassen
sich folgende Vorteile der Frequenzmodelung gegenüber der
Amplitudenmodelung ableiten:
l. Das Verhältnis Nutzspannung zu Störspannung am
Empfängerausgang ist bei Frequenzmodelung um 20 bis
25 db besser als bei Amplitudenmodelung.
2. Bei frequenzgemodelten Gemeinschaftswellensendern sind
die Verwirrungsgebiete wesentlich kleiner als bei amplituden-
gemodelten.
3. Ein frequenzgemodelter Sender arbeitet wegen der C-Ver-
stärkung mit erheblich höherem Wirkungsgrad als ein
amplitudengemodelter, so daß zur Erzeugung einer be-
stimmten Trägerwellenleistung bei Frequenzmodelung
kleinere Leistungsröhren erforderlich sind.
4. Die Rundfunkversorgung eines bestimmten Gebietes läßt
sich bei Frequenzmodelung mit wesentlich kleineren
Senderleistungen durchführen als bei Amplitudenmodelung.
In beiden Fällen ist der Empfängeraufwand gleich groß.
27
/
4
Nutzsponnung am Empföngereingong m
F frequenzgemodelter Empfänger
`~
AS
ba
A amplitudengemodelter Empfänger
Bild 5. Verhältnis Nutzspannung zu Störspannung am Empfängerausgang als
Funktion der Eingangsnutzspannung bei geringem Störpegel.
8 A 7
MEO OZO OA
? a M HN Le MEER
aA pmnan eA REIN
A T E A RE EHNN
gp DREI EEE,
Nutasponnung om Empfängereingang pV
A amplitudengemodelter Empfänger F frequenzgemodelter Empfänger
Bild 6. Verhältnis Nutzspanmung zu Störspannung am Empfängerausgang als
Funktion der Eingangsnutzspannung bei großem Störpegel.
Im zweiten Teil dieser Arbeit werden auf Grund der ım
ersten Teil mitgeteilten Meßergebnisse Vorschläge über ein
hochwertiges Rundfunksendernetz mit frequenzgemodelten
Ultrakurzwellensendern gemacht und Vergleiche angestellt mit
einem entsprechenden amplitudengemodelten Sendernetz. Zur
Rundfunkversorgung der V. S. Amerika, deren Gesamtfläche
etwa 7,8 Mill km? beträgt, würde ein Sendernetz mit 25 ver-
schiedenen Kanälen ausreichen. Bei einer Kanalbreite von
200 KHz für frequenzgemodelte Sender würde man ein Frequenz-
band von 5 MHz benötigen. Zur Vermeidung gegenseitiger
Störungen sollen die Gemeinschaftswellensender, die auf
gleicher Welle verschiedene Programme ausstrahlen, etwa
500 km voneinander entfernt sein. Damit im Lautsprecher ein
Störsignal um 30 db schwächer ist als das Nutzsignal, muß die
Mindestnutzfeldstärke für frequenzgemodelte Schwingungen
20 V/m betragen, für amplitudengemodelte Schwingungen
jedoch 300 uV/m. Aus diesen Bedingungen ergeben sich die
erforderlichen Senderleistungen. Mehrere Diagramme geben
Aufschluß über die Abhängigkeit der zur Versorgung von
V. S. Amerika benötigten Senderzahl vom Abstand der Gemein-
schaftswellensender und von der gesamten Frequenzband-
breite, ferner über die Gesamtkosten der Sender usw. Die
[=] Pra re. ES. w
rE E
u N œ y e r
zu ee
16. Mai 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 20
455
große Wirtschaftlichkeit eines Sendernetzes mit Frequenz-
modelung gegenüber einem Sendernetz mit Amplituden-
modelung geht daraus hervor, daß die Gesamtkosten bei
Amplitudenmodelung etwa 1l6mal so groß sein sollen wie bei
Frequenzmodelung. Die Gesamtkosten sind in beiden Fällen
praktisch unabhängig von der benötigten Gesamtbandbreite.
[Anmerkung des Berichters: Das Verfahren der Breitband-
Frequenzmodelung kommt wegen der großen Kanalbreite von
200 kHz nur für das Ultrakurzwellengebiet in Frage. Ferner
sind hierfür Spezialempfänger erforderlich.] Mnl.
DK 621.395.623.73.002.72
Über den Einbau von Lautsprechern. [Nach W.
Furrer, Bull. schweiz. elektrotechn. Ver. 30 (1939) S. 369;
3 S., 7 B.]
Es ist allgemein bekannt, daß die Wiedergabe eines Laut-
sprechers besser wird, je größer die Abmessungen der ver-
wendeten Schallwand sind. Dies ändert sich jedoch sofort,
wenn der Lautsprecher nach rückwärts nicht mehr frei ab-
strahlen kann. Dieser Zustand ist bei Lautsprechern vorhanden,
die in einer Zimmerecke oder nahe der Zimmerwand angebracht
sind. Die Wiedergabe der tiefen Frequenzen leidet dadurch.
Außerdem treten starke Unregelmäßigkeiten im Frequenz-
gebiet zwischen 400 und 2000 Hz auf. Es hat nicht an Ver-
suchen gefehlt, die rückwärtige Abstrahlung durch Einbau des
Lautsprechers in einen Kasten vollständig zu unterdrücken.
Dabei entsteht jedoch ein Luftpolster, das zusammen mit der
Masse der Lautsprechermembrane ein schwingungsfähiges
System bildet.
Die Resonanzfrequenz des Systems muß einen be-
stimmten Wert einhalten, wenn die Wiedergabe nicht darunter
leiden soll. Von der Resonanzfrequenz hängen wiederum die
Abmessungen des Kastens ab. Diese hat der Verfasser rechne-
risch ermittelt, wobei er verschiedene elektrische Größen durch
Messungen bestimmte. Ein Vergleich der Frequenzkurve des in
den Kasten eingebauten Lautsprechers mit einem, der eine
Schallwand mit den Abmessungen des Kastens hat, zeigt, daß
die Wiedergabe bei 80 Hz gegenüber dem Lautsprecher mit der
Schallwand um 8 db verbessert worden. ist. Dagegen treten
aber zwischen 500 und 2000 Hz starke Unregelmäßigkeiten auf,
die von Reflexionen an der Rückwand des Kastens herrühren.
Der störende Einfluß dieser Frequenzen mußte durch schall-
schluckende Stoffe, mit denen der Kasten ausgekleidet wurde,
beseitigt werden. Hierdurch wurde mit Hilfe mathematischer
Ableitungen in Verbindung mit experimentell gefundenen
Werten eine physikalische Tatsache bewiesen, die bereits vor
vielen Jahren entdeckt worden ist. Mka.
Theoretische Elektrotechnik
DK 621.392.4
Beitrag zur Verwirklichung von Wechselstromwider-
ständen vorgeschricbener Frequenzabhängigkeit.
[Nach W. Bader, Arch. Elektrotechn. 34 (1940) H. 5, S. 293;
7%S,0B.]
Die Arbeit befaßt sich mit Zweipolen, die von den drei
Widerstandsarten: Kapazität, ohmscher Widerstand sowie
Selbst- und Wechselinduktion nur je zwei enthalten. Man kennt
Schaltungen, welche jede überhaupt zulässig vorgeschriebene
Frequenzabhängigkeit des Zweipolwiderstandes mit der geringst-
möglichen Anzahl von Schaltelementen und ohne Wechsel-
induktionen verwirklichen. Unter diesen „kKanonischen‘
Schaltungen läßt sich die Kettenschaltung stets ohne grund-
sätzliche Schwierigkeit, d. h. ohne Gleichungsauflösung aus dem
Koeffizienten der gegebenen Widerstandsfunktion gewinnen;
sie muß übrigens gewählt werden, wenn der — dann aus Re-
aktanzen aufgebaute — Zweipol durch ein weiteres Klemmen-
paar zu einem sogenannten Polynom-Vierpol erweitert wird,
der zur Verwirklichung von Betriebsdämpfungsfunktionen be-
stimmter Klasse geeignet ist. Man gewinnt nun die Ketten-
schaltung durch Kettenbruchentwicklung der Widerstands-
funktion, d. i. einer ungeraden gebrochenen rationalen Funktion:
Boa” + pra" ™? 4p.
pie ea pe
wobei x ein Maß für die Frequenz, p die gegebenen Koeffizienten
und a die gesuchten Werte der Schaltungsteile bedeuten. Die
übliche rekursorische Ermittlung der Werte «a ist aber mühsam
und wenig geeignet, ein für allemal feste Formeln für die Schal-
tungsteile abzuleiten, wenn gewisse Normalwiderstandsfunk-
tionen zu verwirklichen sind, die einige Bemessungsparameter
enthalten. Daher werden die folgenden Formeln abgeleitet,
welche die Kettenbruch-Koeffizienten a unabhängig vonein-
ander aus den p zu berechnen gestatten:
2
a Po o D,
AM’ Ft! D, —D,41
Di
v=l n — 2? ; na. : ,
Pn Dn—o
Pibo ».... |
Pa Pe Pi-
wenn Dẹọ= 1 und Dyp = |P,PıPs ----- ;, y= l.e- n—l
BR Pr
Um eine unmittelbare elektrotechnische Anwendung dieser
Beziehungen zu ermöglichen, werden am Schluß der Arbeit
die an sich bekannten Sätze zusammengestellt, die uns erkennen
lassen, unter welchen Voraussetzungen und auf welche Weise
wir zu den Schaltungen selbst gelangen.
DK 537.311.5
Die Berechnung der Stromverteilung in zylindrischen
Leitern mit rechteckigem und elliptischem Quer-
schnitt. (Nach H. G. Groß, Arch. Elektrotechn. 34 (1940)
H. 5, S. 241; 28 S, 7 B.I
Bei der Berechnung der Stromverteilung in zylindrischen
Leitern beliebigen Querschnitts entstehen Schwierigkeiten da-
durch, daß zur Lösung der vorliegenden partiellen Differential-
gleichung eine Randbedingung nicht gegeben ist und die be-
kannten Bedingungen die Behandlung praktisch nicht zulassen.
Bei der Formulierung des Problems durch eine Integralgleichung
ist die Lösung im Prinzip möglich, unmittelbar aber kaum
durchzuführen. Daher wird auf ein Rechenverfahren zurück-
gegriffen, das auf physikalischen Vorstellungen beruht und den
Wirkungen des Stromes, der ursprünglich gleichförmig verteilt
angenommen ist, beim periodischen Wechsel der Richtung
Schritt für Schritt nachgeht. Für dieses Verfahren, das in den
bekannten einfachen Fällen völlig mühelos die Lösung der Auf-
gabe ergibt und das von Dwight auch in schwierigeren Fällen
angewandt wurde, wird eine zweckmäßige Schreibweise einge-
führt und ein praktisch brauchbares Rechenschema angegeben.
Die Rechenweise bei zwei unabhängigen Veränderlichen wird
festgestellt und gezeigt, daß die beidem Verfahren sich ergebende
Grenzfunktion Lösung der Integralgleichung ist. Das Rechen-
‘verfahren bedeutet im wesentlichen Behandlung der Integral-
gleichung durch Iteration.
Zur rechnerischen Durchführung sind fortlaufend Inte-
grationen notwendig, die sich nur durch Reihenentwicklung der
Integranden ermöglichen lassen. Deshalb wird die Reihen-
entwicklung der ‚„Grundintegrale‘
a u),
um f nase,
u ZN
untersucht. Der Integrationsbeieich ist der Leiterquerschnitt,
dessen Randkurve symmetrisch zu den Koordinatenachsen an-
genommen wird. Es ergeben sich, wenn x =r cos g, y =r sin ọ
ist, die Reihen
oo
Deu + tl cos (2y + l) ¢
»y=0
00
y .
>, Cav +1? tlsin(2r + lo,
v=0
bzw.
wozu noch eine ganze rationale Funktion in x, y tritt, die
homogen vom Grade 2n + 2m +1 ist. Die Koeffizienten
sind durch einfache bestimmte Integrale darstellbar und lassen
Tea meer u u o
456
Sich in jedem Falle numerisch auswerten. Für n =m =0
liefern die Grundintegrale die Komponenten des Magnetfeldes
bei Gleichstrom, so daß damit das Magnetfeld im Leiterinnern
bestimmt ist.
Die Anwendung dieses Resultats macht schließlich die
Lösung des Pıoblems möglich. Nacheinander werden die
‚Ordnungen‘ der Stromdichte berechnet, deren Summe die
unendliche Reihe für die Stromdichte ergibt. Allgemein besteht
bei den vorausgesetzten Querschnitten und unter Verwendung
von Polarkoordinaten 0, ® jede Ordnung j? aus y Reihen der
Form
le e}
o?N ` al?) 52% cos 218 (N = 0, l1, 2,...»— l)
24c
i=l
und aus einer Potenz von ọ, ba» o°”. Die letzteren Glieder sind
die von der Kreislösung her bekannten Glieder der Reihe der
Besselschen Funktion nullter Ordnung, Daher können alle
anderen auftretenden Glieder als Korrektionsglieder betrachtet
werden, die durch die Abweichung des Ouerschnitts von der
Kreisform bedingt sind. Für rechteckigen und elliptischen
Querschnitt wird die Berechnung vollständig durchgeführt und
in beiden Fällen ein Zahlenbeispiel gegeben. Bei der Ellipse sind
die Reihen jeder Ordnung J$ endlich, so daß nächst der Kreis-
lösung die Lösung bei elliptischem Querschnitt die einfachste ist.
DK 621.3.015.33 : 621.317.728.012
Einfiuß der Form der Stoßspannung auf die Stoß-
kennlinie von Funkenstrecken. [Nach A. A. Akopjan,
Elcktritschestwo 59 (1939) S. 55; 4 S., 8B.]
Der Verfasser leitet eine analytische Beziehung zwischen
der Durchbruchszeit 2 und dem Augenblickswert der Durch-
bruchspannung u für Kugel- und Stabfunkenstrecken (Spitze—
geerdete Spitze) bei verschiedenen Formen der Stoßspannung
ab. Er geht aus von der Bezichung für die zur Entladung er-
forderliche Energie!)
t
W = f kiu — ug)” dt = konst , (l)
2 ’
wobei ug die Dauer-Durchbruchspannung ist und die Kon-
stante A sowie der Exponent n aus Überschlagsversuchen zu
bestimmen sind. Die Rechnungen werden für folgende Zeit-
je)
punkte des Spannungszusammenbruchs durchgeführt:
a) auf der Stirn einer geradlinig ansteigenden Stoßspannung,
b) auf dem Rücken einer geradlinig ansteigenden und all-
mählich geradlinig abfallenden Stoßspannung,
auf dem Rücken einer geradlinig ansteigenden und in-
folge Energieentzug durch Vorentladungen steiler als
unter b) abfallenden Stoßspannung. Hierbei wird der
Rücken durch eine vom Scheitelpunkt nach unten geneigte
Gerade und eine sich anschließende Parallele zur Zeitachse
c)
ersetzt,
wie unter c) nur für den Grenzfall ciner im Scheitel sehr
schnell abfallenden Stoßspannung, wobei das betreffende
Kurvenstück durch eine Senkrechte ersetzt wird.
Bei dem Fall a) ergibt sich für die Stoßkennlinie die
Beziehung:
V u u
t= -inp l) -=A - ; (2)
k (u — ug)” t l (u — up” t 1
Hierbei werden die Konstanten A und n aus zwei Punkten
der mit Kathodenstrahl-Oszillograph (K.O.) aufgenommenen
Stoßkennlinie bestimmt. Bei den Fällen b), c) und d) ergeben
sich etwas verwickeltere Beziehungen für die rechnerisch er-
mittelte Stoßkennlinie als nach Gl. (2).
Für die verschiedenen Formen der Stoßspannung [Fall a)
bis d)] erhält man bei bestimmter Ylektrodenform, Schlag-
weite und Polarität dieselben Werte für die Konstanten A und z.
Der Exponent n gibt ein Maß für die Gleichmäßigkeit des
elektrischen Feldes, bei Kugelelektroden ist er kleiner als bei
1) Ähnlich einem von F, W. Peek jr. angegebenen Gesetz. Vgl. J. Instn.
electr. Engrs. 49 (1930) S. 868.
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 20
16. Mai 1940
Spitzenelektroden, bei gleicher Elektrodenform nimmt er mit
kleiner werdender Schlagweite ab. i
Die für die Fälle a), b) und d) rechnerisch ermittelten
Stoßkennlinien zeigen gute Übereinstimmung mit den durch
K.O.-Messung gefundenen; hierbei wurden für Fall a) und b)
teilweise die aus dem amerikanischen Schrifttum!) bekannt
gewordenen für die genormte Stoßspannung 1,5|40 us vor-
liegenden Stoßkennlinien für Kugel- und Stabfunkenstrecken
zum Vergleich mit herangezogen.
Als Beispiel für den Fall d) wurden Überschlagsversuche
mit einer durch Vorentladungen auf dem Rücken stark ab-
fallenden StoBspannung von l us Stirnzeit an einer Spitzen-
funkenstrecke bei 10 cm Schlagweite für beide Polaritäten aus-
geführt. Bezeichnet u, den Scheitelwert, «3, die durch Vor-
entladungen abgesenkte Rückenhöhe der für die Versuche
benutzten Stoßspannung, so betrugen die niedrigsten Werte
von t, bei denen die Stabfunkenstrecke noch ansprach:
u, = (0,7 = 0,8) u. Diese Werte lagen noch über der Dauer-
Durchbruchspannung. Hierbei ergaben sich größte Überschlags-
zeiten von etwa 3 bis 4 us. Die vorausberechnete Stoß-
kennlinie wurde durch die Messungen hinreichend bestätigt.
Die Stoßkennlinien für den Fall d) lagen im unteren Bereich
um 6 bis 7% niedriger als dem Verlauf bei Anwendung der
genormten Stoßspannung 1,5]40 us mit flach abfallendem
Rücken entspricht. Verfasser regt an, weitere Versuche mit
auf dem Rücken steil abfallenden Stoßspannungen, wie sie z. B.
bei Blitzeinschlägen in Maste vorkommen, an Isolatoren aller
Art anzustellen, um über deren Überschlagsverhalten auch bei
dieser Art der Stoßbeanspruchung Aufschluß zu gewinnen,
T.S.-Jt.
Allgemeiner Maschinenbau
DK 621.435.1
Kohlenstaubmotor.
Das Interesse an der wirtschaftlichen Ausnutzung der
Wärmeenergie fester Brennstoffe in der Verbrennungskraft-
maschine hat die Bemühungen um die Schaffung einer Kohlen-
staub-Betriebsmaschine nicht ruhen lassen. Diese muß, wenn
sie cinen Platz neben den anderen Kraftmaschinen erringen will,
bei technischer Gleichwertigkeit und hoher Betriebssicherheit
den Nachweis für die wirtschaftliche Überlegenheit bringen.
Dies Ziel setzte sich die Erste Brünner Maschinen-Fabriks-
Gesellschaft, als sie aufbauend auf den Patenten von Pawli-
kowski?) vor 10 Jahren einen Kohlenstaubmotor in den eigenen
Werkstätten baute und in Betrieb nahm. In Dauerversuchen
zeigte sich sehr bald, wo die Quellen der zu erwartenden Be-
triebsstörungen liegen und welche Maßnahmen zu treffen sind,
um die Betriebssicherheit zu steigern. Zu den Problemen wie
Zuleitung und Zuteilung der für jeden Verbrennungshub er-
forderlichen Staubmenge, zur Einleitung der Zündung und zum
Ablauf der Verbrennung, zur Wirkung von Verbrennungsrück-
ständen mußten völlig neue Wege beschritten werden. Doch
sie wurden gemeistert, und heute hat die Firma einen Kohlen-
staubmotor laufen, der schon als Arbeitsmaschine gelten kann.
Über diesen berichtete Professor Dr.-Ing. Jehlicka, Brünn,
auf einer Arbeitssitzung für die Kohlenstaub-Kraftmaschine
bei der Brennkrafttechnischen Gesellschaft am 5. April ın
Berlin. Die Maschine wurde im Bilde als stehender 3-Zylinder-
motor gezeigt, der bei 214 U/min 300PS$ leistet und als Betriebs-
maschine in Kupplung mit einem Generator zur Erzeugung
elektrischer Energie dient. lm vollbelasteten Dauerbetrieb
wurde bereits eine recht beachtenswerte Betriebssicherheit
erzielt. Der Motor ist stets betriebsbereit. Ebenso wie die
Dieselmotoren wird der Motor mit Preßluft angelassen. Nach
wenigen PreßBlufthüben wird die Maschine auf Staub umgestellt.
Die Zündungen setzen sicher ein und die Maschine kommt
schnell auf Touren. Die Zündungen sind über alle Zylinder
gleichmäßig, so daß eine Verschiebung der Lastverteilung zu
den Seltenheiten gehört. Verschleiß und Ölverbrauch halten
sich in annehmbaren Grenzen. Brennstaub in möglichster Fein-
heit ist zu verwenden, worauf auf der Sitzung auch wiederholt
von anderer Seite hingewiesen wurde. Es ist ein Motor ent-
standen, der nicht allzu hohen Betriebsanforderungen ent-
sprechen dürfte und weiter fortentwickelt wird, um ihn den
verschiedenartigen Betriebsanforderungen noch besser anzu-
passen. Pge.
1) VgL z.B. P. L. Bellaschi u. W. L. Teague, Sphere-gap charac-
teristics on very short impulses. Electr. J. 32 (1935) S. 120, ferner J. H. Hagen-
guth, Short-time spark-over of gaps. Electr. Engng. 56 (1937) S. 67.
2) ETZ59 (1938) S. 1041.
16. Mai 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 20 457
VERSCHIEDENES
VDE
Verband Deutscher Elektrotechniker
(Eingetragener Verein)
Geschäftstelle: Berlin-Charlottenburg 4, Bismarckstr. 33, VDE-Haus
Fernsprecher: 30 06 31. — Postscheckkonto: Berlin: 213 18.
Postscheckkonto für Mitgliedsbeiträge: Berlin 1810 00.
Postscheckkonto der ETZ-Verlag G.m.b.H.: Berlin 223 94.
Isolierstoffe
Der Ausschuß für Isolierstoffe hatte durch seinen
Unterausschuß ‚‚Begriffserklärungen und Prüfverfahren“
eine Neubearbeitung von
VDE 0303 „Leitsätze für elektrische Prüfungen
von Isolierstoffen‘
vornehmen lassen, die in ETZ 60 (1939) S. 1155 im Entwurf
veröffentlicht war. Die hierauf eingegangenen Anregungen
und Einsprüche haben zu verschiedenen Änderungen und
Ergänzungen geführt, die nochmals als Entwurf 2 in
ETZ 61 (1940) H. 20, S. 447 veröffentlicht sind. Zur Neu-
fassung des $ 27 „Lichtbogenfestigkeit‘' wird auf die Aus-
führungen von W. Krassowsky VDE in ETZ 61 (1940)
H. 20, S. 447 hingewiesen.
Begründete Einsprüche zum Entwurf 2 von VDE 0303
können bis zum ]. Juni 1940 bei der Geschäftstelle ein-
gereicht werden.
Installationsmaterial
Der Ausschuß für Installationsmaterial hatte einen
Entwurf zu
VDE 0605 U ‚Unmstell-Vorschriften für Installationsrohre
für elektrische Anlagen‘
sowie einen Entwurf zu
DIN VDE 9026 U ‚„‚Pb-Falzrohr mit Mantel aus ver-
bleitem Stahlblech‘
aufgestellt, diein ETZ 61 (1940) H. 11, S. 274 veröffentlicht
waren. Die eingegangenen Einsprüche sind ordnungsgemäß
behandelt worden, sie haben zu keiner Änderung des
veröffentlichten Wortlautes geführt.
Die Umstell-Vorschriften sowie das Normblatt sind
vom Vorsitzenden des VDE im April 1940 genehmigt
worden und treten mit dem Tage der Veröffentlichung in
Kraft.
Der Ausschuß für Installationsmaterial hat eine neue
Bestimmung
VDE 0625 K „K-Vorschriften für 2-polige Gerätesteck-
vorrichtungen und Geräteanschlußschnüre
10 A 250 V für Hand- und Elektrowärme-
geräte‘
aufgestellt.
Der Wortlaut von VDE 0625 K wurde im April durch
den Vorsitzenden des VDE genehmigt und tritt am
l. Juni 1940 in Kraft. Sonderdrucke sind bei der ETZ-
Verlag GmbH. erhältlich.
Verband Deutscher Elektrotechniker E. V.
Die Geschäftsführung
Viefhaus
Bezirk Berlin
vormals Elektrotechnischer Verein
(Gegründet 1879)
Geschäftstelle: Berlin-Charlottenburg 4, Bismarckstr. 33 IV, VDE-Haus
Fernsprecher: 34 88 85
Arbeitsgemeinschaften (Technischer Nachwuchs)
Die Teilnahme ist frei. VDE-Mitgliedschaft ist nicht Bedingung.
Elektrische Bahnen. Leiter: Reg.-Baurat Dr.-Ing. habil. H. Kother VDE.
21. Mai 1940, 1800, VDE-Haus, Großes Sitzungszimmer. Berechnungsabend 1:
„Elektrische Ausrüstung von Gleichstromtriebfahrzeugen.‘‘ Vortragender:
Reg.-Baurat Dr.-Ing. babil. H. Kother VDE.
Hochspannungstechnik. Leiter: Dr.-Ing. G. Hameister VDE. RR
22. Mai 1940, 1800, VDE-Haus, Großes Sitzungszimmer. „Über Stabilitäts-
fragen im Verbundbetrieb.“ Vortragender: Dipl.-Ing. A. von Timaschefl.
Hochfrequenztechnik. Leiter: Dr.-Ing. F. W. Gundlach VDE.
23. Mai 1940, 1830, VDE-Haus, Großes Sitzungszimmer. Vortragsreihe: Fern-
schen. „Ablenkgeräte.'' Vortragender: Obering. R. Urtel.
Stromrichter. Leiter: Dipl.-Ing. J. Killinger VDE.
24. Mai 1940, 18%, VDE-Haus, Großes Sitzungszimmer. ‚Stromrichteran-
lagen für Elektrolyse.“ Vortragender: Dipl.-Ing. A. Pascher VDE.
Fernmeldetechnik. Leiter: Dipl.-Ing. K. Wagner VDE.
29. Mai 1940. 18%, VDE-Haus, Großes Sitzungszimmer. „Die Nachrichten-
mittel für den Fernmelde- und Alarmdienst im Werkluftschutz.‘‘ (Der
Vortrag wird erläutert durch Vorführung von Anlagen und Lichtbildern.)
Vortragender: Obering. Fr. W. Gust.
VDE Bezirk Berlin
vormals Elektrotechnischer Verein
Der Geschäftsführer
Burghoff
Sitzungskalender .
VDE Bezirk Bergisch Land, Wuppertal-Eiberfeld.
21.5. (Di), 205, Saal der Technik: ‚Fernsteuerung in Stadt-
netzen und Industrieanlagen mittels Transkommando-
system.“ Dr. Aigner VDE.
VDE Bezirk Südbayern, München. 22.5. (Mi), 2000,
T.H.: ‚Die Technischen Kommandos im Polenfeldzug‘‘ (m.
Lichtb.). Oberbaurat Dir. P. Münch VDE.
VDE Bezirk Württemberg, Stuttgart. 23. 5. (Do),
20%, Technische Werke: ‚‚Hochfrequenzpeilung.‘‘ Prof.
Dr.-Ing. Feldtkeller VDE.
Verein Deutscher Ingenieure, Berlin. 17. u.
18. 5. (Fr u. Sa): Langenbeck-Virchow-Haus, Luisenstr. 58:
10. Betriebswissenschaftliche Tagung. Thema: Leistungs-
steigerung im Kriege. 8 Vorträge. Näheres durch die
Tagungsgeschäftsstelle des VDI. Teilnehmergebühr 8 RM
(für NSBDT-Mitglieder 6 RM). Karten zu einzelnen Vor-
trägen werden nicht ausgegeben.
BUCHBESPRECHUNGEN
DK 621.3 (08)
VDE-Fachberichte 1939!). 11. Band. Herausg.: Verband
Deutscher Elektrotechniker E.V. Mit 305 B., VIII
u. 232 S. im Format A 4 und Inhaltskarten auf 8 Karton-
blättern. ETZ-Verlag G. m. b. H., Berlin 1939. Preis geh.
12,— RM, geb. 15,— RM (für VDE-Mitglieder 8,— RM bzw.
10,— RM).
Es gibt wohl kaum einen Elektrotechniker, der nicht ge-
fesselt wäre, wenn er sich an Hand des Inhaltsverzeichnisses
einen Überblick über die auf der VDE-Tagung in Wien gehalte-
nen Fachvorträge verschafft. Der Wert des Bandes kann daher
nicht besser gekennzeichnet werden als durch die Nennung
möglichst vieler der behandelten Themen. |
1) Besprechung der VDE-Fachber. 109 (10938): ETZ 50 (1938) S. 1305.
458
Von den 53 Berichten seien angeführt
aus der Gruppe Fernmeldetechnik,
Vierjahresplan und Fernmeldekabel:
Entwicklung magnetischer Werkstoffe;
Kontaktwerkstoffe;
Leitungsabschluß bei Funkfernsprechverbindungen;;
Konstruktive Probleme der Fernmeldetechnik;
Neuere Senderöhren :
Einfallswinkel der Kurzwellenstrahlung —
Gruppe Meßtechnik:
Lichtelektrische Meßverfahren:
Energiebilanz elektrischer Meßgeräte;
Meß- und Regelverfahren in Dampfkraftwerken —
Gruppe Luftfahrt:
Leitungen, Klemmen und Funkentstörung im Flugzeug;
Elektrische Probleme beim Höhenflug; |
Elektrische Ausrüstung eines Großflugzeuges —
Gruppe Lichttechnik:
Licht im Dienst des schaffenden Menschen;
Stand der Technik der Glühlampen;
Neuzeitliche Leuchtstoffe in der Lichttechnik;
Erkenntnisse zur Luftschutzfrage;
Anwendung der Ultraviolettstrahlung —
Gruppe Elektrowärme:
Lebensdauerprüfung metallischer Heizleiter:;
Heizleiter-Legierungen;
Silitheizstäbe;
Industrieöfen mit Molybdänbeheizung —
Gruppe Elektromaschinenbau:
Schwingungen bei dieselelektrischen Schiffsantrieben ;
Fortschritte im Bau von Turbogeneratoren und Umspannern;
Anlauf von Wechselstrommaschinen mit Teilspannung —
Gruppe Stromrichter:
Pumpenlose Eisenstromrichter in der Industrie;
Eigenschwingungen bei Hochspannungs-Gleichrichtern;
Stromrichter für elektrische Punkt- und Nahtschweiß-
maschinen —
Gruppe Schaltanlagen und Schaltgeräte:
Hochspannungsanschluß von Großstädten und Groß-
industrien; f
Mittelspannungsschaltanlagen für großstädtische Netze und
Industrie — .
Gruppe Installation:
Schmelzsicherungen mit verzögerter und Schnellunter-
brechung;
Schutz durch Leitungsschutzschalter;
Selektivität zwischen Motorschutzschalter
schalteter Sicherung;
Niederspannungs-Hochleistungssicherungen —
Gruppe Kraftwerke:
Betriebsüberwachung von Kraftwerken:
Neuzeitliche Anordnung von Wasserkraftgeneratoren —
Gruppe Schnellbahnen:
Die Systemfrage vom Standpunkt der Fahrmotoren und
ihrer Regelung;
Lokomotiven für Fernschnellverkehr:
Fernschnelltriebwagen. —
Nicht weniger als die Berichte selbst dürfte die an-
schließende, oft recht umfassende Aussprache interessieren, die
am besten geeignet ist, ein von Einseitigkeiten freies Gesamtbild
zu geben. In diesem Sinne haben sich auch die Einführenden,
die diesmal schon bei der Zusammenstellung der Berichts-
gruppen mitgewirkt haben, durch die jeweils gegebeneGruppen-
einführung verdient gemacht. L. Binder VDE
und vorge-
DK 621.39
Lehrbuch der Kernmeldetechnik. I. Mit Unterstützung
der Deutschen Reichspost und unter Mitarbeit von Berufs-
kameraden herausg. von Telegr.-Insp. K. Bergmann.
Mit 594 Bildern, vielen Übersichten im Text, 15 Tafeln, XVI
u. 530 S. im Format A 5. Verlag C. Brendel, Zeitz 1939.
Preis geb. 28,00 RM.
Der Titel des Werkes, von dem jetzt der I. Teil vorliegt, ist
insofern etwas zu umfassend gewählt, als der Darstellung nur
die bei der Deutschen Reichspost gebräuchliche Technik zu-
grunde gelegt wird und überdies wesentliche Teilgebiete dieser
Technik (wie die Funk- und Fernsehtechnik) weder im vor-
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 20
16. Mai 1940
liegenden Bande noch anscheinend in dem in Vorbereitung be-
findlichen II. Teil behandelt werden. In dem jetzt erschienenen
Teil I werden die Verstärkertechnik, die Telegraphentechnik,
die Drahtfunktechnik, die Rundfunkentstörungstechnik sowie
die Technik der Stromversorgung dargestellt. Dabei ist be-
sonderer Wert auf die neuzeitliche Technik gelegt worden, so-
weit sie bereits Eingang in die Praxis gefunden hat. In den ersten
drei Abschnitten, die etwa ein Drittel des Buchumfangs aus-
machen, werden dem Leser die theoretischen Grundlagen für die
Durcharbeitung der folgenden Abschnitte vermittelt (Mathe-
matik, Schwachstromlehre und Übertragungstheorie). Als be-
sonderer Vorzug des Buches ist es anzusehen, daß die Darstellung
selbst, die von verschiedenen Fachleuten der Deutschen Reichs-
post stammt, in allen Abschnitten gleichmäßig gedrängt und
sinnvoll ist; sie wird durch zahlreiche Zeichnungen und Bilder,
sowie durch einen Tafelanhang vorteilhaft ergänzt. Druck und
Ausstattung des Buches lassen nichts zu wünschen übrig.
Das Buch wird naturgemäß in erster Linie von den Gefolg-
schaftsmitgliedern der Deutschen Reichspost als Hilfsmittel
für den Selbstunterricht und als N achschlagewerk begrüßt
werden. Aber auch außenstehende Fernmeldetechniker werden
es wegen seines reichen und übersichtlich angeordneten Inhalts
gern zur Hand nehmen. H. Raettig VDE
DK 538.56 : 534.1
Schaltschemata und Differentialgleichungen elektri-
scher und mechanischer Schwingungsgebilde. Von
Dr. H. Hecht. Mit 51 Bildern, VI u. 125 S. im Format
155x235 mm. Verlag Joh. Ambrosius Barth, Leipzig 1939.
Preis geh. 9,60 RM, geb. 11,40 RM.
Die Ähnlichkeit der für elektrische und mechanische
Schwingungskreise gültigen Differentialgleichungen veran-
laßten den Verfasser, die bei elektrischen Schwingungen auf-
tretenden Fragen und die daraus folgenden Ergebnisse analog
auf mechanische Schwingungskreise zu übertragen. Dabei
ergab sich, daß dieselben sich ähnlich wie elektrische Schwin-
gungskreise symbolisch durch Schaltbilder darstellen lassen,
wodurch die theoretische Behandlung mechanischer Schwin-
gungsgebilde wesentlich vereinfacht werden kann. In der
vorliegenden Arbeit bringt H. Hecht eine systematische
Darstellung seiner in der Praxis weitgehend erprobten Ersatz-
schaltbildmethode und zeigt, daß man sich auf dem Gebiet der
mechanischen Schwingungen, selbst bei komplizierten An-
ordnungen, sog. Schaltschemata mit dem gleichen Erfolg be-
dienen kann, wie es der Elektrotechniker auf seinem Gebiete
tut.
Nach einer kurzen Einleitung wird die Analogie zwischen
den Bestimmungsgrößen elektrischer und mechanischer Schwin-
gungskreise besprochen. Danach entsprechen sich folgende
Größen: Kraft — elektrischer Strom; Ausschlag, Geschwindig-
keit, Beschleunigung — elektrische Spannung; mechanischer
Widerstand — elektrischer Widerstand; Masse — Kapazität;
Elastizität — Selbstinduktion. Eine zweite Gruppe bilden in
der Behandlung die gekoppelten Schwingungssysteme, denen
ein breiter Raum eingeräumt wird. Hierbei ist je nach der
Kopplungs- und Schaltungsart zwischen elastischer (induktiver)
und Massen- (kapazitiver) Kopplung in Reihen- und Parallel-
schaltung zu unterscheiden. Die Reihenschaltung wird mit
Vorliebe bei rein mechanischen Problemen angewendet,
während man in der Akustik die Parallelschaltung bevorzugt.
Die reine Strahlungskopplung wird von der Betrachtung aus-
geschlossen und es werden nur Schwingungssysteme behandelt,
die durch Massen oder Elastizitäten miteinander verkoppelt
sind. Praktische Beispiele hierfür sind zwei gekoppelte Schall-
strahler (Massenkopplung bei Gebildeparallelschaltung) und
zwei gekoppelte Tonräume (elastische Kopplung bei Gebilde-
parallelschaltung). Das dritte Beispiel der gekoppelten Tonpilze
führt zur Behandlung der Massen- und elastischen Reihen- bzw.
Parallelkopplung bei Parallel- bzw. Reihenschaltung der
Schwingkreisgebilde. Das in der Gleichheit der Koppel-
frequenzen von Tonräumen und Tonpilzen bei verschieden-
artiger Kopplung bestehende Paradoxon findet dadurch seine
Aufklärung, daß bei den Tonpilzen eine Massen-Reihenkopplung,
bei den Tonräumen dagegen eine elastische Parallelkopplung
vorliegt und Art und Schaltung der Koppelträger die ne
der Koppelfrequenzen bestimmen. Nach der Feststel m
daß eine Kopplung zweier elektrischer Kreise in Para G
schaltung nicht möglich ist, wird die induktive und E
Reihenkopplung bei Parallelschaltung der Gebilde betrac et.
Auch die Kopplung von mehr als zwei ss in ae E ai
besprochen, was zur elektrischen Drossel- und Kondensator 7 i
führt. Schließlich wird auch der Fall einer gleichzeitig indu
tiven und kapazitiven Kopplung zweier Schwingungskreise
Re M. e P a Dan
16. Mai 1940
Elektrotechnische Zeitsc
459
behandelt. Aus einer Betrachtung über die Analogie Mechanik-
Elektrizität folgt, daß die einzelnen elektromechanischen
Prozesse 'sich nicht in die angegebene Zuordnung zwischen
elektrischen und mechanischen Größen einreihen lassen; ein
Nachteil, auf welchen besonders hingewiesen wird.
Die außerordentlich übersichtliche Darstellungsweise. er-
leichtert das Verständnis der Arbeit, deren Lektüre jedem
Physiker und Ingenieur, der sich mit Schwingungsfragen zu
befassen hat, bestens empfohlen werden kann. Erforderlich ist
lediglich die Kenntnis der Eigenschaften und Gesetze der
Schwingungsgebilde und der verschiedenen Formen der elektro-
mechanischen Wandler. K. Th. Kühn
DK 621.3.002.1 : 614.83
Grundlagen der Errichtung elektrischer Anlagen in
explosionsgefährdeten Betrieben. Von Dr.-Ing.
D. Müller-Hillebrand. Mit 92 B., VIII u. 160 S. im
Format B 5. Verlag Julius Springer, Berlin 1940. Preis geh.
15 RM, geb. 16,80 RM.
Das Buch zerfällt in drei Hauptabschnitte. Der erste be-
handelt die Explosionsgefahr bei den verschiedenen möglicher-
weise vorkommenden Gasen und Dämpfen, d. h. die Möglich-
keiten, unter denen solche Gase und Dämpfe sich bilden und
auftreten können und die verschieden hohen Gefahrengrade,
sowie die bei der Anordnung der Räume und dem Arbeiten mit
explosionsgefährlichem Staube zu beachtenden Gesichtspunkte.
Der Teil II, der Hauptteil des Buches, befaßt sich eingehend
mit den Vorgängen bei einer Explosion der verschiedenen Gas-
und Dampfluftgemische und beschreibt die mit diesen an-
gestellten Versuche, wobei die Versuche mit dem elektrischen
Funken als Zündquelle am wichtigsten sind. Sie zeigen, daß in
erster Linie die in dem Funken ausgelöste Energie maßgebend
ist, weshalb Funken in einem Stromkreis ohne Selbstinduktion
bei kleiner Stromstärke eine Eratzündung noch nicht hervor-
rufen. Da eine Verbrennung allgemein einem chemischen
Umsatz gleichkommt, wird dieser für die verschiedenen Gase
und Dämpfe eingehend dargestellt. Daraus ergibt sich eine
Behandlung der Explosionsgrenzen und des bei einer Explosion
im Innern eines geschlossenen Gehäuses auftretenden Druckes,
sowie der Vorgänge bei einer Fortpflanzung der Zündung und
endlich des Zünddurchschlages aus dem gekapselten Raum nach
der mit Gas angefüllten Umgebung. Diese ganzen Darstellungen
sind besonders wertvoll und leiten zu dem dritten Teil des Buches
über, der sich mit der Ausführung explosionsgeschützter
Betriebsmittel befaßt.
Wie bei den schlagwettergeschützten Betriebsmitteln
haben sich für diese mehrere Grundformen ergeben, deren
wichtigste die druckfeste Kapselung der Teile, an denen Funken
oder gefährliche Erwärmungen auftreten können, und die
Bauart höchste Sicherheit sind, welch letztere für Teile, an
denen betriebsmäßig Funken oder eine gefährliche Erwärmung
nicht auftreten, in Frage kommt. Für die druckfeste Kapselung
sind die Flanschbreite und die Spaltbreite der Deckel, sowie die
Länge der Durchführungen von Wellen und Achsen und für die
Bauart höchste Sicherheit die Länge der Kriechstrecken und der
Luftwege an den Spannung führenden Teilen von besonderer
Bedeutung, welche Werte daher neben den übrigen gleichfalls
wichtigen Einzelheiten explosionsgeschützter Betriebsmittel,
hauptsächlich der Motoren einerseits und der Schaltgeräte
andererseits, entsprechend eingehend behandelt werden.
Einen wertvollen Anhang bilden zwei sehr ausführliche
Zahlentafeln, in denen der Selbstzündpunkt von Dämpfen und
Staubgemischen sowie für über 100 brennbare Gase und
Dämpfe neben einigen anderen wichtigen Einzelheiten, an-
gegeben sind.
Das Buch kann als eine erschöpfende Darstellung der
Explosionsgefährlichkeit der in chemischen Betrieben auf-
tretenden Gase, Dämpfe und Staubgemische sowie der bei der
Ausführung explosionsgeschützter elektrischer Betriebsmittel
zu beachtenden Gesichtspunkte bezeichnet werden. Die dabei
neben den eigenen Versuchen benutzten Schrifttumsquellen
werden bei den in Frage kommenden Stellen des Buches in
Fußnoten angegeben, was richtiger ist, als ihre Nennung in
einer am Schluß des Buches gebrachten Zusammenfassung. Die
Vorgänge bei einer Explosion werden an Hand der Formeln für
den chemischen Umsatz, ausgehend von den Eigenschaften der
verschiedenen Gase und Dämpfe, zur Darstellung gebracht; das
gleiche gilt für die Fortpflanzung der Zündung und den Zünd-
durchschlag. So stellt das Buch, das in pietätvoller Weise dem
Andenken von Carl Beyling gewidmet ist und der Wichtigkeit
des behandelnden Gegenstandes Rechnung trägt, eine durch die
hrift 61. Jahrg. Heft 20
Fülle des gebrachten Stoffes und durch die Vollständigkeit und
Klarheit der Behandlungsweise sowohl für den Wissenschaftler
als auch für den Praktiker gleich wertvolle Bereicherung des
Schrifttums dar. W.Philippi VDE
DK 534
Schall und Klang. Leitfaden der Elektroakustik für Archi-
tekten, Elektrotechniker und Studierende. Von Dr.-Ing.
F. Bergtold. Mit 214 Abb., 27 Tafeln, VIII u. 172 S. im
Format 170 x 240 mm. Verlag von R. Oldenbourg, München
und Berlin 1939. Preis geb. 9,60 RM.
Schall-Übertragungsanlagen werden heute nicht nur für
Tonfilmtheater, sondern auch für Versammlungssäle, Fabrik-
hallen, Büroräume, Hotelhallen usw. vorgesehen. Häufig
begeht der Architekt dabei den Fehler, die Baulichkeit ohne
Rücksicht auf die später an den Raum zu stellenden akustischen
Anforderungen fertigzustellen. Man geht dabei von der irrigen
Annahme aus, daß die elektroakustischen Übertragungsanlagen
immer helfen. Die hauptsächlich an den Architekten gerichteten
Abschnitte des Buches zeigen, daß der Schall durch den Raum
beeinflußt wird, daß sich Echos, Schetterechos und stehende
Wellen bekämpfen und richtige Nachhallzeiten gewinnen
lassen. Nach diesen kurzgefaßten allgemeinen Regeln folgen
in eingehenderen Abschnitten über die Gestaltung und den Aus-
bau der Wiedergaberäume und in denen über die Anordnung der
Lautsprecher und Mikrophone in ihnen die Gesichtspunkte, bei
deren Befolgung gute Ergebnisse erhalten werden. Der Elektro-
akustiker, der eine Übertragungsanlage erstellt, muß einmal
über vorstehende raumakustische Vorgänge unterrichtet sein;
darüber hinaus muß er aber auch wissen, in welcher Weise er
mit seinen Übertragungsgeräten raumakustische Fehler aus-
gleichen kann, wie z. B. die Frequenzgänge der Verstärker dem
Raum und vor allem den Lautsprechern anzupassen sind. Diese
für den übertragenen Klang äußerst wichtigen Fragen werden
hier in sehr übersichtlicher und sofort verständlicher Weise
herausgestellt. Für die häufiger vorkommenden Fälle kann man
sich nach den hier aufgestellten praktischen Regeln für die
Planung und den Aufbau einer ee richten.
Den schwierigeren Teilen, wie der Anpassung, der Lautstärke-
reglung, den Tonblenden, den Entzerrern und der Störungs-
bekämpfung sind besondere Abschnitte gewidmet. 30 Photo-
graphien zeigen, wie die Lautsprecher in der Praxis bei ihrem
Einsatz im Freien, in Sälen, Fabrikhallen, Wohnräumen, Gast-
stätten und auf Schiffen dem architektonischen Rahmen gut
angepaßt werden, ohne ihre akustischen Eigenschaften zu ver-
schlechtern. — Das Buch in seiner kurzen prägnanten Dar-
stellung in Wort und Bild gibt eine vorzügliche Einführung in
die Praxis auf diesem schwierigen Gebiet und wird hoffentlich
zur Verbesserung von mangelhaften und zur restlosen Aus-
schöpfung aller Möglichkeiten von guten Übertragungsanlagen
beitragen. E. Lübcke
DK 621.383
Die Photoelemente und ihre Anwendung. Von Dr.
B. Lange. 2. Teil: Technische Anwendung. 2. verbess. Aufl.
Mit einem Geleitwort von Prof. Dr. H. Thirring. Mit 80 B.,
VIII u. 110 S. im Format 155 x 235 mm. Verlag Joh.
Ambrosius Barth, Leipzig 1940. Preis kart. 6,75 RM.
Die erste Auflage dieses Werkes wurde in der ETZ 1936
S. 1523 besprochen. Daß nach vier Jahren eine zweite Auflage
nötig wurde, beweist, daß ein Bedürfnis für die Darstellung der
Wirkungsweise der Photoelemente und ihrer Anwendungs-
gebiete vorliegt; dies um so mehr, als die Zahl der optischen
Apparate, in denen man das Auge durch eine Photozelle ersetzt
hat oder ersetzen möchte, von Tag zu Tag zunimmt. Neu auf-
genommen wurden in der zweiten Auflage: Erythem- und
Pigmentmesser, Härte- und Dosismeßgerät für Röntgen-
strahlen, Reagensglas-Kolorimeter, Fluoreszenz-Kolorimceter,
Korngrößenmesser, Feindehnungsmesser und photoelektrische
Temperaturregler. Ferner werden der Multiflex-Beleuchtungs-
messer, ein Manometer-Steuergerät und ein photoelektrisches
Kleinrelais beschrieben. Wie die Beschreibung der Eigen-
konstruktionen zeigt, hat der Verfasser auch an der Gestaltung
dieser neuen Apparate hervorragenden Anteil genommen. Das
klargeschriebene gut ausgestattete Buch, dem ein wertvolles
Literaturverzeichnis angeschlossen ist, kann zur Erlangung
einer Übersicht über die vielfache Anwendungsmöglichkeit der
Photoelemente sowie zum Nachschlagen über die Wirkungs-
weise der einzelnen Apparate durchaus empfohlen werden. Die
Kenntnis des ersten Teiles des Werkes, das sich mit der Theorie
der Photozellen befaßt, ist dabei nicht unbedingt erforderlich,
W.Voege VDE
460
DK 621.396.662.3
Physik und Technik der Gegenwart. Herausg. von
Prof. Dr. H. Fassbender. Bd. 7: Einführung in die
Theorie der Rundfunk-Siebschaltungen. Von Prof.
Dr. R. Feldtkeller. Mit 76 B., IX u. 168 S. im Format
155x235 mm. Verlag S. Hirzel, Leipzig 1940. Preis geh.
10,80 RM, geb. 12 RM. .
Nach der „Einführung in die Siebschaltungstheorie der
elektrischen Nachrichtentechnik‘ erscheint vom gleichen Ver-
fasser in der Reihe „Physik und Technik der Gegenwart‘
die „Einführung in die Theorie der Rundfunksiebschaltungen‘.
-~ Rundfunksiebe sind ein Sonderfall der Siebschaltungen,
für die sich eine eigene Theorie herausgebildet hat. Während
bei den sonstigen Siebschaltungen die Verluste der Schalt-
elemente nur als Korrektur in die Rechnung eingehen, bilden
sie hier einen wesentlichen Bestandteil. Bei der Darstellung
wird von der Ortskurve, die das Verhältnis von Eingangsstrom
zu Ausgangsspannung in der komplexen Ebene durchläuft
(bei zwei Schwingungskreisen eine Parabel), weitgehend Ge-
brauch gemacht. Zuerst werden die Schaltelemente behandelt:
Spule, Kondensator und Schwingkreis. Sodann werden ein-
und mehrstufige Verstärker mit einem einfachen Schwingkreis
je Stufe untersucht. Erst nachdem dies alles klargelegt ist,
werden zwei- und dreikreisige Siebschaltungen (auch mit ver-
änderbarer Bandbreite) behandelt. Die einzelnen Kapitel sind
durch Zahlenbeispiele belegt, die den Rechnungsgang nochmals
herausstellen. Zum Schluß ist noch ein umfangreicher Abschnitt
den sonst in der Rundfunktechnik so stiefmütterlich behandelten
Einschwingvorgängen gewidmet.
Alles in allem: Eine Einführung wie man sie sich wünscht!
Klar in der Darstellung, logisch aufbauend vom Einfachen zum
Komplizierten fortschreitend: und wenn man dem Gedanken-
gang folgt, bleibt auch das Komplizierte einfach.
R. Tamm VDE
DK 5i
Mathematik für Ingenieure und Techniker. Ein Lehrbuch.
Von Ing. R. Doerfling. Mit 290 B. u. 533 S. im Format B 5.
Verlag R. Oldenbourg, München und Berlin 1939. Preis geb.
9,60 RM.
Ein paar wörtliche Auszüge aus dieser „neuen Mathematik
für Ingenieure“ mögen das Buch kennzeichnen:
n
Seite 16, nachdem (1 + >) nach dem binomischen Satz
entwickelt ist: „Läßt man nun n außerordentlich groß werden
(eine Million, eine Billion, eine Trillion), so wird n —1, n — 2,
n — 3 usw. praktisch gleich n; der Grenzwert für n = oo ist
die Zahl e.“ Das Wort Grenzwert ist bis dahin nicht vorge-
kommen.
Seite 268, zu Beginn der Differentialrechnung: „Nun kann
man aber unter dem Unendlichkleinen nicht die Null (das
absolute Nichts) verstehen, sondern im äußersten Falle Winzig-
Differentialquotient <2 für jeden Punkt der Kurve einen ganz
bestimmten Wert, denn er ist ja ein Tangens und kann also
jeden Wert eines Tangens annehmen.‘ Seite 273: ,Streicht
man endliche, noch in Zahlen ausdrückbare Werte, weil sie die
gewünschte Genauigkeit einer Rechnung nicht mehr beein-
flussen können, so spricht man ganz richtig vom ‚Vernach-
lässigen‘ dieser Werte; streicht man aber nur Ausdrücke,
welche als Multiplikationen mit der zweiten, dritten und den
höheren Potenzen eines Ausdrucks erscheinen, dessen erste
Potenz schon nicht mehr in Zahlen ausdrückbar ist, so ist wohl
‚verschwinden‘ das passende Wort dafür‘.
Seite 291: „Die Reihen von Taylor und Maclaurin
sind gültig, wenn f (x) mit sämtlichen Ableitungen in dem
Intervall x bis x + A bzw. 0 bis x endlich und stetig bleibt‘“.
Das Buch soll besonders geeignet sein für alle Leser, die
keine besondere Veranlagung für Mathematik haben; nach
Meinung des Berichters ist es außer für Mystiker nur für mathe-
matische Genies möglich, die aus jeder Quelle Mathematik
schöpfen, auch aus dieser. G. Hamel VDE
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 20
16. Mai 1940
DK 621.313 : 621.314.2.6
Elektrische Maschinen, Umspanner und Gleich-
richter. Von O. Leunig. Mit 166 B. u. 68 S. im Format A4.
Verlag von Julius Beltz, Langensalza—Berlin—Leipzig 1940.
Preis kart. 2,80 RM.
Die Frage, in welcher sichtbaren Form ein Schüler techni-
schen Wissenstoff zu seinem Besitz machen soll, wird auf ver-
schiedene Arten gelöst, von denen jede mit Mängeln behaftet
ist. Das Nachschreiben und Nachzeichnen beansprucht vor
allem zu viel Zeit, das in sich geschlossene Lehrbuch ist starr
und verleitet manchen, mehr „auswendig‘‘ als durch inwendiges
Erarbeiten zu lernen. Das vorliegende, für die Berufsschule
bestimmte Lehrheft sucht dadurch zu einem guten Lehrerfols
beizutragen, daß es auf leicht trennbare Blätter gedruckt ist.
Der Schüler soll dann die Einzelblätter mit seinen Nieder-
schriften über praktische Arbeiten, weiteren Kechen- und
Zeichenbeispielen usw. zusammenheften.
Der Verfasser hat den Stoff gut ausgewählt und im all-
gemeinen klar und einwandfrei dargestellt. Einige Schnitzer
müssen vermerkt werden. Z. B. ist der Wirkungsgrad eines
Transformators nicht das Verhältnis der Scheinleistungen;
die Schaltung eines Gleichstromankers von mehreren Pol-
paaren ist nicht als Regel aus der Bürstenzahl zu entnehmen;
hier ist der bei der zweipoligen Maschine unwesentliche Unter-
schied von Schleifen- bzw. Wellenwicklungen von Bedeutuns.
Die Behandlung der Wechselstromwicklungen trifft nicht das
Wesentliche. K. Hoerner VDE
EINGÄNGE
[Ausführliche Besprechung vorbehalten.]
Bücher
Elektrotechnische Lehrbücher. Bd. 3: Gleichstrom-
maschinen. Von Prof. Dr.-Ing. G. Haberland und Stud.-
Rat. Dr.-Ing. F. Haberland. 4. verbess. Aufl. Mit 122 B.,
VIII u. 134 S. im Format A 5. Verlag Dr. Max Jänecke,
Leipzig 1940. Preis kart. 2,40 RM.
[Nach zwei Jahren hat der 3. Band der Elektrotechnischen
Lehrbücher eine weitere Auflage erfahren. Umfang und Inhalt
entsprechen der 3. Auflage!), einige Stellen sind sachlich ge-
ändert oder neu gefaßt worden] Zrn
Schaffensfreude — Lebensfreude. Ein Begleiter durch
das Arbeitsjahr 1940/41. Ein Bildwerk mit 224 S. im Format
185 x 240 mm. Verlag W. Girardet, Essen 1940. Preis 2,75 RM
ab 25 Stück 2,— RM.
[Vom Betrieb dem Schaffenden überreicht, will dieser
unterhaltsame und lebensnahe Wandkalender mit seinem humor-
vollen textlichen und bildlichen Inhalt leistungsfördernd wirken
und ein Bindeglied zwischen Werk und Familie sein.]
1) Siehe ETZ 50 (1938) S. 570. |
aaO EEE
Anschriften der Verfasser der Aufsätze dieses Heltes:
Ing. O. Binder VDE, Berlin-Zehlendorf, Berliner Straße 56a
Obering. Dipl.-Ing. F. Kaißling, Bitterfeld, Deutsche Grube,
Kirchstr, 6
Dipl.-Ing. W. Krassowsky VDE, Berlin-Grunewald,
Tauber tstr. 5
Dipl.-Ing. A. Nitschke, Berlin-Wilmersdorf, Hindenburgstr. 91
Dr.-Ing. A. Roggendorf VDE, Bitterfeld, Ignaz-Stroof-
Straße 1b
Abschluß des Heftes: 10. Mai 1940
A a E E E
3 .. . . lde)
'issenschaftliche Leitung: Harald Müller VDE (z. Z. im Fe
i = j G. H. Winkler VDE (z. Z. im Felde)
H. Hasse VDE und R. Henrichs VDE
i önli i dern
Zuschriften sind nicht an eine persönliche Anschrift zu richten, son
nur an die Wissenschaftliche Leitung der ETZ, Berlin-Charlottenburg 4,
Bismarckstr. 33, VDE-Haus, Fernsprecher: 34 19 55.
Nachdruck nur mit Quellenangabe und nur mit Genehmigung in Ver-
fassers und der Wissenschaftlichen Leitung der ETZ gestattet.
461
Elektrotechnische Zeitschrift
(Zentralblatt für Elektrotechnik)
Organ des Elektrotechnischen Vereins seit 1880 und des Verbandes Deutscher Elektrotechniker seit 1894
Herausgegeben vom Verband Deutscher Elektrotechniker E.V.
Wissenschaftliche Leitung: Berlin-Charlottenburg 4, VDE-Haus — Im Buchhandel durch Julius Springer, Berlin W 9
61. Jahrgang
Berlin, 23. Mai 1940
Heft 21
Elektromagnetische Hohlraumresonatoren in der Kurzwellentechnik
Von F. Borgnis, Berlin
Übersicht. In der Kurzwellentechnik lassen sich Reso- `
nanzkreise nicht mehr aus reinen Induktivitäten und Kapa-
zitäten aufbauen, da die Abmessungen dieser Schaltelemente
in die Größenordnung der Wellenlänge kommen. Man ver-
wendet hier daher nicht quasistationäre Resonanzgebilde; außer
den bekannten Lecherleitungen stellen die Hohlraumresona-
toren eine günstige Möglichkeit dar, hochwertige Resonanz-
kreise für sehr kurze Wellen zu schaffen. Wesen und Eigen-
schaften solcher Hohlraumresonatoren werden besprochen und
Vergleiche mit den aus konzentrischen Rohrleitungen gebildeten
Resonanzkreisen gezogen.
Einleitung
Resonanzkreise für elektromagnetische Schwingungs-
vorgänge lassen sich für den weiten Frequenzbereich von
technischen Wechselströmen über den niederfrequenten
Hörbereich hinweg bis zu den hohen Frequenzen elektro-
magnetischer Schwingungsvorgänge von einigen Metern
Wellenlänge aus konzentrierten kapazitiven und induk-
tiven Schaltelementen aufbauen, d. h. Schaltelementen, die
im wesentlichen elektromagnetische Energie nur in Form
elektrischer oder magnetischer
Felder enthalten. Das Verhal-
ten eines Resonanzgebildes in
der Nähe einer Resonanzstelle
wird üblicherweise durch die
Begriffe des Resonanzwider-
standes und der Dämpfung ge-
kennzeichnet. Bild 1 zeigt die
Ersatzschaltung eines Parallel-
resonanzkreises. Der Resonanz-
widerstand ist für dieses Er-
satzbild durch den Parallel-
widerstand R, selbst gegeben. Die Dämpfung als Ver-
hältnis von Wirkleistung N, zu Blindleistung N, bei vor-
gegebener Spannung U folgt aus
B w U®ER, _ oL 1
den, oL Ra =
Die Güte 1/d eines solchen Kreises ist um so größer,
je geringer die Dämpfung ist. Die Verluste, die für den
Wert von R, im Ersatzbild verantwortlich sind, sind in
der Hauptsache Kupfer- und Eisenverluste in den Induk-
tivitäten.
Im Gebiet kürzerer elektrischer Wellen sind der Mög-
lichkeit eines Aufbaus von Resonanzkreisen aus solchen
konzentrierten Schaltelementen dadurch Grenzen gesetzt,
daß die Abmessungen dieser Schaltelemente, insbesondere
der Induktivitäten, mit der Wellenlänge der erregenden
Schwingung vergleichbar werden. Die Zustände in solchen
Schaltelementen können dann nicht mehr als quasistatio-
när angesehen werden, d.h. es kann nicht mehr die Rede
davon sein, daß diese Elemente in überwiegendem Maße
nur elektrische bzw. magnetische Feldenergie enthalten.
Außerdem steigen die Verluste durch Strahlung mit wach-
sender Frequenz stark an.
Bild 1. Ersatzbild des ver-
lustbehafteten Parallelreso-
nanzkreises.
+
DK 621.396.66.029.63.001.1
Schwingungskreise für Dezimeterwellen
Man geht in diesem Frequenzbereich — die Grenze
liegt größenordnungmäßig etwa im Gebiet von 1m Wellen-
länge — deshalb dazu über, nicht quasistationäre Schwin-
gungskreise meist in Form von Lecherleitungen (Parallel-
drahtsysteme oder konzentrische Rohrleitungen) zu
verwenden. Insbesondere zeichnet sich das aus zwei
konzentrischen zylindrischen Rohren bestehende System
durch geringe Strahlungsverluste und gute Abschirmung
gegen Fremdfeldeinwirkung aus. Es wird daher in der
Dezimeterwellentechnik von der Verwendung solcher kon-
zentrischen Leitungen ausgiebig Gebrauch gemacht. Die
Dämpfung wird bei diesen Resonanzgebilden im wesent-
lichen, wenn man von den Strahlungsverlusten absieht,
die sich durch geeignete Anordnung klein halten lassen,
durch die Kupferverluste hervorgerufen, die die an den
Leiteroberflächen fließenden Ströme erzeugen. Infolge der
hohen Frequenzen fließen diese Ströme wegen des Haut-
effektes nur in einer sehr dünnen Schicht längs der Leiter-
oberfläche; der Leiter setzt daher dem Strom einen ver-
hältnismäßig hohen Widerstand entgegen.
Resonanzkreise mit konzentrischer Rohrleitung
Als Beispiel betrachten wir einen Resonanzkreis, der
durch eine konzentrische Rohrleitung der Länge l= 4/4
gebildet wird (Bild 2), die am einen Ende durch eine
Bild 2. Konzen-
trische Lecher-
leitung der
Länge A/t als
Parallelresonanz-
kreis,
ebene Scheibe kurzgeschlossen ist. Wird dieser Kreis am
offenen Ende zwischen Innen- und Außenleiter durch eine
Hochfrequenzspannung U erregt, so verhält er sich, wie
bekannt, in der Umgebung der Wellenlänge å wie ein
Parallelresonanzkreis entsprechend der Ersatzschaltung
Bild 1. Die durch die Kupferverluste bedingte Dämpfung d
berechnet sich für den Fall Kupfer gegen Luft zu
Vi (1+bia 2b\
= . za ur o .
192.109, (Fin ba d ) (2)
und der äquivalente Resonanzwiderstand zu
VAb In bja ;
ame Se e R e
In b'a l
wobei die Wellenlänge A in cm einzusetzen ist!).
1) Das Glied 2 b/l in Gl. (2) und (3) rührt von der Berücksichtigung
der Verluste an der ebenen Abschlußscheibe her.
462
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 21
23. Mai 1940
Um einen konkreten Fall herauszugreifen, setzen wir
2 = 50 cm, 2 b = 5 cm, das Verhältnis der Radien b/a = 3,6;
für diesen Wert wird der Ausdruck (1 + b/a)/(ln b/a) zu
einem Minimum. Ferner ist l-= 2/4 = 12,5cm. Man er-
hält aus Gl. (2) und (3) die Werte d = 2,17 -10— und
Rp = 4,52-105Q. Mit Hilfe konzentrischer Leitungen
lassen sich in diesem Wellenbereich sehr gute Kreise her-
stellen.
Geht man in das Gebiet noch kürzerer Wellen, so ge-
nügen auch diese Resonatoren häufig nicht mehr allen An-
sprüchen. Die ungleichmäßige Stromverteilung durch
Stromkonzentration auf kleinen Oberflächen, wie bei-
spielsweise auf dem Innenleiter der konzentrischen Lei-
tung, wirkt sich infolge der dadurch bedingten erhöhten
Stromdichten ungünstig aus; die Stromdichten auf
Innen- und Außenleiter verhalten sich umgekehrt wie die
Radien. Um geringere Stromdichten und damit kleinere
Dämpfungswerte zu erzielen, bleibt nur der Ausweg, die
radialen Abmessungen solcher Systeme entsprechend zu
vergrößern, was einer Vergrößerung von b in Gl. (2)
entspricht. Die axialen Abmessungen nehmen bei Ver-
wendung von 2/4-Leitungen mit kürzer werdender Wellen-
länge entsprechend ab. Man kommt dadurch zu technisch
wenig günstigen Verhältnissen.
Bésonderheiten der Hohlraumresonatoren
a. Aufbau
Hier ergibt sich durch Verwendung von Hohl-
raumresonatoren auch für sehr kurze Wellen bis
herab zu wenigen cm eine weitere Möglichkeit, Gebilde
zu schaffen, die die erwünschten geringen Dämpfungen
besitzen und außerdem handliche Abmessungen aufweisen.
Ein Hohlraumresonator in seiner einfachsten Form be-
steht aus einem allseitig von metallischen Flächen um-
schlossenen Raum, beispielsweise einer Hohlkugel oder
einem Hohlzylinder, dessen Inneres gleichmäßig von einem
Dielektrikum, etwa Luft, erfüllt ist. Ein derartiger Hohl-
raum besitzt, wie die Maxwellschen Gleichungen zeigen,
eine Anzahl von elektromagnetischen Resonanzzuständen,
deren Frequenz allein durch die Form und die Abmessun-
gen des Hohlraumes bestimmt ist. Eine verwandte physi-
kalische Erscheinung findet man bei den mechanischen
Schwingungszuständen einer dünnen, z.B. längs ihres
Randes fest eingespannten elastischen Membran. Eine
solche Membran besitzt gleichfalls eine Folge von dis-
kreten Schwingungszuständen, die nach der Seite der
tiefen Frequenzen zu begrenzt ist. Die tiefste Frequenz,
d.h. die längste Welle, in der eine solche Membran frei
schwingen kann, bezeichnet man gewöhnlich als Grund-
ton; außerdem besteht eine unendliche Anzahl im allge-
meinen nicht harmonischer Obertöne. Diese Eigentöne
sind eindeutig durch Form und Größe der Membran be-
stimmt.
b. Schwingungsverhalten
Entsprechend besitzt jeder Hohlraum eine Grund-
schwingung, d. h. einen Schwingzustand tiefster
Eigenfrequenz, sowie eine unendliche Mannigfaltigkeit von
Oberschwingungen. Zu jedem Schwingzustand gehört ein
ganz bestimmter und den Zustand kennzeichnender Ver-
lauf der elektrischen und magnetischen Kraftlinien. Der
Hohlraum ist in jedem Augenblick von einer gewissen
elektrischen und magnetischen Feldenergie erfüllt, deren
Summe, wenn man von den Dämpfungsverlusten zunächst
absieht, zeitlich konstant bleibt. Der Schwingzustand hält
sich, wie bei allen Resonatoren, durch das Hin- und Her-
pendeln zwischen elektrischen und magnetischen Energie-
zuständen aufrecht. Bei geeigneter Ankopplung wirken
solche Hohlräume nach außen in gleicher Weise wie elek-
trische Schwingkreise und können daher als Resonatoren
verwendet werden. Durch den Umstand, daß die Grund-
welle in der Größenordnung der linearen Abmessungen des -
Hohlraums liegt, besitzt ein solcher im Bereich der Dezi-
meter- und Zentimeterwellen handliche Abmessungen.
Außerdem treten durch eine relativ gleichmäßige Strom-
verteilung der Oberflächenströme längs der Umhüllung
nirgends ungewöhnliche Stromdichten auf, was zu einer
geringen Dämpfung beiträgt. Verluste durch Strahlung
nach außen entfallen naturgemäß. Aus allen diesen Grün-
den erweisen sich derartige Hohlräume als Resonatoren
für sehr kurze Wellen als besonders geeignet.
c. Beispiele einfacher schwingender
Hohlraumresonatoren
Wir wollen im folgenden einige Beispiele von ein-
fachen Schwingformen betrachten; eine allgemeine Dar-
stellung der möglichen Schwingungsarten würde den
Rahmen der vorliegenden Betrachtung weit überschreiten;
wir verweisen hierzu auf das am Schluß angegebene
Schrifttumsverzeichnis. Sämtliche Schwingzustände
lassen sich in zwei Gruppen einordnen, die man als elek-
|
Bild 3a u. b. Elek-
trische (E) und ma-
gnetische (H) Kraft-
linien der elektri-
schen Grundschwin-
gung in einer
Kugel!).
trischen und magnetischen Typ bezeichnet. Der elektrische
Typ ist dadurch gekennzeichnet, daß in einer vor-
gegebenen Koordinatenrichtung, bei einem Hohlzylinder
beispielsweise in der Achsenrichtung, bei einer Hohl-
kugel in radialer . Richtung, nur eine elektrische Feld-
komponente vorhanden ist, während ein magnetisches
Feld in dieser ausgezeichneten Richtung nicht auftritt.
Umgekehrt besitzt der magnetische Typ in dieser
Richtung allein eine magnetische Komponente, während
Bild 4a u. b. Elek-
trische (E) und ma-
gnetische (H) Kraft-
linien der magneti-
schen Grundschwin-
gung in einer Kugel.
Feldkomponente ver-
elektrische
schwindet. Bild 3') und Bild 4 zeigen den Verlauf der
Kraftlinien der elektrischen bzw. magnetischen Grund-
schwingung, d.h. der Schwingungsform mit der längst-
möglichen Eigenwelle, einer Hohlkugel. Beide Feldver-
teilungen sind rotationssymmetrisch um die gezeichnete
die entsprechende
Achse. Die magnetischen Feldlinien des elektrischen
Typs (Bild 3) verlaufen in Kreisen in Ebenen senk-
recht zu den elektrischen Kraftlinien; Bild 3b zeigt die
Durchstoßpunkte durch die Zeichenebene. Der Zusammen-
hang zwischen der Eigenwelle A, dieser Schwingungsform
und dem Kugelradius R ist durch A, = 2,29. R gegeben.
Für eine Wellenlänge von 10cm muß der Radius dem-
nach zu 4,37 cm gewählt werden. Der magnetische Typ
(Bild 4) enthält umgekehrt zirkulare elektrische Felder,
deren Durchstoßpunkte Bild 4a zeigt. Eigenwelle und
Kugelradius stehen im Zusammenhang że = 1,40. R. Für
10 cm Wellenlänge ist R == 7,14cm zu wählen.
Bild 5 zeigt die Schwingungsform der elektrischen
Grundschwingung im Innern eines Hohlzylinders, der
beiderseits durch ebene Flächen abgeschlossen ist. Das
elektrische Feld E, hat nur eine Komponente m der
Achsenrichtung und ist in dieser Richtung konstant. Da-
gegen ändert sich seine Intensität in Abhängigkeit vom
laufenden Radius r: Längs der Zylinderachse (r=0)
hat es seinen Höchstwert und fällt stetig nach außen ab,
um am Rand selbst Null zu werden. Das Magnetfeld
verläuft in Kreisen um die Achse; in der Mitte hat es
I) Die Bilder 3 bis 5 sind der Arbeit von W. W. Hansen, J. appl.
Physies 9 (1938) S. 654, entnommen,
= e e Mn un nn T a
os
ne
23. Mai 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 21 463
den Wert Null, nach dem Rande zu steigt es an und er-
reicht seinen Höchstwert ein wenig vor dem Rande.
Zylinderradius und Eigenwelle sind durch die Beziehung
is = 2,61- R verknüpft. Von der Länge l des Zylinders
hängt die Eigenwelle bei dieser Schwingungsform über-
haupt nicht ab.
PR ae
Bild 5. Verteilung des
axialen elektrischen Fel-
des &, und des zirku-
laren magnetischen Fel-
des H, der elektrischen
Grundschwingung im
Hohlzylinder.
ee ETET
> . H et ASSHHERRRUNS,
tet k
Denken wir uns zwischen den Punkten größten Span-
nungsunterschiedes A — B im Innern des Zylinders die er-
regende Hochfrequenzspannung zugeführt, so wirkt diese
Anordnung in der Umgebung der Eigenwelle wie ein Pa-
rallelresonanzkreis mit der Dämpfung
d = 1,92. 10-5 VA, F JE z (4)
und denn Resonanzwiderstand
.106
IB. = - Q. (5)
/ -e
Vle (1 + 0,88 |)
Für eine Wellenlänge von å, =50cm (R = 50/2,61 =
19,15 cm) und eine Länge l von 12,5cm erhält man die
Werte d = 3,58-10°° und Rp = 3,39 - 10° Q.
Vergleiche zwischen den Resonanzanordnungen
Es ist interessant, die beiden Gleichungen (2) und (4)
für die Dämpfung einer konzentrischen Leitung und des
kreiszylindrischen Hohlraums gegenüberzustellen. Bei der
Lecherleitung ist die Längsabmessung l= 4/4 durch die
Wellenlänge vorgegeben, die Radien und ihr Verhältnis
können wir nach Belieben wählen. Beim Hohlraum ist die
Länge beliebig wählbar und ohne Einfluß auf die Eigen-
welle, der Radius dagegen liegt durch die Wellenlänge
fest. Die Dämpfungen werden um so kleiner, je größer
wir bei der Lecherleitung den Außenradius (bei festem
Verhältnis b/a), bei dem Hohlraum die Länge l machen.
Vergleichen wir die Dämpfungen für den Grenzfall, daß
wir bei der Lecherleitung bei festem Wert von b/a (z.B.
bla = 3,6) b= œ und !-=4/4, beim Hohlzylinder R =
lel2,61 und l= œ setzen, so ergibt sich aus Gl. (2) und
(4), daß die Dämpfung des Hohlzylinders im Verhältnis
9,22 : 8 oder 0,65 : 1 günstiger ist als die Dämpfung der
Lecherleitung bei gleicher Resonanzwellenlänge. Dieser
Umstand ist der gleichmäßigeren Stromverteilung auf der
Oberfläche des Hohlzylinders zuzuschreiben; die ungün-
stige Stromkonzentrierung längs eines Innenleiters ent-
fällt bei diesem Schwingzustand.
Die beiderseits kurzgeschlossene Lecherleitung
Die bisher als Beispiel angeführten Hohlräume, die
keinerlei Leiter in ihrem Innern enthielten, sind natürlich
nur die einfachsten, wenn auch in vielen Fällen zweck-
mäßigsten ihrer Art. Jede nach außen abgeschlossene der-
artige Anordnung, die in ihrem Innern beliebig gestaltete
und angebrachte Leiter enthalten mag, ist als ein elektro-
magnetischer Hohlraum anzusehen; er besitzt demgemäß
ebenso ein nach der Seite der tiefen Frequenzen be-
grenztes Spektrum von diskreten Eigenfrequenzen, wobei
jeder ein kennzeichnendes Schwingungsbild zugeordnet
ist. Unter diesem Gesichtspunkt erscheint auch der be-
kannte Schwingungszustand der kurzgeschlossenen
Lecherleitung nur als Sonderfall von allen möglichen
Schwingungszuständen. Für die beiderseits kurz-
geschlossene Lecherleitung der Länge 2/2 (Bild 6) besteht
u.a. auch die Möglichkeit der im Bild skizzierten Schwin-
gung, die mit der elektrischen Grundschwingung des Hohl-
zylinders nah verwandt ist. Welche von den beiden
Schwingzuständen, die bekannte Lecherleitungsschwin-
gung oder die Schwingung entsprechend Bild 6, den An-
spruch erheben kann, als Grundschwingung zu gelten,
hängt von dem Verhältnis b/a und b/l ab. Ist z.B. für
bla = 3,6 das Verhältnis b/l > 1,36, so ist die Schwingung
von Bild 6 Grundschwingung, d.h. der Schwingzustand
mit der größtmöglichen Wellenlänge. Für b/a = 3,6 und
bil = 1,36 erregen sich beide Zustände bei derselben
Wellenlänge.
Bild 6. Verteilung des axialen elektrischen Feldes E, und des zirkularen
magnetischen Feldes H; eines möglichen Sehwingungszustandes in einer
Konzentrischen, beiderseits abgeschlossenen Rohrleitung beliebiger Länge l.
Die voranstehenden Beispiele mögen für einen kurzen
Überblick über die Erscheinungen in elektromagnetischen
Hohlräumen genügen. Die ersten theoretischen Betrach-
tungen darüber gehen bis zum Ende des vergangenen
Jahrhunderts zurück, wo das Modell eines elektromagne-
tischen Hohlraums im Zusammenhang mit Problemen der
Hohlraumstrahlung, d.h. des statistischen Gleichgewichts
zwischen Energiestrahlung und der in der Materie vor-
handenen, Licht emittierenden und absorbierenden Teil-
chen, eine Rolle spielte. Die Entwicklung der neueren
Hochfrequenztechnik, die die Möglichkeit zur Erzeugung
kürzester elektrischer Wellen entsprechender Intensität
mit sich brachte, erschloß den Hohlraumresonatoren nun-
mehr auch ein weites Feld praktischer Verwendungsmög-
lichkeit.
Zusammenfassung
Im Gebiet sehr kurzer elektrischer Wellen ist ein
Aufbau von Resonanzkreisen aus reinen Induktivitäten
und Kapazitäten nicht mehr möglich, weshalb man zur
Verwendung nicht quasistationärer Resonanzgebilde über-
geht. Außer den in großem Umfang verwendeten Re-
sonanzkreisen in Form von Lechersystenien erweisen sich
elektromagnetische Hohlräume als besonders geeignet.
Sie werden daher neuerdings als Schwingkreise, zur Fre-
quenzstabilisierung und in der Meßtechnik verwendet.
Wesen und Schwingungsverhalten solcher Hohlräume
werden an einigen einfachen Beispielen besprochen und
Vergleiche zwischen Dämpfung und Resonanzwiderstand
einer 2j4-Lecherleitung mit den entsprechenden Größen
eines zylindrischen Hohlraumes in der elektrischen Grund-
schwingung gezogen. Auch die beiderseits kurzgeschlos-
sene konzentrische Leitung der Länge 4/2 stellt einen
solchen Hohlraum im allgemeinen Sinne dar und besitzt
daher noch weitere Schwingmöglichkeiten, wofür ein Bei-
spiel angegeben wird.
Aus dem Schrifttum
W.W. Hansen, A Type of Elcetrical Resonator. J. appl. Physics 9
(1938) S. 654.
. F. Borgnis, BKlektromagnetische Eigenschwingungen dielektrischer
Räume. Ann. Phys., Lpz. (5) 35 (1939) S. 359.
N F. Borgnis, Die elektrische Grundschwingung zylindrischer Hohl-
räume, Hochfrequenztechn. 54 (1939) S. 121.
J. Müller, Untersuchung über elektromagnetische Hohlräume. Hoch-
frequenztechn. 54 (1939) S. 157.
464 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 21
23. Mai 1940
1
t
Der Eigenbedarf beim Dampfkraftwerk im Rahmen des gesamten Entwurfes
Von F. Kaißling und A. Roggendorf VDE, Bitterfeld
(Schluß von S. 441.)
4. Einordnung der Hausstromversorgung in die
Schaltanlage
a. Vergleich einiger Gesamtentwürfe
Die folgenden Betrachtungen sind auf eine Dauer-
nutzleistung von 100 000 kW entsprechend 120 000 kVA be-
zogen und behalten für Vergleiche untereinander genügend
Gültigkeit, wenn die Gesamtleistung und die einzelnen
Einheiten mit einem Faktor kleiner oder größer als 1 ver-
vielfacht werden. Jedoch werden mit größer werdendem
Kraftwerk die Einheiten auch größer und damit die An-
zahl der Motoren, bei denen eine Spannung von 10 bzw.
6kV wirtschaftlich ist [10]. Dabei wird der auf 0,5kV
herabzuspannende Eigenverbrauch kleiner. Ferner ist der
in Bild 11 gezeigte Zusammenhang zwischen Kurzschluß-
festigkeit der Hausnetzschiene und Größe der Einheiten
und Größe des Eigenbedarfs zu beachten.
In einer früheren Arbeit [7] ist für die obige Leistung
die beste Aufteilung eines Kraftwerkes in einzelne Ein-
heiten untersucht worden, und zwar zunächst von der
maschinentechnischen Seite her. Es sind etwa 100 at
Dampfdruck und Zwischenüberhitzung vorausgesetzt, was
heute in fast allen Fällen als wirtschaftlich angesehen
werden muß [3].
Fall 1 mit drei Einheiten je 60 MVA, Fall 2 mit sieben
Einheiten je 20 MVA und Fall 3 mit fünf Einheiten je 30 MVA
gleichen sich darin, daß die Dauernutzleistung jedesmal dieselbe
ist (Bild 6, 7 und 8). Die Untersuchung hat dabei ergeben, daß
bezüglich Anlagekosten und Betriebssicherheit der Fall 2 der
vorteilhafteste ist [7]. Gegenüber Fall 1 und 3 haben die
meisten Einheiten keinen 100 at-Dampfteil, sondern sehr ein-
fache eingehäusige 20 at-Turbinen, die auch schnell anzufahren
3 Maschinen je 60 MVA
Dauernutzleistung . . 120 MVA
Höchstleistung . 180 MVA
Leistung bei Ausfall einer zweiten
Maschine. ..... 60 MVA
Alle Maschinen haben einen Hoch-
druckdampfteil
Ausnutzung des Hochdruckdampfes
gut
Anlagekosten 100%
I Kesselhaus 9 Maschinenhaus
Bild 6. Gesamtentwurf Fall 1.
sind. Bei dem hohen Dampfdruck ist Fall 2 dem Fall 3 auch
bezüglich der Ausnutzung des Dampfes überlegen, weil ein
guter Turbinenwirkungsgrad zur Zeit noch nur bei sehr großem
Dampfdurchsatz möglich ist [3]. Beim Fall 2 müssen die drei
Stromerzeuger einer Vorschaltmaschine und zweier Nachschalt-
maschinen immer zusammen fahren, da eine solche Gruppe
dampfseitig zusammengehört. Fall 1 und 2 gestatten also nur,
in zwei getrennten Gruppen zu fahren, während Fall 3 grund-
sätzlich bis zu vier solcher Gruppen zuließe, wenn die 100 kV-
Schaltanlage entsprechend ausgestattet würde. Für die weitere
Betrachtung ist für den Fall 3 auf der 100 kV-Seite auch nur
eine Doppelsammelschiene vorgesehen. Tafel 5 ‚zeigt die An-
lagekosten für diese Fälle, und zwar nur, soweit sie von ‚der
Unterteilung der Gesamtleistung in die verschiedenen Einheiten
betroffen werden. Die Größe der Hauslast wurde für mittlere
DK 621.311.18/.22.001.13
Verhältnisse nach Tafel 3 zu 7000kVA angenommen und, da
die großen Leistungen Dampfantrieb haben, als insgesamt auf
500 V abzuspannen vorausgesetzt.
Tafel5. Kostenvergleich verschiedener Gesamtentwürfe
(Bild 6, 7, 8). ,
Die Kosten sind so weit berücksichtigt, als sie von der Unter-
teilung der Gesamtleistung in einzelne Einheiten betroffen
werden.
m
Entwurf | 1 | 2 |
|
Kosten des maschinentechnischen Teiles
in Mill RM (nach Kaißling [7)) . . 6,355 5,449 | 6,330
Kosten des elektrischen Teiles nach Er-
fahrungswerten!) in Mil RM .... 2,094 2,569 2.348
Summe . . 8,449 8,018 8,678
Im Vergleich zu Fall ...... % 100 95 | 102
Bei kleineren Einheiten ergibt sich eine Verteuerung durch Einheits-
größe und Anzahl der Dampf- und Stromanschlüsse und eine Verbilligung
durch die kleinere Bereitschaftsmaschine und durch den geringen Raum-
bedarf des Maschinenhauses. Fall 2 ist im Vorteil durch folgende Verbilli-
gungen: eingehäusige kurze Maschinen, weniger 100 at-Rohrleitungen,
weniger 20 at-Leitungen zwischen Maschine und Zwischenüberhitzer.
1) Bei der Kostenermittlung war den Verfassern Herr Ing. Kurt
Fischer, Bitterfeld, behilflich.
Mittelwert unter Berücksichtigung
der Anzahl der Hochdruck- und
Kondensationsmaschinen 93 MVA
Nur zwei Maschinen haben einen
H Hochdruckvorschaltmaschinen
von 100 auf 20 at
K 20 at. Kondensationsmaschinen
7 Maschinen je 20 MVA
Dauernutzleistung . . 120 MVA Hochdruckdampfteil, die anderen
Höchstleistung 140 MVA sind sehr einfache 20 at-Ma-
Leistung bei Ausfall einer zweiten schinen
Maschine, wenn diese eine Hoch- Ausnutzung des Hochdruckdampfes
druckeinheit 100 MVA gut
Kondensationseinheit. 90 MVA Anlagekosten 95%
Bild 7. Gesamtentwurf Fall 2.
Alle Maschinen haben einen Hoch-
5 Maschinen je 30 MVA
Dauernutzleistung . . 120 MVA druckdampfteil
Höchstleistung 150 MVA Ausnutzung des Hochdruckdampfer
Leistung bei Ausfall von zwei schlechter
Maschinen . . .... 90 MVA Anlagekosten 102%
Bild &. Gesamtentwurf Fall 3.
Ir
le E
23. Mai 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 21
466
b Hausversorgung in zwei Gruppen von
den Klemmen zweier Hauptmaschinen
(Bild 9 und 10)
Die Maschinen werden mit ihren Transformatoren als
Einheiten aufgefaßt und erhalten eine entsprechende
Schutzanordnung. Der Eigenbedarf wird hinter den
Klemmen der Stromerzeuger abgenommen; er kann in
zwei voneinander unabhängigen Gruppen gefahren werden.
Gewöhnlich ist jeweils eine Maschine nicht in Betrieb.
ORRO
N N Hovsnet£-
O „je 60 MNA schiene 10W
H DOWN
Sr |
a BE BE 5 Bi a
N U y
Je 60 MVA
Bild 9. Schaltbild für Fall 1.
H HB K K A A
O Ó Ò © © © Oram
Je 7000 WNA
eo
o mei g i
TOA Sn
70W jjs
O je 20 MNA N
Narren
TEN Eu p ER EEE FRE ID ERS 5 23 Hauptsommelschiene
DOW
H Hochdruckmaschinen
von 100 auf 20 at
K 20 at-Kondensations-
maschinen
m z r 7
jeso MNA
Bild 10. Schaltbild für Fall 2 und bei Wegfall von den 2 Hochdruck-
vorschaltmaschinen für Fall 3.
Zum Schutz gegen die Kurzschlußkräfte ist jedesmal
eine Drossel von 5 bis 7% notwendig (Bild 11). Ferner
muß es für Umlegungen im Hausnetz möglich sein, zwei
Maschinen auf der 10 kV-Hausnetzschiene zusammenzu-
schalten, was dann schwierig ist, wenn mit Rücksicht auf
die Fernnetze verschiedene Spannungen gehalten werden
müssen. Es sind daher auch noch zwei Spannungsregler
vorgesehen; ihr Regelbereich ist so groß wie der des
Stromerzeugers. Die Art des Reglers hängt von der Höhe
der Hausleistung ab. Es sind etwa bis 6000kVA mittel-
bare Regler verwendbar, bis 10 000kVA Spartransforma-
toren mit Lastschaltern und darüber hinaus solche mit
mittelbaren Reglern. Statt des Spannungsreglers und der
Drossel kann auch ein Umspanner 10/6kV mit gleicher
Drosselwirkung vorgesehen werden, falls man eine Motor-
spannung von 6kV haben will.
Der Differentialschutz umschließt Generator, Trans-
formator und die Eigenbedarfsversorgung bis einschließ-
lich zum Schalter auf die Hausnetzschiene. Spricht er an,
wird die Maschine auch entregt, dagegen nicht, wenn nur
der Überstromschutz eines der beiden Schalter auslöst.
Man kann in die Anzapfung des Hausstromes unmittelbar
an den Klemmen der Hauptmaschine auch noch einen
Schalter setzen. Dieser muß dann für die höheren Kurz-
schlußkräfte gebaut sein. Der Spannungsregler und die
Drossel brauchen nun nicht mehr in den Differential-
schutz der Maschine einbezogen zu werden.
Eine der beiden Gruppen des Eigenbedarfs erhält nur
dann keine Leistung mehr, wenn der zugehörige Generator
durch seinen Schutz spannungslos gemacht wird. Selbst
bei einem Hauptsammelschienen-Kurzschluß wird dagegen
e
NO O3
Aurzschlußsponnung der Drossel
Grade der Hoyptmaschinen MVA
Kurzschlußspannung des Um-
spanners 10%
Die Kurzschlußabschaltleistung
beträgt bei Kupplung zweier
Maschinen 200 MVA hinter
der Drossel
Die Stoßkurzschlußbeanspruchung
bleibt in mäßigen Grenzen, wenn
der Widerstand der Drossel
größer ist als derjenige der
Maschine und des Umspanners
Bild 11. Erforderliche Drosselung vor dem Hausnetz beim Anschluß an die
Klemmen der Hauptmaschine (Bild 9 u. 10), abhängig von der Größe der
Hauptmaschinen und der Größe des Eigenbedarfes.
der Eigenbedarf noch weiter versorgt. Ist es möglich, die
Bereitschaftsmaschine anzufahren, so kann sie, um irgend-
welche Störungen zu überbrücken, auf eine der beiden
Hausnetzgruppen geschaltet werden oder auch beide
Gruppen versorgen. Es kann auch vom 100 kV-Netz über
den Umspanner der Bereitschaftsmaschine in das Haus-
netz gespeist werden. Der Eigenbedarfsanschluß kann ab-
getrennt werden und die Maschine ohne ihn laufen.
Die obigen Überlegungen gelten für die drei geschilderten
Fälle gleichermaßen, unabhängig davon, wie weitgehend die
Aufteilung in einzelne Maschineneinheiten getrieben worden
ist. Der Eigenbedarf muß nur an mindestens drei Strom-
erzeuger angeschlossen sein. Die Fälle 2 und 3, bei denen, wenn
auch nicht unter Spannung, noch ein Umlegen der Eigen-
bedarfsanschlüsse auf weitere zwei Maschinen möglich ist, haben
bei Maschinenschäden eine entsprechend größere Sicherheit im
Vergleich zu Fall 1.
Wird noch die oben beschriebene Sicherung gegen
eine Störung innerhalb des Hausnetzes angewendet, so
ist eine sehr betriebssichere Hausversorgung erreicht,
gleichgültig, ob die Hauptmaschinen getrennt oder zu-
sammen laufen. Wenn .die Leistung z.B. mit 30kV ab-
gegeben werden soll, was oft bei Industriewerken und
Großstädten vorkommt, kann man grundsätzlich die Haus-
netzschienen genau so anschließen.
Ein Hausnetz bestimmter Kurzschlußfestigkeit an die
Klemmen der Hauptmaschine anzuschließen, findet Gren-
zen durch die Größe des Hausbedarfes und durch die
Größe der Hauptmaschineneinheiten (Tafel 3 und Bild 11).
Ein von den Klemmen der Hauptmaschine versorgtes
Hausnetz wird danach verbilligt, wenn der Hausstrom-
bedarf durch Anwendung von Dampfantrieben verkleinert
und die Kraftwerksleistung in kleinere Einheiten auf-
geteilt wird.
466
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 21
23. Mai 1940
5. Stromversorgung des Tagebaues
Bei 100 kV-Hauptspannung wird man den Tagebau
notgedrungen an die Hausnetzschiene anschließen, wo-
durch aber Störungen und Erdschlüsse in die Anlage
hereingetragen werden. Um sie fernzuhalten, muß man
einen Trenntransformator mit großer Drosselwirkung vor-
sehen, auch wenn die Kraft für den Grubenbetrieb mit der
Spannung des Hausnetzes geliefert werden soll. Nach
Tafel 2 und Bild 11 kann es sein, daß die Hausnetz-
schiene für eine höhere Kurzschlußfestigkeit bemessen
werden muß. |
Zusammenfassung
Die Größe des Eigenbedarfs beim Kondensationskraft-
werk hängt nur wenig vom Frischdampfdruck, aber sehr
erheblich von der Gestaltung des Kesselhauses ab. Mit
Vorteil kann durchschnittlich knapp die Hälfte des Eigen-
bedarfs Dampfantrieb erhalten, wobei der Wunsch, hier-
durch solche Antriebe zu sichern, deren Versagen einen
Schaden verursachen kann (Kondensationsanlage und
Speisung), die Betriebssicherheit des Wärmekreislaufes
und die Wirtschaftlichkeit nicht beeinträchtigt. Zug-
erzeugung und Feuerungen sind vorwiegend dem Strom-
antrieb vorbehalten. Hoher Schornstein und Rostfeuerung
mildern die Ansprüche an die Sicherheit der Hausstrom-
versorgung. Diese kann durch ein Doppelstrahlennetz mit
selbsttätiger Umschaltung wichtiger Abnehmer von einer
gestörten Gruppe auf die ungestörte gegen Fehler inner-
halb des Hausnetzes gewährleistet werden, durch Anord-
nung von zwei Stromquellen gegen deren Versagen. Als
Stromquellen für das Hausnetz gewinnen die Klemmen
der Hauptmaschinen besondere Bedeutung. Die Einord-
nung einer solchen Hausversorgung in den Gesamtentwurf
zeigt deren betriebliche Sicherheit und Einfachheit und
die Abhängigkeit der Hausnetzkosten vom Gesamtent-
wurf.
Aus dem Schrifttum
(1) W. Ellrich, Der Eigenbedarf von Dampfkesselanlagen, Mitt. Ver.
Großkesselbes. 73 (1939) S. 1986.
(2) W. Quack, Entwicklung der Höchstdruckkesselanlagen in Deutsch-
land in den letzten fünf Jahren, Wärme 59 (1936) S. 695.
F. Kaißling, Die wirtschaftliche Grenze für die Höhe des Dampf-
drucks bei Kondensationskraftwerken, Arch. Wärmew. 20 (1939)
8. 225. ;
F. Kaißling u. H. Kahlert, Der Einfluß von Zwischenüberhitzung
und Anzapfvorwärmung auf den Entwurf großer Kondensations-
Dampfkraftwerke, Wärme 62 (1939) S. 269.
M. Andritzky, Wirtschaftlichkeit des Hilfsmaschinenantriebs durch
e oder elektrische Motoren, Elektrizitätswirtsch. 38 (1939)
8. 135.
K. Queisser, Die Grundlagen der Energleversorgung des Eigenbedarfs,
Arch. Wärmew. 20 (1939) 8. 125.
F. Kaißling, Eisensparende Bauweisen im Kraftwerksbetrieb, Elek-
trizitätsewirtsch. 38 (1939) S. 129.
H. Goerke, Stand und Aufgaben der Vereinfachung im Kraftwerksbau
Arch. Wärmew. 20 (1939) 8. 253.
W. Quack u. F. Kaißling, Der Schmidt-Hartmann-Kessel im Betrieb,
Z. VDI 83 (1939) 8. 45.
2 GropP, Anschaffungskosten elektrischer Antriebe, Wärme 61 (1938)
. 250.
G. Fehst, Dampfangetriebene Kesselspeisepumpen im Wärmekreis-
lauf von Hochdruckanlagen, Arch. Wärmew. 19 (1939) 8. 329.
(3)
(4)
(5)
(10)
(11)
Die Störverminderung bei Frequenzmodeiung in Abhängigkeit von der Amplitudenbegrenzung
Aus einer Reihe von Arbeiten (Armstrong, Crosby u.a.)
ist bekannt, daß bei Frequenzmodelung unter Anwendung eines
Amplitudenbegrenzers und eines Frequenzhubes, der groß
gegenüber den übertragenen Modelungsfrequenzen ist, im
Vergleich zur Amplitudenmodelung eine beträchtliche Ver-
minderung der Störungen eintritt. In der vorliegenden Arbeit!)
wird diese Erscheinung zunächst physikalisch aus der Form
einer einzelnen gestörten Hochfrequenzschwingung erklärt, in
der Stör- und Nutzfrequenz nur wenig voneinander abweichen,
was bei den im Verhältnis zur Grundfrequenz schmalen Fre-
quenzbändern im Empfänger meistens hinreichend erfüllt ist.
Bei Amplitudenmodelung ergibt sich dabei in Abhängigkeit
von der Abweichung der Störfrequenz, bezogen auf denselben
Modelungsgrad von 100%, stets das gleiche Verhältnis Stör- zu
Nutzspannung UgelUn. Bei der Frequenzmodelung, bei der die
Nachricht unter Voraussetzung einer idealen Amplituden-
begrenzung in den Schwankungen der Nulldurchgänge der
gestörten Hochfrequenzkurve liegt, ist die niederfrequente Aus-
gangspannung bei gradliniger Amplitudenumformung wegen der
kleinen Frequenzunterschiede proportional zur Schwankung der
Nullpunktsentfernungen in der gestörten Hochfrequenzkurve.
Der Frequenzhub der Störspannung wird damit
Ust w
UN
das Verhältnis Stör- zu Nutzspannung
öw =
N»
Ust Wn
Un w’
worin ®„ die niederfrequente Differenzfrequenz und Aw der
Frequenzhub der Nutzmodelung ist. Gegenüber der Ampli-
tudenmodelung wird also für den einzelnen Störton das Stör-
verhältnis um den Faktor wp / Aw verbessert. Der physika-
lische Grund für die Verbesserung liegt demnach darin, daß
die Störspannung eine Frequenzänderung erzeugt, die der
Amplitude und der niederfrequenten Differenzfrequenz propor-
tional ist (Phasenmodelung), während die Nutzspannung unab-
1) H. Zubrt, Hochfrequenztechn. 54 (1939) S. 37; 7 S., 13 B.
DK 621.396.619
hängig von der Modelungsfrequenz eine nur der Amplitude
proportionale Frequenzänderung erzeugt (Frequenzmodelung).
Die Störverminderung durch Vergrößerung des Frequenzhubes
geht nur bis zu einer bestimmten Grenze, da mit der Steige-
rung der Bandbreite die Rauschspannung schließlich in die
Größe der Nutzspannung kommt. Für ein Frequenzband von
0 bis wa Hz und einen Frequenzhub A w beträgt bei idealer
Amplitudenbegrenzung die Störverminderung
l wa
Infolge unvollkommener Amplitudenbegrenzung kommt
bei Frequenzmodelung noch ein weiteres Störglied hinzu, das
mit stärker werdender Begrenzung immer kleiner wird. Diese
restliche Störung wird für relativ kleine Störspannungen, bei
denen der Eiffektivwert der Stör- bzw. Rauschspannung an
jeder Stelle klein gegen die Augenblicksspannung der gemodelten
oder ungemodelten Trägerwelle ist, berechnet. Der Verbesse-
rungsfaktor gegenüber einer gleichwertigen Amplitudenmode-
lung ergibt sich unter Einbeziehung dieses Störgliedes zu
A .[, m l wa?
o= Vep tT) +a 20
jr eonan ay ce
arc sin a + a V 1 — a?
a Begrenzungsfaktor, m Modelungsgrad der Nutzspannung
ist.
Geht der Frequenzbereich nicht von 0 bis wa, sondern
von Wa bis wp, so wird der Verbesserungsfaktor
worin
m? l Wa? + wa wb +
v = a E a
Ve (1 + 2 + 3 A w?
d. h. die Störverminderung hängt auch von der Lage des modu-
lierenden Frequenzbandes ab. Zur Bestätigung der rechne-
rischen Überlegungen wurden Messungen des Faktors £ in Ab-
hängigkeit von der Güte der Begrenzung durchgeführt und
weitgehende Übereinstimmung gefunden. Mbs.
S
e A +
23. Mai 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 21
467
Schaltzeit und zulässige Schalthäufigkeit von Schnellschaltern
Von Otto Müller, Berlin
Übersicht. Wirkungsweise und Aufbau eines neuen
Gleichstromschnellschalters werden beschrieben und Meß-
ergebnisse über die Betriebseigenschaften mitgeteilt.
1. Einleitung
Gleichstromschnellschalter dienen zum Schutz von
Einankerumformern und Gleichrichtern im Kurzschlußfall
und haben die Aufgabe, den Kurzschlußstrom so schnell
zu unterbrechen, daß Schäden an diesen Stromquellen nicht
entstehen können. Gemäß dieser Aufgabe ist eine mög-
lichst kurze Schaltzeit das erste Ziel jeder Schnellschalter-
konstruktion. Der Schalter soll aber die Kurzschlußunter-
brechung nicht nur einmal, sondern im Gegenteil möglichst
Saker
kleine Abbrendreserve große Abbrendreserve
kurze Schaitzeit längere Schairzeit
Bild 1. Beziehung zwischen Schaltstückdurchdruck (Abbrandreserve) und
Eigenzeit bei Schnellschaltern.
oft vornehmen können, da gerade die Bahnbetriebe, in
denen er vorwiegend verwendet wird, betriebsmäßig mit
sehr häufigen Kurzschlüssen rechnen müssen. Diese zu-
sätzliche Forderung, die für den Betrieb fast ebenso wich-
tig ist wie die erste, bedeutet, daß der Schalter so be-
messen sein muß, daß auch ein erheblicher, durch häu-
figes Schalten verursachter Abbrand der Schaltstücke
seine Arbeitsweise nicht beeinflußt.
Beide Forderungen scheinen zunächst im Gegensatz
zueinander zu stehen, wie sich aus den schematischen Skiz-
zen von Bild 1 ergibt. Wird ein möglichst schnelles An-
sprechen des Schalters gefordert, so-muß das die Öffnung
bewirkende Organ das Schaltstück schon nach einem mög-
lichst kurzen Weg mitnehmen. Beim Schalter mit Halte-
magnet muß also die Durchfederung des beweglichen
Schaltstückes gegenüber dem Schaltstückträger, beim
Schalter mit Schlaganker der Weg des Schlagankers bis
zur Mitnahme des starren Schaltstückes möglichst klein
sein. Beide Maßnahmen führen aber dazu, daß bei einem
auch nur geringen Abbrand des Schaltstückes der Kon-
taktdruck verschwindet, weil sich das Schaltstück an den
Schaltstückträger bzw. an den Schlaganker anlegt.
‚Wird umgekehrt verlangt, daß die Schaltstücke sehr
viele Abschaltungen aushalten sollen, bevor sie ausgewech-
selt werden müssen, so muß beim Schalter mit Halte-
magnet die Durchfederung bzw. beim Schlagankerschalter
DK 621.316.5.064.22
der Vorlaufweg recht groß gewählt werden. Dadurch
wird aber der Weg bis zur Mitnahme der Schaltstücke
beim Öffnen und die Schaltzeit ebenfalls vergrößert.
2. Aufbau und Wirkungsweise eines neuen Schnellschalters
Eine neue Bauform, die diesen Nachteil vermeidet und
bei großen Öffnungsbeschleunigungen gleichzeitig eine
unmittelbar mit
dem Loslassen des
Halteankers begin-
nende Öffnung und
eine große Ab-
brandreserve an
den Schaltstücken
gewährt, ist in
Bild 2 schematisch
dargestellt. Das be-
wegliche Schalt-
stück 1 ist in einem
Schwinghebel 2 ge-
lagert. Am unteren
Ende des beweg-
lichen Schaltstücks
ist der Halteanker ?
befestigt. Die
Schaltfeder 4 greift
zwischen der Drehachse und dem Haltemagneten an. i
Solange der Halteanker am Magneten anliegt, der
Schalter also eingeschaltet ist, dreht sich das bewegliche
Schaltstück um’ den Befestigungspunkt des Halteankers
und legt sich unter der Wirkung der Schaltfeder an das
feste Schaltstück an. Sobald aber im Kurzschlußfall der
Halteanker losläßt, dreht sich das bewegliche Schaltstück
infolge der besonderen Massen- und Kraftverteilung um
eine ideelle Achse bei P und leitet die Unterbrechung ein.
Die Schwinge bewegt sich gleichzeitig nach rechts und
kommt im Laufe der Öffnungsbewegung bei 5 zum
Anschlag. Von diesem Augenblick ab geht die Öff-
nung als Drehbewegung um die Lagerung S vor sich. Der
genaue Verlauf der Bewegung soll nachstehend noch er-
mittelt werden; es sei jedoch vorher noch darauf hin-
gewiesen, daß der Weg D, den die Schwinge bis zum An-
schlag zurücklegen muß, ein Maß für das für den Ab-
brand verfügbare Schaltstück ist und daß am Schaltstück
etwa die Dicke 2D wegbrennen kann, ehe es ausgewechselt
werden muß.
Schnellschalter mit großem Schalt-
stückdurchdruck und kleiner Eigenzelt.
Bild 2.
3. Berechnung der Bewegungsvorgänge
Für die rechnerische Prüfung sei angenommen, daß
die Lagerung S zugleich die gemeinsame Schwerachse des
beweglichen Schaltstücks und des Halteankers sei, und
daß die Öffnungskraft F in der Entfernung l/2 von der
Schwerachse angreift; l sei die halbe Länge des beweg-
lichen Schaltstücks. Die auf die Schwerachse S bezogene
Masse des Schwinghebels sei M, die Masse des Schalt-
stückes und des Halteankers m und ihr gemeinsames auf
die Schwerachse bezogenes polares Trägheitsmoment Iņ.
Die Bewegung des Schaltstückes kann dargestellt
werden durch Überlagerung einer Translationsbewegung,
die sich unter dem Einfluß der nach der Schwerachse ver-
schobenen Kraft F vollzieht, mit einer Drehbewegung, die
durch das Drehmoment Fl/2 hervorgerufen wird. Die
Translationsbewegung ist nach rechts, also entgegen
dem Öffnungssinn, gerichtet und durch die Beschleunigung
F
= m+ıMm
468 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 21 23. Mai 1940
gekennzeichnet. Die Drehbewegung vollzieht sich im stehenden Grundrahmen aufgebaut. Der mit dem oberen
Öffnungssinn und ist durch die Winkelbeschleunigung Anschluß in Verbindung stehende Teil (Blasmagnet und
Fl festes Schaltstück) ist von den mit dem unteren Anschluß
w = verbundenen Teilen (bewegliches Schaltstück, Halte-
2 Íp magnet, Schaltfeder und Antrieb) durch große senkrechte
bestimmt. Die dieser Drehbewegung entsprechende Trans-
lationsbeschleunigung des oberen Schaltstückendes ist ge-
geben durch
ba = wl oder
Fi
BE
= m’ ?
wobei m’ = * 1? die das Trägheitsmoment an der Schalt-
stelle darstellende Ersatzmasse ist. Die Beschleunigung b,
würde das Schaltstück erfahren, wenn es in seiner Dreh-
achse fest gelagert wäre, d. h. wenn der Schwinghebel
sich nicht zum Ausgleich des Werkstoffverlustes nach
rechts bewegen könnte. bq ist also die größte erreich-
bare Öffnungsbeschleunigung. Infolge der Beweglichkeit
des Schwinghebels vermindert sich ba jedoch um die
Translationsbeschleunigung, die das gesamte System nach
rechts erfährt, so daß die wirkliche Öffnungsbeschleuni-
gung b„ gegeben ist durch
bw = ba — be
_F_ F
m m+M
o F 1 m’ |
m [ m+M]}'
Zahlenmäßig ist bei der praktischen Ausführung die
das Trägheitsmoment /, an der Schaltstelle ersetzende
Masse m’ etwa gleich 4/3 m und die Masse des Schwing-
hebels etwa gleich 5m anzusetzen. Der Klammerwert
nimmt damit den
Betrag von etwa
0,80 an. Dieses Er-
gebnis bedeutet,
daß trotz der Mög-
lichkeit, eine große
Abbrandreserve
vorzusehen, bei der
beschriebenen Aus-
führung die Öff-
nung in dem glei-
chen Augenblick
beginnt, in dem der
Halteanker losläßt,
wobei die Öff-
nungsbeschleu-
nigung nur unwe-
sentlich kleiner ist,
als wenn eine
starre Lagerung,
also keine Ab-
brandreserve, vor-
gesehen wäre. Da
die Kraft der
Schaltfeder F nach
oben nur durch die
Haltekraft des
Magneten begrenzt
und die Haltekraft
eines Magneten
stets wesentlich größer ist als seine Zugkraft, kann eine
sehr kräftige Schaltfeder vorgesehen und damit eine sehr
große Öffnungsbeschleunigung erreicht werden.
Bild 3. Schnellschalter für 1000 A, 1500 V mit
großem Schaltstückdurchdruck und kurzer
Eigenzeit.
4. Ausführung und Antrieb des Schnellschalters
Bild 3 zeigt einen nach diesem Prinzip ausgeführten
Schnellschalter für 1500 V Betriebsspannung und 1000 A
Nennstrom. Der Schalter ist auf einem aus zwei Winkel-
eisen und zwei senkrechten umpreßten Rundeisen be-
Kriechstrecken getrennt. Die Blasspulen und Blaseisen
sind so angeordnet, daß unmittelbar an und über der
Schaltstelle ein sehr starkes Blasfeld erzeugt wird.
Dieses Blasfeld und keramische Keile in der Lichtbogen-
kammer bewirken selbst bei hohen Spannungen eine
schnelle und rückzündungsfreie Löschung des Bogens.
Der Schalter kann wahlweise mit Hand- oder mit
Fernantrieb durch Druckluft oder Hubmagnet versehen
werden. Je nach der Schaltung des Haltemagneten wirkt
er als Vorwärtsstrom- oder als Rückstrom-Schnellschalter.
In allen Fällen dient der Antrieb lediglich zum Spannen
der Schaltfeder F (Bild 2), die am Ende des Einschalt-
vorganges die Einschaltung bewirkt. Dadurch ist die
Gewähr gegeben, daß die Einschaltgeschwindigkeit des
Schaltstückes unabhängig von der Geschwindigkeit ist,
mit der der Antrieb betätigt wird. Diese Eigenschaft ist
besonders für Handschalter wertvoll, da sie ein zbgerndes
Einschalten umöglich macht (Schnelleinschaltung).
5. Auslösekennlinien und Kurzschlußverhalten
Der Haltemagnet und der bei Vorwärtsstromschal-
tern vorgesehene induktive Nebenschluß sind so auf-
einander abge-
stimmt, daß bei
langsam ansteigen-
den üÜberströmen
(Fahrleitungs-
kurzschlüssen oder
Überlastungen)
und auch bei sehr
schnell ansteigen-
den Kurzschluß-
strömen (Sammel-
Bild 4. Einfluß der Steilheit des Anstieges schienenkurz-
des Kurzschlußstromes auf den Auslösestrom schlüssen) die Aus-
des Schnellschalters. lösestromstärke
sich nur wenig än-
dert. Dies zeigt Bild 4. Bei den normal zu erwartenden
Stromanstiegsgeschwindigkeiten von etwa 1 bis 1,5 10° Als
ist die Auslösestromstärke nur um 10 bis 15 % kleiner als
bei ganz langsamer Steigerung des Belastungsstromes, und
h-am- N
=- LIM ~
Bild 5. Abschaltoszillogramm des 1000 A-Schnellschalters mit neuen Schalt-
etücken, Betriebsspannung 600 V. Kurzschlußstrom an der Einbaustelle des
Schalters 36000 A. Auslösestrom 5000 A. Eigenzeit 1,3 ms, Gesamtzeit 9,9 me.
selbst bei sehr steil ansteigenden Kurzschlußströmen (4
bis 6-10% A/s) ist die Auslösestromstärke noch rd. 75 bis
85 % des Eichwertes. Der Schalter ist also gegen plötz-
liche Laststeigerungen praktisch unempfindlich. Die all-
mähliche Absenkung des Auslösestromes bei direkten
Kurzschlüssen, also bei sehr steilem Stromanstieg, trägt
|
23. Mai 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 21
469
jedoch immer noch wirksam zur schnellen Unterbrechung
dieser gefährlichsten Störungen bei.
Die Arbeitsweise des Schalters wurde durch zahl-
reiche Kurzschlußversuche bei Spannungen zwischen 500
und 1650 V nachgeprüft, aus denen u.a. auch die Meß-
i y -17600A / ER
I
BEE EI Be
f
| 4-0004} | |
}
| |
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z mej- g3MS--,
ee gene ms ~
-
Bild 6. Abschaltoszillograımm des 1000 A-Schalters nach 30 Abschaltungen
gemäß Bild 5. Betriebsspannung 600 V, Kurzschlußstrom an der Einbau-
stelle des Schalters 36 000 A. Auslösestrom 5000 A. Eigenzeit 1,35 ms.
` Gesamtzeit 10,6 ms.
punkte zu den Schaulinien von Bild 4 ermittelt wurden.
Zwei Oszillogramme über Kurzschlüsse bei 600 V und
36000 A Kurzschlußstrom an der Einbaustelle des Schal-
ters sind in den Bildern 5 und 6 dargestellt. Das Oszillo-
gramm Bild 5 zeigt eine Abschaltung bei vollständig
neuen Schaltstücken, Bild 6 dagegen eine Abschaltung am
Ende einer Versuchsreihe, wobei der Schalter rd. 30mal
mit dieser Leistung belastet worden war. Beide Oszillo-
gramme lassen gleichmäßig kurze Eigenzeiten von nur
1,3ms und ein schnelles Löschen des Lichtbogens er-
kennen, so daß die Gesamtschaltzeit nur 10 bis 10,5 ms
beträgt. Sie bestätigen also die eingangs dargestellten
Überlegungen über die grundsätzliche Wirkungsweise des
Schalters, wobei durch das angewendete Bauprinzip so-
wohl bei neuen, als auch bei stark abgebrannten Schalt-
stücken kurze Schaltzeiten erreicht werden. Die beiden
eingangs genannten Hauptforderungen einer unmittel-
baren Öffnung und großer Abbrandreserve (hohe Lebens-
dauer) werden also durch das beschriebene neue Schnell-
schalterprinzip gleichzeitig erfüllt.
Zusammenfassung
Durch die besondere Massenverteilung am beweglichen
Schaltstück und durch geeignete Wahl des Angriffs-
punktes der Schaltfeder wird erreicht, daß die sehr kurze
Schaltzeit des Schalters auch bei stark abgebrannten
Schaltstücken erhalten bleibt. Die Auslösestromstärke ist
von der Anstiegsgeschwindigkeit des Kurzschlußstromes
praktisch unabhängig. Die kurze Eigenzeit und die
schnelle Löschung bewirken, daß der Kurzschlußstrom be-
reits im Anstieg unterbrochen wird.
Beitrag zur Normalisierung von Hebezeugbremsen
Von Heinz Thomas, Duisburg
Einleitung
Eine Reihe von Beobachungen an Hebezeugen aller
Art, insbesondere an Hafenkranen, zeigte, daß die Brem-
sen sich nicht immer gleichartig verhielten, auch dann
nicht, wenn sie nach den üblichen Verfahren genau gleich-
artig berechnet und durchgebildet waren. Diese Beob-
achtungen gaben zu der Vermutung Anlaß, daß die heute
übliche Berechnung der Bremsen oder ihre Anwendung
nicht voll den Betriebserfordernissen Rechnung trägt. Es
wurde bereits von verschiedenen Seiten wiederholt darauf
hingewiesen, daß die Frage der Kranbremsen noch nicht
einwandfrei gelöst sei. Das gab Veranlassung, neben der
rein baulichen Durchbildung der Bremsen auch die rech-
nerische Seite genauer zu untersuchen.
Es ist bekannt, daß insbesondere bei Hubbremsen die
umlaufenden Schwungmassen eine ausschlaggebende Rolle
beim Abbremsen spielen, was aber bisher noch nicht zu
einer klaren Formulierung benutzt wurde. Die bisherige
Art, die Größe des Bremsmomentes mit dem Zwei- bis
Dreifachen des Lastmomentes zu bemessen, ist recht man-
gelhaft und erfaßt die Schwungmassen bzw. das Schwung-
moment nur unvollkommen. Es soll deshalb nachstehend
der Einfluß des Schwungmomentes GD? in einer möglichst
einfachen und für den Konstrukteur brauchbaren Glei-
chung veranschaulicht werden.
Berechnung des Bremsmomentes und der Nachlaufzeit
Zum Abbremsen der bewegten Massen dient ein Über-
schußmoment über das Lastmoment Mg; dieses Über-
schußmoment M Bı bremst also ab:
l. das Moment an der Bremsscheibe Mgo,, entstanden
aus der Verzögerung der Last,
2. das Moment My der rotierenden Schwungmassen.
Das gesamte Bremsmoment M p ist also
Mr = Mo + Mo, + Ms.
Daraus folgt
MB — Mo = MQ, + Ms = MB ;
DK 621.34 : 621.87 : 621.316.719.001.24
Die Gleichung für die Nachlaufzeit t der Bremse beim
Senken lautet:
1 GD!ıan
oder
v i G D?
[== Meig (Qri n+ N
Beim Einsetzen von Zahlenwerten ergibt sich, daß
der aus der Verzögerung der Last herrührende Wert nur
einen verhältnismäßig geringen Anteil an dem gesamten
Moment hat. Dieser Wert ist abhängig von der Senk-
geschwindigkeit und von der Bremszeit t. Die Verzöge-
rungskraft P ergibt aus vielen Rechnungen eine Veränder-
lichkeit zwischen 2 bis 20 % der Last. Mit Rücksicht auf
den geringen Anteil und im Hinblick auf die Tatsache,
daß man bei großen Senkgeschwindigkeiten mit Brems-
schaltungen arbeitet, genügt es, Mg, durch 10% des
Lastmomentes Mọ zu ersetzen. Demnach ist
Ms = 1, Mo + Ms
Ms — 1,1 Mo = Mp; = Ms.
und
Berücksichtigung des Schwungmomentes für den
Bremsvorgang
Nach Vorstehendem interessiert vor allem das Ver-
hältnis von Überschußmoment M pı zum Schwung-
moment GD?. Da hierüber noch keine Erfahrungen vor-
liegen, wurde dieser Wert rechnerisch ermittelt, wobei
vorausgesetzt wurde, daß der Motor mit seiner synchronen
-` Drehzahl n in die Bremse einfällt und die Nachlaufdreh-
zahl der Bremse n, = 5 sein soll.
Die Nachlaufzeit t bei n,—5 errechnet sich wie
folgt:
TIR a
” 60 2
Nz60-2
p 0
n
470
— ue > b ë Á~ ”
also bei yerschiedenen Motordrehzahlen:
600
t aoo = 600 = 1,0 S
600
taso = 150 7 0,8 s
600
t i000 = 1000 = 0,6 S.
Das Verhältnis von M Ba zu GD’? errechnet sich nun-
mehr wie folgt:
"a Io _ GD?an
MBa 4930 Mr,
GD? _ t4g930
MBa an
Mra _— an
GD? t4g30
Das ergibt bei n = 600 und t= 1,0 den Wert 1,6, bei
n =: 750 und t= 0,8 den Wert 2,5 und bei n = 1000 und
t= 0,6 den Wert 4,45 für das Verhältnis M B;|GD*.
Da MB; = M Bg — 1,1 MọQ ist, so wird
M Bus = 1,1 Mo + 1,6 GD?
Mp, = 1,1 MQ + 2,5 GD?
M B = 1,1 MQ + 4,45 GD?.
Wird das Bremsmoment danach errechnet, so ist der
Nachlauf der Bremsscheibe unter allen Umständen nz =5.
Aus diesen Gleichungen ist nunmehr ersichtlich, wel-
chen Einfluß das Schwungmoment GD? auf die Größe des
Bremsmomentes hat. Was sie neu und für den Konstruk-
teur besonders wertvoll macht, ist die Tatsache, daß sie
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 21
23. Mai 1940
für jeden Motor einschließlich Bremse alle nur von der
Bauart abhängigen Größen zusammenfassen.
Schlußfolgerungen
Wenngleich bei größeren Geschwindigkeiten mit elek-
trischer Bremsschaltung gearbeitet wird, empfiehlt es
sich, trotzdem die Bremsen nach diesen Gleichungen zu
berechnen, da insbesondere bei kleineren und mittleren
Leistungen fast nur mit einfacher Umkehrschaltung ge-
arbeitet wird, wobei die Drehzahl der Bremse noch einen
höheren Wert als den von n annehmen kann.
Als Schlußfolgerung ergibt sich folgendes: Die für
einen Motor mit n = 600 U/min gebaute Bremse reicht bei
der gleichen Motorleistung für n = 750 bzw. 1000 U/min
nicht aus. Auch eine für einen Motor von beispielsweise
75kW und 25% Einschaltdauer gebaute Bremse ist an
Motoren von 75kW und 40 % oder 60 % Einschaltdauer
nicht ausreichend.
Die Wirtschaftsgruppe Elektroindustrie ist bereits
mit der Vorbereitung der Normung von Bremsen und
Bremslüftern beschäftigt; es wird notwendig sein, die vor-
stehenden Ergebnisse bei diesen Arbeiten zu berück-
sichtigen.
Zusammenfassung
Die Drehstrommotoren von verschiedenen Herstellern
weichen hinsichtlich des Schwungmomentes erheblich von-
einander ab. Dabei benötigen die Motoren mit dem kleine-
ren Schwungmoment kleinere Bremslüfter und Motoren
mit größerem Schwungmoment größere Bremslüfter. Es
wurden zur Berechnung und Bemessung der Bremsen ge-
eignete Grundgleichungen abgeleitet, die den Einfluß des
Schwungmomentes auf den Bremsvorgang berücksich-
tigen; sie dienen als Grundlage für die Normung von
Bremsen und Bremslüftern.
Umstell-Vorschriften für die Konstruktion und Prüfung von Installationsmaterial
bis 750 V Nennspannung
i VDE-Ausschuß für Installationsmaterial
VDE 0610 Uc/IV.40
3. Änderung der ab 15. 11. 1936 gültigen Fassung
Gültig ab 23. Mal 19401)
$ 90
Abzweigdosen aus imprägnierter Papiermasse
Für Abzweigdosen aus imprägnierter Papiermasse mit
Metallmantel zur Verlegung unter Putz gilt:
| a,) Die für die Herstellung von Abzweigdosen (Gehäuse
und Deckel) verwendete imprägnierte Papiermasse muß hin-
sichtlich der Imprägnierung $ 89c) entsprechen.
aa) Hinsichtlich der Feuchtigkeitssicherheit muß die Ab-
zweig«lose folgender Prüfung genügen:
| Nach Behandlung nach $ 95 (Stufe 1) darf bei einer Wechsel-
spannung von 1500 V zwischen dem Metallmantel und einem
eingelegten Metallbelag kein Durchschlag eintreten; bei einer
Gleichspannung von etwa 500 V muß ein Widerstand von
mindestens 2 MQ vorhanden sein.
as) Der Metallmantel muß auf der Außenseite einen rost-
schützenden Überzug haben, z. B. durch Lack, Blei, Aluminium
oder dgl.
Um Fehler oder mechanische Verletzungen des rost-
schützenden Überzuges festzustellen, müssen der Metallmantel
gründlich entfettet, die Schnittflächen paräffiniert werden.
Der Metallmantel wird mehrfach in weißes Fließpapier ge-
wickelt, das in ein frisch hergestelltes Gemisch von drei Teilen
1°%,iger Lösung von rotem Blutlaugensalz in Wasser und einem
Teil 1%,iger Lösung Ammoniumpersulfat in Wasser getaucht
wurde. Zulässige Blaufärbung bei einer Prüfdauer von 5 min
bis Rostgrad R 2 nach DIN DVM 3210 (Anstrichfarben).
a) Bei der Prüfung der Abzweigdosen auf mechanische
Haltbarkeit in der Prüfvorrichtung nach $ 96! werden die
1) Genehmigt durch den Vorsitzenden des VDE im April 1940.
DK 621.315.673(083.133.3)
Dosen, nachdem die Einführungsöffnungen ordnungsgemäß
ausgebrochen sind, auf einen Hartholzklotz aufgelegt. Das
Fallgewicht von 150 g ist aus einer Fallhöhe von 15 cm
auf die Abdeckplatte an 4 möglichst gleichmäßig ver-
teilten Stellen innerhalb des Umfanges des Gehäuses fallen zu
lassen.
Nach dieser Prüfung dürfen sich nicht solche Beschädi-
gungen zeigen, die die Brauchbarkeit der Dosen beeinträchtigen
könnten. Die Prüfung wird an demselben Prüfling einmal
wiederholt, wenn Sprünge und Risse aufgetreten sind, die die
Sicherheit nicht beeinträchtigen.
as) Bei Dosen mit Einführungsstutzen muß verhindert
sein, daß der Metallmantel der Rohre durch den Einführungs-
stutzen hindurch in das Innere der Dose eingeführt werden
kann.
Zur Prüfung wird in die Einführungsstutzen senkrecht von
oben ein der Größe des Stutzens entsprechender Rohrabschnitt
eingeführt und mit dem Gewicht eines Rohres in Fabrikations-
länge belastet. Der an der Einführungsstelle erforderliche An-
schlag muß diese Belastung aushalten. Das Rohr darf nicht in
das Innere der Dose durchgedrückt werden.
Dosen mit Einführungsstutzen müssen den im Gebrauch
auftretenden Biegebeanspruchungen der Einführungsstutzen
gewachsen sein. Zur Prüfung wird in den Einführungsstutzen
ein der Größe des Stutzens entsprechender Rohrabschnitt von
0,9 m waagerecht eingesetzt. Mit dieser Belastung ist die Ein-
führungsstelle in 6 um 60° versetzten Ebenen je 1 min lang zu
prüfen. Nach dieser Beanspruchung darf diese Dose keine den
weiteren Gebrauch beeinträchtigenden Beschädigungen aul-
weisen. Dr
b) wie bisher.
c) Die Auskleidung der Deckel muß auf ihrer Innenseite
zuverlässig haften; bei geschlossenem Deckel dürfen im Innern
der Dose keine metallenen Stellen freiliegen.
d) bis g) wie bisher.
lv
23. Mai 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 21
471
FOR DEN JUNGEN INGENIEUR
Die Planung und Bemessung von Schutzeinrichtungen für elektrische Netze
Von Hans Titze VDE, Potsdam-Rehbrücke
Übersicht*). Allgemeine Grundlagen für die Planung
und Bemessung von Schutzeinrichtungen werden angegeben.
Es wird gezeigt, welche Schutzarten bei den verschiedenen
Netzformen gewählt werden müssen, welche Untersuchungen
oder Rechnungen für die Bemessung erforderlich sind. Es
werden die Grenzen für die Anwendung der verschiedenen
Schutzarten sowie die Frage der Mehrfachfehler behandelt.
1. Allgemeine Gesichtspunkte für die Planung von
Schutzeinrichtungen
Bei der Planung von Schutzeinrichtungen elektrischer
Netze muß man von dem Standpunkt ausgehen, daß der
Schutz zwar unentbehrlich, aber doch nur Hilfsmittel für
den Betrieb ist. Der Schutz muß sich nach der Betriebs-
weise und Schaltung der Netze richten. Der Schutz-
bearbeiter soll nicht verlangen, es dürfe mit Rücksicht
auf den Schutz irgendein Schaltzustand nicht ausgeführt
werden. Diese Forderung erschwert sehr häufig die
Arbeit des Schutzplaners; sie schließt aber nicht aus, daß
der Schutzplaner auch Einfluß auf die Netzgestaltung
nehmen kann. Bei Vorlage für den Betrieb gleichwertiger
Vorschläge kann er den Ausschlag für die Auswahl geben,
wenn der eine Vorschlag schutztechnisch besser ist als
der andere.
Zur Planung des Schutzes gehört eine genaue Kennt-
nis der Kurzschluß- und gegebenenfalls Erdschlußverhält-
nisse, der Häufigkeit und Art der Störungen sowie ihrer
häufigsten Lage. Weiterhin gehört dazu die genaue
Kenntnis der Eigenschaften der verwendeten Relais, bei
abhängigen Relais eine prüffeldmäßig bestimmte Kenn-
linie für die Auslösezeiten. Wichtig sind außer der Kennt-
nis des zu schützenden Netzes oder Netzteiles auch die
Schutzeinrichtungen und Kurzschlußverhältnisse der an-
grenzenden Netze. Da im allgemeinen keine Schutzart
allen Anforderungen gerecht werden kann, ist es weiter-
hin notwendig, die am häufigsten vorkommende Betriebs-
weise zu wissen.
2. Einteilung und Wahl der Schutzart
Alle Schutzarten kann man in zwei Gruppen einteilen:
I. Schutzarten, die nur bei Fehlern in dem geschütz-
ten Betriebsmittel zum Ansprechen kommen: der
Vergleichsschutz;
II. Schutzarten, die auch bei Fehlern in anderen als dem
geschützten Betriebsmittel zum Ansprechen kommen:
der Staffelschutz.
Zur ersten Gruppe gehören alle Differential-, Rich-
tungsvergleichsschutzarten und solche Relais, die bei Ver-
änderung der Eigenschaften des geschützten Anlageteiles
ansprechen, wie Wärme-, Buchholz-Relais und ähnliche.
Zur zweiten Gruppe gehören alle Überstrom- und Wider-
standsschutzarten.
Beide Gruppen können sich gegenseitig in ihrer
Arbeitsweise ergänzen. Meist reichen Staffelschutzarten
für die selektive Abschaltung des Fehlers aus, Vergleichs-
schutzarten dagegen im allgemeinen allein nicht. Ver-
wendet man beide Schutzarten gleichzeitig, so hat der
*) Vortrag, gehalten am 12. 1. 1939 in d
„Allgemeine Elektrotechnik“ des VDE Bezirk Ber mi Arbeitsgemeinschaft
DK 621.316.925 : 621.311.I
Vergleichsschutz in den meisten Fällen den Zweck, die
Auslösezeiten zu verkürzen und die Empfindlichkeit des
Schutzes zu erhöhen, während. der Staffelschutz als
Reserve und zur Erfassung der Sammelschienenfehler
dient.
3. Schutz verschiedener Netzformen
Innerhalb der Staffelschutzarten unter-
scheidet man den unabhängigen und abhängigen Über-
stromschutz und den Widerstandsschutz. Welche Art ge-
wählt werden soll, entscheiden die Art und Form des
Netzes. In Bild 1 sind die grundsätzlichen Netzarten mit
Schaltbild Bezeichnung Sohutzart
AMZ oder
UMZ, gerichtet
Bild 1. Schutz verschiedener Netzformen.
den zugehörigen Schutzarten dargestellt. Für Stichleitun-
gen genügt immer unabhängiger Überstromschutz. Hier-
bei besteht bei mehrfacher Hintereinanderschaltung von
Betriebsmitteln in der Nähe des Kraftwerkes, also gerade
dort, wo die Kurzschlußströme verhältnismäßig groß
sind, der Nachteil hoher Auslösezeiten. In Ringleitungen
wählt man gerichteten unabhängigen Überstromschutz, in
parallelen Leitungen entweder abhängigen Überstrom-
schutz bei mehr als zwei parallelen Leitungen oder bei
einseitiger Speisung beim Abnehmer gerichteten Über-
stromschutz mit kurzer Zeit, Im vermaschten Netz ist
in der Regel nur Widerstandsschutz möglich. Daß auch
im vermaschten Netz mit unabhängigem Überstromschutz
völlige Selektivität erreicht werden kann, zeigt Bild 21).
Beim Widerstandsschutz gibt es zwei Arten,
den Reaktanz- und den Impedanzschutz. Im Laufe der
Zeit hat sich im allgemeinen der Impedanzschutz für
Kabel- und Freileitungen mittlerer und hoher Spannung
in gleicher Weise durchgesetzt, während man in früherer
Zeit in Freileitungsnetzen hoher Spannung den Reaktanz-
schutz, in Kabelnetzen mittlerer Spannung den Impedanz-
schutz vorzog. Reaktanzschutz hat aber den Nachteil,
wesentlich pendelempfindlicher zu sein?). Dies rührt da-
1) 8. a. Schleicher, Die moderne Selektivsch
Berlin 1936, Verlag Julius Springer. utztechnik 8. 353,
2) Schimpf, ETZ 54 (1933) S. 1134. Cornelsen, ETZ 56 (19:
8. 963. Titze, Elektrizitätswirtsch. 33 (1934) 8. 475 u. 14, 50)
472 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 21 23. Mai 1940
her, daß die Impedanz bei Pendelungen immer nur an
einer Stelle auf der Kupplung zwischen den pendelnden
Maschinen Null wird, nämlich dort, wo auch die Spannung
Null wird, während die Reaktanz an jeder Stelle der
Kupplung während der Pendelung Null wird, da an jeder
Stelle einmal der Winkel zwischen Strom und Spannung
90 ° betragen muß. Impedanzrelais sind also nur an einer
einzigen Stelle im Laufe einer Pendelung gefährdet,
während Reaktanzrelais an allen Stellen der Kupplung
zur Auslösung kommen können. In Netzen, in denen
häufig Pendelungen auftreten, sind Relais, auch Impe-
danzrelais, mit langen Rücklaufzeiten, also vor allem ther-
misch wirkende Relais, zu vermeiden. Solche Relais
gehen, nachdem sie bei der ersten Pendelung zu laufen
angefangen haben, nicht gleich wieder in die Ruhestel-
lung zurück, sondern bleiben praktisch stehen, bei der
nächsten Pendelung laufen sie wieder ein Stück weiter,
bleiben beim nächsten Nulldurchgang wieder stehen und
lösen schließlich nach mehreren Pendelungen aus.
Bild 2. Schutz eines mehrfach ver-
maschten Netzes mit unabhängigen
Überstromschutz.
Die Entwicklung ist den Weg "gegangen, daß das
Reaktanzrelais fast nur noch bei kurzen Leitungen ge-
braucht wird, wo der Lichtbogenwiderstand merklichen
Einfluß auf die Auslösezeiten haben würde. Man verbindet
in ein und derselben Schutzeinrichtung ein Reaktanz-
relais für die Schnellauslösung mit einem Impedanzrelais
für die längeren Auslösezeiten‘?).
4. Bemessung des Schutzes
Nachdem nach diesen Grundsätzen die Wahl der
Schutzart getroffen worden ist, muß der Schutz bemessen
werden. Um dies durchzuführen, ist die Kenntnis der
häufigsten Schaltzustände, des Umspanner- und Ma-
schineneinsatzes für die Bestimmung der Kurzschlußver-
hältnisse erforderlich. Für die wichtigsten Netzverhält-
nisse müssen in der Regel Kurzschlußstromberechnungen
durchgeführt werden. Die Kurzschlußberechnungen sind
zur Bestimmung der Ansprechwerte und bei stromabhän-
gigen Schutzarten zur Bestimmung der einzustellenden
oder zu wählenden Auslösekennlinie notwendig.
Für die Festlegung der Ansprechwerte sind
die Schaltzustände zu berücksichtigen, bei denen die Kurz-
schlußströme am kleinsten sind. Die so erhaltenen Min-
destwerte sind mit den höchsten vorkommenden Be-
lastungsströmen zu vergleichen. Liegen die kleinsten.
Kurzschlußströme über dem größten Belastungsstrom, so
ist Stromanwurf zu wählen, andernfalls muß Widerstands-
anwurf vorgesehen werden. |
Zum Festlegen der Auslösekennlinie von
stromabhängigen Relais sind im Gegensatz dazu die
größten möglichen Kurzschlußströme von Bedeutung, da
hierbei die Staffelzeiten am kleinsten sind. Hierfür ist
eine genaue und sorgfältige Bestimmung der Kurzschluß-
ströme unerläßlich.
3) Neugebauer, Siemens-Z. 18 (1938) S. 25
Bei Widerstandsrelais ist eine Kurzschlußberechnung
zur Bestimmung der Auslösezeiten nur dann nötig, wenn
die Stromabhängigkeit solcher Relais die Auslösezeit
noch wesentlich mitbeeinflußt. In solchen Fällen genügen
aber angenäherte Rechnungen.
Bei stromunabhängigen Widerstandsrelais genügt es,
ohne besondere Kurzschlußberechnung die Widerstände
der Leitungen usw. auf die Sekundärseite der Strom- und
Spannungswandler umzurechnen und dann aus den Aus-
lösekennlinien die Auslösezeiten zu ermitteln und damit
die zweckmäßigste Auslösekennlinie zu bestimmen.
Bild 3. Aufstellung eines Staffelplancs.
Für diese Fälle erleichtert die Aufstellung von Staf-
felplänen die Auslegung außerordentlich (Bild 3).
Es wird hierbei die Auslösezeit eines Relais über der im
Widerstandsmaßstab aufgezeichneten Leitungsstrecke auf-
getragen. Tritt beispielsweise an der mit dem Blitzpfeil
bezeichneten Stelle ein Fehler auf, so gibt die zugehörige
Zeit die Auslösezeit der Relais an. Die Staffelzeiten sind
in dem Staffelplan leicht zu erkennen. Man kann also
in ihm die Schutzverhältnisse für jede Lage des Fehlers
sofort ablesen. Es genügt demnach für jeden Schalt-
zustand ein Staffelplan. l
Die angegebenen Zeiten sind aber nur dann genau,
wenn die einzelnen Betriebsmittel den gleichen Wider-
standswinkel besitzen; denn durch das zeichnerische An-
einanderfügen zweier Betriebsmittel im Widerstandsmaß-
stab werden die Widerstände zahlenmäßig addiert. Bei
verschiedenen Widerstandswinkeln der Betriebsmittel, z. B.
wenn ein Umspanner mit einem Kabel hintereinander-
geschaltet ist, ergeben sich zu große Gesamtwiderstände
und damit zu hohe Auslösezeiten. In solchen Fällen ist
eine rechnerische Nachprüfung erforderlich.
Z i
®
pe
(4
Bild 4. Staffelplan für parallele Leitungen.
Bild 4 zeigt einen Staffelplan, in dem parallele Lei-
tungen berücksichtigt sind. Man erhält die richtigen
Werte, wenn für die parallelen Leitungen der Parallel-
widerstand aufgetragen wird, für die Relais der parallelen
Leitungen selbst aber der Widerstand nur einer Leitung
berücksichtigt wird. Die Auslösezeiten dieser Relais sind
also bei Fehlern auf einer der parallelen Leitungen un-
abhängig von der Anzahl der Leitungen, während die
na ë e—a ee Áe o o
k
/
23. Mai 1940
Auslösezeiten der übergeordneten Relais mit wachsender
Anzahl kleiner werden.
Bei der Bemessung muß man nun so vorgehen, daß
der ungünstigste Schaltzustand, der berücksichtigt wer-
den soll, im Staffelplan aufgetragen wird. Dies sind
immer die Fälle, bei denen alle schutztechnisch unter-
geordneten, also die der Fehlerstelle am nächsten liegen-
den Betriebsmittel, eingeschaltet angenommen werden,
während von den übergeordneten nur die kleinste vor-
kommende Anzahl angenommen wird. Dann sind die
Staffelzeiten am kleinsten. Aus diesem Staffelplan er-
gibt sich die zweckmäßige Wahl der Auslösekennlinie.
Man kann dann noch den oder die am häufigsten vorkom-
menden Betriebsfälle nachprüfen, um die Größe der
Sicherheit zu erkennen.
Bei der Berechnung der Auslösezeit abhängiger
Relais muß häufig berücksichtigt werden, daß sich wäh-
rend eines Fehlers infolge Teilabschaltungen der Schalt-
zustand ändert und der Schutz plötzlich unter anderen
Betriebsbedingungen arbeiten muß. In den drei par-
allelen Leitungen von Bild 5 beispielsweise fließt zu-
1 Zustond 2. Zustond
S’rom im Relais a: im ersten Zustand fl,
wien ° k
Bild 5. Schutz von parallelen Leitungen mit abhängigem Überstromschutz.
nächst in allen Leitungen der dritte Teil des Gesamtkurz-
schlußstromes I, Sind die Leitungen mit abhängigen
Überstromrelais geschützt, so läuft das Relais a zunächst
mit einer Ablaufzeit entsprechend % /, an. Inzwischen
löst aber das Relais b, das den doppelten Strom führt,
aus. Nun fließt nur noch in der fehlerhaften Leitung
Strom, und zwar der ganze Kurzschlußstrom, der jetzt
den Wert I i hat. Relais a läuft nun diesem Strom ent-
sprechend weiter. Die Ablaufzeit setzt sich also aus zwei
Teilen zusammen und läßt sich nicht mehr unmittelbar
aus der 'Kennlinie bestimmen*). In vielen Fällen ist es
nötig, bei der Planung diese Verhältnisse zu berücksich-
tigen. Die Auslösezeiten können hierbei nach den Glei-
chungen in Tafel 1 ermittelt werden. Die Gleichungen
Tafell.
