DE227331C

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Publication number: DE227331C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

k 227331 KLASSE 21 c. GRUPPE

JOSEPH POLIAKOFF in PETERSBURG.

Eisenleitung für Wechselströme. Patentiert im Deutschen Reiche vom 3. Juni 1908 ab.

Jede Leitung, durch welche ein Wechselstrom fließt, ist dem sogenannten Skineffekt unterworfen, welcher darin besteht, daß die elektrischen Stromlinien durch die magnetisehen Kraftlinien auf die Oberfläche gedrängt werden. Dabei erhält man eine Verringerung der Selbstinduktion und eine Vergrößerung des Widerstandes, und zwar wird der Widerstand um so größer, je größer die Permeabilität

ίο des Leitungsmaterials ist. Es ist also klar, daß bei ferro-magnetischem Material diese Erscheinung in weit stärkerem Maße auftreten muß als bei unmagnetischem Materiale.

Andererseits aber ist bekanntlich der Dämpfungskoeffizient α einer elektromagnetischen Welle

-Ϋ

π η —=- · — · —»
2 L s₀ W₀

woraus folgt, daß, je größer die Selbstinduktion der Leitung ist, desto kleiner der Dämpfungskoeffizient wird und desto größer die Entfernung, auf welche die elektrische Welle übertragen werden kann.

Es ist nun schon vielfach versucht worden, " einen Leiter, der große Selbstinduktion besitzt und nicht der Wirkung des Skineffektes ausgesetzt ist, herzustellen. So hat Professor Pupin vorgeschlagen, in eine gewöhnliche Kupferleitung kleine Selbstinduktionsspulen, etwa auf je 10 km eine Spule, einzuschalten.

Vorteilhafter erscheint der Gedanke, die

Selbstinduktion der Leitung zu vergrößern durch Anwendung von Kompounddraht (Kupfer und Eisen). Bei einer Linie mit solchem Draht ist die gute Leitungsfähigkeit des Kupfers mit der hohen Selbstinduktion des Eisendrahtes vereinigt. Aber auch eine solche Leitung hat die Hoffnungen nicht erfüllt. Wegen der Verschiedenheit des Ausdehnungskoeffizienten des Kupfers und des Eisens werden beide Metalle voneinandergerissen, so daß entweder bei Eindringen von Feuchtigkeit ein Voltasches Paar (Kupfer—Eisen) gebildet wird, wobei das Eisen zerstört wird, oder aber man erhält im besten Falle, wenn etwa das Eisen verrostet, zwei parallele sehr naheliegende Leitungen, durch welche der Telephonstrom in ein und derselben Richtung fließt, wobei durch gegenseitige Induktion die Ströme sich gegenseitig vernichten.

Der Zweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Kompounddraht herzustellen, dessen Elemente den gleichen Ausdehnungskoeffizienten besitzen und außerdem zusammengeschweißt werden können. Man verwendet dazu zwei Sorten von Eisen oder Stahl, von denen die eine unmagnetisch, die andere magnetisch ist. Das erstere Material wird z. B. aus gewöhnlichem Eisen oder Stahl in bekannter Weise hergestellt, dem man gewisse Prozente von Mangan oder Nickel oder überhaupt ein Material, das die magnetische Permeabilität vermindert, hinzufügt. Von diesen zwei Sorten von Eisen oder Stahl wird die Leitung nach dem für den Kompounddraht üblichen Verfahren hergestellt.

In der Zeichnung sind mehrere Querschnitte durch Drähte verschiedener Kombination der erwähnten Elemente dargestellt, in welchen mit α das unmagnetische Material und mit b das magnetische Material bezeichnet ist. In

Fig. ι ist der Kern magnetisch und der Mantel unmagnetisch. In Fig. 2 ist dies umgekehrt. In Fig. 3 ist eine weitere Schicht c aus magnetischem Material vorhanden.
Ein solcher Draht besitzt trotz seines hohen Widerstandes (etwa 20 mal so groß als bei Kupfer) doch eine Selbstinduktion, die etwa 50 mal so groß ist als die einer gewöhnlichen Kupferleitung. Der Kern muß, wenn er aus magnetischem Material besteht, nur so dick genommen werden, daß der Skineffekt nicht zur Wirkung kommt, so daß im Resultat der Dämpfungskoeffizient viel kleiner wird als bei gewöhnlichen Kupferleitungen; nimmt man

15· z. B. Nickelstahl mit 25 Prozent Nickelgehalt und sehr weiches Eisen, so stimmen die Ausdehnungskoeffizienten so genau überein, daß nicht nur die natürlichen Temperaturschwankungen, sondern auch künstliche Temperatur-Schwankungen, die durch Glühen des fertigen Drahtes und nachheriges rasches Abkühlen im kalten Wasser hervorgerufen werden, keinen Einfluß auf die Drähte ausüben. Wenn man noch die mechanischen Eigenschaften, große Zugfestigkeit, Elastizität, Widerstandsfähigkeit gegen Oxydation, und ferner den Umstand, daß dieser Kompounddraht dieselbe Dicke haben kann wie ein Draht aus unmagnetischem Material (bis 10 mm), ohne daß er einen nennenswerten Skineffekt aufweist, in Betracht zieht, so ist dieser Draht das gesuchte geeignete Material für Fernsprechleitungen.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Eisenleitung für Wechselströme, dadurch gekennzeichnet, daß magnetisches Eisen oder Stahl mit unmagnetischen Eisenlegierungen nach Art der Kompounddrähte vereinigt sind.

2. Eisenleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über der äußeren Schicht noch eine oder mehrere Schichten derart angeordnet sind, daß die Schichten abwechselnd aus magnetischem und nichtmagnetischem Eisen bestehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.