DE16682C - Neuerungen in der Anlage elektrischer Stromleitungen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

In dem Haupt-Patent No. 15525 hat der Patentsucher nur eine Art der Vertheilung der Elektricität in Betracht gezogen, und zwar die nach der Methode, bei welcher ein Theil der Leitung als Conductor (Reservoir) functionirt und . stets bei gleicher Intensität des elektrischen Stromes die verschiedenen Receptoren speist.

Tritt nun der Fall ein, dafs die Anzahl der Receptoren im Verhältnifs zur Stromerzeugung sehr grofs ist, so wird an von der Stromquelle entfernten Stellen die Leitung nicht mehr als Conductor wirken und den an sie gestellten Anforderungen bezüglich der Intensität des Stromes nicht mehr genügen können; dieser Mangel wird stromabwärts um so mehr hervortreten, je mehr der Consum stromaufwärts zunimmt. Sobald dieser Zustand eintritt, mufs_u die Ausströmung von der Anstalt aus dahin abgeändert werden, dafs den entfernteren schwächsten Stellen directer Strom zugeführt wird. Dieses läfst sich durch Hand oder auf automatischem Wege erreichen, indem man entweder die Geschwindigkeit der Induction für ein constantes magnetisches Feld oder das inducirende magnetische Feld bezüglich einer constanten Geschwindigkeit der inducirenden Ströme wechseln läfst.

Damit die Anstalt für Stromerzeugung zur rechten Zeit von der Sachlage bezw. den Intensitätsverhältnissen informirt ist, stellt man an den Ausgangs- und Eingangspunkten des Stromes in der Anstalt Galvanometer (z. B. von Deprez mit starkem und feinem Draht) auf.

Wenn man nun an dem aus der Praxis als schwächsten erkannten Punkte'der Vertheilungsleitung einen Theil des Stromes (Erfinder nennt diesen Theil Rückstrom) abzweigt und mittelst einer besonderen Leitung (also Rückleitung), die man durch ein Galvanometer von Deprez oder durch ein anderes ähnliches (mit feinem Draht) führt, nach der Anstalt hinleitet, so ist man in jedem Augenblick über den wahren Zustand dieses Punktes informirt.

Die Anwendung dieses Rückstromes bildet den Haupttheil für die Regulirung der Stromvertheilung, wenn die Ausströmungsleiter aufgehört haben, als Conductoren zu functioniren. Soll nun gemäfs den durch den Rückstrom gelieferten Angaben die elektromotorische Kraft der Anstalt regulirt werden, so ist zwar nur ein einfacher Apparat erforderlich, welcher jedoch mit peinlicher Aufmerksamkeit überwacht werden mufs, um die nöthigen Correcturen richtig zu treffen.

Da man nun nicht mit Sicherheit auf das Vorhandensein einer solchen unausgesetzten Aufmerksamkeit rechnen kann, so hat Erfinder den in folgendem beschriebenen automatischen Regulator angewendet; derselbe besteht, wie aus Fig. ι und 2 der beiliegenden Zeichnung ersichtlich, aus einem Elektromagneten AB, welcher mit feinem Draht umwickelt ist, einer

horizontalen schwingenden Armatur des Elektromagneten, welche in der Art eines Wagebalkens disponirt ist und auf einer eisernen Schneide, welche die Verlängerung des Poles A bildet, schwingt; dieselbe ist rechts und links mit Federn CC₁ versehen, welche mit anderen Federn H₁ in Contact stehen und hierdurch den Durchgang des Localstromes durch den Inductionscylinder Bs in der einen oder der anderen Richtung veranlassen.

Es bezeichnen ferner:

/ ein Gegengewicht; dasselbe dient dazu, der auf experimentalem Wege bestimmten Wirkung des Rückstromes das Gleichgewicht zu halten.

Hi Isolirungen,

s s von den Schenkeln A und B des Elektromagneten isolirte Träger; dieselben sind mit den Federn tt_x versehen, deren Spannung durch Schrauben regulirt wird,

Bs rotirende Armatur (Siemens Inductionscylinder oder ein anderer), welche sich nach der Richtung des durch die Stärke des Rückstromes beeinflufsten Localstromes nach rechts oder links dreht,

// Reiber, welche den Localstrom dem Inductionscylinder zuführen.