Relaiseigenschaften
Ablauf- |
geschwindigkeit Ablaufweg
a unveränderlich veränderlich
b veränderlich unveränderlich
c veränderlich geradlinig veränderlich t=
mit U
sind je nach der Wirkungsweise der Relais verschieden;
sie richten sich danach, ob der Kontaktweg, die Ablauf-
geschwindigkeit oder beide veränderlich sind. Es wird
sich besonders dann als zweckmäßig erweisen, die Ände-
rung des Schaltzustandes bei der Ermittlung der Aus-
lösezeiten zu berücksichtigen, wenn die Staffelung bei
der einfachen Rechnung sich als zu knapp ergibt. Oft ist
in solchen Fällen infolge der veränderten Betriebsbedin-
gungen die Staffelung noch gar nicht gefährdet.
4) Titze, Elektrizitätswirtsch. 35 (1936) S. 590.
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 21
473
Große Schwierigkeiten macht oft die Wahl der Kenn-
linie an Kuppelstellen zweier Netze oder in Netzen,
die an mehreren Stellen mit anderen Netzen verbunden
sind. Die angrenzenden Netze besitzen bereits einen
Schutz, der meist nicht geändert werden darf. Um die
Verhältnisse übersichtlich erkennen zu können, wenn kein
Staffelplan aufgestellt werden kann, rechnet man sich
für alle in Betracht kommenden Fälle die Auslösezeiten
des Schutzes in den angrenzenden Netzen aus. Für die
dem Schutz des zu untersuchenden Netzteiles unter-
geordneten Relais vergrößert man die ermittelten Aus-
lösezeiten um die zugelassene Staffelzeit, für die über-
geordneten Relais verkleinert man sie um dieselbe Zeit
und trägt diese Werte in ein Kurvenblatt als obere bzw.
| Ausksebereich einschl. Staffeizeit
Bild 6. Kennlinien-
ermittlung für
Kuppelstellen.
Widerstand —— Q
untere Grenze ein (Bild 6). Man erhält auf diese Weise
einen zulässigen Bereich der Auslösezeiten, auf den man
die theoretische Kennlinie legen kann. Aus dem Vergleich
mit den am Relais aufgenommenen Kennlinien wird dann
wieder die Einstellung ermittelt?).
5. Grenzen der Bemessung und Anwendung
Der Ausführung der Relais, d.h. ihrer Genauigkeit
und Empfindlichkeit, sind Grenzen gesetzt, die den Ver-
wendungsbereich von Relais etwas einengen. Widerstands-
relais können nur bis zu einer bestimmten Länge bzw. bis
zu bestimmten Widerstandswerten des zu schützenden
Betriebsmittels herab verwendet werden. Bei zu kleinem
Widerstand werden zu hohe Anforderungen an die Ge-
nauigkeit von Wandler und Relais gestellt. Vergleichs-
schutzarten sind dagegen nach der anderen Seite hin be-
grenzt. Bei langen Leitungen ist der Aufwand an Hilfs-
leitungen wirtschaftlich und zum Teil auch technisch nicht
vertretbar. Differentialstromschutzarten, bei denen in den
Hilfsleitungen Wandlerströme fließen, ist eine Grenze in-
folge der mit der Länge anwachsenden Bürde für die
Wandler gesetzt. Um auch größere Längen mit Differen-
Auslösezeit von abhängigen Relais bei zwei verschiedenen Schaltzuständen
Auslösezeit
t
Beispiel
t=1, bei t, > T,
= T .Uu<T Impedanzrelais
T
t=T, +t (1—;') AMZ-Relais
1
PU) p (1 2) l
T: + l: (1 ti U, to t 1 U, N-Relais
tialstromschutz schützen zu können, müssen Hilfswandler
vorgesehen werden, die den Strom auf der Hilfsleitung
möglichst klein machen. Bei Vergleichsschutzarten, bei
denen in den Hilfsleitungen nur Hilfsströme und kein
Wandlerstrom fließen, ist die Anwendung durch die
Kosten der Hilfsleitungen beschränkt. Man verwendet
dann häufig die Hochspannungsleitung selbst mit Hilfe
von Hochfrequenz‘).
5) Über andere beim Zusammenschalten von Hochspannungsnetzen
zu berücksichtigende Fragen 8. VDE-Fachber. 8 (1936) 8. 35.
6) P.du Mont u. R. Baranowsky, ETZ 60 (1939) S. 1472.
474 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 21 23. Mai 1940
Es trifft sich günstig, daß im allgemeinen die Ver-
wendungsmöglichkeit der Vergleichsschutzarten sich etwa
gerade mit der der Widerstandsschutzarten ablöst. Be-
sonders in Mittelspannungsnetzen überlappen sich die
Bereiche beider Schutzarten aber nicht, sondern es bleibt
ein Bereich übrig, wo keine beider Schutzarten befrie-
digend wirksam ist.
In diesem Bereich kann man sich mit dem Wider-
standsschutz so helfen, daß unter Verzicht kurzer
Auslösezeiten die Grundzeit erhöht wird, um die er-
forderliche Staffelung zu erreichen (Bild 7). Läßt sich
Bild 7. Widerstands-
schutz bei langer und
kurzer Leitung mit
Staffelung durch er-
höhte Grundgzeit.
bei bestimmten Relaisausführungen die Grundzeit gar
nicht oder nur schwer erhöhen, so kann man mit dem
Widerstandsrelais ein Zeitrelais verbinden, dessen Ab-
laufzeit sich der widerstandsabhängigen Zeit hinzufügt.
Bei Ringleitungen kann man sogar so weit gehen, daß
für beide Leitungen einer Station nur ein Widerstands-
relais verwendet wird. In der einen Richtung, nämlich bei
Fehlern auf der langen Leitung, läuft das Widerstands-
relais ohne, in der anderen Richtung mit Zusatzzeit ab
(Bild 8). Hierbei muß nur noch berücksichtigt sein, daß
a. Saas
naonm
Imo
Ablau ld EG zn
A A
©
Bild 8. Vereinfachter Impedanzschutz J
mit Zusatzzeit.
@
die Summe aus Grund- und Zusatzzeit mit den Relais der
Abgänge gestaffelt ist. Diese Anordnung spart einen
ganzen Satz Widerstandsrelais einschließlich der Strom-
wandler.
Man hat bei der Bemessung von Schutzeinrichtungen
das Bestreben, mit der tatsächlichen Auslösezeit so-
weit wie möglich herunterzugehen. Auch hierbei komnit
man an Grenzen; abgesehen vom Einfluß der Ausführung
durch die Eigenzeit ist es besonders die Gefahr, daß
solche Relais bei Pendelungen falsch auslösen. Dies be-
dingt zusätzlichen Einbau von Pendelsperren, die
in neuerer Zeit wesentlich an Bedeutung gewonnen haben.
Solche Pendelsperren sind überall dort vorzusehen, wo
längere Kupplungsleitungen zwischen Kraftwerken oder
Netzen geschützt werden sollen’).
7) Gutmann, Elektrizitätswirtsch. 39 (1940) 8. 14.
Außer dem Einbau solcher Pendelsperren kann es |
zweckmäßig sein, bei starken Pendelungen an einer be-
stimmten Stelle abzuschalten. Man verhindert dadurch,
daß bei Pendelungen durch den Kurzschlußschutz an einer
nicht vorauszusehenden Stelle abgeschaltet wird und läßt
die Abschaltung an einer Stelle vornehmen, an der die
Trennung am wenigsten unangenehm ist. Ein derartiger
Pendelschutz ist besonders zweckmäßig, wenn der
Kurzschlußschutz sehr lange Rückstellzeiten besitzt, also
nach mehreren Pendelstößen leicht zum Auslösen kommt.
Die Ausführung eines solchen Pendelschutzes zeigt Bild 9.
Ein Überstromrelais wirft ein Relais mit Rückstellver-
zögerung an, das ein Zeitrelais anlaufen läßt. Fällt nun
das Überstromrelais beim Stromnulldurchgang ab, so fallt
das Relais mit Rückstellverzögerung noch nicht ab, und
das Zeitrelais läuft weiter bis zur Auslösung. Bei lang-
Serrelors für Zerirelas mi
Übersträme à
Bild 9. Pendelschutz mit unabhängigen Zelten.
samen Pendelungen, die meist kurz vor dem sich Wieder-
fangen der Maschinen auftreten, fällt das Relais mit der
Rückstellverzögerung während des Stromnulldurchganges
ab und verhindert die Auslösung?).
6. Mehrfachfehler
Bisher ist für die Planung und Bemessung von Schutz-
einrichtungen die Annahme gemacht worden, daß nur ein
einziger Fehler im Netz auftritt. Die Gleichzeitigkeit
mehrerer Fehler wurde als unwahrscheinlich nicht be-
rücksichtigt. In Freileitungsnetzen, besonders wenn zwei
oder mehr Leitungen an einem Gestänge angebracht sind,
treten häufig mehrere Fehler gleichzeitig oder kurz
hintereinander bei Gewittern oder Nebel auf. Hierauf
muß bei der Planung Rücksicht genommen werden, da die
Mehrzahl der Gewitterstörungen Doppelfehler sind. Aber
auch in Kabelnetzen können’), wenn der Luftschutzfall
berücksichtigt werden soll, mehrere Fehler gleichzeitig
oder kurz hintereinander auftreten.
Ein für Einfachfehler richtig ausgelegter Schutz kann
bei mehreren gleichzeitigen Fehlern versagen (Bild 10).
Araffwark
153
/ Bild 10. Stromab-
hängiger Schuts
Verfeiungs bei Mehrfach-
punkt störungen mit Ad-
ass dition der Ströme
in den übergeord-
neten Betriebs-
Z mitteln.
a Linzeifkhier b Zneifbchfehler
Die Überlagerung mehrerer Kurzschlußströme ist
häufig die Ursache für Fehlauslösungen. In dem in Bild 10
gezeigten Beispiel addieren sich die Ströme; Bild 11 stellt
ein Beispiel dar, in dem sich die Kurzschlußströme in
übergeordneten Netzteilen subtrahieren. Beim gleich-
8) Weitere Pendelschutzarten s. Cornelsen ETZ 56 (1935) S. 963.
9) Titze, VDE-Fachber. 10 (1038) S. 161 i
23. Mai 1940
zeitigen Auftreten zweier Fehler müßten bei ordnungs-
gemäßer Arbeitsweise des Schutzes die Relais b, d und f
auslösen, damit die Werke I und II unter Spannung
bleiben. Tatsächlich löst aber statt des Relais d das
Relais a aus und macht damit den ganzen Netzteil span-
nungslos. Das Nichtauslösen des Relais d ist darin be-
gründet, daß die Teilkurzschlußströme I; und I, der
beiden Kurzschlußstellen sich gegenseitig annähernd auf-
heben und dadurch die Relais der Kuppelleitung gar nicht
angeworfen werden oder zum mindesten bei abhängiger
Kennlinie sehr große Auslösezeiten haben.
hrk
Bild 11.
Subtraktion der Ströme in den übergeordne-
ten Betriebsmitteln.
Schutz bei Mehrfachstörungen mit
f nel
Versager können in diesem Falle bei fast jeder Relais-
art auftreten. Auch unabhängige Relais können infolge
zu kleinen Ansprechstromes oder falscher Stromrichtung
bei gerichtetem Schutz versagen. Lediglich Vergleichs-
schutzsysteme arbeiten auch bei Mehrfachstörungen
immer einwandfrei, da sie ja nur in dem fehlerhaften
Anlageteil angeworfen werden.
Bei Mehrfachstörungen, bei denen die Fehler
nicht gleichzeitig, sondern kurz hintereinander auftreten,
kann man zwei Gruppen unterscheiden:
a. Die Fehler folgen so schnell aufeinander, daß der
nächste Fehler bereits auftritt, bevor. der vorher-
gehende endgültig abgeschaltet ist.
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 21
475
b. Der vorhergehende Fehler ist zwar abgeschaltet,
aber der Schutz ist noch nicht wieder voll betriebs-
bereit.
Beim ersten Fall neigen, wie bei gleichzeitigen Mehr-
fachstörungen, in erster Linie die Relais derjenigen Stellen
zu Fehlauslösungen oder Versagern, an denen die Kurz-
schlußströme sich überlagern. Die Ursache ist aber nicht
nur die Veränderung des Stromes gegenüber dem Fall
eines einzigen Fehlers, sondern auch der Vorlauf über-
geordneter Relais bis zum Eintritt einer weiteren Störung.
Um den nachteiligen Einfluß der Überlappungszeit
mehrerer Fehler zu verringern, ist eine Verkürzung der
Auslösezeiten im Netz von großer Bedeutung. Je kleiner
die Auslösezeiten sind, um so geringer ist die Wahrschein-
lichkeit, daß die Fehlerzeiten sich überlappen.
Aber auch in dem Fall, daß die nächste Störung erst
auftritt, wenn die vorhergehende bereits abgeschaltet ist,
sind Fehlauslösungen möglich, wenn die Rücklaufzeiten
der Relais zu groß sind. Entsteht also ein weiterer
Fehler, bevor das Relais zurückgelaufen ist, so bedeutet
das eine Verkürzung der Auslösezeit. In solchen Fällen
treten dieselben Nachteile “auf, als wenn die Fehlerzeiten
sich überlappen würden.
Bei der Planung oder Verbesserung des Schutzes ist
mit Rücksicht auf Mehrfachfehler darauf zu achten, daß
die Auslösezeiten möglichst kurz sind und, wenn Schwie-
rigkeiten durch zu lange Rücklaufzeiten entstehen können,
diese ebenfalls möglichst kurz sein müssen. Jedenfalls ist
bei der Planung neuer Netze der Fall von Mehrfach-
störungen mit zu untersuchen. Bei der Verbesserung vor-
handener Netze wird es nicht immer möglich sein, alle
Schwierigkeiten zu meistern. Es ist aber unter allen Um-
ständen erforderlich, die Netze nachzuprüfen, um wenig-
stens zu erkennen, wo Fehlauslösungen auftreten können.
Zusammenfassung
Bei den heute auf dem Markt befindlichen Schutzarten
ist die Beherrschung fast sämtlicher Netzformen und
Störungsarten gewährleistet. Selbst besonders schwierig
gelagerte Kuppelstellen, große Widerstandsunterschiede
hintereinanderliegender Betriebsmittel können bei ge-
eigneter Wahl und richtiger Bemessung der Schutzein-
richtungen ohne große Schwierigkeiten beherrscht werden.
Ausnutzung der Sonnenwärme
DK 523.7 : 662.6 : 620.91
C. G. Abbot behandelt die Ausnutzung der Sonnenwärme
und bezieht sich dabei besonders auf die Verhältnisse in den
südlichen Gebieten der V.S.Amerika, die sehr wenig Bewölkung
haben!). Nach seinen Angaben sollen 80% oder mehr der Tages-
lichtstunden für die Ausnutzung der Sonnenwärme in Betracht
kommen. Das würde allein für den Staat Neu-Mexiko zu dem
Ergebnis führen, daß durch Sonnenstrahlung über 1000 Mrd
PSh/Jahr an mechanischer Kraft erzeugt werden könnten, also
bedeutend mehr, als die gesamte aus Kohle, Öl und Wasser
gewonnene Energie für Wärme, Licht und Kraft in den
V.S.Amerika ausmacht. Ein Beweis für die Richtigkeit dieser
Zahl, die dem unbefangenen Leser sehr hoch erscheint, wird
aber nicht erbracht. Als Verbrauchsmöglichkeiten für die
durch die Sonnenstrahlung gewonnene Kraft kommen nach
Abbot in erster Linie das Kochen von Nahrungsmitteln und
die Destillation von Wasser in Betracht, dies insbesondere
deshalb, weil sich dabei der Verbraucher in beiden Fällen zeit-
lich weitgehend auf die anfallende Energie einstellen kann. Bei
der Wasserdestillation kann man dem wohl zustimmen, während
man bezüglich des Kochens doch wohl verhältnismäßig stärker
an bestimmte Tagesstunden gebunden ist.
1) C. G. Abbot, Electr.
5 S., 4 B. Engng. 58 (1939) Transactions S. 294;
Abbot beschreibt dann mehrere Sonnenkocher, die er selbst
benutzt hat, wobei er sich besonders mit dem Antrieb be-
schäftigt, der notwendig ist, um den Spiegel stets in günstigster
Lage zur Sonnenstrahlung zu halten. Die Anordnung erscheint
reichlich umständlich, läßt hohe Kosten vermuten und erfordert
wahrscheinlich auch eine sehr gewissenhafte Wartung. Er
empfiehlt, zur Erzeugung der für das Kochen benötigten Hitze
nicht Wasser zu verwenden, sondern Flüssigkeiten mit hohem
Siedepunkt, da erfahrungsgemäß die durch die Sonnenwärme
erzeugten Temperaturen weit über den Wassersiedepunkt
steigen. Abbot benutzte zunächst Maschinenzylinderöl, dann
aber ein Sonderöl, dessen Siedepunkt nicht unter 350° liegt.
Nach seinen Angaben erreicht man bei klarem Himmel in
Florida je cm? Spiegelfläche 1,2 bis 1,4 kcal Wärme. Berück-
sichtigt man die Wirkungsgrade der Spiegelreflektion bei Ver-
wendung von Aluminiumspiegeln sowie den Wirkungsgrad der
im Brennpunkt des Spiegels angebrachten Vakuumglasröhre,
die mit je 80% einzusetzen sind, so verbleiben noch etwa
0,79 bis 0,87 kcal/cm?. min. Das auf mehrere hundert Grad
erwärmte Öl, das sich in sehr gut isolierten Behältern befindet,
gestattet das Kochen und Backen auch in Nachtzeiten.
Die Destillierung von Wasser spielt in gewissen Gegenden
der V.S.Amerika und auf den umliegenden Inseln eine sehr
erhebliche Rolle. : Teilweise fehlt es überhaupt an Wasser, zum
Teil kann das zur Verfügung stehende Wasser nicht zu Trink-
und Kochzwecken verwendet werden. Aus dieser Not heraus
haben sich in Florida und Südkalifornien bereits Wasser-
erhitzer auf den Dächern, die ihren Energiebedarf aus der
`. = — i á m A e ar
476 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 21 23. Mai 1940
Sonnenstrahlung decken, bewährt und werden vielfach ver-
wendet. Diese Geräte sind an der Südseite der Dächer an-
gebracht und bestehen aus einem langen hohlen Spiegel, in
dessen Brennpunkt mehrere Rohrleitungen verlaufen, durch die
das Wasser von einem Hydranten zum Speicherkessel läuft.
Unter der Voraussetzung, daß dieser Speicherkessel gut gegen
Wärmeverluste isoliert ist, und es sich um eine fast wolkenlose
Gegend handelt, gibt eine solche Anlage Tag und Nacht
genügend Heißwasser für alle Haushaltungszwecke.
Mit einer neueren Einrichtung gelang es Abbot im März 1938
in Florida, das faulige Wasser zu voller Reinheit und Geruch-
losigkeit zu destillieren. Die Destillierung begann bereits
5 min, nachdem die Sonne durch die Wolken brach. Ein
Spiegel von rd. 1 m? Oberfläche destillierte 10 bis 15 1 Wasser
an einem Tage. Diese Menge erscheint so gering, daß eine
Wirtschaftlichkeit der Anlage kaum erwartet werden kann.
Immerhin kann man sich einsame Gegenden vorstellen, wo die
Aufstellung solcher Geräte durchaus gerechtfertigt erscheint.
Weiterhin beschreibt Abbot einen selbsttätig wirkenden
Kessel für Kraftbedarf, dessen Eigenart darin besteht, daß der
Wasserstrom sich nach der Intensität der Sonnenstrahlung
selbst regelt. Wird die Sonne von Wolken verdeckt, so wird
selbsttätig die Wasserzuleitung abgestoppt; wird anderseits der
Dampfdruck zu hoch, so wird der Wasserumlauf vergrößert.
Bezüglich der Wirtschaftlichkeit wird ein Gesamtwirkungsgrad
von 15,5% angegeben, was einem Preis von nicht über
0,5 c/PSh (etwa 1,25 Rpf) entsprechen soll. Nähere Angaben
über die Wirtschaftlichkeit sind in der Arbeit nicht enthalten.
Zum Schluß erwähnt der Verfasser lediglich, daß sich die
Herstellungskosten bei einer Massenfertigung wesentlich senken
würden. Er benutzt als Vergleich eine Glühbirne, die als
Einzelexemplar das über Hundertfache des jetzigen Stück-
preises kosten würde. Ein solcher Vergleich dürfte aber auf
Einrichtungen zur Ausnutzung der Sonnenwärme kaum über-
tragen werden können.
[Die Arbeit ist insofern wertvoll, als sie den neuesten
Stand auf dem Gebiete der Sonnenstrahlausnutzung zeigt; sie
laßt ganz deutlich die großen Schwierigkeiten erkennen, die
dem allgemeinen Gebrauch solcher Anlagen im Wege stehen.
D. Ber.) Wte.
Bekämpfung von Funkstörungen
DK 621.396.828
Der Verfasser!) geht von der allgemein gültigen Ersatz-
schaltung einer Störquelle nach Bild 1 aus: Die Störspannung
wird durch eine EMK E dargestellt, die über ihren inneren
E EMK der Störspannung Z\,a... Verbindungen der Vier-
Z, deren innerer Widerstand polklemmen mit Erde
12,34 i V, N Vierpole
34,56 Vierpolklemmen
Bild 1. Allgemeingültige Ersatzschaltung einer Störquelle.
Widerstand Z; über die Klemmen I bis 2 eines allgemeinen Vier-
pols mit den Klemmen 3 bis 4 des Lichtnetzes verbunden ist;
das Lichtnetz bildet wiederum einen Vierpol N zwischen den
Klemmen 3 bis 4 und den Klemmen 5 bis 6 des Empfangs-
gerätes. Die verschiedenen Klemmen sind weiterhin durch
entsprechende Widerstände Z,,Z, usw. mit der Erde verbunden.
Von den beiden Komponenten der Störung, der symmetrischen
1) L. Block, Philips techn. Rdsch. 4 (1939) S. 249; 7 S., 16 B.
und der asymmetrischen, hat die asymmetrische die größere
praktische Bedeutung. Eine Entstörung vor den Klemmen
1 bis 2, also unmittelbar an der Störquelle, wird durch Über-
brücken der beiden Leitungen durch einen hinreichend großen,
aber im Hinblick auf die auftretenden Spitzenspannungen auch
nicht zu großen Kondensator erreicht, wenn der Wert Z; nicht
allzu niedrig ist; andernfalls muß Z; außerdem durch eine
Drossel oder einen Widerstand genügend vergrößert werden.
Das Anbringen von Störschutzmitteln unmittelbar am Ur-
sprungsort der Störung ist praktisch vielfach nicht möglich.
Das Eindringen der Störungen ins Netz kann dann durch Ein-
schalten von Filtern zwischen den Stellen 3 --- 3 und 4 --- 4 ver-
hindert werden. Symmetrische Störspannungen werden durch
ein asymmetrisches Filter aus Längsinduktivität und Quer-
kapazität erfaßt. Bei kleinen Erdwiderständen Z,, Z, ist es
zur gleichzeitigen Unterdrückung der asymmetrischen Stör-
komponente zweckmäßig, die Selbstinduktion auf beide Lei-
tungen zu verteilen, d. h. ein symmetrisches Filter zu verwenden.
Die Selbstinduktionen in den beiden Leitungen brauchen nicht
gleich groß zu sein, ihre Widerstände müssen aber groß gegen-
über dem Vierpol V sein. Eine weitere Verbesserung kann durch
eine Unterteilung der Querkapazität und die Erdung des Ver-
bindungspunktes erzielt werden. Eine Umkehrung dieser
symmetrischen Filteranordnung, also erst unterteilte Quer-
kapazität mit Mittelabgriff und dann Längsdrosseln, führt zur
Entstörung, wenn der Erdwiderstand des Mittelabgriffes nicht
genügend klein gemacht werden kann oder trotz kleinem Z,
und Z, noch Störungen auftreten. Bei größerer Impedanz des
Vierpols V und von Z, und Z, genügt vielfach zur Entstörung
die unterteilte Querkapazität mit Mittelabgriff ohne Längs-
drosseln.
C, kapazitive Kopplung
zwischen Netz und Chassis
Erdwiderstand
C, kapazitive Kopplung
zwischen Netz und Antenne
C, Antennen-Erdkapazität
N
=
Bild 2. Ersatzschaltbild eines
Rundfunkempfänger-Einganges.
EEE
m
.
Bild 2 zeigt die Ersatzschaltung für den Eingang eines
Rundfunkempfängers und seine Verbindung mit dem Netz.
Im Empfänger muß dafür gesorgt werden, daß die kapazitive
Kopplung C; zwischen Primär- und Sekundärwicklung des
Netztransformators bzw. dem Chassis klein ist. Die Einfügung
einer Hochfrequenzdrossel in die Primärseite des Netztrans-
formators verkleinert weiterhin die über das Netz eindringenden
Störspannungen. Der Einfluß der auf diesem Wege an den
Empfängereingang gelangenden Störspannungen ist um so
geringer, je kleiner der Erdwiderstand Zç ist. Die unmittelbare
kapazitive Kopplung zwischen Netz- und Antennenzuleitung CK
läßt sich durch Schirmung der Antennenzuleitung verringern.
Als praktische Entstörungsbeispiele werden die hochfre-
quente Entstörung eines Dreiphasengleichrichters durch Längs-
drossel in jeder Phase und Querkapazität zwischen der Anode
jeder Phase und Kathodenleitung angeführt sowie die Ent-
störung eines Dreiphasengleichrichters mit Transformator durch
Längsdrossel in jeder Phase und an gemeinsamen Erdpunkt
geführte (Juerkapazitäten betrachtet. Ferner wird auf einen
besonderen Störfall an einem Rundfunksender eingegangen, bei
dem ein Sechsphasengleichrichter mit 6 einzelnen gasgefüllten
Gleichrichterröhren mit seiner Netzzuführung kapazitiv auf die
gleichstromseitige Speiseleitung der Senderendstufe mit einem
breiten hochfrequenten Störspektrum einwirkte und eine
Modelung der Trägerwelle mit dem Störspektrum, d.h. die
Entstehung von Seitenbändern hervorrief (z. B. Trägerwelle
1000 kllz, Störspektrum 50 bis 500 kHz, Seitenbänder 500 bis
950 und 1050 bis 1500 kHz). Dadurch entstanden beim Empfang
von Sendern innerhalb dieser Seitenbänder Störungen. Die Ent-
störung geschah durch Überbrücken der Heizleitungen der End-
stufe mit einem Kondensator. Mbs.
re IE
‘MOa Ce
nt
23. Mai 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 21
477
RUNDSCHAU
Elektrizitätswerke und Kraftübertragung
DK 621.316.933.1
Hartgasableiter als Überspannungsschutz. [Nach
G. Frühauf, Elektrizitätswirtsch. 38 (1939) S. 480; 3 S., 6 B.]
Selbstlöschende Schutzfunkenstrecken, wie die sogenannten
Hartgasableiter, sind mit gewissen Einschränkungen als
Ergänzung zu den Überspannungsableitern irgendeines be-
währten Systems geeignet. Als Anwendungsgebiete kommen
vorläufig Ausläuferstationen kleinerer Leistung, z. B. in länd-
lichen Gegenden, in Betracht, wenn der Einbau eines vollwertigen
Überspannungsableiters wirtschaftlich nicht vertretbar ist,
ferner besonders gefährdete Freileitungsstücke, z. B. einzelne
Eisenmaste im Zuge einer Holzmastleitung. Selbstlöschende
Funkenstrecken sind zwar noch billiger als Überspannungs-
ableiter, anderseits haben sie aber diesen gegenüber einige
Va-20V
Um 737 KV
l RIAN U20kV
T A RA f A k i
| oà in TIER ` er
s i ' À f riS er We 7 ` : ;
Bild 1. Ansprechvorgange bei Hartgasableitern.
Mängel, die in ihrer Wirkungsweise begründet sind. Die An-
sprechspannung muß verhältnismäßig hoch gewählt werden,
damit die Löschwirkung ausreicht; nach dem Ansprechen er-
folgt ein sehr steiler Spannungszusammenbruch, an den sich,
da Dämpfungswiderstände fehlen, meist Leitungsschwingungen
anschließen. Die Forderung, daß die Löschfähigkeit der Kurz-
schlußleistung am Einbauort angepaßt sein muß, wird von den
Hartgasableitern schon weitgehend erfüllt. Sie haben durch
Verwendung der vom Hartgasschalter her bekannten gas-
abgebenden Stoffe besonders bei den höheren Nennspannungen
sehr kleine Abmessungen bei großer Löschleistung und kurzer
Lichtbogendauer (Bild 1). Bei 10 kV können bis 30kA unter-
brochen werden, allerdings rückt bei den hierfür bemessenen
Hartgasableitern auch die untere Löschgrenze ziemlich hoch.
Die untere und obere Löschgrenze verhalten sich wie 1:10 bis
1:70. Beim Einbau ist auf freie Auspuffmöglichkeit für die
heißen Gase und auf die Möglichkeit der Überwachung und
Auswechslung Rücksicht zu nehmen. eb.
DK 621.315.2 : 621.315.616
Marine-Kunststoffkabel. [Nach Ch. Breitenstein,
Kunststoffe 30 (1940) S. 29; 6 S., 9 B.]
Der vorliegende Aufsatz stellt eine eingehende Beschreibung
des vor einem anderen Forum in einer früheren Arbeit!) kurz
gestreiften Teilgebietes dar und wendet sich in erster Linie an
den Chemiker. Da diesem die speziellen Anforderungen, die an
ein Schiffskabel zu stellen sind, kaum bekannt sein dürften,
wird einleitend ein Überblick über die Entwicklung der Kabel
an Bord, die zum Schiffsbleikabel geführt haben, gegeben. Es
1) Ch, Breitenstein, Elektrische Anlagen auf Kriegsschiffen, ETZ 60
(1939) S. 799 u. 839. S.a. H. Berger, Neuere Erfahrungen mit kunststoffisolierten
bzw. -ummantelten Leitungen und Kabeln, ETZ 61 (1940) H. 5, S. 97.
werden auch Angaben über die Bordverhältnisse gemacht, u.a.
daß z. B. das Kabelgewicht etwa 3%, des Deplacement beträgt,
wie dies in ausführlicherer Form in der eingangs erwähnten
Arbeit bereits gebracht wurde.
Sodann wird über die ersten bleilosen Kabel berichtet, die
mit einem Mantel aus Thermoplasten umgeben waren, und
über die nicht durchweg befriedigenden Erfahrungen, die man
im Versuchsbetrieb mit dieser Kabeltype an Bord gemacht hat.
Auch die aufgetretenen Rückschläge bleiben nicht unerwähnt.
Durch diese Erkenntnisse wurde die Marine, als ihr vulkani-
sierbare, also formbeständige Kunststoffmischungen geboten
wurden, zwangsläufig auf diesen neuen Weg gewiesen. Dieser
Schritt ist nicht bereut worden; im Gegenteil: das Marine-
Kunststoffkabel verdrängt das Schiffsbleikabel mehr und
mehr, und zwar nicht nur wegen seiner Zusammensetzung aus
heimischen Rohstoffen, sondern auch wegen seiner technischen
Vorteile. Das Ausland hat durch Anfragen bereits ebenfalls
Interesse an diesem Kabel gezeigt; die deutsche Kriegsmarine
hat diese Kabel unter gewissen Bedingungen für Auslands-
lieferungen freigegeben.
Die technischen Bedingungen, die heute von den Marine-
Kunststoffkabeln erfüllt werden, sind in knapper aber ziemlich
vollständiger Form in dem Aufsatz angeführt.
Auch über die Aderisolation auf einheimischer Basis, die
zwar noch nicht wie die Mantelmischung den Abschluß ihrer
Entwicklung gefunden hat, wird berichtet, ferner über zu-
künftige Entwicklungsaufgaben und in großen Umrissen auch
über die heute sichtbaren Wege zu deren Erfüllung.
Der Aufsatz schließt mit einem kurzen Vergleich zwischen
der Anwendung von synthetischem Kautschuk während des
Weltkrieges und dem heutigen Einsatz zweckbestimmter Kunst-
stoffe sowie mit dem Hinweis, daß der Erfolg auf dem Kabel-
gebiete nur möglich war durch die Zusammenarbeit zwischen
Chemiker und Elektrotechniker. Vb.
DK 621.332 : 625.1
Vierseilige 110 kV-Bahnstromfernleitung in der
Ostmark. [Nach K. David, Org. Fortschr. Eisenbahnw. 94
(1939) S. 289; 7 S., 8 B.]
Die Stromversorgung der Fahrleitungsstrecke Salzburg—
Attnang übernimmt eine im Jahre 1937 zum Bau in Angriff
genommene 128 km lange vierseilige 110 kV-Leitung.
Auf 128 km Leitungslänge kamen 689 Regelmaste zur Auf-
stellung; hiervon waren 371 Stahlgittermaste und 318 Stahl-
betonmaste. Die Abspannmaste in Eisenbeton sind Hohl-
maste, die Kisenbeton-Tragmaste haben Z-förmigen Vollquer-
schnitt. Das Verhälnis der Tragmaste zu den Abspannmasten
ist 3,6 : 1, die Durchschnittsspannweite 184 m. Den Berech-
nungsgrundlagen für die gesamten Leitungsanlagen ein-
schließlich des Gestänges lagen die damals für die Ostmark
allgemein gültigen Vorschriften des Elektrotechnischen Vereines
in Wien zugrunde. Alle Maste sind auf Beton gegründet. Die
Gesamtanordnung der Stahlgitter- und der Stahlbetonmaste
ist die gleiche; die Maste haben Tannenbaumform. Die Auf-
hängung der unteren Leiterseile über dem Boden ist zwischen
9 und 18 m hoch. Die Abspannmaste sind in zwei Gruppen
unterteilt, in solche mit Leitungswinkel zwischen 180° bis 150°
und solche zwischen 150° bis 120°. Inhalt des Aufsatzes bildet
weiter das verschiedenartige Aufstellen der Stahl- und Stahl-
betonmaste, das Herstellen der Betongründungen (Hohl-
fundamente für die Stahlbetonmaste), das Stricken, Schalen
und Ausschalen sowie alle übrigen Arbeitsvorgänge bei der
Herstellung der Stahlbetonmaste. Die Stahlmaste erhielten
durch den zweiten Deckanstrich eine olivgrüne Tönung, die
Mehrzahl der Stahlbetonmaste wurde in Naturfarbe belassen.
Ein Teil der Stahlbetonmaste und vereinzelt auch ihre
Fundamentkappen wurden durch Beimischen von 3 kg Spezial-
schwarz auf 1 m? Fertigbeton grau gefärbt. Es wurde der Nach-
weis erbracht, daß der Farbzusatz keine Beeinträchtigung der
Betonfestigkeit zur Folge hat. Weiter folgen Angaben über den
Aufbau der Leiterseile und des Erdseils, Baustoff- und McB-
wertangaben, desgleichen Angaben über die Spanntafeln. Einen
478
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 21
23. Mai 1940
breiten Raum nimmt die Beschreibung der Masterdungen ein.
Das Erdseil ist im allgemeinen ein feuerverzinktes Stahlseil,
an einer abgasgefährdeten Stelle ein Bronzeseil. Die Mast-
erdung ist je nach dem Gelände als Banderdung (Dreistrahlen-
erder), Netzerdung und vereinzelt als Schienenerdung aus-
geführt. Die Seilklemmen an den Tragketten sind Auslöse-
klemmen, die bei 45° Neigungswinkel gegen die Waagrechte
(hervorgerufen durch Seilbruch) das Durchrutschen des Seiles
ermöglichen. An Kreuzungsstellen mit Straßen und fremden
Leitungen verhindern zusätzlich in den Kreuzungs-Nachbar-
feldern angebrachte Anschlagklemmen das Durchrutschen und
somit die unzulässige Annäherung an die überführte Leitung.
Die Isolatoren sind Kappenisolatoren;. die Kraftübertragung
vom Klöppel auf den Porzellankörper besorgt ein Weichkupfer-
ring. Bemerkenswert ist, daß keine einzige Schwachstrom-
oder Bahnkreuzung mit Doppelketten ausgerüstet wurde. Sb.
Elektromaschinenbau
DK 621.313.362.001.1
Verallgemeinerte Theorie des 1läufergespeisten
Drehstrom-Nebenschlußmotors nach Schrage. [Nach
J.-J. Rudra, Rev. gen. Electr. 46 (1939) S. 49; 5% S., 3 B.]
Der läufergespeiste Drehstrom-Nebenschlußmotor enthält
zwei gegenläufig verschiebbare Bürstenträger, über die vom
Stromwender die Regelspannung abgegriffen und den Ständer-
phasen zugeführt wird. Die Primärwicklung liegt im Läufer und
ist an Schleifringe angeschlossen. In denselben Läufernuten
befindet sich die an den Stromwender angeschlossene Regel-
wicklung. Die Sekundärwicklung ist die Ständerwicklung. Es
wird der allgemeinste Fall behandelt, daß die Symmetrieachsen
der Bürsten um einen gewissen Winkel aus den Achsen der
zugehörigen Ständerphasen verschoben sind. Aus dem Strom-
und Spannungsschaubild des Motors wird für den Sekundär-
strom eine Kreisgleichung abgeleitet. Der Kreis für den Pri-
märstrom läßt sich dann leicht finden, wenn der Magnetisierungs-
strom als belastungsunabhbängig betrachtet wird. Es werden
Formeln für die Berechnung von Leistung, Leistungsfaktor,
Wirkungsgrad und Drehmoment aus dem Kreisschaubild ange-
geben. Die Messung der Festwerte für die Berechnung der
Wirkwiderstände, Streuwiderstände und Übersetzungsverhält-
nisse wird gezeigt. Als Bürstenübergangswiderstand kann der
bei ?/ des Vollaststromes vorhandene für die Rechnung
benutzt werden. Im Bereich von !/, bis */, Last sind dann be-
friedigende Ergebnisse zu erwarten. Für eine noch bessere
Annäherung setzt man für den ermittelten Stromwert den zu-
gehörigen Übergangswiderstand in die Rechnung ein und wieder-
holt die Berechnung des Stromwertes. Durch Anwendung des
Verfahrens auf mehrere Kreispunkte läßt sich die vollständige
Arbeitskurve des Motors finden.
[Anm. d. Ber.: Die Arbeit ist nicht frei von Fehlern und
Widersprüchen.
Besonders sei bemerkt:
1. In der Einleitung wird gesagt, daß eine Verschiebung der
Bürstenachse in Drehrichtung untersynchron Leistungs-
faktorverbesserung, übersynchron Verschlechterung be-
wirke. Das ist unrichtig.
2. Die Bemerkung in der Einleitung, daß man bei gleich
schneller Bewegung beider Bürstenträger gewöhnlich die
Achsen von Bürsten und Ständerwicklung nicht gegen-
einander verschiebt, ist anfechtbar.
3. In dem Strom- und Spannungsbild des Aufsatzes ist ein
grundsätzlicher Fehler enthalten. Wenn die Bürstenachse
so verschoben ist, daß die dem Stromwender entnommene
Regelspannung der Schlupfspannung nicht genau ent-
gegenwirkt, sondern aus dieser Richtung etwas in nach-
eilendem Sinne verschoben ist, so ist in dem räumlichen
AW-Bild der Stromwenderstrom um den gleichen kleinen
Winkel in voreilendem Sinne gegen die Ständerstrom-
achse anzutragen, und nicht wie dargestellt in nach-
eilendem.] Rdw.
DK 621.314.212 : 621.3.017 : 518.3
Nomogramme zur Vorausbestimmung der Erwär-
mung von Transformatoren. [Nach R. Marceau, Rev.
gen. Electr. 46 (1939) S. 21; 6 S., 5 B.]
Um die Erwärmung eines Transformators bei verschiedenen
Belastungen zu bestimmen, werden Nomogramme entwickelt,
mit deren Hilfe die Übertemperatur bestimmt werden soll,
wenn lediglich die in den Listen der Hersteller enthaltenen
Werte, nämlich Leerlaufverluste, Wirkungsgrad bei Vollast,
Ölgewicht und Transformatorgewicht ohne Öl bekannt sind.
Die Formeln zur Berechnung der Übertemperatur werden als
bekannt vorausgesetzt und nur zur Entwicklung der Nomo-
gramme angeführt. Die Nomogramme sollen für selbstkühlende
Transformatoren bis ungefähr 300 kVA benutzt werden. Das
erste Nomogramm erlaubt die Bestimmung der Übertemperatur
bei Dauerbetrieb mit einer Belastung zwischen 10 und 200%,
der Nennlast. Dabei ist eine Übertemperatur von 50°C bei
Nennbetrieb vorausgesetzt. Ein weiteres Nomogramm dient
zur Ermittlung der Zeitkonstante des Transformators, wenn das
Ölgewicht, das Gewicht des Transformators ohne Öl und die
Vollastverluste bekannt sind. Ein drittes Nomogramm ergibt
die Übertemperatur des Öles bei kurzzeitiger Überlastung. An
einigen Beispielen wird die Verwendung der Nomogramme er-
läutert, z. B. zur Bestimmung der zulässigen Belastung, wenn die
Temperatur der Umgebung von 40°C abweicht. An weiteren
Beispielen wird gezeigt, wie die Erwärmung bei kurzzeitigen
Belastungen zu bestimmen ist, und zwar auch für den Fall, daß
die Überlastung nicht vom kalten Zustand aus erfolgt. [Bei
der Aufstellung des Nomogramms geht der Verfasser von der
für selbstkühlende‘ Transformatoren falschen Voraussetzung
aus, daß die Übertemperatur proportional den Verlusten sei.
Ferner fehlt die Bestimmung der Kupferübertemperatur, ob-
wohl der Verfasser selbst darauf hinweist, daß für kurzzeitige
hohe Überlastungen die Öltemperatur keinen sicheren Maßstab
abgibt. Nomogramme, die diese Mängel nicht aufweisen, sind
bereits von Dantscher!) veröffentlicht worden. D. Ber.] Srn.
Geräte und Stromrichter
DK 537.311.33 : 621.314.632
Zur Halbleitertheorie der Sperrschicht- und Spitzen-
gleichrichter. [Nach W. Schottky, Z. Phys. 113 (1939)
S. 367; 48 S., 10 B.J]
Es wird zunächst in rein gedanklicher und nur durch
Bilder unterstützter Darstellung eine neue Theorie der Kristall-
gleichrichter gegeben, die sowohl die Erscheinungen an Sperr-
schichtgleichrichtern (Kupferoxydul- und Selengleichrichtern)
wie auch an Spitzendetektoren umfassen soll. In der neuen
Theorie spielt der an das Metall der Gleichrichteranordnnng
angrenzende Halbleiter nicht mehr die Rolle der schlecht
emittierenden Elektrode einer Diodenanordnung, in der beide
Glühelektroden durch einen Potentialberg getrennt sind,
sondern erscheint, wie das Vakuum in einer Glühelektronen-
röhre, als Träger eines zwischen den beiden Metallelektroden in
ungleicher Dichte vorhandenen Elektronen-(oder Defekt-
elektronen-)Gases, das allerdings anderen Strömungsgesetzen
gehorcht als im Vakuum. Bei größeren Schichtdicken ist auch
diese Vakuumanalogie nicht ausreichend; wegen der in ihm
vorhandenen thermisch dissoziierbaren Störstellen verhält sich
vielmehr der Halbleiter ähnlich wie ein mit Natriumdampf von
Glühtemperatur erfüllter Raum zwischen zwei thermisch
emittierenden Elektroden. Besondere Übergangswiderstände
an der Grenze Metall-Halbleiter entstehen, wenn die thermi-
sche Randdichte der Elektronen kleiner ist als die durch den
Störstellengehalt bedingte Elektronendichte des neutralen
Halbleiterinnern. Es bildet sich dann eine Raumladungsrand-
schicht aus, die sich bei einer in den Halbleiter hinein ge-
richteten Elektronenbewegung ausdehnt und dadurch ihren
Widerstand vergrößert, während sie sich in umgekehrter
Stromrichtung bis auf Null zusammenzieht. Entsprechendes
gilt für Defekthalbleiter mit positiven Ladungsträgern; die
Sperrichtung ist immer diejenige, bei der die Ladungsträger in
den Halbleiter hinein fließen. Diese Deutung der Gleich-
richterwirkung, die schon bei völlig gleichmäßiger Störstellen-
verteilung zu Übergangswiderständen und unipolarer Leit-
fähigkeit führt, wird noch durch die Betrachtung des zusätz-
lichen Einflusses einer ungleichmäßigen Störstellenverteilung
erweitert. Besonders wird eine Störstellenverarmung des
Halbleiters an der Metallgrenze (‚chemische Sperrschicht‘)
betrachtet; allgemein wird darauf hingewiesen, daß jede durch
besondere Störstellenverteilung oder durch KRandwirkungen
hervorgerufene Ausbildung einer Raumladungszone innerhalb
des Halbleiters als Ursache nichtlinearer und unipolarer
Leitungsvorgänge in schwachen Feldern wirksam ist. Die
Mitwirkung von Störstellen ist jedoch im Rahmen der neuen
Theorie unerläßlich; Halbleiter mit Eigenhalbleitung ver-
mögen keine besonderen unipolaren Übergangswiderstände an
der Metallgrenze zu bilden. Nachdem dann die Voraussetzungen
dieser Raumladungstheorie noch einmal zusammengestellt sind,
wird versucht, eine erste Übersicht über ihre Bedeutung für die
1) Dantscher, Siemens-Z. 14 (1934) S. 136.
-= em un s a ë
me Ae N Mi Ae O ne u A rr ET O OO ee
23. Mai 1940
vorliegenden Beobachtungen zu geben. In allen Fällen scheinen
die sich aus der Raumladungstheorie ergebenden Schichtdicken
(je nach der Leitfähigkeit des Störstellenhalbleiters etwa 10*
bis 10% cm) den tatsächlichen Abmessungen der anomal
leitenden Gebiete an der Grenze Metall-Halbleiter zu ent-
sprechen. Für Flächengleichrichter kann das aus Kapazitäts-
messungen, für Spitzendetektoren durch eine Analyse der noch
als „Spitzen“ wirksamen Berührungsflächen nachgewiesen
werden, wobei von der Annahme einer besonderen Sperrschicht
an der Berührungsstelle Spitze-Halbleiter im allgemeinen kein
Gebrauch gemacht wird. Unter ähnlichen Gesichtspunkten
werden „künstliche Sperrschichten‘‘ behandelt, ferner die
Vorgänge beim Gegenpressen von Folien, bei der losen Be-
rührung verschiedener Halbleiter untereinander und beim
Auftreten von Störzonen im Innern massiver Halbleiter. Der
Schlußabschnitt gibt einen Überblick über die Vorgeschichte
der Theorie und ihre Stellung im Rahmen der sonstigen heute
vorhandenen Erklärungsversuche Sb.
Meßgeräte und Meßverfahren
DK 621.317.785
Bekanntmachung über Prüfungen und Beglaubi-
gungen durch die Elektrischen Prüfämter.
Nr. 531. Motor-Wattstundenzähler für Gleichstrom.
Amtsblatt 15. Reibe Nr. 7
Auf Grund des $ 10 des Gesetzes betreffend die elek-
trischen Maßeinheiten vom 1. Juni 1898 (Reichsgesetzbl. S.905)
ist die folgende Elektrizitätszählerform zur Beglaubigung durch
die Elektrischen Prüfämter im Deutschen Reiche zugelassen
und ihr das beigesetzte Systemzeichen zuerteilt worden.
System ber) 7]. die Form G 11, Motor-Wattstundenzähler
für Gleichstrom, hergestellt von den Siemens-Schuckert-
werken A.-G. in Nürnberg.
Berlin-Charlottenburg, 27. April 1940.
Der Präsident der Physikalisch-Technischen Reichsanstalt
In Vertretung:
Möller
DK 621.317.32 `
[Nach
Elektrostatische Spannungsmeßeinrichtung.
J. Müller-Strobel, Bull. schweiz. elektrotechn. Ver. 30
(1938) S. 475; 2 S., 1 B.J
In einer früheren Untersuchung!) wurden die Grund-
gleichungen für elektrostatische Spannungsmeß- und Synchroni-
siereinrichtungen abgeleitet und graphisch dargestellt. Der be-
handelte Spannungsteiler bestand aus zwei Teilkapazitäten C,
und C}. Für sehr hohe Spannungen und bei Verwendung von
Kopplungskondensatoren als Spanhungsteiler ist eine verein-
fachende Einschränkung möglich, die aber mit anderweitigen
Nachteilen verbunden ist. Die seriegeschaltete Teilkapazität C,
kann durch die Primärwicklung des Meßwandlers ersetzt werden.
Für den Fall sind die Grundgleichungen abgeleitet. Die Fre-
quenz y, bei der Stromresonanz eintritt, wird
1
V C, (Lr + L) — 1/2 (rp + 7)?
» (Ii max) =
(1)
Im Falle von zwei Teilkapazitäten C, und O, lautet v (Is, max)
ähnlich. An Stelle von C, tritt die Summe C, + C,. Der wesent-
liche Unterschied der beiden Schaltungen liegt darin, daß das
Strommaximum nach Gl. (1) bei gleichen Transformatordaten
gegen größere Frequenzfaktoren hin verschoben wird. Re-
sonanz tritt erst bei höheren Harmonischen auf, was die Güte der
Messung infolge der Verzerrung in der Übertragung im nach-
teiligen Sinne beeinflußt. Man wünscht Resonanz bei der
. Grundwelle. Wollte man das Maximum von {i (max) SO weit
gegen ein größeres » verschieben, daß trotz dem Vorhandensein
von Harmonischen im Netz keine Resonanz im Meßkreis zu-
stande kommen könnte, würde die Energieübertragung der
Grundwelle sehr ungünstig. Die Verwendung von zwei Teil-
kapazitäten C, C, ist vorteilhafter. S. B.
E 1) J. Müller-Strobel, Bull. schweiz. elektrotechn. Ver. 29 (1938) S. 686;
lektrotechn. u. Masch.-Bau 57 (1939) S. 162; ETZ 60 (1939) S. 492.
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 21 a 479
Lichttechnik
DK 535-245
Schnelle Ermittlung mittlerer Beleuchtungsstärken
für Freibeleuchtungen. [Nach E. Meyer, Licht u.
Lampe 28 (1939) S. 585; 3 S., 3B.)]
Högner und Thomälen gaben vor rd. 30 Jahren ein
Verfahren zur Bestimmung der mittleren Beleuchtungsstärken
an, die eine als punktförmig zu behandelnde Lichtquelle mit
beliebiger Lichtverteilung auf einer Beleuchtungsfläche her-
vorruft. Dabei wurde der Raumwinkel der Fläche vom Licht-
punkt aus bestimmt. Da die Anwendung dieses Verfahrens
etwas umständlich ist, gibt Meyer eine Tafel an, aus der die
Werte der Raumwinkel von Rechtecken unmittelbar zu ent-
nehmen sind, wenn man nur deren auf die Lichtpunkthöhe
bezogenen relativen Eckpunktkoordinaten kennt, deren Null-
punkt der Lichtquellenfußpunkt ist. Die Anwendung des
Verfahrens ist nicht abhängig von der Lage der Fläche zum
Lichtpunkt. Bei einem ganz beliebig geformten, rechteckig
begrenzten Flächenstück braucht man nur die Raumwinkel-
werte für alle Rechtecke zu bestimmen, die durch die Eck-
punkte festliegen, und sie in natürlicher Folge abwechselnd zu
addieren und zu subtrahieren. Diese die Raumwinkelbestimmung
vereinfachende Tafel wird ergänzt durch eine zweite, aus der zu
allen Eckpunkten der Fläche die Winkel der Richtungen zu
entnehmen sind, in denen das Licht vom Lichtpunkt zum Eck-
punkt geht. Zu allen diesen Winkeln wird mit Hilfe der Licht-
verteilung die Lichtstärke entnommen. Daraus bildet man den
Mittelwert. Diesen erweitert man mit dem Raumwinkel und
erhält den der Fläche zugehenden Lichtstrom und damit die
mittlere Beleuchtungsstärke. In der Arbeit wird gezeigt, daß
die Mittelwerte gut mit denen übereinstimmen, die durch
genaue aber zeitraubendere Berechnung gewinnbar sind; die
Ungenauigkeit wächst mit der Größe der Fläche und der
Ungleichförmigkeit der Lichtverteilung. Vb.
Fernmeldetechnik
DK 621.396.621.59
EinEmpfänger für frequenzmodullerte Schwingungen.
[Nach J. R. Day, Electronics 12 (1939) S. 32;4S.,5 B.J]
In der Arbeit wird ein Überlagerungsempfänger für einen
Träger von etwa 7 m Wellenlänge mit frequenzbezogener
Phasenwinkelmodelung beschrieben. Seine Grundschaltung
zeigt Bild 2. Die aufgenommene hochfrequente Schwingung
NF-Verstörker
Gleichrichter
Bild 2, Empfänger für frequenzmodulierte Schwingungen,
begrenzer
wird nach einmaliger Verstärkung einer Mischstufe zugeführt.
Die hier entstehende Zwischenfrequenz von 1,7 - 10° Hz gelangt
nach zweimaliger Verstärkung über einen Begrenzer und einen
Umwandlerkreis zu einer Doppelweggleichrichter-Anordnung;
ein einstufiger Niederfrequenzverstärker beschließt die An-
ordnung. Der Eingangskreis des Hochfrequenzverstärkers und
der Mischstufe sowie der Hilfsschwingkreis konnten im Gleich-
lauf abgestimmt werden; die Resonanzschärfe der beiden Kreise
wurde so weit verkleinert, daß innerhalb eines Frequenz-
bereiches von + 0,1 10° Hz keine Amplituden- und Phasen-
verzerrungen auftraten. Besondere Sorgfalt mußte auf die
Siebung der Anodenspannung des Oszillators verwandt werden,
um die hier nötige Frequenzfestigkeit zu erreichen; zur weiteren
Verhinderung des Zustandekommens einer stets schädlich sich
auswirkenden Frequenzmodelung des Oszillators waren sowohl
480 e
die Röhre wie der Schwingkreis erschütterungsfrei aufgehängt;
in manchen Fällen war noch eine hochfrequenzmäßige Ver-
drosselung und Überbrückung der Heizleitungen angebracht,
wozu Drosseln von 5 pH Selbstinduktivität und Kondensatoren
von 1 pF Kapazität benutzt wurden. Eingangs- und Misch-
stufe ergaben eine 240fache Verstärkung. Jede der Zwischen-
frequenzstufen hatte eine Verstärkungsziffer von 70; die große
Bandbreite der Zwischenfrequenzfilter, die bei senderseitiger
Frequenzmodelung nach den von E. H. Armstrong!) an-
gegebenen Richtlinien etwa + 0,1 10% Hz betragen mußte,
wurde durch ohmsche Bedämpfung der Bandfilterkreise her-
gestellt. Die Wirkungsweise des Begrenzers beruht auf dem
Verfahren der selbsttätigen Regelung der ersten Zwischen-
frequenzstufe durch Zuführung eines regelbaren Teiles der
negativen Spannung, die ein Gitterstrom in der Begrenzerröhre
in einem Widerstand zwischen dem Ende des Gitterkreises und
Erde hervorruft. Ein Gitterstrom und damit eine Begrenzung
setzt im mitgeteilten Fall bei einer zwischenfrequenten Ein-
gangsspitzenspannung von 3 V ein, was bei der vorhandenen
1,1 -10°fachen Verstärkung eine kEingangsspannung von
mindestens 3 uV voraussetzt. An der Anode der Begrenzerröhre
liegt der Umwandlerkreis, dessen Kennlinie im Frequenz-
bereich von + 0,1. 10° Hz geradlinig verläuft, so daß eine
wirklichkeitstreue Umwandlung der Frequenzmodelung in eine
‚Amplitudenmodelung stattfindet; er arbeitet nach dem Ver-
fahren der selbsttätigen Scharfabstimmung?). Die Belastungs-
widerstände der beiden in der gezeigten Wise im Gegentakt
arbeitenden Zweilpolgleichrichterröhren müssen im Frequenz-
bereich von + 0,1 : 10% Hz um die Zwischenfrequenz frequenz-
unabhängig sein. Setzt die Begrenzung bei einer zwischen-
frequenten Spannung von 3V ein und ist am Eingang eine
hochfrequente Spannung von 3 uV vorhanden, so tritt bei einer
frequenzmäßigen Aussteuerung des Senders bis zu + 75 - 10?Hz})
am Gleichrichterausgang eine Spannung von 20 bis 80 V auf,
die zur Aussteuerung einer Verstärkerröhre mit einer Sprech-
leistungsabgabe von mehreren Watt ausreicht. E.C. M.
DK 621.396.678 : 538.566
Trichter als Sender und Empfänger elektromagneti-
scher Wellen. [Nach L. J. Chu u. W. L. Barrow, Electr.
Engng. 58 (1939) Transactions S. 333; 51, S., 12 B.]
Veröffentlichungen?) der letzten Jahre haben gezeigt, daß
Trichter geeigneter Abmessungen mit Vorteil für Sendung und
Empfang höchstfrequenter elektromagnetischer Schwingungen
herangezogen werden können, wobei sich u. a. eine ausgezeich-
nete Richtwirkung ergibt. Die vorliegende Arbeit bringt nach
kurzer Betrachtung der wesentlichen Eigenschaften derartiger
Trichter zahlenmäßige Angaben über die Beziehungen zwischen
den Abmessungen der Trichter und den erhaltenen Strahlungs-
eigenschaften. Die Trichter können z. B. aus Sperrholz mit
Kupferfolienauskleidung bestehen. Die dielektrischen Verluste
sind infolge Fehlens von Isolatoren ım Feld sehr niedrig. Der
Trichtermund kann zum Schutz gegen Witterungseinflüsse mit
einem dielektrischen Stoff, z. B. Seide, bedeckt werden. Die
Trichter schwingen von einem als „Hals‘‘ bezeichneten engen
Ende zum als „Mund‘ bezeichneten weiten Ende. Bei Ver-
wendung als Strahler pflanzen sich die am Hals zugeführten
Schwingungen im Innern des Trichters als Trichterwellen fort,
während sich die vom Mund abgestrahlte Energie wie jede ge-
wöhnliche Welle frei im Raum fortpflanzt. Am Empfänger-
trichter tritt der umgekehrte Vorgang auf, wobei der Trichter
die gleiche Kennlinie aufweist wie bei seiner Verwendung als
Sender. Trotz der Vielzahl der möglichen Begrenzungen ver-
dient die Form den Vorzug, die senkrecht zur zentralen Trichter-
achse einen rechtwinkligen Querschnitt aufweist, weil dann eine
linear polarisierte Welle erzeugt werden kann. In den meisten
Fällen werden entweder sektorförmige (Bild 3) oder pyramiden-
förmige Trichter benutzt; die Angaben des Aufsatzes bezichen
sich unmittelbar auf sektorförmige und mittelbar auf pyramiden-
förmige Trichter, Bei Wellenlängen bis zu etwa 20 cm empfiehlt
sich eine Erregung durch einen vor dem Hals angeordneten
Strahler, während für längere Wellen der Strahler, z. B. auch
eine Elektronenröhre, zweckmäßig unmittelbar ım Hals an-
geordnet wird. Die Abbildung zeigt die bei Berechnungen sämt-
lich in der gleichen Längeneinheit einzusetzenden Dimensionen,
Öffnungswinkel Py, waagerechte Öffnung bj), senkrechte Öff-
nung a/A, radiale Länge o,/A und die weggeschnittene Länge
Do/A eines scktorförmigen Trichters.
1) Proc. Inst. Radio Engrs., N. Y. 24 (1936) S. 889.
2) Proc. Inst. Radio Engrs., N. Y. 26 (1938) 5.590.
3) z.B. G.C. Southworth, Bell Syst. techn. J. 15 (1936) 5.284; ETZ57
(1936) S. 946.
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 21
23. Mai 1940
Allgemein ergeben sich zwei verschiedene Wellengruppen.
nämlich E-Wellen mit fehlender radialer magnetischer Kom-
ponente und H-Wellen mit fehlender elektrischer Komponente,
Vorzugsweise finden die Wellen A401 und Hı,o Anwendung,
da dann das im Trichter gegebene Feld von einer Gestalt ist,
die die Erzeugung einfacher Strahlungen von linearer Polari-
sation gewährleistet. Die Welle Hoı kann z. B. durch einen
parallel zur y-Achse im Hals angeordneten stromführenden
Bild 3. Form eines sektorförmigen Trichters.
Draht erregt werden. Die Unterdrückung der Wellen höherer
Ordnung erfordert eine entsprechende Bemessung der einzelnen
Trichterabmessungen, die darüber hinaus auch für die Größe des
erhaltenen Strahlungswinkels und die in der Richtung des Strah-
les erhaltene Verstärkung maßgebend sind. Unter der Ver-
stärkung ist der mit dem Trichter gegenüber einem frei strah-
lenden Dipol erreichbare Energiegewinn zu verstehen. Nug.
Theoretische Elektrotechnik
DK 621.315.62.001.4 : 537.29
Über das Verhalten von porös und dicht gebrannten
Porzellanisolatoren in hochfrequenten Wechsel-
feldern. [Nach W. Endres, Hescho-Mitt. 80 (1939) S. 2561
u. Diss. math. nat. Jena (1939) 47 S., 18 B.]
Es wird ein neues Verfahren zur zerstörungsfreien Prüfung
von Porzellanisolatoren auf Porosität beschrieben. An einen
Kurz- bzw. Ultrakurzwellengenerator großer Leistung
(A = 10,7 und 3,83 m, f = 2,82. 10° Hz und 7,83 - 10° H2)
wird ein Schwingungskreis angekoppelt, der auf die jeweils
benutzte Frequenz abgestimmt wird. Die Schwingungskreis-
kapazität besteht aus einem Plattenkondensator, in dessen Feld
der zu untersuchende Porzellanisolator so hineingestellt wird,
daß zwischen Kondensatorplatten und Isolator ein Luft-
zwischenraum von wenigen mm Dicke besteht. Die vom Dielek-
trikum (Porzellankörper) aufgenommene Verlustleistung hat
dessen Erwärmung zur Folge, die sich nach der Gleichung
N=U2wCtgö berechnen läßt. Aus der verschieden
großen, mit TIhermoelementen gemessenen Erwärmung von
Porzellankörpern gleicher Größe kann man bei konstanter
Meßzeit auf deren Porosität schließen. An mikroskopischen
Aufnahmen werden die zwischen dicht und porös gebranntem
Porzellan bestehenden Strukturunterschiede beschrieben, an
die eine theoretische Betrachtung angeknüpft wird. Die im
porösen Porzellan eingeschlossene Luft- und Brenngasmenge
verkleinert unter Voraussetzung vollständiger Trockenheit der
Probe die Werte e und tg ô und damit seine Verlustleistung
(Erwärmung) gegenüber einem dicht gebrannten Porzellan-
körper, dagegen ergibt die Aufnahme kleinster Mengen von
Leitungswasser ein wesentlich größeres e und tg ô und daher auch
cine größere Erwärmung. Es zeigt sich ferner in einer Uber-
schlagsrechnung, daß zur Erzielung vergleichbarer Meßergeb-
nisse nicht die gleiche im Meßkreis fließende Stromstärke,
sondern die an den Kondensatorelektroden liegende HF-Span-
nung maßgebend ist. Sie betrug rd. 2,00 bis 4,00 kVer und
wurde mit einem kapazitätsarmen Elektrometer bestimmt
(s. Bild 4). Alle grundsätzlichen Untersuchungen wurden an
dichten und porösen Scheiben gleicher Größe ausgeführt. Es
ergab sich, daß sich ein poröser, trockener Porzellankörper
weniger erwärmt als ein dicht gebrannter, ferner, daß eme
Wasserlagerung von wenigen Minuten Dauer den Unterschied
zwischen den beiden Proben stark vergrößert. Der Luftzwischen-
raum zwischen Elektroden und Körper beträgt zweckmäßiger-
U `
23. Mai 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 21
481
MORE e Lies, zus ut, er ee Era ee re ae es a le FF er u ala a a
weise 2x 1 mm. Hierdurch wird das schwierige und oft störende
Aufbringen von Elektroden auf die Prüflingoberfläche umgangen.
Durch Messung der 'Temperaturverteilung auf der Mantelfläche
zvlindrisch geschliffener Porzellanscheiben ist es möglich, die
Porosität zu lokalisieren und damit Aussagen über Fehler im
Fabrikationsgang zu machen. Der Energieverlust im Dielek-
trikum hängt vom Quadrat der Spannung an den Konden-
satorplatten ab. In Vergleichsmessungen wird die Überlegenheit
dieser Prüfung gegenüber der Spannungserwärmungsprobe nach
Hochfreguenz- l
generator Melkreis
Bild 4. Versuchsanordnung zum Prüfen von
Porzellanisolatoren.
VDE 0446/1929 mit 50 Hz gezeigt. Das Prüfverfahren wurde
an einer Reihe von Vollkorn-(Motor-)Isolatoren der Type VK 2
praktisch erprobt. Die zum Auffinden eines porösen VK 2-Isola-
tors aus einer gewöhnlichen Lieferserie benutzten Meßwerte be-
trugen: Wasserlagerungszeit 8h, unter Benutzung besonderer
Maßnahmen 4h, Belastungszeit mit HF 5 min, A = 3,83 m und
Ug am Kondensator 2350 V. Schließlich wird noch in einer
Tabelle der Einfluß der Frequenz auf die auftretende Erwärmung
zusammengestellt. Sb. -
DK 621.317.728
Zündspannungsänderungen bei technischen Funken-
strecken. [Nach W. Fucks u. H. Bongartz, Z. techn.
Phys. 20 (1939) S. 205; 5 S., 7 B.]
Während die Untersuchung der Zündspannungssenkung
einer Funkenstrecke durch Bestrahlung insbesondere bei
geringen Drucken die Verwendung ausgeheizter, abgezogener
Röhren erforderlich macht, führen bei Atmosphärendruck
unter geeigneten Vorkehrungen auch Messungen in freier Luft
zu guten Ergebnissen. Es wurde in der vorliegenden Arbeit die
Zündspannungssenkung im homogenen Feld bei Luft von
Atmosphärendruck in Abhängigkeit von einer direkt gemessenen
Fremdstromdichte ermittelt, während die bisher in Luft von
Atmosphärendruck gemessenen Zündspannungssenkungen über
einem Maßstab mit willkürlich gewählten Einheiten auf-
getragen waren. Die Messungen wurden bei Zündspannungen
von 20, 50 und 70 kV durchgeführt. Sie gaben zunächst eine
ausgezeichnete Bestätigung des von Rogowski und Fucks
gegebenen Wurzelgesetzes.
In seiner Herleitung lag diesem Gesetz zunächst die
Vorstellung zugrunde, daß durch die Raumladung des dunklen
Vorstroms eine Feldverzerrung verursacht wird, durch die eine
Erhöhung der Zahl der durch Ionenstoß an der Kathode er-
zeugten Elektronen eintritt, so daß also die Bestrahlung die
Zündung begünstigt. Die Herleitung des Gesetzes auf Grund
dieser Vorstellung führt zu einer bestimmten Konstanten K in
; U = l
dem Wurzelgesetz n =KVi f (AU die Zündspannungs-
senkung, U die Zündspannung, if die Fremdstromdichte), die
nach den vorliegenden Messungen größenordnungsmäßig
richtig herauskommt. Die Frage, inwieweit die genannte
Ursache für die Erzeugung von Rückwirkungselektronen
wirklich maßgeblich ist, bedarf jedoch noch weiterer Klärung.
Eine Untersuchung darüber, wie sich eine Querschnitts-
begrenzung der bestrahlten Kathodenfläche auf die
Zündung auswirkt, lag bisher nicht vor. Sie wurde in der
vorliegenden Arbeit durchgeführt zur Beantwortung der Frage,
bis zu welchem Querschnitt der Raum einer Funkenstrecke für
das Zustandekommen der Zündung beim homogenen Problem
ın Anspruch genommen wird. Unter Zugrundelegung der bisher
entwickelten Vorstellungen vom Querschnitt des Funken-
kanals kann gesagt werden, daß der in Frage kommende
Bestrahlungsquerschnitt zwar größenordnungsmäßig mit dem
Funkenkanal übereinstimmt, genauer gesehen aber den Funken-
kanalquerschnitt um ein Vielfaches übertrifft. eb.
DK 537.533-73
Elektronenbeugung unter Einwirkung geringer
Spannungen. [].-]. Trillat, C.R. Acad. Sci., Paris 209 (1939)
H. 4, 4 S., 2 BJ
Bei Spannungen von 10 bis 60 kV kann man Elektronen-
beugung ohne Schwierigkeiten erhalten. Bei Anwendung
niederer Spannungen jedoch ergeben sich beträchtliche Schwie-
rigkeiten, die hauptsächlich in der Erzielung eines genügend
hohen Vakuums (zur Vermeidung der StoBionisation) und der
zu geringen Empfindlichkeit der verschiedenen Photoschichten
gegenüber langsamen Elektronen bestehen.
Darbyshire?!) hat Aufzeichnungen erhalten, die bis 4 kV
sichtbar, bis 2 kV bemerkbar waren. Unabhängig davon hat
der Verfasser zufriedenstellende Ergebnisse erzielen können.
Bei einigen 10 mA hat er sehr starke und sehr gut sichtbare
Elektronenaufzeichnungen bis 3 kV erhalten können, die im
Dunkeln für noch tiefere Spannungen beobachtet werden
konnten. Die Schwierigkeit besteht in der photographischen
Aufnahme, nicht nur weil die Schicht für langsame Elektronen
zu wenig empfindlich ist, sondern die Platten werden auch fast
stets durch Röntgenstrahlen großer Wellenlänge verschleiert.
Die Aufnahmen, die beigegeben sind, sind bei einer Belichtungs-
zeit von einhalb bis mehrere Minuten gemacht worden, wobei
sich der Apparat im Versuchsgerät befand, und der Fluoreszenz-
schirm photographiert wurde. |
Bei Kenntnis des photographischen Verkleinerungsfaktors
läßt sich leicht das Gitter, die Wellenlänge oder die Beschleuni-
gungsspannung bestimmen, wenn die anderen Faktoren bekannt
sind. Praktische Bedeutung haben die langsamen Elektronen
bei Untersuchungen von Oberflächenerscheinungen wie Ad-
sorption, Katalyse, Korrosion und Oxydation. Mät.
Physik
DK 537.591
Über die 12 h-Periode der Mesotronenintensität.
[Nach E. Rau, Z. Phys. 114 (1939) S. 265; 32 S., 15 B.]
In einer Tiefe von 40 m unter der Wasseroberfläche wurde
im Überlinger See die Intensität der kosmischen Ultrastrahlung
während eines Jahres in zwei Ionisationskammern registriert.
Der Vorteil dieser Wasserversenkmessungen besteht in der
Unabhängigkeit vom Barometereffekt, d. h. von der unter-
schiedlichen Absorption der Strahlung durch den Luftmantel,
und vom Temperatureffekt. Dadurch werden die bei Messungen
in Seehöhe notwendigen Korrekturen hinfällig, die die peri-
odischen Effekte, sonnenzeitliche und sternzeitliche Periode, in
ihrer Größe bei weitem überdecken. Zudem hat man es in 40 m
Wassertiefe, also bei 50 m Wasseräquivalent vom Gipfel der
Atmosphäre an gerechnet, nur mit der harten Komponente der
Ultrastrahlung, also nach heutiger Auffassung nur mit der Meso-
tronenstrahlung zu tun. Dadurch entfällt die schwierige Analyse
der einzelnen Komponenten mit ihren unterschiedlichen Schwan-
kungen. ;
Wegen der Kleinheit der beobachteten Schwankungen im
Verhältnis zu den statistischen Schwankungen kann im Tages-
verlauf der Intensitätsangaben der Ionisationskammern auch
untereinander von einer Übereinstimmung noch nicht die Rede
sein. Auch in den Monatsmitteln der Intensität, die für jede
einzelne Stunde errechnet wurden, ist ein einheitlicher Gang der
Intensität noch nicht deutlich erkennbar. Erst die Viertel-
jahresmittel, besser noch die Halbjahres- und Jahresmittel
zeigen einen ausgeprägten periodischen sonnenzeitlichen
Gang der Intensität. Und zwar wird eine tägliche
Doppelwelle mit den Intensitätsmaxima um nahe bei 10%
und 22% MEZ gefunden. Die Amplitude dieser Doppelwelle
beträgt etwa 0,15% der gemessenen Ultrastrahlungsintensität.
Die harmonische Analyse der gewonnenen Beobachtungs-
unterlagen zeigte weiter eine sternzeitliche Tagesperiode.
Das Maximum der Welle, deren Amplitude zu etwa 0,07%
der gemessenen Intensität gefunden wird, liegt bei 2010 Stern-
zeit. Die Überlagerung der durch harmonische Analyse ge-
fundenen tages- und sternzeitlichen Wellen geben sehr gut den
experimentellen Befund wieder: während des 1. Halbjahres ist
das erste Maximum, während des 2. Halbjahres das zweite
Maximum höher.
Soweit diese Messungen mit denen anderer Autoren ver-
gleichbar sind, stimmen sie mit diesen recht gut überein. Auch
bei früheren Messungen, insbesondere von Barnöthy und
Forró, wird im Gegensatz zur 24 h-Periode der weichen Ultra-
strahlungskomponente eine 12 h-Periode, also eine tägliche
Doppelwelle der harten Ultrastrahlungskomponente, also -wohl
der Mesotronenstrahlung gefunden.
1) Darbyshire, Nature, Lond. 142 (1938) S. 214.
482
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 21
23. Mai 1940
ee rn nn en,
Die tägliche Doppelwelle der kosmischen Ultrastrahlung
kann in Zusammenhang mit der täglichen Doppelwelle im
Luftdruck gebracht werden. Bekannt ist der doppelwellige
Barometergang in den Tropen. In den außertropischen Teilen
der Erde überlagert sich dieser Gang dem normalen Gang des
Luftdruckes. Da die Gravitationskräfte zu einer Erklärung
nicht ausreichen, nimmt man planetarische Eigenschwingungen
der Erdatmosphäre an, die durch den täglichen Temperatur-
gang angeregt werden. Der täglichen Periode selbst entspricht
keine Eigenschwingung der Erdatmosphäre, so daß hierdurch
nur lokale Druckwellen erzeugt werden. Während die Druck-
doppelwelle am Boden etwa + 0,3 Torr beträgt, hat man in
großer Höhe hundertfach und mehr durch Resonanz verstärkte
Luftdruckschwankungen durch Kurzwellenechos, bei Nord-
lichterscheinungen u.a. feststellen können. Die tägliche
Vertikal-Doppelwelle der Atmosphäre schwingt von unten und
oben gegen die in etwa 30 km Höhe liegende Knotenebene; die
Schwingungen der Erdatmosphäre unterhalb und oberhalb der
Knotenebene schwingen also mit entgegengesetzter Phase.
Fallen nun die Primärteilchen der kosmischen Ultra-
strahlung in den Luftmantel der Erde ein, so bilden sie nach
Durchsetzen einer bestimmten Luftschicht Mesotronen. Bei
der Vertikalschwingung der Isobarenflächen wird der Ent-
stehungsort der Mesotronen über der Erdoberfläche im Mittel
ebenfalls als Doppelwelle schwingen, und die Mesotronen haben
somit durch die Luft und den Absorber mehr oder weniger
Gelegenheit, auf ihrem Wege zu zerfallen oder absorbiert zu
werden. Aus der Phase der Intensitätsschwankung muß ge-
schlossen werden, daß die energiereichen Mesotronen, die noch
unter 50 m Wasseräquivalent gemessen werden, oberhalb der
Knotenebene der Schwingung der Erdatmosphäre, also in
Höhen oberhalb 30 km gebildet werden. J. Js.
DK 534.143
Ultraschallgeneratoren. [Nach A. Ciaccia, Veröff.
Nr. 143 des Istituto El. e delle Comm. della Marina, Livorno,
Sept. 1938; 17 S., 14 B.]
Der Verfasser behandelt in der vorliegenden Abhandlung
die Ausbreitung von Ultraschallwellen und untersucht in
diesem Zusammenhang besonders die sich aus diesen Gesetz-
mäßigkeiten ergebenden Möglichkeiten der Erzeugung gerich-
teter Ultraschallstrahlen. Nachdem kurz die verschiedenen
bisher verwendeten Ultraschallgeneratoren besprochen sind,
werden neue Vorrichtungen zur Erzeugung von sehr intensiven
gerichteten Ultraschallstrahlen angegeben, wobei im besonderen
eine eingehende Beschreibung eines nach dem Magnetostrik-
tionsverfahren arbeitenden Generators folgt und die Leistungs-
fähigkeit dieses Gerätes mit der eines nach dem piezoelek-
trischen Verfahren arbeitenden Generators verglichen wird.
Für einige geeignete Werkstoffe werden die in Betracht kom-
menden magnetostriktiven Werte angegeben. Abschließend
wird eine Echoloteinrichtung mit magnetostriktivem Ultra-
schallgenerator beschrieben. Bm.
DK 534.143
Nutzanwendungen des Ultraschalls. [Nach G. Oggioni,
Veröff. Nr. 144 des Istituto El. e delle Comm. della Marina,
Livorno Sept. 1938; 17 S., 8 B.]
Nach einer einleitenden zusammenfassenden Darstellung
der physikalischen Eigenschaften des Ultraschalls werden die
verschiedenen praktischen Anwendungen, die der Ultraschall
in der Optik, in der Metallurgie, in der Chemie und vor allem
in der Schiffahrt in den letzten Jahren gefunden hat, behandelt.
In der Schiffahrt wird der Ultraschall neuerdings mit Erfolg
an Stelle ncrmaler Schallsignale bei der Echolotung verwendet.
Die Überlegenheit des Ultraschalls gegenüber normalen Schall-
wellen zeigte sich besonders, seitdem es durch Verwendung ver-
besserter piezoelektrischer und magnetostriktiver Verfahren
möglich ist, Ultraschallintensitäten bis zu 10 W/cm? technisch
herzustellen. Zum Vergleich sei hier bemerkt, daß die Schall-
intensität eines Kanonenschusses. von der Größenordnung
10-3 W/cm? ist. Die bei den Echolotungen benutzte Ultraschall-
frequenz beträgt etwa 29 000 bis 37 000 Hz. Mittels einer neu-
zeitlichen Anlage können Wassertiefen von weniger als 1 m bis
zu mehr als 4000 m mit einer Genauigkeit von etwa 1% ge-
messen werden. Ähnliche Ultraschallgeneratoren wie bei der
Echolotung werden auch zur Erzeugung von Unterwasser-
schallsignalen, insbesondere zur Verständigung von Untersee-
booten untereinander und mit Schiffen an der Wasserober-
fläche benutzt. Je nach der Anordnung der Ultraschallsender
können dabei nach einer bestimmten Richtung gebündelte oder
gleichmäßig nach allen Seiten sich ausbreitende Ultraschall-
wellen ausgestrahlt werden. Bei Schiffen an der Wasserober-
fläche konnte nach den neuesten Versuchen eine Verständigung
bis auf eine Entfernung von 15 km durchgeführt werden. Eine
interessante Kombination von Unterwasser-Ultraschallsignalen
und telegraphischen Zeichen zum Zwecke der Schiffsnavigation
im Nebel wurde an der Hafeneinfahrt von Calais erprobt. Der
Unterwasser-Ultraschallsender sowie der Funksender werden
zusammen gesteuert. Aus der Richtung der maximalen Inten-
sität der Zeichen und aus der Zeitdifferenz zwischen dem Radio-
und dem Ultraschallempfang kann das vor der Hafeneinfahrt
befindliche Schiff Richtung und Entfernung der Einfahrt fest-
stellen. Vor einigen Jahren wurden auch Versuche gemacht,
die Reflexion von Ultraschallwellen an im Wasser befindlichen
Fremdkörpern zur Erkennung von Schiffahrtshindernissen aus-
zunutzen. Allerdings kommt dieses Verfahren gerade bei dem
wichtigsten Problem dieser Art, der Sicherung gegen Zusammen-
stöße mit Eisbergen, nicht in Betracht.
Die Anwendungen des Ultraschalls in der Optik beruhen
auf der bekannten Erscheinung, daß die ein durchsichtiges
Medium durchsetzenden Ultraschallwellen in diesem periodische
Dichteschwankungen hervorrufen, die auf Lichtstrahlen wie ein
Beugungsgitter wirken. Aus der Ausmessung der an solchen
Ultraschallbeugungsgittern erhaltenen optischen Beugungs-
bilder lassen sich wichtige Rückschlüsse auf die mechanischen
Eigenschaften des vom Ultraschall durchsetzten festen Körpers
ziehen, u.a. die Elastizitätskonstante und der Poissonbeiwert
bestimmen. Ferner ist vor einigen Jahren von Okolessanyi
die Lichtbeugung an von Ultraschall geeigneter Frequenz
durchstrahlten Platten mit Erfolg an Stelle von Drehspiegeln
zur räumlichen Zerlegung der einzelnen Bildpunkte in Fern-
sehempfängern benutzt worden.
Auf dem Gebiet der Metallurgie haben sich seit dem
Vorgang von Sokoloff (1934) dem Ultraschall wichtige An-
wendungsmöglichkeiten bei der Feststellung von Hohlräumen,
Fehlerstellen oder Fremdstoffeinschlüssen in metallischen
Werkstücken erschlossen. In der Chemie haben sich bereits
sehr zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten für den Ultraschall
ergeben. Beispielsweise gelingt es bei Einwirkung von Ultra-
schall, stabile Emulsionen von Quecksilber und von Öl in
Wasser herzustellen. Ebenso konnten kürzlich Mischungen von
Alkalimetallen und Öl bzw. Paraffin mit Wasser hergestellt
werden. In der Galvanoplastik wird die Ultraschallbestrahlung
der Elektroden zur Erzielung eines besonders feinkörnigen
Metallniederschlages benutzt. Bei der Herstellung von photo-
graphischen Emulsionen kann bei Anwendung von Ultraschall
die Herstellungszeit außerordentlich abgekürzt werden, während
gleichzeitig die Homogenität und Feinkörnigkeit der Schichten
gesteigert wird. Interesse verdient auch die Möglichkeit, den
Siedepunkt von zahlreichen Flüssigkeiten durch Ultraschall-
einwirkung um einige °C herabzusetzen. Ferner können
Flüssigkeiten und geschmolzene Metalle mittels Ultraschall-
bestrahlung weitgehend von eingeschlossenen Gasresten befreit
werden. Ebenso ist es gelungen, bestimmte Metallegierungen,
die sonst nur durch langdauernde Behandlung bei hohen Tem-
peraturen erhalten werden können, bei Ultraschalleinwirkung
in viel kürzerer Zeit und bei verhältnismäßig niedrigen Tem-
peraturen herzustellen. Schließlich ergeben sich auch medizi-
nische Anwendungsmöglichkeiten auf Grund der Feststellungen
von Freundlich, Söllner und Rogowski, wonach es
möglich ist, im Ultraschallfeld das Knochenmark im Innern der
Knochen ohne gleichzeitige Erwärmung der übrigen Knochen-
substanz zu erhitzen. Dmk.
AUS LETZTER ZEIT
Reichsarbeitsgemeinschaft ‚‚Windkraft‘*. — Im
Oktober 1939 ist in Berlin-Steglitz, Grunewaldstraße 43, die
Reichsarbeitsgemeinschaft ‚Windkraft‘ (RAW) gegründet
worden, um für eine geplante Windkraftversuchsanlage größerer
Leistung vorbereitend zu wirken. Die Ergebnisse dieser
Arbeiten werden den interessierenden Stellen unterbreitet.
Die ETZ hat bereits häufiger dieses technisch reizvolle und
wirtschaftlich wichtige Problem behandelt!). Aus diesen Ar-
beiten gingen auch die Schwierigkeiten technischer Art her-
vor, die sich bei der Errichtung einer derartigen Anlage er-
geben und die nun von der RAW eingehend durch Sach-
kundige geprüft werden.
1) , H. Witte, ETZ 59 (1038) S. 1373 u. 1404. — ETZ 60 (1939) S. 628.
= a 59 (1938) S. 17. — ETZ 57 (1936) S. 1237. — ETZ 56 (1935) S. 10
23. Mai 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 21
483
VERSCHIEDENES
BEKANNTMACHUNGEN
VDE
Verband Deutscher Elektrotechniker
(Eingetragener Verein)
Geschäftstelle: Berlin-Charlottenburg 4, Bismarckstr. 33, VDE-Haus
Fernsprecher: 30 06 31. — Postscheckkonto: Berlin: 213 12.
Postscheckkonto für Mitgliedsbeiträge: Berlin 1810 00.
Postscheckkonto der ETZ-Verlag GmbH.: Berlin 223 84.
Installationsmaterial
Auf Grund von Beratungen des Unterausschusses
Verlegungsmaterial hat sich die Notwendigkeit ergeben,
eine Änderung von
VDE 0610 U ‚Umstell-Vorschriften für die Konstruktion
und Prüfung von Installationsmaterial bis
750 V Nennspannung‘
in bezug auf verbleite Abzweigdosen vorzunehmen. Dem
neuen Wortlaut von $ 90 dieser Umstell-Vorschriften wird
u.a. die Fassung von $ 13d) und e) des in ETZ 60 (1939)
S. 809 veröffentlichten Entwurfes zu VDE 0606 , Vor-
schriften für Abzweig- und Verbindungsdosen, Haupt-
leitungsabzweigkästen sowie Leuchtenklemmen‘ und § 7
des in ETZ 61 (1940) H. 11, S. 281 veröffentlichten Ent-
wurfes zu VDE 0605 U ‚Umstell-Vorschriften für In-
stallationsrohre für elektrische Anlagen‘ zugrunde gelegt.
Der neue Wortlaut von $ 90 ist in ETZ 61 (1940) H. 21,
5. 470 veröffentlicht.
Diese Änderung von VDE 0610 U wurde vom Vor-
sitzenden des VDE im April 1940 genehmigt und tritt mit
dem Tage der Veröffentlichung in Kraft. |
Verband Deutscher Elektrotechniker E.V.
Die Geschäftsführung
Viefhaus
Gültigkeit der VDE-Bestimmungen im Protektorat
Böhmen und Mähren
Vor etwa einem Jahr wurden zwischen dem Verband
Deutscher Elektrotechniker (VDE) und dem Böhmisch-Mähri-
schen Elektrotechnischen Verband (ESC) Verhandlungen über
künftige Zusammenarbeit aufgenommen. Diese Verhandlungen
wurden jetzt in bezug auf die elektrotechnischen Vorschriften
mit folgendem Ergebnis abgeschlossen:
Ein Jahr nach Friedensschluß sollen im Protektorat Böhmen
und Mähren ausschließlich die VDE-Bestimmungen gültig
sein. In der Zwischenzeit führen der ESC und der VDE in
Begenseitigem Einvernehmen laufend eine Abgleichung der
zur Zeit gültigen ESC-Vorschriften mit den VDE-Vorschriften
durch. Ebenso haben die Prüfstellen des ESC und des VDE
eine Vereinheitlichung ihrer Prüfverfahren in die Wege geleitet.
Neue Vorschriften, Umstellvorschriften und dergleichen werden
in Zukunft für das Deutsche Reich und für das Protektorat
unter beiderseitiger Mitwirkung einbeitlich aufgestellt.
Herstellern und Verbrauchern im Protektorat ist es frei-
gestellt, sich schon jetzt nach den VDE-Bestimmungen zu
richten, sofern deren Anwendung im Protektorat in Über-
eınstimmung mit beiden Verbänden erfolgt. Aufklärung hier-
über erteilen im gegenseitigen Einvernehmen die Geschäft-
stellen beider Verbände:
Verband Deutscher Elektrotechniker (VDE)
Berlin-Charlottenburg 4, Bismarckstraße 33
Böhmisch-Mährischer Elektrotechnischer Verband (ESÖ)
Prag XII, Vocelova 3
Sonderdrucke von neuen VDE-Arbeiten
Bei der ETZ-Verlag GmbH., Berlin-Charlottenburg 4,
Bismarckstr. 3 — VDE-Haus, sind die Sonderdrucke der
folgenden neuen VDE-Arbeiten zu den dabei genannten Preisen
erhältlich:
VDE 0250 Ka/l. 40 ‚„K-Vorschriften für isolierte RM
Leitungen in Starkstromanlagen‘‘, 1. Änderung,
gültig ab 1. Februar 1940 ie a e E 0,10
VDE 0260a/II. 40 ‚Vorschriften für Papierbleikabel
mit Aluminiumleitern in Starkstromanlagen',
1. Änderung, gültig ab 7. März 1940... ... 0,10
VDE 0260 Ua/II. 40 ‚Umstell-Vorschriften für Papier-
bleikabel mit Aluminiumleitern bis 6 kV“,
l. Änderung, gültig ab 7. März 1940 ..... 0,10
VDE 0265a/II. 40 ‚Vorschriften für Gummibleikabe
in Starkstromanlagen‘“, 1. Änderung, gültig ab
7. März 1940 wu : . 0,10
VDE 0265Ua/II. 40 ‚Umstell-Vorschriften für Gummi-
bleikabel in Starkstromanlagen“, 1l. Änderung,
gültig ab 7. März 1940 .... a.a... . 0,10
VDE 0270Ua/II. 40 ,‚‚Umstellvorschriften für Stark-
strom-Innenraumkabel ohne Bleimantel bis 1 kV“,
1. Änderung, gültig ab 7. März 1940 0,10
VDE 0283/I. 40 „Richtlinien für probeweise zugelassene
isolierte Leitungen in Starkstromanlagen‘‘, Erst-
fassung, gültig ab 1. Februar 1940 . . 0,10
VDE 0570b/I. 40 „Regeln für Klemmenbezeichnungen“‘,
2. Änderung, gültig ab 1. Februar 1940 0,10
0530 U/I. 40 ‚„Umstell-Vorschriften für elektrische
Maschinen‘, Erstfassung, gültig ab 1. Februar 1940
0532 U/III. 40 ,‚Umstell-Vorschriften für Trans-
formatoren‘‘, Erstfassung, gültig ab 15. April 1940
0635a/XII. 39 ‚Vorschriften für Leitungsschutz-
sicherungen mit geschlossenem Schmelzeinsatz
500 V bis 200 A“, 1. Änderung, gültig ab l. Januar
LIU: re ae en a ie an Be ae A
0660b/IX. 39 „Regeln für die Konstruktion,
Prüfung und Verwendung von Schaltgeräten bis
500 V Wechselspannung und 3000 V Gleich-
spannung‘, 3. Anderung, gültig ab l. Januar 1941
VDE
0,10
VDE
0,10
VDE
0,10
VDE
0,10
Übersetzungen von VDE-Arbeiten
Die ETZ-Verlag GmbH., Berlin-Charlottenburg 4,
Bismarckstr. 33 — VDE-Haus, hat kürzlich die folgenden
fremdsprachlichen Arbeiten von VDE-Bestimmungen heraus-
gebracht, die zu den angegebenen Preisen bei ihr erhältlich sind:
Spanisch:
VDE 0663/1933 „Leitsätze für Schutzschalter gegen RM
unzulässig hohe Berührungsspannung‘' (Cuaderno
2032) Be a ee a ee 0,70
VDE 0610/V. 38 „Vorschriften, Regeln und Normen für
die Konstruktion und Prüfung von Installations-
material bis 750V Nennspannung‘‘ (Cuaderno
2037) Bu E E E er 1,40
W. Kaufmann: ‚Die neuen Prüfvorschriften für Hoch-
leistungsschalter‘‘ aus ETZ 59 (1938) Seite 553
(Cuaderno 2040) da a, A ee za 0,70
Englisch:
VDE 0140/1932 „Leitsätze für Schutzmaßnahmen in
Starkstromanlagen mit Betriebsspannungen unter
1000 V“ (Publication 3035) A te OO
VDE 0318/I1. 38 ‚Leitsätze für Hartpapier und Hart-
gewebe'‘ (Publication 3038) E E EE Au SEN, 0,70
Verband Deutscher Elektrotechniker E. V.
Die Geschäftsführung
Viefhaus
484
Bezirk Berlin
vorm. Elektrotechnischer Verein
(Gegründet 1879)
Geschäftstelle: Berlin-Charlottenburg 4, Bismarckstr. 33 IV, VDE-Haus.
Fernsprecher: 34 88 86.
Arbeitsgemeinschaften (Technischer Nachwuchs)
Die Teilnahme ist frei. VDE-Mitgliedschaft ist nicht Bedingung.
Stromrichter. Leiter: Dipl.-Ing. J. Killinger VDE.
24. Mai 1940, 18%, VDE-Haus, Großes Sitzungszimmer: ‚‚Stromrichter-
anlagen für Elektrolyse‘. Vortragender: Dipl.-Ing. A. Pascher VDE.
Fernmeldetechnik. Leiter: Dipl.-Ing. K. Wagner VDE.
29. Mai 1940, 18%, VDE-Haus, Großes Sitzungszimmer: ‚Die Nach-
richtenmittel für den Fernmelde- und Alarmdienst im Werkluftschutz‘'.
Vortragender: Obering. Fr. W. Gust. (Der Vortrag wird erläutert durch
Vorführung von Anlagen und Lichtbildern.)
VDE Bezirk Berlin
vormals Elektrotechnischer Verein
Der Geschäftsführer
Burghoff
Sitzungskalender
VDE Bezirk Danzig. 27.5. (Mo), 20%, T. H.: ‚Der-
zeitige Leistungsgrenzen von Glühkathoden-Stromrichtern‘‘ (m.
J.ichtb. u. Vorführ.). Dr.-Ing. Kluge VDE.
Deutsche Lichttechnische Gesellschaft, Bezirks-
gruppe Berlin. 23. 5. (Do), 17%, T.H.: „Beleuchtungs-
studien am Arbeitsplatz“. Dipl.-Ing. K. Saatmann.
Bezirksgruppe Frankfurt a. M. 24.5. (Fr), 192°,
Phys. Verein, Robert-Mayer-Str. 2: „Film und Stroboskop in
Physik und Technik‘. Dr. Th. Meyer VDE.
Bezirksgruppe Karlsruhe. 28.5. (Di), 20%, T.H.: .
„Lichtwirtschaft im Kriege“. Dipl.-Ing. J. Schaer.
PERSÖNLICHES
H.Biendermann +. — Am 14. Mai verschied in Berlin
nach schwerem Leiden im l. Lebensjahr Herr Dipl.-Ing.
Heinrich Blendermann VDE, Geschäftsführer des Verbandes
Deutscher Elektrotechniker. Wir werden seiner demnächst
ausführlich gedenken.
J.W. Hissink +. — Am 1l. Maid. J. starb Herr General-
direktor a. D. Dr. Ing. h.c. J. W. Hissink VDE auf seinem Land-
gut in Gatow bei Berlin. Geboren am 8. März 1874 zu Zutphen
in Holland, studierte er
auf den Hochschulen
Aachen und Darm- `
stadt. Im Alter von
20 Jahren bestand er
1894 in Darmstadt die
Diplomprüfung und war
damit einer der ersten
in Deutschland, die das
Diplom für das Fach-
un —
gebiet Elektrotechnik
erwarben. 1895 war
der junge Hissink bei
der Firma Schuckert
& Co. in Nürnberg
tätig, im Jahre 1896
Assistent der T.H.
Darmstadt bei Erasmus
Kittler und trat 1897
zur AEG. über, wo er
mebrere Jahre engster
Mitarbeiter des unver-
geßlichen M. Dolivo
Dobrowolsky war.
Im Dezember 1902 J. Hiss
wurde Hissink Chef- EN
elektriker bei der Berg-
mann-Elektricitätswerke AG., bereits ein Jahr später in den Vor-
‚stand berufen und übernahm 1922 die Leitung als Generaldirek-
tor. Die TH. Darmstadt ehrte ihn 1922 durcb die Verleihung
des Dr.-Ing. E. h. in Anerkennung seiner Verdienste um die
Förderung der Elektrotechnik. Mit voller Unterstützung des
Herrn Geheimrat Bergmann, mit dem Hissınk in treuer Freund-
schaft und restlosem Vertrauen verbunden ‚war, war es in erster ®
Linie das Verdienst des nunmehr Verblichenen, daß sich die
‚Bergmann-Elektricitätswerke AG. unter seiner Führung aus
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 21
23. Mai 1940
bescheidenem Anfang mit glänzenden Erfolgen zu einer Groß-
firma entwickelte. 1931 legte er sein Amt als Generaldirektor
nieder, trat in den Aufsichtsrat über und zog sich 1938 ganz
ins Privatleben zurück. Auch als Förderer des VDE hat sich
Hissink große Verdienste erworben. Seit 1907 war er
ordentliches Mitglied, von 1920 bis 1925 Vorstandsmitglied und
anschließend bis 1931 Mitglied des Ausschusses.
Mit Dr. Hissink ist ein selten begabter Ingenieur, der zu-
gleich umsichtiger Kaufmann und fähiger Organisator war, von
uns gegangen. Um die Entwicklung der Elektrotechnik hat er
sich bleibende Verdienste erworben. Alle, die ihn als Mit-
arbeiter oder als Untergebener kennen lernten, behalten einen
Menschen mit lauterster Gesinnung im Gedächtnis, denn nicht
nur in beruflichen, sondern auch in alltäglichen Dingen stand
er allen stets mit Rat und Tat zur Seite. Unendliches Leid
ist ihm in den letzten Jabren seines Lebens zugestoßen; so
aber, wie er die schweren Schicksalsschläge getragen hat, ist
er zum Vorbild für uns alle geworden. Er wird allen, die ihn
kannten, unvergessen bleiben. Br. Lammers VDE
BUCHBESPRECHUNG
DK 621.317.85
Die Prüfung der Elektrizitäts-Zühler. Meßeinrichtun-
gen, Meßmethoden und Schaltungen. Von Dr.-Ing K.
Schmiedel. 3. neubearb. Aufl. Mit 160 B., X u. 179 S. im
Format 165x240 mm. Verlag von Julius Springer, Berlin
1940. Preis geh. 15,— RM, geb. 16,50 RM.
Seit dem Erscheinen der 2. Aufl. des Werkes von Schmiedel
im Jahre 1924 hat sich der Kreis der Stellen, denen die Über-
wachung und Prüfung der Elektrizitätszähler obliegt, in größtem
Umfange erweitert. Auch mittlere und kleinere Elektrizitäts-
versorgungsunternehmen widmen heute in der Erkenntnis der
Bedeutung dieser Aufgabe der Kontrolle ihrer Elektrizitäts-
zähler größte Sorgfalt. Auch die anfangs verhältnismäßig kleine
Gruppe der auf dem Gebiet der Zählerwartung tätigen Spezi-
alisten wuchs gleichlaufend hiermit innerhalb weniger Jahre
stark an. Leider fehlte jedoch bisher für dieses Sondergebiet,
nachdem die 2. Aufl. des Werkes von Schmiedel schon seit
Jahren vergriffen war, ein für den Praktiker geeignetes zu-
sammenfassendes und auf den neuesten Stand gebrachtes
Handbuch. Mit der vorliegenden Neuauflage des Werkes von
Schmiedel wird diese Lücke geschlossen. Das Werk behandelt
mit den notwendigen theoretischen Erklärungen, ohne daß
weitergehende mathematische Vorkenntnisse vorausgesetzt
werden, die Meßgeräte, Regeleinrichtungen, Prüfschaltungen
und Meßverfahren, die für die Einregelung, die Prüfung und die
genauere Untersuchung moderner Zähler in Betracht kommen,
wobei auf Tarifzähler und sonstige Spezialzähler mit Recht be-
wußt verzichtet ist, jeweils mit Angaben über die erreichbare
Meßgenauigkeit. Etwas knapp behandelt sind trotz ihrer Ver-
breitung und ihrer Bedeutung für die Erhöhung der Meßgenauig-
keit die Spannungs-Gleichhalte-Einrichtungen. Gegenüber den
früheren Auflagen wurden auch die in den letzten Jahren, in
den Zeitschriften veröffentlichten Aufsätze über Einrichtungen
und Verfahren, soweit sie praktische Bedeutung erlangt haben,
berücksichtigt, wie z. B. das Gleichlast-Verfahren, neuere Ein-
richtungen für die Prüfung von Strom- und Spannungswandlern,
Verfahren zur Prüfung der Kurzschlußsicherheit und der
Spannungsfestigkeit u.a. Die Schaltbilder und Diagramme sind
unter Verwendung der neuen Symbole und Bezeichnungen um-
gearbeitet. Das Buch bietet allgemein eine Fülle von wertvollen
Hinweisen für die exakte Durchführung der Messungen. Die
Neuauflage des ausgezeichneten Werkes wird von jedem Zähler-
Fachmann begrüßt werden. H. Märtens VDE
Anschriften der Verfasser der Aufsätze dieses Heftes:
Dr.-Ing. F. Borgnis, Berlin-Schöneberg, Badensche Str. 54/2
Obering. Dipl-Ing. F. Kaißling, Bitterfeld, Deutsche Grube, Kirch-
straße 6
Dipl.-Ing. Otto Müller, Berlin-Siemensstadt, Lenthersteig 20
Dr.-Ing. A. Roggendorf VDE, Ignaz-Stroof-Str. 1b
Obering. H. Thomas, Duisburg
Dr.-Ing. H. Titze VDE, Potsdam-Rehbrücke, Beethovenstr. 15
Abschluß des Heftes: 17. Mai 1940
C
Wissenschaftliche Leitung: Harald Müller VDE (z. Z. im Felde)
G. H. Winkler VDE (z. Z. im Felde)
H. Hasse VDE und R. Henrichs VDE
Zuschriften sind nicht an eine persönliche Anschrift zu richten, sondern
nur an die Wissenschaftliche Leitung der ETZ, Berlin-Charlottenburg 4,
Bismarckstr. 33, VDE-Haus, Fernsprecher : 34 19 5b.
Nachdruck nur mit Quellenangabe und nur mit Genehmigung des Ver-
fassers und der Wissenschaftlichen Leitung der ETZ gestattet.
485
Elektrotechnische Zeitschrift
(Zentralblatt für Elektrotechnik)
Organ des Elektrotechnischen Vereins seit 1880 und des Verbandes Deutscher Elektrotechniker seit 1894
Herausgegeben vom Verband Deutscher Elektrotechniker E.V.
Wissenschaftliche Leitung: Berlin-Charlottenburg 4, VDE-Haus — Im Buchhandel durch Julius Springer, Berlin W 9
61. Jahrgang
Berlin, 30. Mai 1940
Heft 22
Heinrich Blendermann +
Der Verband Deutscher Elektrotechniker hat den
Verlust einer Persönlichkeit zu beklagen, deren lauteres
und ritterliches Wesen Ansporn und Vorbild zugleich war.
Am 14. Mai d. J. ist sein Geschäftsführer, Direktor
Dipl.-Ing. Heinrich Blendermann, einem längeren
Leiden allzufrüh im 51. Lebensjahre erlegen.
Am 11. 6. 1889 in Bremen ge-
boren, übernahm er nach Ab-
schluß seines Studiums an der
T. H. Stuttgart vom Frühjahr
1913 bis zum Ausbruch des Welt-
krieges die Assistentenstelle für
Elektrotechnik und Maschinen-
bau an der Bergakademie Claus-
thal bei Prof. Süchting, um
dann anschließend als Leutnant
der Reserve bis Ende 1915 an
den Kämpfen der Ostfront
mit Auszeichnung teilzunehmen.
Nach seiner Verwundung im
Herbst 1916 fand seine Ver-
setzung ins Kriegsministerium
statt, wo er zuerst im Ingenieur-
Komitee und später in der Kriegs-
Rohstoff-Abteilung tätig war.
Im Juni 1918 trat er in die Ab-
teilung Zentralstationen der AEG
ein. Nach vorübergehender Tä-
tigkeit als Zivilingenieur und
Gutachter in wirtschaftlichen,
technischen und tariflichen Fra-
gen finden wir ihn wiederum bei
der AEG in der Technischen Be-
ratungsstelle der Abteilung Zen-
tralstationen und der Geschäftsstelle der Vereinigten Bau-
firmen des Bayernwerks. Im Herbst 1924 ging er als
Vorstand der Abteilung für Zentralstationen nach Kassel
und übernahm im Herbst 1927 den gleichen Posten in
Dortmund.
Seit dem 1. 12. 1931 war Blendermann zuerst als tech-
nischer Vertreter des Generalsekretärs des VDE tätig und
übernahm ab 1. 1. 1934 die Geschäftsführung des VDE.
Seine ganze Kraft und seine reichen Erfahrungen setzte
er für die Belange des VDE unermüdlich ein. Es galt vor
allen Dingen, eine Vereinheitlichung und Gliederung der
VDE-Bestimmungen herbeizuführen, wobei es ihm in ver-
hältnismäßig kurzer Zeit gelang, wesentliche Erfolge zu
erzielen. Bei der feierlichen Verpflichtung der Vor-
sitzenden der neu gebildeten VDE-Ausschüsse am 25. 5.
1934 machte er grundlegende Ausführungen über die tech-
nisch-wissenschaftlichen Aufgaben des VDE, die den
Arbeiten der nächsten Jahre als Richtlinie dienten. Es
galt ferner, die gesetzliche Anerkennung der VDE-Be-
stimmungen zu erwirken, ein Ziel, dessen Erreichung
hauptsächlich seiner Initiative zu verdanken ist. Neben
der Erledigung dieser umfangreichen technischen Arbeiten
war es seine Aufgabe, bei der von ihm mit heißem Herzen
herbeigesehnten politischen Wende den VDE entsprechend
neu zu gestalten und auszurichten und ihn später in den
NSBDT. einzugliedern. Mit gro-
Bem Eifer und Erfolg unterzog
sich Blendermann diesen Auf-
gaben und gab dem VDE die
durch den Umbruch notwendig
gewordenen neuen technisch-wis-
senschaftlichen Arbeitsgebiete.
Den vielseitigen Aufgaben
eines Geschäftsführers entspre-
chend war der Verstorbene in
zahlreichen Organisationen und
Ausschüssen tätig. So oblagen
ihm die Arbeitsgebiete des Ge-
schäftsführers der Fachgruppe
Energiewissenschaft im NSBDT.,
der ETZ-Verlag G.m.b.H., der
deutschen Ausschüsse der IEC,
CIGRE und IFK. Ferner war er
stellvertretender Obmann des
Ausschusses für die Übersetzung
deutscher Normen und Liefer-
bedingungen und gehörte ferner
zahlreichen Ausschüssen tech-
nisch-wissenschaftlicher Vereini-
gungen und Institute an. Nach
der Eingliederung der Ostmark
setzte ihn der Leiter des Haupt-
amtes für Technik, Professor Dr.-
Ing. Todt, zur Mitarbeit bei der Einrichtung der Gau-
fachgruppen des NSBDT. in der Ostmark ein.
Heinrich Blendermann war ein aufrechter deutscher
Mann. Durch seine vornehme Art hat er es stets ver-
standen, Gegensätze auszugleichen und mit Humor über
schwierige Situationen hinwegzukommen. Auch für per-
sönliche Nöte seiner Gefolgschaft hatte er als Betriebs-
führer mit der Wärme seines menschlichen Fühlens stets
Verständnis und half, wo es in seinen Kräften stand.
Erholung von seiner vielseitigen beruflichen Tätigkeit
fand der Verstorbene im Kreise seiner Familie, mit der
er sehr glücklich lebte und mit der er sich gerne den
schönen Künsten, besonders der Musik, widmete, Mit
seiner Gattin und seinen Kindern trauern seine Mit-
arbeiter, die große Zahl der Mitglieder des VDE sowie
zahlreiche technisch-wissenschaftliche Organisationen und
Vereine um den viel zu früh Dahingegangenen.
Verband Deutscher Elektrotechniker E.V.
486
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 22
30. Mai 1940
Gleichlastverfahren zur Prüfung von Drehstromzählern
Von Hans Nützelberger VDE, Nürnberg
Übersicht. Es wird ein neues Verfahren beschrieben,
welches gestattet, Drehstrom-Drei- und Vierleiterzähler bei
gleichseitiger oder annähernd gleichseitiger Belastung mittels
eines einphasigen Gleichlastzählers zu prüfen, wobei der Prüf-
ling in seiner betriebsmäßigen Schaltung angeschlossen ist.
Außer dem einphasigen Gleichlastzähler ist noch ein Hilfsgerät
mit zwei auf ein Differentialgetriebe arbeitenden Wechselstrom-
systemen erforderlich. Nimmt der Zeiger dieses Hilfsgerätes
am Ende der Meßperiode wieder die gleiche Lage ein wie am
Anfang der Messung, so sind die Angaben des einphasigen
Gleichlast-Prüfzählers auch bei beliebigem Spannungsdreieck
dem gesamten Drehstromverbrauch proportional.
1. Einleitung
Bevor auf die Drehstromzählermessung mittels Gleich-
lastzähler näher eingegangen wird, soll ein kurzer Über-
blick über die Entwicklung der Prüfung von Wechsel-
stromzählern gegeben werden. Diese Zähler wurden
früher ausschließlich mit Leistungsmesser und Stopp-
uhr geprüft. Man erkannte jedoch bald, daß man hier-
bei von den unvermeidlichen Schwankungen von Strom
und Spannung abhängig ist, und daß sich leicht Fehler
beim Ablesen der Meßgeräte sowie bei der Auswertung
der Messungen einschleichen können. Um die Schwan-
kungen von Strom und Spannung unwirksam zu machen,
ging man auf die Messung mittels Eich- oder Prüfzähler
über. Da dieser Zähler ein Zählwerk mit rasch laufenden
Zeigern besitzt, ist es selbst bei kleiner Belastung durch
längere Zeitmessung möglich, die Ablesegenauigkeit ge-
nügend zu erhöhen und damit die Ablesefehler auf ein
Mindestmaß herabzusetzen. Die Rechenfehler bei der Aus-
wertung der Messungen kann man vermeiden, indem man
die erforderliche Rechenarbeit durch besondere Tafeln
und Rechenschieber erleichtert. Zu dem durch obige Mittel
bestimmten Fehler muß man allerdings noch den Fehler
des Eich- oder Prüfzählers, der bei allen vorkommenden
Strombelastungen natürlich verschieden groß ist, hinzu-
fügen, um den tatsächlichen Fehler des Prüflings zu er-
halten. Durch die Entwicklung des von Hommel an-
gegebenen Gleichlastverfahrens!), nach welchem der Prüf-
zähler bei allen Belastungspunkten mit gleicher Last
arbeitet, konnte die Genauigkeit bei der Prüfung von
Wechselstromzählern weiter erhöht werden. Die ersten
auf dem Markt erschienenen Gleichlast-Prüfzähler hatten
jedoch außer der Unübersichtlichkeit infolge Anordnung
mehrerer Skalen den Nachteil, daß sie keine größere Ab-
lesegenauigkeit als die eines Leistungsmessers aufwiesen,
da der Zeiger dieser Rrüfzähler in einer Minute je nach
Konstante des Prüflings nur 0,75 bis 1,5 Umdrehungen
machte. Erst der nach diesen Erkenntnissen geänderte
Gleichlastzähler mit vier Zeigerumdrehungen in 50 bis 75 s
und damit vierfacher Ablesegenauigkeit vermeidet sämt-
liche Mängel, so daß hiermit eine genaue Prüfung von
Wechselstronızählern gewährleistet ist.
2. Arten der Prüfung von Drehstromzählern
Bei der Prüfung von Drehstromzählern kommt zu-
nächst wieder der Leistungsmesser in Betracht. Es wurde
nun auch ein Verfahren entwickelt, das die Prüfung von
Drehstromzählern bei ein- und gleichseitiger Belastung
mit dem genaueren Gleichlastzähler gestattet. Dies ist
deswegen sehr erwünscht, weil gerade bei gleichseitiger Be-
t) Arch. techn. Messen J. 0740 —2.
DK 621.317.785.025.3
lastung die wattmetrischen Messungen besondere Schwie-
rigkeiten bereiten und durch das Ablesen von zwei oder
drei Leistungsmessern größere Fehler entstehen können
als beim Prüfen von Wechselstromzählern. Auch machen
sich hierbei die unvermeidlichen Schwankungen von Strom
und Spannung in viel höherem Maße bemerkbar.
Die genaue Prüfung von Drehstromzählern kann auf
verschiedene Weise vorgenommen werden. Das Nahe-
liegendste ist, die Messung mit zwei oder drei Leistungs-
messern in der Prüfstation dadurch zu verbessern, daß
man versucht, die auftretenden Schwankungen von Strom
und Spannung durch eine Konstanthalteeinrichtung zu
beseitigen. Dieses Verfahren hat außer hohen Kosten
noch den Nachteil, daß sich Fehler bei der Ablesung der
Meßinstrumente und bei der Berechnung des Zähler-
fehlers einschleichen können. Ersetzt man die drei
Leistungsmesser durch Gleichlastzähler, so müssen die
Leistungen der einzelnen Phasen stets genau gleich ein-
gestellt werden, da man sonst drei verschiedene Fehler-
ablesungen erhält, deren arithmetischer Mittelwert erst
gebildet werden muß, was wiederum zeitraubend ist und
zu Rechenfehlern Anlaß geben kann. Das gleiche gilt
bei Verwendung von zwei Gleichlastzählern. Will man die
Bildung des arithmetischen Mittelwertes vermeiden, so
kommt man auf den Vorschlag von H. Jürgens, nach
welchem die Angaben von drei Einphasen-Gleichlastzählern
durch ein besonderes Summierungsgetriebe addiert wer-
den?). Allerdings ist diese Einrichtung, die außer den bereits
erwähnten drei Gleichlastzählern und dem Summierungs-
getriebe noch eine Menge anderer Apparate, wie Photo-
zellen, Verstärker und Konstantengetriebe erfordert, eben-
falls sehr kompliziert. Auch die Umarbeitung eines Prä-
zisions-Drehstromzählers in einen Drehstrom-Gleichlast-
zähler mit zwei oder drei auf einen Anker wirkenden Sy-
stemen würde nicht zum Ziele führen, da ein solcher
Zähler wie jeder Drehstromzähler bei einseitiger Be-
lastung infolge Fehlens der Stromdämpfung der anderen
Systeme unzulässig hohe Plusfehler zeigen würde und
außerdem die Meßzeit, die beim Drehstromzähler bei
gleichseitiger Belastung zu etwa 1 min gewählt würde, bei
einseitiger Belastung um den 3- bzw. \3-fachen Betrag
erhöht werden müßte, da die Fehlerskala des Gleichlast-
zählers, wie schon erwähnt, nur für eine bestimmte Anzahl
Zeigerumdrehungen Gültigkeit hat.
3. Drehstromzählerprüfung nach dem Gleichlastverfahren
Zur Lösung der gestellten Aufgabe wurde daher ein
ganz neuer Weg beschritten, indem die gesamte Dreh-
stromenergie einer Drei- oder Vierleiteranlage mit nur
einem einphasigen Gleichlastzähler erfaßt
wird. Zur näheren Erläuterung des Verfahrens soll von
der Wirkleistung einer Vierleiter-Drehstromanlage aus
gegangen werden.
Bezeichnet man die Sternspannungen mit Wg, Us und
Ur, die verketteten Spannungen mit Urs, Usr und rk.
die Phasenströme mit Zr, Is und Ir, so ergibt sich nach
der Vektoralgebra die gesamte Drehstrom-Wirkleistung
Ns als die Summe der skalaren Produkte von Spannung
und Strom einer jeden Phase zu
ann Ns = Ur Ir + Us Is + UrIr.
>) ETZ 61 (1940) H. 8, N. 161.
T ao a R eee—Z ne
= BT ee ee Tr G e EEVEEEEEEEEEEEE
Eve 2.0
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E u B
gete
E
30. Mai 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 22
487
Da im Dreileiternetz die Summe der drei Phasenströme
Null ist, ergibt sich nach einigen Umformungen auch bei
beliebigem Spannungsdreieck die Leistung Ns zu
Ns = Urs Ir + Urs Ir- (1)
Diese Beziehung können wir auch für die Prüfung von
Vierleiterzählern zugrunde legen, da solche Zähler ebenso
wie die Dreileiterzähler bei gleichseitiger oder annähernd
gleichseitiger Belastung am Prüfstand mit Drehstrom
ohne Nulleiter geprüft werden können. Damit nun die
Drehzahl des Gleichlastzählers dieser Leistung propor-
tional ist, speisen wir seine Spannungsspule über zwei in
„V“ geschaltete Wandler mit dem Übersetzungsverhältnis
\3:1, wobei die Sekundärwicklung des einen Wandlers
umgepolt ist. Die Spannungsspule erhält somit die Summe
der Spannungsvektoren Usr und Usr (s. Bild 1). Läßt
man weiterhin den in Phase S liegenden Stromwandler
Prüfling Prufzahler
Hilfsgerat
Bild 1. Grundsätzliche Schaltung zur Drehstromzählereichung nach dem
Gleichlastverfahren mit integrierendem Hilfsgerät.
auf die Stromspule des Gleichlastzählers wirken, so ist
der von letzterem angezeigte Verbrauch proportional der
Leistung N
N = (Usr + usr) Is. (2)
Da aber die Summe der drei Phasenströme gleich Null
ist, wird /s = — Ir — Ir und der vom Gleichlastzähler an-
gezeigte Verbrauch proportional der Leistung
N = (Usr + Ust) —Ir—In
= (Urs + Urs) (Ir + Ir)
= Urs Ir + Urs Ir + Urs Ir + Urs Ir. (0)
Bildet man nun die Differenz von N und N s», so erhält
man
N — Ns = Urs Ir + UrsIe. (4)
Gelingt es, die Summe dieser beiden Vektorprodukte durch
ein besonderes Hilfsgerät zu erfassen, und sie während
der Meßperiode Null werden zu lassen, so ist der vom
einphasigen Gleichlastzähler angezeigte Verbrauch pro-
portional der gesamten Drehstromleistung. Das Hilfsgerät
erfüllt diese Aufgabe in der in Bild 1 dargestellten nach
Gl. (4) sich ergebenden Schaltung. Ist das Hilfsgerät ein
Integrierendes Instrument, also ein Zähler, so braucht
dessen Anker durchaus nicht während der ganzen Messung
stillzustehen; es genügt vielmehr, wenn man durch Nach-
regeln einer einzigen Spannung oder eines einzigen
Stromes dafür sorgt, daß der Anker des Hilfsgerätes am
Ende der Meßzeit wieder die gleiche Lage einnimmt wie
zu Anfang der Messung. Auf Grund dieser Erkenntnis
wird das Verfahren einfach und leicht durchführbar. Die
erforderliche hohe Ansprechempfindlichkeit von etwa
0,1% kann man durch besonders hohe Drehmomente der
Einzelmeßwerke und durch Fortlassen der Bremsmagnete
erreichen. Versuche haben aber gezeigt, daß bei hohen
Drehmomenten der Einzelmeßwerke geringe Unregel-
mäßigkeiten in der Stärke der Ankerscheiben Leertriebe
verursachen, die die Einstellung des Hilfsgerätes er-
schweren. Aus diesem Grunde ist es zweckmäßig, wenn
man jedes Meßwerk auf einen besonderen durch Dauer-
Bild 2. Drehmomentverlauf der Einzelnießwerke des
Hilfsgerätes in Abhängigkeit von Leistungsfaktor.
magnet gedämpften Anker arbeiten läßt und die Summie
über ein Differentialgetriebe bildet, auf dessen Planeten-
radachse ein Zeiger sitzt, der nun am Ende der Messung
die gleiche Lage einnehmen muß wie am Anfang. Für
diesen Fall dürfen aber die Einzeldrehmomente bei keinem
vorkommenden Leistungsfaktor Null sein. Betrachtet man
nun Bild 2, das den Drehmomentverlauf der Einzelmeß-
Prüfling Prufzähler Hilfsgeröt
Bild 3. Verbesserte Prüfschaltung für Drehstronizäliller nach dem
Gleichlastverfahren mit Hilfsgerät.
werke in Abhängigkeit vom Leistungsfaktor darstellt, so
sieht man, daß gerade bei cos ¢ == 1 die Einzeldrehmomente
Null werden, was zu einer Verringerung der Meßgenauig-
keit bei Verwendung eines Differentialgetriebes führen
8
x d
—— —— +
aL
BRBBEN BB LBMB
CoS Phap —
Bild 4. Drehmomentverlauf der Hilfsgerätmeßwerke
bei der Schaltung nach Bild 3.
würde. Um nun allen Schwierigkeiten aus dem Wege zu
gehen, wird die Gleichung für das Hilfsgerät nochmals
umgeformt. Bekanntlich ist
Ir=—IRr-—Is
488
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 22
30. Mai 1940
Dies in Gl. (4) eingesetzt, ergibt auch bei beliebigem
Spannungsdreieck
N — Ns = Urs (— Ir— Is) + Urs Ir
= (— Urs + Urs) Ir— Urs Is
= Urr Ir— Urs Is
= Urr Ir + UsrIs. (5)
Die nach Gl. (5) sich ergebende verbesserte Schaltung
zeigt Bild 3, während der Drehmomentverlauf der Einzel-
meßwerke in Bild 4 dargestellt ist. Die Einzeldreh-
momente werden jetzt bei cos ¢ = 0,5 kapazitiv gleich
Null, also bei einem Leistungsfaktor, der für die Praxis
kaum in Betracht kommt. Will man jedoch trotzdem bei
Bild 5. Neuer Gleichlastprüfzähler für Drehstrommessungen.
kapazitiver Belastung und cos øo = 0,5 mit der gleichen
Genauigkeit messen wie bei den übrigen Leistungs-
faktoren, so braucht man nur strom- und spannungsseitig
am Hilfsgerät die Phasen R und T miteinander zu ver-
tauschen. In dieser Schaltung entwickeln dann die Meß-
werke des Hilfsgerätes Drehmomente, die einen zur
Ordinatenachse spiegelbildlichen Verlauf in Abhängigkeit
vom Leistungsfaktor aufweisen, d.h. es sind dann die
Einzeldrehmomente bei cos 9 = 0,5 induktiv gleich Null.
4. Gleichlast-Prüfzähler für Drehstrommessungen
In Bild 5 ist der Gleichlast-Prüfzähler für Drehstrom-
messungen wiedergegeben. Er unterscheidet sich von dem
entsprechenden Wechselstronı-Gleichlastzähler lediglich
durch eine von außen zugängliche Feineinstellung der
90 °-Abgleichung und durch Änderung der Anzapfung des
Spannungswandlers, wodurch auch die Prüfung von
Bild 6. Hilfsgerät mit den beiden auf ein Differentialgetriebe
arbeitenden MeßBwerken.
Zählern mit sehr langsam laufendem Anker ermöglicht
ist. Bild 6 zeigt das Hilfsgerät mit den beiden auf ein
Differentialgetriebe arbeitenden Meßwerken.
Zusammenfassung
Die Messung von Drehstromzählern bei gleichseitiger
oder annähernd gleichseitiger Belastung mit Hilfe eines
einphasigen Gleichlastzählers und eines Hilfsgerätes ent-
spricht allen technischen Anforderungen in bezug auf Meß-
genauigkeitbei geringstem Aufwand an Meß-
einrichtungen. Das Verfahren erfordert weder Kon-
stanthalteeinrichtungen noch irgendwelche Geräte zur
Symmetrierung des Spannungsdreieckes. Der Zähler be-
sitzt wie der bereits auf dem Markt befindliche Wechsel-
strom-Gleichlastprüfzähler nur eine Prozentskala und einen
eingebauten Spannungswandler zur Einstellung auf die
Konstante des Prüflings. Die Meßeinrichtung benötigt
somit kein Konstantengetriebe ; auch Summierungsgetriebe,
Photozellen und Verstärkerröhren fallen weg. Selbstver-
ständlich lassen sich mit dem gleichen Zähler auch Dreh-
stromzähler bei allen einseitigen Belastungen sowie Wech-
selstronızähler prüfen.
Diffusion von Wasserstoff durch Eisen
Da Eisen bei gewöhnlicher Temperatur wohl für Wasser-
stoffatome, nicht dagegen für Wasserstoffmoleküle durchlässig
ist, kann der Wasserstoff durch Eisen nur dann hiadurchdiffun-
dieren, wenn er ihm in Form von Atomen dargeboten wird).
Das kann durch Elektrolyse oder durch eine Gasentladung
geschehen. Wird das Eisen zur Kathode einer Glimmentladung
in Wasserstoff gemacht?), so werden durch die Entladung
Protonen (H£ ) und Molekülionen HF gegen das Eisen
geschossen. Dabei läßt sich genau feststellen, welcher Bruchteil
des Gesamtstromes an der Kathode aus Elektronen, die von der
Kathode wegfliegen, und welcher aus Wasserstoffionen besteht,
die auf die Kathode zufliegen. Nur dieser letzte Bruchteil ist
für die Diffusion in Rechnung zu setzen. Es ergibt sich dann,
I) A. Güntherschulze, Z. Phys. 112 (1939) S. 648.
3) Güntherschulze, Betz, Kleinwächter, Die Diffusion von Wasser-
stoff und Deuterium durch Eisen. I. Das Eisen als Kathode einer Glimmentladung.
Z. Plıys. 111 (1939) S. 657.
Güntherschulze, Winter, Die Diffusion von Wasserstoff und Deuterium
durch Eisen. Il. Glimmentladung in Gemischen von Wasserstoff mit anderen
Gasen. Z. Phys. 112 (1039) S. 648.
Güntherschulze, Betz, Die Temperaturabhängigkeit der Diffusions-
konstante des atomaren Wasserstofles und der Protonen im Eisen. Z. Ph
(1039) S. 82. ys. 114
DK 546.11 : 539.6 : 546.7
daß für 1 mA - min 5,68 cm- Torr Wasserstoffionen auf die
Eisenoberfläche geschossen werden, wenn die Ionen sämtlich
Protonen sind und die doppelte Menge, wenn sie sämtlich H;
Ionen sind. Bei Verwendung einer 12 mm dicken Eisenplatte
ist nach genügend langer Einschaltdauer die im Eisen auf-
gespeicherte Wasserstoffmenge so groß und diffundiert s0
langsam nach dem Ausschalten wieder heraus, daß genaue
Messungen möglich sind. Sie ergeben, daß auf der Eintrittsseite
nach dem Ausschalten der Entladung genau doppelt so viel
Wasserstoff erscheint als auf der Austrittsseite des Eisens.
Daraus folgt, daß die normalen Diffusionsgesetze gelten, d. h
daß im Gleichgewichtszustand die Konzentration des Wasser-
stoffes im Eisen linear von einem Maximalwert auf der Eim-
trittsseite zu einem wenig von Null verschiedenen Werte auf der
Austrittsseite abnimmt. |
Weiter ergab eine genaue Analyse der Abklingkurve des
Wasserstoffaustritts, daß sich im Eisen folgende drei Vorgänge
abspielen. 1. Durch das Eisen diffundieren Protonen (H*) mit
der von der Eisensorte abhängigen sehr großen Diffusions-
konstanten von 5 bis 10 cm?/Tag, die von der Temperatur ge:
Eisens nicht merklich abhängig ist. 2. Durch das Eisen diffun-
dieren gleichzeitig Wasserstoffatome (H). Die Diffusions:
30. Mai 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 22
489
konstante Da dieses Vorganges ist eine e-Funktion der Tem-
peratur und folgt der Gleichung (für eine Eisensorte) log Da =
0,0193 9 — 5,66 (cm?/Tag); bei der Temperatur 9 etwa gleich
80° C diffundieren Protonen und Atome gleich schnell. 3. Wenn
H* und H an Leckerstellen im Innern des Eisens gelangen, so
dringen sie in diese unter Umwandlung in H, ein. Da H, im
Eisen nicht zu wandern vermag, reichert es sich in den Locker-
stellen solange an, bis bei sehr hohen Drucken die Dissoziation
seltener energiereicher H,-Moleküle nach H} >H + H an der
Lockerstellenoberfläche dazu führt, daß ebensoviele Wasser-
stoffatome aus den Lockerstellen wieder verschwinden, wie
eintreten. Der dafür erforderliche Druck liegt um so höher, je
größer die Dichte des Wasserstoffes im Eisen ist. Der Druck
setzt das Eisen in einen Zustand mechanischer Spannung.
Bei großer Wasserstoffdichte im Eisen, wie sie durch elektro-
lytische Einführung des Wasserstoffes leicht zu erreichen ist,
wird der Druck so groß, daß die Elastizitätsgrenze des Eisens
überschritten wird und die Lockerstellen blasig aufgetrieben
werden. Wird die Entladung ausgeschaltet, so bildet der
Wasserstoff in den Lockerstellen einen Vorrat, aus dem ein
lange dauernder, schleichender Austritt von Wasserstoff aus
dem Eisen gespeist wird.
Wird die Ionenstromstärke der Glimmentladung konstant
gehalten und der Kathodenfall gesteigert, so ist die durch das
Eisen diffundierende Wasserstoffmenge dem Kathodenfall pro-
portional. Bei einer Platte aus vakuumgeschmolzenem Elektro-
lyteisen von 0,1 mm Dicke gelang es bei 4000 V Kathodenfall,
26 cm? Torr/mA min durch die Eisenplatte hindurchzubekom-
men, obwohl nach dem Vorstehenden äußersten Falles nur
11,36 cm? Torr/mA min als Ionenstrom in das Eisen geschossen
werden. Es gelingt, mit dieser Anordnung den Entladungsraum
soweit zu evakuieren, daß die Entladung aus Mangel an Gas
erlischt. Diese große Diffusionsmenge kommt wahrscheinlich
daher, daß bei der Entladung nicht nur Ionen gegen das Eisen
geschossen werden, sondern auch von den Ionen mitgerissene
neutrale Moleküle, deren Energie so groß ist, daß sie auf der
Eisenoberfläche in Atome oder Protonen gespalten werden.
Schon die geringsten Spuren von Sauerstoff in der Glimm-
entladung setzen die Diffusion des Wasserstoffes durch das Eisen
sehr stark herab. Zusatz geringer Mengen von Argon zum
Wasserstoff vergrößert die diffundierende Menge. Bei hohem
Kathodenfall und großem Argongehalt, beispielsweise 20% Ar
und 2000 V, wird das Eisen durch die gleichzeitig hinein-
geschossenen Ar-Ionen vollständig für die Wasserstoffdiffusion
verstopft. Nach dem Ausschalten verliert das Eisen seine Un-
durchlässigkeit im Verlauf von etwa zehn Stunden allmählich,
ein Zeichen, daß auch die Ar-Ionen, wenn auch äußerst langsam,
im Eisen wandern. Wird das Eisen auf —185° C abgekühlt,
so wird es durch die hineingeschossenen Wasserstoffatome für
Protonen verstopft und undurchlässig. Bei Erwärmung auf
—110°C kommt der festgefrorene Wasserstoff wieder heraus
und das Eisen wird wieder durchlässig. In schwerverständlicher,.
noch nicht genügend aufgeklärter Weise ist die diffundierende
Wasserstoffmenge von der Oberflächenbeschaffenheit der Ein-
trittsseite abhängig. Am günstigsten verhält sich eine glatt
gewalzte Oberfläche. Wird eine solche mit Schmirgel gekratzt,
so sinkt die Durchlässigkeit auf wenige % der ursprünglichen.
Dagegen ist es auf der Austrittsseite ganz gleichgültig, ob sie
gewalzt oder geschmirgelt ist. Auch der Härtezustand, also ab-
geschreckte oder angelassene Oberfläche, sind von großem
Einfluß, doch sind die Versuche darüber noch nicht genügend
weit gediehen, um sichere Angaben machen zu können. Gsch.
Gleich- oder Wechselstrom für Steuerstromkreise, insbesondere für Aufzüge
Yon Paul Donath VDE, Berlin
Übersicht. Zur Durchführung eines geräuscharmen
Betriebes ist die Gleichstromerregung der Wechselstrom-
erregung vorzuziehen. Weiterhin wird ausgeführt, daß die
Gleichstromerregung wesentliche Vorteile hinsichtlich der
Betriebssicherheit mit sich bringt und im Gesamtverbrauch
an Werkstoff und Leistung nicht ungünstiger als die
Wechselstromerregung ist.
Brumm- und Schaltgeräusche
Im Laufe des letzten Jahrzehntes hat die Geräusch-
bekämpfung auf allen Gebieten des technischen Lebens
erhöhte Bedeutung gewonnen. Auch der Bau von Aufzugs-
steuerungen ist von dieser Entwicklung beeinflußt worden,
und geräuscharme Motoren und Steuergeräte werden in
steigendem Maße für Aufzüge in Wohn- und Kranken-
häusern, Hotels u. dgl. verwendet. Die von den Steuer-
geräten verursachten Geräusche unterscheiden sich in
Brumm- und Schlaggeräusche. Erstere treten im Betriebs-
zustand und letztere hauptsächlich beim Einschalten auf.
Zu ihrer Bekämpfung werden verschiedene Wege benutzt.
Bei einphasigen Wechselstrommagnetsystemen, wie
sie z. B. in Schütze eingebaut sind, wird durch Kurz-
schlußringe der Kraftfluß in 2 phasenverschobene Teil-
flüsse aufgespalten. Diese sollen von gleicher Größe sein
und eine Phasenverschiebung von 90° haben, damit eine
konstante Zugkraft entsteht. Leider läßt sich die hierzu
notwendige Phasenverschiebung von 90 ° durch den Kurz-
schlußring nicht erreichen!), so daß die Zugkraft des Ein-
phasen-Magnetsystems trotz des Kurzschlußringes starken
Schwankungen unterworfen ist. Bild 1 zeigt die Zugkraft-
schwankungen eines solchen Magnetsystems, das mit
einem Kurzschlußring versehen war. Die Größe der aus-
nutzbaren Zugkraft wird durch die Schraffur angegeben;
bei Entnahme einer höheren Zugkraft tritt sofort Brum-
men auf. Die Kurve veranschaulicht das Verhältnis der
1) Unger, Elektrotechn. u. Masch.-Bau 55 (1937) 5. 85.
+
DK 621.876 : 621.3.024/.025
stark schwankenden Gesamtkraft zu der zu entnehmenden,
zulässigen, brummfreien Zugkraft in naturgetreuem Maß-
stab. Die Aufzeichnung der pulsierenden Gesamtkraft war
durch Auswertung der oszillographisch gemessenen Induk-
tionsspannungen der einzelnen Teilflüsse möglich.
—-Zughraft
NY INN,
Tzbare Zug
awar. 2) ZZ) 2 A 5
í
— Zeit
Bild 1. Zugkraftschwankungen eines wechselstromerregten
Magnetsystems mit Kurzschlußring.
Bei Drehstrommagnetsystemen, wie sie z. B. als Brems-
lüfter verwendet werden, entsteht durch die aus dem Netz
kommenden phasenverschobenen Erregerströme in den
3 Magnetschenkeln von selbst eine annähernd konstante
Zugkraft, so daß für mehrphasige Magnetsysteme Kurz-
schlußringe nicht erforderlich sind. Obwohl Einphasen-
als auch Mehrphasenmagnete mit großer Sorgfalt her-
gestellt und nur soweit ausgenutzt werden, daß sie in
fabrikneuem Zustande als praktisch brummfrei bezeichnet
werden können, ist allgemein bekannt, wie schwierig
es ist, Wechsel- und Drehstrommagnetsysteme im Betrieb
auf die Dauer brummfrei zu erhalten. Luftspalte in der
Größenordnung von hundertstel Millimetern, namentlich
490
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 22
30. Mai 1940
einseitige, wie sie im praktischen Betrieb durch Ver-
schmutzen, Verrosten, Verspannen bei der Montage usw.
jederzeit auftreten können, stören das richtige Verhältnis
der phasenverschobenen Flüsse und führen zu sehr unan-
genehmen Brummgeräuschen.
An Wechsel- und Drehstrommagneten stört aber nicht
nur das Brummen, sondern auch der Einschaltschlag.
Dieser ist um so heftiger, je höher die vom Magnetsystem
erzeugte über der vom Gerät verbrauchten Zugkraft liegt.
Ein zu hoher Kraftüberschuß beschleunigt den Anker
unzulässig stark und erzeugt beim Aufeinanderschlagen
der Polflächen ein störendes Geräusch. Eine Anpassung
des Zugkraftverlaufes des Wechselstrommagneten an die
Zugkraftkennlinie des Gerätes läßt sich kaum erreichen,
da aus fabrikatorischen Gründen nur der stumpf auf-
einander liegende Polkern in Betracht kommt. Nur bei
diesem ist eine genügende Genauigkeit in der Bearbeitung
der Polflächen sowie das einwandfreie Einbringen von
Kurzschlußringen möglich. Da der stumpf aufeinander
liegende Polkern das Auftreten eines harten Einschalt-
schlages verursacht, erfordern höhere Ansprüche an
Schlagfreiheit bei Wechselstromerregung stets den Einbau
einer Dämpfungspumpe.
Ganz anders verhält sich demgegenüber ein mit
Gleichstrom erregter Magnet. Brummpgeräusche können,
da kein Wechselfluß vorhanden ist, naturgemäß nicht auf-
treten, und der Einschaltschlag ist gering, da durch die
richtige Ausbildung der Polform die erzeugte Zugkraft
dem Zugkraftbedarf des Gerätes angepaßt werden kann.
Die freie, zur Beschleunigung des Ankers verwendete
Zugkraft bleibt daher in zulässigen Grenzen, so daß ein
Gleichstrommagnet bei richtiger Polform viel weicher
als ein wechselstromgespeister arbeitet. Zur Aufnahme
des letzten Endschlages wird bei Gleichstrommagneten
lediglich ein kleiner Gummipuffer zwischen Kern und
Anker angebracht, der das metallische Aufeinander-
schlagen der Polflächen verhindert. Diese einfache Schlag-
dämpfung durch Gummipuffer ist mit dem Auftreten
eines Luftspaltes zwischen Kern und Anker verbunden.
Sie ist nur bei Gleichstromerregung möglich, weil hier
bei Vorhandensein eines Luftspaltes keine Brumm-
geräusche entstehen können. Der Luftspalt ist im Ge-
gensatz zum Wechselstrommagneten unbedenklich, weil
die Stromaufnahme durch den unveränderlichen ohmschen
Widerstand der Wicklung bestimmt wird. Ein Ansteigen
des Erregerstromes bei Vergrößern des Luftspaltes und
das damit zusammenhängende Verbrennen der Spulen
kann bei Gleichstrom nicht vorkommen.
Die unbestreitbaren Vorzüge des Gleichstromes für
Zwecke der Magneterregung haben in. Drehstromanlagen
zur Gleichrichtung des Steuerstromes geführt. Hierbei
wird oft nicht die Netzspannung selbst gleichgerichtet,
sondern über einen Kleintransformator einem Trocken-
gleichrichter zugeführt, wodurch eine starke Herabsetzung
der Scheibenanzahl des Trockengleichrichters eintritt. Der
scheinbare Mehraufwand für den Transformator bedeutet
also in Wirklichkeit eine Ersparnis, weil der Gesamtpreis
von Transformator und Trockengleichrichter für Klein-
spannung in bestimmten Leistungsgrenzen niedriger ist
als für einen Trockengleichrichter allein, wenn er für die
volle Netzspannung bemessen werden muß.
Der Vorteil des Berührungsschutzes, der bei Steue-
rungen vorhanden ist, die für die Kommandostromkreise
niedrig gespannten Gleichstrom verwenden, ergibt sich
zwangläufig, war aber nicht der Grund zur Anwendung
der Kleinspannung.
Der aus Trockengleichrichtern bezogene Strom er-
hält eine gute Glättung des gleichgerichteten Stromes
durch die induktive Belastung der Magnetspulen. Ein zu-
sätzlicher Aufwand von Drosselspulen oder Kondensatoren
zum Zwecke der Stromglättung ist für die Speisung von
Magnetspulen also überflüssig?); dies zeigt das Oszillo-
2) K. Pieck, ETZ 60 (1939) S. 1297.
gramm Bild 2. Wie ersichtlich, besitzt der Erregerstrom
und damit der Magnetfluß eine fast gleichmäßige Stärke.
Die noch vorhandene geringe Welligkeit hat eine Ampli-
tude von nur wenigen Hundertteilen des Erregerstromes;
der über Trockengleichrichter gespeiste Magnet ist also
praktisch brummfrei. Vor allen Dingen bleibt die Brumm-
freiheit auch bei allen Betriebszuständen bestehen; gleich-
gültig, ob das Gerät von Verschmutzung, Verrostung,
roher Behandlung oder fehlerhafter Montage betroffen
wird.
induktive Belastung
Netzstrom: 141
gleichgerichteter Strom : 15A
Nullinie
ee E E E EEE TEE E E E E
Lg Erg O gps EEE NEUESTER
Strom in EINEM Sau &
Bild 2. Strom- bezw. Zugkraftschwankungen eines über Gleichrichter
erregten Magnetsystems ohne Kurzschlußring.
Wirtschaftlichkeit von Gleich- und Drehstrommagneten
Um die Frage des Werkstoffaufwandes zu entscheiden,
erregt man zweckmäßig die gleiche Magnetkonstruktion
einmal mit Drehstrom und dann mit Gleichstrom. Der
Drehstrommagnet richtet seinen Strombedarf nach der
Größe des Luftspalts ein; er hat im Betrieb den Nachteil
größerer Störanfälligkeit, weil bei mechanischer Über-
lastung oder Klemmungen im Gestänge die Spulen infolge
des Bestehenbleibens eines Luftspaltes verbrennen.
Wird der Magnet mit Gleichstrom erregt, so kann auf
Grund des konstanten, ohmschen Widerstandes der Wick-
lung nur ein Strom konstanter Größe aufgenommen wer-
den. Der Strom muß bei großem Luftspalt zur Entwick-
lung der gleichen Zugkraft ebenso groß sein, als wenn
der Magnet mit Drehstrom gespeist wird, und bleibt auch
nach Beendigung des Hubes in voller Höhe bestehen. Da
dieser Strom jedoch zum Halten der Last viel zu groß ist,
kann am Hubende die Wicklung durch einen Sparschalter
an eine entsprechend kleine Spannung gelegt und so das
selbsttätige Zurückgehen des Erregerstromes bei Ver-
ringerung des Luftspaltes, wie es der drehstromgespeiste
Magnet aufweist, grobstufig nachgeahmt werden. Der
gleichstromerregte Magnet ist dann in seinen Verlusten
und im Werkstoffaufwand dem drehstromerregten nicht
nur gleichwertig, sondern überlegen, weil die Eisenverluste
wegfallen.
Wenn ein Magnet sehr hoch ausgenutzt werden soll
oder muß, ist die Gleichstromerregung stets vorteilhafter,
da die Verluste von Drehstrommagneten bei hoher Eisen-
sättigung sehr hoch sind. Solche Hochleistungs-Magnete
werden dann mit Sparschalter und stumpf aufeinander lie-
genden Polkernen ausgeführt und ergeben je nach Größe
cmkg Hubarbeit
twa 10 bis 20 — . — , —. ;-
ni j ig Gesamtgewicht
magnet für gleiche Einschaltdauer nur etwa 3 bis
cmkg Hubarbeit ,
— erreicht. Der Werkstoffaufwand be-
kg Gesamtgewicht
trägt also bei gleicher Leistung beim Drehstrommagneten
etwa das dreifache des Gleichstrommagneten.
Der so gebaute Gleichstrommagnet arbeitet aber sehr
hart, da die hohe Überschußkraft gegen Hubende eine
starke Beschleunigung der bewegten Massen verursacht.
Eine betriebssichere und auf die Dauer wirksame
Dämpfung des Einschaltschlages läßt sich wegen der auf-
tretenden großen Kräfte nur schwer erreichen. Aus diesem
Grunde macht man von derartig gebauten Gleichstrom-
magneten, so wirtschaftlich sie in bezug auf Werkstoff-
aufwand auch sind, nur in Ausnahmefällen Gebrauch.
, während ein Drehstrom-
%
re,
k;
30. Mai 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 22 491
Man geht also bewußt von der Magnetkonstruktion
mit Sparschalter und stumpfem Kern, die den geringsten
Werkstoffaufwand ergibt, ab und benutzt die konische
Polform. Diese ergibt bei richtiger Wahl des Konus eine
nur wenig ansteigende Zugkraft und arbeitet daher weich.
Weiterhin wird der magnetische Widerstand des Luft-
spaltes und damit der zum Anziehen erforderliche Strom
sehr stark herabgesetzt, so daß auch der Sparschalter
wegfallen kann. Die Widerstandsverringerung des mag-
netischen Kreises durch den Konus beruht einesteils auf
der Vergrößerung des Luftquerschnittes und andernteils
auf der Verkürzung des Kraftlinienweges beim Durch-
. fließen des Luftspaltes. Als Regel ergibt sich: je schlan-
ker der Konus, um so niedriger der magnetische Wider-
stand sowie der erforderliche Strom und umgekehrt. Da
die Stromaufnahme die prozentuale Einschaltdauer des
Magneten bestimmt, so folgt weiter, daß streng ge-
nommen für jede prozentuale Einschaltdauer ein anderer
Konus verwendet werden müßte.
Aus Gründen der Fabrikation und Lagerhaltung sind
die Hersteller aber nicht in der Lage, ihre Magnete je
nach der Einschaltdauer mit anderen Konuswinkeln zu
versehen. Man geht den Mittelweg und führt nur einen
Konus aus, der für eine mittlere prozentuale Einschalt-
dauer bemessen ist, anderseits aber noch soviel Endzug-
kraft besitzt, daß bei sehr hoher Einschaltdauer eine.
Sparschaltung möglich ist.
Für Betätigungsmagnete von Gleichstromschützen und
Relais, bei denen sich konische Magnetkerne nur schwer
unterbringen lassen, wird: die Beeinflussung der Zug-
kraftkurve durch Polplatten vorgenommen, die eine ähn-
liche Wirkung wie der konische Kern ausüben.
Um den Werkstoffaufwand festzustellen, wurde eine
Reihe luftgekühlter Gleich- und Drehstrombremslüfter
miteinander verglichen. Dabei ergab sich, daß das Ge-
samtgewicht beider Bauarten keinen nennenswerten
Unterschied aufweist, daß aber das Kupfergewicht und
auch die Verluste der Drehstrombremslüfter bei ange-
zogenem Kern nur etwa halb so groß als die der ent-
sprechenden Gleichstrombremslüfter sind. Durch den
außerordentlich hohen Anzugsstrom des Drehstrombrems-
lüfters muß aber die Zuleitung zum Motor und Brems-
lüfter mit größerem Querschnitt ausgeführt werden, und
die Durchrechnung von Beispielen hat ergeben, daß das
an der Wicklung ersparte Kupfer bzw. Aluminium durch
die stärkere Zuleitung wieder verausgabt wird.
Ebenso ist es mit dem Energieaufwand. Auch hier
entsteht bei der genormten Schaltzahl von 120/h durch
die außerordentlich hohen Verluste bei abgefallenem Kern
ein durchschnittlicher Stromverbrauch, der den des Gleich-
strombremslüfters mindestens erreicht.
Die Praxis hat der Tatsache, daß Gleichstrom für
Steuerungszwecke günstiger als Wechselstrom ist, auch
schon immer — manchmal vielleicht unbewußt — Rech-
nung getragen. Wer beide Stromarten zur Verfügung
hatte, wie z. B. beim Leonardbetrieb, hat die Steuerung
seit jeher an Gleichstrom gelegt. Wo eine Gleichrichtung
ohne erheblichen wirtschaftlichen Mehraufwand möglich
ist, wie z. B. bei Aufzugschützen, bei denen die sonst er-
forderlichen Dämpfungspumpen der Schütze wegfallen und
damit die Kosten der Gleichrichteranordnung tragen, sollte
auch in Drehstromanlagen für die Magneterregung nur
Gleichstrom verwendet werden.
Zusammenfassung
Die Vorteile des Gleichstrommagnetsystems gegen-
über dem Wechselstrommagnetsystem sind folgende:
1. Keine Geräusche, weil praktisch brumm- und schlag-
frei.
2. Größere Betriebssicherheit, weil Luftspalte nicht
zum Verbrennen der Spulen führen. Schonung des
Gerätes durch sanfte Arbeitsweise, magnetisches
Kleben nicht möglich.
3. Keine Wartung, weil massives Magnetsystem ver-
wendbar, keine Nietung bzw. isolierte Nietung von
Einzelblechen, keine Kurzschlußringe.
4. Gesamtaufwand an Werkstoff und Leistung bei
richtig bemessenen Gleichstrommagneten nicht höher
als bei Wechselstrommagneten.
Bestimmung des Grenzfallspitzenzuges prismatischer Einspannfundamente
von Freileitungen
Von Karl Kohler VDE, Karlsruhe
Übersicht. Ein auf Grund erddrucktheoretischer Uber-
legungen entwickeltes Berechnungsverfahren!) prismatischer
Einspannfundamente wird erläutert; für schwierigere funk-
tionelle Zusammenhänge werden Rechentafeln angegeben.
1. Einführung
Zwei grundsätzliche Schwierigkeiten sind wohl die
Ursache, daß die auf Coulomb zurückgehende Erd-
drucktheorie bei der Behandlung von Einspannfundamen-
ten wenig erfolgreich war. Einerseits kennt die klas-
sische Erddruckdarstellung lediglich einen einzigen Be-
lastungszustand, den sogenannten Grenzfall des Gleich-
gewichts; treten daher bei Zugversuchen an Mastfunda-
menten keine erkennbaren Sonderpunkte der Bodenbean-
spruchung auf, so kommt eben dieser Theorie wenigstens
bei den Einspanngründungen keine prüfbare Bedeutung
zu. Anderseits läßt sich das sogenannte Gleitprisma
bzw. die entsprechende Gleitgerade nicht für die Dar-
stellung der hier zu untersuchenden Vorgänge verwenden,
1) K. Kohler, Dtsch. Wasserw 34 (1939) S. 9, 71 u. 131.
DK 621.315.17
da die räumlichen Voraussetzungen der in Betracht kom-
menden Fundamentformen nicht einfach genug sind.
In einer besonderen Arbeit!) konnte gezeigt werden,
daß sowohl die von H. Fröhlich veröffentlichten
Reichspostversuche als auch die Beobachtungen von
G. Sulzberger in den Zug-Blockneigungs-Schaubildern
deutlich feststellbare Knickpunkte aufweisen, die die Ver-
mutung zulassen, daß die dadurch gekennzeichneten Be-
lastungen dem Grenzfallzustand der Erddrucktheorie ent-
sprechen. Die Einführung von Gleitkeilen bzw. Gleit-
dreiecken in der räumlichen bzw. ebenen Darstellung er-
möglichte anderseits, eine geschlossene Behandlung des
Gleichgewichts an Einspannfundamenten. Die angewand-
ten Hilfsvorstellungen finden hierbei durch Extremwert-
untersuchungen im Sinne der Variationsrechnung eine
eingehende Begründung.
Die Ergebnisse berücksichtigen die Unterschiede zwi-
schen bindigem und nicht bindigem Boden, so daß neben
dem inneren Reibungswinkel des durch die Gründung be-
anspruchten Erdreichs auch dessen Schubfestigkeit in die
Rechnung eingeht. Eine Sonderbetrachtung der Einflüsse
PETE ER a E 1
a E O E
492
verschiedener Fundamentquerschnitte ermöglicht ferner
die Entwicklung von Formfaktoren. Für den meist vor-
liegenden Fall prismatischer Fundamente mit längs der
Einspannung gleichbleibendem Querschnitt werden dann
die allgemeinen Systembedingungen in eine Form ge-
bracht, die eine Auflösung nach dem Spitzenzug mit üb-
lichen Rechenbehelfen ermöglicht.
2. Die Systemgleichungen und ihre graphische
Darstellung
a) Erläuterung der Kurzzeichen
Die zur Aufstellung der Hauptgleichungen verwende-
ten Kurzzeichen haben folgende Bedeutung.
Bodenwerte:
u Tangens des inneren Reibungswinkels ọ des
Bodens,
u, Tangens des Reibungswinkels o, des Bodens
gegenüber Fundamentbaustoff,
K, Schubfestigkeit des Bodens in kg/m?,
y spezifisches Gewicht des Erdreiches in kg/m?,
a Formfaktor des Fundamentquerschnitts,
E, Hy T, Hilfswerte nach besonderer Definition, 7, in m,
Systemmaße:
b größte waagerechte Ausdehnung des Fundament-
querschnitts senkrecht zum Spitzenzug in m,
c wie zuvor, jedoch parallel zum Spitzenzug,
tọ Abstand des Blockdrehpunktes im Grenzfall von
der Erdoberfläche in m,
t, Einspanntiefe in m,
h Höhe des Angriffspunktes des Spitzenzuges über
Erde in m,
a Flächeninhalt des Fundamentquerschnitts in m’,
Hilfswerte nach besonderer Definition.
Z Spitzenzug in kg,
R, Sohlenreibung in kg,
G, Gewicht der auf dem Fundament lastenden Trag-
und Zugorgane einschließlich der Leitungen in kg,
Gewicht des Fundamentblocks in kg,
spezifisches Gewicht des Fundamentbaustoffs
in kg/m’,
Erdpressungen in kg nach besonderer Definition,
Gründungskennziffer nach besonderer Definition,
Hilfswerte nach besonderer Definition.
b) Die Hauptgleichung
Der Grenzfallspitzenzug ist allgemein Z = k, Q’. Die
fiktive Gesamtpressung Q’ bestimmt sich hierbei aus der
Gleichung Q’ = a eybt,’/2. Damit wird
Q’, Qo
kz
K, v
r k,asybti”. (1)
Der Hilfswert e steht mit u in folgendem funktionellen
Zusammenhang:
z= tg? (45° X 5) —1=2pl(u 4+ VI} ð. 0
Z=
2
Die fiktive Einspanntiefe t, weicht nur beim Vor-
handensein bindigen Bodens von der tatsächlichen t, ab;
es ist
ti = t + To. B
T, ist ein reiner Bodenwert nach der Beziehung
07 ae . (4)
ty
Bei Kenntnis des unter Abschnitt c erläuterten Form-
faktors a ist man in der Lage, die Gesamtpressung Q’ zu
bestimmen. Für bindige Böden tritt noch zusätzlich die
fiktive Pressung Q, auf; es ist
Qo = g a Fy b TÈ. ©
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 22
30. Mai 1940
c) Der Formfaktor des Querschnittes
Der Formfaktor a ist für die verschiedenen Quer-
schnittsarten verschieden und hängt außerdem von u und
u, ab. Die letztere Abhängigkeit wird durch den Gleit-
winkel ô, gekennzeichnet, dessen Tangens 4, sich nach
der Beziehung
2 (6)
bestimmt, wobei lediglich die kleinere der beiden Wurzeln
in Betracht zu ziehen ist. Dieser Gleichung entspricht
die Determinante
0, +1, A
m, —1, (+a)|=0,
— M, 1, 0
die in bekannter Weise?) die Konstruktion von drei Tei-
lungsträgern in einem Linienkoordinatensystem gemäß
Bild 1 ermöglicht. Die e-Achse wird hierbei unter Ver-
wendung der Gl. (2) nach « unterteilt. Ein Zahlenbeispiel
möge zur Erläuterung dienen: Für «=0,4 und u, =02
erhält man durch die Tafel u, = 0,4.
N A
D f 105
|
| 10
|
|
N
. |
N
|
ži e
| a7
$! :
Eingan :
| An 7
| u=. NA.. x
rr. Q2... gr
Ergebnis: SEM
| ir. NA. 2
i 0
Tafel zur Bestimmung des Wertes m.
Bild 1.
Mit dem nun leicht bestimmbaren Wert von u, erhält
man folgende Beziehungen für die Formfaktoren:
Für den rechteckigen Querschnitt (Seiten parallel
oder senkrecht zum Spitzenzug ausgerichtet):
7
ss (1)
1+?
Mit c=b wird hiermit auch das nach den Seiten orien-
tierte Quadrat erfaßt. In einem Linienkoordinatensystem
stellt Gl. (7) mit den unabhängigen Veränderlichen (c/b)
und a einen Skalenträger für „, dar; die Teilungslinie I
in Bild 2 gestattet dann, die Gleichung in üblicher Weise
aufzulösen. Der (c/b)-Achse ist noch eine Z-Tafel zur
Ermittlung von c/b aus den Grundwerten c und b ange-
gliedert. (Zahlenbeispiel: Mit b= c= 1m, und n, = 04
liefert die Tafel a = 1,69).
Für den rhombischen Querschnitt (Diagonale parallel
oder senkrecht zum Spitzenzug ausgerichtet):
Hier ist ao = (1 + tg f uı)/(1 + n ?), wenn der halbe
Winkel der Seitenkante £ >ò ist. Ist £ kleiner als dm
ag =l + ; sin 2ðg = 1 +2-
2) Vgl. C. Runge, Graphische Methoden, S. 85; B.G. Teubner,
Leipzig 1915.
. 30. Mai 1940
dann ist allgemein a = 1. Nun ist tg £ = (c/2)/(b/2) = clb,
also auch
ao = —— g: (8)
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 22
493
liche ergibt Gl. (10) in einem Linienkoordinatensystem
die Netztafel Bild 3. Soweit also die Hilfswerte n’ und v’
bekannt sind, liegt durch den Schnitt der dadurch ge-
kennzeichneten Kurven ein Punkt fest, der zusammen mit
dem dem Wert K entsprechenden Punkt auf der K-Linie
die Lösungsgerade für k, ergibt. Zahlenbeispiel: Mit
n'=2, v' = 0,105 und X = 0,63 erhält man für k, den
Wert 0,067.
c o
3 2 Für n’, v und K liegen nun folgende
m Beziehungen vor:
19
| n’ = AT i (11)
25 18 ti + To
A
17 En (12)
2 16 und
2 T R
a i (t =) OR
d K= E 3/ RatQo,; (13)
15 14 ti + T,
WA A 1 hierbei ist |
7 / m 3 R. = (Go + Gf) r = (Go + 4 ti Yp) 4i. (14)
; 050 j Zum Schluß sei erwähnt, daß das
a=.193... zZ 20 02 0 i Verfahren nur anwendbar ist, wenn das
0 B 20 z0 Drehpunktverhältnis
I rechteckiger, II rhombischer und Punkt B mit III kreisrunder Querschnitt
Bild 2. Tafel zur Bestimmung des Formfaktors.
man im gleichen Linienkoordinatensystem wie zuvor einen
‚weiteren Teilungsträger für u, (II in Bild 2), der auch
hier die übliche Auflösung der Gl. (8) zuläßt. Ergibt nun
die Tafel im Einzelfall einen kleineren Wert von a als 1,
dann ist « auf Grund obiger Eingrenzung gleich 1 zu
setzen. Mit c= b liegen wieder die Verhältnisse des qua-
dratischen Querschnitts vor, der aber hier nach den Dia-
gonalen orientiert ist.
Für den Kreisquerschnitt:
Es ist agp = sin ôg + cos? ôg
bzw. nach Umformung
der Winkelausdrücke
1 +m 1+? i
Q u Te .
Kr 1 +p?
Soweit man nur die beliebige Größe X gleich 1 setzt, ist
auch ag,= (1+ X m yı + ar)i(l +u?). Bei veränder-
lichem X ergibt diese Gleichung im Linienkoordinaten-
system von Bild 2 für u, den Teilungsträger III. Hier-
bei ist die X-Achse mit der (c/b)-Achse gleichgesetzt; für
die Auflösung der Gl. (9) steht aber ausschließlich Punkt
B (X=1) zur Verfügung.
d) Die Gründungskennziffer
Mit den Kürzungen
115 +v
el _
2
und | Bu
h= 3 [0925 +9, 1]
3 2
lautet die Beziehung für die Gründungskennziffer
ee ee, (10)
n’+fı
fı und f, sind also hierbei ausschließlich Funktionen der
Hilfsgrößen v’. Mit K und k, als unabhängige Veränder-
o = (To + to) I (To + t)
gleich oder kleiner als 1 ist.
e
Zur Prüfung dieser Nebenbedingung ist bereits in der
Hauptarbeit?) eine Tafel angegeben.
lA Pi a 0
0
/
007
—
g 05 |
| S %
ERROS SSES z
LRAT LLRI SS SSN
L IN CL RRRS SSS 5 Ss 1. =. f) 104
ROTES TEST SR T. © sun
I EL SITES EEE TITTEN St
Z IF TEEEESTTTTE x
70 2225: 3 SNESEN ANEHE gas
+ 5 .. a
s LRR g0
Prà rA
Eingangswerte: 007
N“... :
’
v =. 0105.. kz ~ 0,067. 0
K- 08...
Bild 3. Tafel zur Bestimmung der Gründungskennziffer kz.
3. Zusammenfassung
Über ein neues erddrucktheoretisches Verfahren zur
Berechnung prismatischer Einspannfundamente wird be-
richtet. Die Hauptgleichungen, die sowohl bindige als
auch nicht bindige Böden erfassen, werden wiedergegeben;
der Formeinfluß verschiedener Fundamentquerschnitte
findet hierbei besondere Berücksichtigung. Schwierigere
mathematische Beziehungen werden dann mit Hilfe von
Linienkoordinaten dargestellt, aus denen für die ge-
wünschten Fälle die Werte bequem entnommen werden
können.
3) Siehe Fußnote 1.
494
Elektrotechnische Zeitschrift 61: Jahrg. Heft 22
30. Mai 1940
Einführung zum Entwurf von DIN VDE 685 „Keramische Isolierstoffe“
Von G. Pfestorf VDE u. W. Steger VDE, Berlin
Die Grundlage des neuen Normblattes für keramische
Isolierstoffe, dessen Entwurf auf S. 496 veröffentlicht ist,
bildet die „Übersichts- und Eigenschaftstafel keramischer
Werkstoffe für die Elektrotechnik“'), die im Jahre 1935
vom Verband Deutscher Elektrotechnischer Porzellan-
fabriken (VDEP) geschaffen worden ist, um besonders
den Verbraucherkreisen einen Überblick über die ver-
schiedenartigen keramischen Werkstoffe zu geben, die für
die Elektrotechnik in Betracht kommen. Die Hochfrequenz-
keramik war damals bereits soweit entwickelt, daß einige
keramische Werkstoffe für diesen Zweig der Elektrotech-
nik schon berücksichtigt werden konnten. Die schnellen
Fortschritte auf diesem Gebiet haben jedoch bald eine
Überarbeitung durch den VDEP nötig gemacht, deren
Niederschlag der nun vorliegende Normblatt-Entwurf ist.
Er bringt gegenüber der ersten Eigenschaftstafel nicht
nur eine Erweiterung der Gruppen keramischer Isolier-
stoffe, sondern außerdem auch zahlreiche neue Eigen-
schaftswerte. Es ist vorgesehen, zu dieser Eigenschafts-
tafel eine Zusammenstellung der Prüfverfahren in einer
Neubearbeitung von VDE 0335 „Leitsätze für keramische
Isolierstoffe“ herauszugeben. Als vorläufige Grundlage
für den Normblatt-Entwurf haben die „Prüfvorschriften
zur Eigenschaftstafel keramischer Isolierstoffe für die
Elektrotechnik“ gedient?).
In dem Normblatt-Entwurf sind die keramischen
Isolierstoffe für die Elektrotechnik in fünf Gruppen auf-
geteilt, wobei als Einteilungsgrundsatz im wesentlichen die
Auswahl der keramischen Rohstoffe gewählt worden ist.
Die Gruppe I enthält die seit langem von der Elektro-
technik verwendeten Hochbrand-(Hart-)porzellanerzeug-
nisse sowie die neueren steinzeugartigen Massen mit meist
dunkler Färbung. In Gruppe II sind die dichten ke-
ramischen Isolierstoffe zusammengefaßt, die als wesent-
lichen Bestandteil Speckstein enthalten. Die Gruppe III
ist durch die Verwendung von Titanverbindungen im
Masseversatz gekennzeichnet. In Gruppe IV finden sich
die Sondermassen mit besonders kleiner Wärmedehnung,
die auf der Anwesenheit von Cordierit, einem Stoff
von der chemischen Zusammensetzung 2MgO-2Al,O;-
5SiO,, beruhen. Zur Gruppe V gehören keramische
Massen, die außer Ton und z. T. Magnesiumsilikaten auch
Zusätze von gut wärmeleitenden Stoffen, wie Elektro-
korund und Siliziumkarbid enthalten können.
Zur weiteren Kennzeichnung der fünf Gruppen sind
die Brenntemperaturen der Massen, ihre richtunggebenden
Eigenschaften und ihre Anwendung in der Elektrotechnik
aufgenommen. Bei den Gruppen I und II mußte eine
Unterteilung der Eigenschaftszahlen vorgenommen wer-
den, je nachdem, ob die Prüfkörper durch Drehen, Gießen
und Strangpressen oder durch Pressen hergestellt werden.
Diese Unterschiede in der Art der Formgebung treten be-
sonders bei den mechanischen EiBenschahten. in Er-
scheinung.
Die Grenzwerte der Eigenschaftstafel sind aus den
Ergebnissen von Prüfungen an den Erzeugnissen der
elektro-keramischen Werke zusammengestellt. Die Prü-
fungen wurden von drei staatlichen Anstalten, und zwar
der Physikalisch-Technischen Reichsanstalt, dem Staat-
lichen Materialprüfungsamt und der Chemisch-Technischen
Versuchsanstalt bei der Staatlichen Porzellan-Manufaktur
Berlin in enger Zusammenarbeit mit den Laboratorien der
elektrokeramischen Großfirmen ausgeführt. Soweit ältere
1) ETZ 56 (1935) S. 915.
2) Beilage zu Ber. dtsch. keram. Ges. 20 (1939) H. 9 und Keram
- dsch. 48 (1940) H. 4, 8. 28; H. 5, 8. 38; H. 7, 5. 56; H. 10, S. 88.
DK 621.315.612 (083.133.1)
Prüfverfahren strenger neuzeitlicher Kritik nicht stand-
hielten, wurden sie durch neue ersetzt, nachdem sie in
umfangreichen Gemeinschaftsversuchen in verschiedenen
Prüfanstalten erprobt worden waren.
Die Eigenschaftstafel enthält Zahlenwerte oder An-
gaben für 24 Eigenschaften; die folgenden Bemerkungen
zu den Eigenschaften und Prüfverfahren sollen zum Ver-
ständnis der Tafel beitragen.
1. Saugfähigkeit. Für die Bestimmung der
Saugfähigkeit wurde die Vorschrift nach $ 12a von VDE
0446/1929 übernommen.
2. Wasseraufnahmevermögen. Für die Er-
mittlung des Wasseraufnahmevermögens wurde ein neues
Verfahren angewandt, welches gestattet, auch das geringe
Wasseraufnahmevermögen, z. B. von feucht gepreßtem
Porzellan, mit ausreichender Genauigkeit zu bestimmen.
In einem Gefäß wird ein keramisches Formstück luftleer
gepumpt und danach mit Wasser gesättigt, das mindestens
12 Stunden Zeit haben muß, in die engen Poren ein-
zudringen.
3. Raumgewicht. Dieses wird in einfachster
Weise durch Ausmessen und Wägen eines regelmäßig ge-
formten Körpers bestimmt.
4. Zugfestigkeit. Für die Bestimmung der Zug-
festigkeit sind neue Prüfkörper von kreisförmigem Quer-
schnitt geschaffen worden, die gegenüber der älteren
Form der „Achter“körper technisch leichter herzustellen
sind. Dementsprechend sind auch die Einspannvorrich-
tungen für die Prüfkörper in der Zugprüfmaschine ab-
geändert worden.
5. Druckfestigkeit. An Stelle der früher all-
gemein gebräuchlichen Zylinder von 16mm Durchmesser
und Höhe wurden solche von 25 mm Durchmesser und
Höhe angewandt.
6. Biegefestigkeit. Die Prüfkörper sind im
Querschnitt etwas verschieden, je nachdem sie strang-
gepreßt und gegossen oder gepreßt werden. Der Schnei-
denabstand bei der Prüfung beträgt 100,0 mm.
7. Schlagbiegefestigkeit. Die Bestimmung
der Schlagbiegefestigkeit von keramischen Isolierstoffen
wurde beibehalten, obwohl aus der Hersteller-Industrie
Bedenken gegen ihre Anwendung auf keramische Isolier-
stoffe geäußert worden waren. Es bleibt weiteren Ar-
beiten vorbehalten, für die Bestimmung der dynamischen
Festigkeit von keramischen Proben ein passenderes Ver-
fahren auszuarbeiten.
8. Härte. Bei der großen Härte von keramischen
Stoffen erschien die Benutzung der Ritzhärteprüfung
nach der Mohsschen Skala ausreichend.
9. Lineare Wärmedehnzahl. Eine Erwei-
terung des Temperaturbereiches über 100 ° und unter 20 °
wurde bei keramischen Isolierstoffen nicht für Hong ge-
halten.
10. Spezifische Wärme. Trotz der rohen An:
lichkeiten der spezifischen Wärmen aller keramischen
Massen wurde ihre Bestimmung aufgenommen, weil sie
bei der Berechnung der Wärmeleitfähigkeit (vgl. Ziffer 11)
gebraucht wird.
11.Wärmeleitfähigkeit. Für die Messung der
Wärmeleitfähigkeit von keramischen Werkstoffen stehen
gute Meßverfahren zur Verfügung. Alle Einrichtungen
hierfür sind aber so verwickelt und die Messungen so
schwierig, daß sie nur wissenschaftlichen Instituten vor-
behalten bleiben. Um auch einfacher eingerichteten
Industrielaboratorien die Bestimmung der Wärmeleit-
fähigkeit zu ermöglichen, wurde die Berechnung der
30. Mai 1840
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 22
495
Wärmeleitzahl aus der Temperaturleitfähigkeit (s. unter
Ziffer 12), der spezifischen Wärme (s. unter Ziffer 10)
und dem Raumgewicht (s. unter Ziffer 3) vorgesehen,
nachdem ein sehr einfaches Verfahren zur Messung der
Temperaturleitfähigkeit im Fachschrifttum beschrieben
worden ist (s, unter Ziffer 12).
12. Temperaturleitfähigkeit. Durch die
Veröffentlichung von S. P y k und B. Stälhane?®) wurde
ein sehr einfaches Prüfgerät für die Temperaturleitfähig-
- keit bekannt. Es hat gegenüber älteren Apparaten so große
Vorzüge, daß es in die Prüfvorschriften aufgenommen
wurde. |
13. Temperaturwechselbeständigkeit.
Für die Bestimmung des Widerstandes keramischer Stoffe
gegen schroffen Temperaturwechsel ist ein neues Gerät
vorgesehen, mit dem die Prüfkörper in einem Luftbade
auf eine bestimmte, bei jedem neuen Versuch zu steigernde
Temperatur erhitzt und dann in fließendem kalten Wasser
abgeschreckt werden, bis sie Risse erhalten. Die Zahlen
der Eigenschaftstafel sind abweichend hiervon unter Er-
hitzung der Prüfkörper in einem Flüssigkeitsbad
gewonnen worden.
14. Feuerfestigkeit. Die Bestimmung der
Feuerfestigkeit nach Segerkegeln, ein altbewährtes Ver-
fahren zur Feststellung des Schmelzpunktes von kera-
mischen Rohstoffen und Erzeugnissen, wurde in der Fas-
sung nach DIN 1063 übernommen.
15. Korrosionsfestigkeit. Ein besonderes
Prüfverfahren zur Bestimmung der Korrosionsfestigkeit
keramischer Isolierstoffe ist nicht vorgesehen. Die An-
gaben im Normblatt-Entwurf beruhen auf Betriebs-
erfahrungen.
16. Durchschlagsfestigkeit. Als Durch-
schlagsfestigkeit gilt der Quotient aus der gemessenen
Durchschlagsspannung und der Plattendicke, gemessen an
der Durchschlagsstelle in einem homogenen Feld. Durch-
schlagsfestigkeiten, die an verschiedenen Meßstellen des
gleichen Werkstoffes ermittelt werden, sind nur vergleich-
bar, wenn die äußeren Versuchsbedingungen bekannt und
genau die gleichen sind. Obwohl die Durchschlagsspan-
nung im allgemeinen nicht linear mit der Dicke des Iso-
lierstoffes ansteigt und eine genaue theoretische Berech-
nung der Feldverteilung im Dielektrikum wegen der un-
bekannten Ionenverteilung nicht möglich ist, wird als
Durchschlagsfestigkeit im allgemeinen die Festigkeit für
lem, und zwar in kV/cm berechnet. In der Zahlentafel
ist die Durchschlagsfestigkeit in kV/mm = 10 kV/cm an-
gegeben; die Messungen wurden an keramischen Platten
mit eingearbeiteten kugelförmigen Elektroden bei einem
mittleren Elektrodenabstand von 1,5 mm +10 % durch-
geführt‘). Die angegebenen Zahlenwerte können nicht
ohne weiteres für die Errechnung der Durchschlagsspan-
nung zwischen beliebigen Elektroden und bei beliebiger
Dicke des Isolierstoffes benutzt werden?).
17. Dielektrizitätskonstante. Die Werte
für die Dielektrizitätskonstante schwanken bei Werten
unter 10 bei den verschiedenen Proben etwa um eine Ein-
heit. Sie sind ermittelt an unvorbehandelten Prüfkörpern.
Bei Verlustfaktoren größer als 0,1 (100-10*) ist die
Dielektrizitätskonstante nicht mehr definiert, sondern
von Voraussetzungen über das Ersatzschaltbild des ver-
lustbehafteten Kondensators abhängig. Bei keramischen
Erzeugnissen, die einen hohen dielektrischen Verlustfaktor
aufweisen (tgö> 0,1), wird für die Errechnung der
Dielektrizitätskonstanten als Ersatzschaltung ein verlust-
á 3) Tekn. T. 62 (1932) S. 285 und Ber. dtsch. keram. Ges. 16 (1935)
. 596
4) Vgl. auch Entwurf zur Neubearbeitung von VDE 0303, ETZ 60
(1939) S. 1155.
5) R. Nitsche u. G. Pfestorf, „Prüfung und Bewertung elektro-
technischer Isolierstoffe‘‘, Berlin 1940.
freier Kondensator mit einem parallel geschalteten Wider-
stand zugrunde gelegt.
18. Temperaturkoeffizient der Dielek-
trizitätskonstanten. Dieser ist bei den Erzeug-
nissen der Gruppe III stark frequenz- und temperatur-
abhängig’).
19. Dielektrischer Verlustfaktorbei20°.
Der dielektrische Verlustfaktor ist eine dimensionslose
Zahl und bedeutet das Verhältnis der im Isolierstoff ver-
brauchten Wirkleistung zur Blindleistung.
Bei kleinen Verlustfaktoren hat sich seine Angabe als
Vielfaches von 10” entsprechend dem Tausender-System
eingebürgert, bei Hochfrequenz-Isolierstoffen ist auch eine
Angabe als Vielfaches von 10* noch üblich. Die Mes-
sungen des dielektrischen Verlustfaktors sind im allge-
meinen spannungs- und zeitabhängig. Auch die Art und
Aufbringung der Elektroden ist auf das Meßergebnis von
Einfluß.
20. Dielektrischer Verlustfaktor bei
höheren Temperaturen. Der dielektrische Ver-
lustfaktor wächst im allgemeinen mit der Temperatur’).
Bei Verlustfaktoren größer als 1 (1000.10) — das be-
deutet eine Phasenverschiebung zwischen Strom und Span-
nung von 45° — wird der elektrische Scheinwiderstand
(vgl. Ziffer 21) ermittelt; dies ist bei einigen Gruppen
von etwa 200° an möglich.
21. Durchgangswiderstand. Bei tiefen Tem-
peraturen sind keramische Werkstoffe ausgezeichnete
Isolierstoffe, bei höheren und höchsten Temperaturen
gehen sie vorwiegend infolge lonenleitung in Leiter
zweiter Klasse über. Dementsprechend nimmt der Durch-
gangswiderstand mit steigender Temperatur ab. Bei hohen
Temperaturen ist der spezifische Wechselstromwirkwider-
stand praktisch gleich dem Scheinwiderstand (tgö >1).
Bei tiefen Temperaturen wird der Wechselstromwirkwider-
stand nach der Gleichung 0 = er -10'? aus der ge-
messenen Dielektrizitätskonstante £ und dem dielektrischen
Verlustfaktor tgö errechnet. In der Formel bedeutet f
die Frequenz in Hz*).
22. Oberflächenwiderstand. Ober-
flächenwiderstand sauberer, mit Benzin gereinigter,
dichter keramischer Körper ist sehr hoch und unter-
schreitet nicht die Vergleichszahl 11 nach dem Entwurf
zu VDE 0303°). Diese Proben sind in ihrem Oberflächen-
verhalten praktisch unabhängig von der relativen Luft-
feuchtigkeit. Verschmutzte und nicht dichte keramische
Werkstoffe ergeben eine Abhängigkeit des Oberflächen-
widerstandes von der relativen Luftfeuchtigkeit. Die Ver-
gleichszahl 10 wird im allgemeinen nicht unterschritten
und steigt auch hier nach Trocknung und Messung bei
65% und 80 % relativer Luftfeuchtigkeit auf die Ver-
gleichszahl 11 bis 12.
23. Verhaltengegen Kriechstrom.' Für die
Ermittlung der Kriechstromfestigkeit sind Prüfverfahren
in Entwicklung.
24. Lichtbogenfestigkeit. Zur Erfassung der
Lichtbogenfestigkeit keramischer Stoffe der Gruppen I
bis III wurde in dem zweiten Entwurf zu VDE 0303'°) eine
neue Stufe L2 der Lichtbogenfestigkeit eingeführt. Bei
den Stoffen dieser Gruppen bewirkt der teilweise nicht
über 20mm lang ausziehbare Lichtbogen eine teilweise
leitende Brücke im Isolierstoff, die nach dem Erkalten
ihre Leitfähigkeit verliert. Der Werkstoff zerspringt je-
doch unter der thermischen Beanspruchung.
Der
l]
6) Der Temperaturgang ist einer Arbeit von E. F. Ric hter, Phys,
Z.41 (1940) S. 229 zu entnehmen.
7) Siehe Fußnote 6.
8) @. Pfestorf u. E. F. Richter, Phys. Z. 39 (1938) S. 141 und
E. F. Richter, Phys. Z. 40 (1939) S. 597. |
9) Siehe Fußnote 4.
10) ETZ 61 (1940) H. 20, 38.447.
496
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 22
30. Mai 1940
DK 621.315.612(083.133.1)
Normen für
VDE - Ausschuß
Anwendung des noch nicht
Keramische
Alle Zahlenwerte sind ermittelt an besonders hergestellten, den Prüfvorschriften genau entsprechenden Prüfkörpern. Die Angaben können nicht ohne
sämtlicher zu der betreffenden Spalte gehörigen Erzeugnisse. Die Werte eines bestimmten Erzeugnisses liegen im allgemeinen in engeren
Als Bezeichnung eines keramischen Isolierstoffes dient die Gruppenkennziffer unter Hinweis
Be- Maß- ri
zeichnung einheit betim:
mung?)
Fertigung
Segerkegeln SK | —
Brenntemperatur nach - Grad | 6 L
Richtung gebende Eigenschaften
Anwendung
1. Saugfähigkeit bel 600 ath . . oeer eeeeen — POEDER
2. Wasseraufnahmevermögen (Gewichtszunahme) = WA | %
3. Raumgewicht . . . E oe e e eei AERE REN g/cm?
4. Zugfestigkeit: glasiert . . .. 2 2 2 2 2 2 200.
nn. 0. amglasiert . . 0.00 es A PIE EA
5. Druckfestigkelt; glasiert . . . 2 2 2 2 2 20.2.
unglaslert . s e . 2 > 2.0.2 re eb nt
6. Biegefestigkeit: glasiert - - . = 2 2 2222 ne. =
unglasiert . . 2 222.0. Kurt kg/cm* u Bu
7. Schlagbiegefestigkeit, unglasiert . . . . . . s... _emkg/cm*
8. Härte (Ritzhärte) . . . . .... FERETSRN Ne
9. Lineare Wärmedehnzahl je °C zw. 20 u. 100° ... — IR
10. Spezifische Wärme zw. 20 u. 100°... ...... we
BEREITEN WERT A kcal a
11. Wärmeleitfähigkeit zw. 20 u. 100°. .. 2. 2 2 2.. — A
Be CERNE hm °C
2
12. Temperaturleitfähigkeit zw. 20 u. 100°. ...... S
13. Temperaturwechselbeständigkeit Vergleichs-
(Widerstand gegen schroffen Temperaturwechsel) . zahlin °C
14. Feuerfestigkeit (Kegelschmelzpunkt) nach ee = 2 —
15. Korrosionsfestigkeit (Beständigkeit geg. chem. Angriff) i oOo | =
16. Durchschlagfestigkelt b.50 Hz: geschliffen, unglasiert kV/mm a
17. Dielektrizitätskonstante . . . TEILS ERT en _ Er =
18. Temperaturkoeffizient der Dielektrizitätskonstante je
°C zwischen 20 u. 60° (meist stark frequenzabhängig) ==
19, Dielektrischer Verlustfaktor bei 20° - Ba
ee er 16 5 n10=+
._bel10e--10'Hz 0000er ee el ale =
20. Dielektrischer Verlustfaktor bei höheren Temperaturen
See tgð 1n10-4
L 2. Del 1009 0 aaa ern een innen u
21. Durchgangswiderstand (Spezi-
fischer Wirkwiderstand) in Ab- bei 20°
hängigkeit von der Temperatur, ve 2
abgerundet auf Zehnerpotenzen, i 100°
bei Wechselspannung von 50 Hz i 200
bei 300° Q-
bei 400° a
bei 500°
se En nen an lege re aan E.. 600°
22. Oberflächenwiderstand b. 80% relativ. Luftfeuchtigkelt — __|VDE 0303%
23. Verhalten gegen Kricchstrom. . . ........ m Er
24. Lichtbogenfestigkeit . . . . . . - WERTRERE — [VDE 0303*)
1) Die noch fehlenden Prüfvorschriften (z. Zt. in Neubearbeitung) werden später eingefügt.
*) Siehe Entwurf in ETZ 60 (1939) 8. 1171.
23) Angaben hierüber können z. Zt. noch nicht gemacht werden.
Gruppe I
Dichte Erzeugnisse aus vorwiegend tonsubstanz-
haltigen Massen
B. Steinzeugartige
A. Hochbrandporzellan
(Hartporzellan) à EE E
1. Gedreht, gegossen | 2. Feucht FEN
oder stranggepreßt gepreßt Gepreßt
3.15 — 4a :--68
—
1380 ---1435
Ausgeglichene mittlere Eigenschaften
Hoch- und Nieder-
spannungsisolatoren
und -Isolierteile
Niederspannungsisolatoren
und -Isolierteile
D 0 =
0 0,1--05 10,8
nn Br
300 --- 500 z=
250 :::350 | OE oreen FER
4500 --- 5500 ‚3000 ++» 4000 ne
4000 +++ 4500 2500 --- 3500| 2500 --- 3500
600 --- 1000 — 0.
le 400 +++ 700 300 --- 600 400 --- 700
__._ 182,2 13-16 | 121
O 3,574,510
0,19 -- -0,21
Beständig
bei 50 Hz
+ 550 -° + 600 - 10—°
170 -+ 250 | aa
60:120 | =
_bei 50 Hz | bei 10° Hz
= 400 Zu Z, —_
>1200 BE —_ =
102? BER
102°... 1032 —,
107 --- 10° 10°
10° ... 10? 10!
10° ... 10® 10°
10* ... 10! 10'
10*® us 10! 10'
Dichte keramische Isollerstoffe erleiden unter Einwirkung
2) Die angeführten Werte sind unter Anwendung
s) Siehe Entwurf 2 in
Verband Deutscher
E á on MO r OT
30. Mai 1940 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 22 497
keramische Isolierstoffe
{ür Isolierstoffe
endgültigen Entwurfs auf eigene Gefahr. l u Mai 1940
| Einspruchsfrist: 20. Juni 1840] DIN
Isolierstoffe
Entwurf 1
Elektrotechnik VDE 685
weiteres auf Prüfkörper und Fertigstücke anderer Form und Größe übertragen werden. Falls Grenzwerte angegeben sind, umfassen sie die Streuungen
Grenzen. — Nicht ausgefüllte Zahlenwerte bedeuten im Einzelfall, daß diese fürdie technische Verwendung der Stoffe ohne Belang sind.
auf dieses Normblatt; Beispiel für Preßporzellan: Keramischer Isolierstoff I A 2 VDE 685.
1 Gruppe V
Gruppe II i Gruppe III Gruppe IV Poröse Erreugi:
Dichte Erzeugnisse aus vorwiegend magnesium- Dichte Erzeugnisse aus Massen mit hohem Gehalt Erzeugnisse nen egi aus tonsubstanz-
silikathaltigen Massen an Titanverbindungen magnesiumsi. ig haltigen z. T.
a ae ne ne e fen a nenne o L Massen _____|auch magnesium-
A. niedrig B. Steatite A. Vorwiegend rutilhaltige B. Magnesium- A. Dichte B. Nicht voll- | haltigen Massen
gebrannte | 1. Normales 2- Bóhdëérniaästi Massen titanathaltige Massen konnen dichte | mit verschiede-
Massen Steatit . 1. | Massen Massen nen Zusätzen
Gepreßt en ra a e rebt Verschieden Verschieden Verschieden
5a =+- 6a = 13-14 ER 11-13 13.15 13-14 | 11-14 da-15
1180 +» - 1200 13850 --- 1410 1320 --- 1380 1380 --- 1435 1380 --- 1410 1320 -1410 1160 --- 1435
Mittlere tempe-
Gute Maß- itak raturunab- , ze-
haltigxeit, | Rieiner Verlusttaktorigute Mais |, oo une ehtrizitätekonstante; iji ige Dielck: Kleine Wärmedehnung, Grope, Hz
, , kleiner Verlustfaktor i Temperatur
große me- | haltigkeit, große mechanische trizitätskon- hohe Temperaturwechsel- wechsel-
chanische Festigkeit | stante, sehr beständigkeit beständigkeit
Festigkeit 1) e > 50 2) e < 50 kleiner Verlust- I _
faktor ei
Isolatoren und
Isolierteilehoher | Heizleiterträger
Nieder- Hoch- und Niederspannungs- Temperatur- für Elektro- | Heizleiterträger
spannungs- | isolatoren und -isolierteile, be- Kondensatoren, besonders für Hochfrequenz wechsel- wärmegeräte für Elektro-
isolierteile sonders auch für Hochfrequenz beständigkeit wärmegeräte
und Formteile für Funken- und
Lichtbogenschutz
— 0 oo Z oo | 0 0 0 e = A I —
0,1:+-0,8 0 oo o 0 | 0 0 0 15 3-15
2,8 2,6: 2,8 3,5-3,9 3,1-3,2 2,1-2,2 2,1 1,6: 2,5
— 550 --- 850 550 --- 950 — — — — —
— 550 --- 850 550.950 an 800 600 -+ 700 250 +: 350 150 --- 250 90 +: 160
= 8500 --- 9500 ~ 9000 --- 10000 — =
8000 --- 9000| 8500 -- -9500 | 9000 --- 10000 3000 - +- 9000 | ___5000 -+ : 6000 3000 --- + 5000 500 +- - 2500
— 1200 --- 1400 | 1400 --- 1600 — — — — —
1000 --- 1200| 1200---1400 | 1400 --- 1600 900 ++ 1500 800 ++: 1100 500 .--850 | 500---650 150 ++- 600
84 3:5 4b 2,5-- 3,3 E 2,6-3,2 1,8 -2,2 1,0---1,9
(Vergleichszahlen: Feldspat = 6, Quarz = 7, Topas =g, ‚ Korund = 9) = —
6,8 : 10~° | 7,0 "9,0 - 107 «| 60% -8&,0 107° 6,0 8,0 : 107° 6,0% -10 + 10=*® 1,1 - 107° 1,2-1,7 -10° |] 1,8-4,8: 107°
0,20 0,19- -0,22 0,17 --- 0,19 | 0,19 --- 0,21 0,22 0,20 --- 0,22 0,2 0,19 -0,20
E E OE al a a lie Ze a a er ae a a re Re
1,6 1,95 1,9 --- 2,2 3,035 2,5 3,0 3,2 1,7 -2,2 1,6 0,717;
0,0029 0,0039 0,0039 ---0,0040 | 0,0042---0,0054 0,0040 0,0042 0,0046 0,0040 --- 0,0041 0,0038 0,0024 ---0,0038
E ne ee ee 10 | gehr verschieden
= — 125 ---155*®) — — — 265?) — teilweise außer-
ER Ki (EEE a i __ f ordentlich hoch
a A en aa een el 12285
a En ne Brinta ln neh. rien ee a ne me ln ae __1350 +++ 1770
_gegen alle Säuren außer Flußsäure; bei Raumtemperatur auch gegen alle Alkalien = TE
EI 20 +-+ 30 30:45 | 10-20 —_—_ ____|._..10°°20 | 10,20 = ala
>= l — zx 6 L 60 --- 80 30 -45 12-16 = — I. —
2 bei 10° Hz bei 10° Hz bei 10° Hz bei 10° Hz bei 10° Hz bei 10° Hz
+500--+660-10=*| +120---+160.10=]—650- --— 750-1074, —250-.--—500-10”*| +30---+50-107*] +500---+600-10=* =
= 25.30 10 ---15 — — — 200 = a
= — 8.12 3-10 ar 65 — — —
ee = 15:20 3:+5 3-- -8 3- 20 0,5- 40-70 — —
b. 50 Hz b. 10°Hz b. 50 BED. 10*Hz|b. 50 Hz zb. 10°Hz b. 50 Hz b. 10°Hz b. 50 Hzib. T b. b. 50 Hzib. 1 zib. 10°Hz b. b. 50 H: Hz b. b. 10°Hz b. b. 50 50 Hz b. Hz b. 10°Hz
— = 150| — |4060 | 4-5 138 | — 1320|] — |13
— = 350] — a 5-6 3.8 3- 20| — 1-3 _ = ei
~ |>60 | — 1120.--150| 6---8 3:8 N Be A j
— 1029 10? ar 10?? 10! See 10:3 10:° Ser 19% 10?? ss 10°? 10% Pe Pas
=> 10% 1022... 1013 10° ... 10% 10°... 101 10 101°... 104 — —
10° 109...101 10... 10 10* -- 10° 10° ... 10:8 101° 10° --- 10° 10” 10° --- 101
10° 10° ... 10° 10 ... 101 10® 10° 10° 10? --- 10° 10° 10° --- 10°
10? 10? ... 10° 10° -+-. 101° 10? Io? 10° 10° --- 107 10° 10? --- 10°
10° 106 ... 107 10° --- 10° 10° 10° 10? l 10:.--10° 10? 108 --- 10?
10? 108 ... 10° 107 ».-. 10° 10° 10® 10° 10° -+- 109 l 108 a 105 --- 10°
_Elektrodenabstand und 10 cm Elektrodenlänge 10° bis 10'* Q (entspricht VDE-Vergleichszahlen 9 bis 12) — en
_eines elektr. Funkens keine Veränderungen anihrer Obertläche, € die ie zur Entstehung eines leitenden Kriechweges führen. 2) 3)
“Stufe L 2 (zerspringt) l Stufe L 6 (lichtbogenfest) 3) i
eines heißen Flüssigkeitsbades erhalten worden an Stelle des in den Prüfbestimmungen vorgesehenen heißen Luftbades.
ETZ 61 (1940) S. 447,
Elektrotechniker E.V.
498
‚ Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 22
30. Mai 1940
Vorschriften für die elektrische Ausrüstung gleisloser explosionsgeschützter Elektrofahrzeuge
mit Akkumulatorenbetrieb
VDE-Ausschuß für Explosionsschutz
VDE 0172
Entwurf
Einspruchstfrist: 15. Juni 1940
Anwendung des noch nicht endgültigen Entwurfs auf eigene Gefahr
Inhaltsübersicht
. Ladesteckdose
. Gehäuse für
stand
8. Leuchten
9. Akkumulatoren
0
l
I. Gültigkeit
$ 1. Geltungsbeginn
$ 2. Geltungsbereich
Wider-
. Leitungen
. Aufschriften
IH. Typenprüfung
$
I. Baubestimmungen $
$ 3. Allgemeine Be- $
stimmungen `
§ 4. Motoren
§ 5
. Fahrschalter § 12
I. Gültigkeit
§ 1
Geltungsbeginn
a) Diese Vorschriften gelten für elektrische Betriebsmittel
an Elektrofahrzeugen, mit deren Herstellung nach dem
.... begonnen wird!).
§ 2
Geltungsbereich
a) Die elektrische Ausrüstung von Elektrofahrzeugen ist
nach VDE 0165 „Leitsätze für die Errichtung elektrischer An-
lagen in explosionsgefährdeten Betriebsstätten und Lager-
räumen“, VDE 0166 „Vorschriften für die Errichtung elek-
trischer Anlagen in gefährdeten Räumen von Sprengstoff-
betrieben“ und VDE 0171 ‚Vorschriften für die Ausführung
explosionsgeschützter elektrischer Betriebsmittel‘ auszuführen,
soweit nicht nachstehend Abweichendes bestimmt ist?).
b) Für die mechanische Ausrüstung von Elektrokarren und
Elektroschleppern gilt das Normblatt DIN VDE 3580*), für
Batterietröge das Normblatt DIN VDE 3572*).
II. Baubestimmungen
§3
Allgemeine Bestimmungen
a) Alle elektrischen Teile, an denen betriebsmäßig Funken
oder Temperaturen über 115° auftreten, sind in Bauart druck-
feste Kapselung nach VDE 0171**) auszuführen. Die Kapse-
lung muß mindestens den Gasen und Dämpfen der Zündgruppe
C und Explosionsklasse 2 gegenüber druckfest sein.
b) Der Verschluß bei druckfester Kapselung muß eine
druckhafte Auflage der Flanschen gewährleisten, so daß das
Eindringen von feinem Staub verhindert ist.
c) Alle elektrischen Teile sind nach Schutzart P 44 (nach
DIN VDE 50) gegen das Eindringen von feinem Staub zu
kapseln, sofern nicht nachstehend besondere Vorschriften ge-
geben werden.
Motoren
a) Bauart ExdC2, Schutzart P 43 (nach DIN VDE
50***). Das Eindringen von feinem Staub muß durch zusätz-
liche Maßnahmen zuverlässig verhindert sein.
b) Die Spaltlänge bei Wellendurchführungen muß min-
destens 40 mm betragen. Der Spalt muß in verschiedenen
Ebenen verlaufen (siehe VDE 0171/...., $ 5, Abb. 4). Der
Spaltring muß zur Wartung leicht auswechselbar sein. Gleit-
lager sind unzulässig.
1) Genehmigt durch
%2) Die nach diesen Vorschriften gebauten Elektrofahrzeuge dürfen in
explosionsgefährdeten Betriebsstätten und Lagerräumen nach VDE 0165 und in
gefährdeten Rauınen von Sprengstoffbetrieben nach VDE 0166 nur mit Zustimmung
der Aufsichtsbehörden und der Berufsgenossenschaft verwendet werden.
$) In Vorbereitung.
**) Der 2. Entwurf wird in Kürze veröffentlicht.
»®*) Neubearbeitung in Vorbereitung.
(Er aE r E E r 00000
DK 629.113.65(083.133.1)
$5
Fahrschalter
a) Bauart ExdC 2.
b) Die Spaltlänge bei Achsendurchführungen muß min.
destens 40 mm, die Spaltweite darf höchstens 0,2 mm betragen.
Bei Schaltgeräten, deren Achsen Drehbewegungen von
weniger als 180° ausführen, sind Gleitlager zulässig.
Bei senkrechten Achsen sind zusätzliche Maßnahmen zu
treffen, um zu verhindern, daß feiner Staub von oben ın die
Lager eindringt.
88
Ladesteckdose
a) Die Ladesteckdose muß mit Sonderverschluß versehen
sein. Sie darf im Fahrbetrieb nicht zugänglich sein.
b) Explosionsgeschützte Ausführung nach VDE 0171/....,
$ 39, ist nicht erforderlich.
$ 7
Gehäuse für Widerstand
a) Bauart ExdC2.
b) Die Temperatur der Kapselwand darf nach einer 30 min
langen Fahrt des vollbelasteten Fahrzeuges auf ebener Strecke
bei eingeschaltetem Widerstand 115° nicht überschreiten.
§ 8
Leuchten
a) Bauart Exd C2.
b) Leuchten müssen so angebracht sein, daß sie gegen
mechanische Beschädigungen möglichst geschützt sind.
§ 9
Akkumulatoren
a) Der Batterietrog muß staubdicht verschließbar sein.
Für die Entlüftung sind leicht auswechselbare Filter anzu-
bringen.
$ 10
Leitungen
a) Gummischlauchleitungen starker Ausführung NSH
nach VDE 0250 „Vorschriften für isolierte Leitungen in Stark-
stromanlagen‘ oder gleichwertiger Bauart.
b) Die Leitungen müssen entweder durch die Art der Ver-
legung oder durch besondere Schutzvorrichtungen gegen
mechanische Beschädigungen geschützt sein. Schutzvorrich-
tungen sind so anzubringen, daß die Leitungen jederzeit über-
wacht werden können.
§ 11
. Aufschriften
a) An gut sichtbarer, möglichst geschützter Stelle sind in
deutlicher Schrift nach DIN 1451 und gut haltbar folgende
Aufschriften anzubringen.
l. Kennzeichen für den Explosionsschutz nach VDE 0171:
Ex d C 2 in roter Farbe, Farbton 7 RAL 840 B2.
2. Kurze Bedienungsanleitung für das Fahrzeug.
3. Kurze Wartungsvorschrift für die Batterie nach VDE
0171/...., § 42k).
4. Warnvorschrift in Größe A 5 mit folgendem Text:
„Achtung!
Alle Arbeiten an der elektrischen Einrichtung in nicht
gefährdeten Räumen vornehmen!
Vor dem Öffnen der Kapselungen sind diese sorgfältig
zu entstauben!
Beim Verlassen des Fahrzeuges Schaltschlüssel abziehen.
Die Geschwindigkeit darf auf Gefällestrecken nicht mehr
als 15 km/h betragen.“
III. Typenprüfung
; $ 12
a) Explosionsgeschützte Elektrofahrzeuge bedürfen einer
Bescheinigung über eine von der Chemisch-Technischen Reichs-
anstalt vorgenommene Typenprüfung.
tol
30. Mai 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 22
498
RUNDSCHAU
Elektrische Maschinen
DK 621.314.22 : 621.3.017.2
Die Kupferverluste bei Gileichrichtertransforma-
toren. [Nach H. G. Nolen, Bull. schweiz. elektrotechn.
Ver. 30 (1939) S. 398; 3 S., 2B.]
Der Verfasser setzt sich mit einer Arbeit von J. Kübler!)
auseinander. Bei Gleichrichterbetrieb lassen sich die Kupfer-
verluste durch eine Kurzschlußmessung nicht genau bestimmen.
Hat der Gleichrichtertransformator mehrere Sekundär-
wicklungen, so kann man die Kurzschlußversuche in ver-
schiedenen Schaltungen durchführen. Kübler hat nun das
schweizerische Verfahren dem amerikanischen gegenüber-
gestellt und kommt zu dem Ergebnis, daß bei dem amerikani-
schen Verfahren Zusatzverluste durch Querstreufelder gemessen
werden, die bei Gleichrichterbetrieb nicht vorhanden sind.
Demgegenüber sind nach Ansicht des Verfassers die Zusatz-
verluste bei Gleichrichterbetrieb noch größer, als sie nach dem
amerikanischem Vorschlag gemessen werden. Er kommt daher
zu einer Ablehnung des schweizerischen Verfahrens, das die
Zusatzverluste nicht berücksichtigt.
Diese Ansicht wird wie folgt begründet: Bei einem sechs-
phasigen Gleichrichtertransformator sind meistens die beiden
sekundären Teile in Spulen aufgeteilt, die abwechselnd auf der
Säule angebracht sind. Bei der‘ Kurzschlußmessung nach
amerikanischem Vorschlag führt nur eine Hälfte der Spulen
Strom, während die andere Hälfte stromlos ist. Damit werden
durch die Querstreuung Zusatzverluste im Kupfer erzeugt, die
bei dem schweizerischen Verfahren, bei dem alle Spulen Strom
führen, nicht auftreten. Bei dem wirklichen Gleichrichter-
betrieb tritt nun zwar kein Querfeld der Grundwelle auf, aber
die geradzahligen Oberwellen des Sekundärstromes rufen ein
Querfeld hervor. Für eine Sechsphasenschaltung mit recht-
eckförmigem Anodenstrom und für eine Doppel-Dreiphasen-
schaltung mit Saugdrossel wird nun berechnet, daß die Zusatz-
verluste durch die geradzahligen Oberwellen größer sind als die
Zusatzverluste, die bei der Kurzschlußmessung mit 50 Hz nach
amerikanischem Verfahren gemessen werden. Diesem wird daher,
auch weil es einfacher ist, der Vorzug gegeben. Scha.
DK 621.313.13—ı81.4 : 621.3.016.2
Ein neuer Weg zur Bestimmung der Leistung von
Kleinstmotoren. [Nach J. L. C. Löf, Electr. Engng. 58
(1939) Transactions S. 339; 2 S., 5 B.]
Die gebräuchlichen Verfahren zur Bestimmung der Leistung
von Elektromotoren können für die Kleinstmotoren nicht mit
der notwendigen Genauigkeit angewendet werden. Man hat
AS
z
Bild 1. Abgeänderte Wirbelstrombremse zur Leistungsmessung
l bei Kleinstmotoren.
deswegen eine Vorrichtung geschaffen, bei der die Wirbel-
strombremse in abgeänderter Form angewandt wurde. Bei
ihr wird die durch den Wirbelstrom entstehende Wärme ge-
messen und zur Bestimmung der Leistung benutzt. Die Vor-
richtung (Bild 1) besteht aus einem Messingring, der zur Ver-
minderung der Wärmeverluste auf beiden Seiten mit Filz
isoliert ist. Der Messingring mit der Filzisolierung ist zwischen
1) J. Kübler, Bull. schweiz. elektrotechn. Ver. 29 (1938) S. 273 u. 479.
zwei Scheiben aus Preßstoff eingeþettet, die auf eine Nabe aufge-
setzt sind. Vier gleichmäßig verteilte Elektromagnete, die mit
Gleichstrom erregt werden, erzeugen den Wirbelstrom in der
Scheibe, der mithin auch den Motor belastet. Die Kraftabgabe
des Motors ist dann gleich der durch den Wirbelstrom erzeugten
Wärme in der Messingscheibe. Um die Wärmemenge bestimmen
zu können, müssen die Erwärmung, das Gewicht der Scheibe und
die Zeit, in der die Erwärmung stattfindet, gefunden werden.
Man hat zwei Möglichkeiten, die Erwärmung zu bestimmen, und
zwar durch den Gebrauch eines Widerstandsthermometers oder
eines Thermoelementes. Für das erste Verfahren ist am Umfang
der Scheibe eine Rille eingedreht, in die ein sehr dünner, email-
lierter Kupferdraht mit 58 Q gelegt ist. Die Enden des Drahtes
sind an zwei Anschlußbolzen geführt. Die Temperaturverände-
rung kann dann durch Messen des Drahtwiderstandes vor und
nach dem Lauf des Motors bestimmt werden. Bei dem zweiten
Verfahren wird die Temperaturerhöhung durch ein an die
Scheibe gelötetes Thermoelement ermittelt. Nach Messen der
Temperaturerhöhung läßt sich die Leistung N des Motors durch
nachstehende Gleichung errechnen:
GCAL. _-
dabei ist G das Gewicht der Scheibe in kg, C die spezifische
Wärme des Metalls der Wirbelstromscheibe, A: die Tempe-
raturerhöhung in °C und T die Zeit des einwirkenden Feldes
in Sekunden. ob.
DK 621.313.1.001.24
Grenzen der Theorie belim Entwurf elektrischer
Maschinen. [Nach G. H. Rawcliffe, J. Instn. electr.
Engrs. 85 (1939) S. 156; 21, S.]
Der Entwurf elektrischer Maschinen ist nicht nur durch
eine große Zahl von Veränderlichen erschwert, sondern auBerdem
durch einige Einzelprobleme, die sich zahlenmäßig bei der
Festlegung der Abmessungen der Maschine noch nicht in allen
Einzelheiten erfassen lassen. Der Verfasser gibt mit seiner:
Arbeit einen Überblick über die Möglichkeiten der Voraus-
berechnung und zählt Beispiele für das nicht vollständige
Hinreichen der bisherigen theoretischen Erkenntnis auf. Die
große Zahl der Veränderlichen bei der entwurfsmäßigen Be-
stimmung der Abmessungen erfordert eine erste Auswahl nach
Wichtigkeit und Anlehnung an praktisch ausgeführte Beispiele
ähnlicher Maschinen hinsichtlich der Hauptabmessungen.
Fehler und Abweichungen sind durch vereinfachende Annahmen
im Rechnungsgang und durch die Annahme von sinusförmigem
Funktionsverlauf zeitabhängiger Größen zu erklären. Bei
Gleichstrommaschinen wird die rechnerische Behandlung der
Stromwendung meist nur unter sehr vereinfachenden Annahmen
durchgeführt. Auch bei Maschinen mit Wendepolen und
Kompensationswicklung werden beträchtliche Vereinfachungen
beim Rechnungsgang vorgenommen. Oft muß beim Entwurf
zwischen einander widersprechenden Einflußgrößen vermittelt
werden. Besonders beim Entwurf von Kompoundmaschinen
“ wird deutlich, wie sehr sich die Theorie an praktische Er-
fahrungen anlehnen muß. Die Wirbelstrom- und Streuverluste
sind der Berechnung sowohl bei Gleichstrommaschinen als auch
bei Asynchronmaschinen kaum zugänglich; sie werden meist
erfahrungsgemäß abgeschätzt. Ferner werden bei der Be-
rechnung des magnetischen Kreises allgemein zur Rechnungs-
vereinfachung ziemliche Vernachlässigungen vorgenommen. Die
Leerlauf-Eisenverluste und die Magnetisierungsströme sind bei
Gleich- und Wechselstrommaschinen rechnerisch schwer er-
faßbar; die Pulsations- und Zahnfrequenzverluste werden meist
durch geschätzte Zuschläge berücksichtigt. Die Streureaktanzen
der Wechselstrommaschinen lassen sich wegen der herstellungs-
bedingten Unterschiede und Abweichungen bei der praktischen
Ausführung nicht ausreichend berechnen. Auch die Voraus-
berechnung der Erwärmung ist bei den elektrischen Maschinen
durchweg recht unsicher, obwohl ihr Ergebnis von über-
ragender Bedeutung für den ganzen Entwurf ist. Hierbei sind
ebenfalls praktische Erfahrungen von besonderem Wert.
Allgemein führt eine rein analytische Behandlurig nicht zum
Ziele, und es müssen beim Entwurf elektrischer Maschinen
theoretische Erkenntnisse und praktische Erfahrungen zu-
sammengefaßt verwertet werden. Tsch.
500
Elektrizitätswerke und Kraftübertragung
DK 621.315.211 2.004.64
Betriebserfahrungen mit Endverschlüssen von
Massekabeln. [Nach F. Kaiser, Elektrizitätswirtsch. 38
(1939) S. 675; 21%,S.,3B.]
Vor einigen Jahren traten kurz unterhalb der Endver-
schlüsse von 30 kV-Kabeln häufig Durchschläge auf. Bei
Dreileiterendverschlüssen mit -einer Füllung aus zähflüssiger
bituminöser VergußBmasse wurde festgestellt, daß die Tränk-
masse in tiefer gelegene Teile der Kabel abgelaufen war. Das
hierdurch bedingte Glimmen in den masseleer gewordenen
Räumen-zwischen den Papierlagen und im Beilauf führte zu
Verkohlungen der Isolation und schließlich zum Durchschlag.
Aber auch bei Vergußmassen aus Öl und Harz wurden mehrere
Fehler, besonders an Endverschlüssen von Einleiterkabeln,
beobachtet, selbst wenn das Gefälle der Kabel nur 2 m betrug.
Hier war unter dem Bleimantel und durch das Leiterseil die
Füllmasse aus den Endverschlüssen ausgelaufen. Infolgedessen
bildeten sich Hohlräume zwischen den einzelnen Drähten der
Leiterseile und zwischen diesen und der Isolation. Das dort auf-
tretende Glimmen führte zu punktförmigen Verkohlungen in den
Papieren, die im Laufe der Zeit nadelförmig duıch die Isolation
in Richtung auf den Bleimantel vorwuchsen. Dabei entstanden
gleichzeitig Gleitfunken zwischen den Papieren, die zur Kon-
densation und Verkohlung der. Tränkmasse und schließlich zum
Durchschlag führten. Im ersteren Falle führte die Auswechs-
lung der bituminösen Vergußmasse gegen eine solche aus Öl
und Harz infolge einer Art Nachtränkung der Isolation des
Kabels in kürzester Zeit zur Behebung der Mängel. Im zweiten
Falle genügte dafür die Einhaltung einer ausreichenden Füllung
der Endverschlüsse.
Aus den Beobachtungen läßt sich folgern, daß die VDE-
mäßigen Vergußmassen für Betriebspannungen bis etwa 10 kV
gut geeignet sind, daß bei höheren Spannungen jedoch Öl-Harz-
Mischungen als Vergußmassen notwendig werden, bei deren
Verwendung eine laufende Kontrolle der Endverschlüsse und
gegebenenfalls Nachfüllen der Vergußmasse notwendig ist. In
diesem Zusammenhang ergibt sich bezüglich der Höhe der
Spannung die gleiche Abgrenzung für die Verwendung von
„Kleinendverschlüssen‘, da diese in manchen Ausführungs-
formen eine Überwachung ihrer Füllung mit Vergußmasse nicht
erlauben. Weiterhin erklären diese Beobachtungen vermutlich
sehr viele, bisher unverständliche Fehler in der Nähe der End-
verschlüsse von Hochspannungskabeln, im besonderen auch die
Schäden an Mastendverschlüssen, die bisher fast ausschließ-
lich auf Gewitterüberspannungen zurückgeführt wurden. Die _
mitgeteilten Erfahrungen, die im 30 kV-Netz der BEWAG ge-
sammelt wurden, haben demgemäß sowohl für den Betrieb als
auch für die Ausbildung der Endverschlüsse grundsätzliche
Bedeutung. eb.
DK 621.315.211.4
Innendruckkabel für geringen Gasdruck. [Nach
G. B. Shanklin, Electr. Engng. 58 (1939) Transactions S. 307;
12 S., 11 B.]
G. B. Shanklin berichtet über Versuchs- und Ent-
wicklungsarbeiten an einem Hochspannungs-Innendruckkabel
' mit niederem Gasdruck. Er geht aus von den Anforderungen
an eine Isolation aus getränktem Papier und behandelt kurz
die Eigenschaften und natürlichen Grenzen der Masse- und
Ölkabel. Ölkabel sind, gemessen an den gesamten Anschaffungs-
kosten, für Spannungen über 38 kV wirtschaftlicher als ge-
gewöhnliche Massekabel. Bei der Entwicklung des Gasinnen-
druckkabels wurde davon ausgegangen, daß die unmittelbare
Durchdringung der Papierisolation mit einem trockenen
inerten Gas, das durch Längskanäle innerhalb des Kabels
strömt, die größte Druckwirkung auf das Verhalten des Kabels
gewährleistet. Nach der besonders untersuchten Abhängigkeit
der lonisations-Anfangsfeldstärke vom Gasdruck wurde ein
Innendruck von latü gewählt, der die Verwendung eines
gewöhnlichen Bleimantels gestattete. Die Ionisations-Anfangs-
feldstärke betrug dabei 3,2 kV/mm; ein danach gebautes
Kabel hat eine höchste Betriebsspannung von 40 kV und wird
hauptsächlich in dem Spannungsbereich wirtschaftlich, wo das
Ölkabel zu teuer ist. Steigerung des Druckes auf 2,8 atü er-
fordert einen doppelt so starken Bleimantel, die Ionisations-
Anfangsfeldstärke steigt damit jedoch nur auf 4,4 kV/mm.
Kabel diesen Prinzips, verschieden in Aufbau und
Trankung, wurden längeren Laboratoriumsversuchen unter-
worfen. Die Versuchskabel hatten einen Querschnitt von
175 mm?, die Einleiterkabel hatten einen zentralen Gaskanal
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 22-
30. Mai 1940
von 12,5 mm Dmr., bei Mehrleiterkabeln dienten die Trensen-
räume mit Stützspirale versehen als Gaskanäle. Die Isolations-
dicke war 5 bis 7,5 mm, die Bleimantelstärke 3 mm. Als Füllgas
diente CO,, N, und Freon. Aus den eingehend beschriebenen
einzelnen Versuchen folgt, daß zur Vermeidung von lonisation
im Gasinnendruckkabel ein möglichst dünnes Isolationspapier
ohne Faltenbildung und mit kleinsten Stoßstellen verwandt
werden muß. Als Füllgas hat sich am besten Stickstoff bewährt,
die Verwendung von Freon und anderen Gasen dieser Art wird
näher untersucht. Das Gasinnendruckkabel ist viel stärker
stabil gegen Ionisation als ein gewöhnliches Massekabel. Diese
Eigenschaft beruht darauf, daß die Ionisation in den Hohl.
räumen bei höherem Druck ganz anders verläuft als bei Unter-
druck. Dabei spielt die Zähigkeit der Tränkmasse eine wesent-
liche Rolle; sie soll möglichst dicke Filme in den Hohlräumen
hinterlassen und diese durch schnelle X-Wachsbildung infolge
der Ionisation ganz schließen. Der Wärmewiderstand eines
Gasinnendruckkabels ist etwa 10 bis 15%, höher als der eines
Massekabels. i
Weiter wird über zwei ausgeführte Kabelstrecken für 15 kV
berichtet; es sind Dreileiterkabel von 400 mm? Querschnitt und
3300 bzw. 1650 m Länge. Eine dieser Strecken war durch
Stopfmuffen mit einem Massekabel verbunden. Nur bei einem
Kabel sind besondere Druckgasvorratsbehälter vorgesehen.
Die Zubehörteile dieser Kabelanlage weichen nicht wesentlich
von denen bei gewöhnlichen Massekabeln ab; zur Überwachung
des Gasdrucks sind besondere Relais eingebaut. Wyf.
Geräte und Stromrichter
DK 621.3.076.7
Die Stabilisierung von Regelanordnungen mit
Rührenverstärkern durch Dämpfung oder elastische
Rückführung. [Nach E. H. Ludwig, Arch. Elektrotechn.
34 (1940) H. 5, S. 269: 16 S., 12 B.J
Regelsysteme, an die man hohe Genauigkeitsanforderungen
stellt, werden häufig mit Röhrenverstärkern ausgerüstet. Dabei
macht man die Beobachtung, daß der oftmals bedeutende Ver-
stärkungsgrad das System unstabil werden läßt. Zur Stabili-
sierung sind zwei Verfahren bekannt, erstens die Dämpfung des
Systems durch Einfügen eines Gliedes mit entsprechend großer
Zeitkonstante in den Regelkreis und zweitens die elastische
Rückführung einer geeigneten Größe des Regelkreises zum Meß-
punkt des Systems. Die Anforderungen, die man an einen Regler-
verstärker stellen muß, sind hoher Verstärkungsgrad als Gleich-
stromverstärker und geringe Verstärkung im Bereich der Eigen-
frequenz des unstabilisierten Regelsystems.
Das Verfahren zur Berechnung der Stabilitätsgrenze aus
dem Frequenzgang bzw. das zur Ermittlung der Stabilitäts-
grenze aus der Übergangsfunktion der Regelanordnung wird so
abgewandelt, daß der Einfluß von Dämpfung und elastischer
Rückführung auf den Regelvorgang kennzeichnend erläutert
werden kann. Bei einer reinen Dämpfung tıitt — bei Betrach-
tung des Frequenzganges des Systems — neben der Ampli-
tudenschwächung für den Bereich der Eigenfrequenzen eine
Phasennacheilung ein, während bei einer elastischen Rück-
führung die Schwächung der Amplituden phasenrein erfolgt.
Legt man den Stabilitätsbetrachtungen die Über angsfunk-
tion zugrunde, so verlängert die Dämpfung die Übergangs-
zeit des Systems (von einem Gleichgewichtszustand in den
anderen), wogegen die elastische Rückführung dem Regel-
system die ursprüngliche Zeitkonstante beläßt und dafür die
Laufzeit (Ansprechzeit) herabsetzt.
DK 621.319.45
Elektrolytkondensatoren. [Nach Ph. R. Coursey u.
F 2 Ray, J. Instn. electr. Engrs. 85 (1939) S. 107; 26 S.,
2B.]
Die Verfasser geben einen zusammenfassenden Überblick
über die Entwicklung und den Stand der theoretischen Er-
kenntnisse, der Herstellungsweisen und Verwendungsmöglich-
keiten der verschiedenen Bauarten von Elektrolytkonden-
satoren, die insbesondere im Rundfunkempfänger- und Ver-
stärkerbau im Laufe der letzten Jahre eine ausgedehnte An-
wendung gefunden haben. Nach einem geschichtlichen Rück-
blick auf die ersten Versuche und die Fortschritte werden die
neuzeitlichen Entwurfsrichtlinien und Bauarten angegeben,
wobei eine Beschreibung des Aufbaues und der wichtigsten
Eigenschaften der verschiedenen gebräuchlichen Arten der
Elektrolytkondensatoren gegeben wird. Diese Eigenschaften
beeinflussen in ganz besonderem Maße die Möglichkeit der
wirtschaftlichen und technischen Verwendung. Die ent-
|
|
2
I ef
30. Mai 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 22
501
wickelten Theorien werden in einem Überblick kritisch ge-
würdigt, wobei die Polarisation, die Filmbildungen und der
Molekularaufbau der Grenzschicht unter Berücksichtigung
neuerer elektrochemischer Erkenntnisse behandelt wird. Einige
dieser Theorien erscheinen noch ausbaufähig.
Die Herstellungsverfahren der nassen und trockenen
Elektrolytkondensatoren werden mit Formierung und Tränk-
verfahren sowie Prüfung und Inbetriebnahme zusammen mit
den Gesichtspunkten behandelt, die den Gebrauch dieser
Kondensatoren bei verschiedenen Anwendungszweigen beein-
flussen. Hierfür sind besonders die Werte der Kapazität, des
Polarisationsstromes, der elektrischen Verluste, Lebensdauer
und Abhängigkeit der Kondensatoreigenschaften von den Meß-
und Gebrauchsbedingungen wichtig. An zahlreichen Kenn-
linien wird das Verhalten der einzelnen Bauarten erklärt und
die besonderen Anwendungen für Gleichrichterkreise, bei
unmittelbarem Gleichstromanschluß, zur Benutzung bei
Wechselstromkreisen für Einphasenmotoren und zur Spannungs-
begrenzung bei Gleichrichtern erörtert. Nach kurzem Hinweis
auf spannungsfeste Sonderbauarten wird zum Abschluß außer
einem reichen Schrifttumsverzeichnis im Anhang ein genormtes
Prüfverfahren angegeben, um die Gleichartigkeit bei der
Erfassung der Eigenschaften der Elektrolytkondensatoren zu
gewährleisten. Die Aussprache und Stellungnahme der ver-
schiedenen Beteiligten beziehen sich auf die theoretischen
Grundlagen und elektrochemischen Vorgänge, die Anwendungs-
möglichkeiten, die Herstellungsgenauigkeit, die Belastbarkeit,
Lebensdauer, Korrosionserscheinungen, Formierung und
weitere praktische Erfahrungen mit EKlektrolytkondensatoren.
an.
Meßgeräte und Meßverfahren
DK 621.317.723
Bestimmung der Kapazitätsünderung mit
Fadenausschlag bei Fadenelektrometern.
Tagger, Phys. Z. 40 (1939) S. 408; 11, S., 1 B.J
Bei einem Wulfschen Zweifadenelektrometer bilden Hilfs-
konduktor als AuBenbelegung und Fadensystem einen Konden-
sator C,, Zuführungsstift als Innenbelegung und Schutzgehäuse
einen zweiten Kondensator C,. Beide Kondensatoren sind hin-
tereinander geschaltet. Wird nach Einstellung des Nullpunkts
das Fadensystem isoliert und der Hilfskonduktor an ein hohes
Potential V gelegt, so gibt der Ausschlag die Potentialdifferenz
V — v, wenn v das Fadenpotential bedeutet. Die Kapazität des
Fadensystems ist dann C, = C v/V, wenn C die Gesamtkapa-
zität ist, und der konstante Kapazitätsanteil C, = C —C,.
Wählt man nun V kleiner, so erhält man absteigende Ausschläge,
und die zugehörigen Kapazitätswerte sind
dem
[Nach J.
v
Auch die Kapazität der Elektrometerzusätze kann nach diesem
Verfahren gemessen werden. Br.
DK 621.317.384.029.64
Verlustmessungen bei Zentimeterwellen. [Nach G.
Bäz, Phys. Z. 40 (1939) S. 394; 10 S., 10 B.]
Zur Berechnung der Verluste bei Zentimeterwellen be-
bestimmt G. Bäz das Durchlässigkeits- und Reflexions-
vermögen bei verschiedenen Schichtdicken. Die Wellen werden
mit einer Zweischlitzmagnetronröhre erzeugt, durch einen Hohl-
spiegel gebündelt und durch einen zweiten Hohlspiegel auf einen
als Empfänger dienenden Silber-Silizium-Detektor geleitet. Die
Verwendung von Mctallspiegeln bedingt das Auftreten von
stehenden Wellen, wodurch die Durchlässigkeit einer Schicht im
Strahlengang ortsabhängig wird. Es ist zweckmäßig, sie in
einem Minimum des Interferenzfeldes einzubringen, da dann
maximale Durchlässigkeit für alle Schichtdicken erreicht wird.
Die Bodenstärke des Gefäßes muß der MeßBwellenlänge ange-
paßt werden, um zusätzliche Reflexionen zu vermeiden. Dies
gelingt, wenn die Bodenstärke ‘annähernd gleich der halben
Wellenlänge ist. Die abgebeugte Intensität muß besonders be-
stimmt werden.
.. Von Flüssigkeiten wurden Wasser, Methylalkohol und
Athylalkohol untersucht. Die Messungen zeigen, daß die mit
gedämpften Wellen gefundenen schmalen Dispersionsstreifen
nicht vorhanden sind. Bild 2 zeigt für Wasser die Abhängigkeit
des Reflexionsvermögens R, des Absorptionskoeffizienten n %#
und der Diclektrizitätskonstanten n? von der Frequenz. Die
ausgezogene Kurve ist unter Benutzung der Debyeschen For-
meln berechnet; die Abbildung enthält auch Ergebnisse anderer
Verfasser. Die Sprungwellenlänge liegt für Wasser bei 19° C
bei 1,85 cm, für Methylalkohol bei 12,8 cm und für Äthylalkohol
bei 28,4 cm. Nach demselben Verfahren wurden auch einige
feste technische Isolierstoffe untersucht. Zusammen mit
weiteren Messungen bei langen Wellen konnte der Verlauf im
Bild 2. Die Dispersion und Absorption des Wassers bei 19° C.
gesamten elektrischen Spektrum nachgeprüft werden. Das
Dispersionsgebiet liegt hier bei technischen Frequenzen. Bei
Zentimeterwellen ist eine Dispersion nicht vorhanden; der Ver-
lustwinkel nimmt mit der Frequenz zu. Br.
Verkehrstechnik
DK 621.333
Der Fahrmotor EKB 1000 der Beichsbahn-Schnell-
zuglokomotiven Reihe F 19 für 180 km/h Geschwin-
digkeit. [Nach H. Hermle, Elektr. Bahnen 15 (1939) S. 191;
21,S,5B.]
Der Motor EKB 1000 ist eine Weiterentwicklung des
Motors EKB 860, der für die Lokomotiven der Reihe E 04,
E 18 und E 63 verwendet wird. Die Polzahl wurde von 12 auf 14,
der Ankerdurchmesser von 860 auf 1000 mm erhöht. Die
Leistung des Motors beträgt nach R.E.B. 980 kW, 1860 A,
600 V, 1161 U/min eine Stunde lang, 905 kW, 1800 A, 570 V,
1161 U/min dauernd. Die Ankererwärmung wurde dabei durch
Widerstandsmessung im Anker gemäß den IEC-Beschlüssen
von 1938 bestimmt. Bei dem bisherigen Verfahren der Tem-
peraturbestimmung durch Thermometer hätten sich noch
höhere Leistungen ergeben. Der Fortschritt, der durch An-
wendung der geschweißten Bauart, hochwertige Isolierstoffe
und durch weitere Verbesserung der Lüftung erzielt werden
konnte, kommt in dem geringen Leistungsgewicht von
5,65 kg/kW, bezogen auf die Stundenleistung, zum Ausdruck;
der an sich schon hoch ausgenutzte Motor EKB 860 hatte ein
Leistungsgewicht von 6,45 kg/kW. Infolge der Verschiedenheit
der Temperaturbestimmung bei beiden Motoren geben diese
beiden Kennzahlen die tatsächliche Steigerung der Ausnutzung
aber nicht vollkommen wieder. Ständer und Läufer werden
durch getrennte Luftströme gekühlt, die durch je einen von
einem gemeinsamen Motor angetriebenen Lüfter erzeugt
werden. Durch entsprechende Abgleichung der beiden Teilluft-
ströme sowie durch möglichst störungsfreie Luftführung wird
eine sehr gute Wärmeabfuhr erreicht. Der Ständer des Motors
wird durch einen Luftstrom von 140 m?/min bei 150 mm
Wassersäule, der Läufer von einem Luftstrom von 68 m?/min
bei 64 mm Wassersäule gekühlt. Der Lüftermotor ist nicht
mehr auf dem Motorgehäuse aufgeschraubt, sondern zwecks
Fernhaltung von Erschütterungen getrennt in der Lokomotive
aufgestellt.
Bedeutsam für die hohe Ausnutzung des neuen Motors war
die günstige Nutausnutzung; diese wurde durch sparsame
Bemessung der Isolationsstärken erreicht, die durch
Fortschritte in der Entwicklung der Isolationstechnik ermöglicht
wurde. Die Leiter der Erreger- und Kompensationswicklung
haben Apyrolisolation mit einsceitigem Auftrag von 0,25 mm,
die Stäbe der Wendepolwicklung sind mit Glimmer mit ein-
seitirem Auftrag von 0,15 mm isoliert. Auch die Stabisolation
im Läufer besteht aus Glimmer, und zwar ist die Stärke im
Nutenteil 0,15 mm, in den Wickelköpfen 0,25 mm einseitig.
Die Ausgleichverbindungen sind jetzt auf einem besonderen
Wicklungsträger angebracht und bandagiert. Neben einer
einwandfreien Festlegung der Wicklung wurden auch Her-
stellung und Einbau vereinfacht, weil der fertige Wicklungsring
eingeschoben und dann verlötet werden konnte.
502
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 22
30. Mai 1940
Besondere Sorgfalt wurde der Gestaltung und Fertigung
des Stromwenders gewidmet. Seine Umfangsgeschwindigkeit
beträgt bei 180 km/h Fahrgeschwindigkeit 46 m/s. Bei der
Geschwindigkeit von 225 km/h, die die Lokomotive bei Ver-
suchsfahrten erreichen kann, ist die Umfangsgeschwindigkeit
des Stromwenders 57,5 m/s. Sein Segmentring besitzt auf der
nach dem Anker zu liegenden Seite einen Schrumpfring, der
einen Teil der Fliehkräfte aufnimmt. Das drehbare Bürstenjoch
ist mit Rüsseldruckfingern und Silberkontakten versehen, die
einen guten Stromübergang vom Druckfinger auf die nicht
bewehrte Kohle gewährleisten. Die Bürstenhalter haben aus-
wechselbare Bürstentaschen.
Die Zahnrad-Umfangsgeschwindigkeit ist bei 180 km
Fahrgeschwindigkeit 35 m/s. Durch geeignetes Getriebeöl wird
diese hohe Beanspruchung der Flanken NL ne Die Ver-
zahnung hat 93 und 49 Zähne, also eine Übersetzung von
1,888: 1, Teilung 11 z, Schrägungswinkel 22° 36’ 23”. Die
Kleinräder sind aus im Einsatz gehärtetem Chromnickelstahl
mit einer Kernfestigkeit von 130 bis 140 kg/mm? und die auf
die Hohlwellenkörper aufgebrachten Großradkränze aus ver-
gütetem Chromnickelstahl mit 80 bis 90 kg/mm? Festigkeit
gefertigt. Die bereits genannte kleine Übersetzung gab An-
regung zu einer getriebelosen Ausführung des Antriebes, wobei
der Anker unmittelbar auf der Hohlwelle sitzen würde. Jedoch
ergaben die Untersuchungen, daß damit erst bei weiterer er-
heblicher Steigerung der Fahrgeschwindigkeit Gewichts-
vorteile zu erwarten sind. eb
DK 621.335.2 (494)
Neue 8800 kW-Gotthardiokomotive. [Nach C. Bodmer,
Bull. schweiz. elektrotechn. Ver. 30 (1939) S. 406; 4 S., 4 B.]
Zur Vervollständigung einer eingehenderen Beschreibung!)
der Lokomotive werden zunächst genauere Angaben über die
Leistungsfähigkeit gemacht. Bei 72 km/h und 44 t Zugkraft am
Rad beträgt die Motorleistung 8900 kW, bei der Höchst-
geschwindigkeit von 110 km/h und. 18,1 t Zugkraft am Rad
beträgt die Motorleistung 6100 kW (Bild 3). Die Fortschritte
Bild 3. Leistungs-
schaubild der 8800
kW-Gotthardloko-
motive.
gegenüber den 1928 gebauten Gotthardlokomotiven sind:
Höhere elektrische und konstruktive Ausnutzung des Motors,
z. B. durch Steigern der Ankerumfangsgeschwindigkeit um
18% auf 57 m/s; neue Schaltung mit zwei getrennten Trans-
formatoren an Stelle des einen dreikernigen. Gegenüber dem
gewöhnlichen Transformator mit Niederspannungs-Stufen-
schaltung ist dadurch das Mehrgewicht auf 27% gedrückt, so
daß es durch Ersparnisse am Schaltgerät ausgeglichen ist. Die
Betriebsaufgabe, Züge von 1000 t einschließlich Lokomotive
über den Gotthard mit 75 km/h zu fahren, bedingt eine Motor-
leistung von 7900 kW. Der Leistungsrückhalt ist erwünscht für
die zukünftige Entwicklung. Im Bau sind Flachlandiokomo-
tiven, deren Ausrüstung dieselbe ist wie die einer Hälfte der
Gotthardlokomotive. Tf.
Fernmeldetechnik
DK 621.394.645.31
Empfangsverstärkung breiter Frequenzbänder
(Antennenverstärker). [Nach E. Alsleben, Hochfre-
quenztechn. 54 (1939) S. 44; 9 S., 13 B-J
Für verschiedene Zwecke, z. B. für Gemeinschaftsantennen-
anlagen, werden Hochfrequenzverstärker benötigt, in denen ein
breites Hochfrequenzband etwa gleichmäßig verstärkt wird.
Dem Streben nach geringen Unkosten durch Stromverbrauch
1) H.Süsli, Schweiz. techn. Z. (1939) Nr. 23/24.
und Röhrenersatz steht die Notwendigkeit entgegen, Röhren
größerer Leistung zu verwenden, wenn man eine größere Ver-
stärkung des breiten Bandes erreichen und gleichzeitig das Auf-
treten nichtliniarer Verzerrungen vermeiden will. Die Ver.
stärkung, die man mit einer Röhre bei gegebenem breiten Fre-
quenzband erzielen kann, ist begrenzt durch die Kapazität C,,
die parallel zum Anodenwiderstand Ra liegt. Bei Festsetzung
des zulässigen Verstärkungsabfalls an der Grenze des Frequenz-
bereiches auf das 1/V’2fache ergibt sich die Grenzfrequenz zu
l
Ra Ca `
dem Innenwiderstand der Röhre sind (Widerstandsverstärkung),
beträgt die bei gegebener Grenzfrequenz œg in einer Röhre
Bei Anodenwiderständen, die klein gegenüber
wg =
S
erzielbare Verstärkung V = DE: Für Verstärker mit Re-
wg Ca .
sonanzkreisen als Anodenwiderständen tritt an die Stelle der
oberen Grenzfrequenz des Widerstandsverstärkers die Band-
breite Aw. Die übliche Hintereinanderschaltung mehrerer Ver-
stärkerstufen, deren Verstärkung sich multipliziert, hat nur
Sinn, wenn die Verstärkung der einzelnen Stufe größer als 1 ist.
Bei Stufenverstärkungen, die kleiner als 1 sind, mitunter auch
noch bei solchen, die etwas größer als 1 sind, läßt sich durch
Parallelschalten der Röhren eine größere Verstärkung erzielen.
Verbindet man die Parallelschaltung der Röhren mit einer Auf-
teilung des Bandes in mehrere Bereiche, in denen je eine Röhre
arbeitet, so werden die Verstärkungsverhältnisse der Parallel-
schaltung günstiger. So ist z. B. die Parallelschaltung zweier
Röhren mit einer Aufteilung des Bandes in zwei gleiche Be-
reiche, in denen je eine Röhre arbeitet, noch bei einer Röhren-
verstärkung von V = 2 der Hintereinanderschaltung der Röhren
gleichwertig. In den bisherigen KRundfunk-Antennenver-
stärkern kommt man mit der Stufenverstärkung nahe an das
Gebiet heran, in dem Hintereinander- und Parallelschaltung
gleichwertig sind.
Die Anwendung der Parallelschaltung mit in Oktaven oder
noch kleinere Bereiche aufgeteiltem Frequenzbereich verringert
außerdem die Störmöglichkeiteh zwischen den Sendern. Sender
aus dem einen Bereich können bei Verwendung geeigneter Filter
in dem andern Bereich nicht stören; zwei Sender, deren Fre-
quenzen innerhalb ciner Oktave liegen, erzeugen Kombinations-
frequenzen 2. und 3. Ordnung außerhalb dieser Oktave. Erst
bei drei Sendern innerhalb einer Oktave entstehen Störfre-
quenzen dritter Ordnung innerhalb derselben. Eine gleichmäßige
Verstärkung in den einzelnen Bereichen läßt sich durch ver-
schiedene Breiten oder durch die Verwendung von Röhren mit
entsprechend verschiedenem Wert von S/C erreichen. Bei
Aufteilung des Bandes in etwas kleinere Bereiche als Oktaven
ist mit zweikreisigen Bandfiltern eine hinreichende Trennung
der Bereiche voneinander zu erzielen. Verstärkungsunterschiede
von + 50% gegenüber Bandmitte werden als zulässig ange-
sehen; die Berechnung eines solchen Bandfilters wird durch-
geführt. Durch die Parallelschaltung der Bandfilter tritt eine
gewisse gegenseitige Beeinflussung ihrer Resonanzkurven ein;
sie wurde meßtechnisch untersucht, die Ergebnisse sind in
mehreren Kurven dargestellt.
Den Schluß der Arbeit bildet ein Vergleich zwischen einem
handelsüblichen zweistufigen Antennenverstärker mit Wider-
standskopplung (REN 904 + RENS 1374 d) und ciner Sonder-
ausführung eines Antennenverstärkers mit 3 Pentoden EF 12
in Parallelschaltung und aufgeteiltem Frequenzbereich (Rund-
funk-Langwellenbereich + 2 x Rundfunk-Mittelwellenbereich).
Bei der Parallelschaltung ist im Langwellenbereich wesentlich
höhere Verstärkung möglich, da der Bereich sehr schmal ist;
im Mittelwellenbereich ist sie im Vergleich zu dem zweistufigen
Verstärker etwas größer und gleichmäßiger. Messungen von
Summen- und Differenzschwingungen, deren Ergebnisse in
Form von Kurven konstanter Störspannung über der Empfangs-
frequenz (Summen- und Differenzfrequenz) als Abszisse und der
höheren der beiden Sendefrequenzen als Ordinate aufgetragen
sind, zeigen, daß die Parallelschaltung mit aufgeteiltem Fre-
quenzbereich trotz Verwendung kleinerer Röhren aus in bezug
auf Verzerrungen günstiger ist als die Hintereinanderschaltung.
Mbs.
DK 621.394-5
Die Telegraphenverbindungen im englischen Reich.
(Nach K. L. Wood, J. Instn. electr. Engrs. 84 (1939) S. 638;
24 S., 43 B., Disk. 10 S., 1 B.]
Der Weittelegraphieverkehr, ursprünglich von vierzehn
verschiedenen Gesellschaften und ihren Tochtergesellschaften
betrieben, wurde 1929 von einer einzigen Betriebsgesellschaft
übernommen, die hierdurch über ein ausgedehntes Netz an
|
eos ur
30. Mai 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 22
503
Seekabeln, drahtlosen Verbindungen und Landverbindungen
verfügt. Der technische Mitarbeiterstab der Gesellschaft
gliedert sich in Leitung, Verwaltung und Betrieb, wobei zu
den Aufgaben der Verwaltung u.a. die Planung und Unter-
haltung der Verbindungen, die technische Entwicklung und
die Ausbildung des Ingenieurnachwuchses gehören. Allein im
Betrieb sind über 750 Techniker und Ingenieure beschäftigt.
Für den Verkehr auf Seekabeln wird fast allgemein das
Kabelalphabet verwendet, das sich aus dem Morsealphabet
dadurch herleitet, daß man einen Punkt durch einen Strom-
schritt der einen und einen Strich durch einen Stromschritt der
anderen Richtung ersetzt, während der Zwischenraum durch
eine gleichlange Pause dargestellt wird. Die Vorzüge des Kabel-
alphabetes gegenüber dem Fünferalphabet bestehen darin, daß
durch zusätzliche oder ausgefallene Stromschritte hervor-
gerufene Fehler meist sofort als solche erkennbar sind, daß man
bei gegebenem Frequenzband eine besonders große Nachrichten-
menge übertragen kann und daß die Anforderungen an die
Duplexsymmetrie geringer sind.
Da die vorhandenen Seekabel für den vorliegenden
Telegraphenverkehr ausreichen, sind in den letzten Jahren neue
Kabel kaum verlegt worden. Die technische Entwicklung ging
vielmehr dahin, den Betrieb auf den vorhandenen Kabeln zu
verbessern. Hierzu diente in erster Linie der seit 1923 ein-
geführte umlaufende Entzerrer. Darüber hinaus wurden auch
die Übertragungswege selbst verbessert. Als Sender werden
fast durchweg Lochstreifensender benutzt. Die von ihnen aus-
gesendeten Zeichen werden abgeflacht und über eine Brücken-
schaltung, deren Zweige sich im wesentlichen aus dem Kabel,
der Kabelnachbildung und zwei kapazitiven Gliedern zu-
sammensetzen, auf das Kabel gegeben. Am Empfangsende
gelangen sie über eine gleichartige Brückenschaltung auf einen
Kapazitätsverstärker. Dieser enthält ein Drehspulsystem,
dessen Bewegung auf einen Differentialkondensator übertragen
wird. Die festen Belegungen dieses Kondensators liegen an
dem Gitter zweier Gleichrichterröhren, die zusammen mit zwei
festen Widerständen eine Brücke bilden. Je nach der Stellung
der Drehspule erhält das eine oder das andere Rohr einen
größeren Teil des Wechselstroms, der dem Differential-
kondensator von einem Röhrensummer zugeführt wird. Der
im Nullzweig der Brücke fließende Strom ist gegenüber dem
Eingangsstrom der Drehspule im allgemeinen um den Faktor 7
bis 8 verstärkt. Dieser Strom wirkt auf ein besonders aus-
gebildetes Drehspulrelais, mit dem ein Gerät zusammen arbeitet,
das dazu dient, die einseitige Verzerrung der Zeichen zu
kompensieren; dies erfolgt durch Verstellung der Kontakt-
anordnung des Relais mit Hilfe eines magnetischen Systems,
dessen Erregung von der Verzerrung der ankommenden Strom-
schritte gegenüber der Normallänge abhängt. Mit Hilfe dieser
Anordnung kann man die Verzerrung durch Erdströme, die die
Zeichenamplituden am Empfangsort um das Drei- bis Vier-
fache übersteigen, ausgleichen. Als Empfangsgeräte dienen vor-
zugsweise Schreiber, aber auch der Druckempfang führt sich
mehr und mehr ein. Die Drucker sind Synchrongeräte und in
ihrer Ausführung dem Kabelalphabet angepaßt. Sie arbeiten
mit einer Geschwindigkeit von etwa hundert Worten in der
Minute.
Der drahtlose Telegraphenverkehr spielt sich von England
aus über fünf Sende- und vier Empfangsstationen ab, die alle
von London aus betrieben werden. Die meisten Stationen
arbeiten mit Lochstreifensendung und Schreibempfang, auf
einigen Verbindungen ist jedoch Druckempfang möglich. Als
Telegraphenalphabet dient im allgemeinen ein besonders ab-
gewandeltes Kabelalphabet. Vielfach wird die Doppelton-
telegraphie, bei der den Trenn- und Zeichenstromschritten ge-
trennte Frequenzen zugeordnet werden, die in diesem Fall
einen Abstand von 600 Hz haben, verwendet. Der Sender wird
über seinen Hauptschwingungskreis durch Zu- und Abschalten
einer Kapazität unter Verwendung eines Gleichrichterrohres
verstimmt. Die Empfänger bestehen aus einem Hochfrequenz-
teil mit selbsttätiger Pegelregelung und selbsttätiger Nach-
stimmung der Empfängerfrequenz unter Verwendung der gleichen
Vorrichtung, die auch zum Bekämpfen der einseitigen Verzerrun-
gen auf Seekabeln benutzt wird, und aus einem acht Röhren ent-
haltenden Niederfrequenzteil. Dieser kann mit Rücksicht auf
den Einsatz des Verdan-Systems so betrieben werden, daß sich
ausgefallene und zusätzliche Stromschritte im Ausgangskreis
des Niederfrequenzteiles entweder nur als zusätzliche oder nur
als ausgefallene Stromschritte auswirken. Schaltet man den
Empfänger unmittelbar auf einen Tonfrequenzkanal eines
WT-Systems, um die Nachricht an ihrem Bestimmungsort zu
übertragen, so kann das ohne Zwischenschaltung von Relais
mit einem röhrengetasteten Tonfrequenzsender erfolgen, der
die einseitige Verzerrung ausgleicht und die Zeichen versteilert.
Mit den behandelten Systemen wurden, wie der Verfasser mit-
teilt, auch bei schwierigen Übertragungsbedingungen gute
Erfolge erzielt.
In der umfangreichen Aussprache wurde u.a. die Frage
angeschnitten, ob die eingesetzten technischen Mittel wirklich
dem neuesten Stande der Nachrichtentechnik entsprechen.
Der Verfasser hat die einzelnen beschriebenen Geräte gegen-
über anderen Lösungsmöglichkeiten verteidigt. che.
Theoretische Elektrotechnik
DK 517.512.2 : 621.3.012 : 621.3.045
Über die Fourier-Entwicklung der Felderreger-
kurve von dreiphasigen Durchmesser- Ganzloch-
wicklungen. [Nach H. Rothert, Arch. Elektrotechn. 34
(1940) H. 5, S. 285; 81⁄4 S., 8 B.]
In der vorliegenden Arbeit handelt es sich darum, die im
Schrifttum ziemlich zerstreut aufzufindenden Darstellungen der
Felderregerkurve von Drehstromwicklungen zusammen unter
einheitlichen Gesichtspunkten zu behandeln. Während im all-
gemeinen der Nutschlitz unendlich schmal vorausgesetzt wird,
so daß sich in der Felderregerkurve Treppenstufen mit senk-
rechtem Anstieg ergeben, wird hier angenommen, daß der An-
stieg linear über die endliche Nutschlitzbreite erfolgt, um den
wirklichen Verhältnissen näher zu kommen. Ausgehend von der
Einphasen-Durchmesserwicklung mit einer Nut wird an-
schließend ein geschlossener Summenausdruck der Einphasen-
wicklung mit g Nuten je Pol abgeleitet. Die Überlagerung von
drei räumlich gegeneinander um je zwei Drittel der vollen
räumlichen Periode 2 rp versetzten Einphasenwicklungen mit g
Nuten je Pol und Durchmesserspulen, deren Spannungen ent-
sprechend um je zwei Drittel der zeitlichen Periode verschoben
sind, führt schließlich zu der gewünschten Reihenentwicklung
der Felderregerkurve von Dreiphasenwicklungen. Der so er-
haltene allgemeine Ausdruck ermöglicht es, durch geeignete
Grenzübergänge die bisher im Schrifttum benutzten Sonder-
entwicklungen abzuleiten. Es wird weiter gezeigt, daß sich
auch das sehr häufig angegebene Trapez und Fünfeck der
Dreiphasenwicklungen zwanglos gewinnen lassen, indem man das
Verhältnis Nutschlitzweite zu Nutteilung dem Werte Eins
zustreben läßt. Ohne weiteres folgt hieraus die Gleichheit der
Grundwellen dieser beiden bekannten Sonderfälle, die ja nur
zwei besondere Augenblicke der allgemeinen Entwicklung dar-
stellen. Die weitgehende Annäherung an Trapez und Fünfeck
wird erwiesen, indem in zwei Abbildungen das Ergebnis der
Berücksichtigung nur der ersten vier Reihenglieder dargestellt
wird.
DK 538.561 : 538.567.4
Schwingungserzeugung durch Geschwindigkeits-
modelung. [Nach W.C. Hahn u. G.F. Metclaff, Proc.
Instn. Radio Engrs., N. Y. 27 (1939) S. 106; 11 S., 10 B., und
R. H. Varian, J. Appl. Phys. 10 (1939) S. 321.]
Unter Anwendung der Heilschen Kammer!), einer Zwei-
feldanordnung, wie sie Bild 4a zeigt, wird zunächst einer
kontinuierlich eintretenden Elektronenströmung eine Ge-
schwindigkeitsmodelung erteilt. Von den vier gezeigten gitter-
förmigen Elektroden, die alle auf gleichem Potential liegen,
sind die mittleren beiden miteinander verbunden; zwischen den
zwei Plattenpaaren liegt eine hochfrequente Spannung. Die
den Raum zwischen den Elektroden E, und E, zur Zeit des
positiven Höchstwertes der Steuerspannung (I) bei E, betre-
tenden Elektronen werden beschleunigt; sie gewinnen Bewe-
gungsenergie; mit gesteigerter Geschwindigkeit fliegen sie durch
den wechselfeldfreien Laufraum zwischen E, und E, um dann
beim Eintritt in den Raum zwischen den Elektroden E, und E,
eine weitere ebenso große Geschwindigkeitssteigerung zu er-
fahren wie im Eintrittsraum, wenn die Winkellänge des Lauf-
zeitraumes # beträgt. Betrachtet man alle Elektronen, die im
Verlauf einer Periode der Steuerspannung die Heilsche Kammer
bei E, betreten, nach ihrem Austritt bei E,, so kann man eine
sinusförmig verlaufende Geschwindigkeitsschwankung im Strahl
feststellen. Unter dem Einfluß der Steuerspannung uasin w t
wird den Elektronen einer Front eine Geschwindigkeitsänderung
vom Betrag 2 uasin w tsin 9/2 erteilt, wenn ® die Winkel-
länge des Laufzeitraumes ist. Zur Ermöglichung einer nachweis-
baren Induktionswirkung auf weitere Elektroden muß in der
1) Z. Phys. 95 (1935) S. 752.
504
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 22
80. Mai 1940
Folge nun eine Ordnung zu Elektronenbündeln vorgenommen
werden. Eine solche Dichtemodulation bildet sich im Laufraum
hinter der Elektrode E, aus. In diesem wechselfeldfreien Raum
holen die beschleunigten Elektronen die langsameren ein; es
entsteht eine Elektronenzusammenballung, die durch die
Arbeiten von Brüche und Recknagel!) als Phasenfokus-
sierung bekanntgeworden ist. Es läßt sich zeigen, daß die
Differenz zwischen dem bei E, in den Laufraum eintretenden
und dem an dessen Ende austretenden Strom
P ioum
= IM, cos
il —
2u, (w p)
iD
ist, wenn i, den bei E, eintretenden Gleichstrom, “m sin w £
die Geschwindigkeitsmodelungsfunktion und 4, die Gleich-
spannung im wechselfeldfreien Raum ist. Leistung wird
dem dichtemodulierten Elektronenstrahbl in einer zweiten
Heilschen Kammer entnommen. Beim Durchfliegen des Ein-
trittsraumes fließt infolge Influenzwirkung in einem Kreis,
der die begrenzenden Elektronen überbrückt, ein Wechselstrom.
Bild 4. Heilsche Zweifeldanordnung (a) und Rhumbatron-Klystron (b).
Erfolgt der Eintritt während der negativen Halbperiode einer
primären Schwingkreisspannung, so wird an den Kreis Energie
abgegeben; der Kreis nimmt um so mehr Energie auf, je kleiner
die Laufzeit zwischen den Elektroden ist, da dann die Elektronen
praktisch nur gebremst werden und die positive Halbperiode
der Schwingspannung, während der die Elektronen wieder
beschleunigt würden, der Kreis die aufgenommene Energie
also wieder abgeben müßte, nicht zur Wirkung kommt. Ist die
Winkellänge @ der Entfernung des Eintrittsraumes vom Aus-
trittsraum der Leistungskammer ein ungeradzahliges Vielfaches
von 7, so wiederholt sich der gleiche Vorgang der Energieabgabe
im zweiten Elektrodenpaar. Eine Zweifeldanordnung allgemei-
nerer Art, bei dem das Eintritts- und das Austrittsfeld durch
gesonderte Kreise vermittelt wird, stellt das (Rhumbatron-)
Klystron dar; den Aufbau dieser Zweifeldanordnung veran-
schaulicht Bild 4b. Zwischen den Elektroden F, die zur Strahl-
konzentration dienen, und der Fangelektrode A liegen im
Strahlengang zwei Hlohlraumresonatoren?), die der Strahl durch
Gitterfenster durchsetzt. Werden diese Resonatoren erregt, so
treten zwischen den Gitterfenstern Wechselspannungen der
Resonatoreigenfrequenz auf. Eingangs- und Ausgangskreis
lassen sich durch eine äußere Rückkopplung verbinden, wodurch
ein selbsterregter Schwingungserzeuger eutsteht. Nutzleistung
kann entweder durch Einführung einer Kopplung aus dem
Ausgangskreis ausgekoppelt oder einem Y’angelektrodenkreis
entzogen werden, wenn die Fangelektrode im Brennpunkt für
den phasenfokussierten llektronenstrahl steht. Erzeuger-
anordnungen der beschriebenen Aıt wurden besonders zur Her-
stellung von Dezimeterwellen benutzt. So konnte mit einem
Klystron für 10 cm eine Nutzleistung von mehreren hundert `
Watt gewonnen werden. Der mit dem Klystron erreichbare Wir-
kungsgrad wird zu etwa 50°% angegeben, während die Heilsche
Kammer Wirkungsgrade von etwa 30% aufweist. E.C. M.
1) Z. Phys. 108 (1938) S. 459.
2) F. Borgnis, ETZ 61 (1940) H. 21, S. 461.
außer der
DK 537-29.025 : 537.226.3
Berechnung des Anstieges der Temperaturyer.
teilung bei Anlegen eines Wechselfeldes an ein
Dielektrikum. [Nach C. Copple, D. R. Hartree, A.
Porter u. H. Tyson, J. Instn. electr. Engrs. 85 (1939) S. 56:
11 S., 10 B.]
Die bisherigen Berechnungen der Temperaturverteilung in
einem Dielektrikum, das einem elektrischen Wechselfeld aus-
gesetzt wird, gehen von der Annahme eines linearen Anstieges
der Verluste mit der Temperatur aus. Sie ergeben zwar kritische
Temperaturen bzw. Feldstärken, oberhalb deren eine stabile
Endtemperatur nicht mehr zustandekommt, zeigen jedoch
hinsichtlich des zeitlichen Verlaufs erhebliche Abweichungen
von den praktischen Beobachtungen. Die Verfasser unter-
suchten den zeitlichen Verlauf der Temperatur in der Mitte einer
unendlich ausgedehnten dielektrischen Scheibe in einem
Plattenkondensator, für die die Verluste mit der Temperatur
exponentiell ansteigen. Die Lösung der partiellen Differential-
gleichung wird mit Hilfe eines mechanischen Integrators durch-
geführt, das Verfahren selbst im Anhang ausführlich be-
schrieben. Für den Beginn des Vorganges wird eine analytische
Näherungslösung für konstante Verluste benutzt, da in der
Nähe der Anfangszeit die Integrationsmaschine nicht arbeitet.
Die Ergebnisse der Integration sind durch geeignete Um-
formungen der Grundgleichung beliebiger Plattendicke, Feld-
stärke, Verlustkonstante usw. anzupassen. Die Berechnung,
die zunächst nur qualitativ Anhaltspunkte liefern sollte, ergibt
Existenz einer kritischen Feldstärke auch einen
zeitlichen Verlauf der Mittentemperatur, der ausgezeichnete
Übereinstimmung mit dem experimentellen Befund aufweist.
Die Verfasser schließen aus der Tatsache, daß es bei recht-
zeitigem Abbruch der Versuche möglich ist, den gleichen
Kurvenverlauf nach Abkühlung des Versuchsstückes unver-
ändert nochmals aufzunehmen, daß es zumindest bei Medien
mit hohen dielektrischen Verlusten Durchschläge geben kann,
die auf rein thermischer Instabilität beruhen und keine
dauernde chemische Veränderung des Isolierstoffes, wie etwa
Zersetzung oder Verkohlung, hervorrufen. Sgn.
Physik
DK 537.527 : 536.2
Über mehrere Arten von Quecksilber-Hochdruck-
säulen und deren Wärmeleitung. [Nach R. Rompe u.
P. Schulz, Z. Phys. 112 (1939) S. 691; 13 S., und Z. Phys.
113 (1939) S. 10; 8 S.]
Wie aus einer Reihe von Arbeiten bekannt ist!), kann für
stationäre Entladungen bei Drücken über 1 at thermisches
Gleichgewicht angenommen werden, und zwar in dem Sinne, daß
der Unterschied zwischen Elektronen- und Gastemperatur sehr
gering ist, und die Ausstrahlung und der Ionisationsgrad mit
ausreichender Genauigkeit aus den für das thermische Gleich-
gewicht gültigen Strahlungsgesetzen bzw. der Saha-Formel
berechnet werden können. Die Temperatur ist in der Achse der
Entladung am höchsten (6000 bis 10000°) und fällt nach außen
hin rasch ab; der Betrag der sich einstellenden Temperatur
hängt von der zugeführten elektrischen Leistung einerseits, der
räumlichen Erstreckung der Entladung, dem Strahlungs- und
Wärmeleitungsvermögen des Gases anderseits ab. Aus der
Energiebilanz eines Volumenelementes der Hochdruckentladung
— unter der Annahme, daß die zugeführte Leistung durch
unreabsorbierte Ausstrahlung und Wärmeleitung abgeführt
wird — läßt sich eine Differentialgleichung gewinnen, die für den
Fall von Entladungen in zylindrischen Rohren von Elenbaas
und Heller?) zur Aufstellung von Ähnlichkeitsgesetzen benutzt
wurde. Diese Differentialgleichung stellt, im Rahmen der ihr
zugrunde gelegten Voraussetzungen, eine vollständige Be-
schreibung der Hochdrucksäule dar. Sie läßt sich jedoch nicht
völlig lösen. Um trotzdem zu Beziehungen zu gelangen, die die
Temperatur der Entladung und damit ihre Ausstrahlung und
elektrische Leitfähigkeit mit den direkt beobachteten Para
metern Stromstärke und Druck bzw. Dichte verknüpft,
werden die Mittelwerte, die durch gliedweise Integration der
Differentialgleichung entstehen, als Parameter der Entladung
eingeführt; diese sind: R, als wirksame Breite der Entladung,
für die nach den Messungen mit ausreichender Genauigkeit die
Halbwertbreite der Intensitätsverteilung quer zum Bogen em-
gesetzt werden kann; Tọ als die mittlere Temperatur der Ent
ladung, die aus der I.euchtdichte ermittelt wird, und 4 To ein
1) Vgl. R. Mannkopf, Z. Phys. 86 (1933) S. 161; W. Elenbaas.
Physica 2 (1935) S. 169.
2) >
G. Heller, Physics 6 (1935) S. 389.
[=
z9
30. Mai 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 22
505
wirksamer Temperaturgradient, der die Wärmeleitung be-
stimmt. Ferner treten als Veränderliche in den Gleichungen
der Gradient G, der Druck p und die Stromstärke / auf. Mit
diesen Mittelwertgrößen lautet die Energiebilanz der Säule für
p = konst.
n RÈS (T,) G? =a REF (To) + 2a Ro A Too (To). (1)
Die linke Seite stellt die je cm Säulenlänge zugeführte
Leistung L dar. S(7,) ist die elektrische Leitfähigkeit der Ent-
ladung und wird im wesentlichen durch die Saha-Gleichung und
die Elektronenbeweglichkeit bestimmt. Auf der rechten Seite
steht die abgeführte Energie, und zwar ein dem Volumen
proportionales Strahlungs- und ein der Oberfläche propor-
tionales Wärmeleitungsglied. Im Strahlungsglied x RE F (To)
ist der Ausdruck F(7,) im wesentlichen die Boltzmann-
ev,
ut 7, m —,—
Funktion e *¥T , wobei Va die mittlere Anregungsenergie
ist. o(7T,) im Wä“rmeleitungsglied ist der Wärmeleitungs-
koeffizient. Über die Art der Wärmeleitung wird zunächst in
Anlehnung an die klassische Theorie angenommen, daß sie auf
Übertragung von Translationsenergie beruht. Wegen L = IG
kann die Gl. (1) aufgespalten werden in:
IG=AaRGF(T,)) +22 R 4 Ty0(T,) (2)
I=aRssS(T)G. | (3)
Dieses sind zwei Gleichungen für die fünf Größen Rə. To»
4T,.Gund /. I wird als willkürlicher Parameter angesehen,
sodaß also, um die restlichen vier Größen als Funktionen von 7
berechnen zu können, noch zwei weitere Bedingungen aufgesucht
werden müssen. Diese werden als Minimumbedingungen an-
genommen!), und zwar
òG = 0 und ÔT = 0.
Man erhält so aus den Gleichungen (2) und (3)
R~ m?
4T,m I%
W=2a0(N)R,AT,mI.
Die Abhängigkeit Rọ ~ I”? ist im Druckbereich von 2 bis
15 at und 30 bis 80 W/cm experimentell bestätigt worden?).
Die Beziehung W ~ I steht zunächst im Widerspruch zu der
Erfahrung, wenn W als der Anteil der klassischen Wärme-
leitung angenommen wird. Da diese nur sehr schwach tem-
peraturabhängig ist, etwa ~ T’”, und die Ausstrahlung
exponentiell von der Temperatur abhängt, kann die klassische
Wärmeleitung als praktisch konstant angesehen werden?). Man
befreit sich von diesem Widerspruch, wenn man auch andere,
nicht klassische Wärmeleitungsmöglichkeiten berücksichtigt®).
Es kommen dafür Wärmeleitung durch Diffusion angeregter
Atome, von Strahlung und durch Diffusion von Ionen in
Betracht. Eine Abschätzung ergibt, daß die beiden erst-
genannten Vorgänge bei den vorliegenden Drücken und Tem-
peraturen noch nicht ins Gewicht fallen können, da sie Werte
ergeben, die erheblich kleiner sind als die klassische Wärme-
leitung. Die lIonisationswärmeleitung kann hingegen aus-
reichende Größen erreichen, so daß die Berücksichtigung dieses
Energietransportes unbedingt erforderlich ist. Mithin muß also
angenommen werden, daß W sich aus zwei Gliedern zusammen-
setzt, der konstanten klassischen Wärmeleitung und der der
Stromstärke proportionalen lonisationswärmeleitung. Ex-
perimentell ergibt sich für Quecksilber im genannten Druck-
und Leistungsbereich:
S = L — 0,3 L —7(W/cm). (4)
Hier ist S die Strahlung, 0,3 L der Anteil der Ionenleitung
und 7 W/cm der Betrag der klassischen Wärmeleitung.
Die Abhängigkeit R ~ 1 2 wird bei hohen Drucken und
Leistungen (p > 20 at, L > 500 W/cm) nicht gefunden, viel-
mehr ergibt sich experimentell eine weitgehende Konstanz von
Ro gegenüber Druck und Leistung). Dieses ist mit der Annahme
der Gültigkeit der Minimumbedingungen ôG = 0 und ÔT = 0
nicht zu vereinbaren und führt darauf, die Kanalbreite unter
diesen Bedingungen als eine durch äußere Faktoren, z.B.
I) M. Steenbeck, Phys. Z. 33 (1032) S. 809.
J. Kern u. P. Schulz, Z. techn. Phys. 20 (1939) S. 148.
3) W. Elenbaas, Physica 4 (1937) S. 413.
K. H. Riewe u. R. Rompe, Z. Phys. 105 (1937) S. 478.
R. Rompe u. W. Thouret, Z. techn. Phys. 17 (1936) S. 377.
Konvektion!), bestimmte Größe anzuschen. Setzt man in
Gl. (2) die klassische Wärmeleitung konstant und nimmt den
Anteil der Ionenleitung, die ebenso wie die Strahlung ex-
ponentiell von der Temperatur abhängt und zudem mit zu-
nehmendem Druck sich ohnchin verkleinert, zum Strahlungs-
glied hinzu, so können mit Gl. (2) und (3) auch ohne weitere
Annahmen G und T als Funktion von I berechnet werden.
Die so erhaltenen Ergebnisse, z. B. die Abhängigkeit der Aus-
strahlung von der Stromstärke und die positive Kennlinie der-
artiger Entladungen stehen in Übereinstimmung mit den
Messungen. mpe.
DK 538.566 : 621.315
Elektrische Wellen an einfachen Drähten und an
Paralleldrahtsystemen. [Nach K.F. Lindman, Z. techn.
Phys. 20 (1939) S. 185; 31% S., und 21 (1940) S. 27,3 S., 2 B.)
Gegen eine frühere Arbeit von K. F. Lindman?) war der
Einwand erhoben worden, daß die benutzte Formel nur auf
einen einfachen Draht und nicht auf ein Paralleldrahtsystem
angewendet werden dürfe. Der Verfasser wiederholte daher die
Messungen an einfachen Drähten und fand dieselben Wellen-
längen, die sich an Paralleldrahtsystemen ergaben. Die früher
berechneten Werte der Permeabilität von Nickel und Eisen?)
gelten demnach unverändert. \Wendet man allerdings auf die
Versuche an parallelen Drähten eine Formel an, die von Laville
aus der Mieschen Theorie abgeleitet wurde, so ergeben sich
kleinere Werte für die Permeabilität. Auch diese Kurven zeigen
aber einen bei abnehmender Wellenlänge erfolgenden steilen
Abfall der Permeabilität, falls die normale Wellenlänge kleiner
als etwa 50 cm wird. Die Ursachen der Abweichungen sieht der
Verfasser darin, daß sowohl die Sommerfeldsche wie auch die
Lavillesche Formel für zeitlich ungedämpfte Wellen abgeleitet
sind, während die Versuche mit zeitlich gedämpften Draht-
wellen ausgeführt wurden. Br.
DK 534.143. —6/.-—-8 : 629.12.018.2
Unterwasserschallsignale. [Nach S. Rosani, Veröff.
Nr. 146 des Istituto El. e delle Comm. della Marina, Livorno.
Sept. 1938; 14 S., 5 B.]
Der Verfasser gibt einen kurzen Überblick über die Grund-
lagen und den gegenwärtigen Stand der Unterwasserschall-
signalverfahren, die zur Verständigung zwischen Schiffen unter-
einander, zwischen Schiffen und Küstenstellen und insbesondere
zwischen untergetauchten Unterseebooten und Schiffen über
Wasser angewendet werden. Insbesondere im‘ letzteren Falle
haben die Unterwasserschallsignale eine erhebliche Bedeutung,
da die akustischen Signale leichter in größere ‚Wassertiefen
dringen als elektromagnetische Wellen. Anderseits besitzen,
wie betont wird, die Unterwasserschallverfahren auch erhebliche
Nachteile, wie etwa den, daß die Geräusche der Schiffsschrauben
und der Schiffsmaschinen sehr stören können, daß jeder Emp-
fänger in der Nähe die Signale mit abhören kann und daß im
allgemeinen die an sich wünschenswerte Sendung von ge-
richteten Schallstrahlen nicht durchführbar ist. Auf Grund der
Tatsachen, daß langsame Schwingungen sich im Wasser mit
geringerer Dämpfung fortpflanzen, daß anderseits aber nur bei
höheren Frequenzen die gewünschte Telegraphiergeschwindig-
keit von 70 bis 120 Zeichen je min erreichbar ist, wird bei
neueren Unterwasserschallanlagen meist eine Frequenz von
etwa 2000 Hz angewendet. Als Schallquellen kommen elektro-
dynamische, polarisierte sowie unpolarisierte elektromagnetische
nach dem Prinzip der Lautsprecher und Telephone gebaute
Generatoren in Betracht. Der benötigte Wechselstrom von
etwa 2000 bis 2500 Hz wird mittels eines kleinen Maschinen-
umformers erzeugt. Im allgemeinen wird man, wie durch eine
eingehende Betrachtung der Eigenschaften der verschiedenen
Generatoren nachgewiesen wird, zur Erzeugung von niedrigen
Frequenzen die elektrodynamischen Schallgeneratoren be-
nutzen, während die elektromagnetischen mehr für die höheren
Frequenzen von einigen tausend Hz geeignet sind. Diese Sende-
organe können, was sehr zur Vereinfachung der Anlage beiträgt,
in den meisten Fällen auch gleichzeitig als Empfangsgeräte
benutzt werden, indem dann die von dem Wasser auf die
Generatoren übertragenen Schwingungen in deren Spulen ent-
sprechende Wechselspannungen induzieren, die nach geeigneter
Verstärkung mit Telephonen abgehört werden können. Sehr
wichtig für das einwandfreie Arbeiten der Unterwasserschall-
geräte ist das richtige Anbringen des Schallgenerators an der
Bordwand, da andernfalls die Wasserströmungen und Wirbel
1) M. Steenbeck, Z. techn. Phys. 18 (1937) S. 543.
2) ETZ 50 (1938) S. 1308.
506
Elektrotechnische Zeitschriit 61. Jahrg. Heft 22
: 30. Mai 1940
an den Schiffswänden groBe Störungen bewirken können. Sehr
bewährt hat sich bei den Versuchen in Italien eine Konstruktion,
bei der der die Schallschwingungen auf das Wasser übertragende
Generator nach Art eines Segelbootschwertes am Schiffskiel ange-
bracht ist und bei Nichtgebrauch in das Schiffsinnere hinein-
gezogen werden kann. Bei Verwendung von zwei im Abstand
von einer halben Wellenlänge am Schiffsboden angebrachten
und in gleicher Phase schwingenden derartigen Schallgeneratoren
gelingt es außerdem, eine Bündelung der ausgestrahlten Schall-
intensität in der Art zu erhalten, daß über 90% der Schall-
strahlung sich in der durch die Wassertiefe der Schallsender
gegebenen Ebene ausbreiten. Naturgemäß kann dieses Ver-
fahren aber nur bei über Wasser fahrenden Schiffen verwendet
werden. Am Schluß der Arbeit werden die durch die neuere
Entwicklung der Unterwasserschalltelegraphie gegebenen Mög-
lichkeiten erörtert, wobei der Verfasser zu dem Schluß kommt,
daß die bisherigen Ergebnisse noch nicht den ursprünglich auf
die Unterwasserschallverfahren gesetzten Erwartungen ent-
sprechen, aber bei weiterer technischer Durchentwicklung dieser
Verfahren noch beträchtliche Fortschritte erzielt werden
könnten. Bınk.
Werkstatt und Baustoffe
DK 621.791.7 : 621.774.2
Die Herstellung elektrisch geschweißter Stahlrohre.
[Nach M. Sciaky, Bull. Soc. frang. Electr. 9 (1939) S. 569;
16 S., 14 B]
Für Gas- und Dampfrohrleitungen werden meist aus Stahl-
bändern mittels Schweißung hergestellte Stahlrohre verwendet,
deren Fertigung aus den Hauptarbeitsvorgängen der rohrartigen
Formgebung, der Schweißarbeit, des Kalibrierens und Richtens
sowie der Längsbeschneidung der Rohrabschnitte besteht. Die
elektrische Verschweißung der Rohrnaht wird entweder als
reine Widerstandsschweißung mit Erhitzen infolge des Strom-
überganges durch die Nahtränder oder als Widerstandsschwei-
Bung unter Verwendung von in Nahtnähte aufgebrachten
Kontaktelektroden bei hohen Stromdichten zwischen den
Rohrnahträndern durchgeführt. Im ersten Falle werden be-
sondere Kontaktstäbe auf die Rohrflächen aufgebracht, zusätz-
liche Rollenscheiben zur Erzeugung eines ausreichenden seit-
lichen Rohrdruckes und eine Niederspannung von 2 bis 6 V
verwendet. Im zweiten Falle wurden unter Anwendung von
Rollenelektroden zur Durchführung der Widerstandsschweißung
mehrere Verfahren entwickelt, die sich durch die Art der ver-
wendeten Elektrodenformen und deren Anordnung am Rohr
unterscheiden. Mit derartigen Einrichtungen lassen sich be-
trächtliche Rohrmengen in kurzer Zeit herstellen, wie die an-
gegebene Erzeugungsgeschwindigkeit in m/min, die stark vom
Rohrdurchmesser abhängt, erkennen läßt. Der spezifische
Energieverbrauch in kWh/m Rohr zeigt mit zunehmendem
Rohrdurchmesser eine schwach ansteigende, in kWhj/kg eine
schwach abfallende Kennlinie. Für gute Kontaktausbildung
sind große Anlageflächen, ausreichende Anpreßdrücke und
niedrige Spannungen anzustreben; die speisenden Trans-
formatoren werden am besten in der Nähe der stromverbrauchen-
den Elektroden angebracht und über kurze Leitungen ange-
schlossen, um die Verluste möglichst niedrig zu halten. Der
Entwurf eines selbsttätig arbeitenden Schweißkopfes mit
Kollenelektroden ist angegeben. Die weiteren Zubehörein-
richtungen betreffen die Warmbehandlung der Bänder, Wickel-,
Richt- und Durchschneideeinrichtungen sowie die Prüfung der
fertigen Rohre, wobei allgemein ebenfalls elektrische Energie
in verschiedener Form verwendet wird. Die Fortschritte bei
der Herstellung elektrisch geschweißter Stahlrohre beziehen sich
auf weitgehende Mechanisierung der Arbeitsfolgen, verbesserte
Schweißung durch Sonderelektroden und sorgfältig hergestellten
Einbrand sowie Erhöhung der Wirtschaftlichkeit der Herstel-
lungsverfahren. Nach diesen Gesichtspunkten wird in der
deutschen Industrie schon seit langem verfahren. an.
DK 621.315.616.96
Kunststoffe für Drahtisolation. [Nach W. Patnode,
E. J. Flynn u. J. A. Weh, Electr. Engng. 58 (1939) S. 379;
913 S., 10 B]
Über das umfangreiche Gebiet der Kunststoffe für lso-
lationszwecke geben die Verfasser zunächst einen zusammen-
fassenden Überblick aus dem bestehenden Schrifttum und be-
schreiben dann eingehend die Anforderungen an Drahtisola-
tionen, zu deren Erfüllung sich insbesondere die neueren
polymeren Kunststoffe in Form von Lackhüllen eignen. Die
notwendigen Eigenschaften der Isolierhülle erstrecken sich auf
hinreichende mechanische und dielektrische Festigkeit, Wärme-
und Feuchtigkeitsbeständigkeit, chemische Unangreifbarkeit
u.a.m. Diese einzelnen Eigenschaften wurden durch Sonder-
verfahren untersucht und die erhaltenen Ergebnisse kritisch
miteinander verglichen. Für die praktische Verwendung kommt
der Abriebfestigkeit bei Lackdrähten eine besondere Bedeutung
zu; zu ihrer Ermittlung wurde eine motorbetätigte Sonder-
einrichtung benutzt, bei der der isolierte Prüfdraht von einer
umlaufenden Rolle mehrfach abgerieben wurde. Bei einem Ver-
gleich verschiedener L.ackdrähte zeigte sich eine mit „Formex“
bezeichnete Isolation, die auf der Basis von Polyvinylharz auf-
gebaut ist, als überlegen. Auch bei engen Krümmungen wiesen
derartige Isolierhüllen keinerlei Rißbildungen an den Stellen
der größten Dehnung auf. Ferner wurde eine Reihe technolo-
gischer Prüfungen mit nachgeahmten Betriebsbedingungen
vorgenommen, wobei die Lackdrähte in engen Wickeln oder
Spulenform den verschiedenen Beanspruchungen durch Druck,
bei Erwärmung, infolge mechanischer Schwingungen und Er-
schütterungen sowie dem Einfluß verschiedener Lösungsmittel
für Lacke unterworfen wurden, wobei I'ormex ebenfalls seine
l:igenung als Kunstharzisolation erwies. Tsch.
Verschiedenes
DK 518.5
Harmonischer Analysator. [Nach Z. Instrumentenkde. 59
(1939) S. 288; 51, S., 6 B.]
Ein harmonischer Analysator — viele Elektrotechniker
kennen die bewährte Ausführungsform Mader-Ott, vielleicht
auch Henrici-Coradi — dient zur Zerlegung einer gegebenen
Schwingung y = f(x) in ihre Harmonischen a, cos nx + bp sin nz,
und zwar dadurch, daß die einzelnen l’ourierkoeffizienten
27
ge Ivo nxdx durch Nachfahren der Kurve + in-
bn 2 a sın
strumentell bestimmt werden. Bekanntlich läßt sich das
27
bestimmte Intregral f y dx (der Flächeninhalt zur Kurve y)
0
mit einem Planimeter auswerten. Der harmonische Analysator
entsteht, wenn man das Planimeter oder seinen wesentlichen
COS „,
Teil die MeBrolle, so steuert, daß die Multiplikation mit en
eingearbeitet wird. Hierzu hat G. U. Y ule!) 1895 die Anwendung
eines Zahnrades vorgeschlagen, das in z-Richtung auf einer
waagerechten, in y-Richtung verschlebbaren Zahnstange
abrollt und mit seinem Mittelpunkt auf der Kurve y geführt
wird. Dadurch wird die waagerechte Verschiebung x in den
Drehwinkel des Zahnrades verwandelt. Verschiedene Größen
des Zahnrades gestatten, die Koeffizientennummer n zu be-
rücksichtigen. Schreibt man die Koordinaten eines Punktes
des Zahnrades auf, der ursprünglich links auf der x-Achse liegt,
so findet man, daß die von ihm beim Nachfahren der Kurve y
und der x-Achse umschlossene Fläche proportional zu bņ tst,
ähnlich für einen ursprünglich senkrecht nach oben gelegenen
Punkt proportional zu a„. Man braucht also zur Bestimmung
von an und bp nur den Fahrstift eines Planimeters entsprechend
in das Zahnrad einzuhängen. J. Harvey?) hat 1934 den
Yuleschen Vorschlag dahin abgeändert, daß statt des voll-
ständigen Planimeters ein vom Zahnrad geschwenkter Stab mit
Meßrolle genügt. Diese Harveysche Form wird jetzt für eine
feste Periodenlänge von 24cm und n = 1 bis 6, ausnahmsweise
bis 14, hergestellt. Die Zahnstange liegt auf einem Wagen, der
auf Rädern in der Nut eines y-parallelen Lineals und auf einem
Stützrad läuft. Auf ihm bewegt sich in x-Richtung ein zweiter
Wagen, der das Zahnrad und einen Fahrstift trägt. — Durch
Ausschaltung des Zahnrades und Anhängung eines Arms mit
Meßrolle kann das Gerät zu einem gewöhnlichen Linear-
planimeter umgestaltet werden, durch Zwischenschaltung einer
Zahnradübersetzung im Verhältnis 1:2 oder 1:3 zu eınem
Quadrat- oder Kubikplanimeter?). A. Wt.
1) G. U. Yule, On a Simple Form of Harmonic Analyser. Phil. Mag. (5) 39
(1895) S. 367. u
?) J. Harvey, Un nouvel analyseur harmonique base sur le principe du
planimetre polaire. Génie civ. 105 (1934) S. 552. BER
3) Vegl. A. Walther, Mathematische Gerate zumm Integrieren. Z. VDI 8&0
(1936) S. 1397.
30. Mai 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 22 507
VERSCHIEDENES
BEKANNTMACHUNGEN
VDE
Verband Deutscher Elektrotechniker
(Eingetragener Verein)
Geschäftstelle: Berlin-Charlottenburg 4, Bismarckstr. 33, VDE-Haus
Fernsprecher: 30 06 31 — Postscheckkonto: Berlin 213 12.
Postscheckkonto für Mitgliedsbeiträge: Berlin 1810 00.
Postscheckkonto der ETZ-Verlag GmbH.: Berlin 223 84.
Explosionsschutz
Der Ausschuß für Explosionsschutz hat einen Ent-
wurf zu
VDE 0172 ‚Vorschriften für die elektrische Ausrüstung
gleisloser explosionsgeschützter Elektrofahr-
zeuge mit Akkumulatorenbetrieb‘
aufgestellt, der in ETZ 61 (1940) H. 22, S. 498 ver-
öffentlicht ist. Es ist beabsichtigt, diese Vorschriften
mit dem 1. Oktober 1941 in Kraft zu setzen.
Begründete Einsprüche können bis zum 15. Juni 1840
bei der Geschäftstelle eingereicht werden.
Installationsmaterial
Errichtungsvorschriften |
Der Ausschuß für Installationsmaterial hat beschlossen,
VDE 0610 „Vorschriften, Regeln und Normen für die
Konstruktion und Prüfung von Installations-
material bis 750 V Nennspan ung‘
wie folgt zu ergänzen:
§ 33.
Steckdosen.
d) In Installationssteckdosen 10 A 250 V dürfen Siche-
rungspatronen bis 6A 250 V nach DIN VDE 9398
eingebaut werden. Die Schmelzeinsätze müssen
gefahrlos ausgewechselt werden können.
§ 36.
Stecker.
e) In 2-poligen Steckern mit Schutzkontakt bis 10 A
250 V dürfen Sicherungspatronen bis 6A 250V
nach DIN VDE 9398 eingebaut werden. Die
Schmelzeinsätze müssen gefahrlos ausgewechselt
werden können.
Der Ausschuß für Errichtungsvorschriften I hat be-
schlosser, in Übereinstimmung mit VDE 0610 folgende
Anderung in
VDE 0100 ‚Vorschriften nebst Ausführungsregeln für die
Errichtung von Starkstromanlagen mit Be-
triebsspannungen unter 1000 V“
vorzunehmen:
§ 13.
Steckvorrichtungen.
d) .... (wie bisher)
l. In Installationssteckdosen 10 A 250 V dürfen Sicherungspatronen
bis 6 A 250 V eingebaut werden, wenn die Schmelzeinsatze getahr-
los ausgewechselt werden können.
2.polige Stecker mit Schutzkontakt bis 10 A 250 V durfen mit
Sicherungspatronen bis 6 A 250 V versehen werden. Ein Aus-
wechseln der Schmelzeinsätze darf erst nach Entfernen des Steckers
aus der Dose möglich sein.
Einsprüche sind der Geschäftstelle bis zum 15. Juni 1940
einzureichen.
Isolierstoffe
Der Unterausschuß ‚Keramische Stoffe“ hat einen
Entwurf zu dem Normblatt
DIN VDE 685 „Keramische Isolierstoffe‘‘
aufgestellt, der in ETZ 61 (1940) H. 22, S. 496 veröffent-
licht ist. Dem Entwurf wurde die Veröffentlichung von
Weicker, Kunstmann und Demuth ‚‚KLigenschafts-
tafel keramischer Werkstoffe‘' in ETZ 56 (1935) S. 915 sowie
der Vorschlag zu einer ‚„Eigenschaftstafel keramischer
Isolierstoffe für die Elektrotechnik" zugrunde gelegt, der
als Beilage zu den Berichten der Deutschen Keramischen
Gesellschaft 20 (1939) H. 9 und in der Zeitschrift ‚‚Kera-
mische Rundschau und Kunstkeramik'' 48 (1940) H. 4,
S. 28/29 veröffentlicht ist. Es wird ferner auf den ein-
führenden Aufsatz von G. Pfestorf VDE und W. Steger
VDE in ETZ 61 (1940) H. 22, S. 494 hingewiesen.
Begründete Einsprüche gegen den Entwurf sind bis
zum 20. Juni 1940 an die Geschäftstelle einzureichen.
Verband Deutscher Elektrotechniker E. V.
Die Geschäftsführung
Viefhaus
Bezirk Berlin
vormals Elektrotechnischer Verein
(Gegründet 1879)
Geschäftstelle: Berlin-Charlottenburg 4, Bismarckstr. 33 IV, VDE-Haus
Fernsprecher: 34 88 85
Arbeitsgemeinschaften (Technischer Nachwuchs)
Die Teilnahme ist frei. VDE-Mitgliedschaft ist nicht Bedingung.
Meßtechnik. Leiter: Dr.-Ing. F. W. Grave VDE.
5. Juni 1940, 18°, VDE-Haus, Großes Sitzungszimmer, ‚‚Fernmessung in Stärk-
stromnetzen‘‘. Vortragender: Dipl.-Ing. E. Krochmann VDE.
Elektromaschinenbau. Leiter: Ingenieur K. Bätz VDE.
6. Juni 1940, 18%, VDE-Haus. Großes Sitzungsziimmer. Ausspracheabend:
Anschließend berichtet Dr.-Ing. W. Putz VDE uber ‚‚Interessantes aus
der Praxis‘‘.
Elektrische Bahnen. Leiter: Reg.-Baurat Dr.-Ing. habil. H. Kother VDF.
Il. Juni 1940, 18°, VDE-Haus, Großes Sitzungszimmer. Berechnungsabend 2:
„Elektrische Ausrüstung von Wechselstrom- Triebfahrzeugen‘. Vortragender:
Reg.-Baurat Dr.-Ing. habil. H. Kother VDE.
VDE Bezirk Berlin
vormals HKlektrotechnischer Verein
Der Geschäftsführer
Burghoff
Sitzungskalender
Deutscher Verband für die Materialprüfungen
der Technik, Berlin. 13. u. 14. 6. (Do u. Fr): 28. Ver-
bandsversammlung ın München. Näheres durch die Geschäft-
stelle: Berlin NW 7, Dorotheenstr. 40.
PERSÖNLICHES
(Mittellungen aus dem Leserkreis erbeten)
G. von Arco }. — Am 5. Mai starb im 71. Lebensjahr in
Berlin der frühere langjährige technische Leiter der Telefunken
Ges. f. drahtlose Telegraphie mbH., Herr Dr. phil. h. c. Georg
Graf von Arco.