Fig. 3 der Zeichnung veranschaulicht einen Situationsplan, in welchem U die Anstalt für Stromerzeugung und R das Leitungsnetz bezw. die Vertheilungsleitung repräsentirt, welches . einerseits an die Anstalt durch die positive Klemmschraube ■ der dynamo-elektrischen Maschine und andererseits an die Consumstelle angeschlossen ist, so dafs in dem Falle, in welchem bei letzterer kein Consum stattfindet, der Strom nach der Anstalt nur vermittelst des Rückleitungsdrahtes gelangt.

Die Consumstelle ist an das Netz und an die Erde angeschlossen. Desgleichen auch die zweite Klemmschraube der Maschine.

Der Rückstrom, welcher von dem schwächsten, in der Stadt gelegenen Punkt, der im Situationsplan mit ν bezeichnet ist, ausgeht, läuft durch den feinen Draht des Elektromagneten A B, magnetisirt diesen und wirkt auf die Armatur a b ein.

Wenn das ■ Gegengewicht p bei elektro- . magnetischer Wirkung des normalen Rückstromes der Armatur das Gleichgewicht hält, wobei die Vertheilungsleitung des Systems als Conductor functionirt, so nimmt die Armatur die in Fig. ι gezeichnete Stellung ein.

Infolge dessen mufs jede in der einen oder anderen Richtung am Punkt ν eintretende Aenderung Bewegungen der Armatur in einer diesen Aenderungen entsprechenden Richtung hervorrufen.

Wenn die an dem Punkt ν disponible Kraft die Tendenz hat, zu sinken, so wird die Wirkung des Gegengewichts / eine überwiegende; wenn diese Kraft im Gegentheil zunimmt, so wird der Pol B ein Uebergewicht hervorrufen.

Im ersten Fall wird die Armatur mittelst der

Contacte C₁ ti einen Localkreis, dessen Strom ,durch den Inductionscylinder B s geht, schliefsen und die Umdrehung des letzteren nach einer Richtung, beispielsweise nach links, bewirken.

In dem zweiten Fall wird die Armatur mittelst der Contacte c t den Localkreis so schliefsen, dafs der Strom in entgegengesetzter Richtung in den Cylinder B s eintritt, wodurch derselbe nach rechts herumgedreht wird.

Diese in entgegengesetzten Richtungen stattfindenden Umdrehungen bei zu starkem bezw. zu schwachem Rückstrom werden zur Regulirung der elektromotorischen Kraft wie folgt benutzt:

Der Inductionscylinder B s ist an einem Ende mit einer Schnecke G versehen, die ein Schneckenrad H in Gang setzt, welches entweder direct behufs Vergröfserung oder Verminderung der Geschwindigkeit des Elektromotors auf ein Dampfventil V einwirkt oder auf eine Serie von Widerständen einen Einflufs in der Art ausübt, dafs es dieselben entweder aufhebt oder in den Inductionskreis einführt, um so die Intensität des magnetischen Inductionsfeldes zu vergröfsern oder zu verringern. Bei diesem System bieten sich drei Fälle dar:

ι. Das System der Vertheilungsleitung functionirt als Conductor, oder

2. als gewöhnliche Leitung, so dafs dann nachstehende zwei Fälle eintreten können:

a) wenn der allgemeine Consum steigt, wird der Punkt ν nur schwach bedient;

b) wenn der allgemeine Consum abnimmt, strömt eine überschiefsende Menge Elektricität nach dem Punkt ν hin.

Wenn im ersteren Fall am Punkt ν alles in normaler Ordnung ist, bleibt die Kraft des Rückstromes constant, folglich die Armatur a b im Gleichgewicht, und die Anstalt producirt und läfst die Elektrizität unter constanter Spannung ausströmen, jedoch in einer mit dem Consum wechselnden Menge oder besser in einem den Bedürfnissen des Verbrauchs entsprechenden Quantum.

Wenn in dem zweiten Fall

a) der Consum zunimmt, so tritt ein Zeitpunkt ein, in welchem die Leiter den Ansprüchen, die an sie gestellt werden, d. i. die Function als Conductoren, nicht mehr genügen.