Hochschulnachrichten. — Dem Lehrbeauftragten
Dr.-Ing. Rudolf Berthold ist unter Ernennung zum ordent-
lichen Professor in der Fakultät für Maschinenwesen der Tech-
nischen Hochschule Berlin der Lehrstuhl für zerstörungsfreie
\Werkstoffprüfung übertragen worden.
508 ` Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 22
BRIEFE AN DIE ETZ
(Der Abdruck eingehender Briefe erfolgt nach dem Ermessen der
Wissenschaftlichen Leitung und olıne deren Verbindlichkeit.)
DK 621.314.6.004 : 621.3.016.33
Bemerkungen zu dem Aufsatz von Herrn H. Mutschke:
„Gesichtspunkte für Auswahl und Betrleb von
‘ @leichrichtern‘‘* in ETZ 61 (1940) H. 11, 8. 272
Im Absatz b über das Verhalten von Trockengleichrichtern
ist in dem 2. Abschnitt von den Abschaltspannungen, die den
Trockengleichrichter gefährden, die Rede. In diesem Absatz
hat der Verfasser wohl Betrachtungen über die Folgen von
Durchschlägen dargestellt, es sind aber nicht die Durchschlags-
spannungen genannt, die hierfür besonders von Bedeutung
sind. Hierzu wäre noch folgendes zu sagen:
Der Selen-Trockengleichrichter, der im allgemeinen für
eine Sperrspannung von 10 bis 12 V, bezogen auf den Gleich-
strommittelwert, gewählt wird, hat eine Durchschlagfestigkeit,
die etwa bei einer Spitzenspannung von 23 bis 25 V liegt. Wird
diese Spannung überschritten, so kann ein Durchschlag erfolgen.
Ein einzelner Durchschlag der Selen-Trockengleichrichter-
Scheibe ist im allgemeinen nicht gefährlich, da das Element
nicht zerstört ist. Wiederholen sich aber diese Durchschläge,
so wird die aktive Fläche verkleinert, d. h. bei voll ausgenutzter
Scheibe wäre der restliche Teil des Gleichrichters überlastet.
Treten nun aber in einem Stromkreis zeitweilig gefährliche
Überspannungen auf, so würde der Gleichrichter in Kürze
zerstört sein, wenn keine entsprechende Spannungssicherheit
vorgeschen ist.
Beim Kupferoxydul-Gleichrichter liegt das Verhältnis der
zulässigen Spitzenspannung zum Gleichstrommittelwert wesent-
lich günstiger. Für die normale Kupferoxydulscheibe beträgt
der Gleichstrommittelwert 5 V. Als zulässige Spitzenspannung,
bei der aber noch kein Durchschlag erfolgt, werden 20 V ge-
wählt. Ein Durchschlag erfolgt erst bei einer Spannung von
mehr als 35 V. Bei Kupferoxydul-Gleichrichtern beträgt also
die Sicherheit für Spitzenspannungen gegenüber dem zulässigen
Gleichstrommittelwert das rd. 7fache, wobei der 4fache Wert
als technisch zulässig häufig angewandt wird. Beim Selen-
gleichrichter dagegen, beträgt die Sicherheit kaum den 2fachen
Wert.
Zusammenfassend wäre noch zu sagen: Der Selengleich-
richter hat den Vorteil, daß er nicht durch einen einmaligen
Durchschlag zerstört wird. Dieser Vorteil läßt sich in seiner
technischen Anwendung aber kaum ausnutzen. Die Über-
spannungssicherheit des Selengleichrichters ist jedoch gering.
Der Kupferoxydul-Gleichrichter ist durch seine hohe Spannungs-
festigkeit viel besser geeignet in Stromkreisen, in denen hohe
Spannungsspitzen auftreten. Dieser Vorteil wird in ver-
schiedenen Anwendungsgebieten des Kupferoxydul-Gleich-
richters besonders ausgenutzt.
Freiburg i. Br., 10. 4. 1940 R. Ludewig
BUCHBESPRECHUNGEN
DK 517
Operatorenrechnung nebst Anwendungen in Physik und
Technik. Nach Vorträgen, veranstaltet durch den Bezirk
Berlin des Verbandes Deutscher Elektrotechniker in Gemein-
schaft mit dem Außeninstitut der T. H. Berlin. Von Prof.
Dr. phil. Dr.-Ing. E. h. K. W. Wagner. Mit 126 B., XIV u.
448 S. im Format 155x235 mm. Verlag Joh. Ambrosius
Barth, Leipzig 1940. Preis geh. 27,60 RM, geb. 29,60 RM.
Die von Heaviside verwendete Operatorenrechnung war
lange Zeit mit einem gewissen Nimbus umgeben, da ihr Urheber
auf strenge mathematische Begründungen keinen Wert legte.
Bei der genannten Rechnung wird der Differentialoperator d/d t
durch den Buchstaben p ersetzt und mit diesem Buchstaben
wie mit einer algebraischen Größe gerechnet. Auf diese Weise
ergibt sich z. B. für den Übergangsstrom nach der plötzlichen
Einschaltung einer Gleichspannung U an einen Stromkreis eine
Beziehung von der Form i = U f{p) 1, wobei die Größe 1 den
sogenannten EinheitsstoßB bezeichnet. Der kern der Operatoren-
rechnung besteht nun in der „Übersetzung‘‘ der Operator-
funktion f (p) in die zugehörige Zeitfunktion A (t), welcher Zu-
sammenhang durch die symbolische Gleichung
ft) l1 =4()
ausgedrückt wird. Für diesen Zweck hat Heaviside eine Reihe
von Sätzen angegeben, unter denen der sogenannte „Ent-
wicklungssatz’ eine besondere Berühmtheit erlangte.
80. Mai 1940
In den ersten Abschnitten des vorliegenden Buches wird
zunächst ein neues Verfahren für die Behandlung von Aus-
gleichsvorgängen dargestellt, das die Operatorenrechnung von
Heaviside durch zwei l’unktionaltransformationen ersetzt.
Diese Transformationen bestimmen die Zusammenhänge
zwischen der „„Oberfunktion‘‘ A (t) und der ‚„‚Unterfunktion'' f(p).
Der Bereich der unabhängigen Veränderlichen ż wird als „Ober-
bereich" und der Bereich der unabhängigen Veränderlichen p
als ‚„„Unterbereich‘‘ bezeichnet. Der Rechnungsgang erfolgt in
der Weise, daß mit Hilfe der l.aplaceschen Transformation
(Kurzbezeichnung £)
LAH =p fA a= fip)
0
eine gegebene Differentialgleichung (unabhängige Veränder-
liche 2) in den Unterbereich (unabhängige Veränderliche p)
transformiert wird. Im Unterbereich läßt sich die der gesuchten
Größe entsprechende Transformierte viel einfacher ermitteln
als aus der ursprünglichen Gleichung. Die erhaltene Lösung
wird dann mit Hilfe der Umkehrtransformation (Kurz-
bezeichnung 2)
e--ino
l I (P) pt
—-1 en on =
ein,
e— ix
in den Oberbereich rücktransformiert. Die dabei erhaltene
Funktion A (f) stellt die gesuchte Lösung der gegebenen
Differentialgleichung dar. Die Transformation einer Ober-
funktion in die zugehörige Unterfunktion und umgekehrt ist
eine rein mathematische Angelegenheit. Um die praktische
Anwendung des neuen Verfahrens zu erleichtern, sind für zahl-
reiche häufiger vorkommende Oberfunktionen A (t) ihre Unter-
funktionen f (p) in Tafeln zusammengestellt.
Das neue Verfahren ist leistungsfähiger als die Operatoren-
rechnung von Heaviside, da es auch dort anwendbar ist, wo
die genannte Rechnung versagt. Außerdem ermöglicht es auch
die Behandlung von Systemen, bei denen im Einschaltmoment
bereits Energie aufgespeichert ist. Die weiteren Abschnitte
des Buches behandeln die Methodik des neuen Verfahrens bei
der Anwendung auf zahlreiche physikalische und technische
Probleme. Diese Abschnitte sind eine wahre Fundgrube für den
wissenschaftlich tätigen Ingenieur, da eine Fülle von inter-
essanten Problemen aus der Fernmeldetechnik, Starkstrom-
technik, Mechanik usw. angeschnitten werden. Außerdem
werden noch Beispiele aus den vorstehend genannten Gebieten
durchgerechnet. In einem Anhang sind verschiedene mathe-
matische Hilfsmittel zusammengestellt, die als Ergänzung des
eigentlichen Textteils dienen.
Der Name des Verfassers bürgt für die hohe wissenschaft-
liche Güte des Buches, das einen neuen Abschnitt in der Be-
handlung von Ausgleichvorgängen darstellt. Es war ja schon
die Operatorenrechnung von Heaviside ein wesentlicher Fort-
schritt gegenüber der klassischen Methode, der ebenso zu
werten ist wie die Einführung der vektoriellen Behandlung von
stationären Wechselstromvorgängen gegenüber der algebraischen
Darstellung. Bei der genannten Rechnung handelte es sich aber
im Grund genommen um geniale Rezepte, die gelegentlich auch
versagten. Es ist ein großes wissenschaftliches Verdienst des
Verfassers (der schon im Jahre 1916 einen einwandfreien
Beweis für den Entwicklungssatz gab), daß er diese Rezepte
durch ein mathematisch einwandfreies Verfahren ersetzt hat.
Das Studium des Buches kann allen wissenschaftlich inter-
essierten Ingenieuren auf das wärmste empfohlen werden. da
es reichsten Nutzen bringt. H. Kafka VDE.
Be Eee le E Evi ne Era ne a S
Anschriften der Verfasser der Aufsätze dieses Heftes:
Ing. P. Donath VDE, Berlin-Lichterfelde, Gardeschützenweg 111
Dr.-Ing. habil. K. Kohler VDE, Karlsruhe, Hohenzollernstr. 7
Ing. H. Nützelberger VDE, Nürnberg-L, Kleinreuther Weg 1#
Regierungsrat Dr. phil. G. Pfestorf VDE, Berlin-Zehlendorf,
Urbanstr. 44
Prof. Dr. W. Steger VDE, Berlin-Grunewald, Eichkatzweg 46
Abschluß des Heftes: 24. Mai 1940
a ee un I Dun zu num u ea a ee
Wissenschaftliche Leitung: Harald Müller VDE (z. 2. im Felde)
s G. H. Winkler VDE (z. Z. im Pe
H. Hasse VDE und R. Henrichs v a
Zuschriften sind nicht an eine persönliche Anschrift zu richten, son
nur an die Wissenschaftliche Leitung der ETZ, Berlin-Charlottenburg 4,
Bismarckstr. 33, VDE-Haus, Fernsprecher: 34 19 55.
Nachdruck nur mit Quellenangabe und nur mit Genehmigung = Ver
fassers und der Wissenschaftlichen Leitung der ETZ gestattet.
Dow
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so ww s cCcı 3 ma co
509
Elektrotechnische Zeitschrift
(Zentralblatt für Elektrotechnik)
Organ des Elektrotechnischen Vereins seit 1880 und des Verbandes Deutscher Elektrotechniker seit 1894
Herausgegeben vom Verband Deutscher Elektrotechniker E.V.
Wissenschaftliche Leitung: Berlin-Charlottenburg 4, VDE-Haus — Im Buchhandel durch Julius Springer, Berlin W 9
61. Jahrgang
Berlin, 6. Juni 1940
Heft 23
Zehn Jahre Expansionsschalter
Von Fritz Kesselring VDE, Berlin
Wie wird man stärker? — Sich
lanysam entscheiden und zähe festhal-
ten an dem, was man entschieden hat.
Alles andere folgt*).
Friedrich Nietzsche
Vorwort
Dieser Aufsatz ist zu allererst für diejenigen ge-
schrieben, welche mit freudigem Einsatz für die Verwirk-
lichung neuer Ideen kämpfen, dann aber auch für die
Vielen, die dem Thema des öllosen Schalters ihr
besonderes Inter-
esse entgegenbrin-
gen. Schließlich —
und darin liegt
vielleicht seine
größte Rechtferti-
gung — soll er ein
Dokument sein
über eine zehnjäh-
rige Zusammen-
arbeit, wie sie auf-
opfernder und schö-
ner wohl kaum ge-
dacht werden kann.
Die einzelnen
Abschnitte werden
den Weg zeigen,
der in unbekann-
tem Neuland ge-
funden wurde, und
auch die erreich-
ten Ziele festlegen. 5000
Darüber hinaus sol-
len noch einige
grundsätzliche Ge-
danken kurz ge-
streift werden.
Daß es sich beim
Expansionsschalter
um etwas Entschei-
dendes im Reiche der Technik handelt, durch dessen
Einsatz sich das Gesicht der Hochspannungs-Schaltanlagen
grundlegend gewandelt hat, möge Bild 1 veranschau-
lichen; dort ist die Umsatzentwicklung der Innenraum-
schalter mit Wasser als Löschmittel für den Zeit-
—
SIUH
35000
30000
20000
%0000
0
IO N B I K É B I BYW
Kalenderjahr
Bild 1.
schalter mit Wasser als Löschmittel.
*) „Der Wille zur Macht“ aus Aphorismus 918,
Unisatzentwicklung der Expansions-
DK 621.316.54.064.25.001.6
abschnitt 1930 bis 1940 aufgetragen. Den 35 000 Expan-
sionsschaltern entsprechen rund 7000 öllose Schalt-
anlagen für Betriebsspannungen von 3 bis 60 kV. Hinzu
kommen noch annähernd 1000 Freiluftschalter für 60 bis
220 kV in ölarmer Bauart. Der Anteil der normalen Öl-
schalter ist inzwischen auf weniger als 3% abgesunken.
Der grundlegende Versuch und die Erfindung
der elastischen Kammer
Es mag für Betrachtungen, auf welche Weise über-
haupt Erfindungen zustande kommen, von gewissem Inter-
esse sein, wenn nachfolgend kurz die Entstehungs-
geschichte des Expansionsschalters mit Wasser als
Löschmittel wiedergegeben wird.
Aus experimentellen Untersuchungen an Ölschalter-
löschkammern sowie aus der immer wiederkehrenden Be-
obachtung, daß beim Abtreiben des Kessels eines Öl-
schalters der Lichtbogen erlosch, hatte sich allmählich die
Ansicht gebildet, daß mit einer plötzlichen Druck-
entlastung (Expansion) eine lichtbogenlöschende Wir-
kung verknüpft sei, und daß das Öl und insbesondere seine
Isolierfähigkeit nicht, wie man bisher glaubte, die ent-
scheidende Rolle spiele. Andererseits beschäftigten wir
uns seit längerer Zeit mit der Frage, einen öllosen
Schalter zu schaffen, bei dem die Lichtbogenlöschung
durch Dampf herbeigeführt wird, der durch den zu unter-
brechenden Strom selbst aus einer nicht brennbaren
Flüssigkeit, z. B. Wasser, erzeugt wird!).
Es gehört zu den unerklärlichen und wunderbaren
Eigenschaften des menschlichen Organismus, daß meist
als Folge längeren im wesentlichen erfolglosen Suchens
und Tastens zu einer Zeit, da man bereits resigniert das
Problem wieder zur Seite gelegt hat, nun ganz unver-
mittelt die Lösung in einer bis in alle Einzelheiten
reichenden Klarheit vor dem inneren Auge erscheint, und
daß dann oft in einer einzigen schlaflosen Nacht das zu
schaffende Gebilde für lange Zeit in seinen Grundzügen
festgelegt wird.
Betrachtet man rückschauend die primitive Anordnung
gemäß Bild 2, so findet man alle grundsätzlichen Ideen
und Vorstellungen in einfachster Weise darin vereinigt:
der geschlossene Raum, in dem aus Wasser durch den
Lichtbogen selbst Druckgas bzw. Dampf erzeugt wird, der
Dampfspeicherraum, die plötzliche Druckentlastung beim
Herausgehen des Stiftes, eine gewisse Beblasung des
Lichtbogens mit "Wasserdampf, die Beschleunigungsmög-
1) Vgl. z. B. DRP 602040 v. 2. 11. 1927 und diesbezügliche Versuche,
510
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 23
6. Juni 1940
lichkeit des Schaltstiftes als erste Vorstufe der elastischen
Kammer, die Anwendung des Gedankens, daß Wasser
selbst zwar leitet, Wasserdampf jedoch ein guter Isolator
ist usw.
Als unmittelbare Folge der ersten erfolgreichen
Versuche mit der starren Kammer entstand wenige Mo-
Bild 2. Der entscheidende Versuch am 10. Juni 1929.
nate später die elastische Kammer (vgl. Bild 3),
deren ausgezeichneter Löschwirkung bei einfachstem kon-
struktivem Aufbau es vor allem zuzuschreiben ist, daß sie
heute ausnahmslos für alle Schalter von 3 bis 400kV an-
gewendet wird. Durch W. Kaufmann hat sie schon
bald darauf ihre endgültige bis heute im Prinzip bei-
behaltene konstruktive Form erhalten. Die dann stürmisch
einsetzende konstruktive Durcharbeitung (L. Heine-
meyer und W.Puttfarcken) ermöglichte bereits im
Frühjahr 1930 die Lieferung des
ersten Expansionsschalters an die
Hamburger Elektrizitätswerke.
Dieser Schalter ist nach dreijäh-
rigem störungsfreiem Betrieb im
Deutschen Museum zu München
zur Aufstellung gelangt. Wenig
später entstand auf Vorschlag von
L. Heinemeyer der sogenannte
Wandschalter, dessen Aufbau nach
endgültiger konstruktiver Gestal-
tung durch G. Kirch und W.
Angst ft lange Jahre hindurch
für die Schalter bis 200 MVA Ab-
schaltleistung angewendet wurde.
Damit war die Grundlage für die
allgemeine Einführung der Expan-
sionsschalter in die Praxis ge-
schaffen. Mancherlei Unvollkom-
menheiten und Widerstände waren
noch zu überwinden, aber die enge
Zusammenarbeit, an der von seiten des Prüffeldes
F. Dannenberg besonderen Anteil hatte, half über
alle Schwierigkeiten hinweg.
D g a, D Dy
yomaaunu nmmumun
I)
=
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ee)
III M
W.
\
AI:
N
ANNL LLL aLL DE
Bild 3. Aufbau der für
den ersten Versuch be-
nutzten elastischen
Kammer.
Das Expansionsprinzip
Bevor wir uns dem speziellen Thema dieses Ab-
schnittes zuwenden, sollen einige allgemeine Gedanken
ausgesprochen werden.
Für die entscheidenden Schritte in der technischen
Entwicklung sind vornehmlich zwei Arten von Menschen
bedeutungsvoll, nämlich die intuitiv schaffenden, dem
Künstler verwandten Ingenieure und die Gelehrten. Bei
den Menschen der ersteren Art ist der Instinkt, der un-
bewußt uralte Erfahrungen verwertet, die treibende
Kraft. Mit ihren noch naturnahen Sinnen empfangen sie
fortwährend neue Eindrücke, die sie dann ohne ihr be-
wußtes Zutun in Handlungsimpulse umsetzen. Unbeirrt
gehen sie ihren Weg und mit einem Wissen, das kaum
eines Beweises mehr bedarf, verwirklichen sie die ge-
schauten Bilder. |
Ganz anders die Menschen der zweiten Art. Sie haben
kaum Verständnis für die Weisheit — wenn man dieses
anspruchsvolle Wort hier in allgemeinerem Sinne ver-
wenden darf — des mit der Natur verbundenen Menschen,
der aus innerem Müssen bedenkenlos schafft und ge-
staltet. Sie tragen in ihrem Innern vielmehr ein großes
Mißtrauen gegen alles Instinktmäßige und nur Erahnte.
In harter Selbsterziehung sind sie schließlich dahin ge-
kommen, nur noch an das zu glauben, was ihre wohl de-
finierten Versuche und logischen Überlegungen ihnen als
richtig erscheinen lassen; aber gerade in dieser „Unnatür-
lichkeit“, in der Fähigkeit, die Mannigfaltigkeit der Natur
durch geniale Vernachlässigungen zu vereinfachen und
damit der exakten Behandlung zugänglich zu machen, ist
zum großen Teil der überwältigende Erfolg, den die
Wissenschaft errungen hat, zu suchen.
Als Synthese aus intuitiver Erkenntnis und dem Ver-
such ihrer Deutung an Hand bestehender theoretischer
Anschauungen entsteht nun während des Entwicklungs-
prozesses etwas Neues, für den technischen Fortschritt
überaus Bedeutsames: die Arbeitshypothese.
Sie ist mehr als die Idee, denn durch sie wird von nun
an unser Denken und Handeln geordnet. Sie ist aber
nicht die Theorie selbst; dies klar erkennen hilft Miß-
verständnisse vermeiden. Arbeitshypothesen stehen
immer am Anfang einer Entwicklung; jeder weitere Ver-
such kann sie bestätigen oder widerlegen. Ihre Recht-
fertigung liegt allein in dem durch sie bedingten Erfolg,
und zwar auch dann, wenn die ihr zugrunde gelegten
Vorstellungen sich später als nicht unbedingt richtig er-
weisen sollten. Theorien aber werden meist erst am Ende
einer Entwicklung aufgestellt. -
Wenden wir uns nun dem speziellen Problem dieses
Abschnittes zu. Wenn es überhaupt möglich ist, die un-
endlich komplizierten Vorgänge bei der Löschung eines
Wechselstromlichtbogens in Flüssigkeiten so weit zu ver-
einfachen, daß sie in einem einzigen Gesetz zu erfassen
sind, dann kann dieses Gesetz — oder besser gesagt diese
Arbeitshypothese — nur eine Gleichgewichtsbedingung
zwischen entionisierenden und ionisierenden Einflüssen
sein. Neu war damals die Zusammenfassung von Ent-
ionisierung und Kühlung in dem Druckgefälle d pldt
(1. Vereinfachung), bereits bekannt dagegen die Ein-
führung des Anstiegs der wiederkehrenden Spannung
d uld t als wesentliche Größe für die Ionisierung?) (2. Ver-
einfachung). Die Löschung erfolgt somit, wenn
wobei die Größe c vorläufig noch unbekannt ist.
Bestimmt man du/dt aus den Konstanten des Strom-
kreises und setzt man p proportional der Lichtbogenlei-
stung i ug, wobei näherungsweise ug = B (e' — 1), so er-
hält man die bereits 1929 aufgestellte Beziehung für die
Abschaltzeit t, eines offenen Ölschalters:
1 k’ »Ü sing (1)
ta = ln(1+ fi )-
Darin bedeutet: v = 2 a f, die Eigenfrequenz, U sing den
Momentanwert der wiederkehrenden Spannung, / den
Strom, f die Netzfrequenz, e und k’ sind empirisch zu be-
stimmende Konstanten.
Die sorgfältige, in jüngster Zeit‘ durchgeführte
Nachprüfung von Gl. (1) hat ihre Gültigkeit im Rahmen
der gemachten Voraussetzungen vollauf bestätigt, darüber
2) F. Kesselring. ETZ 51 (1930) S. 499.
m Ei I
—ð Cra e—
6. Juni 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 23
511
hinaus haben sich die Betrachtungen für die Erforschung
der Vorgänge in Flüssigkeitsschaltern als sehr fruchtbar
erwiesen’). Und nun folgt das Interessanteste: Bei der
seinerzeitigen physikalischen Deutung der Expansions-
löschung wurde angenommen, daß die Entionisierung vor-
nehmlich durch Anlagerung der Elektronen an Moleküle
zustande komme, und daß die durch adiabatische Expan-
sion eintretende Temperaturerniedrigung wesentlich zur
Löschung beitrage. Beide Annahmen haben sich nicht
aufrechterhalten lassen. Heute wissen wir vielmehr, daß
mit der Druckentlastung Dampf- und Flüssigkeitsteilchen
in den Lichtbogen geschleudert werden und dadurch eine
Volumenkühlung herbeiführen. Nach dem Minimumprinzip
reagiert der Lichtbogen darauf durch starke Verringerung
seines Durchmessers, wodurch denkbar günstige Verhält-
nisse für die Entionisierung durch ambipolare Diffusion
inder den Lichtbogen umgebenden Wasserstoffatmosphäre
geschaffen sind). Von größtem Einfluß hat sich der Ab-
stand des Lichtbogens von der Flüssigkeitsoberfläche er-
‘wiesen. Abschließend erkennen wir also: Mit dem
Druckgefälle ist eine ausreichende Entionisierung und
Kühlung verknüpft, sie kommt nur auf andere Weise zu-
stande; und so hat denn das Expansionsprinzip, das von
allem Anfang an unser Denken geordnet und damit die
ganze Entwicklung geleitet hat, zehn Jahre nach seiner
Aufstellung doch noch seine experimentelle und theore-
tische Bestätigung gefunden.
Das Wasser als Löschmittel
An den Anfang dieses Abschnittes soll folgender Satz
gestellt werden:
Wer es durch Vertiefung in die Zusammenhänge
(vgl. Tafel 1)5) fertiggebracht hat, sich ganz von dem
Öl loszulösen und, wenn man so sagen darf, gelernt hat,
in „Wasser zu denken“, der muß zu der Erkenntnis
kommen, daß sich das Wasser bzw. seine Abwandlung,
das Expansin, denkbar gut als Löschflüssigkeit eignet.
Um so weit zu kommen, bedarf es aber eines eingehenden
Studiums; erst im Besitz aller Kenntnisse über die zum
Teil wunderbaren Eigenschaften von Wasser ist es mög-
lich, noch diejenigen restlichen Maßnahmen zu treffen, die
für seine uneingeschränkte Anwendung erforderlich sind.
Tafelı. Eignung von Öl, Wasserund
Expansin als Schaltflüssigkeit.
= Öl ı Wasser Expansin
Igenschaft CnH2n +2 | H,O H,O
(m = 20 --- 30) +C,H,(0OH),
|
Stockpunkt. . . . 2.22... — 40... — 50° 0° | — 5 - — 90°
Viskositätszunahme unter 0° C stark ' = | gering
Siedepunkt . . .. . 22... ~ 300° 100° 100°
Flammpunkt . . .. .... 160° nicht nicht
vorhanden vorhanden
Brennbarkeit von Dampf und äußerst
zerstäubter Flüssigkeit. . . brennbar unbrennbar unbrennbar
Verqualmungsgefahr ee e E sehr groß keine keine
Leitfähigkeit . . . . 2... — 0 mäßig gering
Überspg. b. Abschalten leerl.| ° |
Transformatoren . . . . . mäßig keine sehr gering
Korrosionswirkung . . . . . keine vorhanden gering
Einwirkung auf Kontakte Verseifung des- | des-
oxydierend oxydierend
Kapillarsteigkraft . . . . . . gering groß | mäßig
Sarmengs (kalt) in cm3/kWs FE
PB: IR ER S 80 --- 150
Günstige Eigenschaften sind durch Fettdruek hervorgehoben.
Und wie einfach erscheinen uns heute diese Maßnah-
men! Vermeidung der Leitfähigkeitserhöhung durch ent-
sprechende Reinigung des Ausgangsmaterials (E. Wan-
3) Vgl. eine demnächst im Arch. Elektrotechn. erscheinende Arbeit
über die Theorie der Flüssigkeitsschalter. j
F.K 1) F. Kesselring, ETZ 55 (1934) S. 92; B. et u.
Pe mann Wiss, Veröff. Siemens-Werk. 16 (1937) H. 3, 56.
Kesselring, VDE-Fachber. 8 (1936) S. 145 k
u. Masch.-Bau 53 (1935) S. 493, (1936) 8. 145; Elektrotechn.
deberg), Verhinderung der Korrosion durch Abstim-
mung der verwendeten Metalle auf das Kontaktpotential
von Kupfer bzw. durch entsprechende Isolierung
(G. Kirch); Schaffung eines quellungsfreien Isolier-
materials durch Verwendung eines Lackträgers, dessen
Kapillaren durch natürliche Zwischenwände verschlossen
sind (C. Rübe). Diese drei Maßnahmen haben es zu-
sammen mit der von J. Rapp entwickelten Preßtechnik
ermöglicht, den neuen Isolierstoff „ES-Linax“ in Wasser
ebenso bedenkenlos zu verwenden, wie dies bisher bei
Hartpapier in Öl der Fall war.
ci (KWS en ee een
70 b
80 x Anteil von
Wasser
60 y Anteil von
+0 Glykol
W zo Bild 4. Öl, Was-
| 100% ser und Expan-
0 sin. Spezifische
-20 Gaserzeugung
’ (a, für Expan-
-40 sin, b, für Öl)
und Stockpunkt
(a, von Expan-
sin, b, von Öl).
er ‚praktisch verwendbarer Bereich
TC
Schließlich noch die wohl wichtigste Erkenntnis: Wird
ein Lichtbogen unter Wasser gezogen, so findet man im
Gegensatz zum Öl, daß nur eine verschwindend geringe
Gasmenge entsteht. Die experimentell ermittelten Zu-
sammenhänge sind in Bild 4 aufgetragen. Als Abszisse ist
die jeweilige Zusammensetzung von Wasser und Glykol
aufgetragen, als Ordinate die je kWs erzeugte Gasmenge
und der Stockpunkt. Zum Vergleich sind die entsprechen-
den Daten für Schalteröl mit aufgeführt. Wie ersichtlich,
ist man beim Öl hinsichtlich Gaserzeugung und Stock-
punkt ein für allemal festgelegt, während es bei Ex-
pansin durch geeignete Wahl der beiden Komponenten
möglich ist, beinahe jede gewünschte Eigenschaft ein-
zustellen. Für das Unterbrechen sehr großer Stromstärken
(60kA und mehr) wird man den Glykolzusatz klein
machen; bei hohen Spannungen, wobei die Ströme relativ
klein sind, wird man Nutzen ziehen aus der größeren
Gaserzeugung bei hohem Glykolgehalt. Weiter erkennt
man, daß sich Stockpunkte bis zu —85° erzielen lassen,
so daß das Expansin auch für Freiluftschalter angewendet
werden könnte. Die geringe Gaserzeugung bei Wasser ist
darauf zurückzuführen, daß die Bestandteile Wasserstoff
und Sauerstoff sich in der kühleren Dampfzone in lang-
samer Verbrennung wieder vereinigen, ein Vorgang, der
bei Öl aus chemischen Gründen unmöglich ist.
Nach alledem bleibt eigentlich nur noch der eine
scheinbare Nachteil, daß das Expansin gegenüber dem
Öl eine gewisse, wenn auch geringe Leitfähigkeit aufweist.
‚ Aber gerade diesem Umstand ist es zu verdanken, daß es
mit Wasserschaltern möglich ist, selbst unter den schwie-
rigsten äußeren Bedingungen vollkommen überspannungs-
frei abzuschalten.
Die wirtschaftliche Bedeutung der Schalter Reihe 10
In jeder Entwicklungsreihe gibt es zumindest im An-
fang Typen, welche schon gleich beim ersten Entwurf
eine gewisse Zwanglosigkeit, Harmonie und natürliche
Einfachheit aufweisen, — wir wollen sie „günstige Typen“
nennen — während bei den nächst größeren oder kleineren
Modellen sich das gewünschte Ziel nur mit etwas größerem
Aufwand erreichen läßt. Für den wirtschaftlichen Er-
folg ist es von großer Tragweite, daß folgendes Gesetz
erfüllt ist:
512
g Die „günstigen Typen“ einer Entwicklungsreihe
mussen möglichst mit den statistisch am häufigsten
vorkommenden Typen zusammenfallen.
Untersuchen wir nun, wie die Verhältnisse in dieser
Hinsicht beim Expansionsschalter liegen: Die Erfahrung
lehrte frühzeitig, daß es verhältnismäßig einfach ist,
Expansionsschalter für Spannungen bis 12kV zu bauen.
Aus Bild 5 ersehen wir nun den prozentual auf die ein-
zelnen Betriebsspannungen entfallenden Anteil der Innen-
raumschalter bis 60kV, und zwar sowohl für Ölschalter
(1929) als auch für Expansionsschalter (1938). Interessant
ist zunächst, daß sich durch den Übergang vom Öl- auf
den Expansionsschalter die Verteilung nur unwesentlich
geändert hat, was den Wert und die Zuverlässigkeit
80 80
=
75 p
7
20 f
G n
Bu E serrer
Z m
Z Z .
7 B Eiansionsschalter
50 Z
j
G
Z
Z
2
a
?
A n
Z
A
70 f 7
Z % 5 e
A G 9 3
0 j 3 AS Ip
3- 122 2B 45 60 kV
Betriebsspannung
Bild 5. Statistische Verteilung von Hoch-
leistungsschaltern auf die verschiedenen
Betriebsspannungen.
solcher statistischen Betrachtungen unterstreicht. Weiter
erkennen wir, daß 75 bis 80 % aller Innenraumschalter auf
das Spannungsintervall 3 bis 12kV entfallen, eine Fest-
stellung, die für den wirtschaftlichen Erfolg des Expan-
sionsschalters entscheidend war. Fügt man noch hinzu,
daß z. B. im Jahre 1929 83 % aller Ölschalter mit Hand-
antrieb geliefert wurden, so wird man verstehen, daß wir
einem Schalter, bei dem ein Handantrieb ebenfalls in ein-
facher Weise möglich ist, den Vorzug gegeben haben.
Die Tatsache, daß der Expansionsschalter Reihe 10
eine günstige und zugleich die bei weitem häufigste
Type ist, hat unseren Entschluß, Expansionsschalter und
nur Expansionsschalter zu bauen, entscheidend beeinflußt
und immer wieder gefestigt. Ähnlich liegen die Verhält-
nisse bezüglich der 2. Hauptgruppe, der 100 kV-Freiluft-
schalter. Welche Zukunftsbedeutung damit verknüpft ist,
werden wir weiter unten noch sehen.
Der Säulenschalter und das Prinzip vom minimalen
Raumbedarf
In Analogie zu den ölarmen Schaltern wurde der Vor-
schlag gemacht (P. Duffing), das Getriebe unmittel-
bar auf die Kammer zu setzen und die für Wasserschalter
erforderliche Lufttrennstrecke in Form eines konstruktiv
damit vereinigten Trennschalters anzuordnen. Zunächst
erschien dieser Weg verwickelter. Bei näherer Durch-
arbeitung der Konstruktion und nach Aufstellung des
Prinzips vom minimalen Raumbedarf traten aber die Vor-
teile dieser Anordnung klar zutage.
Das Prinzip vom minimalen Raumbedarf, das sowohl
die Anforderungen von seiten des Schaltanlagenbaues als
auch die Gestehungskosten eines Hochspannungsgerätes
in einer einzigen Konstruktionsanweisung umfaßt, lautet:
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 23
6. Juni 1940
Die einzelnen Elemente eines Schalters — z.B,
Kammer, Schaltstiftführung, Isolatoren, Gestell, An-
trieb, Auslöser usw. — sind gegenseitig so anzuordnen,
daß der Raumbedarf ein Minimum wird.
N
V = 0,78 m3
V = 1,15 m3
Bild 6. Raumbedarf von Wand- und Säulentype.
Aus Bild 6 geht hervor, in welchem Ausmaß ohne
Einsatz neuer technischer Erkenntnisse, lediglich durch
günstige gegenseitige Anordnung, der Raumbedarf beim
Übergang von der Wand- zur Säulentype verringert
werden konnte. Es ist daher kein Zufall, sondern ent-
wicklungsmäßiger Zwang, daß sämtliche Expansions-
schalter heute nach dem Säulentyp gebaut werden.
Damit ist aber das Prinzip des minimalen Raum-
bedarfs noch keineswegs erschöpft. Wir werden vielmehr
sehen, daß aus ihm unmittelbar Hinweise für die weitere
Forschungsarbeit abgeleitet werden können.
Der Raumbedarf eines dreipoligen Schalters kann
durch folgende Funktion dargestellt werden:
V = f (aè, ht,d®...). (2)
Die Schlagweite a ist im allgemeinen durch Vorschriften
festgelegt (z. B. R.E.H.); ihre Verringerung hätte ent-
scheidenden Einfluß, und man kann daraus die schwer-
wiegende Verantwortung, die mit ihrer Festlegung ver-
knüpft ist, ermessen. Für uns bleibt aber zunächst nur die
Möglichkeit übrig, zu versuchen, den Hub h und den Kam-
merdurchmesser d zu verringern. Bezeichnen wir mit s die
„Löschdistanz“, d.h. denjenigen lichten Kontaktabstand,
bei dem unter gegebenen äußeren Verhältnissen des Strom-
kreises die wiederkehrende Festigkeit gerade ausreicht,
um eine Neuzündung zu verhüten, so ergibt sich zwischen
Lichtbogendauer ta, Betriebsfrequenz f, mittlerer Aus-
schaltgeschwindigkeit v und natürlicher Streuung A t der
in einer früheren Arbeit) abgeleitete Zusammenhang:
ta= >+ At (3)
5 1 1
t= --- ü . -: (fü lstrom).
A 6 o p für Drehstrom); At o p für Wechsels
Unter der Annahme linear mit der Zeit ansteigender
Lichtbogenspannung findet man für die günstigste Aus-
schaltgeschwindigkeit, d. h. diejenige Geschwindigkeit,
bei der die Schaltarbeit bzw. Lichtbogenleistung ein
Minimum wird:
ie, (4)
At
Aus Gl. (4) geht weiter hervor: Wenn die Lösch-
distanz s verkleinert wird, geht nicht nur gemäß Gl. (2)
der Raumbedarf zurück, sondern es muß, um den wirt-
6) Vgl. F. Kesselring u. F. Koppeimann, Arch. Elektro.
techn. 29 (1935) $. 1.
Vo ==
}
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Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 23
613
schaftlichsten Schalter zu erhalten, die Ausschalt-
geschwindigkeit in entsprechendem Maße verringert
werden. Damit kann aber auch das Einschaltdrehmoment
herabgesetzt werden. Beides ist von großer Bedeutung für
die Herstellungskosten der Hand- und Fernantriebe. Wir
erkennen somit:
Die Löschdistanz s ist die wirtschaftlich ausschlag-
gebende Größe eines Hochleistungsschalters. Es ist
Aufgabe der Forschung, nach Mitteln zu suchen, s mög-
lichst klein zu machen.
Auch hier bestätigt sich, daß die klare Zielsetzung eine
wesentliche Voraussetzung für den Erfolg war; denn
innerhalb eines Jahres ist es vornehmlich den Bemühun-
gen von F. Gieffers,G. Kirch und K. Rusch ge-
lungen, 10 kV-Expansionsschalter zu entwickeln, bei denen
im Gebiet großen Stromes die Lichtbogenlänge von im
Mittel Tem auf 1,5cm verringert werden konnte. Unter
Berücksichtigung der natürlichen Streuung At beträgt
die Lichtbogenlänge 0,5 bis 2cm. Wer hätte es für mög-
lich gehalten, daß mit Wasser als Löschflüssigkeit eine
Lichtbogenlänge von 0,5cm bei 10 kV überhaupt je er-
reichbar sei! Im Gebiet kleineren Stromes ließ sich durch
entsprechende Zusammensetzung der Schaltflüssigkeit und
Formgebung der Kammer die Löschdistanz auf die Hälfte
verringern, mit der Folgerung, daß nun auch der Hub
und damit gemäß Gl. (2) der Raumbedarf entsprechend
herabgesetzt werden konnte. Um diesen Vorteil voll aus-
nutzen zu können, war allerdings die Schaffung eines
ebenfalls unter dem Gesichtspunkt minimalen Raum-
bedarfes entwickelten Überstromauslösers notwendig. Zu-
sammen mit den neuen raumsparenden Stützern, Durch-
führungen und Trennschaltern lassen sich in absehbarer
Zeit die Abmessungen offener und gekapselter Schalt-
anlagen in einem bisher nicht für möglich gehaltenen
Ausmaß verringern.
Die beiden Ausführungsformen der elastischen Kammer
Das lebenswichtigste Element eines Hochleistungs-
schalters ist seine Schaltkammer; es ist daher verständ-
lo ~
Q
N
.GdHBEREREASUSED:
u III
‘gs
‘
í
‘
$
Bild 7a u.b. Aufbau und Einzelteile der elastischen Kammer für Spannungen
bis 12 kV.
lich, wenn wir auf die Vereinfachung und Vereinheit-
lichung der elastischen Kammer ganz besondere Sorgfalt
angewendet haben. Bild 7a zeigt die Bauform der Kam-
mern für Spannungen bis 12kV (konstruktive Lösung G.
Kirch, K. Rusch). Sie besteht neben dem für jeden
Schalter erforderlichen Schaltgefäß aus Schaltstück a,
Dampfkammer b und Gummiring c, enthält somit nur
drei Konstruktionselemente, von denen Bild 7b eine
bildmäßige Vorstellung vermittelt. Bei Erreichen eines
Druckes von 10 bis 15 at öffnet sich bei d ein Ringspalt,
wodurch der Expansions- und Löschvorgang eingeleitet
wird.
80% aller Schalter angewendet.
Diese Kammerbauform wird gemäß Bild 5 bei
Er Fe
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BOTIZA e
a b
Bild ša u. b. Aufbau und Einzelteile der elastischen Kammer für Spannungen
von 15 bis 60 kV.
Im Spannungsbereich von 15 bis 60kV (rd. 20 % aller
Schalter) wird die sog. Spritzkammer nach Bild 8a ver-
wendet (konstruktive Lösung P.DuffingundL.Heine-
meyer). Der grundlegende Unterschied besteht darin,
daß das Expansin erst beim Abschalten, jedoch bevor ein
Lichtbogen entsteht, mit Hilfe eines kleinen Kolbens in
die Dampfkammer gefördert wird. Durch diese Maßnahme
läßt sich eine sichere Unterbrechung bis zu beliebig hohen
Spannungen erzielen (experimentell erwiesen bis 100kV).
Das Schaltstück ist mit der Fördereinrichtung zu einem
für alle Typen einheitlichen Konstruktionselement e zu-
sammengefaßt. Darüber bauen sich die jeweils für 5kV
bemessenen Teilkammern f auf, deren Form von
H. Beiersdorf angegeben wurde. Abstützkörper g und
Gummiring h bilden den oberen Abschluß. Eine Ansicht
dieser Teile gibt Bild 8b. Man erkennt, daß sich die
Expansionskammern für höhere Spannungen nur durch
die Zahl der Teilkammern f voneinander unterscheiden.
Der geschilderten, wohl kaum noch zu überbietenden
Einfachheit der Expansionskammer sind u.E. der wirt-
schaftliche Erfolg und die hohe Betriebssicherheit vor
allem zu verdanken.
Die Typenreihe
In Bild 9 sind die listenmäßigen Innenraumschalter
mit Wasser als Löschmittel, und zwar geordnet nach Span-
nung, Abschaltleistung und Nennstrombereich, zusammen-
gestellt.
514
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 23
6. Juni 1940
Bezüglich der Antriebe ist gleichzeitig mit Ein-
führung der Expansionsschalter eine grundlegende Be-
reinigung der Typen durchgeführt worden. Dank der
Initiative von I. Sihler gibt es für Expansions- und
Trennschalter sowohl in offener als in gekapselter Bau-
weise seit Jahren nur noch zwei Antriebe, und zwar:
Handantrieb und Druckluftantrieb (kon-
ı L
400A 400A
sm ILL
600-2000A 600A 600A
sm LLL
600:-20004 600A 600A
“m LLL
a
700 MVA
LL
600--6000A 600--2000A 600-1000A 600A 600A
h
800-7000 MVA
600-3000 A 600-2000 A
DW 20 30 (45) 60AV
Bild 9. Typenreihe der Innenraumexpansionsschalter mit Wasser
als Löschflüssigkeit..
struktive Lösung von O. Buron). Was dies an Verein-
fachung hinsichtlich Konstruktion, Fabrikation und Lager-
haltung einerseits, an Erhöhung der Betriebssicherheit
anderseits bedeutet, kann nur der Eingeweihte voll er-
messen. | |
Neben den normalen Ausführungen der Expansions-
schalter sind einige Sonderkonstruktionen noch von Inter-
esse. Wir erinnern
in diesem Zusam-
menhang an den
von P. Behr an-
gegebenen und von
O. Thomsen
und F. Günther
entwickelten
schlagwetter-
geschützten Expan-
sionsschalter, fer-
ner an die syn-
chron gesteuerten
gleich darauf folgende Wiedereinschalten auf die beiden
Schaltelemente des Expansionsschalters aufzuteilen, und
zwar derart, daß der Ausschaltvorgang vom Leistungs-
Bild 11. Freiluft-Expansionsschalter Reihe 110.
schalter (vgl. Bild 10b), der Einschaltvorgang vom
Trennschalter (vgl. Bild 10c) durchgeführt wird?). Um-
fangreiche Netzversuche, bei denen über zwei weit von-
einander entfernte Kurzschlußlöscher ein großes Über-
landnetz gespeist wurde, wobei während der Versuche in-
folge eines schwe-
ren Gewitters sieb-
zehn Lichtbogen-
überschläge auf-
traten, haben den
Nachweis erbracht,
daß der Kurz-
schlußlöscher
nach dem Expan-
sionsprinzip infolge
seines einfachen
Aufbaues und ge-
ringen Aufwandes
an Relais auch für
Expansionsschalter
für Netze mit 16% diese Aufgabe
Hz’) F. Gief- Bild 10a bisd. Prinzip des Kurzschlußlöschers. denkbar gut geelg-
net ist?). Hinzu
fers und L. Hei-
nemeyer), bei denen mit Hilfe eines direkt aufgebauten
Synchronauslösers die Kontakttrennung nur so weit vor
dem Stromnulldurchgang eingeleitet wird, daß beim
Stromnulldurchgang gerade die Löschdistanz erreicht ist.
Auf Grund der bisherigen Erfolge und zweijährigen Er-
fahrungen sind wir der Ansicht, daß der Synchronschalter
die gegebene Lösung des Schalterproblems für Bahn-
zwecke ist.
In neuester Zeit spielt das Problem der
Kurzschlußlöschung eine wichtige Rolle. Von
W. Kaufmann stammt der Vorschlag, das Aus- und
3) Vgl. F. Kesselring, ETZ 58 (1937) S. 196.
kommt noch, daß bei der Spritzkammer, welche für Kurz-
schlußlöscher ausschließlich verwendet wird, auch bei noch
so schneller Aufeinanderfolge von Ausschaltungen keine
Verminderung der Abschaltleistung auftritt.
Ausblick
Das Prinzip der stromabhängigen Lichtbogenlöschung
mit Wasser hat sich als urgesund erwiesen. Der jüngste
8) Vgl. W. Kaufmann, ETZ 60 (1939) S. 241. chat
?) Ein eingehender Bericht über diese Versuche erscheint demmarhst
in der ETZ.
6. Juni 1940
Elektrotechnische Zeitschriit 61. Jahrg. Heit 23 515
Fortschritt hinsichtlich Verringerung der Löschdistanz,
an dessen Ausschöpfung wir erst herangehen, hat un-
erwartete Aussichten eröffnet. Die Freiluftschalter sind
9 Jahre unverändert geliefert worden; nun ist auch hier
die Zeit gekommen, einen Schritt weiter zu tun. An Stelle
der bisherigen
Schalter, die in an-
nähernd 1000 Ex-
emplaren gebaut
wurden, tritt der
neue Freiluft-Ex-
pansionsschalter
der Säulenbauart
(Bild 11). Jahre
hat seine Ent-
wicklung in An-
spruch genommen
(P.Duffing und
J. Behringer);
immer ist er noch
einfacher, noch
schneller gewor-
den. Aufbauend auf
10jähriger Erfah-
rung wurde nach
einem Vorschlag
von C. Köttgen |
ein neuartiger Me- Ph
chanismus für de ` Pr —— -
Bewegung der ae
Schaltstifte ge- x
schaffen, der neben
kürzester Aus-
schaltzeit (< 0,06s)
den außerordentlichen Vorteil hat, daß kein einziges be-
wegliches Teil mehr in Verbindung mit der Atmosphäre
steht, wodurch die neuen Freiluftschalter in höchstem
Ausmaß wetterfest geworden sind. Die innere Isolations-
Bild 12. Freiluft-Expansionsschalter Reihe 400 (Modellaufnahme).
festigkeit konnte unter Beibehaltung des prinzipiellen
Kammeraufbaus derart gesteigert werden, daß eine zu-
sätzliche Trennstrecke nicht mehr erforderlich ist.
Mit der Durchbildung der Expansionsschalter bis
220 kV sind wir aber nicht am Ende. Höhere Span-
nungen werden er-
forderlich sein, und
so haben wir nach
einer Lösung für
einen 400 kV-Schal-
ter gesucht und
sind nun auch hier
zu einem vorläufi-
gen Ergebnis ge-
langt (Bild 12).
Ein neuartiges, in
[l jahrelangen Ver-
- suchen entwickel-
tes Antriebssystem
hat schließlich zum
Ziele geführt.
Wenn wir nun
abschließend für
eine kurze Weile
zurückblicken, so
stellen wir fest:
Zehn Jahre sind,
gemessen an den
geschichtlichen
“| Zeiträumen, eine
Sr kurze Spanne, im
Leben eines Men-
schen bedeuten sie
ein gutes Stück
Wegs; aber Mühe und Kampf sind nicht umsonst ge-
wesen: Der Expansionsschalter ist eine im Sinne der un-
verrückbaren Entwicklungsgesetze starke Lösung des
Schalterproblems; wir werden diesen Weg weitergehen.
A
Lichtelektrische Feuchtemessung
Von Christian Strobel, Bochum
Übersicht. Ein neues Verfahren wird beschrieben, das
durch lichtelektrische Erfassung des Taupunktspiegels eine
genaue Messung der relativen Feuchte in Luft und sonstigen
Gasen innerhalb der feuchtetechnisch üblichen Temperatur-
grenzen gestattet. Ferner wird eine elektrische Schaltung an-
gegeben, die hiernach ohne Gebrauch von Dampfdruck- oder
Psychrometertafeln eine direkte und lineare Anzeige der rela-
tiven Feuchte in % an einem elektrischen Zeigerinstru-
ment oder Registriergerät möglich macht.
Stand der Feuchtemessung und Bedeutung des
lichtelektrischen Gerätes
Es sind wiederholt Versuche gemacht worden, die
Taupunktmessung zur kontinuierlichen Feuchtebestim-
mung heranzuziehen; denn zur ständigen Feuchtemessung
in der Textil-, Papier-, Holz- und Tabakindustrie, in der
Trockentechnik und vielen anderen Industriezweigen ist
man heute noch fast ausschließlich auf das alte, in vielen
Punkten unzulängliche Hygrometer angewiesen. Psychro-
metrische Feuchtemessung mit Psychrometertafeln ist für
Betriebsmessungen kaum oder nur selten geeignet; meist
dient dieses Verfahren nur zur Kontrolle der Hygrometer
im Betrieb. Mit der Schaffung eines stetig anzeigenden
Taupunktfeuchtemessers, der allen an ein Betriebsmeß-
gerät zu stellenden Anforderungen genügt, kann die
Technik der Betriebs-Feuchtemessung um zwei Genauig-
keitsgrade oder Güteklassen gehoben werden. Das Meß-
DK 621.383 : 551.57 : 621.317.39
prinzip des Taupunktspiegels ist bekannt. Die Tempe-
raturerniedrigung erfolgt beim üblichen Gerät durch
Äther, der im Spiegelgefäß verdampft; dieses Gerät ist
aber in dieser Form nur für Eichungen oder für genaue
Einzelmessungen verwendet worden.
Anforderungen an einen lichtelektrischen Feuchtemesser
Um aus diesem einfachsten Gerät, das aber empfind-
liche Feuchtebestimmungen ermöglicht, ein stetig an-
zeigendes und ohne Wartung arbeitendes Betriebsmeß-
gerät zu entwickeln, mußten folgende vier Hauptaufgaben
gelöst werden.
1. Die Kühleinrichtung des Spiegels mußte für den
technisch wichtigen Temperaturbereich von —10 bis
+ 250 °C geeignet sein und stetig mit Leitungswasser
oder Wasservorratsbehälter ohne Wartung arbeiten.
2. Die Anzeige der Taupunkttemperatur T, ° abs des
Spiegels mußte selbsttätig und stetig sein.
3. Unterkühlung bzw. Überhitzung des Spiegels im
Augenblick der Taupunktmessung mußte entweder ver-
mieden oder derartige Einflüsse auf die Taupunktmessung
ausgeschaltet werden.
4. Aus den stetig gemessenen Werten für Gastempe-
ratur T ° abs und Taupunkttemperatur T, ° abs mußte
unabhängig vom herrschenden Gesamtdruck des Gases
516
den physikalischen Beziehungen entsprechend die relative
Feuchte ¢ in % selbsttätig und an einem Anzeige-
oder Schreibgerät ablesbar angezeigt werden, so daß jede
Umrechnung des Meßwertes an Hand von Dampfdruck-
oder Psychrometertafeln. wegfiel.
Diese vier Hauptaufgaben sind bei der Schaffung des
nachfolgend angegebenen Geräts vom Verfasser wie folgt
behandelt und gelöst worden, wobei die Verwendung als
Betriebsinstrument zielweisend war.
Einrichtungen und Aufbau des lichtelektrischen
Feuchtemessers
a) Kühleinrichtung
Ein zweiseitig abgebogenes Hartkupferröhrchen R
vom Außendurchmesser 8mm und Innendurchmesser
5 mm ragt mit seinem U-förmigen Teil in den Meßraum M
(Bild 1) hinein und ist über ein elektromagnetisch öff-
1
|
|
|
|
|
|
|
L
A MeßBraum St Stronitor
L Beleuchtungseinrichtung der Tı, Ta Relais
Zelle mit Objektiv und Blende Pı, P: Potentiometer
Z Photozelle (Halbleiterzelle) mit B Bereichkonstante
T Gastemperatur in °abe.
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 23
Blende -
R Meßrohr (Küvette) T, Taupunkttemperatur in °abs.
S verspiegelter Küvettenteil des Wasserdampfes, der bei
J Würmeisolierung T °abs. im Gas enthalten ist
V Woasserventil mit Düse und Zi, Za Funktionswert der Brücken-
Relais schaltung
My, M : Funktiorsmotor der
Brückenschaltung
Ey Gittervorspannung
W, Widerstandsthermometer zur
Messung der Taupunkttempe-
ratur Ti °abs.
W, Widerstandsthermometer zur
Messung der Gastemperatur
T abs.
Bild 1. Schaltbild und grundsätzliche Wirkungsweise des yelbsttätigen
lichtelektrischen Feuchtemessers.
des Ohmnieter
nendes Doppelventil V an einem Ende an eine Wasser-
leitung oder an ein Wasservorratsgefäß mit etwas Ge-
fälle, am anderen Ende an einen Abfluß angeschlossen.
Der Öffnungsquerschnitt des Ventils am Ein- und Aus-
fluß ist von Null bis 5 mm? mittels Düsennadel einstell-
G anzeigendes oder registrieren-
6. Juni 1940
bar, was maximal dem fünften Teil des lichten Rohrquer-
schnittes von R entspricht. Das Röhrchen R ist am ge-
raden Teil der U-Form geschliffen und poliert, spiegel-
blank verchromt und vom Ventil V ab durch einen über-
gezogenen Asbeststrumpf J wärmeisoliert. Nur ein klei-
ner Teil der Rohraußenfläche liegt als Spiegel S an einer
Öffnung im Asbeststrumpf frei. Dieser spiegelnde Rohr-
endteil S dient als Taupunktspiegel. Die Rohrküvette
hält bei diesen Abmessungen einem Innendruck von 40 ata
mit Sicherheit stand, was einem Temperaturbereich des
eingeschlossenen Kühlwassers von bis zu 250°C, der
feuchtemeßtechnisch überhaupt nötigen oberen Tempe-
raturgrenze, entspricht. Auf die blanke Rohroberfläche
ist unmittelbar am Spiegel S ein Widerstandsthermometer
W, vom Rohr elektrisch isoliert unter dem Asbeststrumpf
aufgebracht, das die genaue Temperatur der Spiegel-
oberfläche zu messen gestattet. Die Temperatur T° abs
des Gases wird durch ein Widerstandsthermometer W,
stetig gemessen.
b) Selbsttätige Anzeige der Taupunkt-
temperatur T,’abs. ohne Beeinflussung
des Spiegels
Eine Beleuchtungseinrichtung L mit 2 V-Lampe in
Zentrierfassung, Sammellinse und Blende wirft einen
Lichtstrahl auf den Spiegel S des Röhrchens R; der Strahl
wird vom Spiegel durch eine Blende auf die Halbleiter-
zelle Z von 12mm Zellendurchmesser reflektiert’). Die
Zelle liegt über eine Widerstandsbrückenschaltung und
eine Gitterspannungsquelle E, mit Potentiometern P, und
P, (für Fein- und Grobabgleichung) am Gitter des Strom-
tores St, wofür ein Thyratron mit 2V-Kathode ver-
wendet wurde. Im Anodenkreis liegt die Magnetwicklung
des Wasserventilrelais V, außerdem das Relais T,, das
sekundär in Arbeitsstromschaltung das Widerstands-
thermometer W, und W, schließt; ein weiteres Relais T,
im Anodenkreis schließt sekundär in Arbeitsstromschal-
tung den äußeren Brückenkreis an die Brückenspannung
(Bild 1).
~ Ist der Spiegel S unbeschlagen, so hat die Zelle Z
Licht, die Röhre ist gezündet, das Ventil V ist offen, W,
und W, und die Brückenspannung sind eingeschaltet,
Kühlwasser fließt durch das Rohr R und kühlt den
Spiegel S, bis der Taupunkt unterschritten wird. Durch
passende Einstellung der Düse im Ventil V kann dieser
Kühlvorgang beliebig beschleunigt oder verzögert wer-
den. Nach Unterschreiten des Taupunktes beschlägt der
Spiegel. Die hierbei vorhandene Unterkühlung unter den
Taupunkt ist um so größer, je rascher die Wassertempe-
ratur im Rohr sinkt, d.h. je größer der Ein- und Aus-
trittsquerschnitt des Ventils eingestellt ist. Sobald sich
der Spiegel beschlägt, wird die Lichtreflexion völlig unter-
bunden, die Zelle ist dunkel, das Stromtor löscht, das
Ventil V schließt, der Kühlwasserzufluß in das Rohr R
hört auf, W, und W, und die Brückenspannung sind ab-
Das Röhrchen mit dem eingeschlossenen
geschaltet.
Gas des Meß-
Kühlwasser erwärmt sich nun am wärmeren
raumes, die Temperatur der Spiegeloberfläche steigt lang-
sam bis zum Taupunkt, und bei Erreichen desselben hat
der Wasserniederschlag auf dem Spiegel Zeit, langsam
wieder zu verdampfen. Sobald der Spiegel blank ist, er-
hält die Zelle wieder Licht, die Röhre zündet, V öffnet,
W,, W, und die Brückenspannung werden angeschaltet.
Sofort mit Erreichen des Taupunktes auf der Rohrober-
fläche wird also T° und T,° in die Meßbrücke über-
tragen, außerdem beginnt im gleichen Augenblick erneut
der Kühlwasserzufluß, der Taupunkt wird wieder unter-
schritten usw.
Eine merkliche Überhitzung des Spiegels über den
Taupunkt kann hierbei nicht eintreten, weil erstens die
Temperatur der Spiegeloberfläche infolge der Wärmeab-
1) Über ähnliche lichtelektrische Regelgerä
Neuartige lichtelektrisch gesteuerte Regelgeräte. ETZ 61 (
te siehe auch A. Kuntze.
1940) H. 9, 5. 195.
6. Juni 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 23
leitung von der ziemlich kleinen Spiegelfläche an die
wärmeisolierte übrige Rohrwand und an den ganzen Was-
serinhalt des Rohres sehr langsam ansteigt. Zweitens tritt
auf der‘ Spiegeloberfläche während des Verdampfens des
Wasserniederschlags in Anbetracht der nur langsamen
Aufwärmung ein Temperaturhaltepunkt durch Entzug von
Verdampfungswärme aus der Rohrwand auf, der bis zum
völligen Verdampfen des Niederschlags, d.h. bis zum An-
sprechen der Röhre, Messen von T, T, und Einschalten
der Brückenspannung anhält, so daß die Tautemperatur T
während dieses Haltepunktes noch unbedingt sicher und
ohne Überhitzungsfehler gemessen wird. Sofort nach
Zünden der Röhre und Öffnen des Ventils V tritt punkt-
artig wieder eine Abkühlung und Abschaltung der
Thesmometer ein, so daß das Temperaturmaximum des
Spiegels immer genau mit dem Taupunkt übereinstimmt,
Indem der Taupunkt so auf ein Temperaturmaximun,,
einen Umkehr- und Haltepunkt verlegt ist, kann auch
keine Unterkühlung während des Meßvorganges eintreten,
denn der Spiegel beschlägt sich bei diesem langsamen
Wechsel am Haltepunkt ohne Verzögerung. Unterkühlung
tritt erst nach Löschen der Röhre unter der Wirkung des
zugeströmten Kühlwassers ein.
c) Selbsttätige, direkt ablesbare Anzeige
der relativen Feuchte
Zur Erläuterung der Anzeige seien folgende Be-
ziehungen und Bezeichnungen eingeführt:
q % relative Feuchtigkeit des Gases,
pP; Teildruck des Wasserdanipfes im Gas bei T° abs
und ¢ “o,
Ps, Sättigungsdruck des Wasserdampfes von T° abs,
T,’abs Taupunkt des im Gas bei T“abs und q % ent-
haltenen Wasserdampfes,
Ps, Sättigungsdruck des Wasserdampfes von der
Temperatur T,°abs.
Es ist:
p =p R Es Pa o P, R
d 8,’ Ti Pe, P, ,
dabei ist
p =fT) W 2, ft) @
die Gleichung der oberen Grenzkurve des Wasserdampfes.
Nach van der Waals besteht für die berechneten
Werte der Sättigungskurve folgende Gleichung für die
obere Grenzkurve:
B ?),
T2.®
hierin ist T, absolute Sättigungstemperatur des Wasser-
dampfes beim Druck p,. A und B sind Festwerte.
Bei Wahl einheitlicher Konstanten A und B im Be-
reich zwischen 20 und 350 °C deckt sich jedoch diese
Gleichung nur zonenweise mit den tatsächlichen, experi-
mentell ermittelten Werten der oberen Grenzkurve. Es
wurden daher nach der Clapeyron-Clausiusschen Glei-
chung für die Temperaturbereiche 20 bis 100°, 100 bis 200 ?
und 200 bis 350 °C die bestpassenden Bereichkonstanten
eingesetzt, wobei sich folgende Bereichsgleichungen der
Grenzkurve?) ergaben:
log p, -A —
für 20 bis 100°C A = 5,9778;
B = 2224,4;
log Pe = 5,9778 — A (at abs) (3)
für 100 bis 200° C A = 5,6485;
B = 2101,1;
log p, = 5,6485 — nn (at abs) (4)
m a
2) Siehe hierzu Schüle, Technische Thermodynamik II, 8. 113.
3) Siehe hierzu Schüle, Technische Thermodynamik I, S. 205.
517
für 200 bis 350° C A = 5,415142;
B = 2010,8;
log p, = 5,415142 — e (at abs) (5)
8
Diese Teilkurven schmiegen sich mit hinreichender Ge-
nauigkeit an die Grenzkurve an.
Bei der Tautemperatur T¢¿° abs ist der Teildruck des
Wasserdampfes gleich seinem Sättigungsdruck bei dieser
Temperatur. Es befolgt demnach pq ebenfalls die Funk-
tion der oberen Grenzkurve, wenn als Temperatur für T,
die Tautemperatur T, eingesetzt wird. Man kann dem-
nach aus den Gl. (1) und (2) bzw. (3) bis (5) durch
Einsetzen folgende Umformung bilden:
.. . Oo EN m 2224,4
für 20 bis 100° C log ps, = 5,9778 — po abs (6)
= 2224,4
log pe, = 5,9778 Tabs’ (7)
Entsprechendes gilt für die übrigen zwei Temperatur-
bereiche.
Dann ist
4% = P“ .100,
Ps,
Pr,
log = log log pr, —- log ps,
B B 1 1
AT a +r, =B (r,r);
1 1
o = 100 —- :
y ee 160 num log B Ir. r)
Diese Beziehungen können durch zwei Kunstschal-
tungsteilformeln ausgedrückt und durch eine Zweifach-
brücke elektrisch dargestellt werden. Die Hauptwerte da-
für berechnen sich folgendermaßen:
für 20 bis 100°C z, = 224,4. 1 = 22,244 - 100 s
T: Te
100
22 =- 22,244 : F .
Die Kunstschaltungsformeln sind hiernach:
= z __ 100 f
22,244 T, (erste Teilformel) ,
u tar. a M ya
32,244 T (zweite Teilformel).
Der Wert für die relative Feuchte ist damit darstellbar
in der Form:
F ?o = 100 n log z, — 2,
wobei die Differenzbildung z; — z als Ohmwert mittels
Widerstandsmessung abgelesen werden kann, Die Wider-
standsskala wird nach dem l1fachen des num log dieses
Ohmwertes geeicht und ermöglicht eine direkte und
lineare Anzeige oder Registrierung von q %.
Es ist ratsam, daß bei einem Betriebsmeßgerät, das
stets innerhalb eines bestimmten festliegenden Tempera-
turbereiches zu messen hat, die Konstanten A und B die-
sem Bereich angepaßt werden.
d) Ausführung des Gerätes
Ein Universalgerät für alle Temperaturbereiche zwi-
schen — 10 und + 350 °C enthält sechs Konstanten als
feste Widerstände, die über einen Bereichschalter paar-
weise gewählt werden. Die Meßpunktfolge kann durch
entsprechende Einstellung der Wasserventildüse beliebig
einreguliert werden. Der Zeigerausschlag des Instruments
ist stetig, so da die Feuchte auch zwischen den einzelnen
Meßpunkten angezeigt bzw. registriert wird.
Dank der genügend hohen Einstellkräfte können an
Stelle von Fallbügelschreibern auch die wegen der
518
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 23
6. Juni 1940
feineren Schreiblinie für hohe Genauigkeiten beliebten
Tintenschreiber verwendet werden.
Der lichtelektrische Feuchtemesser hat Vollnetz-
anschluß mit Ausnahme der kleinen Gitterbatterie von
15V. Wird das Gerät in Räumen benutzt, deren Tempe-
ratur unter oder knapp über der des Leitungswassers
liegt, so ist zur Kühlung Kühlsole vorzusehen. In
Räumen ohne Kühlsole behilft man sich mit ätherdampf-
gekühltem Wasser aus der Leitung oder einem Behälter.
Der mechanische Aufbau des Gerätes ist stabil und
einfach und entspricht in allem den Anforderungen, die
an ein Betriebsmeßgerät zu stellen sind. Das Gerät ist
für Fernanzeige geeignet, wenn die Widerstände der Zu-
leitungen vom Geber zum Anzeigegerät abgeglichen wer-
den. L, Z, R, W, sind auf einem gemeinsamen Rahmen
montiert und in den Einzelheiten beständig gegen Säure-
dämpfe und Temperaturen bis 350°C geschützt. Der
Aufbaurahmen ist am Ventil V befestigt, das als Flansch
ausgebildet ist und an der Meßraumwand verschraubt
wird.
Das Thyratron St, die zugehörige Gitterbrücke,
Gitterbatterie, die Relais 7,, Ta, die Meßbrücke mit den
Funktionsmotoren Ms, und M,, und die Netzanschluß-
schaltung sind in einem kleinen Zusatzgerät unter-
gebracht, das beim Anzeigegerät G etwa hinter der Schalt-
tafel befestigt wird. Als Funktionsmotoren sind zwei
Summer mit Sperrklinkengetriebe verwendet. Das Gerät
arbeitet ohne jede Wartung.
Zusammenfassung
Nach einem kurzen Überblick über den heutigen
Stand der Feuchtemessung wird festgestellt, daß ein
selbsttätig anzeigender, lichtelektrischer Taupunkt-
Feuchtenesser als Betriebsgerät die Betriebsfeuchte-
messung um zwei Güteklassen hebt und damit der übrigen
neuzeitlichen Betriebsmessung ebenbürtig zur Seite stellt.
Die Aufgaben, die bei der Schaffung dieses Geräts zu
lösen waren, werden klar herausgestellt und dann einzeln
an Hand eines Schaltbildes die Lösung behandelt. Der
mechanische Aufbau des Geräts wird besprochen.
Vorschriften für umhüllte Leitungen
VDE-Ausschuß für Drähte und Kabel
VDE 0252/V. 40
Abweichungen des endgültigen Wortlautes gegenüber dem in ETZ 61
(1940) H. 4, S. 95 veröffentlichten Entwurf
§ 1
Geltungsbeginn
Diese Vorschriften treten am 1. Juli 1940 in Kraft!).
§ 2
Geltungsbereich. Verwendung der Leitungen
b) Wetterfeste Leitungen dienen zur Verwendung für Frei-
leitungen oder für Installationen im Freien in Fernmelde- und
Starkstromanlagen. Die Umhüllung dient nur als Korrosions-
schutz des Leiters.
Unter II. „Bau und Prüfung der Leitungen‘‘ wird ein
neuer $ 3 mit nachstehendem Wortlaut eingefügt:
893
Allgemeine Kennzeichnung
Die Leitungen müssen einen der Herstellerfirma als
Warenzeichen (Ursprungszeichen) eingetragenen Firmenkenn-
faden enthalten, durch den ersichtlich gemacht wird, von
welchem Werk die Leitungen hergestellt sind.
Für umhüllte Leitungen wird durch die Prüfstelle des
VDE auf Grund eines besonderen Verfahrens der einfädige,
schwarz-rot bedruckte Kennfaden des VDE zugewiesen.
Kennfäden müssen unmittelbar unter der Beflechtung
bzw. bei Leitungen mit Bleimantel unmittelbar unter dem
Bleimantel eingelegt sein.
Die Farben der Kennfäden, die infolge der Tränkung der
Umhüllung nicht deutlich zu unterscheiden sind, müssen nach
Abwaschen mit Benzin oder Benzol erkennbar sein.
Die bisherigen $$ 3 bis 9 werden 4 bis 10.
§ 4 (bisher $ 3)
Beschaffenheit der Leiter
a) Baustoff und Aufbau der Leiter von
Leitungen müssen l
bei Verwendung von Freileitungen in Fernmeldeanlagen
DIN VDE 8300 ,Fernmelde-Freileitungen, Drähte“,...
bei Verwendung für Freileitungen in Starkstromanlagen ..
(weiterer Text wie bisher).
$ 5 (bisher $ 4)
Beschaffenheit der Umhüllung
a) Die Umhüllung der wetterfesten Leitungen (siehe
$$ 5 und 6) muß gut am Leiter haften; beim Einziehen der
Nulleiter-Leitungen NLC und NLA (siehe $ 9) in Rohr darf
sich die Umhüllung nicht zurückstreifen. l
b) Die Umhüllung muß vollkommen durchtränkt sein.
wetterfesten
1) Genehmigt durch den Vorsitzenden des VDE im Mai 1940.
DK 621.315.33(083.133.3)
B. Wetterfeste Leitungen
$ 6 (bisher $ 5)
Rote wetterfeste Leitungen
a) Bezeichnung:
PLWC rot (mit Kupferleiter),
PLWB rot (mit Bronzeleiter),
PLWA rot (mit Aluminiumleiter),
PLWAlId rot (mit Aldreyleiter).
b) und c) wie bisher.
$ 7 (bisher $ 6)
Schwarze wetterfeste Leitungen
a) Bezeichnung:
PLWC schwarz (mit Kupferleiter),
PLWB schwarz (mit Bronzeleiter),
PLWA schwarz (mit Aluminiumleiter),
PLWAld schwarz (mit Aldreyleiter).
b) und c) wie bisher.
$ 8 (bisher § 7)
Prüfung der wetterfesten Leitungen
b) Wärmeprüfung
1. Schmelzprüfung
Zwei Probestücke von je mindestens 30 cm Länge werden
an beiden Enden auf je 5 cm Länge von der Umhüllung befreit
und auf der ganzen Länge mit weißem satinierten Papier mit
Überlappung umwickelt. Die so vorbereiteten Prüfstücke
werden in waagerechter Lage 2h lang bei 50° im Wärme-
schrank aufgehängt. Nach dem Herausnehmen aus dem
Wärmeschrank und einer Abkühlungsdauer von 3 h darf das
Papier nicht an der Imprägnierung festkleben und die Im-
prägnierung nicht in das Papier eingedrungen sein.
2. Abtropfprüfung
Text wie bisher.
c) Wickelprüfung
1. Prüfung bei 20° (Raumtemperatur)
Zwei Probestücke werden um einen Dorn gewickelt. Der
Durchmesser des Dornes ist bei Leitungen
mit Nennquerschnitten bis 4 mm? = dem 5-fachen Durch-
messer
mit Nennquerschnitten von 4 bis 25 mm? = dem 8-fachen
Durchmesser |
mit Nennquerschnitten über 25 mm? = dem 10-fachen
Durchmesser
der zu prüfenden Leitung. Dabei darf die imprägnierte Be-
flechtung nicht brechen.
2. Prüfung bei — 10°
Zwei Probestücke werden wie unter c) 1. angegeben um
einen Dorn gewickelt und 2 h lang im Kälteschrank bei — 10
gelagert. Nach Wiedererwärmung auf Raumtemperatur
während 3 h werden die Prüfstücke gerade gerichtet, wobei die
Imprägnierung nicht abblättern oder Risse erhalten darf.
d) Prüfung auf Dichtigkeit der Umhüllung
Text wie bisher.
2-20 ren, ah,
m, re em
6. Juni 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 23
519
FÜR DEN JUNGEN INGENIEUR
Selbsttätige Regelung mit Stromrichtern
Von Fr. Hölters VDE, Berlin
Übersicht*). Die Bauteile einer Stromrichter-Regelanlage
sind grundsätzlich immer dieselben. Sie weisen jedoch je nach
den Anforderungen, die an die Genauigkeit und die Geschwin-
digkeit der Regelung gestellt werden, und je nach der zu
regelnden Betriebsgröße sehr voneinander abweichende Aus-
führungsformen auf. Die Vielzahl der Gittersteuerverfahren
ermöglicht es, auf mannigfaltige Weise in die Regelung ein-
zugreifen und gestattet die Verwendung der verschiedensten
Reglerformen. Dank der Trägheitslosigkeit der Steuerung und
der geringen für die Steuerung benötigten Leistung läßt sich
auch die schwierigste Regelforderung erfüllen. Dies wird an
einigen Beispielen erläutert.
Einleitung
Die Betrachtung der selbsttätigen Regelung mit
Stromrichtern wird insofern eine Einschränkung er-
fahren, als nur die selbsttätige Regelung durch die
Gittersteuerung behandelt werden soll. Diese ist
die weitaus häufigste und dem Stromrichter als einem
trägheitslosen Schalter und Verstärker am besten an-
gepaßte Regelung.
Die Gittersteuerung hat dem Stromrichter weite An-
wendungsgebiete erschlossen und zu seiner Verbreitung
wesentlich beigetragen. Neben dem gittergesteuerten
Gleichrichter sind als neue Stromrichterbetriebsarten der
Wechselrichter und der Umrichter entstanden. Auch für
die Lösung von Regelaufgaben ist der gittergesteuerte
Stromrichter sehr gut geeignet. Er verdankt dies in der
Hauptsache der Trägheitslosigkeit der Steuerung, der ge-
ringen für die Gitter benötigten Steuerleistung und der
Möglichkeit, mit einfachen Mitteln schwierige Regelauf-
gaben zu erfüllen, insbesondere auch mehrere Regelein-
flüsse zu überlagern.
A. Bauteile einer selbsttätigen Stromrichterregelanlage
Es soll nun kurz auf die Bauteile einer selbsttätigen
Stromrichterregelanlage eingegangen werden. Letztere
besteht aus der eigentlichen Stromrichteranlage und dem
Regler (Bild 1).
Tup b GEHE CHEND a |
Bild 1.
Selbsttätige Stromrichter-Regelanlage.
1. Die Stromrichteranlage
Diese ist gekennzeichnet durch äußere Energiezufuhr,
Zz. B. vom Drehstromnetz über den Stromrichtertransfor-
mator, dem Stromrichter als ruhendem Energie-
*) Auszug aus einem Vortrag, gehalten am 21. 6. 1939 in der
Arbeitsgemeinschaft „Stromrichter‘‘ des VDE Bezirk Berlin.
DK 621.314.58.077.65 : 621.316.72
umformer und der Energieabgabe zum Verbraucher,
z. B. einem Gleichstrommotor. Die Anlage enthält mehrere
Betriebsgrößen, wie Gleichspannung, Gleichstrom, ab-
gegebene Leistung oder Drehzahl eines Gleichstrom-
motors. Eine dieser Betriebsgrößen, die Regelgröße, soll
entsprechend der Regelvorschrift unabhängig von der Än-
derung einer anderen Betriebsgröße, der Belastung ge-
regelt werden. So soll die Regelung auf konstante Gleich-
spannung unabhängig von der Größe des Gleichstromes
oder Regelung auf konstante Drehzahl eines Motors un-
abhängig von der Größe des Lastmomentes vor sich gehen.
Die Regelung erfolgt durch Eingriff in das Steuer-
glied, das ist hierbei die Gittersteuerung, die durch
Änderung des Zündpunktes eine Änderung der Gleichspan-
nung und damit der zu regelnden Betriebsgröße bewirkt.
2. Der Regler
Die wichtigsten Teile des Reglers sind das Meßglied
und das Vergleichsglied. Das Meßglied hat die Auf-
gabe, die Regelgröße der Anlage zu messen. Diese
wird dabei oft in eine andere physikalische Größe um-
gewandelt, z. B. Umwandlung der Drehzahl eines Motors
in eine Spannung mit Hilfe einer Drehzahldynamo, oder
Umwandlung der Gleichspannung eines Stromrichters in
eine Kraft mit Hilfe einer Magnetspule. Der vom Meß-
glied gelieferte Istwert der Regelgröße wird mit einem
konstanten Sollwert, der von dem Vergleichsglied
geliefert wird, verglichen. Als Vergleichsglied kann bei-
spielsweise eine Trockenbatterie verwendet werden, wenn
der Istwert eine Gleichspannung darstellt, oder eine Fe-
derkraft, wenn der Istwert eine Kraft ist. Die Abweichung
des Istwertes vom Sollwert wird verstärkt oder unver-
stärkt dem Steuerglied, d. h. der Gittersteuerung,
zugeführt. Bewirkt das Meßglied selbst die Änderung
der Gittersteuerung, so spricht man von einem direkten
Regler, erfolgt die Betätigung über einen Verstärker, so
spricht man von einem indirekten Regler. Die direkte
Regelung stößt bei mechanischen Reglern wegen der er-
forderlichen großen Verstellkräfte oft auf Schwierigkei-
ten, während sie bei der Regelung von Stromrichtern in-
folge der geringen erforderlichen Steuerleistung noch da
durchführbar ist, wo mechanische Regler bereits versagen
würden. Sie ist jedoch meist nur bei einfachen Regel-
aufgaben und geringen Anforderungen an die Genauig-
keit anwendbar. Bei großen Anforderungen an den Reg-
ler wird immer ein Verstärker notwendig sein.
Sind in der Anlage und in dem Regler Trägheiten
vorhanden, so ist eine Dämpfung oder Rückführung vor-
zusehen, um ein Überregeln und Pendeln des Reglers zu
verhindern. Bei rein elektrischen Reglern lassen sich
Dämpfung und Rückführung auf einfache Weise mit Hilfe
von Widerständen, Kapazitäten und Induktivitäten her-
stellen und leicht verändern.
Der Regler kann nun so ausgeführt sein, daß zu
jeder Abweichung des Istwertes vom Sollwert ein be-
stimmter Wert am Ausgang des Reglers gehört; man
spricht dann von einem statischen Regler. Ist dagegen
der Ausgangswert des Reglers unabhängig von der Größe
der Abweichung des Istwertes vom Sollwert, so spricht
man von einem astatischen Regler. Bei der Benutzung
von Röhrenreglern mit Röhrenverstärkern besteht die -
Möglichkeit, die Statik des Reglers durch Änderung der
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Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 23
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Verstärkung zu beeinflussen und so weit zu verringern,
daß die Kennlinie des statischen Reglers praktisch in die
des astatischen Reglers übergeht.
B. Ausführungsform der Einzelteile und ihr Einfluß
auf die Regelung
Es sollen nun die einzelnen Teile der Stromrichter-
regelanlage, ihre verschiedenen Ausführungsformen und
ihr Einfluß auf die Regelung näher besprochen werden,
und zwar die Gittersteuerungsverfahren, der Lastkreis
und der Regler.
1. Stromrichter und Gittersteuerung
Die Gittersteuerung gestattet eine stetige, trägheits-
lose Änderung der Gleichspannung durch Phasenverschie-
bung des Zündpunktes der Anodenwechselspannung von
100 % (Gleichrichterbetrieb) auf etwa minus 90 % (Wech-
selrichterbetrieb). Eine Umkehr der Spannungsrichtung
ist demnach mit einem Stromrichtergefäß möglich, eine
Umkehr der Stromrichtung infolge der Ventilwirkung des
Gefäßes jedoch nicht. Die Steuerung ist ihrem Wesen
nach rein elektrisch und arbeitet ohne Verwendung von
Schaltkontakten. Die Steuerleistungen liegen
Größenordnung von 100 W.
a. Wichtigste Gittersteuerungsverfahren
Es gibt nun verschiedene Verfahren der Gitter-
steuerung, die sich sowohl auf die Erzeugung der
Gitterimpulse als auch auf deren zeitliche Verschiebung
erstrecken. Entsprechend müssen auch die Regler ver-
schieden ausgebildet sein. Die wichtigsten Steuerverfah-
ren für Stromrichter seien kurz gestreift. Die Gitter-
impulse können dabei mechanisch oder rein elektrisch er-
zeugt werden. Sie haben im allgemeinen dieselbe Fre-
quenz wie die Anodenspannung. Die mechanischen Gitter-
steuerverfahren haben in letzter Zeit an Bedeutung stark
verloren.
G. W. Müller-Steuerung. Die Verschiebung
des Zündeinsatzes erfolgt durch Überlagerung einer posi-
tiven oder negativen Gleichspannung über die sinus-
förmige Gitterwechselspannung. Dadurch wird der Null-
durchgang der Gesamtspannung und damit der Zündpunkt
verschoben.
Amplitudensteuerung. Durch Änderung der
Amplitude der Gitterwechselspannung kann 'man ebenfalls
in gewissen Grenzen eine geringe Phasenverschiebung des
Zündpunktes erzielen.
Schubsteuerung (Toulonsteuerung). Die
Spannungsregelung erfolgt durch Phasenverschiebung der
beispielsweise sinusförmigen Gitterwechselspannung, z.B.
mit Hilfe von vormagnetisierten Drosseln, Brückenschal-
tungen, meist aber durch mechanische Verstellung von
Drehreglern, die den Gitterkreis speisen. Die Verstell-
kräfte sind gering. Die Genauigkeit der Steuerung wird
durch den schrägen Schnitt der Sinuskurve mit der Zünd-
kennlinie bestimmt.
Zur Verbesserung der Zündgenauigkeit kann man
statt der sinusförmigen Spannung eine Stoßspannung an
das Gitter legen und erhält dadurch einen steilen Schnitt
mit der Zündkennlinie. Diese Stoßspannung kann man
z. B. auf magnetischem Wege erzeugen, indem man die
vom Drehregler gelieferten sinusförmigen Spannungen
mit Hilfe von Sättigungswandlern in Spannungen mit
steilen Flanken verwandelt. Dieses Verfahren ist für die
selbsttätige Regelung äußerst wichtig, da man durch Vor-
magnetisierung mit Gleichstrom den Sättigungspunkt
und damit die Phase des Spannungsstoßes in gewissen
Grenzen verschieben kann. Bei den jetzt in Anwendung
kommenden Sättigungswandlern kann man Verschiebun-
gen der Zündimpulse von + 30° erreichen, ohne daß da-
-durch die Größe der Impulse allzu geringe Werte an-
in der
nimmt. Die für die Vormagnetisierung erforderlichen
Leistungen betragen etwa 20 bis 30 W.
Röhrensteuerung. Diese ist eine für die
selbsttätige Regelung besonders geeignete Form der
Stoßsteuerung. Die Gitterimpulse für die Stromrichter
werden dabei durch die Zündung kleiner Hilfsgefäße ge-
liefert, die ihrerseits meist mit sinusförmigen Spannun-
gen gesteuert werden, da sie gleichmäßig belastet sind
und keine starken Änderungen der Zündkennlinie vor-
kommen. Die Änderung der Phasenlage der Gitter-
impulse für die Hauptgefäße wird durch Änderung des
Zündpunktes der Hilfsgefäße erreicht, für die entweder
die bisher beschriebenen Gittersteuerverfahren angewandt
werden, oder aber es wird die Phasenlage der die Röhren-
steuerung speisenden Wechselspannung mittels eines
Drehreglers verschoben.
b. Beurteilung der Gittersteuerverfahren
Aus den oben beschriebenen Gittersteuerverfahren
geht hervor, daß es sehr viele Möglichkeiten gibt, einen
Stromrichter mit Hilfe der Gittersteuerung von einem
Regler zu beeinflussen, und daß der Stromrichter daher
zur Lösung mannigfaltiger Regelaufgaben geeignet ist.
Folgende Gittersteuerverfahren haben größere Bedeutung
erlangt:
I. Schubsteuerung
a. mit Drehreglern,
mit und ohne Verwendung von Sättigungswand-
lern,
b. Steuerung mit
wandlern,
c. Röhrensteuerung.
II. G. W. Müller- Steuerung.
Die Drehreglersteuerung nach Ia erfordert
eine mechanische Verstellung der Drehregler mit Hilfe
eines Antriebsmotors. Sie ist daher in ihrer Regel-
geschwindigkeit und Regelgenauigkeit durch Reibung und
Massenträgheit begrenzt und meist nur für eine indirekte
Regelung geeignet. Der Verstellmotor wird dann von dem
Meßglied des Reglers gesteuert.
Die Steuerung mit vormagnetisierten Git-
tertransformatoren entsprechend Ib gestattet,
die Gleichspannung nur in einem bestimmten Bereich zu
verändern. Sie besitzt infolge des Einwirkens auf magne-
tische Kreise eine gewisse Trägheit, ist aber als rein elek-
trische Steuerung wesentlich schneller und empfindlicher
als die Drehreglersteuerung. Wegen des geringen Lei-
stungsbedarfs ist sie für direkte Regelung zu verwenden.
Die Trägheitslosigkeit der Röhrensteuerung
nach Ic und der große Vorteil des geringen Leistungs-
bedarfs für die Steuerung der Hilfsröhren macht diese für
die Feinregelung großer Leistungen und für schwierige
Regelforderungen geeignet. Ein gewisser Nachteil ist
die begrenzte Lebensdauer der Steuerröhren.
Die G. W. Müller-Steuerung entsprechend II ist
praktisch trägheitslos, hat aber nur Bedeutung für die
Steuerung kleinerer Leistungen und als Hilfsröhren-
steuerung.
Die Steuerverfahren mit Vormagnetisierung und die
G. W. Müller-Steuerung haben den großen Vorteil, alle
beweglichen und dem Verschleiß unterworfenen Teile zu
vermeiden.
vormagnetisierten Sättigungs-
2. Der Lastkreis
Wir haben nun gesehen, daß die Gittersteuerung als
rein elektrische Steuerung fast trägheitslos arbeitet, daß
aber die verschiedenen Gittersteuerverfahren zum Teil
geringe Trägheiten enthalten. Wesentlich größer sind
meist die im Lastkreis vorkommenden Trägheiten. Hier
sind die in vielen Fällen vorhandene Kathodendrossel und
die Trägheit der Last selbst zu nennen. Diese sind je
nach der Art der Belastung das Trägheitsmoment eines
Motorankers, die Feldträgheit, die Wärmeträgheit u. a.
a nn _—_— ©
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3. Der Regler
Entsprechend der Vielseitigkeit der Gittersteuerver-
fahren ergeben sich auch für den Regler viele Ausfüh-
rungsmöglichkeiten. Die wichtigsten Regler seien kurz
allgemein beschrieben. Die besondere Ausbildung richtet
sich nach der vorgegebenen Regelvorschrift. Die Regler
sind zum Teil elektrisch-mechanische Regler oder rein
elektrische Regler.
a. Öldruckregler (Thomaregler)
Bei der Drehreglersteuerung kann, wie bereits ge-
sagt, die Regelleistung meist nicht vom Meßglied selbst
geliefert werden; es ist vielmehr ein Verstärker erforder-
lich. Daher wird oft der Thomaregler verwendet. Bei
diesem wird durch einen vom Meßglied gesteuerten Öl-
strom eine Drehung des Verstellmotors in der einen oder
anderen Richtung bewirkt (hydraulischer Verstärker).
Die für das Meßglied benötigten Leistungen betragen nur
einige W. Der Verstellmotor ist mit dem Gitterdrehregler
gekuppelt und verändert dadurch die Gleichspannung
(Bild 2). Die Regelung erfolgt stetig ohne Betätigung
2 Öldruckregler
1 Summmendrehregler
Bild 2. Summendrehregler mit selbsttätigem Öldruckregler.
von Kontakten. Die Regelgeschwindigkeit ist durch die
Massenträgheit begrenzt. Die Ansprechempfindlichkeit
und Genauigkeit des Reglers ist durch die Reibung der
beweglichen Teile und die Konstanz der elektrischen Da-
ten der Meßspule bestimmt.
b. Kohledruckregler
Beim Kohledruckregler wird durch das Meßglied, etwa
eine Magnetspule, der Widerstand einer Kohlesäule durch
Veränderung einer Druckkraft beeinflußt. Dieser Regler
ist daher für die Gittersteuerung mit vormagnetisierten
Gittertransformatoren geeignet, indem man in den Vor-
magnetisierungskreis den Kohlewiderstand des Kohle-
druckreglers legt und die Gleichspannung durch Änderung
des Widerstandes und damit der Vormagmnetisierung ver-
ändert wird. Die Genauigkeit des Reglers entspricht etwa
der des Thomareglers.
c. Wälzregler
Beim Wälzregler wird durch das Meßglied die Größe
eines Widerstandes durch Abwälzen eines Kontaktes auf
dem Widerstandskörper verändert. Auch mit diesem Reg-
ler könnte man mit der Vormagnetisierung im Gitter-
kreis oder nach G. W. Müller arbeiten.
d. Röhrenregler
Bei Röhrenreglern wird die vom Meß- und Vergleichs-
glied gelieferte Differenz auf das Gitter eines ein- oder
mehrstufigen Gleichstromverstärkers gegeben und die am
Ausgang des Verstärkers vorhandene Spannung für die
Gittersteuerung des Stromrichters verwendet. Beim Röh-
renregler werden also alle mechanischen Glieder vermie-
den und die Regelung im Gegensatz zu den vorher er-
wähnten elektrisch-mechanischen Reglern rein elektrisch
durchgeführt. Dies bringt eine große Regelgeschwindig-
keit und durch die Verwendung von Röhrenverstärkern
außerdem eine hohe Regelgenauigkeit mit sich. Während
bei den elektrisch-mechanischen Reglern infolge der Rei-
bung ein gewisser Unempfindlichkeitsgrad vorhanden ist,
der bei guten Reglern unter + 0,5 bis + 0,3 % liegt, fällt
dieser beim Röhrenregler praktisch weg; er ist durch die
äußerst geringe Störanfälligkeit des Verstärkers ge-
geben. Der Röhrenregler wird daher vorteilhaft für be-
sonders schwierige Regelaufgaben verwendet.
Das Meßglied kann wegen der für die Gittersteuerung
der Verstärkerröhren benötigten geringen Leistung sehr
klein gehalten werden. Es können daher für dieses auch
Photozellen verwendet und damit alle Rückwirkungen des
Meßgliedes auf die Regelgröße vermieden werden, was
unter Umständen wichtig sein kann. Um die Vorteile des
Röhrenreglers voll auszunutzen, wird man auch die Git-
tersteuerung mit Hilfe der Röhrensteuerung vornehmen.
Die Kombination des Röhrenreglers mit der Röhrensteue-
rung stellt eine natürliche Ergänzung des Stromrichters
dar, die wie dieser ohne Kontakte und praktisch trägheits-
los arbeitet. In diesem Fall kann man von einer rein
elektrischen Regelung sprechen, während fast alle ande-
ren Regelungsverfahren Kontakte und mechanische Glie-
der enthalten.
C. Beispiele und Ausführungen
Mit Hilfe der bereits erwähnten Möglichkeiten der
Gittersteuerung und der Reglerformen können praktisch
beliebige Regelaufgaben gelöst werden. Die zweckmäßig-
ste Ausführung ist von Fall zu Fall zu entscheiden. Es
sollen nun einige Beispiele und Ausführungen für be-
stimmte Regelaufgaben besprochen werden, und zwar die
Regelung von Gleichstromnetzen, von Elektrolyseanlagen
und von Maschinen, die von Stromrichtern gespeist werden.
1. Regelung von Gleichstromnetzen
Die vom Stromrichter abgegebene Gleichspannung
nimmt mit zunehmender Belastung ab, hauptsächlich in-
folge des induktiven und ohmschen Abfalls des Transfor-
mators. In vielen Fällen, z.B. bei Speisung von Licht-,
Kraft- oder Bahnnetzen, ist es erwünscht, der Ausgangs-
spannung des Stromrichters abhängig vom Laststrom
einen bestimmten vorgeschriebenen Verlauf zu geben. Es
ist dies in einfacher Weise dadurch möglich, daß man den
abgegebenen Gleichstrom zur Vormagnetisierung der
Gittersättigungswandler benutzt, da man in diesem Fall
nur einen begrenzten Spannungsbereich auszuregeln
braucht. Die erhaltenen Kennlinien sind meist etwas ge-
krümmt; dies ist aber unwesentlich, da die Anforderungen
an die Regelgenauigkeit meist nicht sehr hoch sind. Der
Einfluß der Spannungsschwankungen auf der Drehstrom-
seite wird von der Regelung nicht erfaßt. Es lassen sich
mit dieser Anordnung Über- und Unterkompoundierungen
der Gleichspannung erreichen.
2. Regelung von Elektrolyseanlagen
Bei Elektrolyseanlagen werden die Bäder von mehre-
ren parallel arbeitenden Stromrichtgefäßen gespeist, und
es besteht oft die Aufgabe, den den Bädern zugeführten
Gesamtstrom konstant zu halten. Da keine allzu großen
Anforderungen an die Regelgenauigkeit und die Regel-
geschwindigkeit gestellt werden, genügt meist ein elektro-
mechanischer Regler, also z.B. ein Thomaregler, zur Er-
u a a
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füllung der Regelbedingungen. Die Genauigkeit der Rege-
lung beträgt etwa 1% bei Stromregelung. Einen Schalt-
plan für die Stromregelung zeigt Bild 3. Von der Ober-
spannungsschiene geht es über Schalter, Transformatoren T
und Gleichrichter G zu den Gleichstromschienen, an denen
das Bad R liegt. Die Gleichrichter werden von Einzeldreh-
reglern DR gesteuert, die von einem Summendrehregler
SDR gespeist werden. Der Badstrom wird mit einem
ol Lool Lool
97 76 6 $
, 4 4 regier
Bild 3. Stromregelung einer Elektrolyseanlage.
Gleichstromwandler W gemessen, der die Meßspule Sp,
des Thomareglers speist. Der Thomaregler verstellt den
Summendrehregler, während die Einzeldrehregler die
Lastverteilung auf die verschiedenen Gleichrichter be-
stimmen und zur Ein- und Ausschaltung der parallel ar-
beitenden Gruppen dienen. Das Hochfahren der Bäder
kann mit Hilfe einer zweiten Spule Sp, erfolgen, deren
Strom von einem konstanten Wert bis auf Null herunter-
geregelt wird. Der Regler arbeitet dann so, daß der Strom
in Sp,, also auch der Badstrom, von Null auf den kon-
stanten zu regelnden Wert ansteigt.
3. Regelung von Maschinen
Bei der Regelung von Maschinen ist zwischen der Re-
gelung im Ankerkreis und der Regelung im Feldkreis zu
unterscheiden.
a. Regelung im Ankerkreis
Unter den Regelungen im Ankerkreis ist der am häu-
figsten vorkommende Fall die Drehzahlregelung.
Hierbei kann sowohl verlangt werden, daß die Drehzahl
mit einer gewissen Genauigkeit konstant gehalten wird,
oder aber, daß sie mit der veränderlichen Drehzahl eines
zweiten Motors genau übereinstimmen soll (Gleichlauf-
regelung). Der Fall der Drehzahlkonstanz liegt oft bei
Lüfterantrieben, Prüffeld-, Laboratoriums- und Eich-
einrichtungen vor, Gleichlaufregelungen werden bei Wal-
zenstraßen-, Papiermaschinenantrieben u. ä. verlangt.
Grundsätzlich wird bei der Drehzahlregelung_ die
Drehzahl mit Hilfe einer Gleich- oder Wechselstrom-Dreh-
zahldynamo gemessen. Als Maß dient entweder die Größe
der Spannung oder aber die Frequenz. Entsprechend wird
als Vergleichsglied entweder eine Spannung, eine Ver-
gleichsdrehzahl bzw. Frequenz oder ein Resonanzkreis,
der auf die Sollfrequenz abgestimmt ist, verwendet. Die
Messung der Spannung der Wechselstrom-Drehzahl-
dynamo kann als Effektivwertmessung, Mittelwert-
messung nach Gleichrichtung der Wechselspannung oder
Scheitelwertmessung erfolgen. Die beiden ersten Verfah-
ren bringen naturgemäß gewisse Trägheiten mit sich. Bei
der Mittelwertmessung ist eine um so bessere Glättung
erforderlich, je größer die verlangte Regelgenauigkeit ist.
Die Messung oder Umwandlung in eine Gleichspannung
hat den Vorteil, daß man durch Überlagern anderer Gleich-
spannungen auf einfachste Art und Weise mehrere Re-
gelvorgänge überlagern kann.
Es sei nun zunächst eine Gleichlaufregelung
für eine Universalwalzenstraße erläutert.
Beim Streifenwalzen durchläuft das Walzgut gleichzeitig
die hintereinander liegenden Waagerecht- und Senkrecht-
walzen. Die Waagerechtwalzen werden von einer Dampf-
maschine mit etwa 10000 PS angetrieben und die Senk-
recht-Stauchwalzen von zwei Gleichstrom-Nebenschluß-
motoren von je 120kW. Um ein Rutschen und Verformen
des Walzgutes bei dem gleichzeitigen Durchlaufen durch
beide Walzen zu vermeiden, ist die Drehzahl der Senk-
rechtwalzen abhängig von der Drehzahl der Waagerecht-
walzen so zu regeln, daß ein angenäherter Gleichlauf bei-
der Walzen erreicht wird. Dabei ist die verschiedene
Streckung des Walzgutes in den einzelnen Stichen und
die Walzrichtung wegen des Umkehrbetriebes zu berück-
sichtigen.
Die Gleichstrommotoren der Senkrechtwalzen werden
von einem Umkehrstromrichter gespeist, dessen
Spannung ausschließlich durch die Gittersteuerung mit
Hilfe zweier mechanisch gekuppelter Drehregler geregelt
wird. Zur Erfüllung der Gleichlaufbedingung werden die
Gitterdrehregler der beiden Gefäße in Abhängigkeit von
der Dampfmaschinendrehzahl von einem kleinen Hilfs-
motor verstellt, der von einer Röhrensteuerung ein- und
ausgeschaltet wird. Die Schaltung sei an Bild 4 kurz be-
schrieben.
Die Röhre R, dient zum Ein- und Ausschalten des
_ Drehregelverstellmotors VM, während die kleineren Röh-
lr z l
Dampfmaschine Be a
J —_—-Umkehrstromrichter
1
HG 220V, SONz
4 RE
Atz_ aa D 73
MIE |] LEN
e P $ 2
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S? Ag
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Sfeuerhebel der Dampfmaschine | AB aa
Linksl A~ Rechtst =f
i 14 p
=n o E
5 ° RE Eisenwasserstoff-Widerstand
.,
sata D Öldämpfung
sreveru DR,, DR, Hauptdrehregler
E Erregung des Walzmotors
F, konstantes Hauptfeld von HG
Gi, @, Stromrichtgefäße
GT, Gitterumspanner
TES
Hilfsdrehregler
HG Hilfsstromerzeuger
Gegenfeld
Senkrechtwalzmotor
Hilfsröhren
Schaltröhre
RG,--- RG, Spannungsteiler
Schalter
Ti, Ta, Ta Anodenumspanner
VM Verstellmotor
Bild 4. Schaltung des Gleichlaufreglers.
-+-4[
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ren R, und R, lediglich eine genaue Steuerung der Schalt-
röhre R, bewirken sollen. Die Drehzahl der Dampf-
maschine wird durch einen kleinen Drehzahlgenerator HG
in eine verhältnisgleiche Gleichspannung umgewandelt
und dem Gitterkreis der Steuerröhre R, zugeführt. Ent-
sprechend dem gewünschten Drehzahlverhältnis zwischen
Waagerecht- und Senkrechtwalzen wird die Gleichspan-
nung an den Potentiometerwiderständen Rg, bis Rg, ab-
gegriffen, die für jeden Stich auf einen gewissen festen
Wert eingestellt und mit Hilfe der Schalter S, bis S,, in
den Gitterkreis eingeschaltet werden. Die Röhrensteue-
rung arbeitet nun derart, daß jeder Dampfmaschinen-
drehzahl eine bestimmte Stellung der Gitterdrehregler
DR, und DR, und damit Gleichspannung und Motordreh-
zahl zugeordnet ist. Nimmt die Dampfmaschinendreh-
zahl zu, so wird R, eingeschaltet, und der Verstellmotor
verdreht die Gitterdrehregler entgegen dem Moment der
Rückstellfedern im Sinne zunehmender Gleichspannung.
Nimmt die Dampfmaschinendrehzahl ab, so ist R, strom-
los, und der Verstellmotor wird durch die Rückstellfedern
im Sinne abnehmender Gleichspannung in Richtung der
Nullstellung zurückgedreht. Bei konstanter Dampf-
maschinendrehzahl wird R, dauernd ein- und ausgeschal-
tet, und die Gitterdrehregler pendeln um einen festen
Verstellwinkel. Die Amplituden der Pendelungen des Reg-
lers sind so gering, daß sie in der Gleichspannung nicht
in Erscheinung treten. Die Frequenz beträgt bei rich-
tiger Abgleichung der Verstellkräfte und Dämpfung etwa
10 bis 15 Hz.
Werden an die Drehzahlregelung besonders hohe An-
forderungen gestellt, so wird man zu einer Röhrensteue-
rung mit Röhrenregler übergehen. Dies sei an Hand einer
ausgeführten Anlage, die eine Drehzahlregelung von
+1%, für einen 10 000 kW-Gleichstrommotor ermöglichte,
erläutert. Die Drehzahl des Motors sollte selbst bei plötz-
lichen Laständerungen und Schwankungen der Drehstrom-
spannung eingehalten werden.
Bild 5. Röhrenregler und Röhrensteuerung zur Drehzahlreglung eines Gleich-
strommotors.
‚ Der zu regelnde Motor M (Bild 5) wird über den Gleich-
richter G vom Stromrichtertransformator T gespeist. Die
Gitterimpulse werden von Steuerröhren SR geliefert, die
ihrerseits durch sinusförmige Spannungen des Gitter-
transformators GT, und die negative Vorspannung ey
nach dem G. W. Müller-Prinzip geregelt werden. Zündet
eine Röhre SR, so entsteht an dem Gittertransformator
GT ein Spannungsstoß, der auf das dazugehörige Gitter
des Gleichrichters weitergegeben wird, wie es auch die
Kurven in Bild 5 darstellen. Die Drehzahl wird mit
Hilfe einer Drehzahldynamo TD in eine verhältnis-
gleiche Wechselspannung umgeformt. Diese wird nach
Gleichrichtung und Glättung mit einer konstanten
Gegenspannung (Sollwert), die einer Stabilisatorröhre St
entnommen wird, verglichen, und die Differenz wirkt auf
einen Verstärker ein, dessen Ausgangsspannung nach
G. W. Müller den Zündpunkt der Steuerröhren verschiebt.
Der Verstärker besteht aus Vor- und Kraftverstärker mit
einer etwa 1200fachen Verstärkung. Ist nun die Motor-
drehzahl zu hoch, so wird die Ausgangsspannung des
Verstärkers und damit die negative Vorspannung im Git-
terkreis der Steuerröhren vergrößert. Die Zündung wird
verzögert und die Gleichspannung des Stromrichters ver-
ringert. Der Regler arbeitet, abgesehen von den geringen
Trägheiten der Glättungsmittel, vollständig trägheitslos.
Die Regelung ist statisch, der Ungleichförmigkeitsgrad in-
folge der großen Regelgenauigkeit von 1°/oo jedoch sehr
klein. i
b. Regelung im Feldkreis
Nach demselben Prinzip wie die besprochene Dreh-
zahlregelung kann auch eine Spannungsregelung
von Generatoren durchgeführt werden, indem statt
der Spannung der Drehzahldynamo unmittelbar die Span-
nung des zu regelnden Generators gemessen wird. Be-
züglich des Meßgliedes gilt dasselbe wie bei der Drehzahl-
regelung. Die Spannung wird wie bei der Drehzahlrege-
lung gemessen, geglättet, verstärkt und auf die Gitter-
steuerung gegeben. Diese regelt die Gleichspannung des
Stromrichters, der die Erregerwicklung speist.
r-------—-
— > En CED CE Gm JE a — a ae ae qw En ae dien sm sun Gm Ge sh l o as we rn m m
CERET —— VE
Bild 6. Röhrenstoßregler für einen Schweißgenerator.
Ein weiteres Anwendungsgebiet ist die Spannungs-
regelung von Generatoren zur Speisung großer Stumpf-
schweißmaschinen. Hier ist vor allen Dingen die Forde-
rung einer großen Regelgeschwindigkeit zu erfüllen. We-
gen der Feldträgheit läßt sich dies aber nur durch An-
legen von starken Spannungsstößen an die Feldwicklung
erzielen. Der Regler muß demnach als Impulsregler oder
als stetiger Regler mit einer sehr geringen Statik ar-
beiten. Um auch ein schnelles Abklingen des Erreger-
stromes zu erreichen, genügt es nicht, die Gleichspannung
des Gleichrichters bis auf Null zu verringern; denn dann
würde der Erregerstrom mit der Zeitkonstanten des Fel-
des, die in der Größenordnung von Sekunden liegt, auf
den neuen Stromwert abklingen. Es ist vielmehr vorteil-
haft, in den Feldkreis eine Gegenspannung zu legen, d.h.
den Gleichrichter als Wechselrichter auszusteuern. Diese
Umschaltung des Stromrichters und der Feldwicklung
vom dGleichrichter- auf Wechselrichterbetrieb ist mit
einem Gefäß ohne Umschaltung im Hauptstromkreis mög-
lich, da sich die Spannung an der Induktivität umpolt, so-
bald die treibende Spannung abnimmt bzw. sich umkehrt.
Bild 6 zeigt die Schaltung eines Röhrenstoß-
reglers für Schweißgeneratoren. Der Schweißgenera-
tor G wird von dem Drehstrommotor DM angetrieben.
Die Erregung des Generators erfolgt über die beiden
Stromrichtgefäße E. Das Meßglied des Reglers richtet die
beiden Halbwellen der Wechselspannung gleich und be-
nutzt den Scheitelwert dieser gleichgerichteten Spannung
als Istwert. Eine Mittelwertbildung ist wegen der er-
forderlichen Glättungsmittel zu träge und widerspricht
der verlangten hohen Regelgeschwindigkeit. Die Messung
des Scheitelwertes hat zwar bei veränderlichen Lastver-
hältnissen den Nachteil des starken Oberwelleneinflusses,
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jedoch ist in diesem Fall der Vorteil der größeren Regel-
geschwindigkeit wesentlicher als der der genauen Span-
nungsregelung. Die verlangte Regelgenauigkeit liegt bei
etwa +2 bis 3%. Der Scheitelwert der gleichgerichteten
till
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itip H N
ijiet
pi
yii
idi
t
a bei kurzzeitiger Belastung und Ausıeglung mit dem Röhrenstoßiegler;
b bei Auferregung
Stronmstoß für die Auferregung,
Spannung des Stromerzeugeıs.
Ilir
U, Uy
I, Laststrom,
Ip Erregerstrom,
Bild 7. Regelvorgang des Röhrenstoßreglers und Auferregungsvorgang.
Spannung wird mit einer konstanten Gleichspannung ver-
glichen. Überschreitet der Scheitelwert die Vergleichs-
spannung, so werden die Gitter gesperrt, und ist er klei-
ner, so werden die Gitter voll geöffnet. Der Regler arbei-
tet also also Impulsregler, und der Erregerstrom pendelt
um einen gewissen Mittelwert. Da die Generatorerregung
gewissermaßen mit der Generatorspannung gekoppelt ist,
muß zur Auferregung von einer fremden Spannungs-
quelle ein kleiner Erregerstromstoß auf die Feldwicklung
gegeben werden; die Remanenzspannung ist zum Zünden
der Stromrichtgefäße zu klein. Es erfolgt dann von selbst
der Auferregungsvorgang. Dieser Stromstoß wird durch
das Gefäß A gegeben. Das Oszillogramm (Bild 7) zeigt
den Regelvorgang bei einem Laststoß und den Auf-
erregungsvorgang.
Zusammenfassung
Der Stromrichter ist infolge der Vorzüge der Gitter-
steuerung für die Lösung selbst der schwierigsten Regel-
aufgaben geeignet. Die verschiedenen Gittersteuerver
fahren und Reglerformen lassen sich je nach den ge-
stellten Regelbedingungen aufeinander abstimmen. Die
Verbindung des Röhrenreglers mit der Röhrensteuerung
stellt den Idealfall einer rein elektrischen Regelung dar,
sie wird daher den höchsten Anforderungen gerecht. Dies
zeigt das Ausführungsbeispiel eines 10000 kW-Gleich-
strommotors, dessen Drehzahl auf +1% konstant ge-
halten wird.
Aus dem Schrifttum
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richter. AEG-Mitt. (1939) S. 71; Ref. in ETZ 60 (1939) S. 934.
C. Fröhmer u. G. Seulen, Einfache Röhrenstoßregler für Wechselstrom-
erzeuger mit stark schwankender Last, AEG-Mitt. (1939) S. 95; Ref.
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F. Hölters u. K. Meyer, Umkehrstromriehter mit Gleichlaufregelung,
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Glaser u. Müller-Lübeck, Einführung in die Theorle der Stromrichter
Bd. I, Berlin 1935, Verlag Julius Springer.
Die Leuchtdichte der Quecksilberhochdruckentladung
Die Quecksilberhochdruckentladungen haben neben ihrer
Verwendung für allgemeine Beleuchtung wegen ihrer besonders
bei sehr großen Drücken vorhandenen hohen Leuchtdichte noch
besondere technische Bedeutung. Es wurden deshalb s ste-
matische Messungen der Leuchtdichte über große Beriche von
Druck, Leistung und Rohrdurchmesser ausgeführt!), welche die
Gesetzmäßigkeiten, nach denen die Leuchtdichte von diesen
Größen abhängt, ermitteln sollten. — Die Messungen wurden
N a Bereichen gemacht. Im ersten Bereich wurden der
a va 2 bis l5at, die Leistung von 20 bis 80 W/cm und der
2 L a 5 g a nn verändert. Es ist dies etwa
i gen Hochdrucklampen für alle i
leuchtung. In diesem Bereich ist die Leud i E Ka
vom Druck, proportional der Leistungsaufnahme L e am REE
länge und indirekt proportional df, wo d der innere Rohrdurch
messer und q eine Kon: i
darstellbar durch Fe bedeuten. Die Leuchtdichte ist
pastra
d’
j ;
) J. Kern, Z. techn. Phys. 20 (1939) S. 250; 8 S., 16 B
—
l DK 535.241.44 : 537.527.5 : 621.327.312
Hierin ist K = 120, q = 0,9, a im Mittel = 3,5; L ist in W/cm
d in mm und B in IK/cm® einzusetzen. — Der zweite Bereich
umfaßt die wassergekühlten Höchstdrucklampen. Bci diesen
wurde der Druck von 30 bis 130 at, die Leistung von 250 bis
600 W jem und der Innendurchmesser von 1 bis 4 mm verändert.
Auch hier ist die Leuchtdichte proportional der Leistung L und
indirekt proportional d?. Jedoch ist hier die Leuchtdichte auch
eo vom Druck (Gradient g) abhängig. Sie ist darstellbar
rcn:
B=-x 649,
al Ist K = 0,39, b == 77, q = 0,76; B ist in IK /cm?, L in
Br V/cm und din mm einzusetzen. Die zu den Messungen
a F wassergekühlte Quecksilberhöchstdruck-
Be = eingehend beschr ieben und die Betriebseigenschaften
die ee Weiter werden Messungen und Angaben über
Ultraviol ee ge der Lichtstärke und der Strahlstärke im
den w ett von Leistung, Druck und Rohrdurchmesser bei
assergekühlten Höchstdrucklampen mitgeteilt. eb.
galvanometer.
6. Juni 1940
Elektrotechnische Zeitschriit 61. Jahrg. Heit 23
525
RUNDSCHAU
Elektrische Maschinen
DK 621.313.33.013.2
Feldverteilung bei Mehrphasen-Asynchronmaschinen.
[Nach W. Kehse, Diss. TH. Darmstadt (1939); 59 S., 37 B.J
Einleitend werden die höheren Harmonischen, die durch
den ungleichförmigen Luftspalt, die Unterbringung der
Wicklung in einzelnen Nuten und die Sättigung entstehen
können, zusammengestellt und Unterlagen zu ihrer theoretischen
Bestimmung gegeben. Die von den Feldharmonischen er-
Am EB EZ
706%
' A I
wt |
LA |
AA | Uh |
m | Lo |
: | ER |
aT |
| 4 | |
Bild 1. Feldbild über dem Läufer einer leerlaufenden Asyuchronmaschine bei
hoher Sättigung, aus den einzeln gemessenen Harmonischen zusammengesetzt.
zeugten Spannungen können an in den Luftspalt eingelegten
Spulen von geeigneter Spulenweite direkt gemessen werden.
Sie treten am deutlichsten hervor, wenn die Maschine mit
Drehzahlen weit außerhalb des Synchronismus betrieben wird,
da dann die von den Harmonischen erzeugten Spannungen
groß gegen die Spannung der Grundwelle werden. Um solche
Arbeitspunkte, bei denen die Drehzahl das drei- bis vierfache
der synchronen beträgt, bei vollem Feld der Maschine erreichen
zu können, wurde für die Durchführung der Messungen die
Grundfrequenz auf rd. 2,5 Hz erniedrigt. Dabei ergibt sich
bereits eine Fülle meßtechnischer Aufgaben. Die Verwendung
normaler Geräte zur Strom- und Spannungsmessung schied
aus, da die Zeiger zu stark pendelten. Es bewährte sich die
Verwendung eines mechanischen Schwinggleichrichters in
Verbindung mit einem stark gedämpften Lichtzeiger-
Hierbei ließen sich gleichzeitig die Winkel-
beziehungen zwischen Strom und Spannung erfassen, so daß
sich Leistungsmessungen erübrigten. Bei konstant gehaltenem
Fluß der Maschine wurden gleiche Ortskurven für EMK und
Strom bei 2,5 und 50 Hz erhalten. Die experimentelle Er-
fassung der Feldstärke der einzelnen Harmonischen cr-
folgte durch versuchsmäßige harmonische Analyse der in einer
im Luftspalt untergebrachten Hilfsspule induzierten Spannung.
Zur Analyse wurde ein von Pfannenmüller erwähntes Ver-
fahren mittels Suchtons und fremdgesteuertem Gleichrichter
benutzt, wobei zur Gleichrichtung ein mechanischer Schwing-
gleichrichter verwendet wurde. Zur Erzeugung der Steuer-
leistung veränderlicher Frequenz diente ein Röhrenschwing-
kreis. Einige Fehlermöglichkeiten, die in den Eigenschaften
des mechanischen Gleichrichters ihre Ursache hatten, wurden
kritisch untersucht, wobei sich das angewendete Verfahren sehr
bewährte, da der Leistungsverbrauch für die Messung nur
gering ist.
Unter den Ergebnissen ist folgendes bemerkenswert:
Wenn sich ein offener Schleifringläufer im Felde des Ständers
bewegt, treten in einer im J.uftspalt untergebrachten festen
Hilfsspule Zusatzspannungen auf, die bei 12 Nuten je Polpaar
von der liten und I3ten Feldharmonischen des Läufers
verursacht werden. Theoretisch sind die Amplituden der
. beiden genannten Harmonischen gleich; nach dem Ergebnis
der Messung ist dies jedoch nicht der Fall. Bereits bei kleinen
Werten der Grundwelle sind Ilte und l3te Harmonische stark
verschieden. Dagegen tritt bei offener Ständerwicklung und
Netzspannung am Läufer als erregende Ursache der gleichen
Harmonischen außer der Änderung der Leitfähigkeit des Luft-
spaltes über der Nut noch die treppenförmige Verteilung der
Amperewindungen hinzu. Durch diese zweite Ursache wird
die Ilte Harmonische verstärkt und die l3te Harmonische gce-
schwächt. Diese in der Theorie bekannte Tatsache wird durch
den Versuch bestätigt. Aus den gemessenen T’eldwerten und
den bekannten relativen Phasenlagen der Harmonischen läßt
sich das genaue Feldbild der leerlaufenden Maschine zeichnen.
Ein solches Feldbild bei erheblicher Sättigung der Maschine
(Bild 1) istaus sämtlichen gemessenen Harmonischen zusammen-
gesetzt, von denen ein erheblicher Anteil unmittelbar oder in
zweiter Ordnung durch die Sättigung verursacht ist. Trotz der
etwas unübersichtlichen Zusammensetzungsart fällt das Induk-
tionsminimum bei Leerlauf jeweils genau über eine Nutmitte.
Daraus kann gefolgert werden, daß die Ermittlungsart keine
wesentlichen Fehler aufweist. In gleicher Weise wurden die
Harmonischen bei belasteter Maschine ermittelt. Die Feldbilder
können aber nicht in gleicher Weise wie bei Leerlauf gezeichnet
werden, da die relativen Phasenlagen der Harmonischen nicht
mit Sicherheit feststehen. Die Kenntnis der tatsächlichen
Größe der Feldharmonischen ist wichtig zur Bestimmung der
parasitären Drehmomente beim Anlauf der Maschine. Sb.
s DK 621.315.614.017
Temperatureinwirkung auf Isolation der Klasse A,
(Nach J. J. Smith u. J. A. Scott, Electr. Engng. 58 (1939)
Transactions S. 435; 8 S., 25 B.]
Aus dem bestehenden Schrifttum über den Einfluß der Er-
wärmung bzw. erhöhten Temperatur auf die Lebensdauer der
Isolation der Klasse A, die im Elektromaschinenbau vielfach
verwendet wird, wird zunächst eine zusammenfassende Aus-
wertung mit Angabe von Prüfanordnungen und Versuchs-
ergebnissen gegeben, wobei der Temperaturbereich von 105 bis
200° C betrachtet wird. Durch Messungen und Untersuchungen
wurden der Isolationswiderstand, die dielektrische Durchschlag-
festigkeit, der Verlustfaktor und die dielektrischen Verluste, die
physikalischen Eigenschaften, Dehnung, Zerreißfestigkeit und
Faltbarkeit festgestellt. Eingehend wurden schwarzes und
gelbes Leinenband sowie Baumwollband untersucht, wo-
bei Messungen bei 200, 160, 135, 120 und 105°C an-
gestellt wurden. Dabei wurde das Produkt aus Untersuchungs-
zeit und Temperaturhöhe konstant gewählt; bei 120° C erstreck-
ten sich z. B. die Messungen auf etwa 4 Jahre. Der Tempe-
ratureinfluß wurde durch drei verschiedene Verfahren ermittelt:
die physikalischen Eigenschaften, Rißbildung, Verfärbung u.a.
wurden durch Inaugenscheinnahme bestimmt, wobei persön-
liche Einflüsse weitgehend ausgeschaltet wurden. Die Biege-
festigkeit wurde durch Versuche festgelegt, außerdem der
526
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 23
6. Juni 1940
Rückgang der Durchschlagspannung nach Einlagern der
Proben in Wasser gemessen. Die Ergebnisse der Prüfungen
wurden in Tafeln und Schaubildern zusammengestellt, wobei
eine Gesamtauswertung aller vorhandenen Ergebnisse durch-
geführt und Temperaturkennlinien aufgestellt wurden, wobei
sich eine befriedigende Übereinstimmung der verschiedenen
Untersuchungen zeigte. Bei höherer Erwärmung nimmt die
Lebensdauer der Isolationen rasch ab. Allgemein wird durch die
Versuche 105°C als Grenzwert für Dauerbeanspruchung
thermischer Art bestätigt. Im Meinungsaustausch wird u. a.
auf weitere Erfahrungen mit den bisherigen Isolierstoffen, das
Verhalten neuerer synthetischer Isolierstoffe und die notwendige
Ausdehnung der Untersuchungen auf andere umgebende Gase
als Luft hingewiesen. Tsch.
Elektrizitätswerke und Kraftübertragung
DK 621.316.262(44)
Das Unterwerk Distr6 der französischen Energie-
übertragung. [Nach A. Perrin, Rev. gen. Electr. 45 (1939)
S. 819; 10%, S., 8 B.]
Das etwa 10 km von Saumur entfernt gelegene Unterwerk
bildet einen wichtigen Verbindungspunkt der mittel- und west-
französischen Stromverteilung!) durch Kupplung der bestehen-
den Hochspannungsweitverbindungen für 60 bis 220 kV. Das
Werk dient außer Regelungsaufgaben dem Zweck, die in den
Gebieten von Angers-Le Mans-Aube und Chartres-Le Mans
vorhandenen elektrisierten Eisenbahnstrecken mit Strom zu
versorgen. Gespeist wird das Unterwerk durch nutzbar ge-
machte Wasserkräfte des Zentralmassivs mit einer 220 kV-
Leitung, von den Pyrenäen über eine 150 kV-Verbindung und
mit Zusatzenergie von Vienne durch eine 90 kV-Leitung. Die
Schaltanlage besitzt ein 90 kV-Doppelsammelschienensystem
und hat im übrigen Teile für 220 und 150 kV auf der Hochspan-
nungsseite. Im 220- und 150 kV-System befindet sich je ein
Dreiwicklungsumspanner für die entsprechende Oberspannung
und außerdem für 90 und 11 kV, wobei die beiden 90 kV-Seiten
der Transformatoren auf die gleiche Sammelschiene geschaltet
sind. Die Nennleistung jedes dieser Sondertransformatoren
beträgt 40 000 kVA. Ferner sind in den Abzweigen Kompen-
sationsdrosseln und weitere Schutzeinrichtungen vorgesehen.
Die Mehrwicklungstransformatoren sind zur Spannungsregelung
unter Last mit entsprechenden Anzapfungen und Schalt-
einrichtungen versehen. Der 220 kV-Transformator besitzt
5 Anzapfungen der Oberspannungswicklung und 7 an der Unter-
spannungsseite; an diese ist über Drosseln ein Autotrans-
formator mit 9 Anzapfungen geschaltet, wodurch sich bei den
vorgesehenen Umschaltungen verschiedene Regelmöglichkeiten
ergeben. Insbesondere für das 90 kV-Netz ist einc weitgehende
Regelung möglich. Dies war durch die Lage und die Aufgaben
des Unterwerkes bedingt. Die vorhandenen Einrichtungen,
deren Wirkungsweise im einzelnen beschrieben ist, erlauben eine
Spannungsänderung für die verschiedenen abgehenden Leitun-
gen, die je nach den betrieblichen Verhältnissen durchgeführt
werden kann. Hierfür waren einige Sondereinrichtungen für
die Umschaltgeräte, deren Betätigungen und Antriebe ange-
geben sind, erforderlich. Die Betriebsführung wurde durch Ein-
führung selbsttätiger Arbeitsweise der Regeleinrichtungen in den
einzelnen Netzen unter Aufrechterhaltung einwandfreien
Parallelbetriebes vereinfacht. Das angegebene Regeldiagramm
läßt die Regelgebicte erkennen. Aus einer Übersicht werden die
in den Hauptleitungen und Abzweigen eingebauten Schutz-
einrichtungen ersichtlich. Die Hauptschalter können durch
leitungsübertragene Hochfrequenz-Trägerstromsignale fern-
geschaltet werden. an.
DK 621.316.54.064.24
Öllose Leistungsschalter in V. 8. Amerika. [Nach
R.C. Dickinson, Electr. Engng. 58 (1939) Transactions, S. 421;
und L. R. Ludwig und G. G. Grissinger, Electr. Engng. 58
(1939) Transactions, S. 414; 8! S., 12 B.J
Der erste öllose Hochleistungsschalter, der in Hoch-
spannungsanlagen der V.S. Amerika Eingang fand, war der
De-ion-Luftschalter, bei dem der Abschaltlichtbogen in zahl-
reiche Teillichtbögen unterteilt und damit gelöscht wird.
Dieser Schalter wurde bis zu Spannungen von 15 kV ent-
wickelt. Infolge Anwachsens der Kurzschlußleistungen wurde
nunmehr eine Verstärkung für erhöhte Abschaltleistung er-
forderlich. R. C. Dickinson beschreibt die neueste Bau-
art dieses Schalters, der für 15 kV Nennspannung, 2000 bis
1) S.a. ETZ 60 (1130) S. 26, Bild 1.
4000 A Nennstrom, 37000 A Abschalt- und 100000 A
Einschaltstrom bemessen ist. Bei den Angaben des Abschalt.
stromes, der einer Abschaltleistung von 1 000 000 kVA ent.
spricht, ist zu berücksichtigen, daß es sich um unsymmetrische
Ströme bzw. Leistungen handelt, die gegenüber der bei uns
üblichen Anwendung symmetrischer Ströme größere Zahlen-
werte ergeben. Der Schalter besitzt einen trennmesserförmigen
Hauptkontakt, von dem der Lichtbogen durch scharfe Schleifen-
wirkung auf die Funkenhörner geblasen wird. Diese leiten den
Lichtbogen in die Entionisierungskammer, wo er in bekannter
Weise durch eine große Zahl von Kupferplatten unterteilt wird.
Diese haben Ringform und sind von Eisenblech umgeben, so
daß der Lichtbogen im magnetischen Feld schnell umläuft und
einen geringen Abbrand verursacht. Im allgemeinen ist der neue
Schalter kräftiger gebaut als die bisherige Ausführung, ohne
daß am Löschprinzip etwas geändert wäre. An Öszillogrammen
und Zahlentafeln wird die oben angegebene Garantieleistung
belegt, wobei die wiederkehrende Spannung der einpoligen Ver-
suche im Mittel 80% der Nennspannung beträgt. Der Schalter
wird meist in Stahlzellen eingebaut, deren Abmessungen für
verschiedene Ausführungsbeispiele angegeben sind.
Auch für Niederspannungsnetze wurde nach L. R. Ludwig
und G. G. Grissinger ein Schalter größerer Abschaltleistung
entwickelt, dessen Löschprinzip wiederum auf einer vielfachen
Unterteilung des Lichtbogens beruht. Hierfür wird eine Platten-
kammer benutzt, die aus zwanzig mit geringem Abstand von-
einander angeordneten Isolierplatten aus nicht gasabgebendem
Werkstoff besteht. In die Spalten wird der Lichtbogen hinein-
getricben, wobei die Bewegung des Lichtbogens durch Eisen-
einlagen, die das magnetische Feld verstärken, beschleunigt
wird. Der Spannungsgradient des Lichtbogens in der Kammer
beträgt bei Gleichspannung 140 V/cm, bei Wechselspannung
220 V/cm (Effektivwert). Bei 750 V Gleichspannung konnten
62,4 kA noch einwandfrei abgeschaltet werden, bei Wechsel-
strom wurden einpolige Versuche bei 288 V bis zu einem Effek-
tivwert von 124 KA ausgeführt, wobei die Unterbrechung in
der ersten Halbwelle des Stoßkurzschlußstromes stattfand.
Dreipolige Versuche bei 600 V führten bis zu 38 kA, wenn nur
ausgeschaltet wurde, und bis zu 28 kA bei Ein-Aus-Versuchen.
Die dreipolige Leistung des Schalters wurde daraufhin auf 40 kA
bei 600 V und 1600 A Nennstrom festgelegt. Durch die Platten-
kammer werden sowohl Schaltgeräusch als auch austretende
Gase vermindert. Hierdurch werden die Schalter in ihren Ab-
messungen klein und können auch in verhältnismäßig kleine
Stahlzellen eingebaut werden; die Abmessungen solcher Zellen
betragen 0,66 m Breite und 2,3 m Höhe. Bei der Ausbildung der
Schaltstücke ist man ebenfalls von bisher in den V. S. Amerika
üblichen Grundsätzen abgegangen: an Stelle von Bürsten für
die Hauptkontakte wird ein massiver Kupferklotz verwendet,
der sich an zweiStellen unter 45° zwischen die ebenfalls massiven
Gegenstücke legt. Der Stromübergang wird durch Silberauf-
lagen verbessert, wobei eine linienförmige Kontaktstelle durch
zylindrische Ausbildung der Schaltstücke vorgesehen ist. An-
gaben über den Kontaktdruck fehlen. W. Kn.
Meßgeräte und Meßverfahren
DK 621.317.352
Dämpfungsmessung nach dem Quotientenverfahren
in der Hochfrequenztechnik. [Nach G. Opitz, Hoch-
frequenztechn. 53 (1939) S. 27; 6 S., 8 B.]
Zur Dämpfungsmessung werden in der Hochfrequenz-
technik verschiedene Verfahren verwandt, von denen das
sogenannte Quotientenverfahren näher untersucht wird. Die
theoretische Behandlung zeigte, daß hierbei induktive und
kapazitive Kopplung möglich ist, und daß diese Ankopplungen
sogar gegenüber der Verwendung ohmscher Meßwiderstände
Vorteile besitzen. Hierdurch lieB es sich ermöglichen, em
Gerät zu bauen, daß bis zu Frequenzen von 20 MHz brauchbar
ist. Ferner kann als weiterer Vorteil mit diesem Verfahren
die Güte eines Schwingkreises unmittelbar gemessen wer-
den. Bekanntlich bestehen drei verschiedene Möglichkeiten
des Schaltungsaufbaues, wenn man sich auf die Messung des
Spannungsverhältnisses im Meßkreis (Quotientenverfahren),
d. h. auf das Verhältnis der Spannung im Resonanzfall und der
hineingekoppelten Spannung, beschränkt. Diese drei Ver-
fahren sind in Bild 2 übersichtlich dargestellt. In Bild 2a ıst
das Verfahren mit Hilfe eines ohmschen Meßwiderstandes At
gezeigt, das von O. Zinke eingehend früher behandelt worden
ist!). Die Schwierigkeiten dieses Weges liegen aber darin, da
Rx keinen Phasenfehler hervorrufen darf, fernerhin muß der
1) O. Zinke, ETZ 60 (1930) S. 927.
—
PIERRE
P
far
6. Juni 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 23
527
Widerstand klein genug gegenüber dem zu messenden Verlust-
widerstand r sein. Daraus folgt die notwendige Bedingung, daß
das Instrument aus dem Meßkreis in die Speiseleitung gelegt
werden muß, weil Rg <r sein soll. Um diese Schwierigkeiten
zu vermeiden, benutzte Opitz eines der beiden übrigen Ver-
fahren (Bild 2b oder 2c). Zunächst sei die kapazitive An-
kopplung näher behandelt, deren Wirkungsweise aus der
Schaltung Bild 2b zu entnehmen ist.
Bild 2.
lichkeiten des Quotienten-
verfahrens.
Schaltungsmög-
Mit Hilfe des Kirchhoffschen Gesetzes läßt sich das Ver-
hältnis der Resonanzspannung U, am Widerstand R, und der
Erregerspannung U, durch die Gleichung
N _ u _R__. .
u, Ri/ Ra (Ra + Ra + Ri) + Rat Ri
ausdrücken. Wird der Fall der direkten Güteanzeige ins Auge
gefaßt, so hat nur die Resonanzspannung eine Bedeutung, die
bei einer Frequenz wm am Widerstande R, für das Verhältnis
- ‘2
u,
Verlustwinkel die Blindwiderstände im Resonanzfalle nicht
vollkommen verschwinden, so läßt sich doch mit hinreichender
Genauigkeit als Resonanzbedingung í R, + R; + R; u: =r
Ck
Ce
(1)
ein Maximum besitzt. Wenn auch wegen der vorhandenen
; . wL
angeben. Wird die Gütezahl ọ = E gesetzt, ferner k =
C l l
v = —*, als veränderliches Kapazitätsverhältnis und — ,_ =wL
Cy w Cy
eingeführt, so ergibt sich für den Quotienten die endgültige
Gleichung
U:
U,
Aus diesem Ausdruck folgt das wichtige Ergebnis, daß der
y Ira. 2)
SE a a ?
res 1+o°kv
Quotient |
U, res
Weise durch das jeweilige Verhältnis L/C beeinflußt wird.
Erst bei Güten, die größer als I0 sind, kann ein kleiner Fehler
auftreten, der aber leicht unterhalb 1 % gehalten werden kann.
Auf dieser theoretischen Grundlage lassen sich verschiedene
Wege der unmittelbaren Anzeige der Kapazitäts- und Spulen-
verluste angeben, die von Opitz in dem Aufsatz kurz angedeutet
sind. Eine Schwierigkeit besteht darin, daß parallel zur Spule
von R, eine störende Kapazität liegt, zu der noch die der
Zuleitungen (~ 1,5 pF), der Klemmen (rd. 2,5 pF) und des
Voltmetereinganges (rd. 2,5 pF) hinzukommen. Um diese
6 pF also wird die Eigenkapazität der Spule erhöht. Zur Ver-
meidung dieses schädlichen Einflusses benutzt Opitz den
Kunstgriff, daß er die Widerstände R, und R, vertauscht und
an R} die Spannung Uye mißt, wie es in Bild 3 gezeigt ist.
Die schädlichen Kapazitäten gehen jetzt alle mit in die Ab-
stimmung ein, da sie zu dem Drehkondensator parallel hegen,
und ferner liegt auch die Klemmenkapazität nicht mehr an
der Spule, sondern ist in eine nichtstörende Erdkapazität ver-
wandelt worden. Durch diesen Weg wird allerdings die Eigen-
kapazität der Spule nicht vermieden, die gegebenenfalls
(Cy < 80 pF) mit in die Rechnung einbezogen werden muß,
da sonst der Meßfehler dieses Verfahrens doch größer als 5%
werden kann. Außerdem können aber noch andere Fchler
frequenzunabhängig ist und ferner in keiner
auftreten, die von Induktivitäten der in der Meßeinrichtung
benutzten Blockkondensatoren bedingt sind. Alle solche Um-
stände sucht Opitz zu vermeiden, indem er den Schnitt des
Drehkondensators so wählt, daß die Fehler in die Messung
nicht schädlich eingehen.
Die Betrachtung der kapazitiven Kopplung zeigt, daß
einmal an die Größen der zu messenden ohmschen Verlust-
widerstände keine. Einschränkungen gemacht werden müssen
So ist es hier z. B. möglich, bei einer Frequenz von 10 MHz
die Güte einer Luftspule von rd. 1,0 yH mit ọ = 600 zu messen,
was einem Verlustwiderstand von y = 0,1 Q entspricht. Würde
man hier die ohmsche Ankopplung benutzen, so müßte ein
Meßwiderstand von 5 mQ verwandt werden, wenn der Fehler
kleiner als 5% bleiben soll. Eine solche Bedingung ist aber
niemals zu erfüllen. Diese gegebene Grenze der kleinen Wider-
stände ist in dem Meßprinzip mit dem Kapazitätsverfahren
nicht enthalten, sondern die Grenze ist, wie schon erwähnt,
durch die unvermeidlichen Übergangswiderstände gegeben.
Ein weiterer Vorteil gegenüber dem ohmschen Verfahren
liegt noch darin, daß man infolge des Frequenzganges im
Kapazitätsteiler auch Geräte über 15 MHz bauen kann, weil
C
eine grundsätzliche Schwierigkeit bei der "Teilung nicht vor-
€
liegt, wenn die Störspannungen und die ungewollten Kopp-
lungen auf die zu prüfende Spule möglichst vermieden werden
könnten. l
Bild 3. Verbesserte MeBschaltungen mit Vermeidung des Einflusses
der Verlustwiderstände.
Eine eingehende Behandlung der induktiven Kopplung
erübrigt sich, da die Theorie ähnlich ist und auch im übrigen
die gleichen Gesichtspunkte gelten. Zum Abschluß dieser
wichtigen theoretischen Betrachtungen, die in keinem Lehr-
buch der Hochfrequenzmeßtechnik klar dargestellt sind, wird
als praktisches Beispiel der von dem PTE in München ent-
wickelte Gütefaktormesser beschrieben. Hsr.
DK 621.317.31/.32.082.62
Messung kleiner Ströme und Spannungen und
kleiner Längenänderungen mit dem bolometrischen
Kompensator. [Nach L. Merz u. H. Niepel, Wiss. Veröff.
Siemens-Werk. 18 (1939) H. 2., S. 28; 13 S., 24 B.]
Die älteren Bolometeranordnungen zur Verstärkung
kleiner Spannungen und Ströme wie auch zur Messung kleiner
Längenänderungen waren stark von Spannungs- und Tem-
peraturschwankungen abhängig. L. Merz und H. Niepel
beschreiben Bolometeranordnungen, bei denen ein neuer
Grundgedanke an die Stelle der unmittelbaren Ausschlags-
vergrößerung getreten ist, der Gedanke der elektrischen und
mechanischen Kompensation, des Vergleichs elektromotori-
scher und mechanischer Kräfte. Die neuen Anordnungen
zeichnen sich durch angebbare Genauigkeit und Unabhängigkeit
von Spannungs- und Temperaturänderungen aus. Die Kompen-
sationsschaltungen zur Messung von Strömen, Spannungen und
Jängenänderungen werden beschrieben. Die Spannungs-
Kompensationsschaltung dient zur Messung kleiner elektro- `
motorischer Kräfte, die Saugschaltung ist geeignet zur Messung
kleiner Ströme, und die mechanische Kompensation wird in
erster Linie bei der bolometrischen MeBlehre angewendet.
Es ist eine Eigentümlichkeit der selbsttätigen Kompensatoren,
daß der Kompensationszustand nicht vollständig durchgeführt
528
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 23
6. Juni 1940
werden kann. Die Abweichungen vom idealen Kompensations-
zustand werden als Übersetzungsfehler bezeichnet und ihrer
Größe nach berechnet.
Die lästigen Regelschwankungen der bolemetrischen
Kompensatoren sind eine Folge des thermisch verzögerten
Verstärkungsvorganges. Sie werden durch Einführung der
ersten Ableitung des Ausgangsstromes in den Steuerstromkreis
‘unterdrückt. Die richtige Bemessung dieser differenzierenden
Rückführungen wird an einem Beispiel gezeigt: Zahlreiche
Aufgaben der Meß- und Regeltechnik werden mit Hilfe der
neuen bolometrischen Kompensatoren mit verhältnismäßig
geringem Aufwand zur Lösung geführt. Als Beispiele werden
gezeigt die Aufzeichnung des Propellerschubes von Seeschiffen
über magneto-elastische Druckdosen und Bolometerverstärker;
Multizet-Schreiber, ein Verstärker-Tintenschreiber mit ins-
gesamt 24 Meßbereichen; die Aufzeichnung schneller Tem-
peraturschwankungen mit Tintenschreiber; die Steuerung von
Werkzeugmaschinen mit der bolometrischen MeßBlehre. Außer-
dem werden Beispiele für die Oberflächentastung mit Hilfe der
bolometrischen Meßlehre gegeben. Sb.
DK 621.396.615.029.6 (73/79) : 621.317
Amerikanische Meßsender für die Fernsehtechnik.
[Nach G. Keinath, Arch. techn. Messen (1939) Lfg. 99,
Z 42—15.]
Bei der Entwicklung und im Betrieb von Fernsehanlagen
hat sich die Verwendung von Meßsendern, die die Frequenz
innerhalb eines breiten Frequenzbandes schnell und zuverlässig
einzustellen gestatten, für viele MeBaufgaben als vorteilhaft
herausgestellt. In Amerika ist das Prinzip des Überlagerungs-
summers auch in den Fernsehlaboratorien weitgehend ein-
geführt.
Ein Breitband-Schwebungs-Meßsummer überstreicht ein
Frequenzband von 50 Hz bis 5 MHz in zwei Stufen mit an-
genähert logarithmischer Frequenzskala. Die grundsätzliche
Schaltung zeigt Bild 4. Mechanisch und elektrisch gleichartiger
Bild 4. Prinzipschaltbild des Breitband-Schwebungssummners (50 Hz bis 5 MHz).
Aufbau der beiden HF-Sender in einem geteilten aus Aluminium-
guß hergestellten Kasten bietet gleichzeitig eine elektro-
magnetische Abschirmung der Oszillatoren und sorgt für einen
Temperaturausgleich, da die im Verstärker aufgenommene
Leistung das Innere des Gerätes beträchtlich erwärmt. Durch
besondere Schaltungsmaßnahmen ist die Ausgangsspannung im
ganzen Frequenzbereich konstant gehalten. Die Ausgangs-
spannung, die an einem induktivitäts- und kapazitätsarmen
gewickelten Spannungsteiler von 1500 Q, einseitig geerdet,
abgenommen wird, beträgt im Leerlauf 10 bis 15 V. Die
Frequenzunsicherheit beträgt im unteren Meßbereich (50 Hz
bis 40 kHz) 5 Hz, im oberen Meßbereich (10 kHz bis 5 MHz)
500 Hz.
Für einen Uitrakurzwellen-Prüfsender ist ein neuartiger
induktives Abstimmprinzip angewandt worden. Statt des
Kapazität des frequenzbestimmenden Schwingkreises wird hier
die Induktivität kontinuierlich geändert. Von einer einlagigen,
auf einen keramischen Körper gewickelten Spule, die in ihrer
Achse drehbar angeordnet ist, nimmt ein geerdeter Schleifer
den Kontakt ab. Auf diese Art wird eine stetig veränderliche
Induktivität erzielt, man kann bei der Abstimmung leicht
Frequenzbereiche von 1:8 ohne Umschaltung überstreichen.
Das Gerät ist fein einstellbar (16 Spulenwindungen für 22 bis
150 MHz) und hat eine Skala von 1 bis 2 m, die spiralförmig
ausgebildet und zur Vereinfachung der Ablesung mit einer radial
beweglichen Blende versehen ist. Unter normalen Bedingungen
wird eine Spannung von 100 mV für die aufsteckbare Stab-
antenne geliefert. Eine Hilfsröhre vermittelt die Abhörmöglich-
keit von Schwebungen gegen einen anderen Sender, oder
bewirkt eine Antennenmodulation, oder gestattet, als kristall-
gesteuerter Sender geschaltet, eine Eichung des induktiv ab-
gestimmten Senders vorzunehmen. Siw.
' Teilungsfehler
DK 621.317.313 : 621.396.616.029.62
Ein Meßsender für Ultrahochfrequenz. [Nach R.
King, Rev. sci. Instrum. 10 (1939) S. 325; 7 S., 10 B.]
Folgende Anforderungen werden an einen vielseitig ver-
wendbaren Ultrahochfrequenz-Meßsender gestellt. Er muß frei
beweglich, also klein und leicht aufgebaut sein, damit er an jede
Meßstelle geeignet angekoppelt werden kann. Dabei muß die
Kopplung so lose gemacht werden können, daß keine Frequenz-
und Amplitudenänderungen der erzeugten Schwingungen in-
folge der Belastung auftreten. Die Felder auf der Parallel-
drahtleitung müssen entgegengesetzt gleich stark und symme-
trisch bezüglich einer Schnittebene sein. Dabei ist die Oszilla-
torlänge in Richtung der Leitung kurzzuhalten. Weiter ist
ein großer erzeugter Frequenzbereich und gute Frequenz-
stabilität zu fordern. Die beschriebene Ausführungsform soll
diesen Anforderungen unter Benutzung einer Gegentakt-
schaltung mit zwei Trioden nachkommen. Bei einer Baulänge
von 30 cm bestreicht der Sender einen Wellenbereich von
50 cm bis 4 m; dies wird folgendermaßen erreicht: In der Mitte
der die beiden Röhren verbindenden Paralleldrahtleitung sind
in jeden Leiter 6 Drahtwindungen eingeschaltet, die durch
symmetrische Schubschalter windungsweise kurzgeschlossen
werden können. Zwischen den Spulenmitten ist ein Konden-
sator mit einer zweiten senkrecht stehenden Paralleldraht-
leitung angeordnet, deren Ende mit einem zweiten Kondensator
abgeschlossen ist. Durch Verändern der beiden Kapazitäten
und durch Zuschalten der Verlängerungsspule wird das Fre-
quenzband von 75 bis 250 MHz in vier Bereiche unterteilt. Da
der Sender auch eine starke zweite Harmonische erzeugt, er-
höht sich der brauchbare Frequenzbereich auf 500 MHz. Es
wird nun ausführlich gezeigt, daß das Auftreten der beiden
Frequenzen keineswegs nachteilig ist, sofern die Ankopplung
des Verbrauchers an der richtigen Stelle der Paralleldraht-
leitung geschieht. Dadurch erhält man die gewünschte Frequenz;
die ausgeführten Meßreihen lassen dies deutlich erkennen. Der
Sender ist mit verhältnismäßig geringem Aufwand aufgebaut
und soll den gestellten Anforderungen entsprechen. Dre.
Fernmeldetechnik
DK 621.397.6
Die Weiterentwicklung der Empfangs- und Bild-
aufnahmegeräte im Jahre 1939. [Nach R. Möller
und G. Schubert, Hausmitt. Fernseh AG. 1 (1939) S. 153;
9 S., 16 B.]
Der Aufsatz bringt eine Übersicht über den von der
Fernseh AG. erreichten Stand der Fernsehtechnik, soweit
deren Entwicklung durch den Bau von fertigen Geräten als
abgeschlossen zu betrachten ist. Die Aufzählung der Empfangs-
geräte bringt an erster Stelle den Einheitsempfänger E 1. Außer
der Normalausführung mit 8,4 MHz Zwischenfrequenz wurde
ein gleiches Gerät mit 4,2 MHz für wahlweisen drahtlosen und
Drahtfunkempfang entwickelt. Zwei weitere Empfänger mit
Braunschen Röhren zur unmittelbaren Bildbetrachtung sind
ein Bildempfänger ohne Tonteil von etwa der halben Größe des
Einheitsempfängers sowie ein Empfänger mit eingebautem
Rundfunkteil und besonders großem Bildfeld (Bildfelddiagonale
40 cm, Auslenkwinkel des Kathodenstrahls 2x 40°). Die Reihe
der Heimempfänger beschließt ein kleiner Heimprojektions-
empfänger mit Zylinderlinsenrasterschirm von der Größe
42x50 cm. Bemerkenswert ist, daß die hier 25 kV betragende
Strahlbeschleunigungsspannung auch bei diesem Gerät aus dem
Zeilenkipptransformator entnommen wird. Eine Groß-
projektionsanlage mit einem Linsenrasterschirm von 10 m’
wurde auf der Funkausstellung 1938 vorgeführt; einige In-
teressante Daten dieser Anlage sind: Öffnungsverhältnis der
Projektionsoptik 1 : 1,9, Brennweite 40 cm, Strahlbeschleuni-
gungsspannung 60 bis 80 kV, Bildwechselspannung an der
Steuerelektrode des Projektionsrohres 500 V bei 3 MHz Band-
breite. — Auf der Sendeseite werden genannt: Ein mechani-
scher Filmabtaster in Zwillingsausführung für 441 Zeilen, der
mit einer im Vakuum mit 10500 U/min rotierenden Nipkow-
scheibe von 34 m Dmr. ausgerüstet ist; ferner ein Diaposıtiv-
sender, bei dem die Bildzerlegung mit einem Sondenrohr nach
dem Prinzip von Farnsworth crfolgt. Neben einer älteren
wird die neueste Bildfängeranlage beschrieben; bei dieser wurde
auf Raumersparnis durch möglichste Zusammendrängung der
Einzelgeräte besonderer Wert gelegt. Ein mechanischer Takt-
geber arbeitet mit optischer Integration über 40 gleichzeitig
beleuchtete Schlitze einer rotierenden Schlitzscheibe: durch
oder Exzentrizität der Scheibe verursachte
6. Juni 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 23
529
Ungenauigkeiten des zeitlichen Einsatzes des Signals werden
hierdurch bis auf 2x 1078 s, der scheinbare Teilungsfehler auf
etwa 3x 1074 mm herabgesetzt. Ogn.
Physik
DK 621.385.1
Untersuchungen an Hohlkathoden. [Nach A. Lompe,
R. Seeliger u. E. Wolter, Ann. Phys., Lpz. 36 (1939) S. 9;
29 S., 18 B.]
An einer konkaven Kathode gehört zu einem bestimmten
Kathodenfall eine größere Stromdichte als an einer ebenen
oder konvexen Kathode. Dieser als Hohlkathodenwirkung be-
zeichnete Effekt tritt bereits ein, wenn einer ebenen Kathoden-
fläche eine zweite in nicht zu großem Abstande gegenübersteht.
A. Lompe, R. Seeliger und E. Wolter untersuchten diese
Erscheinung an beiderseits offenen und an auf einer Seite ge-
schlossenen Zylinderkathoden. Die Anode war dabei als kon-
zentrischer Zylinder innen oder außen oder in Gestalt von
Ringen um die Zylindermündung angeordnet. Statt der
Sondenmessung des Kathodenfalls werden durch die gewählte
Anordnung die anodischen Entladungsteile und insbesondere
eine positive Säule unterdrückt und die der Messung unmittel-
bar zugängliche Brennspannung als Maß für den Spannungs-
abfall im Kathodenfallgebiet angesehen. Dafür wird großer
Wert auf die Formierung der Röhren gelegt. Außer dem Ar-
beiten mit reinen Gasen und dem Ausheizen und Ausbrennen
des Rohres werden die Kathoden selbst aufs sorgfältigste durch
Auswirbeln und Ausheizen gesäubert und die Röhren längere
Zeit unter Glimmbelastung gebrannt, bis sich ein konstanter
Indzustand einstellt. Dann erst setzt sich das kathodische
Glimmlicht überall ohne Flecken an und die Messungen sind
wiederholbar. Gemessen wird die Abhängigkeit der Brenn-
spannung von Druck, Stromstärke und den geometrischen
Dimensionen in Neon. Bei tiefen Drücken läßt sich die Hohl-
kathodenwirkung durch die Theorie erklären, daß Elektronen
von außen, d. h. aus einem dem betrachteten gegenüberliegenden
Teil des Kathodenfallgebietes, in dieses eindringen und, unter
Umständen noch durch eine Pendelbewegung zwischen
den Kathodenflächen verstärkt, eine zusätzliche lonisierung
bewirken. Durch geeignete Kombination der Meßergebnisse
läßt sich schließen, daß eine Hohlkathodenwirkung auch noch
bei Drücken vorhanden ist, wo eine Deutung durch die Elek-
tronenschuß-Pendeltheorie nicht mehr möglich ist. Zur Er-
klärung wird eine Erweiterung der üblichen Kathodenfalltheorie
herangezogen, nach der eine Elektronenbefreiung nicht nur
durch die im Fallraum erzeugten Ionen stattfindet, sondern auch
durch Ionen, die aus dem Glimmlicht in den Fallraum ein-
diffundieren, und durch Metastabile und Photonen, die an
die Kathodenoberfläche gelangen. Die Theorie wird an
dem einfachen Steenbeckschen Kathodenfallmodell ent-
wickelt. Insbesondere der Befund, daß die Hohlkathoden-
wirkung in Zylindern auch von der Zylinderlänge abhängt, und
zwar mit dieser zunimmt, wird als Beweis für die Richtigkeit der
entwickelten Vorstellungen angesehen. Ergänzend wird die
Stromverteilung auf die einzelnen Teile der Kathodenoberfläche
und die spektrale Intensitätsverteilung quer durch das Fall-
raumgebiet untersucht und diskutiert. Br.
DK 537.212 : 621.317.3
Aufnahme von Potentialfeldern mit dem Elektro-
Iyttrog. [Nach G. Hepp, Philips techn. Rdsch. 4 (1939)
5. 235; 8 S., 9 B.]
Es wird eine Einrichtung zur Ausmessung von Potential-
feldern mittels des Elektrolyttroges beschrieben. Das Verfahren
selbst ist bekannt. Zur Erleichterung der Messungen wurde der
Trog verhältnismäßig groß bemessen und demzufolge die Elektro-
denmodelle, deren Potentialfelder untersucht werden sollten, in
vergrößertem Maßstabe verwendet. Die Elektroden sowie die
für die Messungen nötige Sonde bestanden aus Kupfer, während
als Elektrolyt gewöhnliches Leitungswasser diente, da dessen
Leitfähigkeit hinreichend groß ist. Das jeweilige Potential der
Sonde wird mit dem Potential des Schleifkontaktes eines Poten-
tiometers verglichen, wobei der Schleifkontakt so eingestellt
wird, daß der Spannungsunterschied verschwindet. Ein Ver-
stärker sicherte die notwendige Empfindlichkeit. Als Wechsel-
spannungsquelle diente eine elektrische Stimmgabel mit
>= 380 Hz, der ein Kraftverstärker nachgeschaltet war. Der
Meßverstärker wies einen auf die Meßfrequenz abgestimmten
ltesonanzkreis zur Unterdrückung von Störspannungen aus dem
Lichtnetz auf; der Spannungsunterschied zwischen Sonde und
Schleifkontakt wurde also selektiv verstärkt. Nach erfolgter
Gleichrichtung ist eine Kontrolle mittels MeBinstrumentes
möglich. Allerdings läßt sich kein scharfes Minimum fest-
stellen, da zwischen den Potentialen der Sonde und des Schleif-
kontaktes stets ein kleiner Phasenunterschied besteht. Zur
eindeutigen Bestimmung des Minimums war daher noch ein
besonderer Phasenanzeiger vorgesehen. Die mechanische An-
ordnung der ganzen Meßeinrichtung war so vorgenommen, daß
die Sonde mit Leichtigkeit über die gesamte Oberfläche des
Troges verschoben werden konnte und sich somit jeder beliebige
Punkt erreichen ließ. Mit der Sonde war ein Bleistift starr ver-
bunden, der allen Bewegungen der Sonde folgte. Er befand
sich über einem Blatt Papier, das in unmittelbarer Nähe des
Troges ausgebreitet war und auf dem die Umrisse bzw. Schnitte
der Elektroden in natürlicher Größe dargestellt waren. Durch
Betätigung eines in der Nähe der Sonde angeordneten Hebels
"konnte der Bleistift auf das Papier gedrückt werden und gab
dann auf diesem die jeweilige Stellung der Sonde im Elektroden-
system an. Durch Aufsuchen von Sondenstellungen gleichen
Potentials können somit die einzelnen Äquipotentiallinien
punktweise konstruiert werden. In manchen Fällen ist eine
weitere Vereinfachung des Verfahrens durch einen halbselbst-
tätigen Arbeitsgang erwünscht; dabei kann dann z. B. die
Sonde und damit der Bleistift durch einen Motor in der Längs-
richtung bewegt werden, während gleichzeitig die Querver-
schiebung von Hand derart geregelt wird, daß die beiden oben
erwähnten Meßinstrumente ständig ein Minimum zeigen. Da-
mit in diesem Fall die Taste nicht ständig niedergedrückt
werden muß, wurde ein umlegbares Gewicht vorgesehen, das
dann in der einen Stellung diese Tätigkeit übernimmt. Am
Schluß des Aufsatzes werden noch einige mit dem beschriebenen
Gerät erhaltene Potentiogramme verschiedener Elektroden-
systeme wiedergegeben. Nwg.
DK 537.222.2 : 621.3.015.33
Die Beladung dielektrischer Oberflächen bei Stoß-
spannungen. [Nach H.-W. Conradt, Z. techn. Phys. 20
(1939) S. 109; 8 S., 18 B.]
Im Zusammenhang mit den modernen elektrostatischen
Maschinen zur Erzeugung von Gleich-Höchstspannungen ist
die Ladungsmenge von Interesse, die sich auf Isolator-Ober-
flächen unterbringen läßt. Bei gleichmäßiger Beladung der
Oberfläche kann die Ladungsdichte nur so hoch ansteigen, daß
die von ihr erzeugte Feldstärke die Durchbruchspannung des
umgebenden Gases erreicht; daher isto in atmosphärischer Luft
bei Metalloberflächen (E = 470a) auf 8 elektrostatische Ein-
heiten, bei einseitiger gleichmäßiger Beladung dünner ebener
Isolatorplatten in großem Abstand von Leitern auf das Doppelte
hiervon begrenzt (die Hälfte der Feldlinien tritt unmittelbar
in die Luft, die andere rückseitig nach Durchtritt durch das
Dielektrikum). Die einfache Reibungsanregung von Glas mit
Seide und Hartgummi mit Katzenfell ergab als experimentellen
Höchstwert 50 bis 75% des theoretischen. — Schon Przibram
fand, daß die Ladungsdichte in Lichtenbergschen Gleit-
figuren viel höher ist als der theoretische Grenzwert gleich-
mäßiger Beladung. Die vorliegende Arbeit mißt die bei einem
Spannungsstoß in Form einer Lichtenberg-Figur auf eine
Isolatorplatte (Glas, Condensa, Calit) fließende Ladungsmenge
unmittelbar im Faraday-Käfig; die Flächengröße der Ladungs-
figur wird aus einer unter gleichen Bedingungen gemachten
photographischen Aufnahme oder nach Bestäubung der be-
ladenen Platte bestimmt. Es wurden für negative Stöße auf
Glasplatten Ladungsdichten von 70 elektrostatischen Ein-
heiten/cm? gefunden, für positive 80 bis 100. Die Erklärung
für die hohen Werte liegt offensichtlich darin, daß die von den
dünnen geladenen Strahlen ausgehenden Feldlinien nur zum
kleinen Bruchteil unmittelbar in die Luft austreten, während
der Hauptteil zunächst ins Dielektrikum eintritt, dort divergiert
und erst mit wesentlich verminderter Dichte an Vorder- oder
Rückseite aus der Dielektrikumplatte in die Luft austritt.
Das steht in Einklang mit der Tatsache, daß bei den diffusen
negativen Figuren die Ladungsdichte kleiner ist als bei den
schärfer begrenzten positiven Figuren.
Sehr viel Sorgfalt ist auf die Messung der Ladungsmenge
verwandt; alle Operationen — Beladung der Platte, Abheben von
der geerdeten Grundplatte und Einschieben des beladenen
Isolators in den Faradaykäfig — erfolgen in einem geschlossenen
Metallkasten, der von staub- und ozonfreier trockener Luft
durchspült wird. Beim Abheben von stark beladenen Isolator-
platten von der geerdeten Grundplatte sprühen von dieser auf
die Rückseite der lsolatorplatte Gegenladungen auf; die ge-
messenen Ladungen sind also Mindestwerte gegenüber den
Ladungsdichten in der unveränderten Lichtenberg-Anordnung.
Die Ladungsmengen zeigen für konstante Spannung bei
positiven Figuren mit zunehmender Isolatordicke ein Maximum,
bei negativen Figuren nimmt die Ladungsmenge mindestens
oberhalb 2 mm Plattendicke monoton ab; die Ladungsmengen
530
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 23
6. Juni 1940
verhalten sich ähnlich wie die Figurengrößen. Die Ober-
flächenbeschaffenheit spielt keine direkte Rolle. Der erste
Ladungsstoß gibt, insbesondere bei dünnen Platten und hohen
Spannungen, teilweise sehr viel (bis fünfmal) größere Ladungs-
mengen als die folgenden Stöße (unvollständige Entladung der
Platte ?). Erholung auf den Anfangswert erforderte Ruhe-
pausen von etwa einen Tag. M. Stb.
DK 621.385.833
Intensitätsfragen und Auflösungsvermögen des
Elektronenmikroskops. [Nach M. v. Ardenne, Z. Phys.
112 (1939) S. 744; 9 S., 4 B.]
Für die praktische Anwendung des Elektronenmikroskops
ist die Kenntnis des Zusammenhangs zwischen den Strom-
dichten an der Kathode und in den verschiedenen Bildebenen
nötig; insbesondere hängen von der Stromdichte des Endbildes
sowohl Auflösungsvermögen wie Belichtungszeit ab. Für die
Stromdichte des Endbildes gilt
BE A
(ar
wenn A, die Apertur der Elektronenquelle, A, die wirksame
gegenstandsseitige Apertur der Objektivspule, V die Gesamt-
vergrößerung und fə die Stromdichte der Kathode bedeuten.
Die Stromdichte des Endbildes nimmt also mit zunehmender
Vergrößerung ab. Um eine möglichst große Stromdichte zu
erhalten, hat es also keinen Zweck, die Vergrößerung über
die durch die Abbildungsfehler und die Korngröße der photo-
graphischen Platte bzw. des Fluoreszenzschirmes gegebene
Grenze zu erhöhen. Die günstigste Vergrößerung ist V = dy/d,
wenn dy das Auflösungsvermögen der photographischen Schicht
(rd. 1072) oder des Leuchtschirms und d das des Mikroskops
bedeutet. Berücksichtigt man den Zusammenhang zwischen
zulässiger Apertur und Öffnungsfehler, so ergibt sich aus
ı
rar loa)” ga A
2 \0,35 R? f Dp
(f Brennweite, Dp wirksamer Polschuhdurchmesser) ein Zu-
sammenhang zwischen der Stromdichte # und der durch den
Öffnungsfehler bedingten Grenze des Auflösungsvermögens.
Damit ist unter Zugrundelegung der bekannten Schwärzungs-
werte handelsüblicher Photoschichten für Elektronen die Auf-
stellung einer Kurventafel für den Zusammenhang zwischen
Belichtungszeit und Stromdichte ; möglich. Es ergibt sich,
daß bei den üblichen Voltgeschwindigkeiten des Elektronen-
mikroskops der Stromdichte von 10—° A/cm (unter praktischen
Voraussetzungen entsprechend einem Auflösungsvermögen von
10% mm) theoretisch eine Belichtungszeit von nur 10”? s zu-
kommt, die etwa hundertmal kleiner ist als die praktisch ange-
wendeten Belichtungszeiten. Die Flächenhelle des Leucht-
schirmbildes ist
iUnlö!n.
0,8.
(U Anodenspannung, n Wirkungsgrad des Leuchtstoffes). Die
noch ausreichende Flächenhelle E = 11x ergibt für gut auf-
lösende Leuchtschirme (Einkristalle, = 10”? mm, n=
0,8 HK/W) i = 5. 10- Ajcm?, für schlecht auflösende (Viel-
kristall-Leuchtschirm, d = 0,1 mm, n = 10 FK/W)i = 4 - 1071
als Mindestwert für visuelle Beobachtung bei einer Anoden-
spannung von 70 000 V. Da sich die Elektronenquelle schwer
kleiner als O,l mm ausbilden läßt, ist es zweckmäßig, ein ver-
kleinerndes Kondensorsystem zu benutzen, um den Objcktträger
und die außerhalb des Gesichtsfeldes liegenden Objektteile
nicht unnötig mit Elektronen zu belasten. Die Kondensor-
apertur soll dabei nicht größer sein als die Objektapertur. Da
theoretisch auch bei großem Auflösungsvermögen nur kleine
Belichtungszeiten erforderlich sind, erlaubt die sich daraus
ergebende Intensitätsreserve die Einführung des Vunkelfeld-
verfahrens, wobei der Intensitätsverlust gegenüber dem Hellfeld-
verfahren etwa 3 Zehnerpotenzen beträgt. All.
E = n lx
Allgemeiner Maschinenbau
DK 621.941 : 620.178.3
Das Schwingungsverhalten eines gußeisernen und
eines stählernen Drehbankbettes. [Nach Kienzle
u. H. Kettner, Werkstattstechnik 33 (1939) S. 229; 9 S.,
17 B.]
Es werden die Hauptgesichtspunkte, Vorteile und An-
wendungsgebiete von Guß- und Schweißkonstruktion mit-
einander verglichen; allgemein ist der Stahlbau durch bessere
Änderungsmöglichkeiten, kürzere Lieferzeit und geringeres Ge-
wicht bei etwa gleicher statischer und dynamischer Starrheit
überlegen. Die Schwingungserreger der Werkzeugmaschinen
sind das Getriebe und das Werkzeug mit Werkstück, wofür im
einzelnen Beispiele angegeben werden. Das Schwingungs-
verhalten der Drehbankausführungen wurde durch Versuchs-
aufbauten mit künstlich schwingender magnetischer Zugkraft
mit Speisung eines Magneten mit Gleichstrom und überlagertem
Wechselstrom mit stetig zwischen 10 bis 600 Hz regelbarer
Frequenz untersucht. Die Schwingungsweiten und Schwin-
gungszahlen wurden dabei durch Meßkondensatoren ermittelt,
die Feinmeßschrauben für genaue Luftspalteinstellung besaßen,
Der Versuchsaufbau hatte meist acht Meßkondensatoren an einer
Drehbank. In den Oszillogrammen der Versuchsergebnisse über
das Verhalten der nackten Betten und der zusammengebauten
Drehbänke wurde neben der Bettenschwingung auch die
Magneterregung mit aufgenommen und eine Umschaltung auf
die einzelnen Meßstellen derart bewirkt, daß bei der Durch-
führung der Messungen ein einziger Verstärker ausreichte.
Überraschenderweise zeigte das Stahlbett eine bessere Dämpfung.
Aus dem angegebenen Resonanzverlauf und den räumlichen
Schwingungsbildern der beiden Drehbankbauarten wird er-
sichtlich, daß die Schwingungsweiten bei der Stahlausführung
geringer sind. Allgemein ergibt sich, daß die stählernen Dreh-
bankbetten brauchbar sind. Tsch.
Verschiedenes
DK 621.317.35
Harmonische Analyse von Drehkraftkurven, [Nach
A. Bourier, AEG-Mitt. 7 (1939) S. 326; 5 S., 5 B.J
Maßgebend für die Bemessung des Schwungmomentes
elektrisch angetriebener langsamlaufender Kolbenverdichter bei
unmittelbarem Antrieb sind nicht der Ungleichförmigkeitsgrad,
sondern die auf der Netzseite auftretenden periodischen Strem-
und Leistungspendelungen. Da die einzelnen, vom Kurbeltrieb
herrührenden Impulse je nach ihrer Dauer und Größe sich unter-
schiedlich auf das Netz auswirken, muß zunächst die Dreh-
kraftkurve analysiert werden, d. h. es müssen die Amplituden
der einzelnen Harmonischen und deren Phasenlagen fest-
gestellt werden. Diese Rechnung läßt sich leicht mit Hilfe
einer Rechentafel, die auf der 15-Gradteilung aufgebaut ist,
durchführen.
Die mathematische Ableitung des Verfahrens ermöglicht
es, die Diagramme für die höheren Harmonischen zu zeichnen
oder eine entsprechende Rechentafel, die auf der 10-Gradteilung
aufgebaut ist, zu entwickeln. Es ist nicht notwendig, die ein-
zelnen Harmonischen und deren Resultierende aufzuzeichnen,
vielmehr kann man, wenn die Vektoren der Harmonischen ge-
funden sind, in die Diagramme unter Berücksichtigung der
Phasenverschiebung der Netzleistungspendelung gegenüber dem
Impulsmoment die Vektoren der Netzleistungspendelung selbst,
deren Größe durch besondere Rechnung ermittelt wurde, eintra-
gen. Da sich die Vektoren in den einzelnen Diagrammen geome-
trisch addieren lassen, eignet sich die Rechentafel besonders gut
zur Ermittlung der günstigsten Kurbelversetzung von Mehrkurbel-
verdichtern. Diese Untersuchungen können entweder an den
Vektoren des Impulsmomentes oder denen der Netzleistungs-
pendelung vorgenommen werden. Der Aufbau der Rechentafel
führt zwangläufig zur folgerichtigen Durchführung des Rech-
nungsganges, bei dem nur die vier Grundrechnungsarten ver-
wendet werden, und der sich, da alle Zwischenrechnungen auf
der Tafel durchgeführt werden, leicht nachprüfen läßt. Deck-
blätter und Tafeln für die Sinusfunktionen sind nicht erforderlich.
Die Rechentafel ist damit zu einem wertvollen Hilfsmittel für
den planenden Ingenieur geworden. eb.
Re E E „HE SER une
AUS LETZTER ZEIT.
Merkblatt für die Verarbeitung von Chlopben. —
Bei der Verarbeitung von Clophen, das bekanntlich ein chlorier-
ter Kohlenwasserstoff ist, können unter Umständen Gesund-
heitsstörungen auftreten. Die Wirtschaftsstelle Starkstrom-
kondensatoren E. V., Berlin W 35, Corneliusstraße 4, gibt ein
Merkblatt heraus, in dem geeignete Maßnahmen angegeben
sind, bei deren Beachtung und Anwendung sich Clophen ohne
Nachteile verarbeiten läßt.
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6. Juni 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 23 531
VERSCHIEDENES
BEKANNTMACHUNGEN
VDE
Verband Deutscher Elektrotechniker
(Eingetragener Verein)
Fernsprecher: 50 06 31 — Postscheckkonto: Berlin 213 12
Geschäftstelle: Berlin-Charlottenburg 4, Bismarckstr. 33, VDE-Haus
Postscheckkonto für Mitgliedsbeiträge: Berlin 1810 00
Postscheckkonto der ETZ-Verlag G. m. b. H.: Berlin 223 84
Drähte und Kabel
Der Ausschuß für Drähte und Kabel hatte einen
Entwurf zu einer Neubearbeitung von
VDE 0252 ‚Vorschriften für umhüllte Leitungen‘
ausgearbeitet, der in ETZ 61 (1940) H.4, S.95 ver-
öffentlicht war. Auf Grund der eingegangenen Einsprüche
wurden einige Ergänzungen und Änderungen vorgenommen,
diein ETZ 61 (1940) H. 23, S. 518 abgedruckt sind.
Der damit vorliegende endgültige Wortlaut der Vor-
schriften ist vom Vorsitzenden des VDE im Mai 1940
genehmigt worden und tritt am 1. Juli 1940 in Kraft.
Ferner hat der Ausschuß eine ncue Bestimmung
VDE 0260 K „K-Vorschriften für Papierbleikabel mit
Aluminiumleitern bis 1 kV“
aufgestellt, die im Mai 1940 durch den Vorsitzenden des
VDE genehmigt wurde und mit dem Tage der Veröffent-
lichung in Kraft tritt. Sonderdrucke sind bei der ETZ-
Verlag GmbH. erhältlich.
mn nn
Der Ausschuß für Drähte und Kabel hatte einen
Entwurf zu Umstell-Vorschriften für Mantelleitungen
(Mantel aus thermoplastischem Kunststoff) aufgestellt,
der als § 8 B in VDE 0250 U ‚„Umstell-Vorschriften für
isolierte Leitungen in Starkstromanlagen‘‘ aufgenommen
werden sollte und in ETZ 60 (1939) H. 49, S. 1411 ver-
öffentlicht war.
Der Ausschuß hat beschlossen, die Bestimmungen
über Mantelleitungen nicht als Umstell-Vorschriften
herauszugeben, sondern sie in
VDE 0283 ‚Richtlinien für probeweise zu-
gelassene isolierte Leitungenin Stark-
stromanlagen'
als $ 9 zu übernehmen. Der Wortlaut ist gegenüber der
Veröffentlichung des Entwurfes unverändert. Die
Änderung von VDE 0283 ist durch den Vorsitzenden des
VDE im Mai 1940 genehmigt worden und tritt mıt dem
Tage der Veröffentlichung in Kraft.
Verband Deutscher Elektrotechniker E. V.
Die Geschäftsführung
Viefhaus
Bezirk Berlin
vormals Elektrotechnischer Verein
(Gegründet 1879)
Geschäftstelle: Berlin-Charlottenburg 4, Bismarckstr. 33 IV, VDE-Haus.
Fernsprecher: 34 88 85.
Arbeitsgemeinschaften (Technischer Nachwuchs)
Die Teilnahme ist frei. VDE-Mitgliedschaft ist nicht Bedingung.
Elektrische Bahnen. Leiter: Reg.-Baurat Dr.-Ing. habil. H. Kother VLE
Il. Juni 1940, 1800, VDE-Haus, Großes Sitzungszimmer.
Berechnungsabend 2: „Elektrische Ausrüstung von Wechselstrom-Trieb-
fahrzeugen‘‘. Vortragender: Reg.-Baurat Dr.-Ing. habil. H. Kother VDE.
Hochfrequenztechnik. Leiter: Dr.-Ing. F. W. Gundlach VDE
13. Juni 1940, 1880, VDE-Haus, Großes Sitzungszimmer.
Vortragsreihe ‚‚Fernsehen‘‘: „‚Breitbandverstärker"‘.
Dipl.-Ing. Rud. Schienemann.
Elektrizitätswerke. Leiter: Dipl.-Ing H. Beling VDE
14. Junı 1940, 1800, VDE-Haus, Großes Sitzungszimmer.
„Die Anpassung des Kraftwerkbaues an die energiewirtschaftliche Auf-
gabestellung bei Errichtung neuer und Erweiterung bestehender Dampf-
kraftwerke“. Vortragender: Dipl.-Ing. K. Schröder.
VDE Bezirk Berlin
vormals Elektrotechnischer Verein
Der Geschäftsführer ,
Burghoff
Vortragender:
Sitzungskalender
VDE Bezirk Ruhr-Lippe, Dortmund. 19. 6. (Mi),
20%, Gaststätte ,, Berghoff“, Rheinische Str. 2, Ecke Körner-
platz: ‚Der heutige Stand der Überspannungsschutzfrage‘
(m. Lichtb.). Dr. R. Foitzik VDE.
PERSÖNLICHES
(Mitteilungen aus dem Leserkreis erbeten)
W. Petersen. — Als der Verband Deutscher Elektro-
techniker im Jahre 1938 Herrn Professor Dr.-Ing. Waldemar
Petersen VDE zu seinem Ehrenmitglied ernannte, kenn-
zeichnete ihn die aus diesem Anlaß ausgefertigte Ehren-
urkunde als ‚den hervorragenden Lehrer und Forscher, dem
die Hochspannungstechnik den Ausbau ihrer wissenschaft-
lichen Grundlagen und
die Elektrizitätswirt-
schaft die Sicherung
ihrer Hochspannungs-
straßen verdankt“.
In diesem kurzen
Satz ist das Lebenswerk
des Mannes, der am
10. Juni sein 60. Lebens-
jahr vollendet, in großen
Zügen umrissen, aber
darüber hinaus hat sich
Petersen als der führen-
de Techniker der AEG
auch auf fast allen
übrigen Gebieten der
elektrotechnischen Fer-
tigung bleibende Ver-
dienste erworben.
Zur Elektrotechnik
trat er schon in jugend-
lichen Jahren in Be-
ziehungen. Nach Be-
endigung seiner Schul-
zeit wandte er sich im
Jahre 1899 dem elektro-
technischen Studium an
der Technischen Hochschule in Darmstadt zu. Kittler, dessen
Nachfolger er später wurde, war damals sein Lehrmeister, der
die Begabung seines Schülers sehr bald erkannte und Petersen
nach Ableistung seiner Militärdienstpflicht als Assistenten zu
sich berief. Im Anschluß an seine Habilitation im Jahre 1907
richtete Petersen an der Darmstädter Hochschule ein Hoch-
spannungslaboratorium ein, das das erste derartige Institut an
einer deutschen Hochschule war und Darmstadts Ruf als
führende Lehrstätte der Hochspannungstechnik begründete.
Petersen richtete dort seine Untersuchungen zunächst darauf,
Klarheit und System in den damaligen Stand der Erkenntnisse
auf dem Gebiet der Hochspannungstechnik zu bringen. Über
die Ergebnisse berichtete er 1910 in einem Buch ‚„Hochspan-
nungstechnik‘‘, das zum Standardwerk dieses Fachgebietes im
In- und Ausland wurde. Seine weiteren Forschungen als junger
Titular- und später als ordentlicher Professor galten im beson-
W. Petersen
532
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 23
6. Juni 1940
deren der Ergründung von Überstrom- und Überspannungs-
fragen in der Praxis und im Laboratorium. Das wichtigste
Ergebnis dieser umfangreichen Arbeiten war die Schaffung der
nach ihm benannten Petersen-Spule, eines Überspannungs-
schutzes für Hochspannungsanlagen, der die Betriebssicher-
heit dieser Anlagen wesentlich erhöhte und damit die Energie-
versorgung in allen Ländern maßgeblich gefördert hat. Es
gibt heute in Deutschland kein Netz von Bedeutung, das
nicht mit diesen Spulen, durch die mit einem Schlage die
Erdschlußfrage gelöst war, ausgerüstet wäre.
Die Nachfolgeschaft Kittlers trat Petersen im Jahre 1918
an. Unzählige tüchtige Ingenieure sind aus seinen Vorlesungen
und Seminaren hervorgegangen und haben selbst inzwischen
vielfach führende Plätze in der Elektroindustrie, Wissenschaft
und Wirtschaft eingenommen. Noch heute gehört Petersen
— wenn auch beurlaubt — dem Lehrkörper der Darmstädter
Hochschule an, um mit seinen reichen Erfahrungen als In-
genieur und Pädagoge jederzeit mit Rat und Tat zur Verfügung
zu stehen. .
Seine Berufung in den Vorstand der AEG, dessen stell-
vertretender Vorsitzer er nunmehr seit vielen Jahren ist,
erfolgte im Jahre 1926. Auf allen Gebieten ihrer Fertigung ver-
dankt ihm die AEG Neuerungen und Fortschritte. Petersens
Bestreben war es stets, die Güte aller Erzeugnisse auf den
höchsten Stand zu bringen, den Fortschritt zu pflegen und
hierduich den Markt zu gewinnen.
Zu jeder Zeit, vor allem auch als Rektor, hat sich Petersen
für die nationalen Interessen Deutschlands eingesetzt, was auch
in seiner Ernennung zum Wehrwirtschaftsführer zum Ausdruck
kam. Unter den vielen Ehrungen, die dem nunmehr sechzig-
jährigen „Vater der modernen Hochspannungstechnik‘‘ im
Laufe der Jahre außerdem zuteil geworden sind, seien noch die
Verleihungen des Dr. rer. pol. h.c. durch die Universität
Königsberg und des Museumsringes für Verdienste um die
Schaffung des Deutschen Museums in München durch die
Bayerische Regierung erwähnt.
BUCHBESPRECHUNGEN
DK 615.84
Physikalische Medizin in Diagnostik und Therapie.
Von Dr.-Ing. Dr. med. W. Holzer. Mit 248 B., 88 Taf.,
XIV u. 674 S. im Format B5. Verlag Wilh. Maudrich,
Wien 1940. Preis geb. 40 RM.
Das Buch von Holzer zeichnet sich dadurch aus, daß es
den physikalischen Vorgängen in der Medizin auf den Grund
zu gehen sucht. Es gibt nicht nur eine Übersicht auf die Ver-
fahren der physikalischen Therapie und Diagnostik, sondern
es versucht, die Vorgänge auf physikalische und biologische
Grundgesetze zurückzuführen. Es wird also nicht nur das
„Wie“, sondern in erster Linie das ‚Warum‘ behandelt.
Während die chemische Richtung der Medizin über zahlreiche
Werke verfügt, insbesondere in der Richtung der experimentellen
Pharmakologie, hat ein analoges Werk in der physikalischen
Richtung bisher noch gefehlt. Diese Lücke wird durch das
vorliegende Werk ausgefüllt; der Verfasser ist dafür als Physiker
besonders berufen.
In den ersten Abschnitten des Buches werden die wich-
tigsten physikalischen und elektrotechnischen Grundlagen be-.,
handelt sowie einige wichtige Tatsachen der pathologischen
Physiologie. Von diagnostischen Verfahren werden vor allen
Dingen die Elektrokardiographie, Elektroenzephalographie und
die Verfahren zur Bestimmung der Erregbarkeit von Nerven-
und Muskelgeweben besprochen, einschließlich der Chronaxie.
Dazu werden einige neuere Verfahren der Kreislauffunktions-
prüfung und Kreislaufdiagnostik und die Grundumsatz-
bestimmung behandelt. Die therapeutischen Wirkungen werden
auf einige Grundgesetze der Biologie zurückgeführt. Es wird
ausgegangen davon, daß alle Reizarten primär unspezifisch
wirken, daB es eine Spezifität nur auf Grund verschiedenartiger
Absorption gibt. Aufgabe der physikalischen Therapie ist, die
zweckmäßigen Reaktionen des Organismus zu unterstützen.
Wichtige Grundlagen der Wirkung sind das Arndt-Schulzsche
Gesetz und das Wildersche Ausgangswertgesetz.
Auf diesen Gesetzmäßigkeiten fußend werden schematische
Richtlinien und Vorschriften für die einzelnen Anwendungen
gegeben. Außer den bekannten Verfahren der physikalischen
Medizin wird auch den Grundlagen der Elektrochirurgie ein
Kapitel gewidmet. Viele Ergebnisse und Anwendungsarten
werden in Tabellen dargestellt.
Der Verfasser hat allgemein auf anschauliche Darstellung
hinzearbeitet, was ihm auch gelungen ist. Diesem Zweck dienen
auch die zahlreichen Bilder, die zum Teil von dem Maler
Pistorius gezeichnet sind. Auch die anderen Bilder sind
übersichtlich und dienen alle dem Zweck, das Dargestellte dem
Leser klarzumachen; auf die nichtssagenden Außenansichten
von Apparaten ist verzichtet worden.
Nicht zu vergessen ist die Ausstattung des Buches durch
den Verlag Wilhelm Maudrich, die als hervorragend bezeichnet
werden muß. Alles in allem ein Werk, dessen Besitz Freude
macht und das als Standard- und Nachschlagewerk für das
ganze Gebiet der physikalischen Medizin dienen kann.
E. Schliephake
DK 534.837
Schallabwehr im Bau- und Maschinenwesen. Sechs
Vorträge und eine Tabellen- und Formelsammlung von L.
Cremer, W. Dürhammer, E. Lübcke, E. Meyer, W. Piening
und W. Zeller. Veranstaltet durch das Außeninstitut der
T. H. Berlin und den Berliner Bezirksverein deutscher Inge-
nieure. Herausg. von E. Lübcke. Mit 145 B., VI u. 166 S.
im Format 160x235 mm. Verlag von Julius Springer,
Berlin 1940. Preis geh. 15,— RM, geb. 16,50 RM.
Das vom Verlag musterhaft ausgestattete Buch ist jedem
zu empfehlen, der sich über den gegenwärtigen Stand der
lLärmminderungstechnik und ihre Grenzgebiete unterrichten
will. Dem Praktiker gibt es wertvolle Winke, was er tun und
lassen soll. Bei den schnellen Fortschritten der Erfahrungen und
Erkenntnisse auf diesem Fachgebiet war eine zusammenfassende
Darstellung wieder fällig. Der unmittelbare Anlaß für die Her-
ausgabe des Buches war eine Vortragsreihe seiner Verfasser im
Rahmen der techn.-wiss. Veranstaltungen des Berliner Bezirks-
vereins deutscher Ingenieure in Gemeinschaft mit dem Außen-
institut der Techn. Hochschule Berlin und dem Fachausschuß
für Lärmminderung beim VDI. Das Buch bringt einleitend eine
Übersicht über die wissenschaftlichen Grundlagen der Schall-
technik (E. Lübcke) und das schalltechnische Prüfwesen
(E. Meyer). Anschließend folgen die physikalischen Grund-
lagen der Schallabwehr im Hochbau (L. Cremer), die praktische
Schallabwehr im Hochbau (W. Dürhammer), im Maschinen-
wesen (W. Zeller, E. Lübcke) und bei Fahrzeugen (W.
Piening). Den Schluß bildet eine Zusammenstellung von
Begriffen, Erklärungen, Tabellen und Formeln (E. Lübcke).
Wir wünschen dem Buch den verdienten Erfolg.
R. Berger
EINGÄNGE
[Ausführliche Besprechungen vorbehalten.)
AEG-Hilfsbuch fürelektrischeLicht-undKraft-
anlagen. 4. Aufl. Mit zahlr. B., VIII u. 655 S. im Format
A5. Verlag W. Girardet, Essen 1939. Preis kart. 4,80 RM.
[Dem jetzigen Stand der Entwicklung unter Berück-
sichtigung der VDE-Vorschriften angepaßt, ist die 4. Auflage für
den Fachmann ein wertvoller Behelf bei Entwurf, Ausführung
und Betrieb elektrischer Anlagen. Die Einteilung ist noch
übersichtlicher als früher, einzelne Abschnitte wurden er-
weitert, und durch Zusammenfassung sind neue Abschnitte
hinzugekommen. Bemerkenswert oder neu sind folgende Ab-
schnitte oder Ergänzungen: Leitungsarten, deren Aufbau und
Bezeichnung, Richtlinien für Anlagen bis 35 kV mit Antriebs-
maschinen, selbsttätige Lädeeinrichtungen für Fahrzeug-
batterien, selbsttätige Spannungsregler, neuzeitliche Schutz-
einrichtungen, Umspanner mit Anzapfschaltern, Notstrom-
anlagen, Schaltanlagen mit Berücksichtigung von Al- und
Mg-Leitungen, Leistungsschalter mit Antrieben, Planung und
Bau nach der AEG-Regelbauweise, Schaltwarten, Berechnung
und Begrenzung von Kurzschlüssen, Blindleistungskompen-
sation, elektrische Uhren, der AEG-Elektrozaun, Elektrowärme
und der Anhang mit einem Installations- und einem Leitungs-
plan.] Ob.
Anschriften des Verfasser der Aufsätze dieses Heftes:
Dipl.-Ing. F. Hölters VDE, Berlin-Lankwitz, Elisabethstr. 6
Dr.-Ing. F. Kesselring VDE, Berlin-Frohnau, An der Buche 23
Dipl.-Ing. Chr. Strobel, Bochum, Bülowstr. 50
Abschluß des Heftes: 31. Mai 1940.
ae a
Wissenschaftliche Leitung: Harald Müller VDE (z.Z. im Felde)
G. H. Winkler VDE (z. Z. im Felde)
H. Hasse VDE und R. Henrichs VDE
Zuschriften sind nicht an eine persönliche Anschrift zu richten, un
nur an die Wissenschaftliche Leitung der ETZ, Berlin-Charlottenburg $
Bismarckstr. 33, VDE-Haus, Fernsprecher: 34 19 55.
Nachdruck nur mit Quellenangabe und nur mit Genehmigung des Ver-
fassers und der Wissenschaftlichen Leitung der ETZ gestattet.
Al Fan A
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533
Elektrotechnische Zeitschrift
(Zentralblatt für Elektrotechnik)
Organ des Elektrotechnischen Vereins seit 1880 und des Verbandes Deutscher Elektrotechniker seit 1894
Herausgegeben vom Verband Deutscher Elektrotechniker E.V.
Wissenschaftliche Leitung: Berlin-Charlottenburg 4, VDE-Haus — Im Buchhandel durch Julius Springer, Berlin W 9
61. Jahrgang
Berlin, 13. Juni 1940
Heft 24
Betriebserfahrungen mit Sterndreieckschaltern
Von K. Kirsch VDE, Berlin
Übersicht. Die Verwendung von handbetätigten und
selbsttätigen Sterndreieckschaltern erfordert eine genaue
Kenntnis des Anlaufvorganges. Verschiedene Betriebsvorfälle
geben Veranlassung, die Anlaufbedingungen zu besprechen und
auf allgemeine Anwendungsregeln zur richtigen Auswahl der
Schaltgeräte hinzuweisen.
1. Einleitung
Obwohl man heute die Auswahl der Maschinenantriebe
und die Festlegung ihrer Leistung gründlicher vornimmt
als vor wenigen Jahren, so werden dennoch bisweilen
Fragen erörtert, die es notwendig erscheinen lassen, über
Betriebserfahrungen mit dem Anlauf von Drehstrom-
motoren in Sterndreieckumschaltung zu berichten. Diese
Schaltungsart beruht auf der Erkenntnis, daß das Anlauf-
drehmoment des Kurzschlußankermotors direkt abhängig
ist vom Quadrat der Klemmenspannung. Die Stern-
dreieckumschaltung ist daher ein spannungsabhängiger,
jedoch nur in grobem Maße beeinflußbarer Anlaufvor-
gang und gleichbedeutend einem Anlassen mit einer Span-
nungsänderung im Verhältnis 1 : V3, d.h. Drehmoment
und Strom betragen in der Anlaufstellung nur ein Drittel
der Werte bei voller Wicklungsspannung.
Das Anlaufverhalten der Antriebe ist jedoch ver-
schieden; Kreiselpumpen zeigen ein anderes Gegenmoment
als Kohlenmühlen- oder Transmissionsantriebe. Der Last-
momentverlauf während des Anlaufvorganges kann drei
Möglichkeiten annehmen: 1. linear verlaufen, 2. quadra-
CCCLGUPCOVSPATIAVONHOTAONAGHODDEGOHOAEGSOECBEHELOVPDEGIGOIVOGHTGOPGCORCOOHRDONDOOOOCADO è
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7
4
x 72097
A
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on IKWREETEESEHH EHER A OETI A Ae EN Wi NT
DK 621.3.066.33 : 612.3.076.51.004.1
tung gestattet. Die Festlegung der Anlaufzeit ist hier-
bei ebenso wichtig wie die Ermittlung des Gegenmomen-
tenverlaufes.
2. Verlauf besonderer Umschaltungen
` Mehrere Beispiele sollen -den Einfluß verschiedener
Betriebsvorgänge auf Strom- und Momentenverlauf zur
Darstellung bringen. Der normale Sterndreieckanlauf ist
I% Md %
Bild 1. Strom
und Dreh-
moment bei nor-
maler Sterndrei-
eckumschaltung.
“7.
e000 me nkt
gegenüber anderen Anlaufverfahren ein recht einfacher
Vorgang. In Stern geschaltet läuft der Motor je nach
Höhe des Beschleunigungsmomentes verschieden rasch
hoch. Bei Gleichheit von Last- und Motormoment ist eine
weitere Steigerung der Drehzahl nicht mehr möglich. In
(ZZITIETIZAZIZETTITETEITTIETITI TIED ae pee se
LAECFENOEEVBOGAEBDCCRABEEGHALAADEGPEDODVONOGODOAGVOLDEGGGLCVOCCODERCOCOCOSOSOGELGIHOCEEGPNAOCPVCOCSOGPEGADODOGCHÖDOCHOVODBEADOOLBOTDGEAHCCOHOGGLOVOGECOOONOCOHOOCHODO
Bild 2. Osziflogramm einer normalen Sterndreieckumschaltung.
tisch bis zum Nennmoment ansteigen oder 3. während des
ganzen Anlaufs konstante Werte bis zu voller Höhe des
Nennmomentes besitzen. Die Anlaufvorgänge mit linear
ansteigendem Gegenmoment können durch eine Stern-
dreieckumschaltung beherrscht werden. Bei quadratisch
ansteigendem Gegenmoment muß der Schweranlauf aus-
genommen werden. Ebenso ist ein Anlauf in Sterndreieck
bei den unter 3. genannten Verhältnissen nicht möglich.
Jeder für Sterndreieckumschaltung vorgesehene Antrieb
muß bei der Projektierung genau bekannt sein, da nur der
richtig gewählte a einwandfreie Sterndreieckumschal-
diesem Punkte muß auf Dreieck, d.h. die volle Wick-
lungsspannung, zur weiteren Erhöhung der Drehzahl um-
geschaltet werden. Beim Umschalten im richtigen Augen-
blick, d.h. etwa bei 95% der Nenndrehzahl, ist der auf-
tretende Stromstoß, abgesehen von einer kurzzeitigen
Umschaltspitze, rd. das 1,8- bis 2,bfache des Nennstromes.
Der Verlauf eines solchen Vorganges ist in Bild 1 und 2
dargestellt.
Wird die Umschaltung von Stern nach Dreieck zu früh
eingeleitet, bevor also die Drehzahl genügend angestiegen
ist, oder liegt bei selbsttätigen Geräten der Umschalt-
634
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 24
13. Juni 1940
zeitpunkt nicht richtig, so entsteht ein Stromstoß, der
unter Umständen die vorgeschalteten Sicherungen oder
Selbstschalter zum Ansprechen bringt. Als Ursache hier-
für muß unsachgemäße Bedienung bzw. unrichtige Ein-
stellung angesehen werden. Der Fehler tritt z.B. dann
1% Md%
Bild 3. Strom
und Dreh-
moment bei vor-
zeitiger Stern-
dreieckunischal-
tung.
“72098
n %
Umsohallpunkt
auf, wenn sich der Bedienende nicht genügend Zeit zum
Anlassen nimmt und durch zu rasches Fortschalten den
Motor schneller auf die Betriebsdrehzahl bringen möchte.
Strom- und Momentverlauf dabei zeigt Bild 3.
PERIKIKILEICCKI TITEL II EHEN NLLITWEHNTTILKENECHKENN IKK LEN TIEVENTSICHWLENTNHINWENWIKENITENERKLIHKLEKENIIITHLENEEKITIITEKTVII KIT I IT ZITIERT OTIDO
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DRAN EN
BEBEEZEEEEZZEEEZEEZEZEEEREER EEE ZEN EEE ENGE pretere
frei durchzuführen ist, wenn die Anlaufverhältnisse ein-
deutig festliegen.
Ähnlich liegen die Erscheinungen, wenn die Antriebs-
motoren von Kreiselpumpen für den Anlauf gegen ge-
schlossene Schieber bemessen werden. Wird der Schieber
während des Anlaufes in der Sternstellung oder auch vor-
her geöffnet, so bedeutet das eine Erhöhung des Be-
lastungsmomentes und ein Einspielen auf eine geringere
Drehzahl. Der infolge der Verkleinerung des Beschleu-
nigungsmomentes langsamer erfolgende Anlauf bean-
sprucht thermisch den Motor etwas stärker. Die vor-
genommene Umschaltung bei der kleineren Drehzahl be-
dingt einen höheren Umschaltstromstoß von ungefähr
dem 3,5fachen Normalstrom. Dieser Vorgang wird in
Bild 5 und 6 gezeigt.
Die Annahme, daß ein schwerer Anlauf, z.B. einer
Propellerpumpe, mit einer Einschaltung in Sterndreieck
beherrscht werden könnte, ist nicht richtig. In diesem
Falle ist das Gegenmoment schon kurz nach dem Ein-
schalten in voller Höhe des Nennmomentes vorhanden.
Diese Betriebsfälle können ‘auch bei selbsttätigen
Sterndreieckschaltern unabhängig von irgendeiner be-
triebsmäßigen Handhabung auftreten. Meist ist eine
Änderung des Lastmomentes nach Inbetriebnahme nicht
DIITITLIEIITIITII TILL
BA!
Fin RR y: TRA |
AEE s n A AEAN ESSENER TER ES ET E T E T E A AAE RUET A E ÄEEKSKIS KA SZEREKZE LIES KALTE LIKE HAN N EERT ET EELITE |
Bild 4. Oszillogramm einer vorzeitigen Sterndreieckumschaltung.
Bei der Umschaltung auf Dreieck tritt außer dem er-
höhten Stromstoß, der sich aus der Motorenkennlinie er-
gibt, ebenso wie beim Einschalten von Motoren eine all-
gemein vernachlässigte Stromspitze auf, die % bis 1 Pe-
riode dauert und durch die Um- bzw. Neumagnetisierung
des Eisens bedingt ist (s. Bild 2).
Der Fall kann jedoch auch so liegen, daß z.B. bei
Pumpenantrieben der Schnittpunkt zwischen Lastmoment
und Motormoment bei einer Umdrehungszahl erreicht
wird, der ein Umschaltstrom in fast der vollen Höhe des
Einschaltstromes bei unmittelbarer Einschaltung ent-
spricht. In diesem Falle bestimmt also die Eigenschaft
der Antriebsmaschine die Lage des Umschaltpunktes. Das
bedeutet, daß mit Rücksicht auf die Höhe des Umschalt-
stromes stärkere Vorsicherungen oder auch eine höhere
Einstellung der Schnellauslöser der Selbstschalter gewählt
werden müssen, um ein Umschalten zu ermöglichen. Da-
mit ist derselbe Betriebsfall wie bei einer unmittelbaren
Einschaltung erreicht. Die Ursache hierfür kann eine
fehlerhafte Festlegung des Motors oder eine unrichtige
Annahme des Gegenmomentenverlaufes sein. Ein ähn-
licher Betriebsfall ist in Bild 4 dargestellt.
Läuft der Motor in einem solchen Falle in der Stern-
stellung ohne Umschaltung weiter, so ergibt dies Über-
ströme für die Wicklungen. Die eingebauten Überstrom-
relais schalten, ihre Einstellung auf den Wicklungsstrom
vorausgesetzt, sobald eine Gefährdung des Motors ein-
tritt, ab. Ist jedoch nur ein Grobschutz durch Abschmelz-
sicherungen vorhanden, so ist der Motor thermisch ge-
fährdet. Diese Erscheinungen weisen auf die Bedeutung
einwandfrei arbeitender Umschaltelemente und Wärme-
auslöser bei selbsttätiger Betätigung hin. Anderseits
werden in diesen Sonderfällen handbetätigte Sterndreieck-
schalter mit Rast in der Sternstellung nicht verwendet.
Weiter zeigt das Beispiel, daß ein Dauerbetrieb in Stern,
wie er zum Zwecke einer zeitweisen Leistungsherab-
setzung bzw. Leistungsfaktorverbesserung mit der Stern-
dreieckschaltung erreicht werden kann, nur dann einwand-
mehr möglich. Es ist in diesem Falle zu prüfen, ob das
fernbetätigte Gerät den auftretenden hohen Strombean-
spruchungen noch gewachsen ist. Es wäre sehr wohl der
Is Md%
Bild 5. Strom
und Drebmo-
ment bei Stern-
dreieckumschal-
zeitiger Lastzu-
schaltung.
z n %
Offnen der Umschaltpunkf
Rückschlagklappen K 72100
L Md %
W
GG Bild 6. Strom
WE und Dreh-
27 moment bei vor-
3 zeitiger Stern-
dreieckumschal-
tung und ver-
frühter Lastzu-
schaltung.
Öffnen der Umschaltgunkt
Rückschlagklappen x 72101
Fall denkbar, daß Schaltgeräte, wie Ölschütze mit be-
grenzter Einschaltfestigkeit, normal, d.h. richtig ver-
laufende Sterndreieck-Anlaßvorgänge bewältigen, da-
gegen bei Übersteigen der normal zu erwartenden Strom-
tung und vor .
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13. Juni 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 24
536
aiaa a a a e e Beeren
spitzen ungewollt auslösen und dadurch außerordentlich
stark beansprucht werden.
3. Gesichtspunkte für die Planung
Sofern die Netzverhältnisse die Übernahme des vollen
Umschaltstromes irgendwie gestatten, sollte man sich
tatsächlich die Frage vorlegen, ob überhaupt ein Anlauf
in Sterndreieck notwendig ist. Selbst in schwächeren
Netzen, in denen das unmittelbare Einschalten von Kurz-
schlußläufermotoren auf bestimmte Motorleistungen be-
grenzt ist, beweist meist die Größe der gewählten Vor-
sicherung das Auftreten übernormaler Dreieckumschalt-
ströme. Es spielt sich beim Umschalten auf Dreieck
letzten Endes ein der unmittelbaren Einschaltung fast
gleichwertiger Vorgang ab. Die hohen Umschaltströme
sollten aber durch die Sterndreieckeinschaltung gerade
vermieden werden. Bei dieser Überlegung ist ferner noch
zu beachten, daß die unmittelbare Einschaltung ein höhe-
res Einschaltmoment bringt, das sich möglicherweise
ungünstig auf Teile der angetriebenen Arbeitsmaschine
auswirken kann.
In folgerichtiger Entwicklung in Richtung auf. hohe
Ausnutzung des Antriebes ist heute der Unterschied zwi-
schen Leistungsbedarf und Motorenleistung nur gering.
Bereits bei der Projektierung wird versucht, Wirkungs-
grad und Leistungsfaktor auf Höchstwerte zu bringen.
Jedoch können Strombezugs-Vorschriften die Wirtschaft-
lichkeit des Antriebes und die Auswahl der Motoren be-
einflussen.
“Bei genauer Kenntnis des Leistungsbedarfes ist es
nicht nötig, eine Leistungsreserve vorzusehen, da der
Motor, der stets von einem Schutzschalter geschützt sein
sollte, die ungefährlichen Stromstöße verträgt. Die von
den thermischen Auslösern der Schutzschalter zugelasse-
nen Stromspitzen liegen bei richtiger Einstellung inner-
halb der VDE-mäßig zugelassenen Belastungsgrenzen.
Der Motor muß jedoch so groß gewählt werden, daß
ein genügend hohes Beschleunigungsmoment vorhanden
ist. Bei einem zu knapp bemessenen Überschußmoment
ist die Beschleunigung zu gering. Die Nenndrehzahl wird
erst nach verhältnismäßig langer Zeit erreicht, wodurch
die Möglichkeit des Ansprechens der Überstromauslöser
gegeben ist. Wenn in einem solchen Falle der Austausch
des zu klein gewählten Motors nicht mehr möglich sein
sollte, so ist, wenn die höheren Umschaltströme nicht vom
Netz aufgenommen werden können, ein Hochlaufen des
Maschinensatzes nur bei Einbau besonders träger ther-
mischer Auslöser möglich. Dies bedeutet allerdings eine
etwas stärkere Erwärmung der Motorenwicklungen.
In der Mehrzahl der beobachteten Betriebsfälle konn-
ten wertvolle Feststellungen, z.B. ob eine fehlerhafte
Motorbemessung vorliegt, auf Grund der richtigen Ar-
beitsweise selbsttätiger Sterndreieckschalter gemacht
werden. Die betrieblichen Vorteile führten zur bevor-
zugten Verwendung zweckmäßig gebauter selbsttätiger
Sterndreieckumschalter, von denen nachstehend einige
neue Bauformen erläutert werden sollen.
4. Neuere selbsttätige Sterndreieckschalter
Der in seiner konstruktiven Durchbildung und Ar-
beitsweise einfache Sterndreieck-Walzenschalter sollte
nur für einfachste Fälle und in Verbindung mit einem
Motorschutzschalter verwendet werden. Der selbsttätige
Sterndreieckschalter vereinigt Umschaltung und Motor-
schutz in einem Gerät. Ein Ausführungsbeispiel für 16 A
ist in Bild 7, die zugehörige Schaltung in Bild 8 wieder-
gegeben. Das Schaltgerät besteht aus drei Einzelgeräten,
die gemäß dem gezeigten Schaltschema in entsprechender
Reihenfolge die Betriebsvorgänge einleiten.” Durch Be-
tätigen des Einkontaktes am Netzschalter wird dieser ein-
geschaltet und hält sich über einen Selbstschaltekontakt
In dieser Stellung. Von diesem Schalter führt ein Be-
tätigungsstromkreis über die Kontakte des Zeitelementes
zur Zugspule des Sternschalters. Der Sternschalter wird
also sofort durch den Netzschalter mit eingelegt. Als
Zeitelement für die Umschaltung ist ein einstellbares
Federhemmwerk eingebaut. Die Antriebsfeder des Zeit-
elementes wird bei dem Einschalten in Stern gespannt
und beginnt unmittelbar nach Beendigung des Schalt-
vorgangs in Stern ihre Funktion. Dieses Federhemm-
a Bimetallauslöser h Verriegelungs- o Antriebsfeder für
b Einschaltmagnet für kontakt Hemmwerk
Netzschalter i Zugspule für Drei- p Hemmwerk
e Eindruckknopf eckschütz q Feder
d Ausdruckknopf k Verriegelungs- r Kontakt des Um-
e TDoppel-Druckknopf- kontakt schaltrelais
schalter l Selbstschaltekontakt s Kontakt des Hemm-
f Betätigungsschalter des Dreieckschützes werkes
mit Dauerkontakt- m Zugspule für Stern- t Klinke am Hemm-
gabe schütz - werk
g Verbindung, die bei n Verriegelungskon- u Schaltstellung-
e oder f wegfällt takt anzeiger
Bild 7. Motorschutz-Sterndreieck-Ölfernschalter für 16 A, bestehend aus
Netz-, Stern- und Dreieckschalter.
werk bewirkt nach Ablauf durch Schließen besonderer
Hilfskontakte die Einschaltung des Dreieckschalters und
gleichzeitig die Unterbrechung des Stromkreises für den
Sternschalter.
Das Hemmwerk wird durch den Anker des Dreieck-
magneten zur Rückkehr in die Nullstellung erst nach
vollzogenem Dreieck-Einschaltvorgang freigegeben. Dann
fällt die Zahnstange des Hemmwerkes unter der Ein-
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Bild 3. Schaltbild für den Sterndreieck-Ölternschalter für 16 A.
i (Zeichenerklärung bei Bild 7.)
wirkung einer Rückzugfeder schlagartig in die Null-
stellung, so daß sofort ein erneutes Anlassen möglich
ist. Die Schaltung schließt auch ein Rückschalten von
Dreieck auf Stern aus. Der vorbeschriebene Sterndreieck-
schalter schützt die Motoren gegen Überströme sowohl in
der Stern- als auch in der Dreieckschaltung, gegen ein-
636
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 24
13. Juni 1940
phasige Einschaltung sowie gegen Erdschluß in jeder
Phase. Außerdem ist eine besondere Sicherheit gegen
Wiedereinschaltung bei eintretender Blockierung des Drei-
eckschalters gegeben.
Ein Beispiel für größere Motornennströme bis 110 A
zeigt Bild 9 und die Schaltung Bild 10. Der linke Teil des
in Bild 9 gezeigten Gerätes ist ein normaler Schalter,
während der rechte Teil die Umschaltfunktion vereinigt,
indem seitlich besondere Sternkontakte angeordnet sind.
Als Steuereinrichtung zur Magneterregung und Umschal-
tung von Stern auf Dreieck ist ein thermisches Zeit-
1
2
3
3 28
6 27
7 -26
3 25
9 2%
10
11 ——
12
13 23
j m
15 FD
Sr
&
1 Verbindungsstutzen 15 bewegliche Schaltstücke
2 Wärmeauslöserwelle 16 Kontaktdruckfeder
3 Einstellscheibe 17 Traverse
4 Wärmeauslöser 18 Ölkessel
5 Wiedereinschaltsperre 19 Abhebebügel
6 Stromwandler 20 bewegliche Sternkontakte
7 Strommesser 21 Sternkontakte
8 Betätigungsdruckknöpfe 22 Kontaktfeder
9 Anzeigevorrichtung 23 Magnetsystem
10 Schnellauslöser 24 Prüftaster
11 Auslösekontakt 25 Entsperrknopf
12 Verzögerungseinrichtung 26 Anschlußklemme
13 Fehlerspannungsauslöser 27 Zeitelement
14 fester Kontakt 28 Zeiteinstellung
Bild 9. Motorschutz-Sterndreieck-Ölfernschalter für 110 A, bestehend aus
Netzschalter und kombiniertem Umschalter.
element vorgesehen. Es besteht aus einem an der Netz-
spannung liegenden kleinen Wandler, an dessen Sekundär-
seite ein Bimetallstreiffen mit einem Einstellwiderstand
angeschlossen ist. Der Bimetallstreifen schließt beim
Durchbiegen einen Steuerkontakt, der die Umschaltung
von Stern auf Dreieck einleitet. Hierbei wird der Wandler
abgeschaltet, so daß der Wärmestreifen in seine Aus-
gangsstellung zurückkehren kann. Die Wärmeauslöser
sind in den beiden Beispielen für den durch die Motor-
wicklung fließenden Strom bemessen. Das Umschalt-
schütz schaltet bei kurzzeitigem Ausschalten des Netz-
schützes stromlos.
Die Fortschaltung der beschriebenen Geräte ist zeit-
abhängig, d.h. die Aufteilung des Anlaufvorganges ist
durch die Einstellung des umschaltenden Zeitrelais fest-
gelegt. Hierdurch wird eine bestimmte zeitliche Unab-
hängigkeit von den Motor- und Belastungsverhältnissen
erreicht. Die Stromhöhe beim Umschalten und die Dreh-
zahl sind dagegen von dem Lastmoment abhängig.
getrennter Doppel- >
oruckknopf oder ee
+ 07Daverkontak À L
| A S
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Mrz
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([I[IILILI:
BT —— =: = u ; ;
1 Wärme- (Bimetall-)Auslöser ‘ Selbstschaltekontakt für Netz-
2 Schaltmagnete schalter und Hilfskontakt für
3 eingebaute Druckknopfschalter Ruhestellung
4 getrennt angeordneter Druck- $ Strommesser
knopfschalter Ringstromwandler für Strom-
da getrennter Betätigungsschalter messer
i In B. Schwimmerschalter) 10 Schnellauslöser
„verbindung Talit ber getrennten 11 Zeitelement für die Umschaltung
Druckknopfschalter fort i
6 Auslöse- und Wiedereinschalt- On SEEN auf) Dreg
Sperrkontakt
Bild 10. Schaltbild für Motorschutz-Sterndreieck-Ölfernschalter für 200 A
mit Netzschalter und kombiniertem Umschalter.
Andere Ausführungsformen zeigen eine anlaufabhän-
gige Fortschaltung von Stern nach Dreieck durch Ver-
wendung eines Umschaltelementes in Form eines Strom-
wächters. In diesem Falle wird die Umschaltung ein-
geleitet, wenn mit zunehmender Drehzahl der Strom unter
bestimmte Werte abgesunken ist. Damit werden wohl
Motordrehmoment und Stromlinie für den gesamten Ver-
lauf festgelegt, jedoch wird die Dauer des Anlaufes von
dem veränderlichen Lastmoment nicht unwesentlich be-
einflußt. Dies kann sich bei empfindlichen Maschinen-
antrieben nachteilig auswirken. Bei kleinem Überschuß-
moment besteht durch die sich über längere Zeit er-
streckende höhere Stromaufnahme die Gefahr einer ther-
mischen Gefährdung des Motors. Es ist deshalb zweck-
mäßiger und genauer, eine mit einfachen Mitteln durch-
führbare Nachstellung der Auslösezeit eines zeitabhängig
fortschaltenden Relais vorzunehmen, das gleichzeitig den
gewünschten Überstromschutz besitzt.
5. Zusammenfassung
Zur Festlegung der Hauptwerte für Sterndreieck-
umschalter ist eine genaue Kenntnis des Anlaufverhaltens
der Arbeitsmaschinen und der Motorenkennlinien er-
forderlich. Erst eine genaue Festlegung dieser Werte
gibt die Gewähr für eine einwandfreie Umschaltung und
einen sicheren Schutz des Motors gegen Überlastung.
Die betriebsmäßige Handumschaltung sollte auf wenige
Fälle beschränkt werden. Den heutigen Betriebsanforde-
rungen entsprechen selbsttätige Schaltgeräte, die sich
durch ihre Einstellbarkeit in weitgehendem Maße den An-
laufverhältnissen anpassen lassen.
in
It pe’
zeig
13. Juni 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 24
537
Der Einfluß der Kriegserfahrungen auf die Entwicklung der Luftschutzbeleuchtung
Von Ernst Kämmerer, Berlin.
Übersicht. Die durch den Kriegsausbruch ge-
schaffene Zwangslage hat sehr bald gezeigt, daß die Ver-
dunklung industrieller Betriebe allein mit lichttechnischen
Mitteln nur in wenigen Sonderfällen durchführbar ist. Wo
die Fertigung in vollem Umfange aufrechterhalten werden
muß, kommt in der Regel nur eine Abdichtung der Fen-
ster und übrigen Lichtaustrittsöffnungen mit mechanischen
Mitteln in Betracht. Für gelegentliche Sonderfälle außerdem
in Betracht kommende Verdunklungsmöglichkeiten werden
besprochen.
Einleitung
Bis zum Herbst 1939 mußten alle Veröffentlichungen
über Luftschutzbeleuchtung trotz vieler Versuche doch
als mehr oder weniger theoretische Abhandlungen an-
gesehen werden. Die vergangenen Kriegsmonate haben
der Angelegenheit nunmehr ein ganz anderes Gesicht ge-
geben; denn die bisherigen Erfahrungen haben zu ver-
schiedenen neuen Erkenntnissen geführt.
Es hat sich u. a. herausgestellt, daß für Arbeits-
räume, in denen die Fertigung ohne Erschwerung der
Arbeitsbedingungen und ohne erhöhte Unfallgefahr in
vollem Umfange aufrechterhalten werden soll, meist nur
eine Verdunkelung durch Abdichten der Lichtaustritts-
öffnungen mit mechanischen Mitteln in Betracht kommt.
Die Wahl der Verdunkelungsmaßnahmen richtet sich
außer nach den baulichen Verhältnissen in erster Linie
nach den betrieblichen Bedingungen, d.h. nach dem Fein-
heitsgrad und dem jeweiligen Lichtbedarf der Arbeit, wo-
rüber Angaben in DIN 5035 für die verschiedenen Arbeiten
enthalten sind. Die Einhaltung der angegebenen Be-
leuchtungsstärken bedingt bis auf wenige Ausnahmen die
Verdunkelung mit mechanischen Mitteln.
Auch eine Umfrage bei rd. 4000 Betrieben ergab, daß
mehr als 80% durch mechanische Mittel verdunkelt
werden. Von den befragten Betrieben verdunkeln
98,7% voll mechanisch,
23,6 % teilweise mechanisch bei gleichzeitiger Anwen-
dung lichttechnischer Mittel,
17,5% mit lichttechnischen Mitteln allein.
Die restlichen 0,2% der befragten Betriebe wandten das
Doppel- oder Sperrfilterverfahren als optische Verdun-
kelung bzw. Verdunkelung mit Komplementärfarben an.
Wenn das Ergebnis dieser Umfrage selbstverständlich
durch einige Zufälligkeiten beeinflußt sein kann, so dürfte
es doch im Hinblick auf die große Zahl der ohne jedes
System befragten Betriebe als allgemeingültig betrachtet
werden können. Wenn dies aber der Fall ist, dann muß
daraus die Folgerung gezogen werden, daß die Verdun-
kelung von Arbeitsstätten allein mit lichttechnischen oder
ähnlichen Mitteln nur in besonderen Fällen in Betracht
kommt. Diese Ansicht wird auch vom Hauptausschuß
„Gutes Licht“ im Amt „Schönheit der Arbeit“ und der
„Deutschen Lichttechnischen Gesellschaft“ vertreten. Die
maßgebende, amtlich genehmigte Veröffentlichung der
letzteren vom 10. Januar 1940 hat folgenden Wortlaut:
. „Die Verdunkelung durch mechanische Mittel, d. h.
die Abdeckung der Lichtaustrittsöffnungen ist überall, wo
überhaupt nur technisch und wirtschaftlich durchführbar,
anzuwenden, damit bei uneingeschränkter Beleuchtung ge-
arbeitet und die Leistung nach Menge und Güte aufrecht-
erhalten werden kann.
. In besonders gelagerten Fällen oder als Notbehelf
können auch folgende Mittel Anwendung finden, wobei
jedoch einer zweckvollen Energieausnutzung Rechnung
zu tragen ist.
DK 628.971/972 :
1. Verminderung der Allgemeinbeleuchtung
a) durch Spannungssenkung an den vorhandenen
elektrischen Glühlampen,
b) durch Verwendung von Luftschutzglühlampen,
Luftschutzleuchten mit geeigneten mechanischen
Abblendvorrichtungen versehen, Luftschutzblenden
u. dgl. mit zusätzlicher, möglichst begrenzter Ar-
beitsplatzbeleuchtung mittels Werkplatzleuchten
an den arbeitswichtigen Stellen.
2. Sperrfilter (bisher auch als Komplementärfarben-
Methode bezeichnet).
3. Leuchtstoffe.“
Für die Wahl der Verdunkelungsmaßnahmen muß in
erster Linie zwischen Innen- und Außenbeleuchtung unter-
schieden werden; denn die in Betracht kommenden Mittel
sind grundsätzlich verschieden.
628.978.6
Verdunkelungsmaßnahmen für Werkräume
Bei der Innenbeleuchtung bzw. bei Arbeitsräumen
können verschiedene Verdunkelungsmaßnahmen an-
gewandt werden, deren Besonderheiten im folgenden
einzeln betrachtet werden.
a. Mechanische Verdunkelung
Je nach den Ansprüchen, die an die zu verdunkelnden
Räume und die zu verwendenden Mittel gestellt werden,
können vollmechanische Einrichtungen aus stabilen und
Bild 1. Fensterverdunkelung einer Flachbau-Werkhalle durch Klapprahmen,
halbgeöffnet und geschlossen.
lichtundurchlässigen Werkstoffen mit Antrieb durch
Motorzug, Winden’ u.ä. oder, wie in Bild 1, abnehmbare
bzw. mit Schnurzug zu betätigende Vorrichtungen aus
538
Papier, Spinnstoffen, Kunstleder o. ä. angewendet werden.
Hierbei sei auf neuere Kunststoffe für die Verdunkelung,
Igelit, Guttasyn u. ä., hingewiesen.
b. Teilweisemechanische Verdunkelungin
Verbindung mit lichttechnischen Maß-
nahmen
Nach $ 10 der 8. Durchführungsverordnung zum Luft-
schutzgesetz vom 23. Mai 1939 dürfen bei lichttechnischer
Verdunkelung verbleibende Lichterscheinungen für ein
normales Auge hei klarer Sicht aus 500 m Höhe nicht
mehr wahrgenommen werden können. Wenn die betrieb-
lichen Verhältnisse auch manchmal eine Herabsetzung der
Allgemeinbeleuchtung so weit gestatten, daß der gesetz-
lichen Vorschrift entsprechend eine ausreichende Ver-
dunkelung allein durch diese Maßnahme zu erreichen ist,
so werden vielfach dort, wo eine zusätzliche Beleuchtung
der einzelnen Arbeitsplätze erforderlich ist, die notwen-
digen Beleuchtungsstärken an den einzelnen Arbeits-
plätzen so hoch sein, daß diese infolge ihrer hohen Leucht-
dichte auf größere Entfernung als helle Lichtflecke deut-
lich sichtbar sind. In solchen Fällen kann auf eine zu-
sätzliche mechanische Abdichtung der Fenster nicht ver-
zichtet werden. An diese Abdichtung werden natürlich
geringere Ansprüche hinsichtlich ihrer Lichtundurchlässig-
keit gestellt. Oft genügen einfache Sonnenvorhänge,
gegebenenfalls grau eingefärbt. Bisweilen ist eine Ab-
deckung der unteren Fensterteile ausreichend. Teilweise
mechanische Verdunkelung in Verbindung mit lichttech-
nischen Maßnahmen hat den Vorteil, daß die Raumlüf-
tung nicht beeinflußt wird. Bild 2 zeigt eine Luftschutz-
Bild 2. Luftschutz-Bandbeleuchtung durch besondere Werkstattleuchten mit
tiefem Schirm.
Bandbeleuchtung aus der Fließfabrikation, wobei eine
weitgehende mechanische Verdunkelung in Verbindung mit
lichttechnischer Verdunkelung durch Entfernung der all-
gemeinen Raumbeleuchtung und Anordnung geeigneter
Arbeitsplatzbeleuchtung durchgeführt ist.
c. Teilweise mechanische Verdunkelung
in Verbindung mit lichtundurchlässigen
unbunten Anstrichfarben
Teilweise mechanische Verdunkelung in Verbindung
mit lichttechnischen Maßnahmen bedingt stets eine sehr
weitgehende Herabsetzung der allgemeinen Raumbeleuch-
tung. Wenn zu befürchten ist, daß infolge der hohen
Leuchtdichte an den Arbeitsplätzen der Arbeitsraum und
damit verbunden der nicht abgedeckte Teil der Fenster
zu stark aufgehellt ist, ist aber auch eine Verminderung
der Beleuchtung an den Arbeitsplätzen erforderlich.
Wo dies mit Rücksicht auf den Feinheitsgrad der
Arbeit unmöglich ist, anderseits aber eine vollkommene
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 24
13. Juni 1940
” Abdeckung der Glasflächen bei hohen Hallenbauten oder
sehr großen Fensterflächen schwer durchführbar ist, kanı
eine teilweise mechanische Verdunkelung in Verbindung
mit lichtundurchlässigen Anstrichfarben vorgenommen
werden. Voraussetzung hierfür ist, daß genügend große
Fensterflächen eine Beschränkung der Tageslichtverhält-
nisse ermöglichen. Je nach dem Feinheitsgrad der Arbeit
bzw. der erforderlichen Tages- und künstlichen Beleuch-
tung sind größere oder kleinere Teile der vorhandenen
Glasflächen mit einem mehr oder weniger dichten Farb-
anstrich zu versehen. Diese Art der Verdunkelung hat
gegenüber Maßnahmen an der künstlichen Beleuchtung
den Vorteil, daß die allgemeine Raumbeleuchtung mit
höheren Beleuchtungsstärken beibehalten werden kann,
wogegen die Arbeitsplatzbeleuchtung oft in friedens-
mäßigem Zustand belassen wird. Wo zudem noch eine
gewisse Einschränkung der künstlichen Beleuchtung ohne
nennenswerte Verschlechterung der Arbeitsbedingungen
angängig ist, lassen sich auf diese Weise selbst Arbeits-
räume mit sehr großen Fensterflächen und auch hohe
Hallenbauten auf einfache Weise und mit erträglichen
Kosten verdunkeln. Wenig zweckmäßig ist es, die ge-
samten Glasflächen mit einem völlig lichtundurchläs-
sigen Anstrich zu versehen; denn dabei müßte ständig
bei künstlichem Licht gearbeitet werden, was schon aus
energiewirtschaftlichen Erwägungen nicht gutzuheißen ist.
d. Sperrfilterverfahrenals Verdunkelung
mit bunten Anstrichfarben (Komplemen-
tärfarben)
Eine weitere Möglichkeit, Anstrichfarben für die
Verdunkelung zu benutzen, bietet das Doppelfilter- oder
Sperrfilterverfahren, auch Komplementärfarben-Methode
genannt. Die dafür häufig angewendete Bezeichnung
„optische Verdunkelung“ trifft nicht ganz zu, da es
sich hierbei ebenfalls um vorwiegend lichttechnische Maß-
nahmen handelt. Das Verfahren baut sich auf der phy-
sikalischen Eigenschaft verschiedener Farben auf, sich
aufeinander gelegt auszulöschen; derartige Farben sind
z. B. Rot und Grün bzw. Blau und Gelb. Als Farb-
zusammenstellung haben sich die Farben Grün und Orange
besser bewährt als die Kombination Blau-Gelb. Die Blau-
färbung von Fensterflächen kann wegen der besonders un-
angenehmen Verfärbung des Tageslichtes nicht empfohlen
werden. Die neueren Versuche sind daher auch vor-
wiegend mit der Kombination Grün-Orange durchgeführt
worden. Die Glasflächen werden hierbei mit einem grünen
Farbanstrich versehen, während organgegefärbte Glüh-
lampen oder Vorsatzfilter in den Leuchten verwendet
werden. Voraussetzung sind Sonderfarben mit hoher
Durchlässigkeit für Tageslicht bei möglichst völliger Ab-
sorption des entsprechend gefärbten Innenlichtes').
Um eine unangenehme Verfärbung des Tageslichtes
zu verhindern, sollen wenigstens 10% der Glasflächen
ohne Farbfilm verbleiben; diese sind zusätzlich mecha-
nisch zu verdunkeln. Bei Einhaltung dieser Bedingung
und möglichst gleichmäßiger Verteilung der un
gestrichenen Fensterflächen über den ganzen Raum ist
am Tage in derartigen Räumen noch eine Farberkennungs-
möglichkeit in meist ausreichendem Umfange vorhanden.
Bei künstlicher, orangefarbiger Glühlampenbeleuch-
tung ist dies nicht mehr der Fall; dann ist eine Unter-
scheidung der verschiedenen Werkstoffe, Kupfer, Messing,
Aluminium, Eisen u.ä., sehr schwer, wenn nicht unmög-
lich. Schon aus diesem Grunde ist das Anwendungsgebiet
dieses Verfahrens eingeschränkt.
Ein nicht zu übergehender Nachteil ist die hohe,
durch die Färbung der Gläser und Lampen bedingte Ab
sorption, die mit ungefähr 70 % und mehr angenommen
f 1) W, Kirchner u. E. Schanz, Gute Beleuchtung im Betriebe trots
Verdunkelung. Zbl. Gew.-Hyg. 27 (1940) S. 1. 7
, W. Wietefeld, Erfahrungen bei der Verdunkelung von Werkstätten.
Werkstattstechn. 34 (1940) S. 79.
|
13. Juni 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 24
539
werden muß. Das Verfahren kann also grundsätzlich, wie
auch der Anstrich mit unbunten Farben, nur dort an-
gewendet werden, wo eine entsprechende Einschränkung
des Tageslichtes ohne Leistungsverluste möglich ist. Die
Einhaltung gleicher Beleuchtungsstärke bedingt bei An-
wendung orangefarbiger Glühlampen den ungefähr drei-
fachen Stromaufwand. Ist eine derartige Steigerung in
der Belastung des Lichtnetzes nicht möglich, so bleibt
nur eine Herabset-
zung der Beleuch-
tungsstärke übrig.
Eine Verbesse-
rung der Wirt-
schaftlichkeit und
gleichzeitig ange-
nehmere Lichtfarbe
bringt Natrium-
Mischlicht, wobei
eine orangefarbige
Glühlampe an
Stelle der sonst üb-
lichen Drosselspule
oder eine andere
entsprechende
Glühlampe mit der
Na-Lampe in Reihe
geschaltet wird?).
Die jeweils zu-
lässige Beleuch-
tungsstärke läßt
sich errechnen,
wenn die Durch-
lässigkeit des ver-
wendeten Anstri-
ches bekannt ist;
diese kann für sol-
che Rechnungen hinreichend genau mit einem Luxmeter
festgestellt werden. Die Beleuchtungsstärke läßt sich
dann unter Zugrundelegung der für die Fenster zulässigen
Leuchtdichten errechnen?).
Bild 3.
| e Lichttechnische Maßnahmen
Die unter c. und d. aufgeführten Verdunkelungsmaß-
nahmen werden wertlos, wenn durch die Sprengwirkung
von in der Nähe abgeworfenen Bomben die Glasflächen
zertrümmert werden. Es ist deshalb zweckmäßig, als
Notbehelf noch eine Verdunkelungsmöglichkeit durch
Maßnahmen an der Beleuchtungsanlage vorzusehen. Die
hierfür in Betracht kommenden Mittel sind in der oben
angeführten Veröffentlichung der Deutschen Lichttech-
nischen Gesellschaft schon genannt. Wenn ein getrenntes
Wechselstrom-Licht- und -Kraftnetz vorhanden ist, kanıı
die allgemeine Raumbeleuchtung durch Spannungsherab-
setzung mit Hilfe von Verdunkelungsumspannern auf das
notwendige Maß vermindert werden. Dabei können je nach
Art der Anlage Mehrphasen-Umspanner für das gesamte
Lichtnetz oder auch für einzelne Betriebsabteilungen, aber
auch Einphasen-Umspanner in die einzelnen Stromkreise
eingebaut werden. Spannungssenkung als Verdunkelungs-
maßnahme bietet in der Regel sowohl wirtschaftliche als
auch technische Vorteile.
Es ist aber verfehlt, in Gleichstromnetzen eine Ver-
dunkelung durch Spannungsminderung mit Vorschalten
von Widerständen durchzuführen. Bei Gleichstromnetzen
lassen sich aber meistens mehrere Glühlampen in Reihe
schalten.
Bei Verwendung von Blenden oder Luftschutzleuchten
treten häufig zu den höheren Stromkosten erhebliche Ko-
sten für eine entsprechend den Kennlinien dieser Leuchten
2) Siehe hierzu auch E. Rulla u. H. Vits, Mischlicht durch Reihen-
schaltung von Natriumdampflampen und Glühlampen in Wechselstrom-
netzen. ETZ 61 (1940) H. 19, S. 413.
3) Grenzwerte über die zulässigen Leuchtdichten enthält die Arbeit
von Jainski, Licht u. Lampe 29 (1940) S. 22,
Kabelwerk-Luftschutzbeleuchtung mit Benutzung kleinerer Glühlampen für die
Allgemeinbeleuchtung und zusätzlicher Arbeitsplatzbeleuchtung.
u. U. erforderliche größere Anzahl von Leuchten mit
höheren Anlage- und Unterhaltungskosten.
Bei der Arbeitsplatzbeleuchtung, die an voller Span-
nung brennt, kommt man in den weitaus meisten Fällen
ebenfalls mit normalen Leuchten ohne Vorsatzblenden
u. ä aus. Es empfiehlt sich, die Reflektoren auf der
Innenseite mit einem rd. 3 bis 4cm breiten Rand zu ver-
sehen. Die friedensmäßige Beleuchtungsstärke und die
damit verbundene
hohe Leuchtdichte
des Arbeitsplatzes
ist durch Verwen-
` den kleinerer Glüh-
lampen auf ein zu-
lässiges Maß her-
absetzbar, wie
Bild 3 zeigt. Wie
aus der Arbeit von
Jainski') her-
vorgeht, werden
selbst höhere
Leuchtdichten an
den Arbeitsplätzen
vom Flieger aus
500 m Höhe meist
nicht mehr wahr-
genommen.
In technischer
Beziehung spricht
für die luftschutz-
gemäße Span-
nungsherabsetzung
einmal die Mög-
lichkeit, die Ver-
dunkelung unmit-
telbar von zentra-
ler Stelle aus durchführen zu können, zum anderen wird
nur bei Spannungsherabsetzung die durch die Gestaltung
der Leuchte bedingte Lichtausstrahlung unverändert bei-
behalten, so daß die Gleichmäßigkeit der Beleuchtung bleibt.
Die Lebensdauer der Glühlampen ist bei derartig herunter-
gesetzten Spannungen als fast unbegrenzt zu bezeichnen;
bei Verwendung von Luftschutzleuchten oder Blenden
dürfte diese im Hinblick auf die dabei unvermeidlichen
Wärmestauungen ganz erheblich herabgesetzt werden.
f. Leuchtstoffe
Für Zwecke der Luftschutzbeleuchtung wurden
Leuchtstoffe bis zur letzten Zeit hauptsächlich nur in
solchen Betriebsstätten angewendet, wo es in erster Linie
darauf ankam, bestimmte ortsfeste Instrumente, Hand-
griffe, Bedienungshebel u. á. gut erkennbar zu machen).
Dabei wurden bisher fast ausschließlich die nachleuch-
tenden phosphoreszierenden Leuchtfarben benutzt. In
neuerer Zeit wurden neue, nicht nachleuchtende Leucht-
farben hergestellt, wodurch das Anwendungsgebiet für
Leuchtfarben wesentlich vergrößert wurde.
Diese Farben werden durch besondere Lichtquellen zum
Leuchten gebracht, was sich physikalisch wie folgt ab-
spielt: Durch unsichtbare Strahlung bestimmter Wellen-
länge werden die, lumineszierenden Stoffe zum Leuchten
angeregt und auf diese Weise kurzwelliges unsichtbares -
Licht in langwelliges sichtbares Licht umgewandelt®).
Nachleuchtende, phosphoreszierende Leuchtstoffe be-
halten noch längere Zeit nach beendeter Anregung ihre
Leuchtkraft. Für bestimmte Anwendungsgebiete, wie in
Kraftwerken, Schaltwarten, Stellwerken, Förderzentralen
und ähnlichen Anlagen, bietet diese Eigenschaft eine wert-
volle zusätzliche Sicherheit, wenn durch Störungen in der
4) Siche Fußnote 3.
5) Anwendungsbeispiele in E. A. Fick u. N. Riehl, Anwendung von
Jeuchtfarben bei Verdunklung. Gasschutz u. Luftschutz 9 (1940) S. 33».
6) N. Riehl u. E. A. Fick, Verdunkelung von Gas- und Wasser-
werken nach dem Lumineszenzverfahren. Gas- u. Wasserfach 82 (1939) S. 751.
540
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 24
13. Juni 1940
Stromzuführung die anregende Lichtquelle plötzlich aus-
fällt. Da das Leuchten nur ganz allmählich abklingt,
können alle in solchem Fall erforderlichen Handgriffe
mit Sicherheit und ohne Hast ausgeführt werden.
Die Anregung geschieht mit Quecksilberdampflampen,
deren Kolben aus ultraviolett-durchlässigem Schwarzblau-
glas besteht, so daß nur ein praktisch unsichtbares Licht
zur Ausstrahlung kommt. Bei der Anordnung dieser Lam-
pen muß darauf geachtet werden, daß sie nicht im nor-
malen Blickfeld liegen, weil sonst unangenehme Flu-
oreszenzerscheinungen auf der Hornhaut des Auges
hervorgerufen werden, die aber keine nachteiligen Folgen
haben. Die langwellige UV-Strahlung der Quecksilber-
Blauglaslampe gestattet auch eine Anordnung in Spiegel-
leuchten mit Glassilberspiegel. Zur zusätzlichen Raum-
aufhellung kann die Lampe mit einer Leuchtspirale um-
geben werden. Die Anregung kann aber auch mit Tages-
oder gewöhnlichem Glühlampenlicht geschehen.
Nicht im gleichen Maße bekannt sind die erst neuer-
dings hergestellten nichtnachleuchtenden fluoreszierenden
Leuchtfarben. Diese sind wetterfest, lichtecht, können mit
anderen Farben gemischt werden und sind selbst in ver-
schiedenen Farben lieferbar. Die Leuchtintensität dieser
Farben kann durch verschieden hohe Zusätze von Leucht-
pigment abgestuft werden. Für die Anregung kommt die
schon beschriebene Quecksilberdampflampe mit Blauglas-
kolben in Betracht. Für besondere Fälle genügt auch eine
gewöhnliche Glühlampe mit entsprechendem Schwarzblau-
glaskolben. Eine Anregung durch gewöhnliches Glüh-
lampen- oder Tageslicht kommt nicht in Betracht, weil
kein Nachleuchten stattfindet. Ein natürliches Nachlassen
der Lumineszenz führt aber nach längerer Zeit zur Wir-
kungslosigkeit dieser Farben.
Das Anwendungsgebiet dieser Leuchtfarben ist sehr
vielseitig. Die Farben sind zur Kennzeichnung von Bord-
steinen, Hindernissen, Wagentüren an Fahrzeugen, Bahn-
steigkanten, Schildern, Plakaten u. ä. wie Fahrplantafeln
geeignet, da sie auch in Form von Transparentlack ge-
liefert werden können. Eine umfassende Betrachtung der
vielen Anwendungsmöglichkeiten ist noch nicht möglich,
da die diesbezüglichen Versuche noch nicht abgeschlossen
sind.
Außenbeleuchtung
Für Verdunkelung der Außenbeleuchtung kommen bis
auf wenige Ausnahmen nur lichttechnische Maßnahmen in
Betracht. In der Verdunkelungsverordnung vom 23. Mai
1939 und in den Richtlinien für die Konstruktion und An-
wendung von Richtleuchten sind die diesbezüglichen ge-
setzlichen Vorschriften verankert’).
Luftschutz-Richtleuchten haben die Aufgabe, auf
öffentlichen Verkehrswegen den Verlauf der Fahrbahnen
eindeutig zu kennzeichnen und zusätzlich eine schwache
Bodenaufhellung zu gewährleisten. Die Beleuchtungs-
stärke unter der Leuchte darf den Wert von 0,01 1x nicht
überschreiten und muß allmählich abklingen. Scharfe Ab-
grenzung der beleuchteten Fläche zur dunklen Umgebung
ist unzulässig. Die Abstände müssen so groß sein, daß
sich die beleuchteten Flächen nicht überschneiden, also
kein Lichtband entsteht.
Die Herstellung und der Vertrieb von Luftschutz-
Richtleuchten muß vom Reichsluftfahrtministerium ge-
nehmigt und die Leuchten mit einer Kennummer versehen
sein. Ihr besonderes Merkmal sind die sog. Kennungen,
d. s. ein bzw. zwei waagerechte Lichtbänder von 1cm
Breite, die bei der Leuchte mit 2 Kennungen auf eine
Entfernung von 150m in einem Abstand von 10cm er-
scheinen müssen. Bild 4 und 5 zeigen Richtleuchten mit
1 und 2 Kennungen. Leuchten mit 2 Kennungen dienen
zur Kennzeichnung besonderer Gefahrenpunkte, wie
7) Über Gas-Luftschutzbeleuchtung siehe auch: W. Knauss, Ver-
dunklung u. Straßenbeleuchtung. Gas- u. Wasserfach 83 (1940) S. 112 u. 126
M. Klare, Die Gas-Luftschutz-Richtbeleuchtung. Gas- u. Wasserfach 83
(1940) 5. 102.
Straßenkreuzungen mit starkem Verkehr u. a. Die vor-
geschriebene Höchstbeleuchtungsstärke von 0,011x wird
entsprechend der Aufhängehöhe durch verschieden große
Glühlampen oder besondere mechanische Einrichtungen an
der Leuchte erzielt. Luftschutz-Richtleuchten sind außer
für öffentliche Straßen und Plätze auch für Werkstraßen,
—
Bild 4. Luftschutz-Richtleuchte mit einer Kennung und kreisförmiger Avs-
strahlung.
|
Luftschutz-Richtleuchte mit zwei Kennungen und kreisförmiger
Ausstrahlung.
Bild 5.
Ein- bzw. Ausfahrten, Schleusen und ähnliche Anlagen,
gegebenenfalls auch ohne Kennungen für die Beleuchtung
von Baustellen, geeignet. Für Gleis- und Verladeanlagen
wurden Breitstrahlleuchten (Bild 6) sowie entsprechende
Einsätze für normale Leuchten entwickelt, die infolge
ihrer besonderen Gestaltung eine dem Verwendungszweck
180° 560° 100° 130° 120°
K
Schirm mit 100 W-Lampe
e = 30 mm
1 Schirm mit 200 W-Lampe 2
e = 45 mm
Bild 6. Breitstrahlleuchte mit Lichtv erteilungsdiagraınm.
angepaßte breitstrahlende Lichtverteilung aufweisen.
Dadurch wird nicht nur eine sehr gleichmäßige Boden-
beleuchtung, sondern auch eine gute Anleuchtung der
Stirnflächen anrollender Wagen erzielt, was im Bahn-
betrieb von Bedeutung ist. Bei Luftschutzbeleuchtung
wird die Normalbeleuchtung durch Spannungssenkung auf
die zulässige Beleuchtungsstärke herabgesetzt. Als
Höchstbeleuchtungsstärke ohne Verdunkelungserleich-
terung ist für Reichsbahnanlagen 0,025 Ix zulässig. Breit-
strahl-Schirmleuchten dürfen ebenso wie Richtleuchten
kein Licht über die Waagerechte austreten lassen.
|
13. Juni 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 24 541
eh as le a an ua en da
Für die Anleuchtung von Verkehrszeichen ist eben-
falls eine Reihe verschiedener Sonderleuchten geschaffen
worden. Für Luftschutzbeleuchtung wird je nach der Ge-
staltung der Leuchte die herabgesetzte Beleuchtung durch
licehttechnische Maßnahmen oder durch mechanische Mittel
erreicht. Besonders zweckmäßig erscheint eine Leuchte,
bei der durch eine Abdeckung der Lichtaustritt auf einen
schmalen Schlitz beschränkt wird und eine besondere
Linse das Licht gleichmäßig auf das anzuleuchtende
Schild verteilt.
Bei Anlagen mit industriellen Feuererscheinungen
sollen die betreffenden Arbeiten möglichst am Tage aus-
geführt werden. In Hochofenanlagen, Kokereien u. a.
läßt sich dies nicht immer bewerkstelligen“). Für be-
stimmte Zeiten werden sich die mit den Feuererscheinun-
gen verbundenen Arbeiten verschieben lassen; da aber in
jeder Nacht zu jeder Zeit mit Fliegeralarm gerechnet
werden muß, bleibt meist keine andere Wahl als die Er-
richtung hallenartiger Umbauten, die gegebenenfalls seit-
lich offen sind und mit transportablen Zwischenwänden
ausgerüstet werden.
Für die Beleuchtung von Baustellen können, wenn es
zur Aufrechterhaltung der Arbeiten unumgänglich not-
wendig ist, anderseits die Arbeit auch in der Nacht bzw.
während der Dunkelheit unbedingt fortgesetzt werden
muß, unter bestimmten Bedingungen höhere Beleuch-
tungsstärken angewendet werden. Ausnahmegenehmigun-
gen hierfür werden gemäß Erlaß vom 12. Dezember 1939
nur in besonders schwerwiegenden Fällen erteilt. Hierbei
ist unbedingt zu beachten, daß die Leuchten einen mög-
lichst kleinen Ausstrahlungswinkel haben, die Beleuch-
tung auf jeden Arbeitsplatz zu beschränken ist, keine zu-
sammenhängenden Lichtbänder, anderseits aber auch keine
Lichtpolster entstehen. Die Beleuchtung muß immer auf
das unbedingt notwendige Maß beschränkt bleiben.
8) S.a. F. Riedig, Verdunkelungsvorrichtung für das Löschen Von
Koks. Montan. Rdsch. 32 (1940) S. 133.
Zwischen den einzelnen beleuchteten Arbeitsplätzen sind
Dunkelzonen die wichtigste Voraussetzung für erschwerte
Wahrnehmbarkeit solcher Arbeitsstellen aus der Luft.
Eine bestimmte Beleuchtungsstärke kann nicht angegeben
werden; denn nicht diese, sondern die Leuchtdichte der be-
leuchteten Fläche ist maßgeblich für die Wahrnehmbar-
keit aus der Luft. Die Leuchtdichte ist das Produkt aus
der Beleuchtungsstärke und dem Rückstrahlungsvermögen
der beleuchteten Fläche. Je nachdem es sich um hellere
oder dunklere Flächen handelt, muß die Beleuchtungs-
stärke niedriger oder höher bemessen werden. Welche
Leuchtdichten bei klarer Sicht aus 500 m Höhe nicht
mehr wahrgenommen werden können, kann aus der Arbeit
von Jainski ersehen werden. Um immer nur kleinere
Flächen auszuleuchten, ist die Höhe der Leuchten von Be-
deutung. Niedrige Aufhängehöhen gestatten kleinere
Leuchtenabstände. Keinesfalls soll die Höhe 5 bis 6m
übersteigen. Kleinere, mäßig helle, von Dunkelzonen
unterbrochene Flächen sind vom Flieger schwerer wahr-
zunehmen als eine große, weniger hell beleuchtete Fläche.
Ob die jeweilige Beleuchtung auf einer Baustelle bei-
behalten werden darf, bestimmt das zuständige Luftgau-
kommando.
Zusammenfassung
Zusammenfassend kann gesagt werden, daß bei der
Verdunkelung von Arbeitsräumen dort, wo es der Licht-
bedarf der Arbeit bedingt und eine andere Möglichkeit,
ausreichend zu verdunkeln, nicht besteht, eine Abdichtung
der Fenster und Oberlichter mit mechanischen Mitteln
am Platze ist. Keinesfalls darf dies aber, wenn eine andere
Möglichkeit vorhanden ist, im Hinblick auf die Roh- und
Werkstofflage geschehen. Es muß verlangt werden, daß
vorher eingehend die Anwendungsmöglichkeit der ver-
schiedenen anderen Maßnahmen erwogen wird; dann wird
es auch möglich sein, für die unumgänglich notwendigen
Fälle mechanischer Verdunkelung die benötigten Werk-
stoffe zu beschaffen.
Verhalten von Reaktanzrelais bei zweiseitig gespeisten Kurzschlüssen
(Mitteilung aus dem Belalslaboratorium der AEG)
Von H. Gutmann VDE, Berlin
Übersicht. Die an sich schon länger bekannte Be-
einflussung des Meßergebnisses von Reaktanzrelais bei zwei-
seitig gespeisten Kurzschlüssen wird quantitativ eingehend
untersucht. Es wird eine sehr einfache, allgemein anwend-
bare Gleichung für die Ermittlung des Meßfehlers in Ab-
hängigkeit von allen zu berücksichtigenden Einflußgrößen
entwickelt und in Form eines Nomogramms anschaulich
dargestellt.
Einleitung
Es ist bekannt, daß Reaktanzrelais zu Fehlauslösun-
gen neigen, wenn im Netz Leistungspendelungen auf-
treten oder wenn sie auf der speisenden Seite eines Um-
spanners mit „drehender“ Schaltgruppe liegen, auf dessen
Sekundärseite ein zweipoliger Fehler eintritt. Im folgen-
den soll eine weitere Fehlschaltmöglichkeit von Reaktanz-
relais näher untersucht werden, auf deren Bestehen im
Schrifttum zwar schon verschiedentlich hingewiesen
wurde, deren quantitative Behandlung aber bisher noch
ausstand. Es handelt sich um das Verhalten von Reak-
tanzmeßsystemen bei zweiseitig gespeisten Fehlern, wenn
ne beiderseits eingespeisten Ströme nicht genau in Phase
liegen.
-Es wird vor allem nachgewiesen, daß Reaktanzrelais
Im Gegensatz zu Impedanzrelais in vielen praktischen
Fällen bedeutend zu kurze Entfernungen, in Sonderfällen
DK 621.316.925.452
sogar negative Reaktanzen messen können, so daß Fehl-
abschaltungen mit Schnellzeit möglich sind. 'Anderseits
können sich auch sehr große positive Fehler ergeben.
Die auftretenden Meßfehler werden ganz allgemein
als Funktion der beiderseits eingespeisten Ströme, ihres
Phasenwinkels sowie des Übergangswiderstandes an der
Kurzschlußstelle berechnet und in Form eines Nomo-
grammes dargestellt. Damit können die Fehler für jeden
praktisch möglichen Fall bequem ermittelt und unmittel-
bar in % der Sollreaktanz abgelesen werden.
A. Allgemeines
Für die Eliminierung des Lichtbogenwiderstandes aus
dem Meßergebnis von Distanzrelais sind schon seit lan-
gem Meßglieder nach dem Reaktanzprinzip vorgeschlagen
und auch praktisch ausgeführt worden. Man glaubte,
durch den Übergang zur Reaktanzmessung schlagartig
alle Schwierigkeiten beseitigen zu können, die durch zu-
sätzliche Wirkwiderstände, z.B. Lichtbogen- oder Erd-
übergangswiderstände beim Distanzschutz nach dem Im-
pedanzprinzip befürchtet wurden. Dabei war man ur-
sprünglich der Auffassung, daß sich Distanzrelais nach
dem Reaktanzprinzip nicht nur in ausgesprochenen
Höchstspannungsnetzen einführen würden, sondern daß
542
sie nach und nach auch in die Mittelspannungsnetze ein-
zudringen vermöchten.
Tatsächlich ist jedoch gerade das Gegenteil einge-
treten, und die Impedanzrelais haben sich immer mehr
auch dort eingeführt, wo man früher das eigentliche Ge-
biet des Reaktanzschutzes sah'). Der Grund für diese
Entwicklung der Praxis liegt wohl darin, daß Meßsysteme
nach dem Reaktanzprinzip eine Reihe anderer Schwierig-
keiten mit sich bringen, die man ursprünglich teils nicht
beachtete, teils als nicht besonders erheblich angesehen
hatte. f
Zu diesen Schwierigkeiten zählt in erster Linie die
besonders starke Neigung von Reaktanzrelais zu Fehl-
auslösungen bei Pendelungen. Eine Reihe von Veröffent-
lichungen hat bereits gezeigt, daß Reaktanzrelais im all-
gemeinen nur in Verbindung mit zusätzlichen Pendel-
sperreinrichtungen eingebaut werden dürfen. Weiterhin
ist bereits gezeigt worden, daß Reaktanzrelais auch dann
zu Fehlauslösungen neigen, wenn sich zwischen der Ein-
baustelle der Relais und dem Fehlerort Umspanner mit
„drehender“ Schaltgruppe, z. B. mit Stern/Dreieckschaltung
der Wicklungen befinden. Durch die vektordrehende Wir-
kung des Umspanners kann nämlich der Kurzschluß-
winkel auf der speisenden Seite derart verkleinert werden,
daß die Reaktanzkomponente erheblich zu gering er-
scheint und einen Fehler in unmittelbarer Nähe des Re-
lais vortäuscht.
Nachstehend soll eine weitere Fehlauslösemöglichkeit
von Reaktanzrelais näher untersucht werden, die in vielen
Fällen gegeben ist. Es soll insbesondere gezeigt werden,
daß die Reaktanzmessung nur dann richtige Werte lie-
fert, wenn einseitige Speisung vorliegt oder die beider-
seits eingespeisten Ströme genau in Phase sind. An
einigen Beispielen soll dargelegt werden, daß schon ver-
hältnismäßig geringfügige Phasenabweichungen zu Meß-
fehlern führen, die größenordnungsmäßig durchaus an
diejenigen von lImpedanzrelais heranreichen, und daß
außerdem bei Reaktanzrelais auch sehr erhebliche nega-
tive Fehler möglich sind, die zu den unerwünschtesten
Fehlauslösungen mit Schnellzeit Veranlasung geben kön-
nen. Auch hierüber ist im Schrifttum bereits andeutungs-
weise berichtet worden?).
B. Vektordarstellung
Gemäß Bild 1a bzw. b sei angenommen, daß an den
Endpunkten / und JI einer Leitung mit der Schleifen-
impedanz 3, + 3; Reaktanzrelais eingebaut sind. An der
Grundsätzliche Schaltungen von Leitungen mit Fehlerstelle X.
Bild 1.
Fehlerstelle K sei ferner ein zusätzlicher Wirkwiderstand
R,. angenommen, der von einem Lichtbogen- oder son-
stigem Übergangswiderstand, z.B. Erdübergangswider-
stand, herrühren möge, und dessen Einfluß vom Reaktanz-
relais beseitigt werden soll.
Zunächst ist ohne weiteres ersichtlich, daß z.B. die
Kurzschlußspannung U, nicht allein durch den Strom 3,
und die Impedanz 3, und A, bestimmt wird, sondern daß
infolge der Einspeisung von der anderen Seite her sich
1) R. Schimpf u. Oberdorfer, Elektrotechn. u. Masch.-Bau 55
(1937) 8. 189.
2) M. Schleicher, Die moderne Selcktivschutztechnik.
J. Springer, Berlin 1036, 8. 131. Eiektro-J. 29 (1932) S. 83.
Verlag
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 24
13. Juni 1940
in der Klemmenspanung U, auch eine Komponente be-
merkbar machen muß, die von dem zusätzlichen Span-
nungsabfall des Stromes 3J, an Ra herrührt. Solange nun
3, mit IS, genau in Phase liegt, wird hierdurch nur die
Wirkkomponente von U, beeinflußt, und die Reaktanz des
Kurzschlußkreises einwandfrei gemessen: Weicht jedoch
3, in der Phase von 3, ab, so wird U, am Relaiseinbau-
ort durch eine zusätzliche Blindkomponente beeinflußt,
wodurch die Reaktanzmessung unmittelbar eine Fälschung
erfährt. i l
Bild 2. Vektordarstellung der Größen von Bild 1.
Diese Verhältnisse seien an Bild 2 näher verfolgt.
Hier sind die von den beiden Leitungsenden her einge-
speisten Ströme 3, und J, dem Betrage nach gleich groß
angenommen, jedoch eilt 3, gegen J, nach. Damit er-
geben sich ohne Berücksichtigung des Übergangswider-
standes Ra zunächst die Klemmenspannungen U, und U;
aus 3, Ri 34 X, und % Rz, IJe Xə, wenn Rı, X, und R, X,
die Komponenten von 3: und 3, bedeuten. Diese Spannungs-
dreiecke sind hier dargestellt unter der Annahme, daß
sich der Fehler genau in der Mitte der Leitung befindet.
Zur Berücksichtigung von Ra muß nun zu diesen
Spannungen U, und u, noch der Vektor IR; =
(3, +%3,) Re addiert werden, so daß man für die Kurz-
schlußspannungen an den Enden der Leitung endgültig
die Resultierenden U, und U, erhält. Den Relais werden
also diese Spannungen im Verein mit den Strömen 3J, und
3, zugeführt. Die gemessenen Reaktanzen entsprechen
dem Lot von U, bzw. U, auf 3, bzw. ə. Man sieht, daß
dieses für das Relais bei Z merklich kleiner ist als der
Sollwert 3, X,, während die Reaktanz bei ZI zu groß ge-
messen wird.
Bei Verwendung von Impedanzrelais wären die
Fehler durch die algebraische Differenz U, — U; bzw.
U,—U, gegeben. Man sieht, daß diese Fehler zwar
etwas größer sind als beim Reaktanzrelais; sie sind
jedoch auf alle Fälle positiv, so daß insbesondere
bei Relais mit stetiger bzw. gemischter Kennlinie die
Selektivität der Auslösung nicht beeinträchtigt wird. Bei
Reaktanzrelais können dagegen unmittelbar Fehl-
auslösungen auftreten, weil die Schnellzone des einen Re-
lais in Richtung auf die Sammelschienen des anderen
Streckenendes zu verlängert wird und leicht über diese
hinweg weit in die anschließenden Leitungsabschnitte
wandern kann.
Aus Bild 2 geht ferner hervor, daß der negative Meb-
fehler des Relais Z noch ganz erheblich größer werden
kann, wenn man beispielsweise annimmt, daß I, etwa
den doppelten oder dreifachen Betrag von J, besitzt.
Hierdurch würde der zusätzliche Vektor IR, ent-
sprechend weiter vergrößert und außerdem noch eine
Schwenkung in der ungünstigen Richtung erfahren, d.h.
der Fehler würde in doppelter Hinsicht vergrößert.
Daß die gemessene Reaktanz auch Null oder gar
negativ werden kann, geht besonders deutlich aus Bild 3
hervor. Ist z.B. die Reaktanzkomponente des zu schüt-
zenden Anlageteiles klein, wie dies etwa in Kabelnetzen
13. Juni 1940
oder bei kurzen Freileitungsstrecken der Fall ist, so ist
natürlich der prozentuale Einfluß der zusätzlichen Span-
nung 3 R; besonders groß. Wie Bild 3 zeigt, treten hier
im gewählten Beispiel bei Reaktanzrelais Fehler in der
Größenordnung von +70% auf. Es ist auch leicht ein-
Bild 3. Vektordarstellung für kleine Reaktanzkonıponenten.
zusehen, daß die vom Relais / gemessene Reaktanz den
Betrag Null oder sogar negative Werte erreichen kann,
wenn 3, größer als J, angenommen wird, was praktisch
jederzeit möglich ist.
C. Allgemeine Fehlerberechnung
Wie aus den vorstehenden grundsätzlichen Betrach-
tungen hervorgeht, kann der Meßfehler von Reaktanz-
relais bei zweiseitig gespeisten Kurzschlüssen nicht nur
erhebliche positive Werte erreichen, sondern im Gegen-
satz zum Impedanzrelais
auch gleichgroße negative
Werte annehmen. Solche R+jX Ai
Fälle sind ganz besonders :
unerwünscht, weil sie un- & Po) L 4
mittelbar zu Fehlauslösun- 4
gen mit Schnellzeit führen y-k, g
können. Man wird sich des- 15
halb gern Klarheit darüber
verschaffen, wie groß die
Meßfehler sind, die unter 10
den verschiedensten Bedin-
gungen auftreten. Es sollen
deshalb diese Fehler ganz 6
allgemein in Abhängigkeit 5
von den unterschiedlichen
Einspeiseverhältnissen, vom
Verhältnis des Übergangs-
widerstandes zum Leitungs- 3
widerstand und vom Phasen-
winkel y zwischen den bei- Z
derseits eingespeisten Strö-
men berechnet werden. 15
l Wir gehen hierbei von
einer Fehlerschleife mit der 10
Leitungsimpedanz
S=R+jJX
aus und wollen ganz allgemein den Meßfehler eines am
Anfang der Schleife eingebauten Reaktanzrelais berech-
nen, der sich ergibt, wenn an der Fehlerstelle ein zusätz-
licher Wirkwiderstand R; auftritt, der von dem vom Lei-
Bild 4. Schaltung einer
a,
doppelt. gespeisten Fehler-
ni
tungsanfang zufließenden Kurzschlußstrom %, und von
der anderen Seite her mit einem Strom 3, beliebiger
Größe und Phasenlage gespeist wird (Bild 4). Bei einem
metallischen Kurzschluß in Punkt I würde sich am
-Punkt / eine Spannung
Fh- Msn y -100
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 24 543
einstellen. Infolge des Übergangswiderstandes R, und
der Speisung des Punktes JI von der rechten Seite her
tritt hierzu die Zusatzkomponente
U, = (I, F 3.) Rüs,
so daß sich für die in Z tatsächlich gemessene Spannung
der Wert
uU, = u, +4, = 3,3 + + I) Rü
ergibt. Damit wird die in Z gemessene Impedanz
-Wu NR,
3ı = aA = 3 + Rë + 3: Rü
=R +jX +R + A (cos y + j sin y) Ru,
1
wobei y der Winkel zwischen /, und ]/, ist.
Das Reaktanzrelais in / mißt die Blindkomponente
dieses Ausdruckes, d.h. den Wert
X=X+ 2 Rasin y. (1)
1
Hierin stellt der erste Summand den Sollwert der Re-
aktanzmessung dar, nämlich die tatsächliche Reaktanz-
komponente der Schleife von Leiter zu Leiter. Der zweite
Summand gibt unmittelbar den Meßfehler des Reaktanz-
relais an. Dieser ist direkt proportional dem von der an-
deren Seite her eingespeisten Strom /, sowie dem Über-
gangswiderstand R;. Er ist ferner eine Funktion des
Winkels y zwischen Z, und I. Für y=0 ist auch der
bei voreilendem k ist F positiv, X wird zu groß gemessen.
bei nacheilendem & ist F negati, X » » klein »
Bild 5. Nomogramm zur Bestimmung der MeBichler von Reaktanzrelais bei zweiseitig gespeisten Kurzschlüssen.
Fehler Null; er ist positiv für voreilendes /, (y > 0) und
negativ für nacheilendes I, (wy < 0). Für den prozentualen
Meßfehler eines Reaktanzrelais bei zweiseitiger Speisung
ergibt sich somit die allgemeine Beziehung:
RZ È = sin y 100., (2)
Der Meßfehler ist also für gegebene Einspeisever-
hältnisse um so größer, je geringer die Reaktanzkom-
ponente der zu schützenden Leitung ist; er ist daher
grundsätzlich für kurze Leitungen erheblich größer als
bei langen Streckenabschnitten.
Um die Gl. (2) für möglichst alle praktisch denkbaren
Werte von I», X, Rọ und y in einfachster Weise aus-
werten zu können, ist in Bild 5 diese Fehlergleichung in
Form eines Nomogrammes dargestellt. Der Fehler wird
hierbei aus folgenden drei Einflußgrößen ermittelt:
1. Verhältnis I/,'/I, der beiderseits eingespeisten
Ströme,
4
544
2. Verhältnis R;/X von Übergangswiderstand und tat-
sächlicher Reaktanz der Schleife von Leiter zu Leiter,
3. Winkel w zwischen den beiderseits eingespeisten
Strömen.
Demgemäß enthält das Nomogramm 3 Skalen, auf
denen diese Werte aufgetragen sind, sowie eine Skala für
die unmittelbare Ablesung des Fehlers F in % der Soll-
reaktanz.
Der Gang der Fehlerermittlung ist für ein Beispiel
eingezeichnet. Man geht zunächst von dem für den be-
trachteten Fall zugrunde gelegten Verhältnis /,//, und
R&ęlX aus und erhält durch Verbindung dieser beiden
Punkte auf der mittleren unbeschrifteten Geraden einen
Hilfspunkt. Verbindet man diesen mit dem jeweils an-
genommenen Wert des Winkels auf der rechten Skala, so
erhält man auf der F'’-Skala unmittelbar den Meßfehler in
% des Reaktanz-Sollwertes.
A B rc L -2 D
w--15° y-#° o y- y-o
F-~-150% F=-84% F--12% F=-0%
Bild 6. Erläuterung der vorgetäuschten Fehlerstellenwanderung.
Der Fehler ist positiv bei positivem Winkel y, d.h.
bei Voreilung von I, gegenüber /,. Dann wird die Reak-
tanz zu groß gemessen, und es ergibt sich eine zu hohe
Auslösezeit. Bei Nacheilung von I, gegen I, ist der im
Nomogramm abgelesene Fehler negativ zu werten. In
diesem Falle würde das Relais also eine zu kurze Ent-
fernung des Fehlers feststellen. Damit ist die unmittel-
bare Gefahr einer Fehlauslösung in Schnellzeit gegeben,
da der Bereich für die Schnellabschaltung in diesem Falle
weit über die Sammelschiene am anderen Streckenende
hinauswandert. Das im Nomogramm eingezeichnete Bei-
spiel zeigt, daß schon bei der wirklich geringfügig er-
scheinenden Phasenabweichung von nur 4° so erhebliche
Meßfehler möglich sind, daß eine Fehlauslösung eintreten
kann.
Die im Nomogramm Bild 5 eingezeichneten Zahlen-
beispiele erläutert außerdem Bild 6. Je nach der Größe
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 24
13. Juni 1940
der Nacheilung von I, gegen IZ, wandert die dem Reaktanz-
relais B vorgetäuschte Fehlerstelle vom tatsächlichen
Fehlerort auf das Relais zu.
Bei Kabelleitungen oder kurzen Freileitungsstrecken
ist die Reaktanzkomponente X sehr klein. Der Quotient
Ru'X kann deshalb unter Umständen höhere Werte an-
nehmen, als im Nomogramm berücksichtigt ist. Man kann
dann zunächst irgendeinen passenden Bruchteil des tat-
sächlichen Betrages einsetzen und den damit gefundenen
Fehler einfach entsprechend vervielfachen, da ja zwischen
R./X und F Proportionalität herrscht. Für nicht zu große
Winkel y kann man bis zu etwa 20° mit praktisch aus-
reichender Geauigkeit den Meßfehler eines Reaktanzrelais
auch ohne Benutzung des Nomogrammes aus folgender
einfachen Beziehung ermitteln:
o — d, Rü (°).
F% = 1,73 I, x vo;
hierbei kann y direkt in Winkelgraden eingesetzt werden.
Zusammenfassung
Bei der Untersuchung des Verhaltens von Reaktanz-
relais bei zweiseitig gespeisten Kurzschlüssen ergab sich,
daß der Meßfehler nur in dem praktisch sehr seltenen
Fall verschwindet, daß der von der anderen Seite her
eingespeiste Kurzschlußstrom mit dem im betrachteten
Reaktanzrelais fließenden Strom genau in Phase ist.
Die wesentlichste Feststellung ist hierbei, daß Reak-
tanzrelais im Gegensatz zu Impedanzrelais sehr erhebliche
negative Meßfehler ergeben können, und daß sogar die
Reaktanz Null (F = — 100 %) oder überhaupt negative
Reaktanzen ermittelt werden können, womit die unmittel-
bare Gefahr von Fehlauslösungen in Schnellzeit gegeben
ist. An einem Beispiel wurde gezeigt, daß ganz gering-
fügige Phasenabweichungen, mit denen wegen der meist
unsymmetrischen Lage des Fehlers selbst in vollständig
symmetrisch aufgebauten Netzen gerechnet werden muß,
schon so erhebliche negative Meßfehler ergeben können,
daß eine Fehlauslösung mit Sicherheit zu erwarten ist.
Diese Fehler können natürlich noch ganz erheblich ver-
größert werden, wenn infolge des Kurzschlusses eine
gegenseitige Verdrehung der Polräder der beiderseits ein-
speisenden Maschinen eintritt. _
Umstell-Vorschriften für isolierte Leitungen in Starkstromanlagen
VDE-Ausschuß für Drähte und Kabel
VDE 0250 U
Entwurf
Einspruchsfrist: 1. Juli 1940
Anwendung des noch nicht endgültigen Entwurfes auf eigene Gefahr
Änderung der ab 15. Oktober 1936 gültigen Fassung
§ 2
Leiter
a) Für die Beschaffenheit der Kupferleiter gilt VDE 0201
„Vorschriften für Kupfer für Elektrotechnik‘. Die Kupfer-
leiter sollen, wenn sie nicht verzinnt sind, durch einen gefärbten
Film oder eine andere gleichwertige Schicht von der Gummi-
hülle lückenlos getrennt sein.
b) Für die Beschaffenheit der Aluminiumleiter gilt VDE
0202 U ,„‚Unistellvorschriften für Aluminium für Elektro-
technik“. Die Zugfestigkeit des Aluminiums der fertigen Lei-
tung muß 13 bis 17 kg/mm? betragen. Die Durchmesser der ein-
DK 621.315.33(083.133-3)
zelnen Drähte des Aluminiumleiters dürfen nicht kleiner als
1,35 mm sein.
$ 3
Gummihülle und Gummimantel
Die Gummihüllen und die Gummimäntel sind einer Alte-
rungsprüfung zu unterwerfen. Probestücke werden in einem
Wärmeschrank mit zirkulierender Luft 7-mal 24h ununter-
brochen auf einer Temperatur von 70 + 2° gehalten. Die Er-
wärmung ist an der Leitung ohne gummiertes Band und ohne
Beflechtung, aber mit dem Leiter vorzunchmen.
Die Gummihüllen und die Gummimäntel müssen nach
Fertigstellung nachstehenden Bedingungen entsprechen:
. Vor und nach der Erwärmung müssen die Gummihüllen
und die Gummimäntel die in Tafel Ia angegebenen Mindest-
werte für Zugfestigkeit und Bruchdehnung aufweisen, wobei die
Dehnungswerte bei einer Meßlänge von 2 cm festzustellen sind.
Die mechanischen Eigenschaften nach der Erwärmung sind erst
24h nach dem Herausnehmen aus dem Wärmeschrank fest-
zustellen.
tul
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 24
545
EEE ———
18. Juni 1940
Tafel la
1 Back 3 4 | 5 | 6e | 7?
Gummihülle innerer äußerer ®)
der Ader P Gummimantel Gummimantel
Zug- | Bruch- | Zug- | Bruch- | Zug- | Bruch-
Teitungsart festig- deh- | festig- deh- | festig- deh-
keit nung keit nung keit nung
kg/cm? o kg/em? A kg/cm? 2%
NGA (UY). NRA 25 100 — _ — =
(UV), NRAM (UV)
NRU (UV). NBU |
(UV), NBEU (UV).
NPA (UV), NFA |
(UV), NPL (UV), |
NPLR (UV), NSA
(UV)
NFL (UV), NTK 35 150 —_ = u es
(UV), NTSK (UV)
NLG (UV), NLH 25 100 — — 35 150
(UV)
NFLG (UV), NMH 35 150 — — 85 150
(UV), NSH (UV),
' einadrig bls 16 mm?
NSH (UV) mehr- 35 | 150 25 100 35 ! 150
adrig bis 16 mm? , |
NSH (UV) über 35 35 l 150 100 300
16 mm?
NTV 1 35 ' 150 | 35 150 ! 35 | 150 | 100 300
°) Liegen beiden Äußeren Guinmimänteln die vor der Erwärmung
festgestellten Werte für Zugfestigkeit und Bruchdehnung höher als
die vorgeschriebenen Mindestwerte, so dürfen die Anfangswerte nach
der Erwärmung nicht mehr als 25%, abgefallen sein.
$5
Unterscheidung der Adern von mehradrigen
Leitungen
In mehradrigen Leitungen muß eine Ader deutlich unter-
scheidbar von den anderen gekennzeichnet sein.
Die Kennzeichnung kann erfolgen durch Färbung der
Leiterbespinnung, des gummierten Bandes oder der Gummi-
hülle.
~ $6
Gummiaderleitungen
Bezeichnung: N G A (UV).
Nennspannung: 750 V.
Gummiaderleitungen sind zulässig
mit eindrähtigen Kupferleitern in Nennquerschnitten von
l bis 16 mm,
mit mehrdrähtigen Kupferleitern in Nennquerschnitten von
l bis-500 mm?,
mit eindrähtigen Aluminiumleitern in Nennquerschnitten von
1,5 bis 16 mm,
mit mehrdrähtigen Aluminiumleitern in Nennquerschnitten von
16 bis 500 mm?®.
Der Leiter ist mit einer vulkanisierten Gummihülle um-
geben.
(Tafel I wird Tafel Ib, Angaben wie bisher, jedoch sind
diejenigen für Querschnitte über 500 mm? zu streichen.)
Die Gummihülle ist mit gummiertem, gewebtem Band be-
wickelt. Bei Leitungen von 1 bis 6 mm? ist entweder das Band
in geeigneter Weise getränkt, oder es ist eine getränkte Be-
flechtung aus Kunstfaser über dem ungetränkten Band auf-
gebracht. Bei Leitungen von 1,5 mm? mit Aluminiumleitern
und bei Leitungen über 6 mm? ist nur die getränkte Beflechtung
aus Kunstfaser über der ungetränkten Bandbewicklung zulässig.
Bei mehradrigen Leitungen darf die Beflechtung gemeinsam
sein.
(Weiterer Text wie bisher.)
§ 8
Rohrdrähte
a) Verwendung:
Für feste Verlegung in trockenen Räumen.
Für feste Verlegung über Putz [NRA (UV)].
Für feste Verlegung unter und über Putz [NRAM (UV))].
Nennspannung: 250 V.
b) Bau: |
NRA (UV)- und NRAM (UV)-Leitungen sind als Mehr-
fachleitungen zulässig
mit eindrähtigen Kupferleitern in Nennquerschnitten von
l bis 10 mm2,
mit 7-drähtigen Kupferleitern in Nennquerschnitten von 16 mm,
mit eindrähtigen Aluminiumleitern in Nennquerschnitten von
1,5 bis 10 mm?,
mit 7-drähtigen Aluminiumleitern in Nennquerschnitten von
16 mm?.
Der Leiter ist mit einer vulkanisierten Gummihülle um-
geben. Für die Dicke der Gumminhülle gilt Tafel I b in § 6. Die
Gummihülle ist mit gummiertem, gewebtem Band oder einem
Film bewickelt.
Die Adern sind miteinander verseilt und mit einer Hülle um-
geben, deren Wanddicke bei den Leitungen von 1 bis 6 mm?
0,4 mm und bei den Leitungen von 10 und 16 mm? 0,6 mm be-
tragen muß. Diese Hülle kann aus mehreren Lagen getränkten
Papiers [NRA (UV)] oder aus einer Bitumen-Regenerat-
Mischung [NRAM (UV)] bestehen. Die Hohlräume sind mit
Papier oder Bitumen-Regenerat-Mischung ausgefüllt. Über
dieser Hülle folgt ein gefalzter, eng anliegender Metallmantel.
Die Wanddicke des Metallmantels muß bei Stahl mindestens
0,2 mm, bei anderen Metallen mindestens 0,25 mm sein. Falls
der Metallmantel aus Stahl besteht, ist er mit einem rost-
sicheren Überzug zu versehen.
Unmittelbar unter dem gefalzten Metallmantel und in
metallener Verbindung mit ihm kann bei Leitungen mit Kupfer-
leitern ein eindrähtiger blanker oder verzinnter Kupferleiter mit
einenr Nennquerschnitt von 1 mm? oder ein weicher, verzinkter
Stahldraht von l} mm Dmr., bei Leitungen mit Aluminium-
leitern ein Beidraht aus weichem, verzinktem Stahldraht von
lmm Dmr. eingelegt sein [Bezeichnung: NRAS (UV) bzw.
NRAMS (UV)).
Für den äußeren Durchmesser gelten die Werte der Tafel IV.
Tafel IV
1 2 1 2
Anzahl der Außendurchmesser Anzahl der
Adernund Nenn- | (über Falz ge- Adern und Nenn-
querschnitt messen) Größtwert querschnitt
mn? mm?
Außendurchmesseı
(über Falz ge-
messen) Größtwert
on
und pt
SOON DODDA me
won
OO a de ee IND aa
XX XXXXXXX
bi jt
Ne GSaeNmem
[2,23 | nor
-
2x
2x
2x
2x
2x
2x
2x
3x
3x
3x
3x
3x
3x
3x
p_i U.
c) Elektrische Prüfung
Rohrdrähte müssen jn trockenem Zustande eine Wechsel- |
spannung von 2kV und 50 Per/s zwischen den Leitern und
zwischen Leiter und Metallmantel 15 h lang aushalten:
d) Biegeprüfung
Ein 1 f} langes Probestück wird auf einen Dorn vom 10-
fachen Außendurchmesser der Leitung derart aufgewickelt, daß
der Falz des Metallmantels nicht durchweg in der neutralen Zone
liegt. Bei einem Leitungs-Außendurchmesser über 12 mm ist
ein Dorn vom 1l5-fachen Durchmesser anzuwenden. Der Dorn
ist mit Stahlblechstreifen von etwa l mm Dicke versehen, die
in gleichmäßigen Abständen von etwa 8 mm an seinem Umfang
eingesetzt sind und ] mm aus der Dornoberfläche hervorstehen.
Bei dieser Prüfung darf der Metallmantel nicht reißen und
der Falz nicht aufgehen.
e) Prüfung des Rostschutzes
Zur Prüfung der Rostsicherheit des Überzuges müssen
Mantelstücke zunächst gründlich gereinigt und ihre Schnitt-
flächen paraffiniert werden. Die Rohrdrahtstücke werden
mehrfach in weißes Fließpapier gewickelt und in ein frisch her-
gestelltes Gemisch von drei Teilen 1% iger Lösung von rotem
Blutlaugensalz in Wasser und einem Teil 1%iger Lösung
Ammoniumpersulfat ın Wasser getaucht. Zulässige Blau-
färbung nach einer Prüfdauer von 5 min bis Rostgrad R, nach
DIN DVM 3210 (Anstrichfarben). Ä
89
Kabelähnliche Leitungen
Verwendung:
Für feste Verlegung unter und über Putz.
(Für Verlegung im Erdboden nicht zulässig.)
Nennspannung: 300 V.
I. Umhüllte Rohrdrähte
Bezeichnung: N RU (UV).
a) Bau
NRU-Leitungen sind als Mehrfachleitungen zulässig
mit eindrähtigen Kupferleitern in Nennquerschnitten von
l bis 10 mm?,
546
mit 7-drähtigen Kupferleitern in Nennquerschnitten von
16 mm?,
mit eindrähtigen Aluminiumleitern in Nennquerschnitten von
1,5 bis 10 mm2,
mit 7-drähtigen Aluminiumleitern in Nennquerschnitten von
16 mm?.
Der Leiter ist mit einer vulkanisierten Gummihülle um-
geben. Für die Dicke der Gummihülle gilt Tafel I b in § 6.
Die Gummihülle ist mit gummiertem, gewebtem Band oder
einem Film bewickelt.
Die Adern sind miteinander verseilt und mit einer Bitumen-
Regenerat-Mischung so umpreßt, daß die Hohlräume ausgefüllt
sind und der Mantel für Leitungen von 1 bis 6 mm? 0,4 mm und
bei den Leitungen von 10 und 16 mm? 0,6 mm dick ist.
Über diesem Mantel folgt ein gefalzter, eng anliegender
Metallmantel. Die Wanddicke des Metallmantels muß bei Stahl
mindestens 0,2 mm, bei anderen Metallen mindestens 0,25 mm
sein. Falls der Metallmantel aus Stahl besteht, ist er mit einem
rostsicheren Überzug zu versehen. |
Unmittelbar unter dem gefalzten Metallmantel und in
metallener Verbindung mit ihm kann bei Leitungen mit Kupfer-
leitern ein eindrähtiger, verzinnter Kupferleiter mit einem
Nennquerschnitt von 1 mm? oder ein weicher, verzinkter Stahl-
draht von Il mm Dmr., bei Leitungen mit Aluminiumleitern
ein Beidraht aus weichem, verzinktem Stahldraht von l mm
Dmr. eingelegt sein [Bezeichnung: NRUS (UV).
Der gefalzte Metallmantel ist mit chemisch wiederstands-
fähiger Masse umgeben, mit mindestens zwei in chemisch wider-
standsfähiger Masse gebetteten Lagen getränkten Papiers be-
wickelt und mit Faserstoffen (Baumwolle, Jute, Hanf oder
gleichwertigen Stoffen) beflochten, die mit chemisch wider-
standsfähiger Masse getränkt sind.
Die Schutzhülle über dem Metallmantel darf auch aus einer
anderen gleichwertigen Hülle bestehen. Bei Verwendung von
thermoplastischen Kunststoffen ist VDE 0285 einzuhalten.
Für den äußeren Durchmesser gelten die Werte der
Tafel IVa.
Tafel IVa
1 2 1 2
ir
Außen-
durchmesser
Größt wert.
Anzahl der
Adern und Nenn-
querschnitt
Außen-
durchmesser
Größwert
Anzahl der
Adern und Nenn-
querschnitt
b) Prüfung des Rostschutzes
Zur Prüfung der Rostsicherheit des Überzuges müssen zu-
nächst die Umhüllungen entfernt werden und die Mantelstücke
gründlich gereinigt und deren Schnittflächen paraffiniert
werden. Die Rohrdrahtstücke werden mehrfach in weißes
Fließpapier gewickelt und in ein frisch hergestelltes Gemisch
von drei Teilen 1%iger Lösung von rotem Blutlaugensalz in
Wasser und einem Teil 1%iger Lösung Ammoniumpersulfat
in Wasser getaucht. Zulässige Blaufärbung nach einer Prüf-
dauer von 5 min bis Rostgrad R, nach DIN DVM 3210 (An-
strichfarben).
II. Bleimantelleitungen
B:zeichnung: N BU (UV) (mit Faserstoffbeflechtung)
NBEU (UV) (mit Stahlbandbewehrung
und Faserstoffbeflechtung).
a) Bau
NBU (UV)- und NBEU (UV)-Leitungen sind als Mehrfach-
leitungen zulässig
mit eindrähtigen Kupferleitern in Nennquerschnitten von
l bis 10 mm‘,
mit 7-drähtigen Kupferleitern in Nennquerschnitten von 16 mm,
mit eindrähtigen Aluminiumleitern in Nennquerschnitten von
1,5 bis 10 mm,
mit 7-drähtigen Aluminiumleitern in Nennquerschnitten von
16 mm.
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 24
13. Juni 1940
Der Leiter ist mit einer vulkanisierten Gummihülle um
geben. Für die Dicke der Gummihülle gilt Tafel Ib in § 6.
Die Gummihülle ist mit gummiertem, gewebtem Band oder
einem Film bewickelt.
Die Adern sind miteinander verseilt und mit einer Bi.
tumen-Regenerat-Mischung so umpreßt, daß die Hohlräume
ausgefüllt sind und der Mantel für Leitungen von 1 bis 6 mm?
0,4 mm und bei den Leitungen von 10 und 16 mm? 0,6 mm dick
ist. Über diesem Mantel folgt ein nahtloser Bleimantel. Für die
Dicke des Bleimantels gelten die Werte in Tafel V.
Unmittelbar unter dem Bleimantel und in metallcner Ver-
bindung mit ihm kann bei Leitungen mit Kupferleitern ein ein-
drähtiger, verzinnter Kupferleiter mit einem Nennquerschnitt
von 1 mm? oder ein weicher, verzinkter Stahldraht von 1 mm
Dmr., bei Leitungen mit Aluminiumleitern ein Beidraht aus
weichem, verzinktem Stahldraht von I mm Dmr. eingelegt sein
‚Bezeichnung: NBUS (UV) bzw. NBEUS (UV)).
Der Bleimantel ist mit chemisch widerstandsfähiger Masse
umgeben, mit mindestens zwei in chemisch widerstandsfähiger
Masse gebetteten Lagen getränkten Papiers bewickelt und mit
Faserstoffen (Baumwolle, Jute, Hanf oder gleichwertigen
Stoffen) beflochten, die mit chemisch widerstandsfähiger Masse
getränkt sind [Bezeichnung: NBU (UV)]. Bezi bewehrten Blei-
mantelleitungen [Bezeichnung: NBEU (UV)] ist über der
Papierbespinnung eine Bewehrung mit zwei Lagen Stahlband
von 0,2 mm Dicke, hierüber eine Bewicklung mit einer in che-
misch widerstandsfähiger Masse gebetteten Lage getränkten
Papiers und darüber cine B-flechtung mit Faserstoffen (Baum-
wolle, Jute, Hanf oder gleichwertigen Stoffen), die mit chemisch
widerstandsfähiger Masse getränkt ist, angebracht.
Die Schutzhülle über dem Bleimantel darf auch aus einer
anderen gleichwertigen Hülle bestehen. Bei Verwendung von
thermoplastischen Kunststoffen ist VDE 0285 einzuhalten.
Für Bileimanteldicke und Außendurchmesser der Blei-
mantelleitung gelten die Werte der Tafel V.
TafelV
dl s 2 3
Anzahl der Adern Dicke des Blei-
und Nennquerschnitt mantels etwa
mm? mm
N BEU (UV)
Größt wert
mm.
oo.
on
SOOLTII
pb
etime OON e m
0
0
0,
U.
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“XXX OCKXXXXXX
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ooox
-. .
o to to ax
mSODdccs — w DOD
Elektrische Prüfung der kabelähnlichen Leitungen
Die umhüllten Rohrdrähte und Bleimantelleitungen
müssen in trockenem Zustande eine Wechselspannung von
2kV und 50 Per/s zwischen den Leitern und zwischen Leiter
und Metallmantel % h lang aushalten.
Prüfungen der Umhüllung der kabelähnlichen
Leitungen
a) Elektrische Prüfung der Umhüllung
Die zu prüfende Leitung ist über einen Dorn von etwa
20-fachem Außendurchmesser der Leitung, mindestens aber von
30 cm, zu einem vollständigen Ring zu biegen und in Wasser zu
legen. Die Enden sollen je 25cm herausragen. Nach 3h muß
dann der Ring zwischen Metallmantel und Wasser 10 min lang
eine Wechselspannung von l kV aushalten. B:im Biegen von
Leitungen mit gefalztem Metallmantel soll der Falz seitlich
liegen. Bei Prüfung der Ausführung NBEU (UV) ist die Stahl-
bandbewehrung freizulegen und nicht mit dem Bleimantel zu
verbinden.
Die Prüfung ist zunächst an drei Probestücken vorzü-
nehmen. Hält eines dieser Probestücke die Prüfspannung nicht
aus, so ist eine weitere Prüfung mit zwei neuen Probestücken
mn
13. Juni 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 24
547
vorzunehmen. Wird von einem dieser beiden Probestücke die
Prüfung auch nicht bestanden, so genügt die untersuchte Lei-
tung nicht.
b) Chemische Prüfung der Umhüllung
Ein Stück von 1,5 m der zu prüfenden Leitung wird um einen
Dorn von etwa 20-fachem Außendurchmesser der Leitung,
mindestens aber von 30 cm, zu einer Wendel gewickelt. Beim
Biegen von Leitungen mit gefalztem Mantel soll der Falz seitlich
liegen. Die Enden sind mit Kabelvergußmasse abzudichten.
Diese Wendel wird den Dämpfen von Salpetersäure mit dem
spezifischen Gewicht 1,285 bei einer Zimmertemperatur von
etwa 20° acht Tage lang ausgesetzt.