Man sieht alsdann, dafs die Kraft des Rückstromes abnimmt; die Armatur, welche nicht mehr im Gleichgewicht gehalten wird, beginnt unter dem Einflufs des Gewichtes/ zu schwingen, schliefst den Localkreis bei C₁ ή und dem Inductionscylinder Bs und bewirkt dessen Umdrehung in der entsprechenden Richtung, um

so die Geschwindigkeit der Induction zu vergröfsern oder den Widerstand des Inductionskreises abzuschwächen. Die elektromotorische Ausströmungskraft gewinnt an Bedeutung, was man baldigst aus der Wirkung des Rückstromes ersieht, welcher das Gleichgewicht der Armatur so lange festhält, als nicht an dem Punkt ν ein neues Sinken der Spannung eintritt.

zb. Etwas später hat der Verbrauch das Bestreben, sich zu verringern, und zwar sowohl infolge Auslöschens der Flammen oder des Aufhörens anderer Arbeiten. Da die Anstalt stets mit der verlangten Spannung arbeitet, so hat die Rückstromkraft das Bestreben, zuzunehmen; in diesem Fall überwiegt die Wirkung des Elektromagneten, ruft Schwingungen der Armatur α b hervor und schliefst den Localkreis bei et derart, dafs der Inductionscylmder Bs in entgegengesetzter Richtung sich dreht, um so die elektromotorische Ausströmungskraft zu vermindern, sei es, indem derselbe die Inductionen weniger schnellen Umdrehungen unterwirft, sei es, indem er den Widerstand des Inductionskreises erhöht. Das Gleichgewicht der Armatur stellt sich wieder her, und zwar findet dies bis zu dem Augenblick statt, in welchem die Ausströmungsleiter wieder zu Conductoren werden.

Alsdann tritt der regelmäfsige Gang in der Anstalt wieder ein, die Arbeit geht unter constanter Spannung vor sich, bis jeglicher Consum aufhört; dies wird in genügender Weise durch die Kraftmesser angezeigt, von denen der eine, wie schon oben erwähnt, in den Ausströmungskreis am Ausgange der Anstalt, während der andere in den Rückstromkreis eingeschaltet wird. Hört der. Consum am Verbrauchsorte auf, so müssen ihre beiderseitigen Angaben identisch sein, wenn keine Verluste stattfinden.

Es hat sich herausgestellt, dafs, wenn der Emissionskreis oder das System nicht als Conductorsystem functionirt, es erforderlich wird, dafs die Anstalt ihre elektromotorische Ausströmungskraft in der durch den Rückstrom angedeuteten Richtung verändert, um so nach dem Punkt ν diejenige Menge von elektrischer Kraft hingelangen zu lassen, die dort fehlt.

Es ist jedoch die Frage, ob diese durch den Punkt ν hervorgerufene Correctur nicht in sämmtlichen anderen Punkten eine gewisse Störung verursacht. Natürlich kann dies nicht anders sein, denn wenn man bei diesem, als dem schwächsten Punkte, die elektromotorische Kraft verstärkt, so müssen alle anderen Punkte unter den Folgen dieser Thatsache leiden.

Um diesem Uebelstande abzuhelfen, erhält jede Consumstelle zur Regulirung des Consums ein gleiches Mittel mit dem, welches die Anstalt zur Regulirung ihrer elektromotorischen Kraft benutzt, je nach den Bedürfnissen der Vertheilung an den schwachen Punkten. Zu diesem Zweck benutzt Erfinder den in Fig. ι und 2 dargestellten Apparat, welcher weiter oben als Ausströmungsregulator beschrieben wurde, und nennt denselben Kraft- oder Consumregulator. Ein Rückstrom wird hier nicht angewendet.

Der Strom wird an der Consumstelle selbst entnommen. Wenn die Spannung zuzunehmen beginnt, wird die Kraft des Elektromagneten A B überwiegen und einen Localkreis, der durch den Inductionscylmder B s geht, schliefsen, dessen Bewegung vermöge der oben beschriebenen Vorgänge in den Vertheilungskreis successive Widerstände einbringt, bis das Gleichgewicht der Armatur wieder hergestellt ist oder vielmehr bis zur Wiederherstellung des Gleichgewichts in dem Consum; im Gegentheil, wenn die Spannung abzunehmen im Begriffe steht, wird das Gegengewicht /, welches alsdann überwiegt, die Armatur in entgegengesetzter Richtung zum Schwingen bringen und eine Umdrehung des Inductionscylinders Bs bewirken, um so aus dem Kreis den zur Wiederherstellung des Verbrauchsgleichgewichtes erforderlichen Widerstand zu entfernen.

Fig. 4 stellt ein Schema des ersten Vertheilungsmodus dar, d. h. für den Fall, in welchem das Netz der Vertheilungsleitung als Conductor functionirt; der Inductionscylmder Bs hat seine Mittellage eingenommen, da kein Strom durch ihn hindurch läuft.

Fig. 5 zeigt das Schema des zweiten Vertheilungsmodus, d. h. in dem Falle, in welchem das Netz der Vertheilungsleitung ungenügend wird und aufhört, als Conductor zu functioniren. An dem Punkt ν des Situationsplanes wird ein Deficit eintreten; der Rückstrom nimmt an. Stärke ab.

Das Gegengewicht / verursacht eine schwingende Bewegung der Armatur α b und schliefst den Localkreis auf der Armatur Bs, und zwar in C₁ Z₁.

Die vom Strom verfolgte Richtung wird durch Pfeile angedeutet.

Der Inductionscylinder rotirt nach rechts und wirkt darauf hin, die Inductionen schneller erfolgen zu lassen oder den schädlichen Widerstand aus dem inducirenden Stromkreis auszuschliefsen.

Fig. 6 stellt die Art und Weise der Functionirung des Regulators dar in dem dritten Fall der Ausströmung, d. h. wenn das Netz nach Aufgabe seiner Function als Conductor die Tendenz hat, in diesen Zustand wieder zurückzukehren. Die Kraft an dem Punkt υ und folglich auch in dem Rückstrom strebt danach, sich zu vermehren. Die Armatur a b schwingt unter dem Einflufs des Poles B und schliefst den Localkreis auf der Armatur Bs in C₁ ή. Die Pfeile geben die Richtung des Stromes an.

Der Inductionscylmder B s rotirt nach links
und hat das Bestreben, die Geschwindigkeit
der Motoren und infolge dessen diejenige der
Inductionen zu vermindern oder in den inducirenden Stromkreis den. nöthigen Widerstand
zur Schwächung der Intensität einzuschalten.

Claims (1)

1. Pat ent-Ansprüche:

   i. Bei galvanischen Stromvertheilungsleitungen
   die Anwendung des von einem zweckentsprechend gewählten Punkt ν ausgehenden
   Rückstromes in Verbindung mit dem Regulator , Fig. ι und 2, zum Ausgleichen verschiedener Stromintensitäten, indem der
   Rückstrom, welcher auf einen Elektromagneten und eine äqüilibrirte Armatur
   einwirkt, einen Localkreis schliefst, welcher
   einen Siemens'sehen oder anderen Inductionscylinder in verschiedenen Richtungen
   umdreht, um so die elektromotorische Kraft
   der Anstalt verändern zu können.

   Die Anwendung eines dem Consumenten entnommenen und um den Elektromagneten des sogenannten Consuniregulators geführten Zweigstromes, wobei der Elektromagnet auf eine äqüilibrirte Armatur einwirkt, einen Localkreis schliefst und dadurch einen Siemens'sehen oder anderen Inductionscylinder in verschiedenen Richtungen umdreht, um an der Consumstelle das Gleichgewicht im Verbrauch des galvanischen Stromes aufrecht zu erhalten. Die Construction des Regulators, Fig. 1 und 2, welcher aus einem Elektromagnet AB, einem Inductor B s, einer äquilibrirten Armatur ab, den Contacten C₁ ή und et, dem Schneckenrad H und der Schnecke G besteht, vermittelst welcher Theile ■ Schwankungen der Stromintensitäten auf den den Stromerzeuger bewegenden Motor behufs Regulirung der Stromerzeugung übertragen werden.

   Hierzu I Blatt Zeichnungen.

   BERLIN. GEDRUCKT IN DER REICHSDRUCKEREJ.