Die Wendel ist unter ein geeignetes Gefäß zu legen, das
auf eine Glasplatte gestellt wird. 100 cm? Salpetersäure sind in
eine Porzellanschale von 15cm Dmr. zu gießen und eben-
falls unter das Gefäß zu bringen. Die Wendel ist auf Glas-
stäben so zu lagern, daß sie die Gefäßwand nicht berührt.
Das Gefäß ist auf der Glasplatte sorgfältig abzudichten und in
diffusem Licht unter Vermeidung unmittelbarer Sonnen-
bestrahlung aufzustellen. Unter ein Gefäß dürfen nur zwei
Wendeln gelegt werden.
Nach dieser Behandlung muß die Leitung nach einstündiger
Wässerung eine Wechselspannung von 1kV zwischen Metall-
mantel und Wasser 10 min lang aushalten. Bei Prüfung der
Ausführung NBEU (UV) ist die Stahlbandbewehrung freizu-
legen und nicht mit dem Bleimantel zu verbinden.
§ 20
Aufzugsteuerleitungen
Im ersten Absatz ist der 6. Satz wie folgt zu ändern:
„Die verseilten Adern sind mit getränktem, gewebtem
Band in offener enger Wendel zu umwickeln.‘‘
Vorschriften für isolierte Leitungen in Fernmeldeanlagen
VDE-Ausschuß für Drähte und Kabel
VDE 0810
Entwurf
Einspruchsfrist: 1. Juli 1940
Anwendung des noch nicht endgültigen Entwurtes auf eigene Gefahr
Änderung der ab 1. Januar 1928 gültigen Fassung
§ 4
Beschaffenheit der Gummihülle
Die Gummihülle ist einer Alterungsprüfung zu unterwerfen.
Probestücke werden in einem Wärmeschrank mit umlaufender
Luft 7-mal 24h ununterbrochen auf einer Temperatur von 70 + 2°
gehalten. Die Erwärmung ist an der Leitung ohne gummiertes
Band und ohne getränkte Btflechtung, aber mit dem Leiter
vorzunehmen.
Die Gummihülle der Leiter muß nach Fertigstellung nach-
stehenden Bedingungen entsprechen:
Vor und nach der Alterungsprüfung muß die Gummihülle
eine Zugfestigkeit von 50 kg/cm? und eine Bruchdehnung von
250% der Anfangslänge bei einer MeBlänge von 2 cm aufweisen.
Die Feststellung der mechanischen Eigenschaften nach der
Alterungsprüfung hat erst 24h nach dem Herausnehmen aus
dem Wärmeschrank zu erfolgen.
§ 5A
Verwendungsbereich
Wortlaut wie bisheriger $ 5.
§5B
Abschirmung
Für solche Fernmeldeanlagen, in denen ein Schutz gegen
elektrische Beeinflussungen notwendig ist, können die isolierten
Leitungen abgeschirmt werden. Die Abschirmung besteht aus
einer B:spinnung oder Beflechtung. Hierfür können Drähte,
Metaligespinstfäden, bei isolierten Drähten und Kabeln auch
Metallband oder metallisiertes Papier oder beides verwendet
werden.
s 10 A
SB
Wortlaut wie bisheriger § 10.
§ 10 B .
Seidenlackdrähte
a) SL
Geeignet zur Verlegung innerhalb der Apparate und Ge-
stelle der Fernmeldeanlagen.
Der Leiter aus einem Kupferdraht von 0,6 mm Durch-
messer ist mit zwei Lagen Kunstseide besponnen. Über der
DK 621.315.33(083.133.3)
Bespinnung ist ein zusammenhängender, gut biegsamer und
schwer entflammbarer Lacküberzug aufgebracht, der so be-
schaffen sein muß, daß er beim Biegen über einen Dorn vom
5-fachen Drahtdurchmesser nicht bricht. Wenn Schaltverbin-
dungen durch Löten hergestellt werden sollen, kann der Kupfer-
leiter verzinnt sein. SL können auch mehrfach verseilt sein.
SL müssen so beschaffen sein, daß ö m lange Stücke in
trockenem Zustand einer Wechselspannung von 800 V bei 50 Hz
zwischen den Leitern 10 min lang widerstehen. Für die Span-
nungsprüfung von Einfachdrähten sind zwei ö m lange Stücke
zusammenzudrehen
b LSL
Geeignet zur les innerhalb der Apparate und Ge-
stelle in Fernmeldeanlagen, auch bei tropenmäßiger Bean-
spruchung.
Der Leiter aus einem Kupferdraht von 0,6 mm Durch-
messer ist mit einer Lackschicht überzogen und darüber mit
zwei Lagen Kunstseide besponnen, Über der Bespinnung ist ein
zusammenhängender, gut biegsamer und schwer entflammbarer
l.acküberzug aufgebracht, der so beschaffen sein muß, daß er
beim Biegen über einen Dorn vom 5-fachen Drahtdurchmesser
nicht bricht. Wenn Schaltverbindungen durch Löten hergestellt
werden sollen, kann der Kupferleiter verzinnt sein. LSL können
auch mehrfach verseilt sein.
B:i der Abnahme im Lieferwerk müssen die Drähte nach
viertägigem Liegen in Luft von 80% relativer Feuchtigkeit einen
Isolationswiderstand von mindestens 60 MQ je 1 km Länge bei
20° aufweisen. Er wird mit einer Gleichspannung von 100 bis
200 V gemessen. Außerdem müssen 5 m lange Stücke nach vier-
tägigem Liegen ın Luft von 80% relativer Feuchtigkeit bei 20°
einer Wechselspannung von 800 V bei 50 Hz zwischen den Lei-
tern 10 min lang widerstehen. Für die Spannungsprüfung von
Einfachdrähten sind zwei 5 m lange Stücke zusammenzudrehen.
c) LUL
Geeignet zur Verlegung innerhalb der Apparate und Ge-
stelle der Fernmeldeanlagen auch bei tropenmäßiger Bean-
spruchung sowie in Rohr auf oder unter Putz.
Der Kupf:rleiter von 0,8, 1,0, 1,5 oder 1,8 mm Durchmesser
ist mit einer Lackschicht überzogen und darüber mit Kunst-
seide beflochten. Über der B:flechtung ist ein zusammen-
hängender, gut bicgsamer und schwer entflammbarer Lack-
überzug aufgebracht, der so beschaffen sein muß, daß er beim
Biegen über einen Dorn vom 5-fachen Drahtdurchmesser nicht
bricht. Wenn LUL als Schaltdraht verwendet und Schaltver-
bindungen durch Löten hergestellt werden sollen, kann der
Kupferleiter verzinnt sein. LUL können auch mehrfach verseilt
sein.
Für die elektrischen Eigenschaften gelten die gleichen Vor-
schriften wie für LSL-Drähte.
648
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 24
13. Juni 1940
Umstell-Vorschriften für isolierte Leitungen in Fernmeldeanlagen
VDE-Aussehuß für Drähte und Kabel
VDE 0810 U
Entwurf
Einspruchsfrist: 1. Juli 1940
Anwendung des noch nicht endgültigen Entwurfes auf eigene Gefahr
Änderung der ab 1. April 1935 gültigen Fassung
§4
Beschaffenheit der Gummihülle
Die Gummihülle ist einer Alterungsprüfung zu unterwerfen.
Probestücke werden in einem Wärmeschrank mit zirkulierender
Luft 7 : 24 h ununterbrochen auf einer Temperatur von 70 + 2°
gehalten. Die Erwärmung ist an der Leitung ohne gummiertes
Band und ohne getränkte Bsflechtung, aber mit dem Leiter
vorzunehmen.
Die Gummihülle der Leiter muß nach Fertigstellung nach-
stehenden B>dingungen entsprechen:
Vor und nach der Alterungsprüfung muß die Gummihülle
eine Zugfestigkeit von 25 kg/cm? und eine Bruchdehnung von
100% der Anfangslänge bei einer Meßlänge von 2cm aufweisen.
Die Feststellung der mechanischen Eigenschaften nach der
Alterungsprüfung hat erst 24h nach dem Herausnehmen aus
dem Wärmeschrank zu erfolgen.
§ 5A
Verwendungsbereich
Wortlaut wie bisheriger $ 5.
$5B
Abschirmung
Für solche Fernmeldeanlagen, in denen ein Schutz gegen
elektrische Beeinflussung notwendig ist, können die isolierten
Leitungen abgeschirmt werden. Die Abschirmung besteht aus
einer Bzspinnung oder Beflechtung. Hierfür können Drähte,
Gespinstfäden, bei isolierten Drähten und Kabeln auch Metall-
band und/oder metallisiertes Papier verwendet werden.
$ 8
LP(UV)
Geeignet zur festen Verlegung in trockenen Räumen über
Putz oder in Rohr unter Putz sowie zur freien Verlegung inner-
halb und außerhalb der Gestelle, Vielfachumschalter usw. der
Fernmeldeanlagen.
Der Leiter von 0,5, 0,6, 0,8, 1,0, 1,5 oder 1,8 mm Durch-
messer ist mit einer Lackschicht überzogen, mit zwei Lagen
Zellulose, Papier oder gleichwertigem Stoff umhüllt und mit
einer Lage Baumwolle, Misch- oder Kunstfaser beflochten; die
Bsflechtung ist getränkt. Die Drähte können auch mehrfach
verscilt sein.
Die Drähte müssen so beschaffen sein, daß 5m lange
Stücke in trockenem Zustand einer Wechselspannung von 800 V
bei 50 Hz zwischen den Leitern 10 min lang widerstehen. Für
die Spannungsprüfung von Einfachdrähten sind zwei 5 m lange
Stücke zusammenzudrehen.
LP (UV) mit Leitern von 0,5 oder 0,6 mm Durchmesser
darf nur als Schaltdraht in den Gestellen, Vielfachumschaltern
usw. der Fernmeldeanlagen verwendet werden.
§ 10A
S B (U V)
Wortlaut wie bisheriger § 10.
§ 10 B
: Seidenlackdraht
a) S L (U V).
Geeignet zur Verlegung innerhalb der Apparate und Ge-
stelle der Fernmeldeanlagen.
DK 621.315.33(083.133.3)
Der Leiter aus einem Kupferdraht von 0,5 oder 0,6 mm
Durchmesser ist mit zwei Lagen Kunstseide besponnen. Über
der Bespinnung ist ein zusammenhängender, gut biegsamer und
schwer entflammbarer Lacküberzug aufgebracht, der so be-
schaffen sein muß, daß er beim Biegen über einen Dorn vom
5-fachen Drahtdurchmesser nicht bricht. Wenn Schaltverbin-
dungen durch Löten hergestellt werden sollen, kann der Kupfer-
leiter verzinnt sein. SL (UV) können auch mehrfach verseilt sein.
SL (UV) müssen so beschaffen sein, daß 5 m lange Stücke
än trockenem Zustand einer Wechselspannung von 800 V bei
50 Hz zwischen den Leitern 10 min lang widerstehen. Für die
. Spannungsprüfung von Einfachdrähten sind zwei 5m lange
Stücke zusammenzudrchen.
b) L S L (UV)
LSL (UV) mit Kupferleiter von 0,5 oder 0,6 mm Durch-
messer geeignet zur Verlegung innerhalb der Apparate und
Gestelle in Fernmeldeanlagen auch bei tropenmäßiger Bean-
spruchung.
LSL (UV) mit Kupferleiter von 0,6 mm Durchmesser auch
geeignet zur Verlegung in Rohr auf oder unter Putz.
Der Leiter aus einem Kupferdraht von 0,5 oder 0,6 mm
Durchmesser ist mit einer Lackschicht überzogen und darüber
mit zwei Lagen Kunstseide besponnen. Über der Bespinnung
liegt ein zusammenhängender, gut biegsamer und schwer ent-
flammbarer Lacküberzug, der so beschaffen sein muß, daß er
beim Biegen über einen Dorn vom 5-fachen Drahtdurchmesser
nicht bricht. Wenn LSL (UV) als Schaltdraht verwendet und
Schaltverbindungen durch Löten hergestellt werden sollen, kann
der Kupferleiter verzinnt sein. LSL (UV) können auch mehr-
fach verseilt sein.
Bei der Abnahme im Lieferwerk müssen die Drähte nach
viertägigem Liegen in Luft von 80% relativer Feuchtigkeit
einen Isolationswiderstand von mindestens 60 MQ je l km
Länge bei 20° aufweisen. Er wird mit einer Gleichspannung von
100 bis 200 V gemessen. Außerdem müssen 5 m lange Stücke
„ nach viertägigem Liegen in Luft von 80% relativer Feuchtigkeit
bei 20° einer Wechselspannung von 800 V bei 50 Hz zwischen
den Leitern 10 min lang widerstehen. Für die Spannungsprü-
fung von Einfachdrähten sind zwei 5 m lange Stücke zusammen-
zudrehen.
c) LUL (UV)
Geeignet zur Verlegung in Rohr auf oder unter Putz, mit
Kupferleiter auch innerhalb der Apparate und Gestelle der
Fernmeldeanlagen auch bei tropenmäßiger Beanspruchung.
Der Leiter von mindestens 0,8 mm Durchmesser ist mit
einer Lackschicht überzogen und darüber mit Kunstseide be-
flochten. Über der Beflechtung liegt ein zusammenhängender,
gut biegsamer und schwer entflammbarer Lacküberzug, der so
beschaffen sein muß, daß er beim Biegen über einen Dorn vom
5-fachen Drahtdurchmesser nicht bricht. Wenn LUL (UV) als
Schaltdraht verwendet und Schaltverbindungen durch Löten
hergestellt werden sollen, kann der Kupferleiter verzinnt sein.
LUL (UV) können auch mehrfach verseilt sein.
Für die elektrischen Eigenschaften gelten die gleichen Vor-
schriften wie für LSL (UV).
C. Bauart und Prüfung der Kabel
I. Innenkabel
Geeignet zur festen Verlegung über Putz sowie zur Ver-
legung innerhalb.und außerhalb der Gestelle, Vielfachumschalter
usw. der Fernmeldeanlagen; Kabel nach $$ 11 und 12'nur m
trockenen Räumen. .
Leiterdurchmesser 0,5, 0,6, 0,8 und 1,0 mm bei den Innen-
kabeln nach § 13 und § 16 0,6, 0,8 und 1,0 mm.
Die zum Kabelkern verseilten Adern .......... +"
> Eee. ref SATA EI WEREEEE er
—
DR
~|.
na
seS
13. Juni 1940 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 24 649
RUNDSCHAU
Elektrizitätswerke und Kraftübertragung DK 621.316.925.1
DK 621.316.925
Symmetrische Komponenten der Leistung bei
Richtungsrelais. [Nach ]J. Sallard, Rev. gen. Electr. 45
(1939) S. 865; 91, S., 14 B.]
Der Verfasser erläutert die an sich bekannten und
besonders im Ausland öfter angewendeten Möglichkeiten,
Richtungsrelais für den Selektivschutz mit symmetrischen
Komponenten der Leistung zu verwenden. Man unterscheidet
dementsprechend eine Anzeige der direkten, der inversen
Leistung und der Nulleistung. Der Vorteil der Verwendung der
inversen bzw. der Nulleistung zur Richtungsangabe liegt darin,
daß das Drehmoment dabei am Fehlerort im Gegensatz zur
direkten Leistung am größten ist. Der Nachteil besteht darin,
l u.2 Spannungsspulen des watt- K
metrischen Relais
RH Umschalterelais, wird nur bei $
. dreipoligem Kurzschluß erregt
Kondensator
R, R, Widerstände
Induktivität
Bild 1. Umschaltung des Wattmeters von inverser auf direkte
Leistungsangabe.
daß bei dreiphasigem Kurzschluß weder eine inverse Leistung
noch Nulleistung besteht. Der Verfasser schlägt daher nach
eingehender mathematischer und graphischer Darlegung der
Verhältnisse vor, ein dreiphasiges Richtungsrelais zu ver-
wenden, wovon zwei Systeme durch Umschaltung entweder
die direkte oder die inverse Leistung anzeigen und das dritte
System die Nulleistung angibt. Ähnlich der Angabe der direkten
Leistung mit Hilfe von zwei gekuppelten wattmetrischen
Systemen läßt sich auch die inverse Leistung durch zwei
Systeme darstellen, wobei nur im Spannungspfad die links-
läufigen Komponenten verwendet werden. Der Verfasser gibt
dann eine einfache Kunstschaltung aus Induktivität, Kapazität
und ohmschem Widerstand an, wobei durch Umschaltung der
Abgriffe von dieser Kunstschaltung im Spannungspfad wahl-
weise durch die zwei Wattmeter die direkte bzw. inverse
Leistung angezeigt werden kann (Bild 1). Normalerweise ist das
Relais zur Anzeige der inversen Leistung geschaltet und wird
mit einem Hilfsrelais bei Ansprechen der drei Anregerelais
entsprechend dem dreiphasigen Kurzschluß auf direkte
Leistungsangabe umgeschaltet. Das dritte System ist nur vom
Summenstrom und der Summenspannung zur Angabe der
Nulleistung beaufschlagt. Die drei Systeme sind miteinander
starr gekuppelt. H. Ngb.
Neuere Erfahrungen mit Relaisschutz in den V. ®.
Amerika. [Nach Electr. Engng. 58 (1939) Transactions S. 588;
412 S]
Seit etwa 1930 sind Leistungsschalter und Schnellrelais
mit sehr kurzen Abschaltzeiten in Gebrauch. Um einen Über-
blick über die in den inzwischen vergangenen 10 Jahren ge-
machten Erfahrungen zu gewinnen, veranstaltete der Unter-
ausschuß für Relais des Ausschusses für Schutzeinrichtungen
im AIEE eine Rundfrage unter seinen Mitgliedsgesellschaften,
die folgendes ergab:
Der sofort wirkende Überstromschutz wird von den
meisten Gesellschaften als verläßlicher Erdschlußschutz be-
zeichnet. Die Einstellungen der Auslöser für das Abschalten
bewegen sich zwischen 100 und 200 % des größten symmetri-
schen ‚‚durchgehenden‘‘ Fehlerstromes. Bei langen Leitungen
wurden meist die oberen Werte gewählt, doch werden in Ein-
zelfällen auch andere Erfahrungen angegeben. Bei einer Gesell-
schaft wurden 85 bzw. 70 % aller Fehler von auf Eisenmasten
bzw. Holzmasten verlegten Leitungen durch sofort wirkende
Überstromrelais abgeschaltet.
Gegen Phasenkurzschlüsse hat sich das Distanzrelais,
sowohl als Reaktanz- als auch als Impedanzrelais, abgesehen
von einigen Fehlabschaltungen mit Außertrittfallen und Stößen
bei Parallelschaltungen bewährt. Andere Fehlschaltungen
konnten auf nicht richtig eingestelltes Zusammenwirken von
Richtungs- und Impedanzglied zurückgeführt werden. Weiter
wird noch über die Erfahrungen bei Erdschlüssen berichtet.
Für kürzere Leitungen wird in steigendem Maße die
Schutzeinrichtung mit Steuerleitung benutzt, und
zwar bei Wechselstrom als Differentialschutz und bei Gleich-
strom als Richtungs-Vergleichsschutz. Die Auslösezeit der ver-
wendeten Relais soll unter 0,01 s liegen. Die ähnlich wirkende
Schutzeinrichtung mit Trägerstromverbindun
wurde bisher noch wenig angewendet. Eine Gesellschaft stellte
dabei 1,2 % Fehlauslösungen fest, wovon ein Drittel auf die
Trägerstromeinrichturg zurückzuführen war. Die Wirkung der
Trägerstromeinrichtung wird vom herrschenden Wetter beein-
flußt. Verbesserungen an Relais und Einrichtung haben aber
viele Fehler beseitigt.
Der Quervergleichsschutz für parallele Leitungen,
etwa durch kreuzweise geschaltete Energierichtungsglieder,
spricht nur bei Fehlern einer Leitung an, nicht dagegen bei
Fehlern an den parallelen Leitungen des gleichen Schutzsystems.
Für die richtige Wirkungsweise von Stromvergleichsschutz-
Einrichtungen mit Waagebalkenrelais hat sich die peinlich
genaue Abgleichung der Stromwandlerkennlinien als unbedingt
notwendig erwiesen. Durch Kupplungsschalter werden die
Quervergleichsbedingungen manchmal ungünstig beeinflußt.
Für den Sammelschienenschutz hat sich außer dem
Impedanzrelais der Differentialschutz mit sofort wirkenden
Überstromrelais bewährt, wobei die Übersetzung der Strom-
wandler so gewählt werden soll, daß sie unter keinen Um-
stånden mehr als den 10fachen Nennstrom führen sollen.
Die Erfahrungen in den V. S. Amerika haben ferner gezeigt,
daß kurzzeitige Störungen Schnellrelais im Gegensatz zu
Relais mit Zeitverzögerung zu Fehlauslösungen, unnötigen
Auslösungen oder zum Versagen veranlassen können. Fehl-
auslösungen bei sofort wirkenden Überstromrelais durch
Stromstöße können aber durch einen Nebenwiderstand ver-
mieden werden. Auch gegen andere kurzzeitige Störungen gibt
es Gegenmittel. Gegen die Auswirkungen von ungleichzeitig
schließenden Schalterkontaktpaaren auf Erdschlußrelais wird
in der Ausprache ein Schnellinduktionsrelais empfohlen und
über gute Erfahrungen an 80 Reaktanzrelais für Erdschluß-
schutz berichtet. Da der Erdschlußstromkreis oft einen be-
trächtlichen Widerstand aufweist, sollen Reaktanzrelais besser
noch als Impedanzrelais geeignet sein. Ferner werden in der
Diskussion Fehlerquellen durch unrichtige Konstruktion des
Anlaufelementes, schlechte Funktion von Kontakten, fäl-
schende Stromüberlagerungen, Fehler in Strom- und Spannungs-
wandlern und Einwirkungen benachbarter Relais behandelt. Ob.
550
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 24 -
13. Juni 1940
Meßgeräte und Meßverfahren
DK 621.317.332.029.63
Die Messung von Scheinwiderständen im Gebiet
der Dezimeterwellen. [Nach N. H. Kaufmann, Z: Hoch-
frquenztechn. 53 (1939) S. 61; 6 S., 9 B.]
Zur Bestimmung des Scheinwiderstandes wird in der Hoch-
frequenztechnik bis in das Frequenzgebiet von 200 MHz die
Resonanzmessung an einem Schwingungskreis mit konzen-
trierter Kapazität und Induktivität ausgeführt. Je höher man
aber in das Spektrum hineinkommt, um so mehr versagt das
Verfahren, da z. B. bei Dezimeterwellen schon nicht mehr von
Kreisen mit konzentrierten Elementen gesprochen werden kann.
Hier in diesem Gebiet liegt ein Mittelding zwischen einem
Schwingungskreis mitkonzentrierten Größen und der Leitung vor.
Die letztere ist aber ebenso wie ein Schwingungskreis exakter Be-
handlung zugänglich, sodaßsich also mit Hilfe der Leitungstheorie
J
|
0
Canala =A l à
g
S chirm
Bild 2. Erläuterung des Meßprinzips.
ein genaues Verfahren zur Scheinwiderstandsmessung im Gebiet
kurzer und kürzester Wellen aufbauen läßt. Diese hieraus ent-
springenden Verfahren kommen ohne jede graphische Näherung
aus, und alle auftretenden Größen können exakt mathematisch
ausgedrückt werden. Das dementsprechend von Kaufmann
gewählte Verfahren beruht auf folgendem: An beliebiger Stelle
einer Doppelleitung, in der ein unbekannter Widerstand ein-
geschaltet ist, werden die Strom- und Spannungsgrößen ge-
messen, und aus dem Eingangswiderstand der Leitung wird dann
auf den unbekannten Widerstand, der die Leitung abschließt,
geschlossen. Auf diese Weise wurde cs möglich, das Verfahren
der Resonanzmessungen an konzentrierten Schwingungskreisen
auf Leitungskreise zu übertragen. Die theoretischen Grundlagen
für die Messung lassen sich so zusammenfassen: Eine Leitung,
deren Länge gleich 4 ist, wird lose induktiv an einen Sender
angekoppelt (Bild 2). Nach den Leitungsgleichungen hängt
dann die Ausgangsspannung Ue mit dem Abschlußwiderstand,
den Leitungskonstanten und dem Wellenwiderstand durch
folgende Gleichungen zusammen:
U d.h B. å | 1
m ileng g + g Cit) ir 3 D
4EB
UI, WW
u Tig cla)
À sl
für f 4 Z1undß= 0, ag
Wird nun als Widerstand W der veränderbare Meßkreis
benutzt, so läßt sich aus der Messung der Eingangsspannung Ue
der Leitwert & ermitteln. Ferner ist aus den Beziehungen zu
entnehmen, daß im Falle f = 0 die Meßspannung Ue dem
Widerstand proportional ist (Bild 3).
Meßkreis mit veränderlicher
Leitungslänge.
Bild 3.
Bei der Ausführung der Messungen nach dieser Theorie
werden die in der Hochfrequenztechnik üblichen Verfahren
angewandt. Beim Halbwertsverfahren wird bei Resonanz-
kreisen die Halbwertsbreite der Resonanzkurve bestimmt, bei
Leitungen die Länge der Leitung, wo die Höhe der Kurve nur
noch -das 1/V2-fache des Resonanzfalles beträgt. Ist ô die
Halbwertsbreite oder Halbwertsverschiebung, so gilt
Mei.)
- ee} (2)
Ule Mes + 6)
woraus die Wirkkomponente des MeBobjekts berechnet werden
kann. Das zweite Verfahren benutzt den Vergleich der Reso-
nanzkreisspannungen. Hier wird am Meßkreis die Spannung
mit und ohne Widerstand gemessen; durch einen geeigneten
Vergleichswiderstand kann man den unbekannten bestimmen.
Zur Bestimmung des Scheinwiderstandes bei Dezinkcter-
wellen werden beide Verfahren angewandt, da in beiden Fällen
dieselbe Meßschaltung benutzt werden kann. Ist der Wider-
stand sehr hoch, so wird das Vergleichsverfahren herangezogen,
während für nicht allzuhohe Widerstände das Halbwerts-
verfahren geeignet ist. Geht man zur eigentlichen Messung des
Widerstandes über, so sind bei der Leitung zwei Fälle zu unter-
scheiden. Als Fall I gilt die Messung bei verlustloser Leitung,
d. h. p =0. Unter Zuhilfenahme der L.eitungsgleichungen
läßt sich mit der erwähnten Voraussetzung für den Widerstand
des Meßkreises
l E
m G -G+ 3 Cotg y:
finden, woraus für ß = 0, also
2a |
r=sje=j } -und = Zmit® =X +jY
U _ m j (x l i)
u +i z ctga | (3)
und das Maximum von lle bei einer Länge l = l es
1
er ctg al es (4)
gefunden wird. Besitzt das Meßobjekt nun einen reellen Leit-
À
wert, so ist die Resonanzlänge 4 also l es = 4 — lo wenn h
die Abweichung von der Resonanzlänge bedeutet, und die Blind-
komponente kann aus der Gleichung
l
= z tga lo (5)
gefunden werden. Hiernach liegt eine Leitungsverkürzung vor,
wenn die Blindkomponente kapazitiv ist, und dementsprechend
eine Verlängerung der Leitung, falls es sich um einen induktiven
Blindwiderstand handelt. Den Wirkwiderstand ermittelt man
l
dann in der Resonanzschaltung aus der Größe Da” X.
x
Bei der Beschreibung des angeführten Meßverfahrens tritt
der Unterschied zwischen dem Halbwertsverfahren bei einem
Schwingungskreis mit konzentrierten Schaltelementen und dem
Leitungs-Halbwertsverfahren für Dezimeterwellen klar hervor.
Bei dem letzteren muß in fast allen Fällen die Blindkomponente
berücksichtigt werden, sofern beide Widerstandskomponenten
gegenüber dem Wellenleitwert groß genug sind. Hinsichtlich
des Vergleichsverfahrens ergeben sich zwischen Schwingungs-
und Leitungskreis keine besonderen Unterschiede. Etwas
schwieriger liegen die Verhältnisse, wenn die Verluste des
Kreises nicht zu vernachlässigen sind, d. h. wenn f *# 0 ist.
Dies zu berücksichtigen hat aber nur dann einen Sinn, wenn die
Verluste gegenüber dem Wirkanteil von & im Kreis nicht mehr
zu vernachlässigen sind. Berechnungsformeln hierfür sind in der
Arbeit von Kaufmann angegeben.
Um eine Messung nach dem geschilderten Verfahren durch-
führen zu können, ist ein Instrument mit hinreichend hohem
Eingangswiderstand erforderlich. Kaufmann gibt hierfür eine
MeßBeinrichtung an, die mit einer Sonderdiode ausgerüstet ist,
die im Dezimeterwellengebiet eine Kathoden-Anoden-Kapazıtät
von 0,6 pF besitzt. Dieses Instrument wird mit einer Leitung
verbunden, wodurch ein hoher Eingangswiderstand entsteht,
wenn man am Ende einer kurzgeschlossenen Leitung von der
Länge 4 mit hohem Eingangswiderstand einen geringen Bruch-
teil der Eingangsmeßspannung abgreift. Dieses Verfahren hat
den einen Nachteil, daß es um so unempfindlicher ist, je näher
man die Diode an den Kurzschluß heranbringt; dafür wird aber
der Eingangswiderstand der gesamten Anordnung um so größer.
Die vollständige Meßeinrichtung ist aus Bild 4 zu ent-
nehmen, wo als MeBleitung eine Doppelleitung benutzt wird,
deren Z aus dem Leitungsabstand a und Leiterdicke d nach der
2)
E -a A
Formel Z = 120. ln g Q ermittelt werden kann. Bei der
Messung ist dann auf folgende Dinge ein besonderer Wert zu
legen: Abschirmung des Senders und Rückwirkungsfreiheit der
angekoppelten Systeme. Bei Meßobjekten mit hohem Wirk-
widerstand ist der Spannungszeiger lose anzukoppeln, um Fehler
durch den Eingangswiderstand des Instruments zu vermeiden.
Außerdem ist die Ausbildung der Resonanzkurven, besonders
a un
or 3
EEE. EEE.
13. Juni 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 24 551
beim Halbwertsverfahren und hinreichende mechanische Stabili-
tät der Doppelleitung wichtig. Zum Schluß werden noch einige
Meßergebnisse mitgeteilt, die mit einer Wellenlänge von
verschiebbore
Aurzschlud-
Bild 4. Vollständige
MeßBanordnung.
A = 54 cm gewonnen wurden, und an diesen die Ungenauig-
keiten betrachtet, die für das Halbwertsverfahren bis zu 10%
betragen. Hsr.
DK 536.623 : 621.315.616
Meßverfahren zur Bestimmung der Temperatur-
leitzahl und der spezifischen Wärme von Kunst-
stoffen. [Nach F. Gottwald, Kunststoffe 29 (1939) S. 248;
45.,8B.)
Fast alle seither angegebenen Methoden zur Bestimmung
der Wärmeleitzahl von Kunststoffen messen im stationären
Zustand und benötigen deshalb große Meßzeiten. Diesen Nach-
teil umgehen die nichtstationären Verfahren. Man bestimmt
hierbei die Temperaturleitzahl a. Die Wärmeleitzahl A erhält
man dann als Produkt aus der Temperaturleitzahl a, der spezi-
fischen Wärme c und der Wichte s.
Bild 5. Ansicht der MeBapparatur.
Ausgehend von dem Dampfkalorimeter nach Bunsen
wurde eine einfache Meßapparatur gebaut (s. Bild 5) und er-
probt, die in einem einzigen Versuch sowohl c als auch a
zu messen gestattet. In den Kalorimeterraum, der aus einem
oben und unten mit einer Hartpapierplatte verschlossenen Glas-
zylinder besteht, führen zwei Rohrleitungen, wovon die eine den
Dampf zuführt und die andere das Kondenswasser ableitet.
Die Probe, ein Stab von 60 mm Länge (halber ‚Normalstab‘'),
ist in dem Raum an zwei Kupferdrähten aufgehängt, welche die
beiden Lötstellen eines Thermoelementes im Kalorimeterraum
mit einem Galvanometer verbinden. Die eine Lötstelle be-
findet sich in einer mit Wasser gefüllten 1 mm-Bohrung in der
Längsachse der Probe und die andere frei im Kalorimeterraum.
Man mißt also den Unterschied zwischen der Außen- und der
Innentemperatur der Probe.
Die Differenz zwischen der Temperatur in der Probenmitte
und außen folgt dem Gesetz:
= Ace Że!
Hierin bedeuten: .4 eine Konstante, a die Temperatur-
leitzahl, f die Zeit und k eine Funktion der geometrischen Ab-
messungen der Probe. Aus dem experimentell bestimmbaren
Temperaturanstieg in der Probenmitte kann man die Abkling-
konstante k-a und damit auch die Temperaturleitzahl a be-
rechnen. Da nicht alle bei der Berechnung zugrunde gelegten
Voraussetzungen und Randbedingungen vollständig erfüllt
werden, muß der gefundene Wert noch mit einem Korrektur-
faktor von der Größe 1,18 bis 1,20 multipliziert werden. Er
ist von k abhängig und kann durch Versuche bestimmt werden.
Durch Auswägen der Probe am Anfang und am Ende des
Versuchs wird die Dampfmenge bestimmt, die sich auf der
Probe kondensierte und sie von der Anfangstemperatur auf die
Dampftemperatur erwärmte. Multipliziert man dieses Gewicht
mit der Verdampfungswärme, so erhält man die zugeführte
Wärmemenge. Da außerdem das Gewicht der Probe und die
Temperaturdifferenz, um welche die Probe erwärmt wurde,
bekannt sind, kann man die spezifische Wärme berechnen.
Die Meßeinrichtung ist sehr einfach und läßt sich leicht
selbst herstellen. Die spezifische Wärme und die Temperatur-
leitzahl werden im gleichen Versuch bestimmt. In dem Produkt
aus Temperaturleitzahl, spezifischer Wärme und Wichte hat man
dann außerdem noch die Wärmeleitzahl. Die Meßdauer hängt
von der Probenform und der Temperaturleitzahl ab und beträgt
im Mittel nur 10 min. Dieser Vorteil macht das Meßverfahren
für technische Reihenmessungen sehr geeignet. Es lassen sich
damit auch andere elektrische Isolierstoffe messen, deren Tempe-
raturleitzahlen in derselben Größenordnung liegen; d. h.
zwischen 0,001 und 0,007 cm?/s. Die spez. Wärme von Kunst-
stoffen liegt zwischen 0,25 und 0,40 cal/°C -g. Die Wärmeleitzahl
ergibt sich zu 0,0003 bis 0,0025 cal/cm - s- °C. eb.
Lichttechnik.
DK 612.8 : 628.971.6/.8
Die Anpassungsfähigkeit des menschlichen Auges.
[Nach H. Lossagk, Licht 9 (1939) S. 164, 183 u. 223, 71, S.,
15 B.)
Der Verfasser gibt eine systematische, allgemein verständ-
liche Einführung in die lichttechnischen und physiologischen
Eigenschaften des Auges und zeigt insbesondere die Anwendung
der dargestellten Erkenntnisse auf die Beurteilung der Sicht-
verhältnisse im Straßenverkehr, vor allem bei Nacht. Das
Auge, dessen Bau und Funktionen mit denen der photo-
graphischen Kamera verglichen werden, hat zwar nur eine be-
schränkte Fähigkeit, Helligkeitseindrücke zu addieren, dafür
aber eine ungeahnte Anpassungsfähigkeit an die herrschenden
Helligkeiten (Adaptation). Für das Erkennen von Einzelheiten
ist jedoch nicht der allgemeine Empfindlichkeitszustand an sich
maßgebend, sondern die Fähigkeit, Leuchtdichteunterschiede
zu erkennen, also die Unterschiedsempfindlichkeit. Wichtig
ist vor allem die gute Wahrnehmung der Leuchtdichteunter-
schiede, da erst mit Hilfe des Bewußtseins auf Grund von Er-
fahrung und Übung die Ausdeutung der vom Auge aufge-
nommenen reinen Leuchtdichteunterschiede gelingt. Für jede
Adaptationsleuchtdichte gibt es bei festem Sehwinkel und fester
Darbietungszeit eine untere Grenze noch wahrnehmbarer
Leuchtdichteunterschiede, die sogenannte Schwelle. Das
Weber-Fechnersche Gesetz über den linearen Anstieg der
Schwelle mit der Adaptationsleuchtdichte gilt nach Versuchen
von König und Brodhun nur für einen gewissen, dem Tages-
licht entsprechenden Leuchtdichtebereich; für höhere und
geringere Leuchtdichten ist die Schwelle größer, als nach diesem
Gesetz zu erwarten ist. Das hat zur Folge, daß gleichbleibende
Kontraste von einer gewissen Leuchtdichte ab unterschwellig,
also unsichtbar werden (Tarnung eines Hindernisses im Straßen-
verkehr). Das ist gleichbedeutend mit einer Abnahme des Auf-
fälligkeitswertes, für den der prozentuale Unterschied zwischen
dem eben noch wahrnehmbaren und dem tatsächlich vorhande-
nen Leuchtdichteunterschied einen Anhalt bieten kann. Unte,
552
Zugrundelegung von unter bestimmten Verhältnissen ermittelten
Schwellenwerten nach Arndt und Berücksichtigung schwellen-
werthebender Einflüsse, wie verkürzte Blickzeit, verringerte
Sehwinkelgröße, Sichtstörungen, Lichtverluste und Blend-
störungen, ergeben sich Anhaltspunkte für die Größe der
Schwelle. Die Leuchtdichten sind an Ort und Stelle zu messen.
Hiernach behandelt der Verfasser rein qualitativ die physiolo-
gische Empfindlichkeitsspanne, für die etwa 1:100 angegeben
wird; diese nimmt je nach der Adaptation verschiedene, nahezu
gleich große Bereiche in dem gesamten Leuchtdichtespielraum
ein und wird von den Empfindungen Hell und Dunkel begrenzt.
Unter der Voraussetzung, daß für diesen Empfindungsspiel-
raum der Verlauf der Unterschiedsempfindlichkeit ähnlich wie
für wechselnde Adaption ist, folgert der Verfasser im Hinblick
auf Verkehrsfragen die Notwendigkeit, allzu große J.eucht-
dichteunterschiede im Blickfeld zu vermeiden, um möglichst
gute Unterschiedsempfindlichkeit zu schaffen. Letzteres liegt
meistens bei Tageslicht vor, das Gegenteil bei Nacht. An
Unfallbeispielen für Verkehrsverhältnisse bei Tage und bei
Nacht werden die gewonnenen Erkenntnisse erläutert und auf
die Notwendigkeit der genauen Nachahmung der Adaptations-
verhältnisse bei gerichtlichen Entscheidungen hingewiesen. nch
Verkehrstechnik
DK 621.315.211 : 621.315.616.9 : 625.1/.2
BReichsbahnversuche mit kunststoffisolierten Kabeln
und Leitungen. [Nach H. Blatz, Elektr. Bahnen 15 (1939)
S. 168; 11% S.]
Schaltleitungen, deren Isolation aus plastifizierter Äthyl-
zellulose mit einer darüberliegenden Hülle aus Polyvinylchlorid-
massen besteht, haben sich im allgemeinen gut bewährt. Diese
Kunststoffmassen müssen aber wegen der begrenzten Wärme-
beständigkeit in manchen Fällen zweckmäßig dureh Perbunan
oder Buna S ersetzt werden!), wie z. B. bei den Steuerleitungen
einer Lokomotive, die durch Buna S isoliert wurden. Bei
Sondergummikabeln und elektrisch beanspruchten beweg-
lichen Leitungen waren dagegen Thermoplaste gecignet.
Kabel mit geschwächtem Bleimantel und einem Stütz-
mantel aus Stoffen der Polyvinylchloridbasis wurden innerhalb
der Gleisanlagen von Bahnhöfen verlegt und hier starken Er-
schütterungen ausgesetzt. Zahlreiche Versuche laufen auch mit
bleimantelfreien Kabeln, die noch unter den verschiedensten
Bedingungen der Verlegung geprüft werden. Das Blei ist hier
durch eine Masse aus Polyvinylchlorid, Azetylzellulose u.a.
ersetzt. Die verhältnismäßig hohe Durchlässigkeit aller Kunst-
stoffe führte zur Verwendung von weniger fcuchtigkeits-
empfindlichen Isolationen. So wurde ein Kabel mit Gummi-
isolation und einem Mantel aus Polyakrylatmasse verlegt. Einige
Kabel sind mit Polyvinylchloridmassen uınmantelt, andere
wieder besitzen abwechselnde Lagen bituminicrten Papiers und
Zellulosefolien mit einem Mantel aus bituminiertem Kreppapier.
Niederspannungskabel sind versuchsweise in sauren,
moorigen Böden innerhalb der Gleisanlagen von Bahnhöfen
verlegt, in denen sie starken Erderschütterungen ausgesetzt
sind. Hier wurde der Bleimantel bei gleichzeitiger Verstärkung
des Papier-Bitumen-Polsters geschwächt. In gleichen Böden
wurden ferner Kabel verlegt, deren papierisolierte Adern für
sich und gemeinsam als Gürtel Igelithüllen besitzen. Bei
anderen Kabeln bestand die Ader- und Gürtelisolation nur aus
]gelitmassen. Interessante Ergebnisse erwartet man von einem
Kabel, für dessen Aufbau Polyvinylchloridmasse und bitu-
miniertes Glasgespinstband Verwendung gefunden haben. Diese
kunststoffummantelten Kabel werden regelmäßig auf ihre
Isolations- und Kapazitätswerte überprüft. Ab und zu werden
Kabelmuster entnommen und laboratoriumsmäßig untersucht.
Weiterhin wird die Einführung von Glaswolle in Verbindung
mit Bitumen als Kabelkorrosionsschutz verfolgt. Für NRU-
ähnliche Leitungen in feuchten und trockenen Räumen wird in
größeren Versuchen die Eignung von Polyvinylchloridmassen
als Mantelbaustoff geprüft. Pno.
Fernmeldetechnik
DK 621.396.029.6(06) (73)
Bericht über die Tagung des Institutes of Radio
Engineers 1939. [Nach Electronics 12 (1939) H. 10, S. 14;
5 S., 10B.]
Auf der im September 1939 in New York abgehaltenen
14. Tagung des IRE standen die Fragen des Fernsehens, der
Ultrahochfrequenztechnik und des Flugfunks im Vordergrund.
1) Vgl. auch P, Nowak u. H. Hofmeier, Synthetische Hochpolymere als
Werkstoffe im Kabel- und Leitungsbau, Kunststoffe 28 (1938) S. 54. H. Berger,
ETZ 6l (1940) H. 5, S. 97.
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 24
13. Juni 1940
Unter den vielen Vorträgen über die Anwendung von Elektronen-
geräten ist besonders ein Kathodenstrahl-Frequenz-
modulator bemerkenswert. In einem Kathodenstrahlrohr ist
der Leuchtschirm durch eine Scheibe ersetzt, die nach Art
einer archimedischen Spirale in zwei Teile geschlitzt ist. Lenkt
man den Elektronenstrahl kreisförmig über diese Scheibe,
indem die zu modulierende Hochfrequenz den zwei Ablenk-
plattenpaaren um 90° gegeneinander phasenverschoben zu-
geführt wird, so entsteht in einem an die beiden Segmente
angeschlossenen Ausgangskreis eine phasenmodulierte Hoch-
frequenz, da die Größe der Hochfrequenzspannungsamplitude
und gleichzeitig der Radius des geschriebenen Kreises von der
niederfrequenten Modulationsspannung gesteuert ist. Durch
Verwendung von archimedischen Spiralen mit mehreren
Windungen können Phasenverschiebungen von mchreren 100°
erzeugt werden, was gegenüber dem Armstrongschen Ver-
fahren mit einer größten ursprünglichen Phasenverschiebung
von 30° vorteilhaft ist, da die Zwischenschaltung von Frequenz-
vervielfachern vermieden wird. Dieses Verfahren wurde bereits
praktisch in regelmäßigen Rundfunksendungen erprobt.
Ein anderer Vortrag beschäftigt sich mit der Ionisation
und Koronaentladung bei Isolatoren. Hohlräume im
Inneren von Isolatoren, die zu Entladungen Anlaß geben,
werden bei Netz- bzw. Hochfrequenzbetrieb von einer empfind-
lichen Brückenanordnung angezeigt.
Eine neue Anwendung des Thyratrons dient zur
Verformung von Kabelsignalen. Dre bei gesteigerter
Telegraphiergeschwindigkeit versagenden elektromechanischen
Umformrelais erforderten die Schaffung eines zuverlässigen
Systems. Bei den hier geschilderten Verfahren wirkt das durch
die Kabelkapazität und Selbstinduktion verzerrte Zeichen auf
der Empfangsseite auf die Gitterkreise zweier Thyratrons.
Erreicht die Signalspannung einen bestimmten Wert, so zündet
das eine Thyratron und liefert im Anodenkreis einen Rechteck-
impuls. Gleichzeitig wird durch diesen Impuls das zweite
Thyratron für die nächste Zündung vorgespannt. Durch
richtige Einstellung der Vorspannungen wird erreicht, daß
Signalschwankungen nicht angezeigt werden.
Aus den vielen Vorträgen über I’ernsehfragen seien nur
einige herausgegriffen. Ein Filter aus koaxialen Leitungs-
stücken wurde für Einsceitenband-I'rernsehübertragungen ent-
wickelt. Dieses dämpft die Tonträgerfrequenz gegenüber dem
benachbarten Bildträger besonders stark. Man erreicht dies
durch eine Hintereinanderschaltung dreier abgestimmter Rohr-
leitungen und erhält so wesentlich bessere Werte als bei Ver-
wendung von Filtern mit konzentrierten Kapazitäten und
Selbstinduktionen. Der Einfluß der Sekundärelektronen
auf die Potentialverteilung und auf die Wirkungsweise von
Fernseh-Bildfängerröhren wurde quantitativ untersucht. Dabeı
konnten die Aufladepotentiale isolierter Anodenscheiben ge-
messen und dadurch wichtige Erkenntnisse für den Bau von
Bildspeicherröhren gewonnen werden. lin weiterer Vortrag aus
dem Gebiet des Fernsehens beschäftigt sich mit den Eigen-
schaften verschiedener Mischrohre für Fernsehzwecke. Im
Hinblick auf das Röhrenrauschen wird eine Penthode mit einem
Gitterwiderstand von 4 MQ als besonders günstig erkannt. Ein
Fabrikationsprüfgerät für Fernsehempfänger, das
bereits im praktischen Betrieb verwendet wird, wurde aus-
führlich geschildert.
Zwei Vorträge beschäftigen sich mit der Anwendung der
Ultrahochfrequenztechnik im Flugfunk zu Navigations-
zwecken. Ein Kathodenstrahlrohr-Indikator läßt die
Lage eines Flugzeugs gegenüber einem frequenzmodulierten,
nach allen Richtungen strahlenden Sender erkennen. Dieser
Sender speist drei Antennen, eine direkt, die beiden anderen
über zwei Übertragungsleitungen. Die dadurch erzielten Ver-
zögerungen reichen gegenüber der Frequenzänderung aus, um
jede Antenne eine andere Frequenz ausstrahlen zu lassen. Da
außerdem der Abstand des Flugzeuges von den Antennen ver-
schieden ist, läßt sich aus diesen Frequenzänderungen die Lage
des Flugzeuges mit diesem Indikator bestimmen. Ein neu-
artiges Verstärkerrohr für Ultrahochfrequenz ver
wendet einen stromstarken Elektronenstrahl, der durch einen
Hohlraumresonator hindurchtritt und an diesen einen Teil
seiner Strahlenergie als Schwingungsenergie abgibt. Bei
500 MHz wurde bei 10 W Steuerleistung eine zehnfache Ver-
stärkung erzielt, wobei ein Kreis mit 10 MHz Bandbreite ge-
speist wurde. Eine neue 20 kW-lFernsehtetrode für 100 MHz
ist bemerkenswert, da bei dieser eine weitgehende Entkopplung
von Gitter- und Anodenkreis durch einen besonderen Schirm-
kasten erzielt wird. Wegen der geringen Gitteranoden-
kapazität erübrigt sich dabei eine Neutralisation. Mit zwei
Röhren dieser Art wurde mit einem Wirkungsgrad von über
50% bei À = 3m eine Ausgangsleistung von 56 kW erreicht.
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13. Juni 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 24
553
UU ter RERIERIEHER SEE SE RESERGEEESENGEREGENEIEE PER EEE EREREBERHBSSSFFETEREBERE SER IERSEERBER EEE
Theoretische Elektrotechnik
DK 621.392.2.001.24
Zur Berechnung elektrischer Netzwerke.
Euler hat den Satz aufgestellt, daß für jedes beliebige
Polyeder (und seine Projektion). die Summe der Ecken und
Flächen gleich ist der Anzahl der Kanten plus 2.
E+F=KH+2.
Jedes elektrische ebene Netzwerk kann als Projektion
eines Polyeders gedacht werden.
Dabei entspricht:
l. jeder Ecke ein Knoten mit der Gleichung Zi = 0
2. jeder Fläche eine Masche mit der Gleichung Ze = 0
3. jeder Kante ein Strompfad mit der Gleichung iw = e.
Das Ziel der Berechnung eines Netzwerkes ist, für die ge-
gebenen K-Widerstände die Ströme zu bestimmen. (Die Span-
nungen ergeben sich aus 3.).
Die Knoten (E, Ecken) liefern E Bestimmungsgleichungen
Die Maschen (F, Flächen) liefern F Bestimmungsgleichungen
Es können demnach E + F Bestimmungsgleichungen für
K Unbekannte (ti) aufgestellt werden.
Aus E + F = K + 2. folgt, daß die Zahl der Bestim-
mungsgleichungen für ein ebenes Netzwerk stets um 2 größer
ist als die Zahl der Unbekannten.
Dies ist der Beweis für den Erfahrungssatz, daß in jedem
ebenen elektrischen Netzwerk die Zahl der Unbekannten um 2
überbestimmt ist. Max Skalicky
DK 621.315.5.029.5.052.3
Hochfrequenz-Speiseleitung aus drei parallelen
Leitern. [Nach K. Morita, Elektrotechn. J., Tokio 3 (1939)
S. 164; 2, S., 7 B]
In der Arbeit wird eine Speiseleitung aus drei parallelen
Leitern, die in einer Ebene liegen, berechnet und gemessen. Die
Leitungen sind so geschaltet, daß die mittelste als Zuleitung und
die beiden äußeren als Rückleitungen dienen. Dem einfachen
parallelen Drahtsystem gegenüber haben sie den Vorteil des
sehr viel geringeren Strahlungsverlustes und dem konzentrischen
gegenüber den des einfachen Aufbaus.
Zunächst wird der Wellenwiderstand der Dreidraht-
leitung berechnet:
D
z = 90ln p
2 ty
D ist der Abstand und r der Radius der Drähte. Der Wider-
stand ist ungefähr ?/, des Wellenwiderstandes einer entsprechen-
den Zweidrahtleitung. Der Strahlungswiderstand der Drei-
drahtleitung ist rechnungsmäßig kleiner als die Hälfte des
Strahlungswiderstands der Zweidrahtleitung. Das ist be-
sonders günstig bei kleinen Wellenlängen, weil man mit Rück-
sicht auf den Strahlungswiderstand der Leitung zu kleinen
Abständen übergehen muß. Der mechanische Aufbau der Drei-
drahtleitung ist wegen des möglichen größeren Abstandes ein-
facher als der Aufbau der Zweidrahtleitung. .
Die Versuche wurden so ausgeführt, daß sowohl mit dem
Zweidraht- als auch mit dem Dreidrahtsystem die Resonanz-
kurve einer Schwingung von A = 53 cm Wellenlänge aufge-
nommen wurde. Der Ausschlag im Resonanzfall war beim
Dreidrahtsystem mit konstanter fester Kopplung ungefähr
7 mal größer als bei einem Zweidrahtsystem, dessen Kopplung
nicht so genau definiert war. Jedenfalls zeigte es sich, daß die
Resonanzkurve des Dreidrahtsystems wesentlich schärfer ist.
(Anm. d. Ber.: Die Messungen können wegen der unde-
finierten Kopplungsverhältnisse — das Dreidrahtsystem war
galvanisch gekoppelt und das Zweidrahtsystem induktiv —
nicht ohne weiteres verglichen werden. Aus den Rechnungen
ergibt sich unzweifelhaft ein beträchtlicher Unterschied, so daß
eine genaue Messung zum Vergleich der beiden Leitungssysteme
von Interesse wäre.) Thi.
Physik
DK 535.37 : 537-523
Ermüdungserscheinungen elektronenbestrabhlter
Leuchtmassen. [Nach W. Grotheer, Z. Phys. 112 (1939)
S. 541; 19 S., 25 B.]
W. Grotheer untersucht quantitativ die bekannte Tat-
sache, daß die Helligkeit elektronenbestrahlter Leuchtmassen
mit der Zeit abnimmt. Zunächst wird bei unbewegtem Elektro-
nenstrahl ein Leuchtfleck bestimmter Größe mit einer magneti-
schen Linse erzeugt und in Durchsicht wie in der Fernsehtechnik
die Helligkeit miteiner Selen-Sperrschichtphotozelle und Spiegel-
galvanometer gemessen. Die Ermüdungskurven zeigen, daß
die Lichtstärke bei gleichbleibender Belastung anfangs rasch,
später langsamer abnimmt und endlich in einen nicht weiter
abklingenden Restteil übergeht. Ferner treten bei Bestrahlung
mit Elektronen Schwärzungen der Leuchtmasse auf, die einen
Teil des emittierten Lichts absorbieren. Die absorbierte Licht-
menge läßt sich durch Messung der Transparenz bestimmen;
sie muß beim Vergleich mit den theoretischen Ermüdungs-
kurven berücksichtigt werden. Die Theorie beruht auf der An-
nahme, daß z. B. bei Elektronenbestrahlung der Leuchtmasse
Zinksilikat Zn-Atome ausgelöst werden, die die Leuchtzentren
vernichten und dadurch die Ermüdung veranlassen. Außerdem
ballen sich Zn-Atome zu schwärzenden Zn-Komplexen zu-
sammen. Anderseits vereinigen sich Zn-Atome wieder mit dem
Säureradikal und führen dadurch zu einer Erholung der Leucht-
masse. Die Theorie ergibt bei der Stromdichte Z für die Licht-
emission L = L, — el (1 —e ° N und für die Transparenz
T=1-—e a (1—e*9).
Die Messungen bestätigen die Richtigkeit dieser Ausdrücke.
Die Ermüdung bei regelmäßiger. Unterbrechung wie auch beim
bewegten Elektronenstrahl kann restlos auf die des unbewegten
zurückgeführt werden. Br.
DK 621.385.833
Über die Möglichkeit der Untersuchung lebender
Substanz mit Elektronenmikroskopen. [Nach M. v.
Ardenne, Z. techn. Phys. 20 (1939) S. 239; 3 S., 2 B.]
Ob mit Elektronenmikroskopen lebende Substanz, ohne daß
eine Abtötung eintritt, photographiert oder beobachtet werden
kann, hängt von der spezifischen Elektronenbelastung der zu
untersuchenden Objekte und von deren Empfindlichkeit gegen
diese Belastung ab. Der Mindestwert für die Größe der Objekt-
belastung beim Elektronenmikroskop folgt aus der für not-
wendig angesehenen Schwärzung der photographischen Schicht.
Unter den zur Zeit in der Praxis gegebenen Möglichkeiten ergibt
sich als Mindestbelastung bei einer Aufnahmereihe von 2 bis 5
Bildern und für ein Auflösungsvermögen von 10-5 mm der Wert
2 bis 5. 10*C/cm?. Die kritische Elektronenbelastung lebender
Substanz nach Art der zugrunde gelegten Objekte (Sporen)
liegt für die üblichen Anodenspannungen der Elektronen-
mikroskope dagegen in der Größenordnung 3- 10-8 C/cm?.
Die Elektronenbelastungen, mit denen für ein Auflösungs-
vermögen von 105 mm und insbesondere bei der Herstellung
von Reihenaufnahmen bestenfalls gerechnet werden darf, sind
also 1%, bis 2 Größenordnungen höher als die Grenzbelastungen
lebender Substanz. Zur Zeit muß also die Möglichkeit der
Untersuchung lebender Substanz mit Elektronenmikroskopen
von gutem Auflösungsvermögen verneint werden. Es erscheint
jedoch nicht ausgeschlossen, daß die bestehende Lücke durch
verschiedene am Schluß des Aufsatzes angedeutete Verbesse-
rungsmaßnahmen über kurz oder lang geschlossen wird. Vb.
l DK 537.541
Der Öffnungsfehler von elektrostatischen Rohr-
linsen. [Nach E. Gundert, Z. Phys. 112 (1939) S. 689;
2 S., 2 B]
Es wird der Öffnungsfehler einer aus zwei Rohrelektroden
bestehenden Beschleunigungslinse nach Bild 6 durch den Ver-
such bestimmt. Das Meßverfahren besteht darin, daß aus einem
Strahlkegel durch eine mit mehreren Löchern verschiedenen
Achsabstandes versehene Blende dünne Einzelstrahlen ausge-
Gegenstondsebene
ern
p Linsenebene ge Bid-
a eu me
É
für Âa >f Rah
” Arch: Rah
Bild 6. Anordnung zum Messen des Öffnungs-
fehlers elektrostatischer Elektronenlinsen.
554
blendet werden. Auf dem Bildschirm würden bei idealen Linsen
alle Einzelstrahlen in einem einzigen, dem sog. Gaußschen
Bildpunkt vereinigt werden. Durch den Öffnungsfehler treten
jedoch Abweichungen auf. Der Auftreffpunkt der achsenferne-
ren Einzelstrahlen liegt infolge der sphärischen Seitenab-
weichung um ein gewisses Stück vom Gaußschen Bildpunkt
verschoben, und zwar um so mehr, je größer der Achsabstand des
Einzelstrahls und der Öffnungsfehler ist. Die Arbeit will vor-
nehmlich die Frage klären, inwieweit sich der Öffnungsfehler
in Abhängigkeit von verschiedenen Rohrdurchmessern beider
Linsenelektroden ändert. Hierfür wird aus den Messungen die
Öffnungsfehlerkonstante berechnet und der Zusammenhang
zeichnerisch wiedergegeben. Aus diesen Kurven geht hervor, daß
bei vorgeschriebenem größtem Linsendurchmesser der Öffnungs-
fehler am kleinsten bei gleich großen Zylindern der Beschleuni-
gungslinse ist. Der Öffnungsfehler steigt an, sobald einer der
beiden Zylinderdurchmesser verkleinert wird. Be.
DK 621.383.42
Zur Kenntnis des Selen-Photoelements. [Nach
A. Becker, Z. Phys. 112 (1939) S. 629; 19 S., 12 B.]
Die vorliegende Arbeit schließt sich an eine frühere Ver-
öffentlichung von A. Becker und E. Kruppke an!), deren
Gegenstand die Einwirkung langsamer und mittelschneller
Kathodenstrahlen auf Selen-Photoelemente war, und als deren
Ergebnis die an einigen Selen-Vorderwand-Elementen gemessene
Abhängigkeit des Dunkelstroms von der Geschwindigkeit und
Stromstärke der auftreffenden Primärelektronen mitgeteilt
wurde. In der vorliegenden Arbeit wurde das Verhalten von
Selen-Photoelementen mit und ohne Vorspannung in beiden
Richtungen unter dem Einfluß von weißem und zerlegtem
Licht untersucht. Von den Ergebnissen, die zum Teil die
anderer Verfasser bestätigen, seien hier die wichtigsten erwähnt.
Untersuchungen über die Abhängigkeit des Photoeffekts von
der belichteten Fläche des Photoelements zeigen, daß die
erregte EMK bei voller Ausleuchtung der gesamten Fläche
gleich der Leerlaufspannung wird und von der Größe der be-
lichteten Fläche unabhängig bleibt. Der innere Widerstand
als Funktion der Beleuchtung ist nur vom Betrag des Licht-
stroms, nicht aber von seiner Dichte abhängig; also ist es für
seinen Wert belanglos, ob der Lichtstrom die ganze Fläche aus-
leuchtet oder nur auf einen kleinen Teil derselben gebündelt
wird, was unter der Annahme eines linearen Zusammenhangs
zwischen Widerstandsänderung und Lichtstrom sowie der
Parallelschaltung einzelner Widerstandsbahnen gleicher Leit-
fähigkeit begreiflich erscheint. Besonders interessant ist das
Verhalten der untersuchten Photoelemente bei tiefen Tem-
peraturen. Die Versuche des Verfassers unterscheiden sich von
früheren durch sorgfältiges Ausruhen der Zellen, die vor dem
Versuch tagelang im Dunkeln gehalten wurden. Wohl besonders
infolge dieser Maßnahme treten auch Abweichungen von
früheren Ergebnissen auf. Die auf — 180° gekühlten Zellen
werden nur von rotem und ultrarotem Licht lıchtelektrisch
beeinflußt, während das gesamte sichtbare Spektrum in diesem
Temperaturbereich lichtelektrisch völlig unwirksam ist, gleich-
viel ob eine zusätzliche äußere EMK im Stromkreis liegt oder
nicht. Übereinstimmend mit früheren Untersuchungen vertritt
Becker auf Grund seiner Versuchsergebnisse die Meinung,
daß im Selen-Photoelement zwei Zonen des Widerstandes vor-
handen sind: die eine örtlich eng begrenzte, als Quelle der
inneren, lichtelektrischen EMK (wohl mit der sonst als Sperr-
schicht bezeichneten identisch), und eine andere, die lediglich
die Unterhaltung des Photostroms bzw. den Bahnwiderstand
maßgebend beeinflußt. Swg.
Werkstatt und Baustoffe
DK 621.3.011.2.025 : 621.315.612
Über den Wechselstromwiderstand von keramischen
Werkstoffen’ bei Temperaturen bis zu 600° [Nach
E.-F. Richter, Phys. Z. 40 (1939) S. 597; 61, S., 10 B.]
Nachdem in einer früheren Arbeit?) das Verhalten kera-
mischer Werkstoffe bei Gleichspannung untersucht worden
war und bei alkalihaltigen keramischen Stoffen .bei Dauer-
beanspruchung infolge elektrolytischer Reinigung eine starke
Zunahme des spezifischen Durchgangswiderstandes mit der
Zeit festgestellt wurde, ergaben die von E.-F. Richter jetzt
mit Wechselspannung durchgeführten Messungen zeitliche
Konstanz. Auch erwiesen sich die Meßwerte bei mehrmaliger
1) Z. Phys. 107 (1937) S. 474.
2) G. Pfestorf u. E.-F. Richter, Phys. Z. 39 (1038) S. 141.
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 24
13. Juni 1940
Wiederholung am gleichen Prüfling als gut wiederholbar. Der
Wechselstromwiderstand in Abhängigkeit von der Temperatur
kennzeichnet also eindeutig das Isolationsvermögen der kera-
mischen Werkstoffe. Dabei ergab sich der spezifische Wider-
stand im ganzen untersuchten Temperaturbereich bei Porzellan
um etwa 3 Größenordnungen kleiner als bei den gleichfalls unter-
suchten magnesiumsilikathaltigen Sondermassen, für die er
beispielsweise von annähernd 1012 Q - cm bei 200° auf 10°Q.cm
bei 600° absinkt. Gemessen wurden kreisförmige Platten von
etwa 80 mm Dmr. und 5 mm Dicke, die beiderseits mit einge-
branntem Platin- oder Silberbelag versehen waren und im
Gegensatz zu den früheren Gleichspannungsmessungen kein
unterschiedliches Verhalten zeigten. Dagegen wurde ein ge-
wisser Einfluß der Brennhaut festgestellt. Die Messungen
wurden in einem Muffelofen mit genau regelbarer Temperatur
durchgeführt. Bei der hohen Dielektrizitätskonstante kera-
mischer Werkstoffe ist eine Trennung der gemessenen Wechsel-
ströme in Blind- und Wirkkomponenten unerläßlich, weshalb
oberhalb eines spezifischen Widerstandes von 10° Q. cm eine
Scheringsche Hochspannungsbrücke mit Vibrationsgalvano-
meter und verlustfreiem Normalkondensator zur Bestimmung
des Wirk- und Blindwiderstandes bzw. des Verlustfaktors und
der Kapazität benutzt werden mußte, während unterhalb 10
Q-cm der Scheinwiderstand unmittelbar aus Strom- und
Spannungsmessungen errechnet werden konnte. Beide Ver-
fahren führten zu den gleichen spezifischen Widerstandswerten,
wenn als Modell des verlustbehafteten Kondensators ein verlust-
freier Kondensator angenommen wurde, zu dem ein rein ohm-
scher Widerstand parallel geschaltet ist, der in bekannter Weise
nach der Formel R = l/wCtgö zu errechnen ist. Die Fre-
quenz betrug im allgemeinen 50 Hz, doch wurden vergleichs-
weise auch Messungen mit Tonfrequenz (w = 5000) durch-
geführt. Dabei zeigte sich ein auffallend verschiedenes Verhalten
der Temperaturabhängıgkeit der dielektrischen Eigenschaften.
Diese sollen daher später nochmals durch systematische Unter-
suchungen über den Leitungsmechanimus keramischer Stoffe
erforscht werden. W. W.
Verschiedenes
DK 621.396.615.11 : 786
Das Novachord, ein neues elektrisches Musikinstru-
ment. [Nach F. D. Merrill, Electronics 12 (1939) H. 11, S. 16;
5 S., 10 B.J
Beim ,,Novachord“, einem’ Musikinstrument mit rein
elektrischer Tonerzeugung, hat der Erbauer nicht eine Nach-
ahmung der Klangfarbe bestehender und sich bewährender
Instrumente beabsichtigt. Das Instrument ist äußerlich ähnlich
einem Klavier gebaut und hat einen Tonumfang von 6 Oktaven.
Der höchsten Oktave entsprechend arbeiten ständig 12 Röhren-
generatoren in einer kapazitiven Rückkopplungsschaltung, die
eine sehr obertonreiche Schwingung erzeugt. Die Wechel-
spannungen für die niederen Oktaven werden daraus durch ein-
bis fünffache Frequenzhalbierung gewonnen. Dazu ist für jede
Taste ein eigenes Frequenzteilerrohr sowie ein Steuerrohr nötig.
Beim Anschlagen der Taste wird die Gitterspannung des letzte-
ren so geändert, daß der entsprechende Ton hörbar wird. Die
Klangfarbenbeeinflussung erfolgt in zweifacher Weise: Im
Eingang der 72 Steuerröhren kann das Einschwingen des Tones
durch Zuschalten von Widerstands-Kondensator-Kombi-
nationen verändert werden. Dabei wird ein plötzliches An-
sprechen bzw. ein schnelles oder langsames An- oder Abklingen
des Tones erzielt. Die zweite Klangfarbenregelung erfolgt ge-
meinsam für alle Tasten im Verstärker. Durch ähnliche Mittel,
wie sie in Rundfunkgeräten zur Verbesserung der Tonfärbung ver-
wendet werden, können Baß- bzw. Diskantlagen stärker hervor-
gehoben werden. Die dazu nötigen Schalter sind in einem Paneel
hinter der Klaviatur angebracht und können auch während des
Spiels bedient werden. Die Gesamtlautstärkeregelung geschieht
stetig mittels eines Pedals, das den Kondensator des negativen
Rückkopplungszweiges einer Verstärkerstufe regelt. Auch kön-
nen mit einem Pedal beliebige Baßtöne angehalten werden (Orgel-
punkt). Das Instrument ist mit a = 440 Hz temperiert ge-
stimmt. Um eine gute Frequenzkonstanz zu erhalten, müssen
die Betriebsspannungen mit Hochvakuumröhren stabilisiert
und die Selbstinduktionen der 12 Steuersender hochwertig aus
geführt werden. Das Nachstimmen des Gerätes erfolgt durch
Verschieben der Eisenkerne der Abstimmspulen. Das IM
Handel erhältliche Gerät ist für Vollnetzbetrieb ausgeführt,
verbraucht 450 W, ist 1,35 m lang bzw. tief und wird von einem
Manual aus gespielt. Drg.
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13. Juni 1940
Elektrotechnische Zeitschriit 61. Jahrg. Heft 24
VERSCHIEDENES
BEKANNTMACHUNGEN
VDE
Verband Deutscher Elektrotechniker
(Eingetragener Verein)
Fernsprecher: 30 06 31 — Postscheckkonto: Berlin 213 12
Geschäftstelle: Berlin-Charlottenburg 4, Bismarckstr. 33, VDE-Haus
Postscheckkonto für Mitgliedsbeiträge: Berlin 1810 00
Postscheckkonto der ETZ-Verlag G. m. b. H.: Berlin 223 84
Drähte und Kabel
Der Ausschuß für Drähte und Kabel hat einen Ent-
wurf zu Änderungen und Ergänzungen zu
VDE 0250 U ‚‚Umstell-Vorschriften für isolierte
tungen in Starkstromanlagen’'
Lei-
aufgestellt.
Ferner wurden Entwürfe zu Änderungen und Er-
gänzungen zu
VDE 0810 ‚„‚Vorschriften für isolierte Leitungen in Fern-
meldeanlagen‘'
und
VDE 0810 U ‚‚Umstell-Vorschriften für isolierte Leitungen
in Fernmeldeanlagen‘
ausgearbeitet. Die Entwürfe sind in ETZ 61 (1940) H. 24,
S. 544 bzw. S. 547 und 548 veröffentlicht.
Begründete Einsprüche sind der Geschäftstelle bis
zum 1. Juli 1940 einzureichen.
Verband Deutscher Elektrotechniker E. V.
Die Geschäftsführung
Viefhaus
Bezirk Berlin
vormals Elektrotechnischer Verein
(Gegründet 1879)
Geschäftstelle: Berlin-Charlottenburg 4, Bismarckstr. 33 IV, VDE-Haus.
Fernsprecher: 34 88 85.
Arbeitsgemeinschaften (Technischer Nachwuchs)
Die Teilnahme ist frei. VDE-Mitgliedschaft ist nicht Be-
dingung.
Hochfrequenztechnik. Leiter: Dr.-Ing. F.W. Gundlach VDE.
13. Juni 1940, 1830, VDE-Haus, Großes
„Fernsehen“: „Breitbandverstärker‘.
Schienemann.
Elektsizitätswerke. Leiter: Dipl.-Ing. L. Auer VDE.
14. Juni 1940, 1800, VDE-Haus, Großes Sitzungszimmer. „Die Anpassung
des Kraftwerkbaues an die energiewirtschaftliche Aufgabestellung bei Er-
richtung neuer und Erweiterung bestehender Dampfkraftwerke.‘‘ Vor:
trazender: Dipl,-Ing. K. Schröder.
VDE Bezirk Berlin
vormals Elcktrotechnischer Verein
Der Geschäftsführer
Burghoff
Sitzungszitnmer. Vortragsreihe
Vortragender: Dipl.-Ing. Rud.
Sitzungskalender
VDE Bezirk Braunschweig. 14. 6. (Fr), 201%, T. H.
Hochspannungsinst.: „Mechanische und elektrische Probleme
beim Entwurf von Grenzleistungsturbogeneratoren‘‘ (mit
Lichtb.). Dr. Nimsch VDE.
Physikalische Gesellschaft zu Berlin. 12.6. (Mi),
19, Phys. Inst. Univ. Reichstagsufer 7/8: „Über amorphe
Metalle‘. H. Zahn u. J. Kramer.
556
PERSÖNLICHES
(Mitteilungen aus dem Leserkreis erbeten.)
W. Ohnesorge. — Am 9. Juni waren 50 Jahre vergan-
gen, seit Herr Reichspostminister Dr.-Ing. e. h. W. Ohne-
sorge VDE seine für die deutsche Fernmeldetechnik so außer-
ordentlich erfolgreiche Tätigkeit bei der Deutschen Reichspost
begann. Zahlreiche Neuerungen gehen unmittelbar auf seine
Erfindertätigkeit zurück, die sich auf eine umfassende
mathematisch-physikalische Ausbildung stützt; weit umfang-
reicher sind jedoch noch die Fortschritte, die wir seinen An-
regungen verdanken. Im Weltkriege setzte er sich als Chef der
Telegraphendirektion im Großen Hauptquartier nachdrücklich
für die Entwicklung der Verstärker ein. Die von ihm 1915
angegebene Vierdraht-Verstärkerschaltung ermöglichte erst-
malig einen Fernsprechweitverkehr über weiteste Entfernungen.
Dank dieser Erfindung konnten zwischen den weit auseinander
liegenden Fronten im Osten und Westen sowie auf dem Balkan
ständig Fernsprechverbindungen aufrechterhalten werden.
Der politische Zusammenbruch Deutschlands nach dem Welt-
kriege veranlaßte Ohnesorge, nun erst recht seine Kräfte für
eine Entwicklung des Fernmeldewesens zur Erhöhung der
Wehrhaftigkeit einzusetzen. Im Jahre 1920 gründete er die
erste nationalsozialistische Ortsgruppe außerhalb Bayerns in
Dortmund. Die Berufung zum Abteilungspräsidenten bei der
RPD Berlin 1924 und zum Präsidenten des RPZ 1929 ermög-
lichten es Ohnesorge, schon vor der Machtübernahme durch
den Führer für eine Umgestaltung und Entwicklung des
Nachrichtenwesens zu einem der wichtigsten Instrumente
nationalsozialistischer Staatsführung erfolgreich zu wirken. Am
1. 3. 1933 wurde Ohnesorge vom Führer mit der Leitung des
Reichspostministeriums betraut, zunächst als Staatssekretär
und seit dem 2.2.1937 als Reichspostminister. Die Ent-
wicklung und der Ausbau des Drahtfunkes und insbesondere
die Schaffung eines deutschen Fernsehens sind die am meisten
in Erscheinung tretenden Erfolge des Wirkens von Reichspost-
minister Dr. Ohnesorge in diesen Jahren. Eng verbunden mit
seinem Namen ist die Verlegung des deutschen Breitband-
kabelmetzes und die Gründung der Forschungsanstalt der
Deutschen Reichspost. Arbeiten zur Einschränkung aus-
ländischer Rohstoffe und zu ihrem Ersatz durch heimische
Rohstoffe sowie zur Schaffung neuer Nachrichtenmittel für
Zwecke der Staatsführung und Landesverteidigung wurden auf
Anregung von Reichspostminister Dr. Ohnesorge erfolgreich
vorwärtsgetrieben. Auch auf die Tätigkeit des Verbandes
Deutscher Elektrotechniker, dessen Vorsitzender er in den
Jahren 1933 bis 1938 war, hat der Herr Reichspostminister
befruchtend und anregend gewirkt und die Ausrichtung und
Einordnung des VDE in die nationalsozialistische Gemein-
schaftsarbeit durchgeführt.
BUCHBESPRECHUNGEN
DK 629.1 : 621.33
Die Fahrdynamik der Verkehrsmittel. Eine Berechnungs-
grundlage für das Wirtschaften. Von Prof. Dr.-Ing. habil.
Wilhelm Müller. Mit 236 B., XV u. 432S. im Format -
175x 250 mm. Verlag von Julius Springer, Berlin 1940. Preis
geh. 45 RM, geb. 46,80 RM.
Der auf dem Gebiet der Betriebswissenschaften sehr be-
kannte Verfasser hat schon vor längerer Zeit ein wissenschaft-
liches Verfahren zur Behandlung von Fragen der Fahrdynamik
der Verkehrsmittel entwickelt, das für alle Fahrzeuge brauchbar
ist. In früheren einzelnen Aufsätzen hat er gezeigt, daß nicht
nur für den Eisenbahnbetrieb, sondern auch für Straßen-
bahnen, Kraftwagen und Schiffahrt dieses neue Verfahren an-
wendbar ist und gegenüber anderen Rechnungswegen wesent-
liche Vereinfachungen bringt.
Dieser ganze Stoff ist nun unter dem Namen: , Fahr-
dynamik der Verkehrsmittel“ in einen einheitlichen Rahmen
556
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 24
13. Juni 1940
gebracht und wesentlich erweitert worden. Es entstand so ein
Werk, daß jedem, ganz gleich, mit welchem Verkehrsmittel er
sich beschäftigt, die Möglichkeit gibt, sich Antwort auf die
verschiedensten Fragen zu holen, so z. B. nach der Zweck-
mäßigkeit der festen und beweglichen Anlagen, der richtigen
Durchführung des Betriebes, der Nachprüfung der Kosten u.a. m.
Wie auch schon der Untertitel „Eine Berechnungsgrundlage für
das Wirtschaften‘ erkennen läßt, ist es keine trockene Wissen-
schaft, sondern lebendige Gegenwart, die nicht nur dem
Lernenden seine Weiterbildung ganz wesentlich erleichtert,
sondern auch dem Betriebsfachmann manches Neue und Wert-
volle für seinen Betrieb bietet. Der Leser braucht dabei keine
Angst vor langen Formeln zu haben, denn der Vorteil des
neuen Verfahrens liegt gerade darin, daß in erster Linie
geometrische Ausdrucksmittel angewendet werden. Dadurch
sind der Aufbau anschaulich und die Anwendung einfach.
Es ist bei einer so umfassenden wissenschaftlichen Be-
handlung verkehrlicher Fragen selbstverständlich, daß auch die
technischen Fachgebiete eingehend zu Worte kommen. Der
Leser der ETZ wird daher sein Gebiet nicht nur mit wenigen
Worten abgetan finden, wie es leider manchmal vorkommt,
sondern die Elektrotechnik, die heute im Verkehrswesen eine
ausschlaggebende Rolle spielt, ist so berücksichtigt, wie es ihr
zukommt. Das gleiche gilt für die anderen Fachgebiete. Das
Buch verspricht also nicht nur etwas, sondern hält es auch.
Da auch zahlreiche Rechenbeispiele das Verfahren erläutern
und Bilder, Zahlenangaben und Tafeln zu weiterem Verständnis
beitragen, wird jeder Leser Nutzen aus dem Studium des
Buches ziehen. `
Der 1. Abschnitt behandelt ganz allgemein die Grund- '
lagen der Fahrdynamik aller Verkehrsmittel und beginnt mit
einem Abriß der Bewegungslehre. Es folgen dann Leistung und
Energieverbrauch der Antriebsmaschinen. Den Zugkräften
gegenüber stehen die Widerstände der Fahrzeuge und der
Strecke. Hieraus entwickelt der Verfasser nach seinem Ver-
fahren die Fahrkraftlinien, aus denen sich dann wieder die
zurückgelegten Wege und die Geschwindigkeiten ermitteln
lassen.
' Im 2. Abschnitt werden nun diese Erkenntnisse auf den
Fernbahnbetrieb angewandt. Behandelt sind Zugfahrten mit
Dampf und elektrischen Lokomotiven sowie mit Triebwagen
verschiedenster Bauart. Für jede Fahrzeuggattung werden die
Leistungs- und Verbrauchstafeln errechnet, die Widerstände
bestimmt und dann die Fahrkraftlinien aufgestellt. Ihre Aus-
wertung ergibt wieder die Fahrzeiten sowie Energie- und
Arbeitsaufwand. Besonders behandelt wird die Zugfahrt beim
Bremsen. Ein besonderer Teil ist den Anwendungen in der
Praxis gewidmet und muß als besonders wertvoll bezeichnet
werden. Der zweite Abschnitt schließt mit einer eingehenden
Behandlung der Zugbildung.
Der 3. Abschnitt beschäftigt sich mit der Fahrdynamik
der städtischen Verkehrsmittel. Es werden unterschieden
Stadtschnellbahnen, Straßenbahnen, Autobusse und Ober-
leitungsomnibusse, also hauptsächlich Fahrzeuge mit Antrieb
durch Elektromotor. Zur Einleitung bringt daher der Ver-
fasser erst die Motorkennlinien und die verschiedenen Arten
der Motorsteuerung. Für eine Zugfahrt der Stadtschnellbahn
und eine Straßenbahnfahrt werden wieder die Fahrkraftlinen
errechnet und sogenannte Netztafeln aufgestellt, aus denen dann
Fahrzeit und Stromverbrauch entnommen werden können. Die
Selbstkostenberechnung eines Straßenbahnumlaufs beschließt
den dritten Abschnitt.
Im 4. Abschnitt wird die Fahrdynamik des Bauzug-
betriebes als Berechnungsgrundlage für die Kostenermittlung
der Erdarbeiten gebracht, ein Gebiet, das in diesem Lesecrkreis
weniger interessiert.
Der 5. Abschnitt behandelt die Fahrdynamik des Kraft-
wagenbetriebes. Schr zu begrüßen ist, daß sich jetzt durch das
Verfahren des Verfassers die Möglichkeit bietet, die Kosten
. einer Kraftwagenfahrt in einfacher Weise und doch genau zu
ermitteln. Es wird hier zweifellos eine fühlbare Lücke aus-
gefüllt. Auch die Untersuchung darüber, ob in einem be-
sonderen Falle die Zufuhr von Gütern durch Gleisanschluß
oder Kraftwagen wirtschaftlicher ist, werden viele begrüßen.
Abschließend wird die Personenbeförderung mit Autobussen
untersucht. .
Der 6. Abschnitt behandelt die Fahrdynamik der
Binnenschiffahrt, der 7. Abschnitt die zeichnerische Er-
mittlung der Flugbahn und der Flugzeit eines Motorflug-
zeuges. Gerade der letzte Abschnitt zeigt am deutlichsten,
wie allgemein anwendbar das neue Verfahren ist. Es sind wohl
noch nie die Bewegungen eines Flugzeuges bildlich und in so
einfacher Weise auf wissenschaftlicher Grundlage dargestellt
worden. Auch auf diesem Gebiet wird das neue Berechnungs-
verfahren sicher noch weiter an Bedeutung gewinnen.
W. Draeger VDE
DK 534.1
The acoustic air-jet generator. Von Jul. Hartmann
(Ingeniervidenskabelige Skrifter, 1939, Nr. 4). Mit zahlr. B,
14 Taf. u. 202 S. im Format B5. Kommissionsverlag,
G. E. C. Gad, Kopenhagen 1939.
In dem vorliegenden Buch gibt der Verfasser eine zu-
sammenfassende Darstellung der von ihm und seinen Mit-
arbeitern seit 1916 durchgeführten Arbeiten, die zur Schaffung
eines akustischen Luftstromgenerators führten.
Das Buch enthält folgende Hauptabschnitte: 1l, Der
Generator und das akustische Laboratorium. 2 Die Technik
der Messungen am Luftstrom-Generator 3 Die Leistungen
des Luftstrom-Generators. 4. Interferenz- und Beugung:-
erscheinungen. 5. Die Wirkungsweise des Luftstrom-
Generators.
Im ersten Abschnitt werden der konstruktive Aufbau des
Schallgenerators, die verschiedenen Hilfsmittel für seine
Inbetriebsetzung und die Einrichtung des Schallraumes be-
sprochen. Außerdem werden die optischen Verfahren, ins-
besondere die Schlierenmethode, die zu gewissen Unter-
suchungen der Vorgänge im Luftstrahl und in der Schallwelle
dienen, ausführlich erörtert. Im zweiten Abschnitt werden die
verschiedenen Meßverfahren zur Ermittlung der Schall-
intensität und des Schalldruckes beschrieben; hier findet der
Leser eine ganze Reihe neuer bzw. verbesserter Schallmeß-
verfabren. Eine große Zahl von Versuchsreihen und Dia-
grammen ergänzen diese Ausführungen, die für jeden, der sich
mit Schalluntersuchungen beschäftigt, sehr interessant und
wichtig sind. Der dritte Abschnitt bringt dann Näheres über
die Leistung des Schallgenerators. Erörtert werden die Ab-
hängigkeit der Wellenlänge und Schalleistung von der Ein-
stellung des Oszillators im Schallstrahl und vom Druck, mit
dem der Luftstrahl aus der Düse austritt, die Verteilung der
Schallstrahlung um den Generator und die Abhängigkeit seines
Wirkungsgrades von den verschiedenen Faktoren. Auch hier
wird der Text durch zahlreiche Versuchsreihen und Diagramme
vorteilbaft ergänzt. Įm vierten Abschnitt werden ausführlich
die verschiedenen Verfahren zur Messung der Schallwellenlänge
behandelt. Auch hier findet man vieles, was für die richtige
Ausbildung eines Schallinterferometers von Bedeutung ist. Es
werden Strahlungsdiagramme mitgeteilt für den Fall, daß der
Schallgeber in einem Hohlspiegel oder in konischen Trichter
eingebaut ist. Messungen der Schallbeugung an einem Gitter
beschließen diesen Abschnitt. Das letzte Kapitel bringt eine
Fülle sehr interessanter Untersuchungen über den Mechanismus
der Schwingungserzeugung. Mit Hilfe optischer Verfahren.
von denen neben der bekannten Schlierenmethode besonders
ein neues Spiegelverfahren zu erwähnen ist, bei dem die
Kompressionswelle mit ihrem sehr starken Dichteanstieg direkt
als optischer Spiegel benutzt wird, konnten in sehr schöner
Weise die Druck- und Dichteverteilung in dem Luftstrahl
zwischen Düse und Oszillator experimentell nachgewiesen
werden. Eine Reihe wirklich prachtvoller photographischer
Aufnahmen geben Zeugnis von dem großen experimentellen
Geschick, mit dem gerade diese optischen Versuche durch-
geführt wurden.
Zusammenfassend läßt sich sagen, daß hier ein Werk vor-
liegt, das eine große Menge neuer physikalischer Ergebnisse
bringt, die bisher in vielen Einzelarbeiten des Verfassers und
seiner Mitarbeiter in verschiedenen Zeitschriften zerstreut
waren. Das Buch wird nicht nur jedem, der sich mit der
Erzeugung intensiver Schallwellen in Gasen beschäftigt, ein
unentbehrlicher Ratgeber sein, es wird darüber hinaus auch
dem Physiker in experimenteller und theoretischer Beziehung
mancherlei Anregung geben. L. Bergmann
Bene eu Wh al un down
Anschriften der Verfasser der Aufsätze dieses Heftes:
Dipl.-Ing. H. Gutmannn VDE, Berlin O 17, Bassewitzstr. 10
Dipl.-Ing. E. Kämmerer, Berlin-Friedrichsfelde, Walderseestr. 9s
Dipl.-Ing. K. Kirsch VDE, Berlin-Karlshorst, Ehrenfelastr. 31
Abschluß des Heftes: 7. Juni 1940.
eV Ü[ 7 eketEEEEESSEEEEGEENNE |
WissenschaftlicheLeitung: Harald Müller VDE (2.2. im Fe
G. H. Winkler VDE (z. Z. im p
H. Hasse VDE und R. Henrichs VD
Zuschriften sind nicht an eine persönliche Anschrift zu richten, sonde
nur an die Wissenschaftliche Leitung der ETZ, Berlin-Charlottenbuf *
Bismarckstr. 33, VDE-Haus, Fernsprecher: 34 19 5b.
Nachdruck nur mit Quellenangabe und nur mit Genehmigung des Yet
fassers und der Wissenschaftlichen Leitung der ETZ gestattet.
557
Elektrotechnische Zeitschrift
(Zentralblatt für Elektrotechnik)
Organ des Elektrotechnischen Vereins seit 1880 und des Verbandes Deutscher Elektrotechniker seit 1894
| Herausgegeben vom Verband Deutscher Elektrotechniker E.V.
Wissenschaftliche Leitung: Berlin-Charlottenburg 4, VDE-Haus — Im Buchhandel durch Julius Springer, Berlin W 9
61. Jahrgang
Berlin, 20. Juni 1940
Heft 25
Elektroöfen für die Aluminiumerzeugung
Von Julius Wolf, Dortmund
Übersicht*). Bei der Gewinnung und Weiterverarbeitung
von Aluminium und Magnesium bis zum Enderzeugnis ist der
Elektroofen unentbehrlich. In dem Aufsatz soll dies am Bei-
spiel des Aluminiums gezeigt werden.
Die Herstellung von Tonerde
Der wichtigste Rohstoff für die Herstellung von Ton-
erde ist bekanntlich der Bauxit. Er enthält in wechseln-
der Zusammensetzung neben der wertvollen Tonerde Bei-
mengungen von Eisenoxyd und Kieselsäure. Ein guter,
naturtrockener Bauxit hat folgende Zusammensetzung:
Aluminiumoxyd 50bis60°%, Titanoxyd . . 1bis 1,5°/
Eisenoxyd 12 bis 14°, Kieselsäure . 2 bis3 °/,
Eine unmittelbare |
Überführung dieses
Rohstoffes in das
Rohmetall durch
thermische Reduk-
tion mit Kohle, wie
sie bei fast allen an-
deren Metallen üb-
lich ist, ist z. Z. nicht
möglich, wenigstens
verfügt die Industrie
bis heute noch nicht
über die Mittel, eine
solche: unmittelbare
Überführung auszu-
üben. Nach dem heu-
tigen Stand der
Technik ist die Er-
zeugung von sehr
reinem Aluminium-
metall nur durch
elektrolytische Re-
duktion möglich.
Vorbedingung für
die Reinheit des er-
zeugten Metalls ist
Jedoch, daß die zur Elektrolyse verwandte Tonerde eben-
falls einen sehr hohen Reinheitsgrad aufweist, also frei
von allen jenen Beimengungen, wie Eisenoxyd, Titan-
oXyd und Kieselsäure, ist, weil sie im reduzierten Zu-
stande im Aluminium wieder erscheinen und seine Güte-
eigenschaften herabsetzen.
Die im Bauxit enthaltene Tonerde muß deshalb in
weitgehendem Maße von diesen Beimengungen gereinigt
— —
nn
*) Der Aufsatz stellt einen Teil eines Vortrages dar, gehalten im
VDE Bezirk Berlin (Fachgebiet „Rlektrowärme‘‘) am 8. 3. 1938.
Bild 1. Bauxit-Lichtbogenschmelzofen.
DK 621.365.23 : 669.71/72
werden. Bis vor einigen Jahren geschah dies allein durch
die sogenannten naß-chemischen Reinigungsverfahren, die
ziemlich verwickelt und langwierig sind. Um zu einer
einfacheren Reinigung der Tonerde zu gelangen, hat man
deshalb in neuerer Zeit die elektrothermische Verarbei-
tung von Bauxit mehr als bisher in die Praxis einzu-
führen versucht. In den Lichtbogenöfen, deren man sich
dazu bedient, wird der Bauxit, um die erwähnten
schädlichen Beimengungen möglichst auszuscheiden, mit
geeigneten Zuschlägen versehen und sozusagen einer
Grob-Vorreinigung unterworfen. Grundsätzlich stellt
dies also nichts anderes als eine Weiterentwicklung des
‚Verfahrens der elektrothermischen Gewinnung von künst-
lichem Korund dar. Von den verschiedenen bekannt-
gewordenen Verfahren sind als bedeutsam zu nennen
die Verfahren von
Haglund, Pe-
dersen und als
drittes ein amerika-
nisches Verfahren
‘von Hoopes-
Hall.
Beim Haglund-
Verfahren werden
vorzugsweise kiesel-
säurehaltige Bauxite
in bestimmter Gat-
tierung, die sich
nach der Analyse
des Rohstoffes rich-
tet, zusammen mit
Kohle und Schwefel-
kies in einem mit
Drehstrom betriebe-
nen Lichtbogen-Re-
duktionsofen umge-
schmolzen, ähnlich
wie ihn Bild 1 zeigt.
Neben der erwünsch-
ten wertvollen Ton-
erdeschlacke, die zu
~. etwa 80% aus rein
auskristallisierter Tonerde und etwa 20% Aluminium-
sulfid besteht, bildet sich durch die Verbindung des bei
diesem Verfahren reduzierten Eisens und des Siliziums
Ferrosilizium, das am Boden des Ofens abgeschieden
wird; durch das Eisen wird auch das allerdings nur zum
Teil reduzierte Titan gebunden.
Die nachdem Pedersen- Verfahren in gleichen Öfen
durchgeführte Reinigung wird so gelenkt, daß man Kal-
zium-Aluminat-Schlacke erhält. Zu dem Zweck wird
Bauxit mit Eisenerzen, gebranntem Kalk und Kohle um-
668
geschmolzen, und man erhält dann außer der schon er-
wähnten Schlacke ein schwefelarmes Eisen.
Etwas anders arbeitet dasHoopes-Hall-Verfahren.
Hier wird der Bauxit vor der Verarbeitung im Lichtbogen-
ofen einer Vorbehandlung unterworfen, wobei er mit
Quarzsand und feingemahlener Kohle oder mit Koks ge-
mischt und gesintert wird. Dieses Sintergut, das außer
dem Hauptbestandteil Aluminiumoxyd etwa 20 bis 25 %
Eisenoxyd und 10 bis 12% Kieselsäure enthält, wird in
großen Drehstrom-Lichtbogenöfen mit je 15 000 kVA An-
schlußwert dem Aufschluß unterworfen. Dabei entsteht
neben der eigentlichen Tonerde durch Reduktion ein alu-
miniumhaltiges Ferrosilizium, das zum Teil auch Titan
mitaufnimmt; der Titangehalt in der Tonerde sinkt dabei
von 2,5 % auf 0,25 %.
Im äußeren Aufbau sind diese Öfen den neuzeit-
lichen Stahlschmelzöfen ähnlich; sie haben einen zylin-
drisch-schachtförmigen Ofenkessel, der zur Kühlung mit
Wasser doppelwandig ausgebildet ist. Das Ganze ist auf
einer Wiege kippbar gelagert. Urn die Mitte des Ofen-
schachtes sind im Dreieck die Elektroden angeordnet, und
dazwischen wird durch besondere Zuführungen das Ein-
satzgut in den Ofen eingetragen. Die während des
Betriebes entstehenden Gase werden durch eine wasser-
gekühlte Haube einer Entstaubungsanlage zugeführt.
Der Betrieb geht in der Weise vor sich, daß das ge-
sinterte Gut mit stückigem Koks im Gesamtgewicht von
ungefähr 8 bis 10t in den Ofen eingetragen und in etwa
vier Stunden geschmolzen wird. Am Ende der Schmelze
wird zunächst durch einen unteren Abstich das am Boden
angesammelte Ferrosilizium entfernt und dann durch ein
darüberliegendes Abstichloch die Tonerde abgestochen.
Hierauf wird der Ofen wieder von neuem beschickt; der
Betrieb ist also nicht durchlaufend. In einem Ofen können
täglich 40 bis 50 t Bauxit in Tonerde übergeführt
werden. Der Stromverbrauch wird mit etwa 5500 bis
6000 kWh/t angegeben. |
Bei den beschriebenen Verfahren erhält man eine
Tonerde, die einer Weiterverarbeitung auf naß-chemi-
sehem Wege unterworfen werden muß, um im Enderzeug-
nis eine Tonerde jener Beschaffenheit zu erreichen, die
zur Erzeugung eines besonders reinen Aluminiums not-
wendig ist. So gelangt man z.B. bei dem letztgenannten
Verfahren von Hoopes-Hall zu einer Tonerde, die nach
der naß-chemischen Fertigreinigung folgende Werte auf-
weist:
Tonerde . 99,64 % Titanoxyd 0,16 %
Kieselsäure 0,08 % Kalziumoxyd 0,02 %
Eisenoxyd 0,094 %
Auch bei dem Pedersen-Verfahren soll man nach den An-
gaben der Industrie eine Tonerde. erhalten, die in ihrer
Zusammensetzung für die Gewinnung eines sehr reinen
Aluminiums geeignet ist!).
Die Verarbeitung von Tonerde in Aluminium
Die Weiterverarbeitung der Tonerde in Aluminium
geht in der Elektrolyse vor sich. In ihrer heutigen Form
wurde sie erst mit Ausgang des vorigen Jahrhunderts in
größerem Maßstab in die Industrie eingeführt. Vorher
erzeugte man das Aluminium nur durch Reduktion der
Tonerde mit metallischem Natrium. Erst durch Ein-
führung der Schmelzflußelektrolyse, wie sie durch Ki-
liani, Hall und andere entwickelt wurde, gelang es,
Aluminium in größeren Mengen herzustellen und den
Preis von rd. 25 RM/kg um die Jahrhundertwende auf den
heutigen Stand von 1,33 RM/kg herabzudrücken. .
Das Wesen der Schmelzflußelektrolyse besteht darin,
daß man Tonerde in schmelzflüssigem Zustande mit
Gleichstrom niederer Spannung und hoher Stromstärke
u PER
i (j
1) Es wäre wünschenswert, wenn diese elektrothermischen Vor-
behandlungsverfahren auch in Deutschland mehr Eingang fänden, da man
damit auch unsere einheimischen Ausgangsstoffe verarbeiten könnte.
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 25
20. Juni 1940
in die Bestandteile Aluminium und Sauerstoff zerlegt.
Da nun die reine Tonerde einen Schmelzpunkt von über
2000 °C hat und die Zerlegung in einem so hohen Tem-
peraturbereich viele Schwierigkeiten bereiten würde,
wendet man ein Verfahren an, das bei niedrigen, besser
zu beherrschenden Temperaturen vor sich gehen kann.
Es besteht in der Zuhilfenahme von Kryolith, der die
Fähigkeit hat, in schmelzflüssigem Zustande Tonerde
aufzulösen und ihren Schmelzpunkt herabzusetzen. Da-
durch ergeben sich für die Durchführung der Elektrolyse
große Vorteile. Zunächst wird das Aluminium bei Tem-
peraturen erzeugt, die verhältnismäßig wenig über seinem
Schmelzpunkt liegen; so werden Metallverluste durch
Verdampfung, Rückoxydation oder Bildung unerwünschter
Verbindungen des Aluminiums, wie zum Beispiel Alumi-
niumkarbid, vermieden. Gleichzeitig ergibt sich dadurch
eine bessere Stromausbeute und ein niedrigerer Strom-
verbrauch.
a Elektrolyt
2C+O2-2CO (Tonerde in
C +02 CO3 Kryolith ge-
a löst)
=; FAT b Aluminium
an AAT
= AT c Anode (Kohle)
Ba ya d Kathode
= | FAT (Kohle)
T PAT | |
b ds Zum Bild 2. Vorgang
So 2 VGA bei der Alumini-
ae
DE En OE GED SED EED SD EIG HE HE FR ER DO HE HE a um - Elektrolyse.
CLLLLLLAÁLLLLLILLL]
Vor der Beschreibung der Oefen, in denen die Elek-
trolyse vorgenommen wird, lohnt es sich, noch etwas
näher auf die Elektrolyse selbst einzugehen. Die Bäder
arbeiten mit einer Temperatur zwischen 800 und 900°C.
Um den Ofen nicht mit höheren Temperaturen betreiben
zu müssen, darf der Tonerdegehalt des Elektrolyten nicht
höher als 25 bis 30 % sein. Infolge ihres gelösten Zu-
standes befindet sich die Tonerde in der Schmelze in
einem weitgehend dissoziierten Zustande, d.h. sie ist in
ihre atomaren, entgegengesetzt elektrisch geladenen Be-
standteile, die Ionen, gespalten. Durch die Wirkung des
dem Schmelzbad durch Elektroden zugeführten Gleich-
stromes bestimmter Spannung wandern die ionisierten
Teilchen zu der entgegengesetzt geladenen Elektrode, und
zwar die positiv geladenen Metallteilchen zur Kathode
und die negativ geladenen Sauerstoffteilchen zur Anode.
Der dort abgeschiedene Sauerstoff verbrennt mit der
Elektrodenkohle zu Kohlenoxyd und Kohlensäure und ent-
weicht aus dem Ofen. Der Vorgang wird durch Bild 2
veranschaulicht. Der als Lösungsmittel dienende Kryolith
bleibt von dieser Zersetzung unberührt, weil die Spannung
auf einer solchen Höhe gehalten wird, daß der Kryolith
noch nicht elektrochemisch zerlegt wird. Die theoretische
Zersetzungsspannung der Tonerde beträgt 2,8 V; praktisch
ist sie jedoch höher und beträgt normalerweise je nach
Ofenausführung 5,0 bis 6,9 V. Dies hat vor allem seinen
Grund darin, daß dem Strom nicht nur die Aufgabe zu-
fällt, die Tonerde zu zerlegen, sondern auch das Schmelz-
bad durch Widerstandsbeheizung auf Betriebstemperatur
zu halten.
Aus dem Verlauf der Elektrolyse ergibt sich zwangs-
läufig der grundsätzliche Aufbau dieser Öfen. So wird
die Kathode am Boden des Ofens und die Anode oben
angeordnet, d.h. sie ragt, wie es Bild 3 zeigt, in die
flach ausgebildete, nach oben offene Ofenwanne hinein.
Diese besteht aus einem kräftigen, mit starken Profil
eisen verstärkten Blechkasten, der zur Isolierung mit
Magnesit oder Schamotte und innen außerdem noch mit
Kohleplatten ausgekleidet ist. Unten am Boden befinden
sich die ziemlich starken Kathodenkohlen, in die die ne
gativen Stromzuführungsschienen eingebettet sind. Die
rA bae SS FR A
-21 ER nhf en oer
nd
20. Juni 1940
Anode wird bei dieser Ofenausführung durch ein auf dem
kathodischen Ofenunterteil aufgesetztes Gerüst getragen.
Sie ist in mehrere kleinere Elektroden, die je zu zwei
nebeneinander in einer Reihe angeordnet sind, unterteilt
und in der Höhe durch beiderseits an den Traggerüsten
befindliche Spindeln verstellbar. Wegen der Anodenunter-
teilung nennt man diese Öfen auch Vielelektrodenöfen.
Aus der Darstellung ist die Unterteilung des Bades in
zwei waagerechte Schichten deutlich erkenntlich. Das
flüssige Metall liegt unten am Boden und darüber das
Tonerde-Kryolith-Bad, das durch eine feste Kruste von
noch kälterem, ungeschmolzenem Tonerde-Kryolith-Ge-
misch wärmeisolierend abgedeckt bzw. gegen Luftzutritt
von oben wirksam abgeschlossen ist.
Der Vielelektrodenofen in der beschriebenen Form
ist weit verbreitet. Außer der gezeigten Ausführung be-
stehen selbstverständlich Abarten in der Bauform, deren
Entwicklung den Wunsch nach Erhöhung der Wirtschaft-
lichkeit und die Suche nach der Verbesserung dieser Öfen
erkennen läßt. Als Nachteil dieser Ofenart hat man z.B.
empfunden, daß die Auflösung der Anode in eine Vielzahl
von Einzelelektroden das öftere Einsetzen von neuen
Anodenkohlen notwendig macht. Mit dem Elektroden-
wechsel sind selbstverständlich Verluste an Kohle, Ton-
erde und Kryolith verbunden.
Bild 3. 15 000 A-Vielelektrodenofen für die Aluminium-Elektrolyse.
Diese Umstände mögen wohl vielfach mit der Grund
gewesen sein, neuerdings in der Aluminium-Elektrolyse
zur Verwendung der sogenannten ö d e r b e r g - Elektrode
überzugehen. Durch die Einführung dieser Elektroden-
form hat sich die bisher gebräuchliche Ofenform bzw. der
Ofenunterteil nicht geändert. Statt der Vielzahl von
kleinen Anodenkohlen ragen jedoch je nach Ofengröße
nur eine oder zwei Elektroden größeren Querschnitts in
den kathodischen Ofenteil hinein. Die Vereinfachung
gegenüber früher wird am besten durch ein Beispiel
kenntlich gemacht. Während man bei einem Vielelektro-
denofen von 24 000 A sechzehn Einzelelektroden benötigt,
hat der Söderberg-Ofen beispielsweise nur eine Elektrode
von etwa 2,5 m Länge und 1m Breite. Öfen mit höherer
Strombelastung werden zuweilen auch mit zwei Elek-
troden ausgerüstet. Welche Vorteile sich daraus für die
Ofenbedienung ergeben, ist ohne weiteres klar.
Die Söderberg-Elektroden arbeiten durchlaufend und
sind selbstbackend, d.h. sie werden in Abständen von
einigen Tagen durch Nachfüllen plastischer Kohlemasse,
einem Gemisch von feingemahlenem Petrolkoks, Teer
und Pech, in den oben aus dem Ofen herausragenden
Elektrodenmantel laufend erneuert. Unten in geringer
Höhe über dem Bade werden die Elektroden durch einen
besonders ausgebildeten, mehrteiligen Rahmen zusammen-
gehalten. Die Stromzuführung geschieht durch auswech-
selbare Kontaktbolzen, die auf den Längsseiten unten in
die Elektroden eingeschlagen und durch biegsame Kupfer-
bänder mit den oben angeordneten Kathodenschienen ver-
bunden sind, wie dies bei dem in Bild 4 gezeigten Ofen
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 25
559
mit einer Elektrode zu sehen ist. Die Elektrode hängt mit
ihrem Rahmen in einem besonderen Tragwerk und kann
durch Winden gehoben oder gesenkt werden. Der Aufbau
dieser Öfen gestattet eine vollkommen geschlossene Bau-
weise, so daß die während des Betriebes entstehenden
Kryolithdämpfe, Kohlenoxydgase und die vom Brennen
der Elektroden selbst herrührenden Gase abgesaugt wer-
d
ar pe: ETE ATI TI EN =
-FPIIPEEF FE
sul wi _
an Er a a
a Elektrode
b Kontaktbolzen
e Verbindungsleitungen
d Saınmelschienen
e Bad
Bild 4. Aluminium-Elektrolyseofen mit Söderberg-Elektrode.
den können. Bild 5 zeigte eine Reihe solcher geschlossener
Öfen. Über den Öfen sind die Abzugsrohre und die aus
dem Gebäude herausführenden Gassammelrohre deutlich
erkenntlich. Eine Belästigung der Ofenarbeiter durch
Hitze, Rauch und Staub kann deshalb nicht in dem Maße
eintreten, wie dies bei den nicht verschließbaren Viel-
elektrodenöfen der Fall ist.
chy Hag- y |
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L3 vas
D 66471.
Bild 5. Aluminium-Elektrolyseöfen mit Söderberg-Elektroden.
Über die Größe der beschriebenen Öfen und ihre An-
ordnung in der Gesamtanlage ist folgendes zu erwähnen.
Da die in einem Ofen erzeugte Metallmenge von der an-
gewandten Stromstärke abhängig ist, hat man das Be-
streben, die Strombelastung so hoch wie nur möglich zu
wählen. Beim Vielelektrodenofen geht man über eine Be-
lastung von 20 000 bis 24 000 A wohl nicht hinaus, da man
andernfalls zu viele Einzelelektroden erhält und der Ofen
dadurch zu unförmig und zu schwierig zu bedienen wäre.
Beim Sëderberg-Ofen kann man jedoch wegen der ein-
facheren Anodenausbildung zu bedeutend höheren Strom-
belastungen übergehen. Es sind heute schon Öfen dieser
Art mit bis zu 50000 A im Betrieb.
Verglichen mit anderen Metallerzeugungsöfen ist die
Erzeugung der Elektrolyseöfen trotz der hohen Strom-
stärken doch verhältnismäßig gering. So erzeugt z. B. ein
24 000 A-Ofen, je nach Bauart, innerhalb 24h nur 150
bis 165 kg Metall. Um deshalb in einer Anlage beispiels-
5660
Elektrotechnische Zeitschriit 61. Jahrg. Heft 25
20. Juni 1940
weise die verhältnismäßig geringe Menge von 4000 t Alu-
minium im Jahr zu erzeugen, wird schon eine ganze Reihe
von Öfen benötigt. Die Anordnung einer solchen Anlage
ist in Bild 6 schematisch dargestellt. Wie daraus ersicht-
lich ist, sind die Öfen hintereinandergeschaltet. Dabei
führen, wie dies aus Bild 6 hervorgeht, die Stromschienen
zwischen den einzelnen Öfen von dem Kathodenteil des
letzten Ofens zu dem Anodenteil des nächsten.
Metall-Umschmelzanlage Elektrolyse
und Blöckgießerei Umformeranlage
Bild 6. Anordnung einer Aluminium-KElektrolyseanlage für eine Jahres-
erzeugung von 4000 t, bestehend aus 56 Öfen für 24000 A bei 310/400 V.
Abgesehen von dem Unterschied in der Bedienung
der Anoden, die durch ihre voneinander abweichende Bau-
weise bedingt ist, gestaltet sich im übrigen der Betrieb
beider Ofenarten gleich. Die Rohstoffe werden getrennt
in genau abgestimmten Mengen und in gewissen Zeitab-
ständen in den Ofen eingegeben; ein Ofen verbraucht im
Tag rd. das doppelte Gewicht an Tonerde, als er an Alu-
D 66481
Bild 7. Elektrolyseöfen mit Söderberg-Elektroden.
minium erzeugt. Kryolith wird nur so viel zugegeben, als
durch Verdampfen verlorengeht. Man rechnet bei der
älteren Ofenart mit etwa 5% und bei den neuen Öfen
mit Söderberg-Elektrode mit 3 bis 3,5 % des Tonerde-
gewichtes. Für einen 24000 A-Ofen, der täglich etwa
160kg Aluminium erzeugt, sind demnach etwa folgende
Mengen notwendig:
Tonerde: 320 kg,
Die Öfen zeigen in gewissen Zeiträumen von selbst an,
wann die Zugabe von Tonerde notwendig ist. Durch die
fortlaufende Zerlegung wird die Schmelze nämlich immer
ärmer an Tonerde. Damit ist gleichzeitig ein unruhiger
Gang des Ofens durch Ansammeln von Gas unter den
Elektroden verbunden. Die Badspannung, die bis zum
Eintreten dieses Zustandes ziemlich gleich bleibt, steigt
dann im Verlaufe von wenigen Sekunden auf ein Viel-
faches ihres bisherigen Wertes, beispielsweise auf 30 V
an. Man nennt diese Erscheinung den Anoden-
effekt. Er macht sich sofort durch entsprechend höhere
Belastung der Gleichstromerzeugungsanlage bemerkbar.
Der Eintritt einer solchen Überspannung am Ofen kann
durch Einschalten einer Glühlampe in den Ofenstrom-
kreis deutlich erkennbar gemacht werden. Ihr Aufleuch-
ten gibt der Ofenbedienung das Zeichen, sofort einzu-
greifen und den Ofen durch Zugabe bestimmter Mengen
Kryolith: im Mittel 12 kg.
Tonerde zu beruhigen. Kryolith wird dagegen haupt-
sächlich bei zu starker Senkung des Badspiegels zu-
gegeben.
Um das Bad möglichst in Ruhe zu halten, wird das
Metall nur alle zwei bis drei Tage abgestochen oder ent-
nommen. Die Öfen sind im ersten Fall dazu mit einem
Abstichloch ausgerüstet, im zweiten Fall wird das Metall
durch in das Bad eingesetzte Lochtiegel mit Handschöp-
fern entnommen. Neuerdings hat man auch Verfahren,
wobei das flüssige Metall aus den Öfen herausgepumpt
wird. Die jeweils entnommene Metallmenge wird in gro-
Ben Tiegeln aus den einzelnen Öfen gesammelt und ent-
weder zum Ausgleich der Zusammensetzung in elektrisch
beheizte Mischöfen gebracht oder auch sofort in Roh-
masseln vergossen.
In den neuzeitlichen Öfen und bei Verwendung guter
Tonerde erhält man ein Rohaluminium von einer Rein-
heit bis zu 99,8%. Der Kohleverbrauch beträgt etwa
0,7kg bei der älteren und 0,5 bis 0,6kg bei der neueren
Ofenart, und der Stromverbrauch schwankt entsprechend
zwischen 20 und 24kWh bzw. 16 und 20 kWh/kg erzeug-
tes Aluminium.
Die Herstellung von Reinaluminium
Das in der Elektrolyse gewonnene Metall genügt im
allgemeinen den Bedürfnissen der weiterverarbeitenden
Industrie. Die Tatsache jedoch, daß auch beim Alumi-
nium gewisse physikalische Eigenschaften, wie z.B. die
Verarbeitbarkeit, chemische Widerstandsfähigkeit und
die elektrische Leitfähigkeit, mit zunehmender Reinheit
sich verbessern, ließ schon frühzeitig den Wunsch auf-
kommen, diese durch Feinen weiter zu steigern. Die
Grenze, über der beim Aluminium die Güteeigenschaften
sprunghaft ansteigen, liegt bei etwa 99,99 %. Die Schwie-
rigkeiten jedoch, um zu einem so reinen Metall zu
kommen, sind die gleichen wie bei der Erzeugung des
Rohaluminiums. Während sich nämlich bei anderen Me-
tallen das Feinen einfacher gestaltet, ist es beim Alumi-
nium praktisch nur durch Schmelzflußelektrolyse mög-
lich. Das Verfahren wird in Öfen durchgeführt, die, wie
aus Bild 8 hervorgeht, den vorbeschriebenen im Aufbau
a unreines Me-
tall
b Elektrolyt-
schmelze
b’ erstarrter
Elektrolyt
c geläutertes
Metall
d Anode (Kohle)
e Kathode
(Graphit)
a A Bild 8. Schnitt
2A @| durch einen Alu-
` minium- Raffina-
tionsofen nach
Hoopes?).
AAE R
/ PAR SIR
und in der Betriebsweise ähneln. Man arbeitet nach dem
sogenannten Dreischichtverfahren, bei dem im Ofen, wie
der Name des Verfahrens andeutet, drei übereinander-
liegende, nach spezifischen Gewichten geordnete Schichten
vorhanden sind, um eine Wiedervermischung zu vermei-
den. Im Gegensatz zur Elektrolyse befindet sich jedoch
hier das unreine Metall unten am Boden des Ofens bei a,
darüber liegt eine Zwischenschicht b aus geschmolzenen
Elektrolytsalzen, die je nach dem ausgeübten Verfahren
verschiedener Zusammensetzung sein können; am meisten
werden Alkali- und Erdalkali-Chloride und Fluoride in
Verbindung mit einem gleichen Aluminiumsalz als
Zwischenschicht verwendet. Über diesem befindet sich
2) USA-Pat. Nr. 1534 316.
N
20. Juni 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 25
661
die gereinigte Metallschicht c, die zum Schutze gegen
die äußere Atmosphäre durch eine dünne Salzschicht b’
abgedeckt ist. In die reine Metallschicht tauchen die
Kathoden e, und als Anode dient der Kohlenboden d des
Ofens. Unter der Einwirkung von Gleichstrom findet
eine elektrolytische Umsetzung statt, bei der das Metall
von der Bodenschicht durch die Zwischenschicht in die
Deckschicht gelangt. Die elektrolytischen Vorgänge sind
aus der schematischen Darstellung Bild 9 ersichtlich. Die
a unreines Alu-
© minium (Ano-
denleglerung)
d b Elektrolyt
c (Zwischen-
= Su: 4 schicht)
EN | u c reines Alumi-
b IN = A nium (Katho-
FEN : an denmetall)
TRS B HH a
ey, æ d Kathode
= Ad £ (Graphit)
j A Z = e Anode(Kohle)
nn J Magnesitaus-
t
kleidung
Bild 9. Vorgang der Aluninium-Raffination.
Badspannung liegt nach den bekanntgewordenen An-
gaben je nach dem Verfahren zwischen 7 und 10V. Der
Stromverbrauch zur Erzeugung von 1kg geläutertem Alu-
minium beträgt etwa 25kWh. Es war eine langjährige
Entwicklung dazu notwendig, bis die verschiedenen Drei-
schichtverfahren zu einer Reife gelangten, die eine prak-
ttische Durchführung in dem großen Maßstabe gestatten,
wie dies heute der Fall ist.
Durch diese Verfahren ist für die Zukunft der Indu-
strie vielleicht auch ein Mittel in die Hand gegeben, unter
Ausschaltung der naß-chemischen Reinigung des Bauxits
zu Reinaluminium zu gelangen, indem mit dem Licht-
bogen-Reduktionsofen aus Bauxit oder sogar aus minder-
wertigeren Tonen eine Eisen-Silizium-Aluminium-Legie-
rung erzeugt wird, aus der dann wieder nach dem vor-
beschriebenen Feinungsverfahren das reine Metall er-
zeugt werden könnte.
Dadurch besteht weiter auch die Möglichkeit, die Ab-
fallaluminiumverwertung auf vorteilhaftere Weise zu
betreiben, als dies seither möglich war. Die Abfallverwer-
tung beschränkt sich nämlich bisher nur darauf, das Alt-
material einzuschmelzen und zu gewöhnlichem Leicht-
metallguß wiederzuverwenden, da es praktisch nicht
möglich ist, aus dem Abfall ein Metall bestimmter
Zusammensetzung zu erhalten. Die Feinungsverfahren
gestatten es vielleicht schon bald, auch große Men-
gen von Abfallaluminium wieder in Reinaluminium zu-
rückzuführen, so daß daraus beispielsweise erneut ver-
gütbare Legierungen usw. hergestellt werden können.
Zusammenfassung
Am Beispiel des Aluminiums wird dargelegt, welche
Bedeutung denı Elektroofen bei der Erzeugung und Wei-
terverarbeitung von Leichtmetallen zukommt. Zunächst
wird unter Erwähnung der wichtigsten Verfahren ein
Überblick über den heutigen Stand der elektrothermischen
Herstellung von reiner Tonerde als Ausgangsstoff für die
elektrolytische Erzeugung von Aluminium sowie eine Be-
schreibung der dafür verwendeten Lichtbogenöfen ge-
geben.
In der Folge werden dann die Grundzüge der Alu-
minium-Elektrolyse, der Aufbau der verschiedenen Elek-
trolyse-Ofenformen, ihre Betriebsweise und die Gesamt-
anordnung einer Aluminium-Elektrolyseanlage beschrie-
ben. Bemerkenswert ist dabei die im Zuge der neuzeit-
lichen Entwicklung fortschreitende Verwendung der Sö-
derberg-Elektrode gegenüber der Vielzahl der früher im
Elektrolyseofen ausschließlich gebräuchlichen Kleinelek-
troden. Darüber hinaus wird neuerdings auch im Elektro-
lyseofen abgeänderter Bauart in immer größerem Maße
das Feinen bzw. die Herstellung von Reinaluminium
durchgeführt.
Zusammen mit den Ausführungen im ersten Teil der
Veröffentlichung?), in der die verschiedenen Bauformen
von Schmelz- und Wärmebehandlungsöfen für die Weiter-
verarbeitung‘ der Leichtmetalle unter besonderer Berück-
sichtigung der neuzeitlichen Luftumwälzungsöfen be-
sprochen wurden, zeigen diese Ausführungen, welche be-
deutende Rolle die elektrische Energie in jeder Form heute
in der Metallurgie der Leichtmetalle spielt. Die Entwick-
lung auf diesem Gebiet ist keineswegs als abgeschlossen
zu betrachten, vielmehr wird die Zukunft hier dem Elek-
troofen noch neue Arbeitsgebiete eröffnen.
3) Elektroöfen für die Leichtmetallindustrie, ETZ 60 (1939) S. 245.
Bedeutung der Glasurfarbe von Freiluftisolatoren für die Überschlagsgefahr
(Mitteilung aus dem Hochspannungs-Versuchsfeld des Schaltwerks der Siemens-Schuckertwerke AG.)
Von Werner Weber VDE und Max Pfeifer VDE, Berlin
Übersicht. Durch Erwärmungsmessungen wird der
Einfluß der Glasurfarbe auf die Spannungsfestigkeit von
Porzellanisolatoren_ erkannt. Aus den Ergebnissen werden die
Schlußfolgerungen gezogen,
1. Einleitung
l In elektrischen Energieversorgungsbetrieben, die über
ein ausgedehntes Netz und Freiluftstationen verfügen,
wird beobachtet, daß ein erheblicher Anteil der vorkom-
menden Überschläge in den Morgenstunden kurz nach
Sonnenaufgang erfolgt!); man spricht sogar von „Sonnen-
aufgangsüberschlägen“. Beispielsweise wird aus Amerika
berichtet?), daß an einem dortigen 110- bzw. 154 kV-Netz
70% aller nicht auf Gewitter beruhenden Betriebs-
Störungen in der Zeit des Sonnenaufgangs auftreten,
—
p HIZ = (1931) S. 273.
‚Bb. George u. W. R. Brownlee, Electr. Wld., N. Y.
S. 658; s. a. ETZ 54 (1933) S. 476. i en
DK 621.315.62 : 535.6 : 621.3.015.52
wenn dafür eine Zeitspanne von 1% h zugrunde gelegt
wird. Nach einer Störungsstatistik des Donenergo-
Systems in Rußland?) liegt das Maximum der Störungen
zwischen 300 und 800 morgens; die Überschläge treten da-
bei bevorzugt in den Wintermonaten auf. Die gleichen
Beobachtungen der Morgenüberschläge wurden auch in
Frankreich gemacht?). Auch in deutschen Hochspannungs-
netzen sind derartige Sonnenaufgangsüberschläge be-
obachtet. Die Sonnenaufgangsüberschläge sind auf Tau-
und Nebelniederschlag auf der verschmutzten Isolator-
oberfläche zurückzuführen. Die Isolatoren haben sich
über Nacht abgekühlt, und beim Auftreffen der Sonnen-
strahlen auf Gräser und Blätter werden an diesen haf-
tende Wassertröpfchen verdampft, so daß neben der
Temperatur auch die relative Feuchtigkeit der Luft
3) Elektrische Stationen (russisch) (1937) Heft 9.
4) Josse, Rev. gen. Electr. 45 (1939) S. 655.
562
Elektretechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 25
20. Juni 1940
schnell ansteigt. Auf der kalten Oberfläche der Isola-
toren schlägt sich dann Wasser nieder, und zwar mehr,
als durch den Oberflächenstrom abgetrocknet werden
kann, so daß eine vorhandene Schmutzschicht durchnäßt
wird und die Überschlagspannung bis unter die im
Betrieb vorkommenden Spannungen absinken kann. Je
mehr und je länger die Temperatur des Porzellans
hinter der der Umgebung zurückbleibt, desto länger und
heftiger ist der Isolator dem Tauniederschlag und damit
der Gefahr eines Überschlages ausgesetzt. Würde das
Porzellan sich genau so schnell wie die umgebende Luft
erwärmen, so würden diese Sonnenaufgangsüberschläge
nicht auftreten können. Bei Sonnenaufgang wird das
Porzellan durch Sonnenbestrahlung erwärmt.
Die von irgendeinem Körper durch Strahlung
aufgenommene Wärme ist von seiner Ober-
flächenbeschaffenheit und besonders auch von
seiner Farbe abhängig; daher muß die Farbe
der Freiluftporzellanisolatoren für den Tau-
niederschlag auf ihnen und damit für die Ge- 74
fahr der Sonnenaufgangsüberschläge von Be-
deutung sein. Im folgenden soll über einige
Versuche berichtet werden, die über die Größe
des Farbeffektes auf die Porzellanerwärmung
durch Sonnenbestrahlung Aufschluß geben.
Temperatur Ù
S
Porzellankörpern
Die Versuche wurden mit zylindrischen
Porzellankörpern von 150 mm Durchmesser und
einer Dicke von 2 a = 20 bis 100 mm ausgeführt, -2
wie sie von W. Estorff vorgeschlagen und
in die Leitsätze für die Nebel- und Verschmut-
zungsprüfung von Freiluft-Hochspannungsiso-
latoren’) aufgenommen sind. Auf der Mantel-
mitte dieser Körper befindet sich zur Auf-
nahme eines Thermometers eine radiale Boh-
rung von 10mm Durchmesser, die genau bis zur Mitte
reicht (s. Skizze in Bild 2). Zur Erzielung eines mög-
lichst guten Wärmekontaktes zwischen Porzellankörper
und Thermometerkugel wurde diese mit Zinnfolie um-
wickelt; um das Eindringen von Wärme und Feuchtig-
keit durch diese Bohrung zu verhindern, wurde der
Zwischenraum mit Watte ausgefüllt und darüber mit
Wachs abgedichtet. Mehrere Porzellankörper mit weißer
Glasur wurden durch einen glänzenden Lackanstrich mit
schwarzer und laubgrüner Oberfläche versehen, ferner
wurde eine silberglänzende Oberfläche durch Einbrennen
8
6
2. Versuchsanordnung mit verschiedenfarbigen 4
2
0
von Platin in die weiße Glasur hergestellt, so daß Ver- .
suchskörper mit schwarzer, brauner, grüner, weißer und
silberglänzender Oberfläche zur Verfügung standen.
14 Porzellankörper verschiedener Farbe und Dicke wurden
im Freien 120cm über dem Erdboden, mit der runden
Stirnfläche genau nach Süden weisend, aufgehängt, so
daß die Sonne alle Körper jeweils unter gleichem Winkel
bestrahlen konnte. Die Versuche wurden in den Winter-
monaten an Sonnentagen durchgeführt, wobei im Innern
der Porzellankörper der Temperaturverlauf über den
ganzen Tag gemessen wurde.
3. Erwärmungsverlauf und Farbfaktoren der
Porzellankörper
Bild 1 zeigt als Beispiel den Temperaturverlauf für
den Körper von der Dicke 2a —40 mm. Man sieht aus
dem Verlauf, daß bei Schwarz der Temperaturanstieg in
den Morgenstunden und die Erwärmung während des
ganzen Tages am größten, bei Weiß und Silberglänzend
am kleinsten ist, und daß Braun und Grün dazwischen-
liegen. Die Unterschiede sind bei den dicken Scheiben
etwas kleiner als bei den dünnen, da bei letzteren die ab-
sorbierte Strahlungswärme die Mitte des Körpers schneller
5) VDE 0443!V. 40, $ 7, siehe ETZ 60 (1939) S. 1136 u. 61 (1940)
S. 569
Bild 1.
erreicht und die von den Mantelflächen an die Luft wieder
abgegebene Wärme geringer ist als bei den dicken Kör-
pern. Außer den Temperaturkurven der Versuchskörper
ist auch die im Schatten gemessene Lufttemperaturkurve
mit eingetragen. Wenn zeitweise Bewölkung oder Wind
auftritt, werden die Temperaturkurven unregelmäßiger,
wie Versuche an nicht klaren und windigen Tagen zeigten.
Um zahlenmäßige Angaben über den Farbeinfluß zu er-
halten, wurden aus den Temperaturkurven auf Grund
folgender Überlegungen Farbfaktoren ermittelt.
Die zur Aufheizung erforderliche Wärmemenge Q
wird dem Porzellankörper als Strahlungswärme zugeführt.
Von der je Zeiteinheit absorbierten Strahlungswärme Q,
PRPFTETIT Loos
a—-— grün
—— — weiß
x x silberglänzena
en -- Lufftemperatur =
74 75 H 7
FTONREERENE
ii’ ENNERENE
I 70 = = 73
Temperaturverlauf bei verschiedenfarbigen, 40 mm dicken
Porzellankörpern.
wird aber ein Teil wieder als Konvektionswärme Q, an
die umgebende Luft abgegeben, so daß allgemein fol-
gende Wärmebilanz besteht:
Q = Qs — Qk: (1)
Die in der Sekunde auf 1 cm? der verschiedenfarbigen
Körper auftreffende, von der Sonne ausgestrahlte Wärme
ist für alle gleich groß und beträgt Q’. Von Q’ wird nur
ein Teil absorbiert, der bei gleicher Beschaffenheit und
Größe der Oberfläche nur von der Farbe abhängt, wäh-
rend der Rest reflektiert wird. Die absorbierte Wärme-
menge sei f- Q’, dabei ist f<1 und im folgenden mit
Farbfaktor bezeichnet. Die gesamte, durch Strahlung von
der Fläche F nach der Zeit t absorbierte Wärmemenge
ist somit:
Qs=fR' Ft. (2)
Die durch Konvektion an die umgebende Luft wieder ab-
gegebene Wärmemenge Q, ist von der Farbe der Ober-
fläche unabhängig. Die Temperaturverteilung innerhalb
des zylindrischen, von der Stirnfläche her erwärmten Kör-
pers ist mit Hilfe des Gaußschen Fehlerintegrals dar-
stellbar. Diese Temperaturverteilung ist, bezogen auf
gleiche Oberflächentemperatur, ebenfalls farbunabhängig-
Berechnet man mit Hilfe der Wärmebilanz die Innen-
temperatur und zieht statt der Temperatur nur die Er-
wärmung 9, in Betracht, so verhalten sich bei gleich
dicken Körpern an der gleichen Stelle und nach gleicher
Zeit die Erwärmungen wie die Farbfaktoren. Im folgen-
den werden alle farbigen Körper mit dem schwarzen ver-
glichen; es ist also z.B. für Weiß:
Di weiß.
Dis schwarz
_ fwet (3)
f schwarz
oder, wenn fschwarz == 1 gesetzt wird:
Bü weiß
EI BOT (4)
du schwarz fv eip
=
re rw
a pS
pS s
i f d
- r — + —
ZAIL T!
20. Juni 1940
In der Tafel 1 sind die nach Gl. (4) aus den Temperatur-
kurven von Bild 1 berechneten Mittelwerte der Farb-
faktoren zusammengestellt; die letzte Spalte gibt den
gemeinsamen Mittelwert für alle Versuchskörper an.
Tafel 1. Farbfaktoren der verschiedenen
Porzellankörper.
Dicke der Porzellankörper 2a gemein-
Farbe samer
20 mm | 40 mm | 100 mm | Mittelwert
Schwarz . . .... 1,00 1,00 1,00 1,00
Braun . . . 2.2... 0,98 0,89 0,97 0,95
Grün . . .. 2 22. 0,87 0,74 0,81 0,81
Weiß... 2 2 2.0. 0,80 0,45 0,43 0,49
Silberglänzend . 0,47 0,43 — 0,45
Für den Tauniederschlag auf dem Porzellanscherben
ist die Temperatur seiner Oberfläche maßgebend, nicht
aber seine Innentemperatur. Der Tauniederschlag würde
aufhören, sobald eine dünne Oberflächenschicht ent-
sprechend durchwärmt ist. Eine hohe Temperatur einer
dünnen Schicht kann aber nicht bestehen, wenn das Innere
noch kalt ist, denn die von der Oberfläche aufgenommene
Wärme wandert infolge der Wärmeleitung weiter in das
Innere des Scherbens. Die Gefahr des Tauniederschlages
und damit des Überschlages ist daher erst endgültig vor-
über, wenn vollständige Durchwärmung des Isolators ein-
getreten ist. Um die Durchwärmungsgeschwindigkeit zu
ermitteln, wurden Versuche über die Wärmeleitung in
Porzellan angestellt. Dazu wurden die gleichen Körper
auf 0°C abgekühlt und dann in einem Wasserbad von
konstanter Temperatur erwärmt. Bild 2 zeigt die ge-
Versuchsdauer
Bild 2. Gemessene Erwärmungskurven bei verschieden dicken Porzellan-
scherben und Thermometeranordnung bei den Versuchskörpern.
messenen Erwärmungskurven z.B. bei einer Wasser-
temperatur von 33°C. Aus diesen Kurven ist zu ent-
nehmen, daß beispielsweise ein 20 mm starker Scherben
nach etwa 20 min auf die Temperatur des umgebenden
Mediums gleichmäßig durchwärmt ist. Die Durchwärmung
auf eine bestimmte Temperatur geht um so schneller, je
größer die Temperaturdifferenz und je dünner der Scher-
ben ist. Eine Vorstellung über die räumliche und zeit-
liche Temperaturverteilung längs der Achse des dicksten
Körpers (24 = 100 mm) erhält man, wenn man die hal-
bierten dünneren Körper jeweilig als Scheiben dieses
dicksten Körpers betrachtet. In erster Annäherung kann
man dann annehmen, daß die Erwärmung des dünnen hal-
bierten Körpers in gleicher Weise erfolgt wie die gleiche
von der Stirnfläche aus gemessene Schicht des dicken
Körpers. Hierbei wird zwar ein gewisser Fehler be-
gangen, da das Temperaturgefälle in der Mitte des Kör-
pers Null ist, während es an der Vergleichsstelle des
dickeren Körpers größer als Null ist. Dies beeinträch-
tigt jedoch die Vorstellung von dem grundsätzlichen Ver-
lauf nicht wesentlich. Unter dieser Annahme ist in Bild 3
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 25
»
563
für 33°C Wassertemperatur die Temperatur für jede
Stelle auf der Achse des 100 mm-Porzellankörpers mit der
Zeit als Parameter aufgetragen. Man sieht z.B., daß
nach 8 min in 20 mm Tiefe etwa 26,5 °C, dagegen in der
Mitte, d.h. in 50 mm Tiefe, nur 8,5 °C herrschen. Diese
letzten Versuche über die Wärmeleitung geben gleich-
t
SSNAN
I
——
Pa
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7
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f
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KEC
L]
mm MiHE des Eindringliefe mw
Körpers
Bild 3. Temperaturverlauf in einem 100 mm dicken
Porzellankörper mit der Zeit als Parameter.
zeitig einen Anhaltspunkt dafür, wie lange bei Versuchen
für die Nebel- und Verschmutzungsprüfung von Freiluft-
Hochspannungsisolatoren der Isolator in der Kühlkammer
verbleiben muß, um bis in sein Inneres durchkühlt zu
seinî).
4. Schlußfolgerungen hinsichtlich der Farbauswahl
von Freiluftporzellan
Da die Wärmeleitung von der Porzellanoberfläche in
das Innere des Scherbens von der Glasurfarbe unabhängig
ist, ist für die gesamte Erwärmung des Körpers bei
Sonnenbestrahlung nur die von ihm absorbierte Strah-
lungswärme und damit die Glasurfarbe ausschlaggebend.
Die Versuche haben gezeigt, daß Isolatoren mit dunkler
Glasurfarbe einen größeren Farbfaktor (s. Tafel 1) haben
und sich deshalb bei Sonnenbestrahlung schneller er-
wärmen als die mit heller Farbe, so daß sie in den
Morgenstunden nicht so lange und 'so heftig dem Tau-
niederschlag ausgesetzt sind, und daß auf ihnen bereits
niedergeschlagener Tau schneller wieder abtrocknet als
bei heller Oberfläche. Für Freiluftisolatoren muß also
dunkle, etwa braune Glasur als die zweckmäßigste ange-
sehen werden, wenn Gefährdung durch Nebel und Tau-
niederschlag zu befürchten ist, ganz abgesehen von der
Unauffälligkeit im Landschaftsbild. Weiße Glasurfarbe
ist verschiedentlich mit der Absicht gewählt worden, um
auf dem hellen Untergrund den Verschmutzungszustand
einer Anlage besser erkennen zu können. Leider ist aber
die gefährlichste Schmutzart, nämlich Salzniederschlag,
schon auf dunklem Untergrund kaum, auf weißem aber
gar nicht erkennbar. Wenn auch die Erwärmung durch
6) Siehe Fußnote 5.
564
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 25
20. Juni 1940
die Sonnenbestrahlung nur auf einer Seite erfolgt, und
die andere Seite, sofern sie nicht infolge Wärmeleitung
durch das Porzellan hindurch ebenfalls erwärmt wird,
feucht bleiben kann, so tritt trotzdem eine Verringerung
der Überschlagsgefahr ein, da der ganze Querschnitt der
leitenden Feuchtigkeitsschicht kleiner wird und der ge-
samte Oberflächenwiderstand steigt. Dies hat zur Folge,
daß bei anliegender Spannung von gleicher Höhe die Ober-
flächenströme kleiner werden. Der Nebelüberschlag ent-
steht aber aus vorhergehenden Teillichtbogen, zu deren
Ausbildung eine bestimmte Stromstärke vorhanden sein
muß’).
Zur Verringerung der Gefahr von Sonnenaufgangs-
überschlägen sollte man sich daher neben der rich-
tigen Wahl des Aufstellungsortes einer Freiluftanlage,
der rechtzeitigen Säuberung der Porzellane und der An-
wendung besonderer Nebelisolatoren auch der Benutzung
dunkler Glasurfarbe bedienen.
7) W. Estorff u. W. Weber, erscheint demnächst in der ETZ.
Die Ausbreitung von Rundfunkwellen über die Erde
Die Verfasser, die sich in einer Reihe von theoretischen
Arbeiten mit der Ausbreitung der drahtlosen Wellen um die
Erde beschäftigt haben, berichten in diesem Aufsatz!) in all-
gemeinverständlicher und klarer Form über die Ergebnisse
ihrer Berechnungen. Die Aufgabenstellung lautet folgender-
maßen: Es sei eine außerhalb einer Kugel (Erde) befindliche
Quelle (Sender) elektromagnetischer Wellen gegeben. Wie wird
dann die elektromagnetische Feldstärke auf der Kugel oder in
geringer Höhe über ihr im Empfangspunkt sein? Die Atmo-
sphäre wird als homogenes Dielektrikum vorausgesetzt, d.h.
Reflexionen an der Ionosphäre und Brechungen in der Tropo-
sphäre werden nicht berücksichtigt.
Die Berechnung der Feldstärke bei beliebiger Leitfähigkeit
der Erde führte zu einem Ausdruck, der aus einer unendlichen
Reihe von Kugelfunktionen besteht, in der jedes Glied zwölf
Besselfunktionen enthält. Die Reihe hat die unangenehme
Eigenschaft, daß jedes nächste Glied das vorhergehende durch
Zeichenwechsel ungefähr ausgleicht und ferner die größten
Beiträge zum Endbetrag von Gliedern in der Gegend des
hunderttausendsten bis millionsten Gliedes geliefert werden.
Die Verfasser weisen daraufhin, daß es auch andere Vorgänge
gibt, bei denen eine Fortpflanzung der Wellen durch ein kugel-
förmiges Hindernis gestört wird und die mathematisch als
diesem Problem gleichwertig betrachtet werden müssen. Große
Ähnlichkeit besteht insbesondere mit den Lichterscheinungen,
die.zum Regenbogen führen. Das Verhältnis des Erdumfanges
zur mittleren Wellenlänge der drahtlosen Wellen ist von der-
selben Größenordnung wie das Verhältnis des Umfanges der
Regentropfen zur Wellenlänge des sichtbaren Lichtes. In beiden
Fällen wird deshalb nur ein sehr kleiner Teil der Wellen um
die Kugel gebogen. Beim Regenbogen entstehen aus einem
einfallenden Lichtstrahl infolge der Reflexionen an der Innen-
seite der Oberfläche des Wassertropfens verschiedene Strahlen.
Bei der Erde spielen die eindringenden Strahlen, da sie stark
absorbiert werden, für das Feld am Empfangsort keine Rolle.
Neben der direkten hat man es hier nur mit reflektierter Strah-
lung zu tun.
Bei der Auswertung der oben erwähnten Reihe von Kugel-
funktionen sind zwei Fälle zu unterscheiden: 1. der Empfangs-
punkt liegt hinter dem optischen Horizont des Senders, 2. der
Empfangspunkt liegt innerhalb der optischen Sicht. Im ersten
Falle kann die Reihe in eine neue, viel rascher konvergierende
umgewandelt werden und bei genügend großer Entfernung ist
schon allein das erste Glied für die Berechnung ausreichend.
Es lautet:
0 VP
E= nz f (2,0, £, D)
EinmV/m PinkW Din km.
Der erste Faktor gibt die Feldstärke bei ebener und unendlich
gut leitender Erde. Der Faktor f (À, ø, €, D) beschreibt die Ab-
weichungen, die durch die Kugelform der Erde und dadurch
entstehen, daß die Erde nicht die gesamte auf sie fallende
Strahlung reflektiert, sondern ein Teil der Strahlung zum Erd-
innern gebrochen wird. Die Funktion f hat nach den Rech-
nungen der Verf. näherungsweise die Gestalt:
e— 0,0537 -8 Dji 18
à's Ver (s 9,75. 107 3
u | o 1a
a und ß sind Funktionen von A (å in m) und ø (o in EME).
1) B. van der Polu. H.Bremmer, Philips techn. Rdsch. 4 (1039)
DK 538.566
Bei der Ableitung dieser Formel ist der Verschiebungs-
strom gegenüber dem Leitungsstrom in der Erde vernachlässigt.
Der Unterschied zwischen obiger Formel und der strengen
Lösung bleibt jedoch innerhalb 10%, wenn
402'°<D<0,6- 104 0288
und Sende- und Empfangspunkt sich beide am Boden befinden.
Wenn bei gleichbleibender Entfernung D des Senders und
Empfängers einer von beiden oder beide zugleich erhöht werden,
erhöht sich die Feldstärke näherungsweise um einen Faktor,
der unabhängig von D ist und nur durch die Höhen von Sender
und Empfänger über der Erde bestimmt wird. Für größere
Entfernungen ist das Verhältnis der Felder für erhöhten Sender
und für einen Sender am Erdboden in erster Näherung un-
abhängig von der Entfernung D. Aus den wiedergegebenen
Kurven geht ferner hervor, daß die Feldstärken in größerer
Entfernung bei unendlicher Leitfähigkeit viel höher sind und
viel weniger durch Erhöhung des Senders bzw. Empfängers be-
einflußt werden.
Hinsichtlich des Einflusses des Horizontes zeigt sich, daß
selbst bei ultrakurzen Wellen keine plötzliche starke Abnahme
der Feldstärke eintritt, d. h. es besteht keine Schattenwirkung
der Erde. Letztere macht sich erst bei cm-Wellen bemerkbar.
In Entfernungen der optischen Sicht errechnet man die
Feldstärke, indem man zu der vom direkten Strahl herrührenden
die des am Erdboden reflektierten Strahles hinzuaddiert. Für
ebene Erde gilt:
E 2 Al
en R nidia f
Ea l+ Re
Der komplexe Reflexionskoeffizient R ist für streifenden
Einfall bei stark absorbierender Erde näherungsweise — l.
D ist die Wegdifferenz zwischen direktem und reflektiertem
Strahl. Für A = Aj2, 3 A/2, --- erhält man Interferenzmaxima,
für A = å, 2 å, -+ Minima.
Berücksichtigt man die Kugelgestalt der Erde, kann man
aus der Reihe von Kugelfunktionen die geometrisch-optische
‚ Näherung zurückfinden in der Form:
E .
Be 1+5R ei 9A ,
Der Reflexionskoeffizient hat hier einen anderen Wert R’. Die
Intensität der reflektierten Welle ist mit dem Divergenz-
faktor ô multipliziert. Dieser ist kleiner als 1 und gibt an, m
welchem Maße die Streuung eines schmalen Strahlenbündels,
das an der gekrümmten Erdoberfläche reflektiert wird, nach
der Reflexion größer ist als die eines Bündels, das an derselben
Stelle durch eine ebene Fläche reflektiert worden wäre.
Die Verfasser haben dem Bericht Kurven beigefügt, die
die Ausbreitungsverhältnisse nach ihren Berechnungen bei ver-
schiedenen Wellen zeigen, und zwar für die Konstanten 0 =
4:1071, € = 80 (Seewasser) und g = 107}, e = 4 (Boden mitt-
lerer Beschaffenheit). lm allgemeinen ist bei größerer Leit-
fähigkeit die Absorption geringer. Bei sehr langen Wellen kann
sich, wie man aus den Kurven sieht, die Fortpflanzung bei
besserer Leitfähigkeit ein wenig verschlechtern. Die Leitfähig-
keit, die für große Entfernungen die beste Fortpflanzung ergibt,
ist
2,25. 107?
TE 2/3
B. Bn.
Ve EN E. aE Ake ERa
u
2
Esi
es
a E A e
R
20. Juni 1940 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 25 565
a ee a aaa”
Überschlag-Wechselspannungen und 50°/s-Überschlag-Stoßspannungen
von Stabfunkenstrecken
Von P. Jacottet VDE, Berlin, und W. Weicker VDE, Hermsdorf/Thür.
Übersicht. Um einheitliche Grundlagen für Hochspan-
nungsversuche zu schaffen, werden für die Anordnung
Spitze—geerdete Spitze sowie Spitze—geerdete Platte auf
deutsche Luftver-
hältnisse bezogene,
ausgeglichene Werte
der Überschlag-
Wechselspannung
und der 50 %-Über-
schlag-Stoßspan-
nung (für die Wel-
lenformen 1/50 bzw.
15 beider Polari-
täten) in Abhängig-
keit von der Schlag-
weite mitgeteilt.
t
50 %Überschlag-Stoßsponnung
S
S
Für die Kennt-
nis des grundsätz-
lichen Überschlags-
verhaltens techni-
scher Anordnungen
wie von Isolatoren
aller Art, insbeson-
dere von Stützern
und Durchführun-
gen, Freileitungs-
Kettenisolatoren
sowie von Parallel-
funkenstrecken ist
es erwünscht, für
eine bestimmte
Schlagweite nicht
nur die Höhe der
Überschlag-
Wechselspannung,
sondern zum min-
desten auch der
50 % - Überschlag-
Stoßspannung (für bestimmte Wellenformen) ab-
schätzen zu können, und zwar für beide Polaritäten
und betriebsmäßige Verhältnisse, d.h. bei einpoliger
Erdung. Da das Überschlagsverhalten der oben ge-
nannten Geräte und Isolatoren im allgemeinen den
Entladungsvorgängen an den beiden grundsätzlichen
Anordnungen „isolierte Spitze - geerdete Spitze“ bzw.
„isolierte Spitze- geerdete Platte“ entspricht, ge-
stattet die Kenntnis der Überschlagswerte für diese
beiden Anordnungen in Abhängigkeit von der
Schlagweite bereits wertvolle Schlußfolgerungen.
Zu diesem Zwecke wurde das umfangreiche dar-
über bestehende Schrifttum!) genau gesichtet und
die darin enthaltenen tiberschlagswerte miteinander
verglichen.
Für die Anordnung Spitze- geerdete Spitze er-
wiesen sich die von dem EEI-NEMA-Ausschuß?) auf
Grund von Messungen der Versuchsfelder von fünf
Überschlag-Wechselspannung (Scheitelwert)
1) a) American Institute of Electrical Engincers (AIEE),
Electr. Engng. 53 (1934) 8. 882.
b) P. L. Bellaschi und W. L. Teague, Electr. Engng. 53
(1934) S. 1638.
c) P. Jacottet, ETZ 58 (1937) S. 628, dort weiterer
Schrifttumsnachweis. ,
d) Edison Electric Institute — Nationa! Electrical Manu-
facturers Association (EEI-NEMA), Electr. Engng. 56
(1937) S. 712, Tafel II und III.
e) P. Jacottet und W. Weicker, ETZ 59 (1938) S. 366,
dort weiterer Schrifttumsnachweis.
2) Siehe Fußnote I)d.
Überschlag - Wechselspannung [Scheitelweri) 50 YrÜber
DK 621.317.728.015.33
der bedeutendsten amerikanischen Werke vereinheitlich-
ten Überschlagswerte als die zur Zeit beste und über
das größte Schlagweitengebiet reichende Unterlage. Da-
2500
Schlagweile mm
a
5,700
SKY
N
S
N
& 600
S
S
S
5500
Š
S
Schlagweite
b
Bild 1a und b. Überschlag-Wechselspannung und 60 %-Überschlag-
Stoßspannung der Anordnung Spitze—geerdete Spitze, bezogen auf.
20° C, 760 Torr, 11 g/m3. (Schraffur: Übergangsgebiet zwischen Glimm-
grenz- und Büschelgrenzspannung.)
566
Elektrotechnische Zeitschriit 61. Jahrg. Heft 25
20. Juni 1940
her wurde die in Fußnote !) d erwähnte Arbeit der vor-
liegenden Zusammenstellung zugrunde gelegt, nachdem
der durch andere, auch deut-
sche Arbeiten bestätigte Kur-
venverlauf der vÜberschlag-
spannung abhängig von der
Schlagweite teilweise noch
etwas ausgeglichen worden war.
Außerdem wurden die Über-
schlagswerte (Überschlag-
Wechselspannung, 50 %-Über-
schlag-Stoßspannung?) beider
Polaritäten für die Stoßspan-
nung 1|50*) und 1/5) auf deut-
sche und auch international an-
genommene normale Luftver-
hältnisse (Temperatur t = 20°C,
Luftdruck b = 760 Torr, absolute
Luftfeuchtigkeit f= 11 g/m?)
umgerechnet).
7600
x
<=
Š
Š
S
S
Uberschlag- Wechselspannung (Scheitelwert), s0%-Überschlag- Stoßspannung
S
Š
Für die Anordnung Spitze
-geerdete Platte, für die nur
wenige Untersuchungen vorlie-
gen, wurde die in Fußnote !) b
erwähnte Arbeit zugrunde ge-
legt. Die dort angegebenen
Überschlagswerte (Überschlag-
Wechselspannung, 50 %-Über-
schlag-Stoßspannung beider Po-
laritäten für die Stoßspannung g
1j50f) wurden mit Hilfe der
gleichen Umrechnungsfakto-
ren’) wie für die Anordnung
Š
3) Wegen der Bezeichnung 50% -Überschlag-Stoßspannung (früher
Mindest-Stoßüberschlagspannung) und der Kurzbezeichnung der genormten
Stoßspannungen (1]50 bzw. 1|5) siehe ETZ 60 (1939) S. 870, 874 und 1372
sowie VDE 0450/XI. 39.
4) Die bei der amerikanischen Stoßspannung 1,5140 gemessene
50%-Überschlag-Stoßspannung wurde auch für die VDE = IEC- Stoß-
spannung 1|50 als geltend vorausgesetzt.
5) Vgl. ETZ 59 (1938) S. 366, Abb. 8. Dabei wurde allerdings
in Übereinstimmung mit den Festlegungen der IEC für die prozentuale
Anderung der Überschlagspannung mit der absoluten Luftfeuchtigkeit
bei Stoßspannungen negativer Polarität nicht 80%, sondern 85%
der für positive Stoßspannung gültigen Feuchtigkeitskorrektur zu-
grunde gelegt.
Ben
50%-Überschlag-Stoßspannung
Spitze-geerdete Spitze auf deutsche Luftverhältnisse
umgerechnet.
600
800
1200
Schlagweile
7400
Bild 2. Überschlag-Wechselspannung und 50 %-Überschlag-Stoßspannung der Anordnung
Spitze—geerdete Platte, bezogen auf 20° C, 760 Torr, 11 g/m8.
Die Überschlagswerte wurden in Tafel I sowie in
Bild 1 und 2 in Abhängigkeit von der Schlagweite auf-
getragen. Die hier angegebenen Mittelwerte gelten bei
der Anordnung Spitze—geerdete Spitze mit einer Tole-
ranz von etwa +8%, während bei der stark polaritäts-
empfindlichen Anordnung Spitze—geerdete Platte und
wegen der hierfür vorliegenden spärlicheren Meßergeb-
nisse eine größere Ungenauigkeit in Kauf genommen
werden muß.
Tafel I. Mittelwerte für die Überschlag-Wechselspannungen und 50%-Überschlag-Stoßspannungen der Anordnungen
Spitze—geerdete Spitze und Spitze—geerdete Platte!)
1 2 B 3 | 4 |
Spitze— geerdete Spit: ze
5 | 6 | 7 | 8 | 9
Spitze—geerdete Platte’)
0
s | 50 y
Schlagweite a Überschlag- 50%-Überschlag-Stoßspannung " Ü berschlag- Üb ei EBEN
echselspannung - —- — —| Wechselspannung | — ~
(Scheitelwert) Stoßspannung 1 50 Stoßspannung 1/5 (Scheitelwert) Stoßspannung 1/50
positiv negativ positiv negativ positiv | negativ
mm kV kV kV kV kV kV kV kV
25 32 38 38 38 38 |
50 55 | 60 62 62 62
75 70 | 75 82 82 82 _
100 81 9 101 103 103 60 60 135
150 101 | 131 139 145 145
200 121 | 157 178 186 186 110 110 240
250 143 187 217 228 228
300 165 219 257 271 271 155 155 335
350 191 250 298 313 313
400 218 280 334 355 355 205 | 210 420
450 244 309 365 395 397 |
500 270 338 395 i 435 440 255 265 500
600 ~ 321 396 462 514 523 305 315 580
700 373 455 528 | 592 607 355 370 655
800 425 515 590 665 690 405 420 730
900 475 575 655 740 775 455 475 805
1000 525 630 720 820 860 500 530 880
1200 630 | 745 850 975 1025 595 635 1030
1400 730 860 980 1130 1195 680 740 1179
1600 830 975 1110 1285 1365 770 . 850 1320
1800 930 1085 1240 1440 1530*) 845 955 1460
2000 1025 1200 1370 1595 920 1060 1595
2200 1115 1315 1500 1750
2400 1205*) 1430 1630*) 1905
2600 1545*) 2060*) IE
1) Bezogen auf eine Temperatur von t =
auf 5 kV abgerundet.
*) Extrapolierte Werte.
20°C, einen Luftdruck von b = 760 Torr und eine .
2) Mit Rücksicht auf die geringere Genauigkeit der vorliegenden Werte für die Überschlagspannungen der Anordnung Spitze—geerdete Platte
wurden die Überschlagswerte im unteren Schlagweitenbereich nur in Abständen von jeweils 100 mm angegeben. Außerdem wurden alle Überschlagswerte
absolute Luftfeuchtigkeit von f = 11 g/m?
- —_ — — e e
20. Juni 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 25
567
Thermokreuzwattmeter zur Messung an Gasentladungslampen
Von J. Kühne, Berlin
Übersicht. Thermokreuzwattmeter sind durch ihren
niedrigen Eigenverbrauch, ihre Frequenzunabhängigkeit und
Empfindlichkeit besonders für die Messung an Gasentladungs-
lampen geeignet, wenn nicht eine höhere Meßgenauigkeit als
+15% gefordert wird. Es werden zwei Ausführungsformen
beschrieben.
Anforderungen an Meßgeräte für Gasentladungslampen
Spannungs- und wattmetrische Messungen an Gas-
entladungslampen erfordern Meßgeräte, die neben einer
Effektivwertmessung des nicht sinusförmigen Spannungs-
verlaufes an der Entladungsstrecke besonders die Bedin-
gung erfüllen, daß der Meßstrom erheblich geringer ist
als der Lampenstrom. Sobald nämlich der Widerstand im
Meßkreis vergleichbar wird mit dem inneren Widerstand
der Entladung oder sogar den Lampenwiderstand unter-
schreitet, tritt infolge Herabsetzung der Wiederzündspan-
nung eine Verminderung und damit Verfälschung des
Lichtstromes ein. Für die fehlerfreie Spannungsmessung
hat man in den elektrostatischen Voltmetern ein Meß-
instrument, das zwar in seiner Handhabung nicht sehr be-
quem ist, aber in bezug auf Genauigkeit und Empfindlich-
keit genügt. Für die Leistungsmessung an Gasentladungs-
lampen und besonders an Niederdruckröhren mit ihrem
hohen Innenwiderstand gibt es nur eine Art von Watt-
metern, nämlich die thermoelektrischen')’), wenn man
Schaltungen mit Röhren wegen ihres hohen Aufwandes
außer Betracht läßt. Dynamometrische Meßgeräte schei-
den aus zwei Gründen aus; selbst Sonderausführungen
mit Bandaufhängung haben im Spannungspfad einen zu
hohen Eigenverbrauch (siehe Tafel 1 am Schluß der
Arbeit). Ferner besitzen sie eine zu starke Frequenz-
abhängigkeit. Das spielt jedoch beim Betrieb mit 50 Hz
keine so große Rolle, weil der praktische Anteil an Ober-
wellen?) nicht so hoch ist, daß er ins Gewicht fällt.
Besonderheiten tliermoelektrischer Leistungsmesser
Thermoelektrische Wattmeter erfüllen schon grund-
sätzlich alle bei derartigen Messungen gestellten Bedin-
gungen. Die Erwärmung des Heizdrahtes ist eine Funk-
tion des Effektivwertes des Stromes, daher wird mit
ihnen eine richtige Effektivwertmessung vorgenommen.
Der ganze Meßkreis besteht aus rein ohmschen Wider-
ständen und ist daher frequenzunabhängig bis zu Fre-
quenzen, wo die Selbstinduktionen und Kapazitäten der
Widerstände anfangen, wirksam zu werden. Der geringe
Eigenverbrauch ist nur eine Frage der Empfindlichkeit
des Millivoltmeters, das zur Anwendung kommt; schon
mit den gebräuchlichen Lichtmarkeninstrumenten wer-
den ausreichende Empfindlichkeiten erzielt.
a) Meßverfahren
` Das Meßverfahren der Thermokreuzwattmeter ist
folgendes. Die Produktbildung von Strom und Spannung
erfolgt nach dem arithmetischen Schema:
ü +i —(li—i}=4iř. (1)
Dabei entspricht i einer dem Strom und i’ einer der Span-
nung proportionalen Größe. Die Schaltung des Watt-
1) W. Bader, Arch. Elektrotechn. 29 (1935) 3. 809.
2) J. Fischer, Arch. Elektrotechn. 33 (1939) 8. 242.
3) H. Strauch, Arch. Elektrotechn. 33 (1939) S. 435.
CK 621.317.784
meters ist also eine nach Gl. (1) geeignete Stromverzwei-
gung zur Bildung der Summe und der Differenzen, wäh-
rend die Quadrierung der Klammerausdrücke elektrisch
durch die Wärmewir-
kung des Stromes vor-
genommen wird. Die
Prinzipschaltung zeigt
Bild 1; in Bild 2 und 3
sind praktische Aus-
führungen zu sehen.
Das Wattmetervor-
satzgerät in Bild 2 ist
so ausgeführt, daß es
an ein vorhandenes
Millivoltmeter ange-
klemmt werden kann;
Strom- und Span-
nungszuführung enden
in einem unverwech-
selbaren Stecker.
Bild 3 zeigt ein Zu-
satzgerät, das durch
Meßleitungen mit
dem Lichtmarken-
instrument verbunden
wird und mehrere Meßbereiche hat.
Stromguelle
A
Verbraucher
Bild 1. Grundscialtung des
Thermokreuzwattmeters.
b) Meßschaltung
Nach Bild 1 soll der Strom durch den Verbraucher mit
i und ein der Verbraucherspannung proportionaler Strom
mit 2 bezeichnet werden. Es fließt dann infolge des
Bild 2. Thermoelektrischer Leistungsmesser mit Licht-
markenmeßgerät.
Parallelwiderstandes Rsp, durch die beiden Widerstände
Th, und Th, der anteilige Strom k.i, wobei k eine Kon-
stante ist, deren Größe durch das Thermokreuz und den
zu messenden Strom bestimmt ist. Wenn Th, gleich Th.
ist, halbiert sich der Strom 2:', so daß also durch die
beiden Widerstände Th, und Th, die Ströme (ki+')
bzw. (ki—i') fließen. In der praktischen Ausführung
568
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 25 20. Juni 1940
ee ee ne
sind die Widerstände Th, und Th, die Heizdrähte von
Thermokreuzen. n den beiden Thermokreuzen ent-
stehen dann zwei Thermospannungen, die den Quadraten
der durch sie fließenden Ströme verhältnisgleich sind:
Epp ~ (kiti)
und
l Ep, ~ (ki— i’.
Bild 3. Zusatzgerät für mehrere Meßbereiche.
Schaltet man die Thermospannungen entsprechend Gl. (1)
gegeneinander, so erhält man das geforderte elektrische
Schaltbild und damit die Lösung von Gl. (1).
c) Bemessung
In der praktischen Ausführung der Schaltung werden
die in dieser Schaltung angegebenen Widerstände Rsa
und R, nach den Vorschriften bemessen, wie sie im Auf-
satz von Bader angegeben werden. Um ein Beispiel
anzuführen, erhält man bei Verwendung eines Thermo-
kreuzes von 2,5 mA Heizstrom bei einer Thermospannung
von 6mV und eines Lichtmarkengalvanometers von 1 mV
Vollausschlag und einem Gesamtwiderstand von 30 Q fol-
gende Verbrauchswerte:
Stromverbrauch im Spannungspfad 1 mA
Spannungsabfall im Strompfad . . . . 500 mV
erzeugte Thermospannung bei Vollausschlag 1mV.
Außer diesen Widerständen enthält die Schaltung zwei
Korrektionsglieder, mit denen die Kennlinien der Thermo-
kreuze aufeinandergelegt werden und eine fehlerfreie
wattmetrische Anzeige bewirkt wird. Der eine Korrek-
tionswiderstand liegt in Reihe mit den Thermokreuzen
und R sa, während der andere das empfindlichere Thermo-
kreuz überbrückt. Da die Empfindlichkeit des Instru-
mentes dem Eigenverbrauch im Strom- und Spannungs-
pfad umgekehrt proportional ist, ist es zweckmäßig,
Thermokreuze mit möglichst geringem Stromverbrauch
zu verwenden. Es wurden daher Thermokreuze mit
2,5 mA Stromverbrauch bei einer erzeugten EMK von
6mV benutzt. Das angeschlossene Millivoltmeter soll
ebenfalls so crıpfindlich wie möglich sein, weil die
Thermokreuze vur im unteren Teil ihrer Kennlinie streng
quadratisch arbeiten; das bedeutet aber, daß für die Be-
nutzung als Thermokreuzwattmeter die vom Hersteller
für den Sollstrom angegebene erzeugte Thermospannung
bei weitem nicht ausgenutzt werden kann. Bei den be-
nutzten Millivoltmetern arbeiteten wir mit etwa 1/5 der
Nennthermospannung, die sie erzeugen können, und ent-
sprechend geringerem Heizstrom.
d) Anzeigegerätund Empfindlichkeit
Da die Thermokreuze gegeneinander geschaltet wer.
den, ist der Einfluß der Außentemperatur gering und
liegt innerhalb des angegebenen Meßfehlers. Als An.
zeigeinstrumente werden vorzugsweise Lichtmarkenmilli-
voltmeter genommen. Die Empfindlichkeit des Watt.
` meters ist naturgemäß auch von der Empfindlichkeit des
verwendeten Millivoltmeters abhängig, da der Eigen-
verbrauch im Strom- und Spannungspfad sich nach der
Höhe der zu erzeugenden Thermospannung richtet.
Gegen Überlastung ist das Wattmeter als ein Thermo-
kreuzinstrument verhältnismäßig unempfindlich. Jeder
der beiden Pfade darf unter den angegebenen Bedingun-
gen für sich um etwa 200 % überlastet werden. Trotzdem
empfiehlt es sich, mit Hilfe eines geeigneten Schalters
das Meßgerät nur für den Augenblick der Messung ein-
zuschalten, wenn man Stromkreise mit Drosseln oder
Transformatoren hat, weil die Einschaltströme und die
Extraspannungen den Überlastungsbereich bei weitem
übertreffen können. Ä
Vergleich verschiedener Leistungsmesser
Zum Vergleich der Eigenschaften eines solchen
Thermokreuzwattmeters mit denen handelsüblicher elek-
trodynamischer Leistungsmesser sind in der folgenden
Tafel 1 die wichtigsten Kenngrößen für drei verschiedene
Wattmeter zusammengestellt. Das erste Meßgerät ist
ein Präzisionswattmeter, das zweite ein für die Messung
von Gasentladungslampen entwickeltes astatisches Watt-
meter, das dritte ein Thermokreuzwattmeter in Ver-
bindung mit einem höchstempfindlichen Lichtmarken-
millivoltmeter (34Q, 0,4 mV). |
Tafel 1. Vergleich verschiedener Leistungsmesser.
ee m ae ce ae een
Präzisions- |
astatisches Thermokreuz-
Wattmeter Wattmeter Wattmeter
Jar (H2) 80 500 > 10 000
Eur (V) 5 0,5 0,4
Lps (mA) 33 3 0,5
E ain (V) 30 30 , 1
min (A) 3 1 0,01
min (W) 90 30 0,01
max % + 0,3 + 0,6 t 1,5
In Tafel 1 bedeutet:
die Grenzfrequenz, bei der der Meßfehler gerade
noch innerhalb der angegebenen Grenzen liegt,
den Spannungsabfall im Strompfad,
den Stromverbrauch im Spannungspfad,
die kleinste direkt zu messende Spannung,
den kleinsten direkt zu messenden Strom, l
das Produkt aus Emin und Imin, d.h. also die
kleinste bei Vollausschlag zu messende Leistung,
F max den größten Fehler in % vom Endausschlag.
Man sieht aus Tafel 1, daß das Thermokreuzwatt-
meter zwar einen größeren Meßfehler hat, sobald es sich
aber um die Messung kleiner Leistungen handelt, den
anderen erheblich überlegen ist; auch liegt es in bezug
auf Grenzfrequenz und niedrigen Eigenverbrauch sehr
günstig. Die Grenzfrequenz läßt sich bei geeigneter
Ausführung sicher noch weiter nach oben verschieben, s0
daß das Instrument dann auch für Hochfrequenz-
messungen, z. B. für Hochfrequenzwirkleistungsmesser,
geeignet ist.
fmax
Estr
I spg
4
min
min
min
Zusammenfassung
Nach Erörterung der Besonderheiten bei der Ler-
stungsmessung an Gasentladungslampen wird die Arbeits-
weise und technische Ausführungsformen von Thermo-
kreuzen beschrieben, die infolge ihrer Empfindiichkeit,
Frequenzunabhängigkeit und der Mittelwertbildung im
Heizdraht besonders für derartige Mebsungen geeignet
sind.
mank!
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— m e u Hr
* yu boe —
„Li
Abzej
20. Juni 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 25
569
Umstell-Vorschriften für isolierte Leitungen in Starkstromanlagen
VDE-Ausschuß für Drähte und Kabel
VDE 0250 Ue/V. 40
6. Änderung der ab 15. Oktober 1936 gültigen Fassung
Gültig ab 20. Juni 19401).
$ 16
Mittlere Gummischlauchleitungen
Verwendung: Zum Anschluß von Küchen- und Werkstatt-
geräten.
Bezeichnung: NMH (UV).
Nennspannung: Querschnitte von 0,75 bis 1,5 mm? 250 V
Querschnitte von 2,5 bis 6 mm? 750 V
Gummischlauchleitungen NMH (UV) sind mit mehrdräh-
tigen Kupferleitern in Nennquerschnitten von 0,75 bis 6 mm?
als Ein- bis Fünffachleitungen zulässig. Der Durchmesser der
Einzeldrähte darf bei 0,75 mm? höchstens 0,15 mm, bei 1 mm?
höchstens 0,20 mm, bei 1,5 und 2,5 mm? höchstens 0,25 mm und
bei 4 und 6 mm? höchstens 0,3 mm sein.
Die Wanddicke der Gummihülle muß den Werten in § 6,
Tafel I entsprechen. Für den Nennquerschnitt von 0,75 mm?
muß die Wanddicke 0,8 mm sein. Über der Gummihülle befindet
sich bei den Querschnitten von 2,5 bis 6 mm? ein gummiertes,
gewebtes Band.
Bei einadrigen Leitungen ist die Ader mit einem Gummi-
mantel umpreßt. Bei zwei- und mehradrigen Leitungen sind
die Adern verseilt und mit einem alle Hohlräume ausfüllenden
Gummimantel umpreßt.
Tafel VII.
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6
Wanddicke der Gummimäntel
Kupfer- NMH (UV) NSH (UV)
Nenn- l mehradrig
querschnitt | einadrig 'mehradrig| einadrig ' Innen- ' Außen-
| mantel mantel
mm? mm | mm mm mm | mm
0,75 0,8 0,8 — — =
1 1 1 Be paar =
1,5 1 1,2 1,6 1 1,6
2,5 1 1,5 2 1,2 2
4 1,2 1,5 2 1,2 2
6 1,2 1,7 2 | 1,2 | 2
10 a Bi 22 1,4 2,2
16 En ir 2,5 | 15 ` 2.5
25 — — 2,8 16 | 2.8
35 — — 2,8 1,8 2,8
50 _ — 3,2 2 3,2
70 — — 3,2 2 3,2
-
a o
1) Genehmigt durch den Vorsitzenden des VDE im Mai 1040.
DK 621.315.3(083.133.3)
Für die Wanddicke der Gummimäntel gilt Tafel VII in
§ 17.
Für die äußeren Durchmesser der Gummischlauchleitungen
gilt Tafel VIII in $ 17.
Tafel VIII. Außendurchmesser der Gummischlauchleitungen.
1 | 2 | 3 || 1 | 3 |
Kupfer- r r Kupfer- a ty
Nennquerschnitt NMH (UVNSH (UV) Nennquerschnitt NSEIEY
mm? | etwa mm | etwa mm mm? etwa mm
1x 0,75 4,5 — 1x10 | 13,5
2x0,75 1,5 — 2x10 24
3x0,75 8 — 3x10 25
Ix0,75 9 — 4x10 27
5 ER
5X0,75 10, 1x 16 145
1x1 5 — 2x16 27
2x1 8,5 -— 3x16 28
3x1 9 — 4x16 30
4x1 9 —
si a 1x25 17,5
2x25 31
1x1,5 5,5 8,5 3x25 33
2x15 85 13,5 41x25 36
3x1,5 10 14,5
4x15 11 15,5 1x35 19,5
5x1,5 82 — 2x35
3 x35 37
5 x 2,5 6,5 9 4x 35 40
x2,5 N 12 16
3x25 1235 17 1x 50 22
44x25 | 14 18 2x 50 41
5x2,5 15,5 = 3x 50 43
isi | z6 i 4x50 47
x y 1
2x4 | 135 17,5 IX 24
3x4 | 14,5 1 2x 70 44
4x4 15,5 19,5 3x 70 47
5x4 17 u 4x 70 51
i
1x6 i 8,5 11
2x6 16 20
3x6 17 21
4x6 18,5 22
5x6 20,5 —
$ 17
Starke Gummischlauchleitungen
Die Tafeln VII und VIII erhalten folgende neue Fassung:
Der letzte Absatz ist wie folgt zu ändern:
NMH (UV)-Leitungen von 0,75 bis 1,5 mm? Nennquer-
schnitt sind wie NGA (UV)-Leitungen ($ 6, letzter Absatz) zu
prüfen, NMH (UV)-Leitungen von 2,5 bis 6 mm? Nennquer-
schnitt und NSH (UV)-Leitungen sind mit 3kV Wechsel-
spannung zu prüfen.
„Leitsätze für die Nebel- und Verschmutzungsprüfung von Freiluft-Hochspannungsisolatoren“
VDE 0448
VDE-Ausschuß für Isolatoren
VDE 0448/V. 40
Abweichungen des endgültigen Wortlautes gegenüber dem in
ETZ 60 (1939) H. 39, S. 1147 veröffentlichten Entwurf.
§ 1
Geltungsbeginn
Diese Leitsätze treten am 1. Juli 1940 in Kraft!).
—
1) Genehmigt durch den Vorsitzenden des VDE im Mai 1940.
DK 621.315.62.001.4(083.133.3)
§ 2
Geltungsbereich
Der bisherige zweite Satz wird durch folgende Fassung
ersetzt:
„Sie sind maßgebend für die Neuentwicklung von Isolatoren
mit vergrößertem Oberflächenweg und besonders ausgebildeten
Schirmen (Nebelisolatoren). Prüfungen nach diesen Leitsätzen
können als Typenprüfungen bei Abnahmeversuchen nicht
verlangt werden.‘
570
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 25
20. Juni 1940
83
Verschmutzungszustand
a) Inder ersten und zweiten Zeile wird das Wort „‚gesäubert‘
durch , gereinigt" ersetzt.
d) Dieser Absatz wird gestrichen.
86
Säuberung
In der dritten Zeile werden die Worte ‚zu säubern, von
Fett zu befreien“ ersetzt durch:
‚von Fett und Schmutz zu befreien‘.
87
Abkühlung
Der letzte Satz erhält die Fassung:
„Zur Aufnahm: eines Thermometers sind diese Probe-
körper mit einer radialen Bohrung von etwa 10 mm Dmr. zu
versehen, die gut wärmeisolierend abzuschließen ist.“
§ 8
Vernebelung
In der ersten Zeile wird das Wort ‚unterkühlten‘ durch
„abgekühlten‘‘ ersetzt.
Der erste Satz des zweiten Absatzes wird an den ersten
Absatz angeschlossen.
Das erste Wort der drittletzten Zeile „wird'‘ soll durch
„ St ersctzt werden.
89
Verschmutzung
In der dritten und vierten Zeile des zweiten Absatzes
soll der Inhalt der Klammer lauten:
„(lichte Maschenweite } = 0,20 mm)‘
In der dritten Zeile des dritten Absatzes wird das letzte
Wort ‚etwa‘ gestrichen.
In der ersten Zeile des vierten Absatzes wird , Ver-
schmutzungsstaub‘ durch ‚„‚Staub‘‘ ersetzt.
In der letzten Zeile des vierten Absatzes wird , Be-
anspruchung‘‘ durch ‚Spannung‘ ersetzt.
§ 10
Bestimmung der Nebelüberschlagspannung
Der zweite Satz des ersten Absatzes erhält die Fassung:
„Nach Erreichen des Vollbelages ist, während sich der
Isolator noch in der Nebelkammer befindet, Spannung an-
zulegen. Diese ist so schnell, wie es die Ablesegenauigkeit
gestattet, mindestens aber um 5 kV/s, bis zum Überschlag zu
steigern.‘
. § 11
Prüftransformator und Spannungsmessung
Im zweiten Absatz wird vor dem letzten Wort eingefügt:
„des Prüftransformators'‘.
$ 12
Mindestwert der Nebelüberschlagspannung bei
mehrfacher Verschmutzung
Die ersten Worte des zweiten Absatzes lauten:
„Der Tiefstwert der Nebelüberschlagspannung ...“
Löten von Leichtmetallen’')
Es wurde in letzter Zeit durch Versuche festgestellt, daß
das Löten von Leichtmetallen bei 300° C am besten gelingt. Bei
einer derartigen Erwärmung reißt offenbar die hindernde
Oxydschicht infolge von Wärmespannungen ein, das Lot hat
dadurch die Möglichkeit einzudringen und mit dem reinen
Aluminium eine Legierung zu bilden. Bei diesem Vorgang wird
die Oxydschicht gewissermaßen von unten aufgespült und läßt
sich leicht mit einem Lappen abreiben. Da beim praktischen
Löten die Temperatur meist schlecht überwacht werden kann,
ist es zweckmäßig, daß die Legierung, die sich zum Metalli-
sieren von Aluminium eignen soll, einen Schmelzpunkt von
300° besitzt. Schmilzt diese Legierung auf dem erwärmten
Aluminium, so ist damit die Gewähr für die richtige Löttempe-
ratur gegeben. Bisher sind zum Teil Al-Lote mit hohen Zinn-
und Kadmiumgehalten und mit einem Schmelzpunkt von
120 bis 200° als besonders günstig angeboten worden. Bei den
damit gegebenen Löttemperaturen wird die Al-Oxydschicht
nicht beeinträchtigt, es sei denn, daß das Lot weit über seinen
Schmelzpunkt hinaus überhitzt wird. Will man mit diesen
Loten arbeiten, so muß die Oxydhaut lediglich durch den Reibe-
druck zerstört werden, wobei das Al meist oberflächlich verletzt
wird bzw. dünne Drähte zerreißen. Außerdem wird durch das
Aufreiben allein eine allseitige Metallisierung kaum erreicht;
es bleiben vielmehr oxydierte Stellen erhalten und die Lötung
wird mangelhaft. Auch Lote, die ein großes Schmelzintervall
besitzen, sind für Al-Lötungen ebenfalls weniger geeignet, da
sie sich beim Löten lange im teigigen Zustand befinden. So
entstehen dadurch leicht lose Lothüllen, die keine feste metalli-
sche Verbindung mit dem Al darstellen und die deshalb keine
metallisch gute Grundlage ergeben, sondern beim Weiter-
arbeiten wieder wegschmelzen.
Außer den verschiedenen für den Lötvorgang wichtigen
Gesichtspunkten ergaben sich für eine brauchbare Metalli-
sierungslegierung noch folgende Voraussetzungen: möglichst
1) R. Schulze, Aluminium 21 (1939) S. 710, 2 S., 2 B.
DK 669.71 : 621.791.3
kleines Erstarrungsintervall, gutes Fließvermögen und hohe
Legierungsfähigkeit mit den Grundmetallen. Ein solcher Werk-
stoff wurde in einer Legierung aus Zn, Cd, Sn, Al und P gefunden.
Mit dieser Legierung ist ein einwandfreies Metallisieren von Al
möglich, und schon einfaches Auftropfen des Metalls auf er-
wärmtes Al von 300° C führt zu festhaftenden Oberflächen-
schichten. Durch leichtes Aufreiben lassen sich dünneSchichten
erzielen, die einer Kupferverzinnung ähneln und auf denen wie
bei Kupfer mit normalem Zinnlot gearbeitet werden kann, sodaß
sich die Lötung von den üblichen Verhältnissen nicht unter-
scheidet. Die Weiterbearbeitung metallisierter Al-Flächen mit
dem gleichen Metall ist nicht zu empfehlen, da für diesen Zweck
die Temperatur von 300° zu hoch ist und außerdem das Fließen
nicht ausreicht, ganz abgesehen davon, daß gewöhnliches Zinn-
lot erheblich billiger ist. Als Lötmittel kommen Talg, Lötfett
und Kolophonium in Frage. Lötwasser darf nicht verwendet
werden, da dieses die Metallisierungsschicht zersetzen würde
Wie festgestellt wurde, bindet die beschriebene Legierung auch
auf Kupfer und Messing und bietet damit die Voraussetzung für
Al-Cu-Lötverbindungen. Desgleichen lassen sich aushärtbare
Al-Legierungen ohne Schwierigkeiten metallisieren. Müssen
metallisierte Flächen längere Zeit bis zur Weiterverarbeitung
lagern, so ist es zweckmäßig, sie zusätzlich sofort zu verzinnen.
Die Zugfestigkeit des Werkstoffes beträgt wie bei allen derartigen
Legierungen etwa 3 kg/mm?; durch entsprechende Überlappun-
. gen lassen sich aber Werte erzielen, die den Festigkeiten von aus-
gehärteten Al-Legierungen wenig nachstehen, wie ja Stumpf-
lötungen überhaupt kaum ausgeführt werden. Die Korrostans-
beständigkeit der Legierung ist gut, was sich durch scharfe
Prüfungen (Kochprobe) nachweisen ließ. Das gesamte Verfahren
ist u. a. erfolgreich zum Auflöten von Kupferkontakten auf
stromführende Leichtmetall-Gußteile und kann für Al-Muffen-
lötungen verwendet werden. Bei mehrmaligem Auf- und Ab
schmieren der Lötplomben unter Verwendung von Talg er
wiesen sich die einmal auf das Al aufgebrachten Metallisierungs’
schichten als absolut festhaftend. Sb. i
E
elek
-m a a
20. Juni 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 25.
571
RUNDSCHAU.
Elektrische Maschinen
| DK 536.2.: 621.313.045
Die Wirksamkeit von Kühlblechen bei Wicklungen
elektrischer Maschinen. [Nach F. Moeller, Elektrotechn.
u. Masch.-Bau 57 (1939) S. 401; 6 S., 9 B.J
Zur Beurteilung der Zweckmäßigkeit und Wirksamkeit von
Kühlblechen an Wicklungen wird zwischen der äußeren und
inneren Wirksamkeit unterschieden. Wegen der Abnahme
der Oberflächentemperatur längs eines Kühlbleches steigt die
Wärmeabgabe mit zunehmender Länge immer weniger an. Um
dieses zu berücksichtigen, wird das Verhältnis der schon früher
benutzten Steglänge bei konstant gedachter Oberflächen-
temperatur zur tatsächlichen Steglänge als „äußere Wirksam-
keit“ bezeichnet. Vollständig kann die Wärmeabfuhr aber erst
durch die zusätzliche Berücksichtigung der ‚inneren Wirksam-
keit“ beurteilt werden, die von der Möglichkeit des Überganges
von Wärme aus der Wicklung in den Steg abhängt. Maß-
gebend ist hierfür die Temperaturverteilung innerhalb der
ganzen zu kühlenden Anordnung, ferner die lage des Kühl-
blechs zur Wicklung und der Wärmeübergangswiderstand
zwischen heizender Wicklung und Kühlblech, endlich etwaige
mittelbare oder unmittelbare Fremdheizung der Kühlbleche
durch benachbarte weitere Wärmequellen.
Die durchgeführten Versuche bestätigten zunächst die
Brauchbarkeit der von Richter in seinem Buch angegebenen
Werte der Wärmeübergangszahl. Dann wurde die Kühl-
wirkung von Rippen an Kanalmodellen untersucht. Die Er-
gebnisse zeigten gute Übereinstimmung mit der Theorie. In
den weiteren Versuchen wurde zuerst an einem Transformator-
modell und endlich an der Polwicklung einer ausgeführten
Gleichstrommaschine die Richtigkeit der angestellten Über-
legungen über die äußere Wirksamkeit nachgewiesen. Es ergab
sich, daß Kühlbleche selbst bei Scheibenspulen noch eine
merklicbe Herabsetzung der mittleren Wicklungstemperatur
bewirken. eb.
Geräte und Stromrichter
DK 621.318.42
Berechnung von Drosseln mit geradem Eisenkern.
[Nach H. Scheller, Arch. Elektrotechn. 34 (1940) H. 6, S. 301;
33 S., 7 B.]
Eine einigermaßen vollständige Berechnung einer Drossel
mit geradem -Eisenkern war bisher nicht möglich wegen der
Schwierigkeit der rechnerischen Erfassung der frei im Luftraum
sich ausbreitenden magnetischen Flußlinien.
liegenden Arbeit ist ein einfaches magnetisches Ersatzbild
verwendet, bei dem die Flußlinien von der Seitenwand des
Kernes radial durch die Luft bis zu einem magnetisch un-
endlich gut leitenden Hüllzylinder verlaufen, der die Drossel
koaxial umgibt. Die aus dem Endquerschnitt des Kernes
austretenden Flußlinien, die bei verhältnismäßig schlanken
Kernen nur einen geringen Anteil am Gesamtfluß ausmachen,
werden berücksichtigt, indem der Ersatzbildkern äquivalent
verlängert wird durch Multiplikation der wirklichen Kernlänge
mit einem zunächst unbekannten ‚Endflächenfaktor'‘, Aus
diesem Ersatzbild ist die Selbstinduktivität, der Eisenverlust-
widerstand und die Zeitkonstante der Drossel mit geradem
Kern berechnet.
Der in den Formeln für diese Größen enthaltene un-
bekannte Radius des Hüllzylinders ist eliminiert mit Hilfe des
ballistischen Emtmagnetisierungsfaktors des Eisenkernes,
welcher aus der Physik für gewisse Dimensionsbereiche der
Drossel formelmäßig bekannt ist. Für die zweite unbekannte
Größe in den Formeln, den Endflächenfaktor, ist aus zahl-
reichen Messungen cine einfache Beziehung ermittelt zum
Schlankheitsgrad des Kernes, d. i. das Verhältnis seiner Länge
zu seinem Durchmesser.
Die Formeln gelten für Kerne von zylindrischer oder
prismatischer Form, die von der Spule koaxial und sym-
metrisch sowie verhältnismäßig eng umschlossen werden. Der
Kern kann beliebig lang bewickelt sein, wobei sich zeigt, daß
die mittlere Windungsinduktivität bei ganz kurzer Spule etwa
dreimal so groß ist wie bei einer Spule, die den Kern der
ganzen Länge nach einschließt. Unterhalb eines Schlankheits-
In der vor-.
grades von 5 werden die benutzten Formeln für den Ent-
magnctisierungsfaktor ungenau. Ferner muß der mittlere
Windungsdurchmesser der Spule kleiner sein als ein Viertel
der Eisenkernlänge. Diese Forderungen lassen sich praktisch
leicht erfüllen.
Die Ergebnisse zahlreicher systematischer Messungen
weichen von der Theorie innerhalb der obigen Dimensions-
grenzen nur um wenige Prozent ab, was für ein Entwurfs-
verfahren eine mehr als ausreichende Genauigkeit ist.
Aus den allgemeinen Formeln wird ein Entwurfsverfahren
entwickelt, um für eine gegebene Zeitkonstante die Drossel
geraden Eisenkernes mit geringstem Materialaufwand zu ent-
werfen, was von besonderer Bedeutung ist auf physikalisch-
technischen Grenzgebieten, z. B. bei Verwendung der Drossel
in Schwingungskreisen oder dergleichen. Aus Kurvenbildern
der Beziehungen lassen sich die zu ermittelnden Größen ohne
viel Rechenarbeit entnehmen.
Beim Vergleich mit der Drossel mit fast geschlossenem
Eisenkern zeigt sich, daß die Drossel mit geradem Eisenkern
von einer Zeitkonstante von 0,06 s an weniger Werkstoff er-
fordert als die Drossel mit fast geschlossenem Kern. Bei
größeren Zeitkonstanten ist die \Werkstoffersparnis sogar sehr
erheblich. Es eröffnen sich damit für die Drossel mit geradem
Kern neue Anwendungsmöglichkeiten dort, wo die magnetischen
Streulinien in der Umgebung des Kernes nicht stören. Hinzu
kommt der außerordentlich einfache Aufbau der Drossel mit
geradem Kern, der besonders bei der Verwendung für Hoch-
spannung von Vorteil ist.
Meßgeräte und Meßverfahren-
DK 537.742 : 621.314.222.3
Über die Entkopplung zweier Meßkreise, ins-
besondere bei Spannungswandlern. [Nach H. Poleck,
Wiss. Veröff. Siemens-Werk 18 (1939) S. 137; 71 S., 4 B.]
In der Niederfrequenztechnik kommen bei Meßschaltungen
und -geräten häufig gemischt galvanisch-induktive Kopplungen
vor, die prinzipiell bedingt, aber unerwünscht sind. In dem
Ur Va
Bild 1.
Entkopplung der beiden Meß-
Meßschaltung mit
kreise,
besonderen Fall, wenn bei einem Spannungswandler zwei Meß-
gerätegruppen, nämlich eine (II) mit geringem Verbrauch, aber
hoher Genauigkeit (z. B. Verrechnungszähler), und die andere (I)
mit höherem Verbrauch, aber geringerer Genauigkeit (z. B.
Schalttafelinstrumente), angeschlossen sind, ist der ,,Be-
lastungsfehler'‘ der einen Gruppe auch für die andere maß-
gebend, da beide Meßkreise über den inneren Widerstand des
Wandlers gekoppelt sind. Eine Steigerung der MeBleistung
oder ein zweiter MeßBwandler läßt sich bei Verwendung der neu
angegebenen einfachen Entkopplungseinrichtung vermeiden.
Diese spaltet den gemeinsamen Meßgeräteanschluß in zwei
voneinander unabhängige mit verschiedener Klassengenauig-
keit auf, wird niederspannungsseitig angeschlossen und besteht
nach Bild 1 aus einem Wandler oder einer Drossel (3,5) mit
Anzapfung und einem Nebenwiderstand (Bao Mit ciner solchen
Schaltung gelingt es, in der Zuleitung zu v, einen komplexen
Widerstand 3, herzustellen, der gleich dem negativen inneren
Wandlerwiderstand 3, ist. Der dadurch vergrößerte wirksame
innere Widerstand des Wandlers ist dann für den Meßkreis I
etwa gleich 3, = 3p: (1 — 4) und den Meßkreis II etwa
dr = 3,:% wobei a das Verhältnis der Teilwindungszahl
von 3), zwischen v und I zur Gesamtwindungszahl ist. Ein
572
Entkopplungswandler ohne Luftspalt erfordert einen komplexen
Widerstand ö,, mit gleicher Phase wie 3, eine Entkopplungs-
drossel mit I.uftspalt dagegen nur einen ohmschen Wider-
stand Rọ. Die erste Schaltung ist frequenzunabhängig, die
zwcite erfordert keine zusätzliche Drossel. Für beide Fälle:
wird die Berechnung des Entkopplers (3,5 312) angegeben; im
eingehender behandelten zweiten Fall sind näherungsweise auch
der Einfluß der Wicklungswiderstände und Streuung der Drossel
berücksichtigt. Hier können mittels einer besonderen Meß-
schaltung der Nebenschlußwiderstand und der Blindwiderstand
der Drossel getrennt auf die benötigten Werte eingestellt
werden; die gute Abgleichkonvergenz wird an einem Dia gramm
nachgewiesen. Versuchsergebnisse an Drosseln mit Kernen aus
Dynamoblech oder aus 50% igem Nickeleisen zeigen auf Grund
von Fehlermessungen mit der Scheringbrücke den praktischen
Wert der Entkopplung. Schließlich wird noch auf einige andere
Anwendungsmöglichkeiten des Prinzips hingewiesen. Sb.
DK 621.317.79 : 621.314.2
Trafo- Übersetzungsmesser. [Nach A. Keller, Arch.
techn. Messen 1939, T 122, Z. 931—1; 6S,10B]
Das Übersetzungsverhältnis von Transformatoren muß mit
Rücksicht auf Parallellauf mit einer Genauigkeit von 0,3 bis
0,5% gemessen werden können. Dies ist nur mit einer Kompen-
sationsmethode möglich. Es wird ein Übersetzungsmesser be-
schrieben, der es gestattet, mit Hilfe des 220 V-Netzes alle bei
Transformatoren praktisch vorkommenden Übersetzungs-
verhältnisse zu messen. Der Transformator wird von seiner
Oberspannungsscite mit 220 V erregt. Die Unterspannung wird
dann gegen einen Spannungsteiler aus ohmschen Widerständen
kompensiert. Als Nullinstrument dient ein Gleichrichter-
Drehspulinstrument. Um den Spannungsteiler nur zu einem
kleinen Teil stetig veränderlich machen zu müssen, wird die
Unterspannung des Transformators über einen Hilfswandler mit
viclen Anzapfungen auf einen bestimmten Wert transformiert.
Dieser Hilfswandler hat ein auf 0,03% genau bekanntes Über-
setzungsverhältnis und den sehr geringen Eigenverbrauch von
0,006 VA.
Für Transformatoren, deren Übersetzungsverhältnis kleiner
ist als 2,08, ist ein zusätzlicher Wandler erforderlich, mit dem
das Übersetzungsverhältnis verzehnfacht werden kann. Wenn
Transformatoren mit einer Oberspannung von über 30 kV mit
einer Genauigkeit von 0,3% gemessen werden sollen, so müssen
Sie mit einer höheren Spannung als 220 V erregt werden. Die
Oberspannung ist dann für den Übersetzungsmesser durch einen
weiteren zusätzlichen Wandler auf 220 V herabzusetzen. Die
Meßeinrichtung ohne Zusatzwandler ist in einem handlichen
Koffer mit einem Gewicht von 15 kg untergebracht. Scha.
DK 621.317.755.06
Fin Elcktronenschalter. [Nach C. Dorsman u. S. L.
de Bruin, Philips techn. Rdsch. 4 (1939) S. 280; 41 S., 13 B.]
Das beschriebene Gerät ist als Zusatz für mit Einstrahl-
röhren bestückte Kathodenstrahloszillographen gedacht und
soll die gleichzeitige Darstellung des zeitlichen Ablaufes zweier
Vorgänge auf dem Leuchtschirm ermöglichen. Grundsätzlich
wird durch die Tätigkeit des Elektronenschalters erreicht, daß die
beiden Meßgrößen V 4, Vp abwechselnd an die der Ablenkung in
senkrechter Richtung dienenden Ablenkplatten der Kathoden-
strahlröhre O gelangen, so daß der Strahl abwechselnd von der
einen oder der anderen Meßgröße abgelenkt wırd und damit
periodisch zwischen den beiden Kurven hin und her springt
(Bild 2). Die Umschaltfrequenz beträgt etwa 10 kHz. Liegen
die Meßfrequenzen unter etwa 500 Hz, so werden daher für das
Auge die an sich durch die stückweise Darstellung der Kurven
gegebenen Unterbrechungen unsichtbar. Beide Kurven können
nach Belieben mit gemeinsamer oder auch mit mehr oder
weniger getrennter Nullinie geschrieben werden. Das Gerät
macht von vier Fünfpolröhren Gebrauch. Zwei dieser Röhren
dienen der Verstärkung der beiden Meßgrößen und haben einen
gemeinsamen Anodenwiderstand Ra, an dem dann die abwech-
selnd verstärkten Spannungen abgenommen und dem Ablenk-
plattenpaar des Oszillographen zugeführt werden. Die Schirm-
gitter SA, Sp dieser Röhren werden durch die von einem Multi-
vibrator gelieferten Schaltspannungen derart beeinflußt, daß
beide Röhren abwechselnd gesperrt sind bzw. sich im normalen
Betriebszustand befinden. Die weitgehend rechteckige Gestalt
aufweisenden Umschaltspannungen werden von einem Multi-
vibrator erzeugt, der in der Hauptsache aus zwei miteinander
gcekoppelten Fünfpolröhren besteht. Diese beiden Röhren
beeinflussen sich über die Kopplungsglieder gegenseitig derart,
daß sie abwechselnd gesperrt sind bzw. den vollen Anoden-
strom führen. Die Kopplung erfolgt jeweils vom Schirmgitter
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 25
20. Juni 1940
der einen auf das Steuergitter der anderen Röhre. Die Um-
schaltspannungen für die beiden geschalteten Röhren werden
hingegen von den Anodenkreisen der Röhren des Multivibrators
abgenommen. Diese Trennung hat den Vorteil, daß die von den
gesteuerten Röhren zu verstärkenden Spannungen praktisch
keinen Einfluß auf die Röhren des Multivibrators ausüben
können. Die Zeitkonstante der Kopplungsglieder im Multi-
vibrator ist derart bemessen, daß sich die oben angegebene
Umschaltfrequenz ergibt. Höhere Schaltfrequenzen sind
schwer nutzbringend zu verwirklichen, und zwar aus folgenden
Gründen: Erstens wäre kaum die erforderliche rechteckige
Ra Anodenwiderstand
Ly Le Penthoden
Bild 2. Schaltung für die gleichzeitige Abbildung des zeitlichen Verlaufes
zweier verschiedener Spannungen V, und F,
O Oszillograph
Kurvenform zu erzielen und zweitens muß der Oszillographen-
Verstärker noch eine Schwingung von der Frequenz der gege-
benen Umschaltfrequenz einwandfrei durchlassen. Dies be-
deutet aber, daß der Verstärker auch noch Frequenzen, die um
etwa zwei Größenordnungen über der Umschaltfrequenz liegen,
möglichst ungeschwächt durchlassen muß. Wird dieser Forde-
rung nicht genügt, so springt der Leuchtfleck nicht schnell
genug zwischen den beiden Kurven hin und her. Bei einer
oberen Grenzfrequenz des Oszillographen-Verstärkers von etwa
10° Hz ist daher eine Umschaltfrequenz von etwa 10% Hz kaum
zu überschreiten.
Anm. d. Ber.: Wie Berichter an anderer Stelle!) dar-
gelegt hat, sind bei der gewählten Umschaltfrequenz von
10 kHz die Unterbrechungen in den Kurven auch hei höheren
Meßfrequenzen als 500 Hz nicht sichtbar, sofern bestimmte
Voraussetzungen erfüllt sind. Ohne Änderung der Umschalt-
frequenz können u. U. selbst Hochfrequenzen noch oszillo-
graphiert werden, ohne daß die Unterbrechungen in den
Kurven visuell oder im evtl. Lichtbild sichtbar werden. Nur.
‚Elektrowärme
DK 621.791.736 : 621.3.064
Ignitron-Steuerung für Widerstandsschweiß-
maschinen. [Nach Engineering 148 (1939) S. 239; 2 S., 8 B.]
Die Strom- und Zeitbemessung der Punkt- und Naht-
schweißmaschinen mittels des durch Glühkathodenröhren ge-
steuerten Quecksilberdampfgleichrichters wurde durch Ver-
wendung des Ignitrons weiterentwickelt. Dieses besteht aus
einem Glas- oder wassergekühlten Stahlkolben mit der Queck-
silberkathode und der festen Anode. In die Kathode taucht
leicht die Zündelektrode ein: sie hat die Aufgabe, den Kathoden-
fleck für den Hauptstromdurchgang zu bilden. Die Zünd-
elektrode (igniter) besteht aus einem Leiter geringen Leit-
vermögens (Siliziumkarbid u. &.); ihr wird der Zündstrom nach
Steuerung durch ein Glühkathodenrohr zugeleitet. Als Vorteil
dieser Anordnung wird angegeben, daß der Kathodenfleck, da
keine beweglichen Teile verwendet werden, in einigen Mikro-
sckunden entsteht und damit der von der Anodenspannung ab-
hängige Hauptlichtbogen schnellstens folgt, außerdem die
Zündung durch entsprechende Aussteuerung des Glühkathoden-
rohres in einem beliebigen Zeitpunkt der Wechselstromperiode
vorgenommen werden kann. So soll man nicht nur jede be-
liebige Serie positiver Halbwellen und bei gegensinniger Parallel-
schaltung zweier Glühkathodenröhren eine bestimmte Anzahl
ganzer Perioden auf den Schweißumspanner geben, sondern
auch durch Verzögerung des Zündpunktes jeden beliebigen
Stromteil aus den Halbwellen herausschneiden und damit die
für die Schweißpunkte benötigte Wärmemenge_ einstellen
können. Als weiterer Vorteil des Ignitrons wird angegeben, daß
Rückzündung praktisch kaum vorkommt und daß die Stahl-
wandung des Kolbens nicht von der Kathode isoliert zu werden
1) Funk (1940) H. 1.
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20. Juni 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 25
573
braucht, weil der feststehende Kathodenfleck dem Lichtbogen
kein Herumwandern an der Wand gestattet. Da die relative
Einschaltdauer beim Punktschweißen nur 10 bis 20% beträgt,
kann mit dem Glaskolben-Ignitron eine verhältnismäßig starke
Schweißmaschine gesteuert werden, bei Nahtschweißmaschinen
mit einer relativen Einschaltdauer von 60 bis 80% muß aller-
dings bis 230 kVA die Bauart mit Stahlkolben verwendet
werden. Ignitronsteuerungen werden für 220 bis 550 V bis
2400 KVA Spitzenleistung gebaut. Punktschweißmaschinen
können mit dieser Steuerung bis 500 Schweißungen in der
Minute, Nahtschweißmaschinen bis 1500 in der Minute erzielen,
wobei stufenlos geregelt werden kann.
Der Grundgedanke der Ignitronsteuerung beruht darauf,
daß die Spannunz, die den Kathodenfleck an der Zündcelektrode
erregt, durch die Gitterladung des Glühkathodenrohres
(Thyratron) zeitlich und in der Höhe bestimmt wird. Das Gitter
liegt an der Spannung eines Hilfsumspanners, dessen Primär-
seite von einem Phasenschieber gespeist wird. Mit seiner Hilfe
kann die Zündspannung zeitlich zum Phasenverlauf des Netz-
wechselstromes erheblich verschoben werden, etwa von
45° bis 145°, bezogen auf die Netzphase. Da der Hauptlicht-
bogen im Ignitron beim Nulldurchgang erlischt, werden somit
135 bis 35° der Halbperiode zum Schweißen verwendet und
dadurch die größte und kleinste Schweißhitze eingestellt. Es
werden l bis 3 Thyratrons bei der Ignitronsteuerung an-
gewendet, je nach dem Zeitwert, Stromwert und Wahl der
Halbwelle eingestellt werden sollen. Die dazu verwendeten
Schaltungen sowie die nötigen Schaltgeräte und Schalttafeln
sind nach unseren Anschauungen für den Schweißbetrieb
reichlich verwickelt, so daß dieser Steuerung in Deutschland
absichtlich weniger Aufmerksamkeit gewidmet wurde. Wu.
DK 621.791.76 : 621.3.064
Vereinfachter Prüzisions-Zeitschalter für Wider-
standsschweißmaschinen. [Nach F.H. Roby, Electr.
Engng. 58 (1939) Transactions S. 528; 5 S., 12 B., Disk. 2S.
1 B.J :
Zeitschalter für Widerstands-Punktschwcißung können auf
elektromagnetischer, elektrostatischer oder mechanischer
Wirkung beruhen; aber nur, wenn sie synchron (innerhalb
einer Halbperiode) schalten, erhält man für höhere Ansprüche
befriedigende Schweißleistungen. Von synchronen Zeit-
schaltungen sind die Steuerung mittels Elektronenröhren, die
Kontaktgabe durch Synchronmotoren und die Impulsschaltung
durch abgestufte Kondensatorladung bekannt. Diese Schal-
tungen sind teils teuer in Anschaffung und Unterhaltung, teils
verwickelt und schwer einzustellen. Der Verfasser hält die von
ihm beschriebene synchrone Zeitsteucrung für einfacher und
billiger, sie besteht aus einem motorgetiiebenen Zeitgeber und
einem synchron gesteuerten magnetischen Schalter mit zwei
getrennt arbeitenden Polen, von denen einer zum Schließen
und der andere zum Unterbrechen des Arbeitsstromes dient.
Die Magnetschalter sind hinsichtlich Selbstinduktionsstrom und
Federkraft so berechnet, daß ihre Schaltzeit immer gleich bleibt.
Der Öffnungspol zum Schweißstromunterbrechen ist selbst-
synchronisiert, öffnet also beim Phasendurchgang durch Null.
Funken- und Lichtbogenbildung beim Öffnen der Zeitschalter-
kontakte gibt einen ungenauen Abschluß der Schweißzeit und
unsaubere Schweißung und muß auf alle Fälle vermieden
werden. Das Synchronisieren der Schaltung auf + 10 elektrische
Grade (1 Periode = 360°) wird im vorliegenden Falle dadurch
erreicht, daß man Dämpfungsspulen auf den Arbeitspolen des
Magnetschalters anbringt, die von einem kleinen Transformator
parallel zum Schweißumspanner gespeist werden; die Zeit-
konstante dieser Synchronisierung kann durch Vorschalt-
widerstand eingestellt werden. Mit den so entwickelten
Syüchronisierten Magnetschaltern (Schützen) kann nun ein
motorgetriebener Zeitgeber verbunden werden, der mit einer
Nockenwelle Kontakt für den Vorbereitungsschalter, für den
Ein- und für den Ausschalter gibt. Die Winkeleinstellung
zwischen den Ein- und Ausschaltekontakten ergibt die Schweiß-
zeit. Motor und Schalter sind zu einem Gerät vereinigt, an dem
außer der Schweißzeit die einzelnen Vorgänge (Druck, Strom-
geben, Halten, Aus) einzustellen sind. Die Anzahl der ver-
brauchten Perioden und ein etwaiger unreiner Stromabschluß
sind an einer stroboskopischen Leuchteinrichtung zu erkennen.
Will man die Anzahl der minutlichen Schweißvorgänge ändern,
so muß man die Umdrehung der Nockenwelle durch Austausch
von Getrieben verändern.
In der Aussprache wurde von Verfechtern der Schweiß-
Maschinensteuerung durch Elektronenröhren entgegengehalten,
daß die Einschaltgenauigkeit nicht ausreiche, daß die An-
Ordnung zu abhängig von Netzschwankungen sei, daß die Ein-
stellung der Zeitkonstante auf die verschiedenen Leistungs-
faktoren schwierig sei und daß die Leistungsfähigkeit hinsicht-
lich Menge und Verschiedenartigkeit der Schweißstücke nicht
genüge. Der Vortragende hielt dagegen die zwar anpassungs-
fähigere Elektronensteuerung in den meisten Fällen für zu
teuer und führte weiter aus, daß die beschriebene Einrichtung
auch nicht für die Nahtschweißung bestimmt sei, sich aber für
die Punktschweißung unter erschwerenden Umständen bezüglich
Genauigkeit und Mengenleistungen in 11% Jahren durchaus
bewährt habe. Wu.
Theoretische Elektrotechnik
DK 621.3.015.34 : 531
Mechanische Darstellung von Wanderwellen. [Nach
C. F. Wagner, Electr. Engng. 58 (1939) S. 414; 61, S., 14. B.]
Die mechanischen Analogien einer Feder, einer Masse und
eines Dämpfungsgliedes zu den elektrischen Größen Kapazität,
Induktivität und Widerstand sind allgemein bekannt. Eine
Übertragungsleitung kann als eine Reihenschaltung von
Wechselstromwiderständen mit Kapazität im Nebenschluß auf-
gefaßt werden, wobei für eine Erstreckung der Leitung auf nur
wenige Spannweiten die durch die Reihenschaltung der Wider-
stände verursachte Dämpfung und Verzerrung einer Wander-
welle vernachlässigt werden darf. In mechanisch analoger Weise
Aufhängepunkte für den niht
in Gebrauch a
Lerkrolle
Aurzschlußankermolor
Bild 3. Scbematische Seitenansicht des Gerätes zur mechanischen
Darstellung von Wanderwellen.
läßt sich eine widerstandslose Leitung durch eine Reihe in ihrem
Schwerpunkt drehbar gelagerter Aluminiumstäbe darstellen.
Nahe dem Drehpunkt ist an jedem Stab eine Blattfeder be-
festigt, deren freies Ende mit dem einem Ende des benachbarten
Stabes verbunden ist. Es werden 50 solcher Stäbe mit ihren
Längsseiten nebeneinander in einem Gestell angeordnet. Sie
bilden den wesentlichen Teil des in der Seitenansicht von Bild 3
schematisch wiedergegebenen Gerätes zur mechanischen Dar-
stellung von Wanderwellen. Die Masse jedes Stabes entspricht
einem Teil der Leitungsinduktivität und die Feder der dazu
jeweils im Nebenschluß liegenden Kapazität. Durch ent-
sprechende Lagerung der Stäbe ist die Lagerreibung schr gering
gehalten. Sie entspricht dem Ableitungswiderstand der Leitung.
Ähnliche Anordnungen sind bereits bekannt, doch zeigt das
neue Gerät Besonderheiten, die auch eine Nachahmung im
Nebenschluß zur Leitung liegender, z. B. Ableiter- und Erdungs-
widerstände ermöglichen. Derartige Widerstände müssen durch
mechanische Dämpfungsglieder ersetzt werden, deren Brems-
wirkung der Geschwindigkeit des bewegten Teiles verhältnis-
gleich ist. Diesem Zweck dienen vier mit Gleichstrom aus sechs
Trockenelementen erregte kleine Induktionsmotoren mit Kurz-
schlußanker. Im Läufer jedes Motors entsteht eine dem
Augenblickswert der Drehgeschwindigkeit verhältnisgleiche
EMK. Da bei den in Frage kommenden Geschwindigkeiten der
induktive Spannungsabfall im Läufer vernachlässigt werden
kann, ist der Läuferstrom lediglich durch diese EMK und den
Widerstand der Läuferwicklung bestimmt. Die Wechsel-
wirkung zwischen lLäuferstrom und Magnetfeld ruft ein Brems-
moment hervor, das dem Strom im Ständer und der Geschwin-
digkeit des Läufers verhältnisgleich ist. Die Wirkung ver-
schieden großer Dämpfungswiderstände wird durch einfache
Regelung des Ständerstromes und damit des Magnetfeldes
herbeigeführt. Die Drehbewegung der Stäbe wird im Gebrauchs-
574
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 25
‘N
20. Juni 1940
fall durch Schnurläufe auf die Läufer der unter den Stäben
angeordneten Motoren übertragen. Mit dem Gerät lassen sich
viele mit Wanderwellen verknüpfte Erscheinungen, insbesondere
die Zurückwerfung an Unstetigkeitspunkten, die Wirkung von
Erdungswiderständen u. dgl. studieren und die Grundgesetze
der Wanderwellen ableiten. Zur besseren Beobachtung dieser
zweckmäßig auch durch Laufbildaufnahmen festzuhaltenden
Erscheinungen trägt jeder Stab an seinem freien Ende einen
großen weißen Knopf. Die Fortpflanzungsgeschwindigkeit der
durch Bewegung der Stäbe von Hand einzuleitenden, mechani-
schen \Wanderwellen kann durch geeignete Wahl der Masse
der Stäbe und der Federspannung analog der Fortpflanzungs-
geschwindigkeit einer elektrischen Wanderwelle auf der Leitung
mit verteilter Selbstinduktivität und Kapazität angepaßt
werden. O.N.
Physik
DK 534.143 —8
Ein piezoelektrischer Hochleistungs-Ultraschall-
geber, [Nach W. W. Salisbury und C. W. Porter, Rev.
sci. Instrum. 10 (1939) S. 269; 2 S., 1 B.]
In der Arbeit wird ein piezoelektrischer Ultraschallgeber
beschrieben, der mit einem Gesamtwirkungsgrad von 40%
arbeitet. Die hochfrequente Anregungsspannung liefert ein
Dreipunktsender mit zwei im Gleichtakt arbeitenden Dreipol-
röhren großer Leistung. Die Koppelspule bildet mit der
Schwingspule einen Teslastransformator. Eine besondere Ab-
stimmung des Auskoppelkreises auf die Eigenfrequenz des
Quarzes ist nicht vorgesehen; die Koppelspule wird lediglich
nach der bekannten Formel für einlagige Zylinderspulen für
die aus den geometrischen Ausmaßen berechnete Eigenfrequenz
des Schwingquarzes bemessen. Die Windungszahl wird etwas
größer als der Rechnung entsprechend gewählt, so daB durch
nachträgliches Abwickeln genau auf die ()uarzfrequenz abge-
stimmt werden kann. Bei Auswechseln des (Juarzes wird auch
die Kopplungsspule ausgewechselt. Der Schwingquarz, ein
senkrecht zur elektrischen Achse geschnittenes Plättchen von
6,5 cm” Oberfläche, liegt auf einer Messingplatte auf, die als
untere Elektrode gilt; die obere Elektrode bildet eine 0,075 mm
starke Silberfolie; das Ganze ist in einem Ölbad untergebracht.
Bemerkenswert ist die Tatsache, daß der Anodenkreis des
Hochfrequenzerzeugers nicht auf die Eigenfrequenz des Schwing-
quarzes abstimmbar ist; der Erzeuger schwingt erzwungen mit
der Eigenfrequenz der Koppelspule; er schwingt mit einer weit
höheren Frequenz, wenn die Koppelspule entfernt wird. Ein
Umspringen der Senderfrequenz auf die Eigenfrequenz des
Anodenkreises, wie es bei Schwingungsanordnungen mit zwei-
spitziger Resonanzkurve bei zu hoher Belastung durch den
Koppelkreis leicht eintritt, war bei Belastung mit dem Schwing-
quarz nicht zu beobachten. Die Übertragung der Ultraschall-
energie auf andere Flüssigkeiten wird über eine Glasmembran,
die den Boden eines Glasröhrchens von 2,5 mm Dmr. bildet
und im Ölbad unmittelbar über dem Quarz liegt, vorgenommen.
Auf diese Weise konnte etwa ein Drittel der ganzen im Ölbad
auftretenden Ultraschallenergie zur Schallerzeugung nutzbar
gemacht werden. U.a. gelang es, 50 cm? Wasser im genannten
Glasröhrchen um 2°C in der Minute zu erwärmen, wenn die
Anodenverlustleistung des Steuersenders 60 W betrug. Unter
annähernd gleichen Leistungsverhältnissen bildete sich bei
Wegnahmce des Glasröhrchens über dem Schwingquarz ein zu-
sammenhängender Ölsprudel von 4 cm Höhe aus. E.C.M.
DK 621.385.833
Versuche, Rechnungen und Ergebnisse zur Frage des
Auflösungsvermögens beim Übermikroskop. [Nach
B. v. Borries u. E. Ruska, Z. techn. Phys. 20 (1939) S. 225;
10 S., 8B.]
Nach einer Darstellung des Strahlverlaufs im Über-
mikroskop wird unter Herausarbeitung der bezüglich des Auf-
lösungsvermögens gegenüber dem Lichtmikroskop anders
liegenden Verhältnisse der Beugungs- und Öffnungsfehler nach
cigenen Versuchswerten sowie der chromatische Fehler nach
Werten von Lenard berechnet und als Funktion der Ob-
jektivapertur angegeben. Da bei den bis heute gebauten
Objektiven der Offnungsfchler für alle in Betracht kommenden
Objektdicken den Fehler durch Geschwindigkeitsstreuung im
Objekt übertrifft, ergibt sich die kleinste im Übermikroskop
noch auflösbare Gitterkonstante eines Strichgitters aus dem
Offnungsfehler des Objektivs und der Elektronenbeugung im
Objekt. Die Größe des Auflösungsvermögens wird für ver-
schieden große Öffnungsfchler der Objektive berechnet und als
Funktion der Apertur, mit der ein Objektpunkt durchstrahlt
wird, angegeben. Der Vergleich dieser Werte mit den in über-
mikroskopischen Aufnahmen mittels magnetischer Öbjektive
aufgelösten Punktabständen zeigt unter Berücksichtigung der
Abweichung zwischen Punkt- und Gitterauflösung gute Über-
einstimmung. Mit dem magnetischen Übermikroskop ist eine
Auflösung von 5 mu erreicht worden. Der Gang des Auf-
lösungsvermögens mit der Strahlspannung wird erörtert. Die
Ergebnisse werden mit denen früherer Arbeiten verglichen. Eb.
Werkstatt und Baustoffe
DK 537.533.7 : 620.191.35
Untersuchung bearbeiteter Metalloberflächen mittels
Elektroneninterferenzen. [Nach E. Plessing, Z. Phys.113
(1939) S. 36; 20 S., 4 B.J]
Elektronenstrahlen können infolge ihrer starken Absorption
durch Streuung nur in sehr geringe Tiefen eindringen. Die
durch Reflexion solcher Strahlen erhaltenen Beugungsbilder
sind daher ein ausgezeichnetes Mittel zur Untersuchung
dünnster Oberflächenschichten. Die an polierten Metallflächen
entstehenden Beugungsbilder sprechen dafür, daß beim Polieren
eine vollkommen verformte Schicht entsteht, in der die Atome
in einer dichtesten Packung ähnlich wie bei einer einatomigen
Flüssigkeit angeordnet sind. Nach S. Dobinski soll der Luft-
sauerstoff die Beschaffenheit dieser quasiflüssigen Metallschicht
stark beeinflussen, so daß man es bei den mit den üblichen
Mitteln an der Luft polierten Proben in den meisten Fällen mit
oxydierten Flächen zu tun hat. Eine Nachprüfung dieser Be-
hauptung nimmt E. Plessing vor, indem er Proben von Au,
Ag, Ni, Fe, Cu und Zn sowohl in Luft wie unter Benzol, in
reinem Stickstoff und im Vakuum poliert. Es ergibt sich
übereinstimmend ein Beugungsbild aus zwei diffusen Ringen,
deren Durchmesser bei allen vier Versuchsbedingungen über-
einstimmen. Werden polierte Nickelspiegel im Vakuum erhitzt
und somit zur Rekristallisation gebracht, so erhält man das
Beugungsbild des reinen Nickels und nicht das des Nickeloxyds.
Die Untersuchung des Beugungsbildes der Zinkspiegel ergibt,
daß dieses weder dem Oxyd noch dem Metall zugeordnet
werden kann, sondern besser auf Grund der Flüssigkeits-
struktur zu deuten ist. Damit ist gezeigt, daß der Sauerstoff
während der Bearbeitung von Metalloberflächen keinen wesent-
lichen Einfluß auf diese ausübt. Br.
DK 621.315.616.028
Gleichstromwiderstand von Kunststoffen. [Nach
H. Klingelhöffer u. N. Jasper, Kunststoffe 29 (1939)
S. 233; 2%, S., 6 B.] °
Die Ermittlung des Gleichstromwiderstandes bei Kunst-
stoffen bereitet insofern Schwierigkeiten, als die Elektrizitäts-
leitung bei diesen Stoffen vermutlich nur durch Ionen bewirkt
wird und daher mit Stoffwanderung verbunden ist. Diese
Annahme wird durch chemische und physikalische Über-
legungen gestützt, steht aber hinsichtlich der Erkenntnis noch
in den Anfängen. Ein an Gleichspannung liegender Isolierstoff
nimmt keinen gleichmäßigen Spannungsabfall längs des
Isolationsweges an, sondern hat meist in der Nähe der Elektroden
den Hauptabfall. Außer dem Stoff ist für die Art der Potential-
verteilung die Zeit, in der der Endzustand erreicht wird, auch
Llektrodenwerkstoff, Art der Elcktrodenaufbringung, Span-
nungshöhe und Temperatur maßgebend. Das Verhältnis von
Spannung zu Strom wird hierbei daher besser als „scheinbarer
Widerstand‘ bezeichnet.
Für Messungen an Polymerisaten, Styroflexfolien und
Preßstoff Typ S, deren Widerstandskurven angegeben sind,
wurde eine Wheatstonesche Brücke mit Klektrometer als Null-
gerät nach F. Weidmann verwendet!), wobei einwandfreie
Abschirmung, hochwertige Isolation und klare Erdverhältnisse
eingehalten waren. Die Meßkammern für hohe und tiefe
Temperaturen wurden jeweils thermostatisch geregelt.
Polymerisate zeigten einen besonders starken Temperatur-
einfluß. Styroflexfolien ließen deutlich die Besonderheiten der
Ionenleitung erkennen; bei gleichgehaltener Spannung wird der
Strom anfangs dauernd kleiner und erreicht erst nach vielen
Stunden einen Endwert. Hierbei ergaben sich scheinbare
spezifische Widerstände bis 1019 Q, die also an die derzeitige
Meßgrenze führten. Messungen an Typ S bestätigten die Er-
fahrung, daß hierbei die elektrischen Eigenschaften stark vom
Feuchtigkeitszustand und der Trocknung abhängen. an.
l ') F. Weidmann, Verfahren zur Messung hoher Isolationswiderstände an
Kunststoffen. Kunststofie 23 (1935) S. 141.
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20. Juni 1940
Elektrotechnische Zeitschriit 61. Jahrg. Heft 25
675
VERSCHIEDENES
BEKANNTMACHUNGEN
VDE
Verband Deutscher Elektrotechniker
(Eingetragener Verein)
Fernsprecher: 30 06 31 — Postscheckkonto: Berlin 213 12
Geschäftstelle: Berlin-Charlottenburg 4, Bismarckstr. 38, VDE-Haus
Postscheckkonto für Mitgliedsbeiträge: Berlin 1810 00
Postscheckkonto der ETZ-Verlag GmbH.: Berlin 223 84
Drähte und Kabel
Der Ausschuß für Drähte und Kabel hatte einen Ent-
wurf zu einer Neufassung des $ 16 von
VDE 0250 U ‚‚Umstell-Vorschriften für isolierte Leitungen
in Starkstromanlagen‘‘
aufgestellt, der in ETZ 61 (1940) H. 4, S. 95 veröffentlicht
war. Auf Grund der eingegangenen Einsprüche ist ein
neuer Wortlaut von $§ 16 und 17 festgelegt worden, der
in ETZ 61 (1940) H. 25, S. 569 veröffentlicht ist.
Die geänderten Fassungen von $$ 16 und 17 sind vom
Vorsitzenden des VDE im Mai 1940 genehmigt worden
und treten mit dem Tage der Veröffentlichung in Kraft.
Isolatoren
In ETZ 60 (1939) S. 1147 war ein Entwurf für ‚Leit-
sätze für die Nebel- und Verschmutzungsprüfung von Frei-
luft-Hochspannungsisolatoren‘‘ veröffentlicht worden. Die
gegen diesen Entwurf eingegangenen Einsprüche sind vom
Unterausschuß Nebelprüfung und vom Ausschuß für
Isolatoren ordnungsmäßig behandelt worden und haben zu
den in ETZ 61 (1940) S. 569 veröffentlichten Änderungen
geführt. Der Vorsitzende des VDE hat den jetzt vor-
liegenden Wortlaut von
VDE 0448/V. 40 „Leitsätze für die Nebel- und Ver-
schmutzungsprüfung von Freiluft-Hoch-
spannungsisolatoren‘
genehmigt und zum 1. Juli 1940 in Kraft gesetzt.
Sonderdrucke dieser Leitsätze können bei der ETZ-
Verlag GmbH. zum Preise von 0,10 RM bezogen werden.
Verband Deutscher Elektrotechniker
Die Geschäftsführung
V iefbaus
Sitzungskalender
Metall und Erz E. V., Berlin. 28. u. 29. 6 (Fr. u. Sa)
9%, Harnack-Haus, Berlin-Dahlem, Ihnestr. 16: Arbeitstagung
mit zahlreichen Vorträgen. Näheres durch die Geschäftstelle:
Berlin W 35, Lützowstr. 89/90.
Physikalische Gesellschaft zu Berlin und Deutsche
Gesellschaft für technische Physik. 26. 6. (Mi), 19%,
Phys. Inst. Univ., Reichstagsufer 7/8: „Kältephysikalische
Demonstrationsversuche, insbesondere über elektrischen Wider-
stand, Supraleitung und galvanomagnetische Effekte der
Metalle. E. Justi und R. Schulze.
PERSÖNLICHES
(Mittellungen aus dem Leserkreis erbeten)
R. Sienang +. — Am 22. April 1940 verstarb in Frank-
furt a. Main Herr Direktor Richard Sienang. Der Verstorbene
hat sich besondere Verdienste um die Entwicklung der Neben-
stellentechnik, insbesondere der Wählertechnik, erworben.
Er hat auf diesem Gebiet viele Jahre schöpferisch gewirkt und
eigene Ideen mit Erfolg in die Praxis umgesetzt.
Am 7.10.1877 in Halle geboren, kam er nach seiner Lehr-
zeit in Halle im Jahre 1900 nach Berlin und war zunächst im
Zentralen- und Ämterbau der Fernsprechindustrie praktisch
tätig. Seine theoretische
Ausbildung genoß er in
der Fachschule für Fern-
meldetechnik in Berlin
(jetzige Gauß-Schule).
Richard Sienang hat in
der Fernsprechindustrie
führende und leitende
Stellungen seit vielen
Jahren bekleidet. Er war
ein gerader, aufrechter
Charakter und in Fach-
kreisen als hilfsbereiter
Mitarbeiter bekannt. Sein
besonderes Interesse galt
dem Nachwuchs für das
Fernmeldewesen. Manch
junger, strebsamer Mit-
arbeiter verdankt ihm
seine Ausbildung. Der
Elektrotechnischen Lehr-
anstalt des Physikali-
schen Vereins in Frank-
furt am Main war er ein
steter Helfer und Förde-
rer. Alle, die ihn kann-
ten, werden den verdienten Fachmann und guten Kameraden
in ehrendem Andenken behalten.
R. Sienang t
R. Franke. -- Am 24. Junid. J. vollendet Herr Prof. Dr.
phil. Rudolf Franke VDE sein 70. Lebensjahr. In Hannover
geboren, besuchte er die Technische Hochschule seiner Vater-
stadt und war vom 1. 10. 1894 bis 30. 9. 1895 als Assistent am
Elektrotechnischen Institut tätig; im Juli 1896 promovierte
Franke in Rostock zum
Dr. phil. Vom 1. 10. des
gleichen Jahres ab war er
Assistent an der T.H.
Braunschweig und wurde
dort im Juli 1897 Privat-
dozent. Im Januar 1898
ging er in gleicher Eigen-
schaft an die Hochschule
in Hannover zurück mit
dem Lehrgebiet ‚Elektri-
sche Kraftübertragung
und Wechselstrommaschi-
nen‘. Während dieser
Tätigkeit veröffentlichte
er mehrere wissenschaft-
liche Arbeiten und schuf
unter anderem einen
Kurvenindikator, Ver-
besserungen am Kom-
pensationsapparat und
R. Franke
das Kugelpol-Instrument.
Zur Herstellung desselben
gründete er 1898 die
Fabrik elektrischer Meßgeräte „Dr. Rudolf Franke & Co.'‘,
Hannover, die 1904 von den Land- und Seekabelwerken in
Köln übernommen wurde.
Im April 1906 trat Franke in die Direktion der A.-G.
Mix & Genest als Vorstandsmitglied ein und übernahm 1911 den
Vorsitz des Vorstandes. Auch in Berlin setzte er scine Tätigkeit
als Privatdozent für Instrumenten- und Apparatebau an der
Technischen Hochschule fort. Als 1910 auf Anregung des Ver-
bandes Deutscher Elektrotechniker dort eine Dozentur für
„Elektrische Schwachstromanlagen‘ geschaffen wurde, über-
trug sie das Kultusministerium ihm unter Verleihung des Prädi-
kates Professor. Für seine Hörer war er nicht nur ein aus-
gezeichneter Lebrer, sondern, infolge seiner glühenden Vater-
landsliebe, ein glänzendes Vorbild.
Im Jahre 1912 wendete sich der VDE zum ersten Male der
Schaffung von Vorschriften auf dem Gebiete der Schwachstrom-
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676
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 25
20. Juni 1940
N SEE rn 2 m A E a 7 e TS Eu u a a Dr a Een Sr a ER
technik zu und setzte hierfür eine Kommission ein, zu deren
Vorsitzenden Franke gewählt wurde. Bei Veröffentlichung des
ersten Entwurfes hat man auf Grund seines Vorschlages, zur
klaren Abgrenzung des behandelten Gebietes, den bis dahin ganz
allgemein üblichen Ausdruck ‚„Schwachstromtechnik'‘ ersetzt
durch ‚‚Fernmeldetechnik‘‘, der sich sehr schnell einführte.
Während des Weltkrieges bearbeitete Franke als ehren-
amtlicher Hilfsdezernent im Reichsmarineamt die Fernmelde-
anlagen auf Schiffen. Im Jahre 1920 wurde seine Dozentur an
der T.H. Berlin in einen besonderen Lehrstuhl für Fernmelde-
technik und Feinmechanik umgewandelt, so daß er nun in die
Lage versetzt war, in erhöhtem Maße erfolgreich auf die kom-
mende Generation von Fernmeldeingenieuren einzuwirken. Aus
seiner Lehrtätigkeit ist besonders hervorzuheben, daß er eine
„vergleichende Schalt- und Getriebelehre‘‘ aufgestellt hat,
welche zeigte, daß die Vorgänge auf mechanischem, hydrauli-
schem, pneumatischem und elektrischem Gebiete so große Ähn-
lichkeiten aufweisen, daß die elektrischen Schaltungen tatsäch-
lich als elektrische Getriebe anzusprechen sind, wodurch der
Rahmen der Getriebelehre auf das wertvollste erweitert wurde.
Damit war ein Verfahren geschaffen worden, das den Ingenieur
in den Stand setzt, mit wenigen immer wiederkehrenden Grund-
gedanken nicht nur eine Fülle neuer Schaltungen und Getriebe
zu finden, sondern auch zahlenmäßig alle bestehenden Möglich-
keiten festzustellen.
Franke gehört seit 1894 dem VDE und von 1934 bis
heute dessen Vorstand an und war von dem letztgenannten
Jahre ab bis zum Mai 1938 stellvertretender Vorsitzender
und während der gleichen Zeit Vorsitzender der ‚‚Wissen-
schaftlichen Abteilung“. Hier hatte er Gelegenheit, seine
großen Kenntnisse und Erfahrungen der’gesamten deutschen
Elektrotechnik zur Verfügung zu stellen.
Bei der 1935 wegen Erreichung der Altersgrenze erfolgten
Versetzung in den Ruhestand ernannte die T. H. Berlin Franke
zum Ehrenbürger; 1937 siedelte er nach Bückeburg über.
Der große Kreis befreundeter Fachgenossen und Schüler wird
dem von allen Seiten hochgeschätzten Gelehrten, der nicht nur
sein Sondergebiet, die Fernmeldetechnik, sondern die gesamte
Technik hervorragend gefördert hat, an seinem Ehrentage herz-
lichste Glückwünsche in Dankbarkeit und Verehrung darbringen.
M. Toepler. — Herr Prof. Dr. Maximilian Toepler
vollendet am 25. Juni 1940 sein 70. Lebensjahr. Wir freuen
uns, daß er seinen Geburtstag in Gesundheit und geistiger
Frische begehen kann, und nehmen gerne Gelegenheit, ihm zu-
gleich im Namen aller Fachgenossen die herzlichsten Glück-
wünsche darzubringen. In Würdigung seiner zahlreichen Ar-
beiten, denen die Physik viel verdankt, folge jetzt ein Überblick
über die wesentlichen wissenschaftlichen Ergebnisse Toeplers.
Toeplers Arbeiten bewegen sich meist auf Grenzgebieten
von Physik, Meteorologie und Elektrotechnik. Seine wissen-
schaftliche Tätigkeit begann Toepler im Jahre 1894 mit einer
Untersuchung über die Volumenänderung beim Schmelzen
vieler Elemente; hiermit promovierte er in Leipzig bei Wiede-
mann. Nach Entdeckung einer neuen geschichteten Ent-
ladungsform in freier Luft (Büschelbogen) habilitierte sich
Toepler im Jahre 1900 in Dresden mit einer umfassenden Arbeit
über die Existenzbereiche aller elektrischer Entladungsformen
in atmosphärischer Luft. Diese Arbeit enthält auch eine inter-
essante Deutung des Perlschnur- und Kugelblitzes. Danach
hat Toepler zahlreiche Arbeiten über Funkenspannungen ver-
öffentlicht und ist stets für die Einführung von Schutzkäfigen `
zur Abschirmung störender Einflüsse der Umgebung auf die
Meßfunkenstrecke eingetreten. Als Mitglied des AEF im VDE
arbeitete Toepler mit an den Normungen für Meßfunkenstrecken.
Bereits 1906 stellte Toepler — 6 Jahre vor Peek — eine für
Anfangsspannungen gültige Formel auf, die heute den Namen
Toepler-Peeksche Formel trägt. Die Untersuchung der
vorausgesagten experimentellen Abweichungen von dieser
Formel führte Toepler 1932 zur Auffindung einer Unstetigkeit,
die als Toeplersche Knickstelle bezeichnet wird, und 1936
zur Untersuchung der Feinstruktur der Grenzspannungen.
Zahlreiche wertvolle Arbeiten behandeln die Gleitentladungen.
Schon im Jahre 1897 gelang es Toepler mit nur 90 kV und
einer neuen Stoßanordnung, Gleitfunken von 250 cm Länge
herzustellen. Toepler entwickelte eine allgemein anerkannte
Theorie des elektrischen Gleitmechanismus auf festen Isolatoren
und flüssigen Halbleitern. Diese Gleituntersuchungen haben
besonders in Technikerkreisen weitgehende Beachtung ge-
funden und für den Bau verbesserter Isolatoren gute Dienste
geleistet. Nach Toeplers Grundgesetz aus dem Jahre 1906 ist
der Funkenwiderstand umgekehrt proportional der durch den
Funken geflossenen Elektrizitätsmenge. Der Proportiorali-
tätsfaktor wird in der Technik meist als Toeplersche Funken-
konstante bezeichnet. Durch Übertragen dieses Wider-
standsgesetzes auf den Funken im Raum gelang es Toepler
1927, die Gestalt derWellenstirn von Wanderwellen zu berechnen
Mittels Gleitfunken war Toepler im Jahre 1904 eine objektive
Sichtbarmachung von Funkenschallwellen nach August Toeplers
Schlierenmethode möglich. Damit gelang ihm die erste Photo.
graphie der Ultraschallwellen. Diese Methode hat bekanntlich
in der Ultraschallforschung eine außerordentliche Bedeutung
erlangt und dürfte auch für die hochpolymere Chemie von
Wichtigkeit werden; es beruhen auf ihr zahlreiche Präzisions-
messungen der Schallgeschwindigkeiten in Flüssigkeiten und
Festkörpern.
M. Toepler
Auch um die Deutung der Blitze hat sich Toepler große
Verdienste erworben. In den Jahren 1934 bis 1939 wurde von
Toepler die Senkung der Funkenspannung durch Belichtung der
Elektroden mit ultraviolettem Funkenlicht eingehend unter-
sucht. Auch auf dem Gebiete der Meteorologie hat Toepler eine
Reihe von Abhandlungen veröffentlicht; ich erwähne beispiels-
weise die Konstruktion eines fast trägheitslosen Luftdruck-
variometers, mit dem ihm die erste Registrierung der Helm-
holtzschen Windwogen gelang. Auch eine Reihe von interessan-
ten Dissertationen wurde von Toepler angeregt.
Toepler hat als Inhaber des Lehrstuhls für theoretische
Physik an der Technischen Hochschule Dresden bei seiner lang-
jährigen erfolgreichen Vorlesungstätigkeit Bedenken empfunden
gegenüber einer rein formalistischen Betonung, und hat stets auf
den physikalischen Inhalt der Erscheinungen geachtet. In
einer 1934 erschienenen Arbeit „Gedanken zur Entwicklung der
Physik‘ hat sich Toepler hierzu geäußert.
In vielen wichtigen Veröffentlichungen, die noch zu weiteren
Untersuchungen Anregung geben, spiegelt sich die originelle
schöpferische Begabung Toeplers klar wider. Innere Freude an
den wissenschaftlichen Erkenntnissen, souveräne Beherrschung
der physikalischen Probleme, eine begeisternde Hingabe zum
nationalsozialistischen Ideenkreis und ein unerschütterlicher
Glaube an die Sendung des Führers kennzeichnen die lautere und
schlichte Persönlichkeit Toeplers. Möge es Toepler vergönnt
sein, noch viele Jahre im Dienste der deutschen Forschung zu
wirken! H. Falkenhagen
Bee nen nm ke u ne a de
Anschriften der Verfasser der Aufsätze dieses Heltes:
Dipl.-Ing. P. Jacottet VDE, Berlin-Spandau, Götelstr. 35
Dr. J. Kühne, Berlin-Grunewald, Kudowastr. 28
Dr. phil. M. Pfeifer VDE, Brieselang bei Berlin, Vorholzstr. 44
Dr.-Ing. W. Weber VDE, Berlin-Siemensstadt, Quellweg 481
Dr.-Ing. W. Weicker VDE, Bad Klosterlausnitz/Thür., Waldstr. 12
Dipl.-Ing. J. Wolf, Dortmund, Scheerstr. 31
Abschluß des Heftes: 14. Juni 1940
S EEE
Wissenschaftliche Leitung: Harald Müller VDE (z.2. im Felde)
G. H. Winkler VDE (z. Z. im Felde)
H. Hasse VDE und R. Henrichs VDE
Zuschriften sind nicht an eine persönliche Anschrift zu richten, sondern
nur an die Wissenschaftliche Leitung der ETZ, Berlin-Charlottenburg 4,
Bismarckstr. 33, VDE-Haus, Fernsprecher: 34 19 55.
Nachdruck nur mit Quellenangabe und nur mit Genehmigung des Ver-
fassers und der Wissenschaftlichen Leitung der ETZ gestattet.
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Elektrotechnische Zeitschrift
577
(Zentralblatt für Elektrotechnik)
Organ des Elektrotechnischen Vereins seit 1880 und des Verbandes Deutscher Elektrotechniker seit 1894
Herausgegeben vom Verband Deutscher Elektrotechniker E.V.
Wissenschaftliche Leitung: Berlin-Charlottenburg 4, VDE-Haus — Im Buchhandel durch Julius Springer, Berlin W 9
61. Jahrgang
Berlin, 27. Juni 1940
Heft 26
Die Messung von Verlusten bei Hochspannung hoher Frequenz
(Mitteilung aus dem Physikalisch-teehn. Entwicklungslabor Dr. Rohde & Dr. Schwarz)
Von L. Rohde VDE und G. Wedemeyer, München
Übersicht. Es wird eine Meßanordnung beschrieben,
die die Verluste an Isolatoren, Spulen u.a. bei Hochspannung
hoher Frequenz zu messen gestattet. Das Meßprinzip der be-
nutzten Leitwertmessung und der Einfluß der Schaltelemente
auf Meßgenauigkeit, Empfindlichkeit und Meßbereich wird
erläutert. Die Erzeugung der erforderlichen Meßspannung
von 500 V bis 100 kV wird geschildert und die Verwendungs-
möglichkeiten der Meßanlage erörtert. Zum Schluß werden
einige Beispiele für Verlustmessungen an Spulen, Konden-
satoren und Widerständen gebracht.
1. Einleitung
über die Verluste an Isolatoren, Stützern, Durchfüh-
rungen und an allen anderen Schaltelementen, die bei hoch-
frequenter Hochspannung benutzt werden, ist wenig be-
kannt. Die Ursache liegt im Fehlen eines zweckmäßigen
Meßverfahrens. Wir haben es uns daher zur Aufgabe ge-
macht, ein Verfahren zu entwickeln, mit dem man in ein-
facher Weise die Messung der Verluste auch bei den
höchsten Spannungen durchführen kann.
Unter Hochspannung kann man bei Hochfrequenz |
Spannungen über 500 V verstehen. Die höchsten praktisch
vorkommenden Spannungen liegen bei 100kV. Als Fre-
quenzgebiet kommt etwa 50 kHz bis 50 MHz in Betracht.
Das Meßverfahren muß daher bei allen Spannungen von
500 V bis 100 kV im angegebenen Frequenzgebiet anwend-
bar sein.
2. Das Meßprinzip der Leitwertmessung mittels
Gleichrichtung
a. Grundsätzliches über die Leitwert-
messung
a) Das Meßverfahren
Die Leitwertmessung mittels Gleichrichtung [1,2,3]*)
schien uns am besten geeignet, die gestellten Forde-
rungen zu erfüllen; daher wurde dieses Verfahren zur
Verwendung bei Hochspannung weiter entwickelt. Das
Meßprinzip ist in Bild 1 wiedergegeben. Ein durch einen
Generator konstant erregter Schwingungskreis hoher Güte
mit hohem Resonanzwiderstand liefert die geforderte hohe
Meßspannung. Parallel zum Schwingungskreis liegt an
der mit x bezeichneten Stelle das zu prüfende Objekt, z. B.
ein Isolator, und außerdem ein Diodenkreis, der ent-
sprechend der späteren Beschreibung den Schwingungs-
kreis veränderlich in einer genau definierten Weise zu be-
lasten gestattet. Die am Schwingkreis liegende Spannung
wird mit einem Röhrenvoltmeter [6] gemessen.
i °) Die Zahlen in eckigen Klammern beziehen sich auf das Schrift-
umsverzeichnis am Schluß der Arbeit.
DK 621.317.331/.332.004.1
. Die Bestimmung der Verluste des Prüfobjekts geht
folgendermaßen vor sich: Bei der Diodenbelastung Null
wird der Schwingungskreis mit parallelgeschaltetem Prüf-
ling auf Resonanz abgestimmt und die Resonanzspannung
gemessen; sie sei U. Darauf wird das Prüfobjekt ent-
fernt und das System durch Nachstimmen am Drehkon-
densator wieder auf Resonanz gebracht. Die Änderung
der Kondensatorkapazität A C beim Nachstimmen ent-
spricht dabei der Kapazität bzw. der Induktivität des
Prüflings, und damit ist die Blindkomponente w A C des
zu bestimmenden Leitwertes bekannt. Je nach dem Sinn
der Kapazitätsänderung 4C ist diese Blindkomponente
kapazitiv oder induktiv; d. h. wenn man die Schwingkreis-
kapazität vergrößern muß, hat das Prüfobjekt kapa-
zitiven Charakter, beim Verkleinern der Kapazität ist es
induktiv. Bei entferntem Prüfobjekt ist die Resonanz-
spannung wegen der geringeren Dämpfung um den Wert
AU größer als die zuerst gemessene Spannung U.
Mit Hilfe der Diodenanordnung wird nun der Meß-
kreis so stark gedämpft, daß die Spannungserhöhung 4 U
genau wieder rückgängig gemacht wird. Aus der Größe
der dabei durch die Diodenanordnung verursachten Be-
lastung kann man dann, wie im nächsten Abschnitt ge-
zeigt wird, ermitteln, welchen Wert die Wirkkomponente R
des gesuchten Leitwerts hat.
f) Arbeitsweise der Diodenschaltung
Die Arbeitsweise der Belastungsschaltung ist folgende
(Bild 1): Ein Kondensator C wird über eine Diode, deren
innerer Widerstand klein ist, auf den Spitzenwert der
Generator
R -
Bild 1. Prinzipschaltbild der Verlustmessung mittels Gleichrichtung.
Hochfrequenzspannung aufgeladen. Unter Voraussetzung
einer hohen Meßkreisgüte und damit eıner genau sinus-
förmigen Spannung ist also die Kondensatorspannung
= V2U, (1)
wobei U der Effektiwvert der Meßkreisspannung ist.
Parallel zum Kondensator liegt eine Triode Tr, deren
PEN EO -
678
Anodenstrom i durch Ändern der Gitterspannung ver-
ändert werden kann. Die dem Meßkreis durch die Triode
entzogene Wirkleistung beträgt
N=V2Ui. (2)
Die Diodenanordnung bewirkt die gleiche Dämpfung des
Schwingkreises wie ein linearer Hochfrequenzwider-
stand R, der diesem in Pgrallelschaltung die gleiche Wirk-
leistung entzieht. Es gilt daher
U? N
oder
U
Rn (3)
Die ausreichende Bedingung für die Gleichwertigkeit des
so bestimmten Wirkwiderstands R und der Diodenanord-
nung besteht darin, daß die Zeitkonstante der Konden-
satorentladung groß ist gegen die Periodendauer des
Generators, d.h.
CU.._1
>» P’ (4)
was durch hinreichend großes C immer zu erfüllen ist.
Man erzielt so eine nur um wenige °/o schwankende Kon-
densator-Gleichspannung, die genau der Gi. (1) ent-
spricht, da nach einer früheren Veröffentlichung [2] die
Sinusform der Meßkreisspannung durch die impulsartige
Diodenbelastung nicht verzerrt wird, wenn für den Meß-
kreis eine Güte > 100 vorausgesetzt werden kann.
b. Die Anwendung bei Hochspannung
a) Die Erzeugung der Hochspannung
Wie aus Gl. (3) hervorgeht, kann man einen um so
größeren Dämpfungswiderstand R messen, je höher die
Meßspannung U ist. Es ist daher das geschilderte Ver-
fahren für die Messung kleiner Verluste bei hohen Span-
nungen sehr geeignet. Führt man dem Meßkreis die
Wirkleistung Nw zu, so ist die an ihm entstehende Span-
nung gegeben zu:
Iy vb
Es läßt sich also die erzielbare Spannung erhöhen durch
Verwendung eines Schwingkreises hoher Güte O,
Verwendung eines Schwingkreises mit großem L und
kleinem C,
Zuführung einer hinreichend großen Leistung.
(5a)
Bei der Schwingkreisgüte oe = 500,
der Induktivität L= 60 mH, der
Kapazität C = 40 pF (Frequenz f
= 100 kHz) und der zugeführten
Hcochfrequenzleistung von Nw =
1 kW ist die erzielbare Spannung
I — 140 kV.
Die Meßkreisspule muß also
eine hohe Güte mit großer Span-
nungsfestigkeit vereinen, wobei zu
beachten ist, daß die Güte bei Auf-
treten von Sprühentladungen
schnell abnimmt. Daher sind
Sprühentladungen unbedingt zu
vermeiden; man muß also dafür
sorgen, daß die elektrische Feld-
stärke an der Drahtoberfläche
einen bestimmten Wert nicht über-
schreitet. Hierzu schließt nan
zweckmäßigerweise die Spule an
der Hochspannungsseite durch eine
Bild 2, Hochspannungs-
spule mit Sprühschutz-
| kappe.
rotationssymmetrische Kappe ab, Spülengüte > 800
die das gleiche Potential erhält, ce
wie die ihr benachbarte letzte > 70kV
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 26
27. Juni 1940
Windung: Damit sie nicht als Kurzschlußwicklung wirkt,
erhält die Kappe einen radialen Schnitt. Bild 2 zeigt eine
Spule, die mit einer solchen Sprühschutzkappe ab-
geschlossen ist. Der Spulenkörper besteht aus Calit, die
erzielte Spulengüte ist bei 1 MHz etwa 850.
Zur Vermeidung von Kopplungsfrequenzen, die beim
Abstimmen des Meßkreises ein eindeutiges Ergebnis durch
Zieherscheinungen in Frage stellen würden, empfiehlt es
sich, diesen nicht unmittelbar auf den Generator zu
koppeln, sondern wie in Bild 3 zwischen Sender und Meß-
+
3500.-5000\
Meößkreis
2500\ á
litti
—
y
j 35
220 BE = |
Bild 3. Prinzipschaltbild des Hochspannungsgenerators.
0000000
AAAA AAN
kreis einen Leistungsverstärker zu schalten. Die Höhe der
Meßspannung kann dabei sehr bequem durch Verändern
der Anodenspannung des Verstärkers geregelt werden.
f) Das Meßverfahren bei Hochspannung
Mit Rücksicht darauf, daß eine bestimmte maximale
Anodenspannung an der Belastungstriode nicht über-
schritten werden darf, kann man bei hohen Meßspannun-
gen nicht die ganze am Schwingkreis liegende Spannung
gleichrichten, sondern greift an der Spule von der Gesamt-
windungszahl w einen Teil w, ab. Dann ergibt sich für
den äquivalenten Dämpfungswiderstand
R = —-- —, 5
V 2i w i 6
R ist dabei nach wie vor auf die gesamte Meßkreisspan-
nung U bezogen. Die Verluste des Prüflings sind:
Nyen = V2Ui Br (6)
Der Verlustfaktor bzw. bei induktivem Prüfobjekt die
Güte ist gegeben zu:
m
tg Sia o. a , (7)
und entsprechend
ey: m 6)
Bei der nach Gl. (8) bestimmten Spulengüte weicht die
gemessene Blindkomponente durch den Einfluß der Eigen-
kapazität C, von ihrem wirklichen Wert ab. Die wahre
Spulengüte, die definitionsgemäß 2 (r Serienwider-
stand) ist, ergibt sich aus der Korrekturformel
E o)
c. Meßbereich und Empfindlichkeit
Da das behandelte Meßprinzip nicht nur zur Bestim-
mung der Verlustfaktoren von Isolatoren und Spulen,
sondern auch zur Messung von Sprühverlusten und Fun-
kenwiderständen benutzt werden kann, ist es empfehlens-
wert, einen möglichst großen Meßbereich anzustreben.
Die obere Grenze der noch meßbaren Verluste ist be-
stimmt durch die maximale Anodenverlustleistung Q der
Belastungstriode. Dabei ist jedoch zu beachten, daß die
durch Gl. (4) gegebene Forderung nach einer hinreichend
konstanten Kondensator-Gleichspannung erfüllt bleibt;
uung
N,
my
>
va. .»
—ren
eo FE -
E
onen
a: Fi
&
97. Juni 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 26
678
außerdem muß der durch die Triode dargestellte Wider-
stand UŻIQ groß sein gegen den Innenwiderstand der
Diode. Wählt man als Belastungstriode die RS 15 (Q =
700 W), so kann man das Windungsverhältnis w,/w stets
so groß machen, daß die Kondensatorspannung etwa 10 kV
beträgt. Bei einer tiefsten Meßfrequenz von 100 kHz ist
dann Gl. (4) durch ein C = 5000 pF hinreichend befriedigt.
Der Widerstand !/?/Q ist dabei größer als 1,4-10°, also
sehr groß gegen den Innenwiderstand aller handels-
üblichen Dioden. Verluste, die eine Erhöhung des Meß-
bereiches über 700 W rechtfertigen würden, dürften prak-
tisch kaum zu bestimmen sein. Durch Vergrößern von C
und Parallelschalten mehrerer Belastungstrioden ließe
sich jedoch der Meßbereich ohne weiteres vergrößern.
Anderseits muß die Anordnung aber auch gestatten,
sehr kleine Verluste mit hinreichender Genauigkeit zu
bestimmen. Um sich von der dazu erforderlichen Emp-
findlichkeit ein Bild
zu machen, sei als
Beispiel die Bestim-
mung des Verlust-
faktors eines Isola-
tors bei einer Fre-
quenz von 100 kHz
betrachtet. Ein guter
Stützer hat einen
tg ô von 10 bis
10*; seine Kapazi-
tät beträgt etwa
4 pF, sein Blind-
widerstand ist also
Generator
nau messen. Die
Dämpfung und damit die Spannungserniedrigung, die ein
so großer Widerstand am Meßkreis hervorruft, ist natür-
lich sehr klein und beträgt bestenfalls einige %. Unter der
Voraussetzung, daß der Dämpfungswiderstand R groß
gegen den Resonanzwiderstand des Meßkreises ist, ist die
durch ihn bedingte Spannungserniedrigung gegeben zu
AU =U- e. (10)
Man muß daher einerseits durch Verwenden eines Meß-
kreises hoher Güte und großer Induktivität diese Span-
nungserniedrigung möglichst groß zu machen suchen und
le
Generotorkreis
Wu-/nstr
Bild 4. Schaltanordnung zur Messung sehr kleiner Spannungsänderungen.
anderseits die Empfindlichkeit der Spannungsmessung so
steigern, daß auch eine Spannungsänderung von einigen
X noch hinreichend genau meßbar ist.
Bild 4 zeigt eine zweckmäßige Anordnung für die
Messung so kleiner Spannungsänderungen. Im Gleichstrom-
kreis des Diodenvoltmeters [6] liegen in Serie zwei In-
strumente, deren eines den Absolutwert der Meßspannung
=N Mompensa-
mißt (U-Instrument). Das zweite Instrument (4 U-In-
strument) besitzt eine n-mal so große Empfindlichkeit
wie das erste, wobei n durch Umschalten wahlweise auf
10 oder 50 eingestellt werden kann. Bei der Messung der
Spannung U, der Resonanzspannung bei angeschaltetem
Prüfling, wird durch einen regelbaren Kompensations-
strom, der nur das 4 U-Instrument durchfließt, dessen
Ausschlag Null gemacht. Nach Entfernen des Meß-
objektes zeigt es dann mit der gewünschten eingestellten
Empfindlichkeit die Spannungserhöhung AU, die darauf
durch Diodenbelastung in der beschriebenen Weise wieder
rückgängig gemacht wird. Das Gesamtschaltbild der Meß-
anordnung zeigt Bild 5.
d. Genauigkeit der Meßeinrichtung
Die Spannungserhöhung AU’, die in der Anordnung
von Bild 4 am kompensierten 4 U-Instrument einen Aus-
schlag von einem
Skalenteill hervor-
ruft, ist gegeben zu
j E
AU’ = aN’
dabei ist E die dem
Vollausschlag des U-
Instruments entspre-
chendeSpannungund
N die Zahl der Ska-
lenteile des A U-In-
struments. Bei E =
Meßkreis
(11)
mN) tionsstrom (/) UInsfr. 100 kV, N = 100 und
400 kQ. Die Anord- a ya n = 50 ist also AU’
“nung muß daher fen grob ON AU-Instr. =20 V, das sind
einen Wirkwider- $ 0,2% der Gesamt-
stand r=4-10” Q j spannung. In Verbin-
noch hinreichend ge- Bild 5. Gesamtschaltbild der Meßanordnung.
dung mit Gl. (10) er-
gibt sich daraus für
die Größe desjenigen Dämpfungswiderstands R’, der den
Spannungsrückgang 4 U’ verursacht, die Beziehung
U
E`
Die Genauigkeit, mit der R’ gemessen werden kann,
ist dabei im wesentlichen durch die Sicherheit gegeben,
mit der man den Rückgang des Ausschlags um einen
Skalenteill am A U-Instrument ablesen kann; sie ist also
etwa +10%. Beträgt bei dem oben gewählten Beispiel
einer Verlustfaktormessung bei 100kHz und 100kV die
Meßkreisinduktivität etwa 60 mH, so ist nach Gl. (12)
R' = 10 Q, was einem Verlustfaktor tg ô= 4-10 ent-
spricht. Ein so kleiner praktisch kaum vorkommender
Verlustfaktor ist also noch mit etwa +10% Genauigkeit
meßbar.
Voraussetzung für das Erreichen dieser Genauigkeit
ist jedoch eine außerordentliche Konstanz der Netzspan-
nung. Um den Einfluß der immer vorhandenen Netz-
schwankungen zu beseitigen, entnimmt man zweck-
mäßigerweise den Kompensationsstrom für die A U-Mes-
sung aus einer Spannungsquelle, die den Netzschwankun-
gen ebenfalls unterworfen ist. Dies kann z. B. wie in
Bild 4 durch eine Schaltung geschehen, bei der die Kom-
pensationsspannung mittels Gleichrichtung aus der Ge-
neratorspule entnommen wird. Bei vollständiger Kompen-
sation ist dann die 4 U-Messung von Netzschwankungen
vollkommen unabhängig.
R=owLnN (12)
e. Einfluß des Meßkondensators
a) Kapazität und Variationsbereich
Mit Rücksicht auf die Erzielung einer möglichst hohen
Meßspannung [siehe Gl. (5a)] und einer großen Emp-
findlichkeit [siehe Gl. (12)] ist es erforderlich, den Meß-
kondensator so klein wie möglich zu machen. Anderseits
580
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 26
27. Juni 1940
darf sein Variationsbereich nicht kleiner sein als die Ka-
pazität des Meßobjekts, da er ja dessen Blindkomponente
ersetzen soll. Man wird daher die günstigsten Meßbedin-
gungen dann erzielen, wenn die jeweilige Kondensator-
kapazität gerade um den Wert der Anfangskapazität
größer ist als die des Meßobjekts und wenn außerdem
diese Anfangskapazität möglichst klein ist. Die Induk-
tivität der Spule muß dazu beispielsweise durch Abgriffe
so eingestellt werden, daß sie mit der Summe aus der
Anfangskapazität des Meßkondensators und der Prüf-
lingskapazität Resonanz macht.
In der Praxis ist es natürlich nicht nötig, diese Ge-
sichtspunkte streng zu berücksichtigen, denn eine Än-
derung der Induktivität beim jedesmaligen Auswechseln
des Prüfobjekts würde den Meßvorgang zu sehr kompli-
zieren. Bei Prüflingen jedoch, deren Blindkomponenten
stark voneinander abweichen, ist eine jeweilige Neu-
anpassung der Induktivität nicht zu umgehen, zumal bei
Bestimmung sehr kleiner Verluste.
ß) Verluste und Variation
Voraussetzung für das fehlerfreie Arbeiten der Meß-
anordnung ist die Konstanz der Meßkondensatorverluste.
Diese müssen von der jeweils eingestellten Kapazität
völlig unabhängig sein, da sonst die richtige Substitution
der Meßobjektverluste durch die Diodenanordnung un-
möglich ist. |
y) Meßkapazitätsvariation und Kopplung
Eine weitere Fehlerquelle, die ebenfalls bei der Va-
riation der Meßkapazität auftreten und zu großen Fäl-
schungen des Meßergebnisses führen kann, wird dadurch
verursacht, daß infolge der Bewegung des spannung-
führenden Kondensatorbelages eine eventuell vorhandene
kapazitive Kopplung zwischen Generator und Meßkreis
verändert wird. Es wird dann die im Meßkreis induzierte
EMK, die wie eingangs erwähnt, konstant sein muß, ver-
ändert. Gerade bei den hier angestrebten großen Schwing-
kreisgüten führt eine solche Kopplungsänderung zu enor-
men Fehlern, da die an sich vielleicht geringe Änderung
der induzierten EMK bei der A U-Messung mit der Güte
multipliziert erscheint und Werte annehmen kann, die die
durch die Prüfobjektdämpfung bedingte Spannungssen-
kung um ein Mehrfaches übersteigen.
Eine unmittelbare kapazitive Kopplung zwischen Ge-
nerator und Meßkreis muß daher durch geeignete Abschir-
mung unter allen Umständen vermieden werden.
ô) Ausführung des Meßkondensators
Für die Wahl eines geeigneten Meßkondensators sind
'also folgende Gesichtspunkte maßgebend:
Große Spannungsfestigkeit; Sprühen darf wegen der
damit verbundenen Verluste nicht auftreten.
Möglichst kleine Anfangskapazität.
Kleine dielektrische Verluste, die unabhängig von der
eingestellten Kapazität sind.
Die Möglichkeit einer fein einstell- und genau ables-
baren Kapazitätsänderung.
cme?
Bild 6. Eichkurve des verwendeten Meßkondensators.
Der von uns verwendete Platten-Luft-Kondensator
genügte diesen Anforderungen in jeder Weise. Die in
Bild 6 dargestellte Abhängigkeit zwischen Kapazität und
Plattenabstand ermöglicht durch Verwenden eines Fein-
triebes eine sehr genaue Einstellung und Ablesung der er-
forderlichen Kapazitätsänderungen. Eine zylindrische
Kondensatoranordnung, die wegen der Linearität ihrer
Einstellung sehr geeignet ist, stand uns leider nicht zur
Verfügung.
f. Frequenzgrenzen
Ein wesentlicher Vorzug des geschilderten Meßver-
fahrens beruht in seiner Unabhängigkeit von der Höhe
der Meßfrequenz. Der durch die Belastungstriode ge-
gebene Substitutionswiderstand liegt an einer reinen
Gleichspannung und wird daher durch die Meßfrequenz
nicht beeinflußt.
Eine gewisse untere Frequenzgrenze, die durch die
Beziehung Gl. (4) gegeben ist, kann durch eine genügend
große Diodenkreiskapazität C beliebig weit herabgesetzt
werden. Eine obere Frequenzgrenze besteht erst dann
wenn die Elektronenlaufzeit der Belastungskreisdiode
die Transformation des Gleichstromwiderstandes in einen
Hochfrequenzwiderstand frequenzabhängig macht, d. h.
je nach den Diodenabmessungen und Spannungen bei Fre-
quenzen in der Größenordnung von 10° bis 10° Hz, also in
einem Gebiet, wo die Erzeugung der geforderten hohen
Meßspannungen bereits unmöglich sein dürfte.
3. Aufbau der Meßanlage und Anwendungsmöglichkeiten
Eine nach dem geschilderten Prinzip aufgebaute Meß-
anordnung zeigt Bild 7. Es sind drei Hochfrequenzgene-
Bild 7. Gesamtansicht der aufgestellten MeBanlage.
ratoren mit den festen Frequenzen 100 kHz, 1 MHz und
10 MHz vorhanden, die nach Bild 3 geschaltet sind und an
drei getrennten Meßkreisen hoher Güte (> 500) maximale
Bild 8. Verlustfaktor von vier in Reihe geschalteten Toroiden
mit Eisen in Abhängigkeit von der Spannung.
Spannungen von 150, 75 und 30 kV erzeugen. Die dazu er-
forderlichen Generatorleistungen liegen zwischen 1 und
2kW. Wegen der Höhe der Spannung gestattet die An-
| e P 1
z. Et , i
Ši ar — - "e
27. Juni 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 26
581
lage neben den beschriebenen Verlustmessungen auch
Untersuchungen über elektrische Festigkeit von Hoch-
frequenz-Isolatoren. Ein weiteres Anwendungsgebiet ist
die Erforschung der Koronaverluste von Antennen bei
hochfrequenten Spannungen sowie die Bestimmung der
Wirkwiderstände hochfrequenter Entladungsformen. Es
sind dies Probleme, über die heute mangels eines geeig-
neten technischen Meßverfahrens wenig erforscht ist.
Um die Vielseitigkeit der entwickelten Meßverfahren
zu zeigen, seien einige Beispiele von Verlustmessungen an
Spulen, Kondensatoren und Widerständen bei verschie-
denen Spannungen und Frequenzen gebracht. Bild 8 zeigt
den Verlustfaktor einer aus vier hintereinander geschal-
teten Toroiden mit Eisen bestehenden Spule in Abhängig-
keit von der angelegten Spannung bei verschiedenen Fre-
quenzen. Das langsame Ansteigen der Verluste mit
wachsender Magnetisierung ist durch die Zunahme der
Hystereseverluste erklärbar. Nach dem Einsetzen kleiner
Sprühentladungen steigt dann der Verlustfaktor steil an.
Bild 9. Verlustfaktor eines Scheibenkondensators in Abhängig-
keit von der Spannung bei verschiedenen Frequenzen [4, 5].
In Bild 9 ist der Verlustfaktor eines Scheibenkonden-
sators in Abhängigkeit von der Spannung bei verschie-
denen Frequenzen aufgetragen. Unterhalb der Anfangs-
spannung ist der tgö praktisch konstant, dann steigt er
an, und zwar um so steiler, je höher die Frequenz ist. Die
Ursache dieses Anstiegs sind auch hier Sprühverluste,
deren Intensität mit wachsender Frequenz zunimmt. Unter-
halb der Anfangsspannung dagegen wird der tg ö mit wach-
sender Frequenz kleiner, eine Tempa S und Calit kenn-
zeichnende Eigenschaft, die schon lange bekannt ist [4].
Bild 10 zeigt die Wirkwiderstandsänderung von 10 in
Reihe liegenden handelsüblichen 1 MQ-Widerständen für
.2 W. Auch hier bewirkt das Einsetzen kleiner Sprüh-
entladungen eine Verringerung des Widerstandes. Die Ab-
nahme des Wirkwiderstandes mit wachsender Frequenz
wurde schon in einer früheren Veröffentlichung [2] fest-
gestellt.
12
MQ
v e d 6 ô 7
Wz
Bild 10. Wirkwiderstandsänderung von zehn in Reihe liegenden
1 MQ-Widerständen für 2 W bei verschiedenen Frequenzen,
Zusammenfassung
Die sich mehr und mehr entwickelnde Technik für
hochfrequente Hochspannung schafft das Bedürfnis nach
einem zweckmäßigen Meßverfahren für die Bestimmung
der Verluste an Isolatoren, Stützern, Durchführungen und
allen anderen, bei hochfrequenter Hochspannung be-
nutzten Schaltelementen. In Weiterentwicklung des auf
der Leitwertmessung mittels Gleichrichtung [1, 2, 3]
beruhenden Meßverfahrens wird ein Verfahren erörtert,
das gestattet, auch die kleinsten Verluste (tgd< 10°)
mit ausreichender Genauigkeit zu bestimmen, und zwar
bei den Spannungen, denen die betreffenden Schalt-
elemente im praktischen Betrieb wirklich ausgesetzt sind
(500 V bis 100kV). Da der bei der Verlustmessung ver-
wendete Substitutionswiderstand an einer reinen Gleich-
spannung liegt, besteht eine Abhängigkeit von der Höhe
der Meßfrequenz nicht, das Verfahren ist daher im ge-
samten praktisch in Frage kommenden Hochfrequenz-
gebiet (10° bis 10° Hz) anwendbar. Die für die Messung
erforderlichen hohen Spannungen ermöglichen neben den
Verlustmessungen auch Untersuchungen über elektrische
Festigkeit von Hochfrequenzisolatoren sowie die Messung
des Wirkwiderstandes von hochfrequenten Entladungs-
formen (Korona). In einer zweiten Arbeit wird in dieser
Zeitschrift über die wichtigsten Meßergebnisse auf allen
diesen Gebieten berichtet werden.
Aus dem Schrifttum
[1] L. Rohde und H. Schwarz. Dämpfungsmessung bei Meterwellen.
Hochfrequenztechn. 50 (1937) 8. 98.
[2] L. Rohde und G. Opitz, Leitwertmessung mittels Gleichrichtung.
Hochfrequenztechn. 54 (1939) S. 116.
[3] G. Opitz, Neuzeitliche Leitwertmesser. Arch, techn. Messen V 354—3
(1939) Lieferung 101.
[4) H. Handrek, Keramische Hochfrequenz-Kondensatoren. Arch. techn.
Messen Z 136—1 (1936).
(5) H. Handrek, Hochfrequenzkeramik. Steinkopf, Dresden 1939.
[6] L. Rohde, Hochspannungs-Röhrenvoltmeter für Hochfriequenz. Arch.
techn. Messen J 83—1 (1937).
Zur Neubearbeitung von VDE 0532 „Regeln für Transformatoren“
Von W. Krassowsky VDE, Berlin
1. Stärkere Berücksichtigung regelbarer Transformatoren
In den bisher gültigen Fassungen der Regeln für
Transformatoren war auf Möglichkeiten der Spannungs-
regelung nur in beschränktem Umfange Rücksicht ge-
nommen worden. Die Bestimmungen waren im wesent-
lichen auf Transformatoren zugeschnitten, die außer der
„Normalstufe“ (jetzt „Hauptanzapfung“ genannt) noch
zwei Anzapfungen besaßen, wobei im allgemeinen an
höchstens 10 % insgesamt zu- oder abschaltbarer Windun-
gen gedacht war.
Diese Voraussetzungen sind einerseits durch die er-
heblich gewachsenen Ansprüche an die Regelbarkeit der
DK 621.314.2(083.133)
Transformatoren!) inzwischen überholt, anderseits mußte
auch den verschiedenen Arten der Regelbarkeit (fest-
stehende Wicklungen mit Anzapfungen und Stufenrege-
lung, gegeneinander bewegliche Wicklungen usw.) in
einer Neubearbeitung Rechnung getragen werden. Dies
führte zunächst zur Aufstellung getrennter Entwürfe für
Transformatoren mit Stufenregeleinrichtung und für
Dreh-, Gleit- und Schubtransformatoren?), die dann aus
Zweckmäßigkeitsgründen in der Schlußbearbeitung?) zu-
sammengefaßt wurden.
1) Biche K. Bölte und R. Küchler, Transformatoren mit Stufen-
regelung unter Last. R. Oldenbourg, München und Berlin 1938.
2) ETZ 59 (1938) S. 1238 und 1239.
3) S. 583 dieses Heftes.
582
Für die verschiedenen Arten von Regeleinrichtungen
hatten sich inzwischen in der Praxis und im Schrifttum
zum Teil voneinander abweichende Begriffe eingebürgert,
so daß es zunächst galt, hier VDE-mäßige Festlegungen
zu treffen. Dies ist im wesentlichen in den $$ 4, 8 und 82
der Neubearbeitung geschehen. Entsprechend ihrer Be-
deutung sind in den Abschnitten II bis IV in der Haupt-
sache Transformatoren mit feststehenden Wicklungen mit
und ohne Regelung behandelt, während in Abschnitt V
Sonderbestimmungen für Transformatoren mit beweg-
lichen Wicklungen (Dreh-, Gleit- und Schubtransforma-
toren) aufgenommen sind.
Der Begriff „Regeltransformator“ wurde entsprechend
der bisherigen Gepflogenheit auf alle unter Last regel-
baren Transformatoren bezogen. Der weitaus am meisten
verbreitete Transformator dieser Art ist der Stufenregel-
transformator (siehe $ 4b). Er besitzt eine baulich mit
ihm verbundene oder auch getrennt von ihm aufgestellte
Stufenregeleinrichtung, die im wesentlichen in zwei ver-
schiedenen Ausführungen vorkommt (siehe $ 8c):
1. Getrennte Ausführung eines „Lastschalters“ und
eines „Wählers“ (bisher vielfach als ‚„Stufenwähler“
bezeichnet); der Wähler kann einen „Wender“ (bis-
her auch „Wendewähler“ genannt) enthalten, der
den Regelsinn umkehrt und damit Stufenzahl und
Regelbereich verdoppelt.
2. Bauliche Vereinigung des Lastschalters und Wählers
zu einem „Lastwähler“ (bisher auch „Laststufen-
wähler“ genannt), der ebenfalls einen „Wender“ ent-
halten kann.
Es ist zu hoffen, daß die vorstehenden neuen Bezeich-
nungen, bei deren Aufstellung nach Einfachheit und Sinn-
fälligkeit gestrebt wurde, sich bald allgemein an Stelle
der bisher verwendeten Begriffe einbürgern werden.
Auch für Transformatoren mit beweglichen Wicklun-
gen (siehe $ 4c und $$ 82 bis 90) wurden Begriffsbestim-
mungen festgelegt, z. B. für Ständer, Läufer und Gleiter.
Die Berücksichtigung der regelbaren Transforma-
toren machte es notwendig, die Begriffsbestimmungen für
Nennspannung, Nennstrom, Nennleistung, Nennkurz-
schlußspannung usw. entsprechend zu erweitern. Hierbei
war ferner zu unterscheiden, ob der Transformator als
Leistungs-, Spar- oder Zusatztransformator gebaut bzw.
verwendet wird. Schließlich wirkt sich die Erweiterung
des Geltungsbereiches auf die Prüfbestimmungen, ins-
besondere auf die Bestimmungen für die Wicklungs-
prüfung ($$ 57 und 87) sowie auf die Leistungsschild-
angaben ($$ 75, 76 und 90) aus.
2. Anpassung an die IEC-Regeln für Transformatoren
Die Begriffsbestimmungen für Nennspannung, Nenn-
strom und Nennleistung wurden den IEC-Regeln für
Transformatoren!) angeglichen. Die Nennleistung nach
der neuen Fassung entspricht damit dem Begriff „test
rating“ der IEC, die eine Art Typenleistung des
Transformators darstellt und nicht mit der bei Nenn-
betrieb abgegebenen Scheinleistung zu verwechseln ist.
Dies kam bisher in den Regeln für Transformatoren nicht
genügend klar zum Ausdruck, entspricht aber der bis-
herigen deutschen Gepflogenheit, die im Gegensatz zu
der verschiedener anderer Länder (z.B. Frankreichs)
steht, deren Regeln als Nennleistung die bei einem be-
stimmten N A abgegebene Scheinleistung fest-
setzen.
Auch für die Bezeichäng der Schaltungen (siehe
§ 10) wurden die IEC-Festlegungen herangezogen, hier
jedoch mit dem von der IEC empfohlenen Schema nach
den Uhrziffern neben den deutschen Schaltungsbezeich-
nungen Al, A2, A3, B1, B2, B3 usw.
4) Neuester Entwurf vom Mai 1939.
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 26
27. Juni 1940
Ferner wurde für die Übersetzung in $ 81 eine
Toleranz ähnlich wie in den IEC-Regeln eingeführt, zu-
mal die Übersetzung heute bequem und genau auch bei
niedrigen Spannungen gemessen werden kannt).
3. Verschiedene neue Bestimmungen
Endlich wurde eine Reihe von neuen Bestimmungen
und Ergänzungen aufgenommen, die sich aus dem tech-
nischen Fortschritt ergaben oder zur Beseitigung von
Unklarheiten notwendig erschienen. Hiervon seien ins-
besondere die neuen Begriffsbestimmungen für Leistungs-
transformator, Spartransformator und Zusatztransforma-
. tor (§ 3) genannt. Für den Transformator mit getrennten
Wicklungen, bei dem also die volle Leistung induktiv
übertragen wird und dessen Wicklungen parallel zu den
entsprechenden Netzen oder zu einer Maschine und einem
Netz liegen, hat sich — man kann sagen: leider — der
Begriff Leistungstransformator bereits ziem-
lich eingebürgert. Er ist nicht sehr befriedigend, wurde
aber trotzdem übernommen, um nicht ohne zwingenden
Grund neue Begriffe einzuführen.
Über den Begriff Spartransformator dürften
kaum Unklarheiten bestehen. Die Begriffsbestimmung
blieb daher sachlich unverändert.
Dagegen gehen die Auffassungen über das Wesen des
Zusatztransformators verschiedentlich ausein-
andert). Das wesentlichste Merkmal des Zusatztrans-
formators, nämlich daß seine Sekundärwicklung in Reihe
mit einem Stromkreis liegt, dessen Spannung erhöht oder
erniedrigt oder dessen Phasenlage geändert werden soll,
fehlte in der bisherigen Begriffsbestimmung. Dafür war
die Einschränkung gemacht, daß die Wicklungen nicht
leitend verbunden sein dürften. Diese Forderung erschien
nicht gerechtfertigt, denn gerade in Sparschaltung werden
die Zusatztransformatoren häufig verwendet. Das einzige
Merkmal, das den Zusatztransformator im Gegensatz zum
Leistungstransformator kennzeichnet, ist somit sein Ver-
wendungszweck, nicht seine Bauweise (getrennte oder
leitend verbundene Wicklungen).
Bei allen drei Arten, den Leistungs-, Spar- und Zu-
satztransformatoren, wurde ferner in Verfolg der Er-
weiterung des Geltungsbereiches der Neubearbeitung die
einschränkende Kennzeichnung gegeneinander feststehen-
der Wicklungen gestrichen.
Zum Schluß sei noch auf folgende Einzelheiten hin-
gewiesen:
Für die Berechnung des Wirkungsgrades wurde in
$ 18 eine genaue und eine angenäherte Formel auf-
genommen.
Die genormten Nennspannungen ($ 26) für Trans-
formatoren bei 50 Per/s wurden der Neubearbeitung von
VDE 0670 „Regeln für Wechselstrom-Hochspannungs-
geräte“”) angepaßt. Die bisher genormten Nennspan-
nungen von 5 und 80kV wurden gestrichen; an Stelle
von 100, 200 und 300kV wurden 110, 220 und 400 kV ge-
setzt. Einzelheiten siehe E. Krohne, Einführung zu
den Änderungen an VDE 0670 „Regeln für Wechselstrom-
Hochspannungsgeräte“®). Für Einphasen-Transformatoren
bei 16% Per/s, die praktisch nur für die Deutsche Reichs-
bahn von Bedeutung sind, wurden als Nennspannungen
die Betriebsspannungen 220, 6600, 17500 und 115000 V
eingesetzt. Diese Werte gelten für Kraft- und Unter-
werkstransformatoren, nicht für solche auf Bahnfahr-
zeugen (siehe VDE 0535).
Den genormten Nennleistungen in § 27 wurden die
Werte 12,5; 16; 20; 25; 32; 40; 64 und 100MVA ent-
sprechend der in Aussicht genommenen Normung von
Großtransformatoren hinzugefügt.
5) A. Keller, VDE- Fachber, 10 (1938) S. 108.
6) Vergleiche z. B. R. Richter, Elektrische Maschinen, 3. Band
„Die Transformatoren“, J. Springer, Berlin 1932, S. 133 mit K. Kolie und
R. Küchler (Fußnote ’1). ’
7) ETZ 61 (1940) H. 8, 8. 167.
8) ETZ 61 (1940) H. 8, S. 166.
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97. Juni 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 26
6583
Die Bestimmungen über Schlagweiten von Transfor-
matordurchführungen in $ 39 wurden ebenfalls bereits
mit Rücksicht auf die Neubearbeitung von VDE 0670
(siehe oben) ergänzt.
Für Trockentransformatoren wurde die Grenzerwär-
mung für den Eisenkern ($ 54) bei Ausführung der
Wicklungen nach Isolationsklasse B oder C von 60° auf
80° heraufgesetzt. Der bisherige Wert von 60° ent-
sprach einer zurückhaltenden Einstellung gegenüber dem
Trockentransformator, die heute unter Berücksichtigung
der Fortschritte im Bau von Trockentransformatoren
nicht mehr am Platze ist und daher aufgegeben wurde.
Zur Berücksichtigung der kommenden Entwicklung
wurden in $ 64 die Umrechnungsfaktoren für die Berech-
nung der Kurzschlußverluste auch für Aluminiumwick-
lungen angegeben.
Bei großen Transformatoren, insbesondere bei solchen
in Sparschaltung, ist die Forderung der Beherrschung
eines Stoßkurzschlußstromes bis zum 75fachen Wert des
Nennstromes aus Festigkeitsgründen im allgemeinen wirt-
schaftlich nicht mehr erfüllbar?). Da außerdem die größte
genormte Nennausschaltleistung der Schalter nach § 21b
von VDE 0670'°) 2500 MVA beträgt, ist hiermit zur Zeit
bereits eine Grenze für die Abschaltmöglichkeit des Kurz-
schlußstromes von Transformatoren gegeben. Eine Kurz-
schlußleistung von 2500 MVA läßt sich bei Kupferwick-
lungen auch gerade noch ohne zusätzliche Mittel, wie
durch Einbau von Strombegrenzungsdrosseln, beherrschen.
Den vorstehenden Tatsachen ist in $ 68 der Neubearbei-
tung Rechnung getragen worden.
Zusammenfassung
Durch die Neubearbeitung sind die Regeln für Trans-
formatoren in eyster Linie auf regelbare Transformatoren
erweitert worden. In einigen Punkten wurde Überein-
stimmung mit den IEC-Regeln herbeigeführt. Zur Be-
rücksichtigung des technischen Fortschrittes und zur Be-
seitigung von Unklarheiten wurde eine Reihe neuer Fest-
legungen getroffen.
9) Nach Angabe von Herrn Obering. Köchling.
10) Siehe Fußnote 7.
Regeln für Transformatoren
VDE-Ausschuß für Transformatoren
VDE 0532/VI. 40
Regeln für Transformatoren
Inhaltsübersicht:
I. Gültigkeit
$ 1. Geltungsbeginn. $ 2. Geltungsbereich.
II. Begriffserklärungen
A. Arten und Regelbarkeit von Transformatoren
$ 4. Regelbarkeit von Transforma-
toren.
$3. Arten von Transformatoren.
B. Wicklungen und Änderung der. Übersetzung
$ 5. Einteilung nach Energierichtung. $ 8. Anzapfklemmen, Urmsteller,
$ 6. Einteilung nach Netzspannung. Stufenregeleinrichtung.
$ 7. Anzapfungen, Hauptanzapfung, $ 9. Regelbereich.
Stufen. $ 10. Einteilung nach Schaltgruppen
und Schaltungen.
C. Elektrische Begriffe
$ 11. Nennbetrieb,. $ 17. Nennfrequenz.
$ 12. Leistung. $ 18. Wirkungsgrad.
$ 13. Übersetzung. $ 19. Kurzschlußspannung und -strom.
$ 14. Nennspannung. § 20. Spannungsänderung.
$ 15. Nennstrom. $ 21. Ungeregelte und geregelte
$ 16. Nennleistung. Spannung.
D. Kühlungs-, Lüftungs-, Schutz- und Betriebsarten
$ 22. Einteilung nach Kühlungs- und $ 23. Einteilung nach Schutzarten.
Lüftungsarten. $ 24. Einteilung nach Betriebsarten,
IHI. Genormte Werte
$ 25. Frequenzen. $ 28. Kurzschluß-Drosselspulen.
$ 26. Spannungen, $ 29. Anzapfungen.
$ 27. Leistungen.
IV. Bestimmungen
A. Allgemeines
$ 30. Sinusform von Spannungskurven. $ 36. Betriebswarmer Zustand.
$ 3l. Symmetrie von Mehrphasen- $ 37. Prüfungen,
Systemen. § 38. Erdung.
$ 32. Aufstellungsort. § 39. Schlagweiten.
$ 33. Gewährleistungen. $ 40. Antrieb von Regeltrans-
$ 34. Angezapfte Wicklungen. formatoren,
$ 35. Luftdrosselspulen.
B. Betriebsarten
$ 41. Dauerbetrieb.
$ 42. Kurzzeitiger Betrieb und Dauer-
betrieb mit kurzzeitiger Be-
lastung.
lastung.
$ 44. Landwirtschaftlicher Betrieb.
$ 43. Aussetzender Betrieb und Dauer
betrieb mit aussetzender Be-
DK 621.314.2(083.133)
C. Erwärmung
Begriffserklärung fürErwärmung. $ 51. Ausführung der Messungen der
$ 46. Probelauf. Widerstandszunahme und der
$ 47. Bestimmung der Erwärmung.
erwärmung. $ 52. Temperatur des Kühlmittels.
$ 48. Erwärmungsmessung des Eisen- $ 53. Wärmebeständigkeit der Isolier-
kernes und des Öles. stoffe.
$ 49. Berechnung der Wicklungs- $ 54. Grenzwerte der Erwärmung.
erwärmung aus der Widerstands- $ 55. Isolierung aus verschiedenen
zunahme, - Stoffen.
§ 50. Erwarmungsmessung mit
Thermometer.
Wicklungs-
D. Isolationsfestigkeit
$ 56. Allgemeines über die Prüfung der $ 59. Windungsprüfung.
Wicklungsisolation. $ 60. Nachmessen der Widerstände.
$ 57. Wicklungsprüfung. § 61. Durchführungsisolatoren.
$ 53. Sprungwellenprüfung.
E. Wirkungsgrad und Verluste
$ 65. Verluste in Drosselspulen.
$ 66. Leistungsaufnahme von Hilfs-
geraten.
$ 62. Wirkungsgrad.
$ 63. Leerlaufverlust.
§ 64. Kurzschlußverlust.
F. Spannung
$ 67. Spannungsbereich.
G. Kurzsehlußfestigkelt
§ 68. Stoßkurzschlußstrorm.
H. Schaltzeichen und Klemmenanordnung
$ 69. Schaltzeichen. $ 70. Klemmenanordnung.
J. Parallelbetrieb
§ 73. Transformatoren mit An-
$ 71. Art des Parallelbetriebes.
zapfungen,
$ 72. Bedingungen für den Parallel-
betricb.
K. Ursprungszeichen und -schilder
$ 74. Hersteller und Firmenzeichen. § 78. Umwicklung.
§ 75. Leistungsschild. $ 79. Fremdlüftung und Wasser-
$ 76. Bemerkungen zu den Leistungs- kühlung.
schildangaben. § 80. Ölumlauf.
§ 77. Mehrfache Stempelungen.
L. Toleranzen
31. Zulässige Abweichungen.
V. Sonderbestimmungen für Transformatoren mit
beweglichen Wicklungen
$ 82. Bestandteile, $ 87. Wicklungsprüfung.
$ 83. Übersetzung. $ 88. Stoßkurzschlußstrom.
$ 84. Kurzschlußspannung und -strom. $ 89. Bedingungen für Parallelbetrieb.
$ 85. Leistungen. $ 90. Leistungsschild.
§ 86. Grenzwerte der Erwärmung.
584
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 26
27. Juni 1940
I. Gültigkeit
§ 1
Geltungsbeginn
Diese Regeln gelten für Transformatoren und Drossel-
spulen gemäß $ 2, deren Herstellung nach dem 1. Juli 1940
begonnen wird!).
§ 2
Geltungsbereich
a) Die §§ 5 bis 81 dieser Regeln gelten für die in den
$$ 3 und 4 aufgeführten Arten von Transformatoren. Für
Transformatoren mit beweglichen Wicklungen gelten außerdem
die Sonderbestimmungen in den $$ 82 bis 90.
Diese Regeln gelten ferner für Drosselspulen (DI) und für
Kurzschluß-Drosselspulen (KDl), die zur Begrenzung der
Kurzschlußströme in eine Energieversorgungsleitung in Reihe
eingeschaltet werden.
Abweichungen von diesen Regeln sind ausdrücklich zu
vereinbaren. Die Bestimmungen der $$ 74 bis 80 und 90 über
die Leistungsschildangaben müssen jedoch immer erfüllt sein.
b) Für Transformatoren in schlagwettergeschützter oder
explosionsgeschützter Bauart gelten außerdem VDE 0170
„Vorschriften für schlagwettergeschützte elektrische Betriebs-
mittel“ und VDE 0171 „Vorschriften für eXplosionsgeschützte
elektrische Betriebsmittel‘.
c) Für Gleichrichter-Transformatoren gilt außer diesen
Regeln VDE 0555 „Regeln für Stromrichter“.
| d) Diese Regeln gelten nicht für die in VDE 0535 „Regeln
für elektrische Maschinen und Transformatoren auf Bahn- und
anderen Fahrzeugen‘ und für die in VDE 0550 „Vorschriften
für Bau und Prüfung von Schutz-, Netzfernmelde- und
sonstigen Transformatoren für Kleinspannung und Klein-
leistung‘ angeführten Arten von Transformatoren, soweit
nicht (wie z. B. ‘in $$ 3 von VDE 0535/IlI. 38 und
VDE 0550/1936) ausdrücklich auf die vorliegenden Regeln
Bezug genommen ist. Sie gelten ferner nicht für die in
VDE 0414 ‚Regeln für Wandler“ angeführten Arten von
Strom- und Spannungswandlern. Sie gelten schließlich nicht
für Prüftransformatoren und solche Drosselspulen, die Zubehör-
teile bilden von Anlassern, Meßgeräten und anderen Apparaten
oder die in Reihe mit einer Energieversorgungsleitung liegen
und zu Überspannungsschutzgeräten gehören.
II. Begriffserklärungen
A. Arten und Regelbarkeit von Transformatoren
83
Arten von Transformatoren?)
a) Leistungstransformatoren (LT) sind Trans-
formatoren, bei denen die Leistung ausschließlich induktiv
übertragen wird und die Wicklungen parallel zu den ent-
sprechenden Stromkreisen liegen.
b) Spartransformatoren (SpT) sind Transformatoren,
bei denen die Leistung zum Teil induktiv, zum Teil unmittelbar
übertragen wird. Die Wicklungen (Zusatzwicklung und
gemeinsame Wicklung) sind leitend miteinander verbunden;
die Zusatzwicklung dient zum Erhöhen oder zum Erniedrigen
der Spannung oder zum Verdrehen der Phasenlage der
Spannung eines Stromkreises.
Spartransformatoren werden angewendet, wenn Primär- und
Sekundärspannung nur geringe Unterschiede aufweisen. In Stromkreisen
mit mehr als 250 V gegen Erde soll in der Regel der Unterschied nicht
mehr als 25% betragen.
Wenn ein Zusatztransformator (siehe c) mit einem nur zu seiner
Erregung dienenden Leistungstransformator zusammengebaut ist, der
primar mit der Zusatzwicklung des erstgenannten leitend verbunden ist
(etwa zum Zwecke der Zwischenkreisregelung), so fällt diese Bauweise
unter den Begriff ‚Spartransformator‘,
c) Zusatztransformatoren (ZT) sind Transformatoren
zum Erhöhen oder zum Erniedrigen der Spannung oder zum
Verdrehen der Phasenlage der Spannung eines Stromkreiscs,
bei denen die Sekundärwicklung (auch Zusatzwicklung genannt)
in Reihe mit diesem Stromkreis liegt, und die Primärwicklung
zur Erregung des Zusatztransformators aus demselben (Spar-
schaltung) oder einem anderen Stromkreise dient.
54
Regelbarkeit von Transformatoren
a) Transformatoren ohne Regelung unter Last.
Die Übersetzung kann entweder gar nicht oder nur nach Ab-
schalten des Transformators und in Stufen geändert werden:
l. mittels Anzapfklemmen (siehe $ 8) oder
2. mittels eines Umstellers (siehe $ 8).
lj Genehmigt durch den Vorsitzenden des VDE im Juni 1940.
An Stelle von Transformator wird vielfach auch ‚„‚Uraspanner‘' gesagt.
mit feststehenden
b) Regeltransformatoren
Die Übersetzung kann unter last
Wicklungen (RT).
geändert werden:
l. mittels einer Stufenregeleinrichtung (Stufenregeltrans-
formatoren), siehe $ 8,
2. mittels einer stufenlos arbeitenden Regeleinrichtung,
3. in sonstiger Weise, z. B. durch Änderung der Streuung.
c) Regeltransformatoren mit beweglichen
Wicklungen. Die Übersetzung kann unter Last durch Bewegen
von Wicklungen gegeneinander geändert werden.
l. Bei Drehtransformatoren (DrT) wird durch Verdrehen
des Läufers lediglich die Phase der Spannung der
Sekundärwicklung geändert (Doppel-Drehtransformatoren
siehe $ 89b).
2. Bei Gleittransformatoren (GIT) wird durch Ver-
schieben des Gileiters lediglich die Größe der Sekundär-
spannung geändert. Primär- und. Sekundärwicklung
gleiten aneinander vorbei; die Verschiebungsrichtung
steht senkrecht auf der Wicklungsachse.
3. Bei Schubtransformatoren (SchT) wird durch Ver-
schieben des Gleiters lediglich die Größe der Sekundär-
` spannung geändert. Primär- und Sekundärwicklung sind
konzentrisch angeordnet; die Verschiebung erfolgt in
Richtung der Wicklungsachse.
B. Wieklungen und Änderung der Übersetzung
5
Einteilung nach Energierichtung
a) Primarwicklung ist die elektrische Leistung auf-
nehmende Wicklung.
b) Sekundärwicklung ist die elektrische Leistung ab-
gebende Wicklung.
Ein Transformator kann mehrere Primär- und Sekundär-
wicklungen haben.
c) Ausgleichswicklung ist eine in sich geschlossene
Wicklung, die keine Leistung abgibt.
Die Hauptaufgabe einer Ausgleichswicklung besteht bei
Transformatoren in Stern-Stern-Schaltung in der Festlegung
des Sternpunktes (Ausgleich der Sternpunkt-Unsymmetrie).
6
Einteilung nach Netzspannung
[Wie $5 von VDE 0532/XII. 37]
§ 7
Anzapfungen, Hauptanzapfung, Stufen
a) Anzapfungen sind zusätzliche Wicklungsanschlüsse
zur Änderung der Übersetzung.
b) Als Hauptanzapfung gilt diejenige Anzapfung, die
genau der vom Besteller angegebenen Betriebsspannung ent-
spricht oder dieser am nächsten kommt. In Fällen, in denen
die Spannung nicht vom Besteller angegeben ist, gilt bei
ungerader Zahl von Anschlüssen der mittlere als Haupt-
anzapfung, bei gerader Zahl von Anschlüssen derjenige der
beiden mittleren, der der größeren Windungszahl entspricht.
i c) Stufen sind die Windungs- bzw. Spannungsschritte
zwischen zwei einander folgenden Wicklungsanschlüssen.
§8
Anzapfklemmen, Umsteller, Stufenregeleinrichtung
a) Das Einstellen der Wicklungsanschlüsse erfolgt
mittels Anzapfklemmen oder
mittels Umsteller oder
mittels Stufenregeleinrichtung.
Umsteller bzw. Stufenregeleinrichtung stehen auf einer Anzapfung
oder Stellung (nicht auf einer Stufe) und schalten Stufen.
b) Die Anzapfklemmen und der Umsteller dienen zum
Einstellen der Wicklungsanschlüsse im spannungslosen Zustand.
c) Die Stufenregeleinrichtung, die mit dem Trans-
formator baulich verbunden oder getrennt von ihm aufgestellt
sein kann, dient zum Einstellen der Wicklungsanschlüsse unter
Last. Zwei Ausführungen werden unterschieden:
Ausführung 1:
Diese besteht aus einem Lastschalter und einem Wähler
mit oder ohne Wender. :
Der Lastschalter dient zum unterbrechungsfreien
Umlegen der Last um eine Regelstufe.
Der Wähler dient zum Einstellen aufeinander folgender
Anzapfungen im stromlosen Zustand, aber unter Spannung.
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27. Juni 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 26
685
Er kann auch als Grob/Feinwähler ausgeführt werden und
besteht dann aus je einem Wähler für die Grob- und für die
Feinstufen.
Der Wender kehrt den Regelsinn um und verdoppelt
die Stufenzahl und den Regelbereich. Er wird entweder
stromlos, aber unter Spannung oder unter Strom, aber bei
Spannungsgleichheit zwischen den Kontakten umgelegt.
Bei Ausführung 1 tritt eine Abnutzung durch Lichtbogen
nur an den Kontakten des Lastschalters auf.
Ausführung 2:
Diese besteht aus einem Lastwähler mit oder ohne
Wender.
Der Lastwähler dient zum Einstellen aufeinander
folgender Anzapfungen unter Last. Er kann auch als Grob/
Feinwähler ausgeführt werden.
Über den Wender siehe unter Ausführung 1.
Im Gegensatz zu Ausführung l tritt bei Ausführung 2
eine Abnutzung durch Lichtbogen an den Kontakten des Last-
wählers auf.
§ 9
Regelbereich
Regelbereich ist der Unterschied zwischen der höchsten
und der niedrigsten durch Anzapfklemmen, Umsteller oder
Regeleinrichtung einstellbaren Spannung.
§ 10
Einteilung nach Schaltgruppen und Schaltungen
In Tafel I sind die gebräuchlichen Schaltgruppen und
Schaltungen zusammengestellt. Bei der Planung neuer Anlagen
werden die Schaltungen A2, C1, C2, C3 zur Bevorzugung
empfohlen.
(Es folgt die Tafel I, bei der eine letzte Spalte mit den
entsprechenden IEC-Bezeichnungen der Schaltungen hinzu-
gefügt ist.)
Tafel I. Schaltgruppen und Schaltungen von Transformatoren
N S ah
Schaltungs- TEC-
I
Vektorbild
VDE-Bezeichnung
bild Bezeichnung
Schalt- Ober- Unter-|gper- Unter- der
gruppe Schaltung spannung spannung | Schaltungen
I Dreiphasen-Transformatoren
| Al Ddo0
A | A2 Yyo
A3 Dz0
B1 (Vektor- und Schaltungs- Dd6
B B2 bilder wie in - Yy6
a B3 VDE 0532/X1Il. 37) Dz6
C1 ı Dy5
c C2 | Yds
c3 Yz5
D1 Dyıl
D D2 Ydıı
D3 | Yzı
il. Einphasen-Transformatoren
Der Schaltsinn ist so, daß der!
E e. Wickelsinn,
bezeichneten Klemmenaus-
von enaus-
gegangen, gleichsinnig ist
Nach den IEC-Regeln für Transformatoren werden die Schaltungen
von Drehstromtransformatoren mit folgenden sinnfälligen Kennbuchstaben
bezeichnet:
Schaltungsart Oberspannungs- | Unterspannungs-
seite seite
i
Zur Kennzeichnung der Schaltung ist zunächst der Kennbuchstabe
für die Schaltung der Oberspannungswicklung, sodann der Kennbuchstabe
für die Schaltung der Unterspannungswicklung und schließlich eine Kenn-
zahl zur Bezeichnung der Phasenverschiebung der Spannungsvektoren
zweier zugehöriger Wicklungsstränge der Ober- und Unterspannungsseite
anzugeben,
Hierbei wird die Richtung der Spannungsvektoren im Vektor-
diagramm vom vorhandenen oder angenommenen Sternpunkt aus zu den
Klemmen zugehöriger Wicklungssträange der Ober- bzw. Unterspannungs-
seite hin gerechnet. Die oben erwähnte Kennzahl erhält man folgender-
maßen:
Der Vektor der Oberspannungsseite wird mit dem auf zwölf stehenden
Minutenzeiger einer Uhr zur Deckung gebracht, deren Stundenzeiger in
die Richtung des Vektors der Unterspannungsseite eingestellt ist. Der
Stundenzeiger gibt dann auf dem Zifferblatt die oben genannte Kennzahl
an. Zeigt er auf 12, d. h. beträgt die Phasenverschiebung 0°, so ist nicht 12,
Dreieck D
Stem . 2.2220. Y
Z
Zickzack
d
y
Z
sondern 0 als Kennzahl anzugeben. Diese Kennzahl gibt — mit 30 multi-
pliziert — den Phasenwinkel zwischen dem Oberspannungs- und dem
Unterspannungsvektor an.
Beispiel:
Schaltungsbezeichnung
nach VDE: C1
nach IEC: Dy5
Phasenwinkel:
6 x 30 = 150°
Die Schaltung bei Dreh-
stromtransformatoren wird
nach dem Verwendungs-
zweck gewählt. Wenn keine
besonderen Gründe vor-
liegen, wird gewöhnlich
Stern-Stern-Schaltung vor-
gesehen. Diese Schaltung
eignet sich jedoch nur für
Betriebe, in denen der sekun-
däre Sternpunkt überhaupt
nicht oder nur zu Erdungszwecken benutzt wird. Bei dreischenkeligen
Kerntransformatoren ist eine Belastung des Sternpunktes mit höchstens 10%
des Nennstromes, bei Manteltransformatoren dagegen überhaupt nicht
zulässig. Zur Speisung von Verteilungsnetzen mit viertem (neutralem)
Leiter eignet sich diese Schaltung somit meistens nicht; es wird dann vorteil-
haft bei kleineren Leistungen Stern-Zickzack-Schaltung und bei größeren
Leistungen Dreieck-Stern-Schaltung vorgesehen. Beide Schaltungen sind
in dieser Beziehung gleichwertig. Es sind meistens Fragen konstruktiver
Natur, die den Hersteller veranlassen, entweder Stern-Zickzack oder
Dreieck-Stern zu empfehlen. Dreieck-Stern-Schaltung oder Stern-Dreieck-
Schaltung wird bei großen Transformatoren außerdem oft gewählt, um das
Austreten eines magnetischen Flusses aus dem Kern und damit zusätzliche
Verluste zu vermeiden. Durch Hinzufügen einer Ausgleichswicklung (siehe
§ 5) erhält auch der Transformator in Stern-Stern-Schaltung die Eigen-
schaften eines Transformators in Dreieck-Stern-Schaltung.
Transformatoren, die der gleichen Schaltgruppe angehören,
laufen unter sich ohne weiteres bei Verbindung gleichnamiger
Klemmen parallel, entsprechende Kurzschlußspannung und
gleiches Leerlauf-Übersetzungsverhältnis vorausgesetzt (siehe
§§ 71 bis 73).
Von Transformatoren verschiedener Schaltgruppen können
nur diejenigen der Gruppen C und D parallel laufen, wenn ihre
Klemmen nach folgendem Schema verbunden werden:
| Oberspannung | Unterspannung
Sammelschienen | R T | r 8
Schaltgruppe C u v
S
Vv
Trans- U w
Yy
Schaltgruppe D,
wahlweise U
formatoren X
w
Werden in Ausnahmefällen andere Kombinationen von Schaltungen
der Ober- und Unterspannungswicklungen bei Drehstromtransformatoren
benutzt, so wird als Bezeichnung für diese Schaltung der Buchstabe der-
jenigen Schaltgruppe (ohne Zahl) gewählt, mit deren zugehörigen normalen
Schaltungen nach Tafel I Parallellauf bei Verbindung gleichnamiger
Klemmen möglich ist. Beispielsweise wird die Schaltung nach Bild 2
als Schaltung C (ohne Zahl) bezeichnet.
Über die Parallelschaltung siehe $ 72, letzter Absatz.
V u
[Obersoannung) va w w < (Untersponnung)
U v
Bild 2.
C. Elektrische Begriffe
§ 11
Nennbetrieb
Nennbetrieb heißt der Betricb des Transformators mit der
Nennprimärspannung (siehe $ 14), der Nennfrequenz (siehe
$ 17), dem Nennsekundärstrom (siehe $ 15) und der Betriebsart
(siehe $ 24), die auf dem Leistungsschild genannt sind.
§ 12
Leistung
[Wie $ 10 von VDE 0532/X11. 37]
$ 13
Übersetzung
a) Übersetzung ist das Verhältnis der Spannung der
Wicklung mit der größeren Windungszahl zur Spannung der
Wicklung mit der kleineren Windungszahl, und zwar bei
Leerlauf.
Das Verhältnis der Spannungen bei Leerlauf stimmt unter Ver-
nachlässigung des Spannungsabfalles durch den Leerlaufstrom bei Trans-
formatoren mit feststehenden Wicklungen im allgemeinen mit genügender
Genauigkeit mit dem Verhältnis der Windungszahlen unter Berück-
sichtigung der Schaltart überein. Bezüglich Transformatoren mit beweglichen
Wicklungen siehe $ 83.
586
Die Ermittlung der Übersetzung kann auch bei Spannungen er-
folgen, die niedriger als die Nennspannungen sind.
b) Bei Spartransformatoren ist als größere Windungszahl
diejenige der Summe der gemeinsamen Wicklung und der
Zusatzwicklung (siehe $ 3) einzusetzen, als kleinere Windungs-
zahl diejenige der gemeinsamen Wicklung.
§ 14
Nennspannung
a) Nennprimärspannung ist die Spannung, für die die
Primärwicklung gebaut ist. Bei Transformatoren mit an-
gezapften Wicklungen gilt als Nennprimärspannung die
Spannung der Hauptanzapfung (siehe $ 7); sie wird durch
Vorsetzen von ‚Nenn-“ auf dem Leistungsschikl gekenn-
zeichnet.
Der Nennwert der Spannung muß als solcher gekenngeichnet sein,
weil bei Transformatoren mit angezapften Wicklungen auch die diesen
Anzapfungen entsprechenden Spannungen auf das Leistungsschild ge-
stempelt werden. Aus dem Leistungsschild ist also genau ersichtlich, welche
Spannung und damit welche Wicklungsanzapfung für den Nennbetrieb
maßgebend ist.
b) Nennsekundärspannung ist die bei Leerlauf des
Transformators an den Klemmen der Sekundärwicklung auf-
tretende Spannung bei Speisung der Primärwicklung mit der
Nennspannung.
Bei Leistungstransformatoren mit angezapften Sekundär-
wicklungen gilt als Nennsekundärspannung die Spannung der
Hauptanzapfung, bei Zusatz- und Spartransformatoren mit
angezapften Sekundärwicklungen die Spannung bei Ein-
schaltung aller Windungen.
Zu beachten ist, daß die Nennsekundärspannung die Sekundär-
spannung des leerlaufenden Transformators ist. Die wirklich bei Nenn-
betrieb auftretende Sekundärspannung ist nach $ 20 zu berechnen.
Ist ein Zusatztransformator so gebaut, daß die vektorielle
Lage der Zusatzspannung zur ungeregelten Spannung (siehe
§ 21) einem Winkel von 0° oder 180° entspricht, so gilt als
Nennsekundärspannung der höchste erreichbare Wert.
c) Die magnetische Beanspruchung des Eisenkernes ist auf
die Nennprimärspannung zu beziehen.
$ 16
2 Nennstrom
a) Nennsekundärstrom ist der Vollaststrom, für den die
Sekundärwicklung bemessen ist.
b) Nennprimärstrom ist der Strom, der sich ergibt,
wenn man den Nennsekundärstrom mit dem Verhältnis von
Nennsekundär- zu Nennprimärspannung multipliziert.
Der Primärstrom, den der Transformator aufnimmt, wenn er mit
der Nennprimärspannung gespeist wird und den Nennsekundärstrom abgibt,
ist bei cos p = 1 etwa gleich dem Nennprimärstrom, da Leerlaufstrom und
Spannungsabfall dann vernachlässigbar sind. Bei kleinerem Leistungsfaktor
ist der Primärstrom etwas verschieden von dem Nennprimärstrom wegen
des wachsenden Einflusses von Leerlaufstrom und Spannungsabfall.
$ 16
Nennleistung
a) Nennleistung ist die als Produkt aus Nennsekundär-
spannung, Nennsekundärstrom und Phasenfaktor berechnete
Scheinleistung. Sie ist als ‚‚Typenleistung‘‘ des Transformators
anzusehen und verschieden von der bei Nennbetrieb ab-
gegebenen Scheinleistung, da die Nennsekundärspannung
(Leerlaufspannung) sich um den Betrag des inneren Spannungs-
abfalles von der sekundären Klemmenspannung unterscheidet
(siehe $ 14).
b) Nennleistung bei Gleichrichter-Transformatoren ist die
auf dem Leistungsschild angegebene Scheinleistung, die der
Transformator im zugehörigen Gleichrichterbetrieb dauernd
aufnehmen kann. Sie wird errechnet als Produkt aus Nenn-
primärstrom, Nennprimärspannung und Phasenfaktor (siehe
auch $ 4 von VDE 0555/1936).
§ 17
Nennfrequenz
Nennfrequenz ist die Frequenz, für die der Transformator
gebaut ist.
$ 18
Wirkungsgrad
a) Der Wirkungsgrad ist gegeben durch das Verhältnis
= N,
Me N,+V »
wobei N, die Abgabe und V die Verluste bedeuten.
b) Wird der Wirkungsgrad ohne nähere Bezeichnung des
Leistungsfaktors angegeben, so gilt er für einen sekundären
Leistungsfaktor cos p, = 1. l
Elektrotechnische Zeitschrift. 61. Jahrg. Heft 26
27. Juni 1940
c) Die Abgabe N, bei Vollast errechnet sich gemäß der
Begriffserklärung nach $ 12, Absatz 4, aus der Nennleistung N,
dem sekundären Leistungsfaktor cos 9, und der prozentualen
Spannungsänderung 4%» (siehe $ 20) zu
N, = N cos f, (1 -) für Vollast.
100
d) Angenähert kann der Wirkungsgrad n für Vollast nach
der Formel
n = 100 — — 100 in %
N cos p,
berechnet werden.
§ 19
Kurzschlußspannung und -strom
a) Kurzschlußspannung von Leistungs- und Zusatz.
transformatoren ist die Spannung, die
entweder bei kurzgeschlossener Sekundärwicklung an die
Primärwicklung gelegt werden müßte ‚damit sie den Nenn-
primärstrom aufnimmt,
oder bei kurzgeschlossener Primärwicklung an die
Sekundärwicklung gelegt werden müßte, damit sie den
Nennsekundärstrom aufnimmt.
b) Die Nennkurzschlußspannung ug wird bei Leistungs-
transformatoren aus der bei Schaltung auf die Hauptanzapfung
gemessenen Kurzschlußspannung berechnet; sie wird in
Prozenten der Nennprimärspannung ausgedrückt.
Für die Berechnung der Nennkurzschlußspannung ist bei
Transformatoren der Betriebsart DB unter 10 kVA die
Wicklungstemperatur des betriebswarmen Zustandes, bei
Transformatoren der Betriebsart LB eine Wicklungstemperatur
von 50°, bei allen übrigen Transformatoren eine Wicklungs-
temperatur von 75° zugrunde zu legen.
l Bei großem Anzapfbereich können unter Umständen die Kurz-
schlußspannungen der höchsten bzw. niedrigsten Anzapfung erheblich von
der Nennkurzschlußspannung abweichen. Hierauf ist bei Parallelbetrieb
von mehreren Transformatoren zu achten.
Bei Zusatztransforma-
toren mit Anzapfungen an
der Zusatzwicklung wird
die Nennkurzschlußspan-
nung bei Einschaltung
aller Windungen bestimmt.
c) Bei Spartransforma-
toren wird die Kurzschluß-
spannung nach Bild 3 ge-
messen.
(Die folgenden Bildzahlen erhöhen sich entsprechend.)
d) Eingebaute Kurzschlußbegrenzungsdrosselspulen sind
bei Ermittlung der Kurzschlußspannung mit einzubeziehen.
e) Nennkurzschlußstrom ist der Primärstrom, der im
betriebswarmen Zustand aufgenommen würde, wenn bei kurz-
geschlossener Sekundärwicklung die Nennspannung an die
Primärwicklung gelegt würde. Dieses bezieht sich bei Leistungs-
transformatoren mit angezapften Wicklungen auf die Haupt-
anzapfung, bei Spar- und Zusatztransformatoren mit an-
gezapften Wicklungen auf die der vollen Windungszahl ent-
sprechende Anzapfung.
Der Nennkurzschlußstrom kann als Vielfaches des Nennprimär-
stromes ausgedrückt werden. Es ist dann
Nennkurzschlußstrom 1
Nennprimärstrom Nennkurzschlußspannung
Beispiel: Bei einer Nennkurzschlußspannung von 5% beträgt der
Nennkurzschlußstrom das -7 = T = 20fache des Nennstromes.
®
$ 20
Spannungsänderung
[Wie $ 16 von VDE 0532/X1I. 37, jedoch erhalten die letzten
Zeilen folgende Fassung]
Die Spannungsänderung wird daher
u, = 4,94% + 0,5 (— 0,42%)?
4,94 — 0,42\ 2
100 7° | 100 )
_ 4,94 + 0,005 (— 0,42)? _ 4,94
g 100 7 100
§ 21
Ungeregelte und geregelte Spannung
Bei Regeltransformatoren bedeutet
ungeregelte Spannung die dem Regeltransformator auf
der Erzeugerseite zugeführte Spannung,
m 4,94%.
m e - n D sein e O m n EEG a m ii ee ei
Wer
B
ii u} P
da P run
Ro y
rana
p
97. Juni 1940
geregelte Spannung die von dem Regeltransformator
an der Verbraucherseite abgegebene Spannung.
D. Kühlungs-, Lüftungs-, Sehutz- und Betriebsarten
§§ 22 bis 24
[Wie §§ 18, 18a und 18b von VDE 0532/X11. 37.)
II. Genormte Werte
§ 25
Frequenzen
[Wie $ 19 von VDE 0532/X1I. 37.)
§ 26
Spannungen
Tafel II. Genormte Spannungen in Volt für Wechsel- und
Drehstrom-Transformatoren über 100 V bei 50 Per/s.
Beihen- Nenn- Nenn-
Ds primär- sekundär-
VDE 0670 spannung spannung
— 125 130
— 220 230
— 380 400
— 500 525
1 000 1 000 1 050
3 000 3 000 3150
6 000°) 6 000 6 300
10 000 10 000 10 500
— 15 000 15 750
20 000 20 000 - 21 000
30 000 30 000 31 500
45 000 45 000 47 250
60 000 60 000 65 000
110 000 110 000 115 500
150 000 150 000 157 500
220 000 | 220 000 231 000
400 000 400 000 420 000
*) Die Reihenspannung 6000 V gilt nach
VDE 0670 nur für geschlossene und gekapselte
Geräte (siehe DIN VDE 50, Beiblatt 3).
Für Einphasen-Transformatoren bei 16?/, Per/s gelten bei
der Deutschen Reichsbahn als Nennspannungen folgende
Werte:
220, 6600, 17 500, 115 000 V.
§ 27
Leistungen
[Wie § 19b von VDE 0532/XII. 37. Es werden in Tafel III
jedoch noch folgende genormte Nennleistungen in kVA hin-
zugefügt:]
12 500, 16 000, 20 000, 25 000, 32000, 40 000, 64 000,
100 000.
§ 28
Kurzschluß-Drosselspulen
[Wie $19c von VDE 0532/XII. 37; in Tafel IV wird
jedoch die Netzspannung 5 kV gestrichen, und die Netz-
spannungen 6 und 15 kV werden nicht mehr durch Fettdruck
hervorgehoben. Ferner fallen die kleingedruckten Bemerkungen
innerhalb der Tafel fort.)
§ 29
Anzapfungen
Bei Transformatoren mit Anzapfungen, die nicht be-
sonderen Zwecken dienen, sind zwei Stufen üblich.
Siehe auch
DIN VDE 2600 „Einheitstransformatoren, Hauptreihe HET,
5 bis 100 kVA“,
DIN VDE 2601 ‚„Einheitstransformatoren, Sonderreihe SET,
5 bis 50 kVA“ und
DIN VDE 2603 „Transformatoren mit Ölkühlung und Kupfer-
wicklung für Drehstrom 50 Per/s, 5 bis
1600 kVA“ (in Vorbereitung).
IV. Bestimmungen
A. Allgemeines
§§ 30 bis 33
[Wie §§ 21 bis 24 von VDE 0532/XII. 37.)
Elektrotechnische Zeitschrift 61. J
ahrg. Heit 26 687
§ 34
Angezapfte Wicklungen
Die folgenden Bestimmungen gelten unter der Annahme,
daß bei Wicklungen mit Anzapfungen die Hauptanzapfung ein-
gestellt ist.
Bei Anzapfungen bis einschließlich + 5% der Windungszahl der
Hauptanzapfung bezichen sich die Bestimmungen über die Erwärmung bei
allen Anzapfungen auf die Nennleistung.
§§ 35 bis 38
[Wie $$ 25a, 26, 27 und 27a von VDE 0532/XII. 37.]
839
Schlagweiten
a) Für die in Luft befindlichen Teile der Isolatoren (Innen-
raum-, Freiluft- sowie geschlossene und gekapselte Ausführung)
von Transformatoren gelten die in $ 23 von VDE 0670/....*
„Regeln für Wechselstrom-Hochspannungsgeräte“ in Tafel III,
Spalten 2 und 3 festgesetzten Schlagweiten.
b) Bei Freiluft-Transformatoren, deren Isolatoren mit
Parallelfunkenstrecken ausgerüstet sind, gilt für diese die
Schlagweite c nach $ 23 von VDE 0670/....*, für die Schlag-
weite zwischen den Leitern mindestens das gleiche Maß c.
c) Die in $ 23 von VDE 0670/....* festgelegten Schlag-
weiten unter Öl gelten nicht für die Stufenregeleinrichtung
(s. § 8).
§ 40
Antrieb von Regeltransformatoren
Der motorische Antrieb von Regeltransformatoren ist
nach VDE 0650 ‚‚Regeln für die Bewertung und Prüfung von
Anlassern und Steuergeräten‘‘ zu prüfen.
B. Betriebsarten
§§ 41 bis 44
[Wie $$ 29 bis 32 von VDE 0532/X11. 37.)
C. Erwärmung
88 45 bis 52
[Wie §§ 33 bis 40 von VDE 0532/X11. 37.)
8 53
Wärmebeständigkeit der Isolierstoffe
[Wie § 41 von VDE 0532/XII. 37; der erste und zweite
Satz der Fußnote unter Tafel V erhält jedoch die folgende
Fassung: ]
Eine Isolierung wird als ‚getränkt‘‘ bezeichnet, wenn die Luft
zwischen den Fasern durch einen geeigneten Stoff ersetzt wird, auch
wenn dieser Stoff nicht alle Räume zwischen den einzelnen isolierten
Leitern vollständig ausfüllt.
Sind diese Zwischenräume vollständig ausgefüllt, so wird die Iso-
lierung als ‚in Füllmasse‘“ bezeichnet.
§ 54
Grenzwerte der Erwärmung
[Wie $ 42 von VDE 0532/XII. 37, jedoch wird in Tafel VI
„Grenzerwärmungen‘ nachstehende Anderung vorgenommen:]
Tafel VI. Grenzerwärmungen
pN
| I | u |I] Wi v
Wicklungen mit Isolierung |
| nach Klasse*) | A | As B C
— Keane m —- —— -— -— m Do
' Alle Wicklungen mit Aus- o >o o
nahme von 2 60 10 80° | Nur beschränkt
—— —_— 0. 0 -—| durch den Einfluß
Einlagige blanke, ebenso auf benachbarte
2 | dauerna kurzgeschlossene | 65° 75° ı 85° Isolierteile
| Wicklungen®*) | |
| Trockene — a o o
Eisen- | transformatoren | 60 _ | o9 80
——- kerne ur nal ie me
bei transforma- ao l aa =:
4 | toren | i9
§ 55
Isolierung aus verschiedenen Stoffen
[Wie § 43 von VDE 0532/XII. 37.)
® Entwurf in ETZ 61 (1940) H. 8, S. 179; Schlubfassung erscheint
demnächst.
688
D. Isolationsfestigkeit
§ 56
Allgemeines über die Prüfung der Wicklungsisolation.
[Wie § 46 von VDE 0532/X1II. 37, jedoch überall statt
„Wicklungsprobe‘, ,„,‚Sprungwellenprobe‘', „Windungs-
probe“ — „-prüfung‘'.)
$ 57
Wicklungsprüfung
Die Wicklungsprüfung dient zur Feststellung der aus-
reichenden Isolation von Wicklungen und der gegebenenfalls
mit diesen verbundenen Stufenregeleinrichtungen gegen-
einander und gegen Körper.
[Im übrigen wie $47 von VDE 0532/XII. 37, jedoch
überall statt ‚„Wicklungsprobe‘ — „Wicklungsprüfung‘‘.
Außerdem ändern sich die Ziffern 2. und 3. folgender-
maßen:]
2. bei leitend verbundenen Wicklungen eines oder mehrerer
Transformatoren (z.B. bei Spartransformatoren) die
höchste gegen Körper bei Körperschluß eines Poles auf-
tretende Spannung.
3. bei Wicklungen von Zusatztransformatoren mit ge-
trennten Wicklungen die Nennspannung des Stromkreises,
mit dem die Wicklung in Reihe liegt.
[Der Absatz: ‚Empfohlen wird, entsprechend dem Ge-
brauch bei Hochspannungsgeräten ...*“ und der folgende Text
in Kleindruck fallen fort. Rest wie $ 47 von VDE 0532/XT1.37.)
§ 58
Sprungwellenprüfung
[Wie $ 48 von VDE 0532/XIlI. 37, jedoch überall
„-prüfung‘ statt ‚-probe‘; außerdem wird ein neuer
2. Absatz mit folgendem Wortlaut eingeschoben :]
Bei Transformatoren mit Anzapfungen ist die Sprung-
wellenprüfung nur einmal, und zwar bei Einschaltung aller
Windungen, vorzunehmen.
[Der vorletzte Absatz erhält folgende Fassung:]
Bei Zusatztransformatoren ist die Sprungwellenprüfung
mit den betriebsmäßig für den Schutz der Zusatzwicklung vor-
gesehenen Einrichtungen vorzunehmen.
$ 59
Windungsprüfung
Die Windungsprüfung dient zur Feststellung der aus-
reichenden Isolation benachbarter Windungen und gegebenen-
falls blanker Kontakte von Stufenregeleinrichtungen gegen-
einander und zum Auffinden von Wicklungsdurchschlägen, die
durch die Sprungwellenprüfung eingeleitet sind.
[Im übrigen wie § 49 von VDE 0532/XII. 37, jedoch
überall „-prüfung‘' statt ‚„-probe‘'.]
§ 60
Nachmessen der Widerstände
[Wie § 50 von VDE 0532/X1I. 37.)
§ 61
Durchführungsisolatoren
Die Prüfung mit Wechselspannung ist nach $ 36a, Ziffer 3
von VDE 0670/....*) vorzunehmen. Sie kann nur entweder an
den zu dem Transformator gehörenden Durchführungen vor
Zusammenbau mit dem Transformator, jedoch mit zu-
gehörigem Flansch, oder bei Verzicht auf diese Art der
Prüfung an Durchführungen gleichen Typs verlangt werden.
Durchführungsisolatoren innerhalb des Transfor-
matorkessels fallen nicht unter diese Bestimmungen, z.B.
Durchführungen für Anzapfleitungen zum angebauten, öl-
gefüllten Kessel einer Stufenregeleinrichtung.
[Die Tafel X aus VDE 0532/XII. 37 fällt fort; die
Nummern der folgenden Tafeln ändern sich entsprechend.)
E. Wirkungsgrad und Verluste
$ 62
Wirkungsgrad
[Wie § 52 von VDE 0532/XII. 37.]
§ 63
Leerlaufverlust
[Wie $ 52a von VDE 0532/XII. 37. Der letzte Satz des
großgedruckten Absatzes erhält jedoch folgende Fassung:]
$) Siehe Anmerkung zu § 39.
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 26
27. Juni 1940
Bei Transformatoren mit Anzapfungen ist die Primär
spannung an die zugehörige Anzapfung (die Nennprimär-
spannung also an die Hauptanzapfung) anzulegen.
$ 64
Kurzschlußverlust
[Wie § 53 von VDE 0532/X1l. 37. Der erste Absatz in
Kleindruck erhält jedoch die Fassung:]
Hierbei ist zu beachten, daß der dem Gleichstromwiderstand ent-
sprechende Teil der Verluste bei Kupferwicklungen im Verhältnis a
235 +9
zu erhöhen, der den Wirbelstromverlusten entsprechende Teil dagegen im
Verhältnis = z zu erniedrigen ist. Bei Aluminium-Wicklungen lauten
_320 pew. 28
245 +9 320°
[Am Schluß des kleingedruckten Textes wird folgender
Zusatz eingefügt:]
Bei Transformatoren für landwirtschaftlichen Betrieb (LB)
sind die gemessenen Kurzschlußverluste auf 50° umzurechnen.
Die vorstehend bei Umrechnung auf 75° angegebenen Umrechnungs-
285 235 + 0
235 4 ð ZW, re er
295 245 +90
2540
(Im übrigen bleibt der bisherige $ 53 von VDE 0532/X11. 37
bestehen.)
die vorstehenden Werte
faktoren ändern sich dann bei Kupferwicklungen in
bei Aluminiumwicklungen in
88 65 und 66.
[Wie §§ 54 und 55 von VDE 06532/X11. 37.]
F. Spannung
§ 67
Spannungsbereich
[Wie $ 56 von VDE 0532/XII. 37.)
G. Kurzsehlußfestigkeit
§ 68
Stoßkurzschlußstrom
Transformatoren (LT, SpT, ZT) sowie Drosselspulen (DI)
müssen ihren größtmöglichen Stoßkurzschlußstrom aushalten
können, jedoch nicht mehr als das 30 - 1,8. V/2-fache (rd. das
T5fache) des Nennstromes (Effektivwert), höchstens aber einen
Stoßkurzschlußstrom, der der größten genormten Nenn-
ausschaltleistung von 2500 MVA entspricht (siehe § 21b von
VDE 0670/....*).
[Im übrigen wie $ 57 von VDE 0532/X11. 37.]
H. Schaltzeiehen und Klemmenanordnung
8 69
Schaltzeichen
Zur Kennzeichnung der Schaltart von Wechselstrom-
wicklungen sind die Schaltzeichen nach DIN VDE 710 zu
verwenden.
8 70
Klemmenanordnung
[Wie § 59 von VDE 0532/X11. 37.]
J. Parnllelbetrieb
$$ 71 und 72
[Wie $$ 60 und 61 von VDE 0532/XII. 37.)
§ 73
Transformatoren mit Anzapfungen
Bei Transformatoren mit angezapften Wicklungen kann
der einwandfreie Parallelbetrieb nicht immer auf allen Stellungen
verlangt werden, wenn die Spannungsabstufungen nicht
genügend gleich gewählt werden können.
Dieser Fall kann eintreten, wenn die Spannungen klein sind und die
Spannung je Windung bei beiden Transformatoren verschieden groß ist.
Sollen Regeltransformatoren in Sparschaltung parallel
arbeiten und parallel gesteuert werden, so treten infolge der
geringen Kurzschlußspannung bereits bei kleinen Abweichungen
der Anzapfspannungen voneinander gefährlich hohe Aus-
gleichsströme auf. Hiergegen sind besondere Maßnahmen zu
treffen, beispielsweise sind ausreichende Drosselspulen vor-
zuschalten.
*) Siehe Anmerkung zu $ 39.
E
£ g7. Juni 1940
K. Ursprungszeichen und -schilder
74
Hersteller- a Firmenzeichen
[Wie § 63 von VDE 0532/X1I. 37.)
= § 75
i Leistungsschild
a) Jeder Transformator muß ein Leistungsschild tragen;
dieses soll so befestigt werden, daß es auch im Betriebe bequem
. gelesen werden kann. l
i b) Auf dem Leistungsschild sind deutlich und haltbar
folgende Angaben anzubringen:
2 1. Modellbezeichnung oder Listennummer,
2. Fertigungsnummer,
3. Art und Regelbarkeit,
Unter Art ist anzugeben: LT, SpT, ZT, DI oder KD].
Hinsichtlich der Regelbarkeit ist anzugeben: RT, DIT,
GIT oder SchT.
Erklärung der Abkürzungen siche $$ 3 und 4.
Bei der Angabe der Regelbarkeit kann der Buch-
stabe T fortfallen, z. B. lautet die Bezeichnung für einen
Spartransformator, der als Regeltransformator mit fest-
stehenden Wicklungen gebaut ist: SpT/R.
4. Nennleistung,
i
#
a +
.
-e e e e ë= ë
5. Nennprimärstrorn,
6. Betriebsart,
7. Nennfrequenz,
8. Kühlungsart,
9. bis 14. Zusätzliche Angaben nach Tafel XI bzw. nach c), d)
oder e).
Tafel XI. Zusätzliche Angaben.
yes Sale i m | KN
Lfde Leistungs- Spar- Zusatz- Drossel-
Nr. | transformator | transformator | transformator spule
| LT SpT ZT DI
i
9. — | — Netzspannung | Netzspannung
i| or re Er me
Si 10 Nenn- | Nenn- Nenn- Nenn-
s | primärspannung: primärspannung primärspannung | primärspannung
Hek Nenn- Nenn- Nenn- |
E 11. sekundär- sekundär- sekundär- —
yo spannung spannung spannung
I ~i aaa en
22... Nenn- Nenn- Nenn- i:
* | sekundärstrom | sekundärstrom | sekundärstrom
13 Schaltung | — | Schaltung —
Nenn- , Nenn- Nenn-
N l4. kurzachluß- kurzschluß- | kurzschluß- ==
| spannung spannung spannung |
i
Faa 8;
3 3
lie
= c) Bei Kurzschlußdrosselspulen (KDI) sind zusätzlich zu b
‚ die folgenden Vermerke auf dem Leistungsschild anzugeben:
| Netzspannung (bei einphasigen Kurzschlußdrosselspulen im
Vetzs 6000
Drehstromnetz der Bruch A PAo : ‚z.B. ——),
V3 V3
Nennspannung in Volt und in Prozent,
Nenndauerstrom,
Dauerkurzschlußstrom,
größte Kurzschlußzeit.
= d) Für Transformatoren mit Anzapfungen oder Stufenregel-
einrichtung gilt zusätzlich zu b folgendes:
Wenn ein Transformator mit einer oder zwei Anzapfungen
versehen ist, so sind die den Anzapfungen entsprechenden
BE Spannungen und die zugehörigen Ströme (wenn vom Nennstrom
abweichend) auf dem Leistungsschild zu vermerken. Wenn
mehr als zwei Anzapfungen vorgesehen sind, so brauchen nur
die der Hauptanzapfung und den Endstellungen entsprechenden
Be Spannungen und Ströme auf dem Leistungsschild vermerkt zu
nr werden (siehe $ 29).
Der Regelbereich (siche § 9) kann in Prozenten angegeben
werden und ist dann auf die mittlere Spannung (Haupt-
anzapfung) zu beziehen.
Bei Transformatoren mit Anzapfungen sind die Anzapf-
spannungen stets für die Wicklungsseite anzugeben, auf der die
Anzapfungen liegen. Bei Transformatoren für großen Regel-
bereich mit angezapften Wicklungen, in denen betriebsmäßig
keine höhere als die Nennspannung auftreten kann (z. B.
bei Ofentransformatoren und Stromrichter-Iransformatoren),
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 26
688
können die Anzapfspannungen für die Wicklong ae e on
geben werden, auf der keine Anzapfungen liegen; sie sin
einzuklammern.
i ‚erhältnis 15 000/384 —
Hat z. B. ein Transformator das Übersetzungsverhä
400—416 V und Anzapfungen in der 15 000 V-Wicklung, so wird das N.
schild gestempelt 15 600 — 15 000 — 14 400/400 V und der Hauptanzapiung
entspricht in diesem Falle 15 000/400 V. N Ben
Hat ein Ofentransformator für 15 000/50 — 70 — 100 e Anzapiu
in der Mitte der 15 000 V-Wicklung, so kann das Leistungsschild gorp
werden 15 000/(50) — (70) — 100 V, falls als Hauptanzapfung 15 000/1
vereinbart ist.
° Bei Leistungstransformatoren mit Stufenregeleinrichtung
sind außer der Nennkurzschlußspannung noch die Kurzschluß-
spannungen für die höchste und niedrigste Windungszahl bei
dem diesen Anzapfungen entsprechenden Primärstrom an-
zugeben, sofern sie um mehr als +5% von der Nennkurz-
schlußspannung abweichen.
Bei Spartransformatoren mit Anzapfungen und bei Spar-
transformatoren mit Stufenregeleinrichtung ist außer der
Nennkurzschlußspannung noch die kleinste Kurzschluß-
spannung anzugeben.
e) Bei Einheitstransformatoren der Hauptreihe HET nach
DIN VDE 2600 ist das Zeichen HET, bei Einheitstransformatoren
der Sonderreihe SET nach DIN VDE 2601 ist das Zeichen SET
auf dem Leistungsschild anzugeben.
§ 76
Bemerkungen zu den Leistungsschildangaben
Zu § 75b: Die Betriebsart unter 6. wird in folgender Weise
gekennzeichnet:
Dauerbetrieb: Kein Vermerk.
Kurzzeitiger Betrieb: KB bzw. DKB und vereinbarte
Betriebs- oder Belastungszeit.
Aussetzender Betrieb: AB bzw. DAB und relative
Einschaltdauer.
Landwirtschaftlicher Betrieb: LB.
Zu § 75d: Nennsekundärspannung und Nennkurzschluß-
spannung bei Transformatoren mit Anzapfungen
siehe $$ 14 und 19.
Die Nennkurzschlußspannung ist nach $ 19 aus den
gemessenen Werten der Kurzschlußspannung zu berechnen.
Bei allen in Sparschaltung ausgeführten Transformatoren
sind die der durchgehenden Leistung entsprechenden Werte
anzugeben.
Wenn bei Transformatoren mit Anzapfungen neben dem
Leistungsschild ein Schaltungsbild mit Angabe sämtlicher An-
zapfspannungen, der Zahl der Stufen usw. angebracht ist, so
können die unter $ 75d genannten zusätzlichen Angaben auf
diesem Schaltungsbild angegeben werden. Für Anbringung und
Ausführung dieses Schaltungsbildes gelten im übrigen die
gleichen Bestimmungen wie für das Leistungsschild.
§§ 77 bis 80
[Wie §§ 65 bis 68 von VDE 0532/X11. 37.]
L. Toleranzen
§ 81
Zulässige Abweichungen
[Wie 869 von VDE 0532/XII. 37. In der Tafel XII
(bisher XIII) wird jedoch cine neue waagerechte Spalte unter
Ziffer 1 aufgenommen mit folgendem Wortlaut:)
l Übersetzung nach § 13 . 0,5%
[Die folgenden Ziffern erhöhen sich dann entsprechend.)
V. Sonderbestimmungen für Transformatoren
mit beweglichen Wicklungen
§ 82
Bestandteile
Ständer ist der feststehende, Läufer (bei Drehtrans-
formatoren) bzw. Gleiter (bei Gleit- und Schubtransformatoren)
der bewegliche Teil des Transformators.
§ 83
Übersetzung
(Zu $ 13.)
Bei Dreh-, Gleit- und Schubtransformatoren sind die
Verhältniswerte der Streuung und des Leerlaufstromes wesent-
lich größer als bei den übrigen Transformatoren. Infolgedessen
590
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 26
27. Juni 1940
ist schon bei Leerlauf das Verhältnis der Spannungen der
beiden Wicklungen nicht mehr gleich dem Windungszahlen-
Verhältnis.
§ 84
Kurzschlußspannung und -strom
(Zu $ 19)
a) Bei Dreh-, Gleit- und Schubtransformatoren, die als
Leistungstransformatoren gebaut sind, wird die Kurzschluß-
spannung in der Stellung für höchste und niedrigste Spannung
gemessen.
b) Bei Dreh-, Gleit- und Schubtransformatoren in Spar-
schaltung wird die Kurzschlußspannung in der Schaltung nach
Bild 2 des $ 19 für höchste und niedrigste Spannung gemessen.
c) Nennkurzschlußstrom bei Dreh-, Gleit- und Schub-
transformatoren ist der Primärstrom, der im betriebswarmen
Zustand aufgenommen würde, wenn die Nennspannung an die
Primärwicklung gelegt würde, und zwar bei kurzgeschlossener
Sekundärwicklung und bei den Läufer- bzw. Gleiterstellungen,
bei denen die Kurzschlußspannungen gemessen werden.
§ 85 a
Leistungen
(Zu $ 27)
Die in $ 27 angeführten Leistungen sind Eigenleistungen
(nicht Durchgangsleistungen) der Dreh-, Gleit- und Schub-
transformatoren. Sie gelten nur als Anhaltswerte.
§ 86
Grenzwerte der Erwärmung
(Zu $ 54)
a) Für luftgekühlte Dreh-, Gleit- und Schubtransformatoren
gelten die gleichen Werte wie für Asynchronmotoren (siehe $ 39
von VDE 0530/X1II. 37 ‚Regeln für die Bewertung und Prüfung
von elektrischen Maschinen‘').
b) Für ölgekühlte Dreh-, Gleit- und Schubtransformatoren
gelten die gleichen Werte wie für Öltransformatoren (siche $ 54).
§ 87
Wicklungsprüfung
(Zu $ 57)
a) Luftgekühlte Dreh-, Gleit- und Schubtransformatoren
bis einschließlich 1000 V sind wie Asynchronmotoren zu prüfen
(siehe $$ 48 bis 53 von VDE 0530/XII. 37).
b) Alle übrigen Dreh-, Gleit- und Schubtransformatoren
sind nach $$ 56 bis 61 zu prüfen.
§ 88
Stoßkurzschlußstrom
(Zu § 68)
a) Dreh-, Gleit- und Schubtransformatoren müssen, ohne
betriebsunfähig zu werden, ihren größtmöglichen Stoßkurz-
schlußstrom aushalten können, jedoch nicht mehr als das
20.1,8- V 2fache (rd. das 50fache) des Nennstromes (Effektiv-
wert). i
b) Sofern es nicht möglich ist, die Wicklungen gegen die
sich bei höheren Kurzschlußströmen ergebenden Kräfte ab-
zustützen, muß durch Einbau von Drosselspulen der Stoß-
kurzschlußstrom auf das erwähnte Maß herabgesetzt werden,
falls der Spannungsabfall von der Energiequelle bis zum Dreh-,
Gleit- oder Schubtransformator nicht schon hierfür ausreicht.
§ 89
Bedingungen für Parallelbetricb
(Zu $ 72)
a) Die Abweichung der Nennkurzschlußspannung eines zu
prüfenden Dreh-, Gleit- oder Schubtransformators vom Mittel
der Kurzschlußspannungen der bereits vorhandenen Trans-
formatoren darf bis zu + 25% betragen.
b) Bei Mehrphasen-Drehtransformatoren mit einem
Läuferkörper wird bei Verdrehen des Läufers auch die Phase
der Spannung verdreht (vgl. § 4c, Ziffer 1). Hierauf ist bei
Parallelschalten und Parallelbetrieb zu achten.
In mehrfach verketteten Netzen oder in neuen Anlagen, in denen
mehrere Drehtransformatoren parallel laufen, wird die Verwendung von
Doppel-Drehtransformatoren empfoblen, die nur die Größe, nicht aber die
Phase der Spannung verändern.
Bei Gleit- und Schubtransformatoren wird in Ausführung sowohl
für Einphasen- als auch für Mehrphasenstrom ohnehin nur die Große der
Spannung verändert (vgl. $ 4c, Ziffer 2 und 3).
§ 90
Leistungsschild
(Zu § 75)
a) Anzubringen sind die in $ 75 unter b) 1. bis 8. geforderten
Angaben; hierbei ist als Nennleistung die Eigenleistung des
Dreh-, Gleit- oder Schubtransformators anzugeben (siehe $ 85).
b) Ferner sind zusätzlich noch anzugeben:
Netzspannung,
Nennprimärspannung,
Nennsekundärspannung,
Nennsekundärstrom,
Nennkurzschlußspannung.
c) Bei Dreh-, Gleit- und Schubtransformatoren in Spar-
schaltung sind im Gegensatz zu den Ausführungen unter a) die
Nenndurchgangsleistung und ferner zusätzlich zu den
unter a) und b) geforderten Angaben noch der obere und untere
Grenzwert der Nennsekundärspannung sowie die zugehörigen
Kurzschlußspannungen anzugeben.
Vorschriften für Elektrowärmegeräte
VDE-Ausschuß für Elektrowärmegeräte
VDE 0720/1937
Entwurf
Einspruchsfrist: 15. Juli 1940
Anwendung des noch nicht endgültigen Entwurfs auf eigene Gefahr
Anderung der ab 1. 1. 39 gültigen Fassung
§ 12
Schaltvorrichtungen
e) Temperaturbegrenzende Vorrichtungen, bei denen die
Abschaltung des Gerätes durch einen Kurzschluß der Zu-
leitungen erreicht werden soll, sind nicht zulässig.
DK 621.365.45(083.133)
§ 23
Erwärmungsprüfungen
c) Geräte mit kurzer Anheizdauer, die beim Gebrauch vom
Netz getrennt werden, z. B. Krawattenbügler, werden mit dem
10-fachen der zur Erreichung der Betriebstemperatur vor-
geschenen Anheizdauer, mindestens aber 15 min lang, in der
ungünstigsten Gebrauchslage betrieben. Die für das Gerät vor-
gesehene Anheizdauer ist durch praktische Erprobung nach-
zuprüfen. |
§ 25
Prüfung des Berührungsschutzes
b) Bei Geräten, bei denen gebrauchsmäßig eine Gabel
Verwendung finden kann, ausgenommen jedoch Brotröster mit
Wendevorrichtungen sowie in Backöfen fest eingebaute Grill-
heizkörper, erfolgt die gleiche Prüfung mit einem Prüfdorn g°-
mäß Abbildung 7.
a
aa
=
O
Í 1
37. Juni 1940 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 26 59
RUNDSCHAU
Elektrizitätswerke und Kraftübertragung
DK 621.315.024 (494)
Die Gleichstrom - Kraftübertragung Wettingen —
Zürich an der Schweizerischen Landesausstellung.
[Nach E. Kern, Bull. schweiz. elektrotechn. Ver. 30 (1939)
S. 481; 1% S., 3B.]
In der Schweiz ist zu Versuchszwecken eine Hochspannungs-
Gleichstrom-Übertragungsanlage erstellt worden. Mit einer
konstanten Gleichspannung von 50 kV wird eine Leistung von
500 kW auf eine Entfernung von etwa 20 km vom Kraftwerk
Wettingen nach Zürich übertragen. Bild 1 zeigt die grund-
sätzliche Schaltung der Gleichstrom-Übertragungsanlage. Sie
arbeitet mit je einem Stromrichter am Anfang (Gleichrichter)
und Ende (Wechselrichter) der Leitung, so daß die Gleich-
spannung 50 kV in einer Stufe!) erzeugt wird, und ist der vor-
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1 Kraftwerk Wettingen
2 Verteilungsnetz von Zürich
3 Gleichrichter
4 Wechselrichter
Bill 1. Schaltung der Übertragungsanlage.
handenen Drehstrom-Übertragungsanlage (45 kV) parallel ge-
schaltet. Die Gleichstromübertragung erfolgt einpolig über das
auf Isolatoren verlegte Erdseil der genannten 45 kV-Hoch-
spannungsleitung; die Rückleitung geschieht über Erde. Die
Spannungs- und Belastungsverhältnisse der Stromrichter
werden mittels Gittersteuerung beherrscht, die auch zur kurz-
zeitigen Sperrung des Stromdurchganges bei Kurzschlüssen und
Rückzündungen dient. Die Anlage in Wettingen wird von
Zürich aus mittels einer Hochfrequenz-Fernsteuerung und
Telephonie fernbedient, wobei die 50 kV-Übertragungsleitung
als Steuerleitung benutzt wird. Die Anlage arbeitet seit längerer
Zeit zufriedenstellend. Die hierbei gewonnenen Erfahrungen
werden für die Weiterentwicklung der Stromrichter zum Zwecke
der hochgespannten Gleichstromübertragung wichtige Hinweise
liefern. E. Schu.
DK 621.315.024(494)
Die erste elektrische Gleichstromkraftübertragung
mit 50 kV mit Hilfe von Stromrichtern. [Nach
P. Egloff u. 1.-I. Felix, Electricité 23 (1939) S. 237; 45S.,
4B.]
Die Energieübertragung in Form von hochgespannten
Gleichstrom hat zahlreiche Vorteile gegenüber der mit hoch-
gespanntem Wechselstrom, dagegen erfolgt die Erzeugung und
die Umspannung der elektrischen Energie leichter und wirt- .
schaftlicher mit Wechselstrom als mit Gleichstrom?). Die
geeignetste Lösung wäre daher folgende: Verwendung des
Wechselstromes für die Erzeugung und Verteilung der elek-
trischen Energie, Verwendung des Gleichstromes für die Kraft-
übertragung vom Ort der Erzeugung bis zum Ort der Ver-
wendung oder Verteilung.
1) Brown Boveri Mitt. 26 (1939) S. 20. En
a) S. a. A. Matthias, Kraftübertragung mit hochgespanntem Gleich
strom, ETZ 56 (1935) S. 601.,
Die Durchführung setzt die Bereitstellung geeigneter Ein-
richtungen voraus, die die wirtschaftliche Umformung des
Wechselstromes in hochgespannten Gleichstrom am Erzeugerort
und umgekehrt die Umformung des hochgepannten Gleich-
stromes in Wechselstrom am Verwendungsort gestatten. Hierzu
bietet die jüngste Entwicklung und Erprobung von Hoch-
spannungsstromrichtern größerer Leistung neue Möglichkeiten.
Es werden im einzelnen folgende Fragen erörtert:
Übertragungsleitungen
Der bisher ausschließlich für Übertragungen elektrischer
Energie verwandte Drehstrom führt insbesondere bei weiteren
Entfernungen und Spannungen über 250 kV zu Schwierigkeiten.
Um die Stabilität der Leitung zu sichern ist man gezwungen,
Abschnittweise Blindströme zuzuführen. Das Auftreten des
Koraneffektes führt zu zusätzlichen Verlusten und beschränkt
die Spannung auf 250 kV. Demgegenüber besitzt der hoch-
gespannte Gleichstrom folgende Vorteile: Keine Wirkung der
Induktivität oder Kapazität. Keine induktiven Spannungs-
abfälle auf der Leitung, die bei hohen Wechselspannungen ein
Mehrfaches von denen am ohmschen Widerstand betragen.
Keine Schwierigkeiten, die Stabilität der Leitung zu sichern.
Bei Verwendung hochgespannten Gleichstromes besteht die
Möglichkeit, bis zu 400 kV gegen Erde zu verwenden, ohne daß
die Koronaverluste übermäßig ansteigen, da diese bezogen auf
den gleichen Effektivwert geringer sind als bei Wechselstrom.
Danach ist das günstigste Übertragungssystem ein Dreileiter-
system mit geerdetem Mittelleiter und 800 kV zwischen den
Leitern. Bezüglich der Wirtschaftlichkeit gegenüber dem
Drehstromsystem ist auf die Untersuchungen von A. Rachel
verwiesen‘), Am geeignesten erweist sich der hochgespannte
Gleichstrom bei Kabeln. Das Dreileitersystem besteht hier aus
zwei Einleiterkabeln, deren Bleimantel als Nulleiter dient. Nach
dem derzeitigen Stand der Technik können Einleiterkabel für
200 kV gegen Erde gebaut werden.
Erzeugung von hochgespannten Gleichstrom
Beim gegenwärtigen Stand der Gleichstrommaschinen-
technik liegen die Grenzen der Einheitsleistung und der
Spannung bei 25 000 kW und 10 000 V unter günstigsten Er-
zeugungsbedingungen. Bei 400 kV müßte man 40 Maschinen in'
Reihe schalten.
Demgegenüber sind auf Grund der bisherigen Erfahrungen
Stromrichter mit 20000 kW Durchgangsleistung bei 50 kV
in Aussicht genommen, wovon acht in Reihe zu schal-
ten wären. Dabei geschieht die Erzeugung der elektri-
schen Energie wie bisher durch die vorhandenen Dreh-
stromkraftwerke. Die Stromrichter liegen auf der Hoch-
spannungsseite der Ausgangstransformatoren. Vorhandene
Drehstromleitungen können für die Gleichstromübertra-
gung benutzt werden mit der \V2fachen bzw. \V3fachen
Spannung mit Rücksicht auf die vorhandenen Isolatoren bei
Leitungen mit geerdetem bzw. nicht geerdetem Nullpunkt. Bei
der Vermaschung der heutigen Netze kommt wahrscheinlich
nur das Konstantspannungssystem in Frage. Das Konstant-
stromsystem (Versuchsanlage von Thury mit Gleichstrom-
maschinen) ist nur für einzelne Übertragungsleitungen zweck-
mäßig. Die Regelung der Spannung kann durch Lastschalter
an den Transformatoren und mit Hilfe der Steuergitter der
Stromrichter erfolgen.
Umwandlung des hochgespannten Gleichstromes in
Drehstrom
Umlaufende Umformer sind infolge der notwendigen
Reihenschaltung einer Vielzahl von Maschinen für die Um-
wandlung des hochgespannten Gleichstromes in Drehstrom
nicht vorteilhaft. .
Die Stromrichtertechnik hat diese Aufgabe gelöst durch
den Wechselrichter. Dieser wird heute bis zu 60 kV gebaut und
dient als Grundlage für die praktische Erprobung einer Kraft-
übertragung mit hochgespanntem Gleichstrom.
1) A. Rachel, Elektrizitätswirtsch. 34 (1935) S. 717 u. 748.
u , TC
592
Elektrische Kraftübertragung mit Gleichstrom von
50kV mit Hilfe von Stromrichtern
Die erste Kraftübertragung mit Stromrichter wurde in den
V.S.Amerika nach dem Konstantstromsystem ausgeführt. Die
hier beschriebene, die anläßlich der Schweizer Landesausstellung
verwirklicht wurde, ist die erste Kraftübertragung mit Strom-
richter nach dem Konstantspannungssystem. (Anm.d. Ber.:
Über Gleichstromleitungen kann nur Wirkleistung übertragen
werden. Die Blindleistung der gekuppelten Netze muß durch
eigene Blindleistungsmaschinen oder, Kondensatoren gedeckt
werden. Das entspricht der Blindstromkompensation bei Dreh-
stromübertragungen am Anfang und Ende. Für die Gleich-
stromübertragung fällt nur die abschnittweise Zuführung von
Blindströmen bei der Drehstromleitung fort. Hierzu kommt bei
dem gegenwärtigen Stand der Stromrichterentwicklung noch,
daß die Stromrichteranlage selbst aus den gekuppelten Netzen,
insbesondere der Wechselrichter aus dem gespeisten Netz
Blindstrom fordert, der ebenfalls gedeckt werden muß. Sowohl
dem gespeisten wie dem speisenden Netz zwingt die an-
geschlossene Stromrichteranlage ferner netzfrequenzfremde
Verzerrungsströme, auf deren Beseitigung zusätzlichen Aufwand
erfordert. Schwierigkeiten ergeben sich dadurch, daß sowohl
Blindleistung als auch Verzerrungsleistung belastungsabhängig
sind. Schließlich ist die Umkehr der Energierichtung bei der
Gleichstromübertragung nicht so einfach wie bei der Drehstrom-
übertragung. Diese Fragen traten bei der Versuchsanlage nicht
in Erscheinung, da diese parallel mit Drehstromleitungen eine
relativ kleine Leistung von einem großen Generator auf ein
großes Netz übertrug. Sie sind aber beim allgemeinen Vergleich
zwischen Gleichstrom und Drehstromübertragung mit zu
berücksichtigen!). Sche.
DK 621.315.684 : 669.71
Aluminium - Zentralklemmen für Rundaluminium-
Schaltanlagen.
Da Rundaluminium einfacher und rascher zu verlegen ist
als Flachaluminium, wird für Schaltanlagen-Leitungen zu-
nehmend KRundaluminium verwendet. Die für alle Leiter-
durchmesser entwickelten verschiedenen Ausführungsarten der
Aluminium-Zentralklemmen als Flachanschlußklemmen, Ver-
binder, T-Abzweigklemmen, Träger u. a. ermöglichen es, alle
notwendigen Leitungsführungen bei Verwendung entsprechen-
der Klemmen betriebssicher und rasch herzustellen. Diese
neuen Zentralklemmen bestehen aus einem stabilen, unge-
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w Daverbelaslung mit 380 Amo WS i
/00 200 300 500 AN
Ergebnisse von Dauerbelastungsversuchen über 560 Tage
mit verschiedenen Kleinmenanordnungen.
400
Bild 2.
schlitzten Klemmkörper, in dem durch Anziehen der Aluminium-
Überwurfmutter eine leicht federnde Konushülse den Rundleiter
festpreßt.
In Versuchsreihen bei Dauerbelastungs-, Kurzschluß- und
Korrosionsprüfungen hat sich die Zuverlässigkeit der Konus-
klemmung mit Al-Zentralklemmen erwiesen. Außerdem wurden
gute Erfahrungen in den verschiedenen, seit Jahren damit ge-
bauten Anlagen mit Aluminium-Rundleitern von 6 bis 80 mm
Dmr. gemacht. Da diese Zentralklemmen mechanische und
elektrische Sicherheit der Kontaktstellen und damit große Be-
triebssicherheit gewährleisten, können somit Rundaluminium-
Schaltanlagen ebenso formschön, zweckmäßig und einfach
ausgeführt werden wie frühere mit Rundkupfer.
1) Vgl. Kern, Die Gleichstromkraftübertragung, ihr heutiger Stand und
ihre Zukunft. Bull. schweiz. elektrotechn. Ver. 30 (1939) S. 567. Einen kurzen
Auszug aus diesem Aufsatz findet der Leser im vorhergebenden Referat.
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 26
27. Juni 1840
Als Abschluß langzeitiger Dauerbelastungs- und Kurzschluß-
versuche mit Aluminium-Zentralklemmen zeigt Bild 2 die Aus-
wertung eines Dauerbelastungsversuches über 560 Tage. Der
Spannungsabfall und die Temperaturwerte der Klemmen blieben
nahezu konstant und zeigten am Ende des Versuches kein An-
steigen. Der Versuch wurde über 430 Tage mit Nennstrom von
380 A und dann bis 560 Tage mit entsprechender Überlastung
mit 550 A durchgeführt. Bei Kurzschlußversuchen mit 25 kA
während 1 s wurden die Klemmen praktisch auftretenden Be-
anspruchungen unterworfen. Die Versuche bestätigten, daß
Rundaluminium-Schaltanlagen mit besonderen Zentralklemmen
zuverlässig im Betrieb, einfach bei der Montage und vorteil-
haft für die Leitungsführung und die Anschlüsse sind. f.
Elektrische Maschinen
DK 621.313.333.045.51 : 621.3.017.7
Über die Stromwärme im Läufer des einphasigen
Asynchronmotors. [Nach K. P. Kovacs, Bull. Schweiz.
Elektrotechn. Ver. (1939) S. 644; 3, S., 2 B.]
Bekanntlich kann der Einphasenasynchronmotor durch
zwei gleiche in Reihe geschaltete Mehrphasenmaschinen ersetzt
werden, bei denen die Drehfelder entgegengesetzt umlaufen und
die Läufer mit gemeinsamer Welle in gleichem Sinne sich drehen.
Ausgehend von einem entsprechenden Ersatzschaltbild!) nimmt
der Verfasser eine sinusförmige Änderung der Spannungen,
Ströme und Felder und ferner schwache Sättigung der Maschine
an. Zur Vereinfachung der Rechnung setzt er die Eisenverluste
gleich Null, berücksichtigt sie aber bei der Ermittlung des
Wirkungsgrades. Auf Grund einer Rechnung mit komplexen
Größen findet der Verfasser für die Kupferverluste des Läufers
die Beziehung:
“ 2
Ra
[s (2 — s)]? + (=) [1 + (1 — s)°]
; Xo +X?
Veu = T NL.
Ro
PERL
Xo+ X,
Hierin ist s der Schlupf, X, die Hauptfeldreaktanz und für den
Läufer X, die Streureaktanz und R, der ohmsche Widerstand.
Die beiden letzten Werte sind auf die Windungszahl des Ständers
bezogen. Ferner ist
NR=U,I,cspy—IIR,
die Luftspaltleistung. Es bedeutet U, die Klemmenspannung,
I, die Ständerstromstärke, cos, die Phasenverschiebung
zwischen beiden und R, der ohmsche Widerstand der Ständer-
wicklung. Die Luftspaltleistung dient zur Deckung der Kupfer-
verluste voll und ganz, wenn der Motor still steht, s = l,
NL = Vcg Im Synchronismus hingegen deckt die Luft-
spaltleistung nur die Hälfte der Läuferkupferverluste, sı = 0,
.NL = y Vcug; die andere Hälfte muß in Form mechanischer
Leistung durch die Welle zugeführt werden.
Ist der Wert = - sehr klein, was nur bei größeren
Xo T 2
Maschinen der Fall ist, so kann mit genügender Genauigkeit
Venus (2 — s) NL
gesetzt werden. Bei kleinen Maschinen dagegen, bei denen R,
verhältnismäßig groß und X, klein ist, liefert die Annäherungs
formel schon bei betriebsmäßigen Schlüpfungen falsche Werte,
und in solchen Fällen ist von der genauen Gleichung Gebrauch
zu machen. Um das Rechnen mit dieser zu erleichtern, gibt der
„Verfasser noch eine Fluchtlinientafel.
Die Bestimmung des Wirkungsgrades aus den Einzel-
verlusten erfordert die genaue Ermittlung der Eisenverluste.
Sie sind gleich den Leerlaufverlusten vermindert um die
Reibungsverluste und die Kupferverluste im Ständer und im
Läufer. Die des Läufers sind
l 2
VPeuuo> z I0.
1) Vgl. R. Richter, Elektrische Maschinen, IV. Band.
Smam aa aman e a A
wa
R mine O n N e SŘ in E, Ei ent i D e a. u a ee ru rn A u a
-Úna
A
ektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 26
693
wenn R,= R, oder falls R, +*+ R,
l 2
Vouno g (vzo — To R,) ,
wobei V Ko die auf die Leerlaufstromstärke bezogene Kurz-
schlußleistung ist. Jy.
Geräte und Stromrichter
DK 621.318.4 : 621.3.013
Spulen für homogene Magnetfelder. [Nach R. H.
Lyddaneu. A. E. Ruark, Rev. sci. Instrum. 10 (1939) S. 253;
41, 5.3 BJ
Für die Herstellung eines homogenen Magnetfeldes in
einem Rechteckraum, dessen eine Dimension groß ist im Ver-
gleich zu den beiden anderen, hat Harris zwei sich gegenüber-
stehende rechteckige Helmholz-Spulen angegeben, wobei zur
Vermeidung der Randeffekte die Schmalseiten dieser Spulen
entweder bogenförmig geführt oder zur Bildung einer kleinen
zusätzlichen Windungsfläche rechtwinklig geknickt sind. Die
Verfasser geben eine strenge Berechnung des Feldes derartiger
Spulen, stellen die günstigsten Bedingungen auf und zeigen u. a.,
daß bei Wahl bestimmter Abmessungen das Magnetfeld über
68% der Länge der Spule auf 1% konstant ist, und daß ebenso
für die Gleichmäßigkeit in der Querrichtung ein Optimum
vorliegt. Kmn.
Verkehrstechnik
DK 621.335.22 : 621.337.41 : 621.337.522
Steuerung der BReichsbahn-Schnellzuglokomotive
Reihe E 19 mit elektrischer Zusatzbremse. [Nach
H. Hermle, Elektr. Bahnen 15 (1939) S. 199; 5 S., 5 B.J
Die Steuerung der von der AEG gebauten Schnellzug-
lokomotive Reihe E 19 hat zwei Aufgaben: Sie regelt die den
Fahrmotoren zuzuführende Spannung und steuert die elek-
trische Zusatzbremse. Für die Fahrschaltung wird die bekannte
Feinreglersteuerung!) mit 20 Hauptstufen verwendet. Der
Feinregler ist der gleiche wie für die
Lokomotive E 18. Die Zusatzbremse
unterstützt bei Schnellbremsungen die
Luftbremse, indem die Fahrmotoren
als gleichstromerregte Generatoren auf
Widerstände arbeiten; sie ist netzunab-
hängig und kann nur bei Geschwindig-
keiten über 60 km/h in Tätigkeit gesetzt =>
werden. Sie wird auf der Bremsstellung 1
des Fahrschalters, auf der Stellung
„Schnellbremse‘‘ des Führerbremsventiles Se
und beim Ansprechen der induktiven
Zugsicherung eingeschaltet. Das Schalt-
werk für den Fahrbereich ist ähnlich wie
bei der Lokomotive E 18 motorisch an-
getrieben!) und wird durch einen Führer-
schalter betätigt. Dieser weist folgende
Stellungen auf der Fahrseite auf: Null,
Schnell-Ab, Fahrt, Auf, Schnell-Auf.
Das Ansteuern des Steuermotors erfolgt
über besondere Steuerrelais (,,Auf-“ und
„Ab“-Relais). Die Schaltzeit für das
Durchlaufen von 20 Stufen beträgt etwa
90 s, beim Schnellschalten etwa 20 s bei 200 V Steuerspan-
nung. Beim Stillsetzen wird das Schaltwerk durch einen be-
sonderen Bremsgenerator elektrisch gebremst.
Der Steuerstrom für die Herstellung des Bremsstromkreises
wird, um die Bremse vollständig vom Vorhandensein der Netz-
spannung unabhängig zu machen, einem besonderen Umformer
entnommen, dessen Motor von einem Sammler gespeist wird.
Die Steuerspannung für den Bremskreis wurde zu 300 V, 50 Hz
gewählt, um auch bei ungünstigsten Witterungsverhältnissen,
die etwa zum Vereisen der Kontakte führen können, eine sichere
Betätigung der Bremse zu gewährleisten.
Der Schaltvorgang bei der Herstellung der elektrischen
Bremse ist folgender: Der Fahrschalter wird auf „Bremse
gestellt. Die Trennschützen werden über ein Bremsrelais aus-
geschaltet, Fahrt- und Richtungswender über ein VerzögerungS-
relais umgestellt. Nun werden die Felder der Fahrmotoren
durch ein Sammler-Anlaßschütz an eine Teilspannung eines
12 V-Sammlers gelegt. Mit dem Wiedereinschalten der Trenn-
ichel, Die elektrische
1) Elektr. Bahnen (1936) Sonderheft. S, a. O. Michel,
fugtörd-rune im Großdeutschen Reich, ETZ 60 (1939) S. 1325 u. 1363.
3) Elektr. Bahnen (1936 „S. 138.
a a
: u | mean a: 2
schütze ist die Bremsschaltung hergestellt. Die Herstellung der e»
schaltung nimmt bis zum Wiedereinschalten der Trenn-
er die Zeit von einer Sekunde in Anspruch. Nach einer
einstellbaren Zeit von 0,5 bis 2 s wird das Sammler-Hauptschütz
eingeschaltet, wodurch die Fahrmotor-Felder ihre volle Erregung
von 12 V erhalten. Durch die Felderregung in zwei Stufen soll
ein weicher Einsatz der Bremse erreicht werden. Voraussicht-
lich kann jedoch auf die Vorstufe verzichtet werden, da auch
ohne sie der Bremseinsatz stoßfrei vor sich geht. Nach dem
Einschalten des Sammler-Hauptschützes läuft das Schaltwerk
selbsttätig in die Nullstellung zurück. Sinkt die Fahrgeschwin-
digkeit unter 60 km/h, so wird durch einen Fliehkraftschalter
der Bremsdruck der Luftbremse erhöht. Ein von diesem Brems-
druck abhängiger Druckschalter schaltet die Trennschütze aus
und unterbricht damit den Bremskreis; hierdurch wird eine
Überbremsung vermieden.
Das Nockenschaltwerk für die E 19 ist neu entwickelt
worden. Im Gegensatz zu dem Schaltwerk der E 18 ist es
waagerecht in einem Rahmengestell angeordnet und hat
20 Schaltstufen, Sämtliche Nockenschalter sind vor der Schalt-
walze in zwei Reihen übereinander angeordnet. Sie werden
durch auf zwei Walzen befindliche Nockensegmente zwangsweise
geöffnet und geschlossen. Die Nocken jeder Walze sind nicht
voneinander isoliert, da die Anordnung der Schalter so getroffen
ist, daß durch die eine Walze nur die Nockenschalter der U-
Schiene, durch die andere die Nockenschalter der V-Schiene des
Zusatzumspanners gesteuert werden. Außer dem Hauptschalter
sind noch der Erregerschalter sowie die Steuerstromkontakte
im Schaltwerk untergebracht.
Der Antrieb des Schaltwerkes erfolgt über ein Schnecken-
getriebe durch den Steuermotor, auf der anderen Seite des
Schneckengetriebes ist der bereits erwähnte Bremsgenerator
angeflanscht (Bild 3). Außerdem sitzt am Antrieb der Geber
für den Stufenzeiger sowie eine Steuerstromwalze. Aus räum-
lichen Gründen ist der Schaltwerkantrieb am Dach der Loko-
motive befestigt. Der Feinregler steht senkrecht unter dem
Antrieb und wird über ein Kegelradvorgelege angetrieben.
Schaltwerk sowie Feinregler sind mit dem Antrieb über Zwi-
schenwellen mit Blechscheibenkupplungen verbunden, so daß
50%
Stufenschalter ELN20
a
&
Erregerschalter ELNT7 Steuereinnchtung ELH FN
Feinregler
EFR 5b ”
m
D
Bild 3. Zusammenbau von Antrieb, Schaltwerk
und Feinregler.
"71265
Bewegungen des im Dach untergebrachten Antriebes gegenüber
Schaltwerk und Feinregler ausgeglichen werden. Die Betätigung
der Steuerung erfolgt über den Fahrschalter, der aus Steuer-
und Richtungswalze besteht. Neu gegenüber dem Fahrschalter
der E 18 ist eine Sperrspule an der Richtungswalze, die nur
dann in die Mittelstellung gebracht werden kann, wenn das
Schaltwerk in Nullstellung steht. Diese Maßnahme dient dem
Schutz der Erregerwicklung des Feinreglers, da diese bei nicht
vollständigem Rücklauf des Schaltwerkes dauernd eingeschaltet
bleibt. Vb.
DK 621.335.4(45)
Die neuen elektrischen Schnellzüge in Italien. [Nach
C.Carli u. S. Rissone, Riv. tecn. Ferrov. ital. 56 (1939)
S. 208; 18 S., 17 B.]
Da die ersten vor vier Jahren gebauten Elektrozüge sich
auf der Strecke Bologna—Neapel gut bewährt hatten’), wurden
weitere acht Züge in Betrieb genommen, bei denen weitere
Änderungen und Verbesserungen angebracht wurden. Der
1) ETZ 58 (1937) S. 429.
594
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 26
27. Juni 1940
eaaa
elektrische Antrieb blieb der gleiche; jeder der sechs Motoren
hat eine Stundenleistung von 182 kW bzw. 147 kW Dauer-
leistung. Die Fahrgestelle hingegen wurden verstärkt und die
Aufhängung des Wagenkörpers elastischer gestaltet. In den
neuen Zügen wurden in einem einzigen Kopfwagen alle Hilfs-
betriebe, wie Gepäck- und Postraum, Küche, Anrichte- und
Personalabteile für den Speisebetrieb, untergebracht. Die
weiteren zwei Wagen dienen somit ausschließlich statt für 94
für 100 Reisende. Außer der Wärmeisolation der Wagenwände
und des Daches wurde auch die Klimaanlage wesentlich ver-
bessert. Die erhöhte Wärmeisolation bringt außerdem eine
bessere Schalldämpfung mit sich. Die elektrische Heizung wird
durch Thermostate gesteuert. Die Kühlung wurde von 10 000
auf 18 000 Kälteeinheiten/h gebracht, womit bei einem Luft-
wechsel von 30 m?/h, für jeden Fahrgast eine um 8° unter der
Außenluft liegende Temperatur erzielt wird. Als Kältemittel
dient Chlormethyl. Die erreichten Reisegeschwindigkeiten
gehen aus folgender Tafel 1 hervor.
Tafel 1. Reisegeschwindigkeiten der elektrischen Schnellzüge
in Italien.
Ent- men
fer- | Zeit chwin-
Strecke nung digkeit Anmerkung
km !h min! km/h
Neapel—Mergellina— Rom . | 210 | 1 42| 123,5 |Die 3 Aufenthalte in
Rom—Florenz . ..... 316 |3 0| 105,5 Bologna, Florenz u.
Florenz—Bologna . . . . . 97 |0 48| 121,0 Rom werden auf 11’
Bologna—Mailand 219 | 145 | 125,0 herabgesetzt, wo-
Neapel—Mergellina— durch sich die mitt-
and 842 | 726| 113,3 | lere Geschwindig-
ge 2 ! keit auf 116,1 km/h
Rom—Livorno ...... 316 | 255| 107,5 erhöht.
Bei den Probefahrten wurde eine mittlere Geschwindigkeit
von 165 km/h und eine Höchstgeschwindigkeit von 203 km/h
erreicht. Auf der Strecke Lavino—Rogoredo von 199,2 km
Länge betrug die mittlere Geschwindigkeit 175,8 km/h, was
einen Rekord darstellt. Eine Überholung der Züge findet nach
je 75000 km statt. Man rechnet für je 1000 Fahrtkilometer
in Anbetracht der verhältnismäßig neuen Zugtype 72 Lohn-
stunden. Riz.
Fernmeldetechnik
DK 621.397.645.31
Kurzwellen-Breitbandverstärkung. [NachM.]J.O.Strutt
u. A. van der Ziel, Elektr. Nachr.-Techn. 16 (1939) S. 229;
11% S., 15 B.J
Die Ultrakurzwellen-Verstärkung spielt besonders in der
Fernsehtechnik eine große Rolle, weil es hier im Gegensatz zu
anderen Funkdiensten im Ultrakurzwellenbereich, wie z. B. bei
Blindlandegeräten, darauf ankommt, auch große Entfernungen
zu überbrücken, um möglichst viele Teilnehmer am Fernseh-
rundfunk in einem Sendebezirk zu vereinen. Auch ist es bisher
nicht gelungen, die Leistung von Ultrakurzwellensendern auf
mehr als etwa ein Zehntel der im Rundfunkbetrieb möglichen
zu steigern, so daß Einsparungen an der Empfangsseite auf
Kosten der Empfindlichkeit, d. h. der Hochfrequenzverstärkung,
zur Zeit kaum möglich sind.
Ausgehend von den beim Fernsehempfang zu stellenden
Selektionsforderungen werden die Möglichkeiten einer , Gerade-
aus -Verstärkung mit den damit verbundenen Aufgaben der
Kaskadenverstärkung, der Verstärkungsgradregelu ng, der Modu-
lationsverzerrung, der Kreuzmodulation und des Röhren-
rauschens erörtert. Die Verfasser beschränken sich auf die Be-
trachtung der Einseitenbandübertragung im Bildkanal und die
normale Schwingkreiskopplung ohne Bandfilteranordnungen
zwischen den Verstärkerröhren. Die Selektionsforderung, daß
am Bildgleichrichter das Verhältnis von Tonträger- zu Bild-
trägerspannung nicht größer als 0,003 sein darf, läßt sich im
drei- oder mehrstufigen UKW-Geradeausverstärker nur erfüllen,
wenn die Kopplungskreise zwischen den einzelnen Verstärker-
stufen gegeneinander verstimmt sind; sonst sind Sperrkreise
für die Restamplitude des Tonträgers im Bildkanal erforderlich.
In einigen Diagrammen ist die Gesamtfrequenzkurve von vier
in Kaskade geschalteten Schwingungskreisen für verschiedene
Abstimmungsfrequenzen und Bandbreiten der Schwingungs-
kreise dargestellt. Die den Rechnungen zugrunde gelegten
Zahlenwerte sind so gewählt, daß sie den praktischen Ver-
hältnissen entsprechen. Dabei bleibt die Phasenverzögerung
über den ganzen Verstärker angenähert eine lineare Funktion
der Frequenz, was für die einwandfreie Fernsehbildübertragung
wesentlich ist.
Bei der Verstärkungsgradregelung durch Ändern der
Röhrenbetriebsdaten, insbesondere der Gittervorspannung,
wird nicht nur die Steilheit der Verstärkerröhre, sondern auch
ihre Eingangskapazität und ihr Eingangswiderstand geändert.
Dies hat wiederum zur Folge, daß sich die Abstimmfrequenz
und die Breite der Kopplungskreise in einem unzulässig hohen
Maße verschieben. Um die Eingangsimpedanzänderung wirksam
zu verringern, schlagen die Verfasser vor, in die Kathoden-
leitung einen ohmschen Widerstand parallel mit einem
Kondensator zu schalten. Allerdings wird dadurch auch die
maximale Steilheit und damit die Verstärkung herabgesetzt.
Je Stufe ist so eine Regelung von 1:5 bis 1:6 möglich. Bei
der Erörterung der Modulationsverzerrung und Kreuz-
modulation im geregelten Verstärker ergibt sich, daß am Gitter
der ersten Bildverstärkerröhre keine Trägeramplituden von
mehr als 0,15 V auftreten dürfen, um eine Verzerrung des Bild-
stroms oder gegenseitige Störungen der Bild- und Tonmodulation
auszuschließen.
In dem Abschnitt, über das Rauschen des Kurzwellen-
Breitbandverstärkers bringen die Verfasser qualitative und
quantitative Erörterungen über die Störspannungen, die durch
die unregelmäßige Wärmebewegung der Elektronen in Wider-
ständen, Impedanzen und Röhren im Zuge des Verstärkers
hervorgerufen werden. Als Ergebnis stellen sie die Forderung
auf, dem ersten Abstimmkreis des Verstärkers eine möglichst
hohe Impedanz und damit allerdings auch eine kleine Band-
breite zu geben, um hier das Verhältnis Nutz- zu Störspannung
möglichst groß zu halten. Für eine Welle von etwa 7 m und
einen Gesamtrauschwiderstand von 3000 Q am Gitter der
ersten Röhre eines Fernseh-Bildverstärkers mit der Bandbreite
von 2,5 MHz ergibt die Rechnung eine effektive Rausch-
spannung von rd. 10— V. Wenn die Annahme zutrifft, daß das
Verhältnis von Stör- zu Bildspannung nicht größer als 1: 100
sein darf, so müßte für einen störungsfreien Fernsehempfang
bei diesem Beispiel die Antenne mindestens 1 mV an das erste
Gitter des Verstärkers liefern. Sz.
Theoretische Elektrotechnik
DK 621.396.662.3.001.1
Zur Theorie der Siebketten aus X-Schaltungen.
[Nach R. Feldtkeller, Telegr.- u. Fernspr.-Techn. 28 (1939)
S. 27; 6 S., 14 B.]
In der Fernmeldetechnik werden Kreuzschaltungen mei-
stens nur dann verwandt, wenn für die Übertragungen enge
Bänder verlangt werden und für die Dämpfung Höchstwerte ge-
fordert sind, z. B. bei Dämpfungen über 5 N. In den übrigen
Fällen kommt man immer mit den üblichen T- und x-Gliedern
aus, die man aber auch für höhere Ansprüche benutzen kann,
wenn man die von Zobel eingeführten m-Transformationen an-
wendet. Die Transformationen dieser Art in der Siebschaltungs-
theorie, die auf der klassischen Vier-
poltheorie aufgebaut sind, erreichen,
daß ein Glied an das andere schr gut
angepaßt ist, d. h. die einzelnen
Glieder sind in ihrem Durchlaß-
bereich gut eingeebnet. Diese Ein-
ebnungsvorschriften sind von Zobel
eingehend behandelt, und Feldt-
keller hat dieses Veıfahren auf die
X-Schaltungen erweitert; denn auch
hier lassen sich mehrere Glieder an-
einanderreihen, die wohl verschie-
dene Wellendämpfung, aber gleiche
Wellenwiderstände besitzen. Zur Er-
mittlung solcher Glieder legt man ein gewöhnliches X-Glied
zugrunde, dessen Betriebseigenschaften in Bild 4 und Tafel 1
zusammengestellt sind.
ulzwmr,/
Bild 4. Aufbau eines
X-Gliedes.
Tafel 1. Betriebseigenschaften der X-Glieder.
8 f 7173
8 2A 2gy
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7 7
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T +2
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R R]
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x
— m —
97. Juni 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 26
6595
Bei der m-Transformation geht man nun Den
vor, daß die Längswiderstände mit der positiven rationalen
Größe m multipliziert und die Brückenwiderstände mit dem
reziproken Wert von m erweitert werden. Es ist also nn.
ersichtlich, daß die transformierte Schaltung rein Außer ic
genau so wie die Grundschaltung aussieht, nur daß die einzelnen
Elemente verändert sind; denn es treten jetzt die Größen
r
limn = 7 und mr, =r, auf. Ferner kann man ohne
große Schwierigkeiten hieraus entnehmen, daß der Wellen-
widerstand der neuen Schaltung gegenüber der Ausgangsform
ungeändert ist.
Wie man nun bei den T- und n-Gliedern mehrere zu einer
Kette zusammenschalten kann, so läßt sich das auch mit den
X-Schaltungen in der Grund- und transformierten Form durch-
führen. Für eine zweigliedrige Kette hat dies Feldtkeller getan;
das Ergebnis zeigt Bild 5. Die Durchführung der Rechnung
mm
My Mg Te
My J Zy
Mo J Ty
Mm
Meem ‘Ty
Bild 5. Siebketten aus -Schaltungen und äquivalente Schaltung.
ergab, daß die zweigliedrige Kette aus transformierten Gliedern
mit der eingliedrigen X-Schaltung die Nullstellen der Betriebs-
dämpfung gemeinsam hat, die durch Anpassung des Wellen-
widerstandes an die Abschlußwiderstände R zustande kommen.
Ferner weist aber eine zweigliedrige Kette noch eine weitere
Nullstelle der Betriebsdämpfung auf, die durch
73 m, M3
festgelegt ist. Auch alle übrigen Eigenschaften der Zobelschen
Siebketten, besonders die bekannten Gesetze für reziproke
Schaltungen und die Darstellung der Wellendämpfung und des
Wellenwiderstandes durch normierte Frequenzen lassen sich auf
die Kreuzglieder übertragen!). Nachdem dann von Feldtkeller
die Phasenentzerrer in Brückenschaltungen behandelt sind,
wird die Theorie der Zobelschen Siebketten, und besonders die
der Bandpässe, behandelt. Hier ergibt sich, daß bekanntlich
die Zobelschen Glieder mit m-Transformation für Bandpässe
zwei Unendlichkeitsstellen der Wellendämpfung zu beiden
Seiten des Durchlaßbereiches besitzen, während die Feldt-
kellerschen mX-Schaltungen nur eine Unendlichkeitsstelle der
Wellendämpfung besitzen, die natürlich auf einer Frequenz ober-
oder unterhalb des Durchlaßbereiches gelegen sein kann. Zum
Abschluß wird am Beispiel eines Stromreinigers für Tonfrequenz
die gesamte Theorie von der praktischen Seite her erläutert und
Zahlenwerte für dieses Gerät angegeben. Eine graphische Dar-
stellung zeigt den Verlauf der Dämpfung für diesen Strom-
reiniger. Hsr.
DK 621.315.62.015.51.001.1
Theorie des elektrischen Durchschlags kristallischer
Isolatoren. [Nach W. Franz, Z. Phys. 113 (1939) S. 607;
30 S., 10 B.]
Für den rein elektrischen, nicht durch Joulesche Wärme
hervorgerufenen Durchschlag nimmt die mechanische Theorie
an, daß die negativen Elementarteilchen von den positiven los-
gerissen werden, wenn die äußere Feldstärke größer wird als
die Coulombsche Feldstärke zwischen den Elementarteilchen.
Letztere ist von der Größenordnung 108 V/cm, die beobachtete
Durchbruchsfeldstärke dagegen etwa 108 V/cm. Die Annahme
schwacher Stellen und Spalten im Gitter ist schwer damit in
Einklang zu bringen, daß die Durchbruchsfeldstärke eine feste
und reproduzierbare Stoffkonstante ist. W.Franz führt daher
eine wellenmechanische Theorie des elektrischen Durchbruchs
durch und zeigt, daß die Wellenmechanik zu der Folgerung
führt, daß die Bindung bereits bei geringeren Feldstärken teil-
weise unwirksam wird.
t) R. Feldtkeller, Einführung in die Theorie der Siebschaltungen der
elektrischen Nachrichtentechnik, Leipzig 1938.
Nach der Wellenmechanik ee non =
Elektrons im Kristallgitter aus einer Keine l 4
den durch Resonanz verbreiterten diskreten Energieter men der
freien Atome. Diese sind getrennt durch Gebiete verbotener
Energie, die den durch Braggsche Reflexion unmöglich ge-
machten Zuständen des freien Elektrons entsprechen. Ein
Elektron des höchsten vollbesetzten Energiebandes wird im
elektrischen Feld dauernd beschleunigt, erleidet jedoch von Zeit
zu Zeit eine Braggsche Reflexion, die die Geschwindigkeit senk-
recht zu der jeweils reflektierenden Netzebene umkehrt. Daher
geht im Mittel der aus dem Feld aufgenommene Impuls bei
den Reflexionen wieder verloren. Die Breite der verbotenen
Bänder ist von der Größenordnung l V, der Abstand der
Netzebenen etwa 10-2 cm. Bei Feldstärken von einigen V/cm
wirken daher etwa 108 Netzebenen schwächend auf die
Elektronenwelle. Die Braggsche Reflexion ist in diesem Fall
vollkommen; der Isolator weist keine Elektronenleitfähigkeit
auf. Bei sehr hohen Feldstärken der
Größenordnung 10% bis 10° V/cm erlahmt
dagegen die Wirksamkeit der Braggschen
Reflexionen, da nur wenige Netzebenen
in das Gebiet der Reflexion fallen.
Die Rechnung wird zunächst für den
A eindimensionalen Fall durchgeführt. Für
den Kristall wird das Kronigsche Gitter-
modell angenommen, nach dem die Atome
durch Potentialmulden vom Potential Null
dargestellt werden, die durch sehr hohe
und schmale Potentialwälle getrennt sind.
Nach der Schrödingerschen Wellen-
gleichung wird dann unter einigen verein-
fachenden Annahmen die Wahrscheinlichkeit dafür berechnet,
daß das Elektron in der Zeiteinheit durch das verbotene
Band in das Leitungsband austritt. Es ergibt sich
7
M+M T2
(GEP mma
wtf, ie F) nho
Darin ist a der Gitterabstand, e die Ladung, m die Masse des
Elektrons, F die Feldstärke, h die Plancksche Konstante,
A E die Breite des verbotenen Bandes und n die Nummer des
Bandes. W hängt nun sehr stark von der Feldstärke ab, wie
die folgende Tafel zeigt, die für a = 3.10 cm, AE =3V
und n = 1 berechnet wurde:
F
wW
nz OR
6-10-77
3:108 | 5:108 |
_107 V/cm
3 | 8- 105
2,5. 108
10-26
Die Durchbruchfeldstärke müßte also zwischen 10% und
107 V/cm liegen. Die rasche Zunahme von W laßt verstehen,
daß ein plötzlicher Durchbruch und keine langsame Steigerung
der Stromstärke eintritt; ferner wird verständlich, daß der
Durchschlag auf sehr schmalen Bahnen verläuft. Der mehr-
dimensionale Fall führt zu ähnlichen Ergebnissen. Der Verfasser
berechnet noch die Ausbildung von Elektronenlawinen durch
Stoßionisation nach v. Hippels Hypothese, die zu einer
ähnlichen Größenordnung der Durchbruchfeldstärke führt, aber
eine starke Zunahme mit der Temperatur verlangt. Die aller-
dings sehr spärlichen Messungen an Steinsalz scheinen eher eine
kleine Abnahme zu zeigen. Br.
Physik
DK 537.228.4
Die Trägheit des Kerreffekts. [Nach W. Hanle u.
O. Maercks, Z. Phys. 114 (1939) S. 407; 10% S., 4 B.J
Die in der Nähe der Absorptionslinien von Gasen zu
beobachtende Doppelbrechung im elektrischen Feld folgt
trägheitslos Wechselfeldern beliebig boher Frequenz. Bei
Flüssigkeiten ist der Anisotropie-Kerreffekt von dem Dipol-
Kerreffekt zu unterscheiden. Letzterer rührt von der Ein-
stellung der elektrischen Dipole im Felde her und kommt also
nur bei Dipolsubstanzen vor; ersterer beruht darauf, daß die
Polarisierbarkeit der Moleküle in verschiedenen Richtungen
verschieden ist. Um die Trägheit beider Effekte im Wechselfeld
und im pulsierenden Gleichfeld zu studieren, wurde ein neues
Meßverfahren angewandt, das sich einer stroboskopisch be-
leuchteten fortschreitenden Schallwelle als Indikator bedient.
Kerrzelle und Schwingquarz liegen parallel zum Schwingkreis
696
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 26
27. Juni 1940
eines Senders. Die Lage, in der das Streifensystem der im
modulierten Licht beobachteten Schallwelle erscheint, hängt
vom Augenblick der periodischen Aufhellung ab. Man ver-
wendet zwei auswechselbare Kerrzellen, von denen die eine als
Vergleichssubstanz CS, enthält, deren Trägheit als verschwin-
dend klein angesehen werden kann. Wird sie durch die zweite
Kerrzelle mit der zu untersuchenden Substanz ersetzt, so ergibt
sich eine Verschiebung des Streifensystems, wenn diese Sub-
stanz eine andere Relaxationszeit hat, als die der ersten Zelle.
Aus der Verschiebung des Streifensystems kann die Relaxations-
zeit bestimmt werden.
Es ergibt sich, daß sowohl Dipolmoleküle als auch dipollose
Moleküle im elektrischen Feld eine endliche Einstellzeit haben.
Die gemessenen Relaxationszeiten sind von der Größen-
ordnung 10° s. Im einzelnen sind die Einstellzeiten sehr ver-
schieden, für dipollose Moleküle im allgemeinen sehr klein. Die
Relaxationszeiten sinken mit wachsender Temperatur. Fhs.
Werkstatt und Baustoffe
DK 620.179.152 :
Technische Zählrohrgeräte für Grob-
strukturuntersuchungen. [Nach A. Trost,
wirtsch. 18 (1939) S. 687; 3 S., 4B.]
Der Verfasser verwendet Zählrohre mit Dampfzusatz, und
zwar setzt er dem Füllgas, z. B. Argon, in der Regel kleine
Mengen von Alkoholdampf zu. Damit erreicht er neben einer
großen Gleichmäßigkeit der Zähleigenschaften ein hohes Auf-
lösungsvermögen von etwa 10%/s. Ein solches Zählrohr ist bei
der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung durch Röntgenstrahlen
zur Strahlenmessung geeignet und kann gegebenenfalls die
Prüfverfahren mittels Film, Leuchtschirm oder lonisations-
kammer ersetzen. In vielen Fällen ist nämlich die Empfindlich-
keit von Leuchtschirm und lonisationskammer nicht mehr
ausreichend. Ein geeigneter Röntgenfilm ermöglicht bei
Röhrenspannungen von 300 kV praktisch gerade noch die
Durchstrahlung einer Stahlplatte von etwa 110 mm Dicke.
Darüber hinaus geht jedoch noch die Meßempfindlichkeit einer
Zählrohranordnung. Diese gestattet außerdem eine quantitative
Wanddickenmessung, was mit Hilfe von Film oder Leucht-
schirm unmöglich ist und bei der lonisationskammer un-
tragbare Meßzeiten erforderlich macht.
Das hohe Auflösungsvermögen des benutzten Zählrohres
kann durch die üblichen technischen Zählwerke praktisch nicht
mehr ausgenutzt werden. Außerdem ist eine unmittelbare
Anzeige erwünscht, die nötigenfalls zu einer selbsttätigen
Registrierung erweitert werden kann. Da nun bei jedem Zähl-
rohrstoß eine ganz bestimmte Ladungsmenge abgeführt wird,
ist der mittlere Zählrohrstrom hier der Strahlungsintensität
proportional. Der Zählrohrstrom wird daher über einen Wider-
stand geleitet, dem ein passender Kondensator parallelgeschaltet
ist. Der hier auftretende mittlere Spannungsabfall wird ander-
seits an das Gitter einer Verstärkerröhre gegeben. Der Anoden-
strom der Röhre, der dann an einem Milliamperemeter ab-
gelesen werden kann, istsomit ein Maß für den mittleren Zählrohr-
strom bzw. für die Strahlungsintensität. Auf Grund dieser
sinnvollen Einrichtung werden die erforderlichen Meßzeiten
außerordentlich gering. Nach Angabe des Verfassers sollen so
mit Hilfe eines einzigen Zählrohres durch geeignete Bemessung,
Füllung und Betriebsweise Strahlungsintensitäten erfaßt
werden, die sich über sieben Größenordnungen erstrecken.
Leider ist das Zählrohr zur Ermittlung sehr kleiner Fehl-
stellen des zu untersuchenden Werkstückes für Risse, kleine
Poren u. a. nicht geeignet, da das Zählrohrmeßfeld von rd. 1 cm?
bierfür zu groß ist. Naturgemäß kann das Zählrohr immer nur
den Mittelwert des von seiner Meßfläche erfaßten Ausschnittes
zur Anzeige bringen. Film und Leuchtschirm werden mit der
Möglichkeit, Bruchteile eines Millimeters genau auswerten zu
können, daher oft unentbehrlich bleiben. In anderen Fällen hat
das Zählrohrverfahren jedoch den Vorteil der empfindlichen,
schnellen und quantitativen Messung. Rohre, Gasflaschen und
ähnliche Werkstücke können laufend auf ihre Wandstärke hin
untersucht werden, wobei man zweckmäßigerweise das Werk-
stück zwischen Röntgenröhre und Zählrohr hindurchbewegt.
In gleicher Weise lassen sich Korrosionsstellen und Lunker er-
621.385.12
und Fein-
Metall-
mitteln, Füllkörper feststellen u. ä. Schließlich eignet sich das
beschriebene Zählrohrverfahren in seiner bequemen und
schnellen Arbeitsweise auch zur Ausführung von Strahlenschutz-
messungen, zum Auffinden schwacher radioaktiver Strahlungen
und ferner für die Feinstrukturuntersuchung zum Messen von
Röntgeninterferenzlinien. Brk.
DK 621.317.39 : 531.717
Dickenmesser für dünne nichtmagnetische Schichten.
[Nach M. A. Rusher, Gen. Electr. Rev. 42 (1939) S. 486;
25.,3B.]
Ein Verfahren zur Dickenprüfung von dünnen unmagntti-
schen Deckschichten, wie Lacküberzügen, Farbanstrichen,
Filmen sowie elektrisch isolierenden Zwischenlagen aus Glimmer,
Glas, Papier, Zelluloid, Zellophan u. dgl., beruht auf der Ab-
hängigkeit der Impedanz eines Meßbrückenzweiges, gebildet aus
einer festen Spule ohne Eisenkern und einer bewegbaren Prüf-
spule mit Eisenkern, von der Dicke der zu messenden, auf
eiserner Unterlage ruhenden Schicht dadurch, daß diese an der
Berührung mit den beiden Eisenflanschen der Prüfspule den
magnetischen Schluß mit der Eisenunterlage durch einen
Doppelspalt unterbricht. Der Meßbrücke wird Wechselspan-
nung von 60 Hz durch einen primär mit 115 V gespeisten Trans-
formator zugeführt. Der der Störung des Brückengleich-
gewichtes entsprechende Ausgleichstrom wird durch ein mit
Gleichrichter verbundenes Galvanometer angezeigt, an dessen
Teilung die Schichtdicke unmittelbar ablesbar ist. Die vor
der Prüfung erforderliche Einstellung des Zeigerausschlages
auf ein Richtmaß bekannter Dicke auf magnetischer Unterlage
ähnlicher Beschaffenheit und Oberflächenkrümmung wie das
Prüfstück erfolgt mittels eines regelbaren Widerstandes. Das
Verfahren eignet sich besonders für Prüfstücke mit ebener Ober-
fläche oder großem Krümmungshalbmesser, aber nicht für
genaue Messung von Filmen von weniger als 0,5 mm Dicke auf
krummen Flächen. Auf die Prüfung der isolierenden Schutz-
schicht eines Wasserrohres für 1000 mm 1. W. wird hingewiesen,
Als Vorteile des Verfahrens werden Schnelligkeit, Genauigkeit
und Schonung des Prüfstückes hervorgehoben. Bg.
Verschiedenes
DK 517.5 : 621.3
Elektrische Darstellung mathematischer Funktionen.
[Nach Chr. Strobel, Arch. Elektrotechn. 34 (1940) H. 6,
S. 334; 5 S., 14 B.]
Der Verfasser eröffnet seine Ausführungen mit dem Hin-
weis, daß grundsätzlich alle vorkommenden mathematischen
Funktionen beliebigen Grades und beliebiger Ordnung durch
elektrische Kunstschaltungen numerisch wie auch vektoriell
dargestellt werden können. Er beginnt seine Veröffentlichung
mit der Behandlung der algebraischen Funktionen, welcher in
weiteren Folgen die Behandlung der geometrischen und tran-
szendenten Funktionen sich anschließen soll. Es werden die
wichtigsten algebraischen Funktionen in Kunstschaltungs-
formeln aufgelöst und diese Kunstschaltungsformeln dann durch
einfache Kunstschaltungen dargestellt. Für algebraische Funk-
tionen kommt man dabei mit Ein- und Mehrfachbrücken aus,
wobei ein im Diagonalzweig liegender Fühler die gesuchte
Unbekannte den in den Brückenzweigen eingesetzten und von
Hand bzw. durch Wähler einzustellenden Veränderlichen und
Konstanten selbsttätig anpaßt, so daß diese automatische Ab-
stimmung die gesuchte Unbekannte auch z. B. als kontinuier-
lichen Anzeigewert oder Reglerimpuls in die geforderte Be-
ziehung zu den übrigen in den Brückenzweigen ausgedrückten
Konstanten und Veränderlichen bringt.
In einem System von Kunstschaltungen kann in Verbindung
mit geeigneten Wähleinrichtungen für Konstante und Veränder-
liche nach Art einer selbsttätigen Rechenmaschine jede alge-
braische Funktion aufgelöst, d. h. die unbekannte Veränderliche
nach Einstellung der Konstanten und bekannten Veränderlichen
selbsttätig durch Anzeige an einem Instrument gefunden werden.
Darüber hinaus gibt der Verfasser Hinweise, wie die Kunst-
schaltung ein vielseitiges Hilfsmittel bei der Lösung meß- und
regeltechnischer Probleme werden könnte.
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97. Juni 1940
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 26. 597
VERSCHIEDENES
BEKANNTMACHUNGEN
VDE
Verband Deutscher Elektrotechniker
(Eingetragener Verein)
Fernsprecher: 30 06 31 — Postscheckkonto: Berlin 213 12
Geschäftstelle: Berlin-Charlottenburg 4, Bismarckstr. 33, VDE-Haus
Postscheckkonto für Mitgliedsbeiträge: Berlin 1810 00
Postscheckkonto der ETZ-Verlag GmbH.: Berlin 223 84
Transformatoren
Der Ausschuß für Transformatoren hatte Entwürfe
zu VDE 0533 und VDE 0534 sowie zu Änderungen und
Ergänzungen von
VDE 0532 „Regeln für Transformatoren“
in ETZ 59 (1938) S. 1237 veröffentlicht. Die hierauf ein-
‚gegangenen Anregungen und Einsprüche sind ordnungs-
gemäß behandelt worden. Hierbei erwies es sich als
zweckmäßig, die genannten Entwürfe VDE 0533 und
VDE 0534 zusammenzufassen und in VDE 0532 ein-
zuarbeiten. Die sich hiernach ergebende Schlußfassung
der Neubearbeitung von VDE 0532 ist in ETZ 61 (1940)
H. 26 S. 583 veröffentlicht. Sie wurde vom Vorsitzenden
des VDE im Juni 1940 genehmigt und tritt mit dem
l. Juli 1940 in Kraft unter gleichzeitigem Außerkraft-
treten der bisherigen Fassung VDE 0532/X11. 37.
Über die in der Neufassung enthaltenen Änderungen
gibt der in ETZ 61 (1940) H. 26 S. 581 veröffentlichte
Einführungsaufsatz von W. Krassowsky VDE, Berlin,
Auskunft.
Elektrowärmegeräte
Der Ausschuß für „Elektrowärmegeräte” hat Ent-
würfe zu Ergängungen und Änderungen zu
VDE 0720/1937 „Vorschriften für Elektrowärme-
geräte‘
aufgestellt.
Die Entwürfe sind in ETZ 61 (1940) H. 26, S. 590 ver-
öffentlicht.
Begründete Einsprüche sind der Geschäftstelle bis
zum 15. Juli 1940 einzureichen.
Sicherungswesen
Der Ausschuß für Sicherungswesen hat eine neue
Bestimmung
VDE 0610 K „K-Vorschriften, Regeln und Normen für die
Konstruktion und Prüfung von Installations-
material bis 750 V Nennspannung‘
aufgestellt.
Der Wortlaut von VDE 0610 K wurde im Juni 1940
durch den Vorsitzenden des VDE genchmigt und tritt mit
dem Tage der Bekanntmachung in Kraft. Sonderdrucke
sind bei der ETZ-Verlag GmbH. erhältlich.
Verband Deutscher Elektrotechniker E. V.
Die Geschäftsführung
Viefhaus
Drähte und Kabel
Installationsmaterial
Errichtungsvorschriften I
Von den zuständigen Ausschüssen des VDE sind nach-
stehende Arbeiten aufgestellt worden:
VDE 0204 K ‚„K-Vorschriften für Zink für Elektro-
technik‘
VDE 0250 K ,K-Vorschriften für isolierte Leitungen in
Starkstromanlagen'‘
VDE 0608 K ‚„K-Leitsätze für Klemmen zum Anschluß
von Zinkleitern mit 2,5 mm? Nennquer-
schnitt an Installationsmaterial‘‘
VDE 0100 K ‚„K-Vorschriften nebst Ausführungsregeln
für die Errichtung von Starkstromanlagen
mit Betriebsspannungen unter 1000 V.“
Der Wortlaut dieser Bestimmungen wurde im
Juni 1940 durch den Vorsitzenden des VDE ge-
nehmigt und tritt mit dem Tage der Bekanntmachung in
Kraft. Sonderdrucke sind bei der ETZ-Verlag GmbH.
erhältlich.
Um die Anwendung der in den vier Bestimmungen
getroffenen Festlegungen zu erleichtern und eine Übersicht
hierüber zu geben, hat die Geschäftstelle im Einver-
nehmen mit den zuständigen Ausschüssen ein ‚Merk-
blatt über Zinkleitungen‘‘ (VDE 0290/VI. 40) aufgestellt.
Auch dieses Merkblatt ist bei der ETZ-Verlag GmbH. er-
hältlich.
Verband Deutscher Elektrotechniker E.V.
Die Geschäftsführung
Viefhaus
Neu erschienene Normblätter für Elektrotechnik
Die nachstehend aufgeführten Normblätter sind neu er-
schienen und können von der Beuth-Vertrieb GmbH.,
Berlin SW 68, Dresdener Str. 97, bezogen werden.
Kennzeichen
DIN VDE 11 Erdungszeichen, Schutzzeichen (Juni 1940)
Isolierstoffe
DIN VDE 607 Hartpapierrohr, Hartgeweberohr gewickelt,
nicht nachgepreßt (Mai 1940)
Schaltzeichen für Starkstromanlagen
DIN VDE 709 Schaltzeichen und Pläne für Starkstrom-
anlagen, Allgemeine Vorbemerkung zu DIN
VDE 710 bis 719 (2. Ausgabe, Februar 1940)
DIN VDE 710 Stromarten und Schaltarten (4. Ausgabe,
Februar 1940)
DIN VDE 711 Leitungen (3. Ausgabe, Februar 1940)
DIN VDE 712 Grundsätzliche Schaltzeichen (4. Ausgabe,
Februar 1940)
DIN VDE 713
Blatt 1 Schaltgeräte (4. Ausgabe, Februar 1940)
Blatt 2 Meldegeräte (Februar 1940)
DIN VDE 714 Umspanner und Drosselspulen (3. Ausgabe,
Februar 1940)
DIN VDE 715
Blatt 1 Maschinen (4. Ausgabe, Februar 1940)
Blatt 2 Stromrichter (Februar 1940)
Blatt 3 Elektroöfen, -schmelzbäder, -kessel (Februar
1940)
DIN VDE 716
Blatt 1 Meßgeräte, Relais und Auslöser (4. Ausgabe,
Februar 1940)
Blatt 2 Meßwandler (4. Ausgabe, Februar 1940)
-at mmy re a ae Pike A =
—— u Me
598
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 26 27. Juni 1840
DIN VDE 717 Leitungspläne für Starkstromanlagen (4. Aus-
gabe, Februar 1940)
DIN VDE 718 Anschlußpläne für Starkstromanlagen (Ersatz
für DIN VDE 707; Februar 1940)
DIN VDE 719 Schaltpläne für Starkstromanlagen (4. Aus-
gabe, Februar 1940)
Stromquellen
DIN VDE 1210 Galvanische Elemente und Batterien (Gal-
vanische Stromerzeuger, Ersatz für DIN
VDE 1200, 1201, 1205, 1205 U, 1206 und
1600; Januar 1940)
Rundfunkgerät
DIN VDE 1519 Steckvorrichtung für Lautsprecher (3. Aus-
gabe, Dezember 1939)
DIN VDE 1522 Steckvorrichtung für Antenne und Erde
(2. Ausgabe, Dezember 1939)
DIN VDE 1523 Steckvorrichtung für Tonabnehmer und
Mikrophone (2. Ausgabe, Dezember 1939)
Fahrleitungen
DIN VDE 3164 Elektrische Bahnen, Schäkel (Dezember 1939)
Elektrowärmegeräte
DIN VDE 4901 Heißwasserspeicher, Standspeicher (2. Aus-
gabe, März 1940)
DIN VDE 4902 Heißwasserspeicher, Wandspeicher (2. Aus-
gabe, März 1940)
DIN VDE 4910 Herdkochplatten bis 2500 W (Wärmeleit-
platten für Steckerstiftanschluß). Anschluß-
maße (3. Ausgabe, Dezember 1939; Zusatz:
März 1940)
Glühlampensockel und -fassungen
DIN VDE 9701 Lampensockel E 10/137 für Fahrradlampen
für Kleinspannungen (März 1940)
DIN VDE 9705 Lampensockel S7 und S8, Spitzkappen
(März 1940)
DIN VDE 9710 Lampensockel BA 7s für Kleinspannungen
(März 1940)
DIN VDE 9715 Lampensockel BA9s für Kleinspannungen
(März 1940)
DIN VDE 9720 Lampensockel BA 15 (BA 15s und BA 15d)
(März 1940)
DIN VDE 9725 Lampenfassung B15 (Bl5s und B 15d)
(März 1940)
DIN VDE 9730 Lampensockel BA 20 (BA 20s und BA 20d)
(März 1940)
DIN VDE 9735 Lampenfassung BA 20 (März 1940)
DIN VDE 9740 Lampensockel B 22 (B 22/24, B 22/25 x 26
und B 22/31 x 30) (März 1940)
DIN VDE 9745 Lampenfassung B 22 (März 1940)
DIN 3
DIN 250
DIN 254
DIN 322
Blatt 2
DIN 821
Blatt 1
DIN 1451
DIN 1502
Beiblatt
DIN 1704
DIN 1707
DIN 1740
DIN 1743
DIN 1744
DIN 1749
Vornorm
Normaldurchmesser und andere Baumaße (Nenn-
maße) für Maschinen, Apparate und Metallwaren
(4. Ausgabe, Dezember 1939)
Rundungen (3. Ausgabe, Dezember 1939)
Kegel (2. Ausgabe, Dezember 1939)
Schlitzbreiten für Schmierringe in Lagerbuchsen:
Anwendungsblatt (2. Ausgabe, Februar 1940)
Schriftgutbehälter:
Ordner, Hefter, Lochung (Ersatz für DIN Vor-
norm 82]; Januar 1940)
Normschriften: Engschrift, Mittelschrift, Breit-
schrift (2. Ausgabe, Februar 1940)
Erläuterungen und Ergänzungen zu DIN 1451
(Normung der Groteskschriften) (2. Ausgabe, Fe-
bruar 1940)
Zeitschriftenkurztitel:
Internationale Regeln für die Kürzung der Zeit-
schriftentitel (Ersatz für DIN Vornorm 1502, Bei-
blatt 1; März 1940)
Zinn (2. Ausgabe, Februar 1940)
Lötzinn (2. Ausgabe, Februar 1940)
Magnesium-Spritzgußlegierungen, Gußstücke (teil-
weiser Ersatz für DIN 1744; März 1940)
Zink-Spritzgußlegierungen, Gußstücke (2. Ausgabe,
März 1940)
Aluminium - Spritzgußlegierungen, Gußstücke
(2. Ausgabe, März 1940) |
Preßteile aus Aluminium und Aluminiumlegierungen
Technische Lieferbedingungen (Dezember 1939)
DIN 1761 Vierkantmessing, gezogen (2. Ausgabe, Dezember
1939)
DIN 1769 Flachstangen aus Aluminium und Aluminium-
legierungen, gezogen (2. Ausgabe, Dezember 1939)
DIN 1770 Flachstangen aus Aluminium und Aluminium-
legierungen, gepreßt oder gewalzt (2. Ausgabe,
Dezember 1939)
DIN 1783 Blech aus Aluminiumlegierungen (März 1940)
DIN 1784 Band und Streifen aus Aluminiumlegierungen
(März 1940)
DIN 1998 Richtlinien für die Einordnung und Behandlung
der Gas-, Wasser-, Kabel- und sonstigen Leitungen
und Einbauten bei der Planung öffentlicher anbau-
fähiger Straßen (2. Ausgabe, Februar 1940)
DIN 2400 Rohrleitungen, Übersicht (2. Ausgabe, Februar
1940)
DIN 2425 Richtlinien für Rohrnetzpläne der Gas- und Wasser-
versorgung (Februar 1940)
DIN 2425 Richtlinien für Pläne der Wasserversorgung im
Beiblatt Brand- und Luftschutz (Februar 1940)
DIN 70002 FI Anwendung der Einheitsblätter, DIN FI.
(2 Blätter) Blätter (Februar 1940)
DIN 72251 FI Spannungen für elektrische Hilfsmaschinen
und Einrichtungen an Kraftfahrzeugen (Fe-
bruar 1940)
DIN 72311 FI Licht- und Anlasserbatterien, Nennspannung
6 V und 12 V: Anwendung (Februar 1940)
DIN 72501 FI Zündkerzen: Anwendung (Februar 1940)
DIN 72520 FI Glühkerzen: Anwendung (Februar 1940)
DIN 72562 Hochspannungszündleitung mit Beflechtung:
Abmessungen und Prüfvorschriften (früher
DIN Kr 2562; Februar 1940)
DIN 72582 FI Sicherungsdosen mit seitlichem Anschluß der
Leitungen (Februar 1940)
DIN 72601 FI Glühlampen: Übersicht (März 1940)
DIN 72616 FI Rückstrahler (Februar 1940)
DIN 72623 FI Brems-, Schluß- und Kennzeichenleuchte für
Lastkraftwagen und Anhänger (März 1940)
DIN 72624 FI Brems-, Schlußleuchte für Lastkraftwagen und
Anhänger (Februar 1940)
DIN 72625 FI Schlußleuchte für Lastkraftwagen und An-
hänger (März 1940)
DIN 72626 FI Kennzeichenleuchte für Lastkraftwagen und
Anhänger (Februar, 1940)
DIN HNA We 101 U Umstellwerkstoffe für inländische
Handelsschiffe (April 1940)
ISA-Passungen
KM 2 Bl.1 Einheitsbohrung: Nennabmaße, Vorzugsweise zu
verwendende Passungen für Maschinenbau,
Schiffbau und Elektrotechnik (Februar 1940)
Beleuchtungskörper
KM 5006 Taucherlampen bis 100 W (April 1940)
KM 5007 Hängeleuchte (Februar 1940)
KM 5009 Deckenleuchten (Februar bzw. April 1940)
(3 Blätter)
KM 5016 Leuchte für beschränkte Raumverhältnisse
(Februar 1940)
KM 5017 Leuchte für 24 V-Anlagen (Februar 1940)
Lampenfassungen
KM 5072 Bl. 2 Fassung für Einbau in enge Gehäuse für
Glühlampen mit Gewindestiftsockel M 3,5 (Juni
1940)
KM 5074 Fassungen für Sonderbeleuchtung (Februar bzw,
(4 Blätter) April 1940)
Signallaternen
KM 5113 Hecklaternen, Steuerlaternen und Abstandslampen
(2 Blätter) (April bzw. Juni 1940)
KM 5114 Steuerlaternen für 110 und 220 V (Januar 1940)
KM 5119 Führer- und Toppmorselaterne für große Schiffe
(3 Blätter) (Februar 1940)
KM 5120 Leuchte für Nachtsignalapparat (Januar, Februar
(4 Blätter) und Juli 1940)
KM 5121 Bl.1 Leuchten für Warnlichter (Februar 1940)
KM 5122 Ankermanöverlaternen und Führerlaternen (Januar
(3 Blätter) bzw. April bzw. Juli 1940)
KM 5128 Abstandslampe für 110 und 220 V (Januar 1940)
(2 Blätter)
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27. Juni 1940
Leitungen
KM 5193 Bl. 1 Marine-Innenschaltungs-Leitung, Bezeichnung
MIL (April 1940)
Steckanschlüsse und Stecker
KM 5231 Stecker und Steckdosen bis 250 V (Januar bzw.
(4 Blätter) Februar 1940)
KM 5232 Flansch- und Schraubsockel-Stecker und -Steck-
(2 Blätter) dosen 15 A für allgemeine E-Anlagen bis 250 V
(April 1940)
KM 5233 Wasserdichte Steckanschlüsse (Juni bzw. Juli 1940)
KM 5242 Stecker und Steckdosen. mit Überwurfmutter
(7 Blätter) (Januar bzw. Februar 1940)
KM 5243 Flansch-, Schraub- und Krümmersockel-Stecker
(3 Blätter) und -Steckdosen (April bzw. Juni 1940)
Schalter
KM 5292 Bl. 4 Schnapp-Kreuzkupplung für Schalter 15 A
(Juni 1940)
Sicherungen
KM 5371 Sicherungen 1 bis 60 A, 500 V (2. Ausgabe, Februar
(3 Blätter) 1940)
KM 5372 Sicherungen 80 bis 350 A, 350 V (Januar bzw.
(3 Blätter) Februar 1940)
KM 5375 Bl. 1 Glasröhrensicherungselemente mit kleinem
Sockel 60 V für Schmelzeinsätze von 0,3 bis 12 A
ohne verzögerte Auslösung und Schmelzeinsätze
von 0,15 bis 6 A mit verzögerter Auslösung
(Januar 1940)
KM 5376 Einbau von Glasröhrensicherungselementen (April
1940)
Glasröhrensicherungs-Schmelzeinsätze 60 V für 0,15
bis 6 A mit verzögerter Auslösung (April 1940)
KM 5377
Abzweigdosen und Kästen
KM 5472 Bl.1 Abzweigdose, wasserdicht, für Kabel 2,5 mm?
und bis 2x 4 mm? Querschnitt (April 1940)
Klemmen
KM 5506 Stöpsel für Meß- und behelfsmäßige Anschluß-
(2 Blätter) zwecke bis 500 V (Februar 1940)
Zubehör für Kabel und Leitungen
KM 5557 Splitterschutz wichtiger Kabel, Ausführungs-
beispiele (April 1940)
Elektrische Maschinen
KM 5741 Bl.1 Bürsten, Bürstenhalter, Kohlebürsten für
Gleichstrommaschinen (Februar 1940)
KM 5746 Bl.1 Bürsten und Bürstenhalter, Formen für
Gleichstrommaschinen im Leistungsbereich von
0,5 bis 50 kW. Auszug aus DIN VDE 2950 (Juli
1940)
Gußteile
KM 6002 Gehäuse für Schalter und Abzweigdosen (April bzw.
(2 Blätter) Juni 1940)
KM 6005 Bl. 1 Schellen (Februar 1940)
KM 6006 Hülsen für Steckanschlüsse (Januar, Februar und
(3 Blätter) April 1940)
KM 6007 Bl.3 Taucherlampe bis 100 W (April 1940)
KM 6008 Bl.1 Kontaktteile für Sicherungen 80 bis 600 A
‚(Januar 1940)
KM 6009 Gußteile für Leuchten (Januar 1940)
(4 Blätter)
KM 6011 Hülsen und Gewindeeinsätze für Steckanschlüsse
(5 Blätter) (Januar bzw. Juni 1940)
KM 6012 Bl. 1 Verschlußkappe für
Stecker (April 1940)
Steckanschlüsse und
Stanz-, Drück- und Ziehteile
KM 6253 Teile für Sicherungen (1. bzw. 2. Ausgabe, Februar
(2 Blätter) 1940)
KM 6255 Bl.3 Profile für Kabelschuhe und Klemmenkörper
(Januar 1940)
KM 6256 Bl.1 Hebel und Pfeile für Schaltergriffe (Januar
1940)
KM 6257 Bl. 1 Träger und Halterungen (Februar 1940)
Isolierstoffteile
KM 6501 Bl.2 Isoliersockel der Kontakteinsätze für Steck-
anschlüsse 15 A (Januar 1940)
KM 6502 Isolierstoffteile für Fassung (Februar bzw. April
(3 Blätter) 1940)
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 26
KM 6504 Teile für Sicherungen 1 bis 60 A (1. bzw. 2. Ausgabe,
(4 Blätter) Februar 1940)
KM 6506 Bl.2 Platten und Buchsen (Januar 1940)
KM 6512 Preßteile für Steckanschlüsse (Januar bzw. April
(2 Blätter) 1940)
Kontaktteile
KM 6603 Kontaktteile für Sicherungen 80 bis 350 A (1. bzw.
(3 Blätter) 2. Ausgabe, Januar bzw. Februar 1940)
KM 6604 Bl. 1 Kontaktteile für
1940)
KM 6610 Bl. 1 Kontaktteile für Steckanschlüsse für große
Führerlaterne und Toppmorselaterne (Januar 1940)
Dichtteile
KM 6705 Bl. 1 Dichtrahmen in Sonderform (Februar 1940)
KM 6707 Dichtgummi (Februar 1940)
(2 Blätter)
Glasteile
KM 6752 Glassturze (Februar bzw. Juli 1940)
(2 Blätter)
Befestigungsteile
Sonderschrauben (Februar 1940)
Halbrund- und Linsenhalsschrauben (Februar
KM 6781 Bl.1
KM 6783 Bl.1
1940)
KM 6785 Blanke Sechskantschlitzschrauben (Februar 1940)
KM 6786 Bl. 1 Klemmschraube der Stöpsel für Meßzwecke
und behelfsmäßige Anschlußzwecke (April 1940)
Schutzkörbe und Blenden
KM 6931 Schutzkörbe für Leuchten (April 1940)
(2 Blätter)
KM 6932
(3 Blätter)
Blenden für Laternen (Januar bzw. Juni 1940)
Drahtteile und Blechteile
Schellen (April 1940)
Drehteile
Naben und Scheiben (Januar 1940)
Stöpsel für Meßzwecke und behelfsmäßige
Anschlüsse (April 1940)
Griffe, Handräder und Schlüssel
KM 7301 Bl. 1 Preßstoffgriffe für Schalter (Februar 1940)
Werkstoffe
KM 9104 Bl.3 Bleche (Kesselbleche) aus Flußstahl, unlegiert
und legiert, vorzugsweise zu verwendende
Stähle (auch für HNA gültig; April 1940)
Aluminiumlegierungen für Gußteile, vorzugs-
weise zu verwendende Legierungen (auch für
HNA gültig; April 1940)
KM 6945 BI. 2
KM 7103 Bl. 1
KM 7105 BI. 2
KM 9306 Bl. 1
DIN Kr 2311 Bl.1 Licht- und Anlasserbatterien, Nenn-
spannung 6V und 12V (Blei-Akku-
mulator) (Ersatz für DIN Kr 2301;
4. Ausgabe, Dezember 1939)
RAL 1831 Einfache Werkstoffprüfung, Papier (2. Ausgabe,
März 1940)
PERSÖNLICHES
(Mitteilungen aus dem Leserkreis erbeten)
H. Zipp +. — Am 23. März wurde in Potsdam der frühere
Professor am Polytechnikum und Dircktor des städt. Elektrizi-
tätswerks Köthen Hermann Zipp zu Grabe getragen. Eine
Lungenentzündung erlöste ihn aus einer langjährigen Leidens-
zeit.
Geboren ist Prof. Zipp am 21. Januar 1875 in Mörs im
Reg.-Bezirk Düsseldorf. Nach Absolvierung des humanistischen
Gymnasiums studierte er Elektrotechnik an der Darmstädter
Technischen Hochschule bei Geheimrat Kittler und trat 1898
in die Dienste der Firma Helios in Köln. 1901 übernahm er ein
Lehramt für Elektrotechnik am Polytechnikum Köthen, das er
ohne Unterbrechung bis 1927 bekleidete. Daß die elektrotech-
nische Abteilung des Polytechnikums sich zu großer Blüte ent-
wickelte ist vor allem das Verdienst von Prof. Zipp. Erhing auch
mit großer Liebe an seiner Anstalt und schlug alle Angebote
599
Steckanschlüsse (Januar
Ampir r e e A -eg mm e a ST Mer
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800
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 26
27. Juni 1940
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und Berufungen, die ihn von Köthen trennen sollten, aus. Er
war nicht nur ein vorzüglicher Lehrer, sondern auch ein weit-
schauender, praktischer Ingenieur. Durch die Umwandlung des
Elektrizitätswerkes von einer Erzeuger- in eine Umspannstation
hat er der Stadt Köthen einen großen Dienst erwiesen. Durch
seine Verhandlungskunst konnte er seinen Plan gegen alleWider-
stände durchsetzen. In größerem Rahmen wirkte er in der Ver-
einigung der mitteldeutschen Elektrizitätswerke. 1927 zu ihrem
Vorstand gewählt, konnte er leider dieses Amt nicht mehr aus-
üben. Auch eine Reihe von Erfindungen trägt seinen Namen,
am bekanntesten ist wohl sein Hochspannungsprüfer geworden.
Eine große Zahl von Aufsätzen in unseren führenden Fachzeit-
schriften, und eine Reihe Lehr- und Nachschlagebücher zeugen
von seiner unermüdlichen Schaffenskraft.
Nicht nur ein bedeutender Elektrotechniker, sondern auch
ein vorzüglicher Mensch und guter Kamerad ist heimgegangen.
Wer das Glück hatte mit Hermann Zipp zu arbeiten und zu
feiern, konnte sich das Eindrucks nicht erwehren, einem Fach-
mann mit umfassenden Kenntnissen und einem frohen, liebens-
werten Menschen gegenüberzustehen. K. Metzler
J. Ossanna. — Am 26. Juni d. J. vollendete Herr
Geheimer Hofrat Dr.-Ing. e. h. Johann Ossanna VDE,
em. o. Professor der Elektrotechnik an der Technischen
Hochschule München, sein 70. Lebensjahr. Ossanna ent-
stammt einem alteingesessenen Bauerngeschlecht Südtirols.
Er besuchte das Humanistische Gymnasium in Trient und
bezog im Jahre 1889 die Technische Hochschule Graz.
J. Ossanna
Nach Absolvierung seiner Studien war er vom Jahre
1893/1896 als Assistent an dieser Hochschule tätig. Im Jahre
1896 trat er als Ingenieur und späterer Oberingenieur in
die Firma Siemens & Halske in Wien ein, welcher er bis zum
Jahre 1901 angehörte. Im Jahre 1901 erhielt er den Ruf als
o. Professor für Elektromaschinenbau an die Technische Hoch-
schule München. Einen im Jahre 1912 an ihn ergangenen ehren-
vollen Ruf an die Technische Hochschule Karlsruhe als Nach-
folger von E. Arnold lehnte er ab. Im Jahre 1921 verlieh ihm
die Technische Hochschule Karlsruhe den Dr.-Ing. e. h. in An-
erkennung seiner hervorragenden Verdienste um die Elektro-
"technik als Forscher und Lehrer.
Ossanna hat den ganzen Werdegang der Elektrotechnik von
ihren Anfängen bis zum heutigen Stande miterlebt und durch
sein technisches Schaffen, seine Forschungen und Erfindungen
an deren Entwicklung wesentlichen Anteil genommen. Als
Ingenieur und Chefeclektriker der österreichischen Siemens-
Werke hat er bereits in den ersten Jahren seiner Tätigkeit durch
die Erfindungen der nach ihm benannten Dreileitermaschine
und neuartiger Wicklungen die Aufmerksamkeit der elektro-
technischen Welt auf sich gelenkt. Nach Einführung des Dreh-
stromes trug Ossanna unter genialer Anwendung der analy-
tischen Mathematik wesentlich zur Begründung der Theorie der
asynchronen Maschinen bei. Diese von ihm geschaffene Theorie
trägt heute in der ganzen elektrotechnischen Welt seinen
Namen. Bei der Einführung des elektrischen Zugbetriebes
hat Ossanna durch seine Arbeiten über die Dimensionierung der
Kommutatormotoren für die schwere Zugförderung deren Ent-
wicklung wesentlich gefördert. Als nach dem Weltkriege die
Probleme der Energieübertragung auf weite Entfernungen auf-
tauchten und man gelegentlich im Zweifel war, ob der Dreh-
strom hierfür geeignet sei, hat Ossanna durch seine theoretischen
Untersuchungen und neuen Diagramme die hier vorliegenden
Fragen einwandfrei geklärt. Als weitere Ergebnisse seien die
Erfindungen der asymmetrischen Maschine, ferner der sog.
Ossanna-Maschine und der Anordnung zur Kupplung von
Kraftwerken genannt, die in großen Kraftwerken mehrfach ver-
wendet worden sind.
Dank der exakten Begründung und kristallklaren Dar-
stellung seiner Forschungsergebnisse wird Ossanna von all seinen
ehemaligen Hörern als ausgezeichneter Lehrer geschätzt. Eine
stattliche Reihe seiner früheren Schüler wirken heute auf Lehr-
stühlen deutscher Hochschulen.
Ossanna hat sich dank seines lebhaften Temperaments,
seines sonnigen Humors und seiner tiefen Güte die Verehrung
und Wertschätzung aller derer erworben, die mit ihm in nähere
Beziehung treten durften. Noch heute widmet Ossanna seine
ganze Arbeitskraft der Lösung moderner Probleme der Elektro-
technik, und es ist zu hoffen, daß die Elektrotechnik noch weiter-
hin manche Förderung durch ihn erfährt. Alle seine Schüler,
Bekannte und Freunde, wünschen ihm für viele Jahre die Er-
haltung seiner Gesundheit und seiner Arbeitskraft.
A. Schwaiger VDE
BUCHBESPRECHUNGEN
DK 621.39
Fachkunde für Fernmeldetechnik.VonIng.H.Blatzheim,
2. Aufl. Mit 238 B., 4 Taf., einem Anhang „Schaltungen
größerer Fernsprechanlagen‘“‘, VI u. 169 S. im Format
160x230 mm. Verlag B. G. Teubner, Leipzig und Berlin
1940. Preis kart. 3,80 RM.
Das Buch will eine leicht verständliche Einführung in den
Aufbau und die Schaltung der ‚am häufigsten benutzten Fern-
meldeanlagen‘‘ geben. Diesem im Vorwort gegebenen Ver-
sprechen sowie seinem umfassenden Titel wird das Buch jedoch
insofern nicht gerecht, als es sich, von kurzen Hinweisen auf
andere Gebiete abgesehen, fast ausschließlich mit privaten
Fernmeldeanlagen befaßt. Unter diesen nehmen die einfachen
Signal-, Sicherungs-, Fernmeß- und Uhrenanlagen sowie die
handbedienten Fernsprechanlagen den breitesten Raum ein.
Von den Telegraphenanlagen wird nur der nicht mehr ganz
zeitgemäße Morse- und Klopferapparat behandelt. Die
Schaltung einiger Wähleranlagen wird in einem besonderen
Anhang beschrieben. In einem einleitenden Teil werden neben
den Stromquellen die Grundlagen der Elektrotechnik be-
handelt, soweit sie für den Fernmeldemonteur, der sich mit den
Fernmeldeanlagen der folgenden Abschnitte zu befassen hat,
wissenswert sind. Für diesen Kreis von Fachleuten ist das
Buch zweifellos von großem Nutzen; sein Wert wird durch
einige Ungenauigkeiten in der Ausdrucksweise sowie durch
vereinzelte Gedankensprünge, besonders im einleitenden Teil,
nur unwesentlich gemindert. Die Angabe, daß in öffentlichen
Anlagen stets mit zwei Batterien (im Gegensatz zum Puffer-
betrieb) gearbeitet .würde, beruht auf einem Irrtum. Zu be-
grüßen wäre es, wenn in den Stromlaufzeichnungen allgemein
die sich mehr und mehr durchsetzende aufgelöste Darstellungs
weise angewendet würde. H. Raettig VDE
Anschriften der Verfasser der Aufsätze dieses Heftes
Dipl.-Ing. W. Krassowsky VDE, Berlin-Grunewald, Faubertstr. 5.
Dr. phil. L. Rohde VDE,tMünchen, Possartstr. 27.
Dr.G.Wedemeyer, München 9, Tassiloplatz 7.
Abschluß des Heftes: 21. Juni 1940
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Wissenschaftliche Leitung: Harald Müller VDE (2.2. im Felde)
G. H. Winkler VDE (z. Z. im Felde)
H. Hasse VDE und R. Henrichs VDE
Zuschriften sind nicht an eine persönliche Anschrift zu richten, sondern
nur an die Wissenschaftliche Leitung der ETZ, Berlin-Charlottenburg 3,
Bismarckstr. 33, VDE-Haus, Fernsprecher: 34 19 55
Nachdruck nur mit Quellenangabe und nur mit Genehmigung des Ver-
fassers und der Wissenschaftlichen Leitung der ETZ gestattet.
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INHALT
Die Messung von Verlusten bei Hochspannung hoher Fregeunz
L. Rohde VDE und G. Wedemeyer 577
Zur Neubearbeitung von VDE 0532 „‚Regeln für Transformatoren“
W.Krassowsky VDE 581
Regeln für Transformatoren 583
Vorschriften für Elektrowärmegeräte 590
Rundschau
Die Gleichstrom - Kraftübertragung Wettingen - Zürich an der
Schweizerischen Landesausstellung 591 — Die erste elektrische Gleich-
stromkraftübertragung mit 50 kV mit Hilfe von Stromrichtern 591 —
Aluminium-Zentralklemmen für Rundaluminium-Schaltanlagen 592 —
Über die Stromwärme im Läufer des einphasigen Asynchronmotors 592
— Spulen für homogene Magnetfelder 593 — Steuerung der Reichsbahn-
Schnellzuglokomotive Reihe E 19 mit elektrischer Zusatzbremse 593 —
Die neuen elektrischen Schnellzüge in Italien 6593 — Kurzwellen-Breit-
bandverstärkung 594 — Zur Theorie der Siebketten aus X-Schaltungen
59 — Theorie des elektrischen Durchschlags kristallischer Isolatoren
595 — Die Trägheit des Kerreffekts 595 — Technische Zählrohrgeräte
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(577—600)
ELEKTROTECHNISCHE ZEITSCHRIFT
für Grob- und Feinstrukturuntersuchungen 596 — Dickenmesser für
dünne nichtmagnetische Schichten 596 — Elektrische Darstellung
mathematischer Funktionen 596 ,
Verschiedenes
Bekanntmachungen
VDE: Transformatoren 597
Elektrowärmegeräte 597
Sicherungswesen 597
Drähte und Kabel,
schr. I 597
Neu erschienene Normblätter für Elektrotechnik 597
Persönliches: H. Zipp t 599 — J. Ossanna 600
Buchbesprechungen: H. Blatzheim 600
Installationsmaterial, Errichtungsvor-
Aufsätze des neuesten Heftes von „Elektrotechnik u.Maschinenbau“
1940, H. 27/28: F. Niethammer, Der allgemeine Transformator
und die Asynchronmaschine (2. Teil) — A. Wienhard, Eine analy-
tische Darstellung der Magnetisierungskennlinie und ihre Verwendung
zur raschen Bestimmung der Ankerrückwirkung — A. Hochrainer,
Die konstruktive Entwicklung der Glasgleichrichterschränke
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FRANZ SCH IELE (a
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26. HEFT -61. JAHRGANG: IM BUCHHANDEL DURCH JULIUS SPRINGER IN BERLIN W9
27. Juni 1940
II Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 26
AEG
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Mmassekabel für Spannungen bis 30 kV, Gasdruckkabel für 20-60 kV, Olkabel für
60-220 kV, bleimantellose Kabel, insbesondere Kunststoffkabel bis 1 kV zur Verlegung in
überdachten Räumen, kittlose Endverschlüsse bis 220kV,Kleinendverschlüsse („Isoklein“)
für Einleiter- und Dreimantelkabel bis 20 kV, für Gürtel- und H-Kabel bis 15 kV,
Schweißverbindungen von Al-Kabeln, Al-Cu-Anschlußteile (Übergangsverbindungen).
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Fernsprech- und Telegraphenkabel, Fernsehkabel, Rundfunkkabel, Pupinspulen und
sämtliches Zubehör für Fernmeldekabel, Fernsprechverstärker, Übertrager und
Schutzvorrichtungen, Drahtfunkeinrichtungen, Wechsel - Lautsprechanlagen,
Freisprechverstärker, Trägerstromgeräte und Meßgeräte für die Fernmeldetechnik.
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Drähte, Seile und Hohlseile für Höchstspannungen, Sammelschienen, Segmente,
Schienenverbinder, Fahrdrähte aus Kupfer und Fahrdrähte aus Stahlaluminium.
Isolierte Leitungen
Feuchtraumleitungen, Flexostecker und Flexoschnüre (DRP), Leuchtröhren-
leitungen, Apyroldraht für hochbeanspruchte Wicklungen, Dynamodraht
mit Papier- und Kunstseidebespinnung, Lack- und Schaltdrähte.
Gummifabrikate
isolatoren für Bahnoberleitungen, Isolierband, Griffe und Haltestangen für
Fahrzeuge sowie Auskleidungen mit alkali- und säurebeständigem Hartgummi.
ANFRAGEN AN DIE AEG-BUROS ERBETEN
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ALLGEMEINE ELEKTRICITATS -GESELLSCHAFT
7219
§ Rundaluminium-
_ Verbindungen
inSchaltanlagen
Imprägnieranlagen
Hochvakuum-
Trocken- und Tränkanlagen
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27. Juni 1940 Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heit 26
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ı BEGR.1692 _rahtanschrift:Quantewerke Spezialfabrik elektrischer Steuerapp
Elektrotechnische Zeitschrift 61. Jahrg. Heft 26 27. Juni 1940
FANAL
Schalter if
KAT
Rear
F a, ee 0,05 Per.
BR )Umschaltzeit 0,65 Per,
Bas (Kein merklicher Drehzahlabfall
p a, Umscholtzet 13 i
SE A Lchtbogenzet 1 daher 4
ER @)Sichere Lichtbogenlöschung
E (5)Niedriger Umschoaltstrom
Be (6)Kröftige Kontakte
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