DE312676C

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Publication number: DE312676C
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Description

DEUTSCHES REICH

REICH S PAT E NTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21 c GRUPPE ■fS

R. RICHTER in DURLACH ι. ff

Patentiert im Deutschen Reiche vom 17. Februar 1917 ab.

Zur Beseitigung dies Skineffekts bei konzentrischen Kabeln ist vorgeschlagen worden, in die konzentrisch zur Mittelader des Kabels gelegenen Adern Drosselspulen zu schalten, so daß alle Adern dieselbe Induktivität erhalten. Diese Einrichtung hat den Nachteil, . daß die einzelnen Adern aus dem Kabel herausgeführt und mit den Klemmen der Drosselspule leitend verbunden werden müssen.

ίο Dadurch wird die Herstellung besonders bei Kabeln für große Ströme sehr umständlich, und durch die Verbindungskontakte und Verbindungsleitungen wird der Widerstand des Kabels beträchtlich erhöht und die Betriebsicherheit beeinträchtigt. Die Zwischenschaltung von Drosselspulen ist technisch unmöglich, wenn es sich nicht um längere Kabelleitungen, sondern um kürzere Leitungsverbindungen handelt, die gewöhnlich aus massiven geradlinigen Schienen hergestellt werden.

Diese Übelstände sollen nach der Erfindung beseitigt werden, die _ diarauf beruht, daß um die parallel geschalteten Einzelleiter, aus denen sich die ganze Leitung zusammensetzt, magnetische Hilfskreise, am einfachsten in der Form von Eisenblechen, geschlungen werden, die so bemessen sind, daß sich der Strom annähernd gleichmäßig auf die Einzelleiter verteilt. Diese Einrichtung hat nicht nur den Vorzug der Einfachheit und Billigkeit, sondern beansprucht auch weniger Raum und läßt sich in bestehenden Anlagen nachträglich in einfachster Weise anbringen.

Für den praktisch wichtigsten Fall, wo die Einzelleiter unverschränkt sind, also im wesentlichen parallel laufen, soll die Erfindung näher erläutert werden.

In der Ansicht Fig. 1 und im Schnitt Fig. 2 ist-ein Leiter dargestellt, der aus fünf Einzelleitern besteht, die an den Enden leitend verbunden sind. Solche unterteilten Leiter werden zur Fortleitung starker Ströme häufig angewandt, wobei= die Einzelleiter gewöhnlich rechteckigen Querschnitt haben] (vgl. Elektrotechnik und Maschinenbau 1917, S. 17). Hierbei treten jedoch beträchtliche Wirbelströme auf, weil die Induktivität der äußeren Einzelleiter geringer ist als diie. des mittleren Leiters. Damit alle Einzelleiter dieselbe Induktivität erhalten, werden die magnetischen Hilfskreise S₁ und S₂ von außen um die Einzelleiter geschlungen, so daß die Hilfskreise J₁ den äußersten Einzelleiter allein, die Hilfskreise S₂ den äußersten und den benachbarten Einzelleiter umschlingen. Allgemein erhält man, für einen Leiter, der aus 2 η + 1 oder 2 η + 2 nebeneinanderliegenden Einzelleitern besteht, M-Gruppen von magnetischen Hilfskreisen) von denen jede Gruppe von außen gerechnet verschieden viele (bis zu n) Einzelleiter umschlingt. Man könnte auch die Hilfskreise so anordnen, daß jeder Kreis nur einen Einzelleiter umschlingt, doch müßten in diesem Falle die Hilfskreise größer werden. In Fig. ι und 2 sind die magnetischen Hilfskreise durch Blechstreifen dargestellt, die nach Bedarf durch einen Luftspalt unterbrochen werden können, damit der in ihnen erregte Induktionsfluß proportional dem Strome ist. Diese Luftspalten sind in den

Figuren nicht, angedeutet, sie können an beliebiger Stelle der magnetischen Hilfskreise eingefügt werden; ihre Lage wird.hauptsächlich durch die konstruktive Ausbildung der Hilfskreise bestimmt werden. Die einzelnen Hilfskreise können längs des Leiters an -beliebiger Stelle liegen. In Fig.. ι sind z. B. die einzelnen Gruppen der Hilfskreise in der Leiterrichtung hintereinander, angeordnet,

ro doch können sie auch übereinander geschlungen werden, wie es z. B. in dem Schnitt der Fig. 2 zum Ausdruck gebracht ist. Bei richtig bemessenen Hilfskreisen können zwischen den Einzelleitern keine Ausgleichström'e fließen.

Wenn der Leiter nach zwei Richtungen unterteilt ist, müssen wieder die Einzelleiter, die am weitesten von dem mittleren Einzelleiter entfernt sind, von den stärksten Hilfskreisen umschlungen werden, woraus sich in jedem besonderen Falle die Größe und Lage der magnetischen Hilfskreise leicht bestim-. men läßt. Man kann auch! mehrere Leiter nach Fig. 1 und 2 übereinander anordnen und zur · Unterdrückung der Wirbelströme um diese Einzelleiter zweiter Ordnung wieder magnetische Hilfskreise legen, in derselben Weise, wie es für die Einzelleiter erster Ordnung in Fig. ι und 2 gezeigt ist. -

In Fig. 3 ist ein siebenadriges Kabel dargestellt, bei dem der innere Leiter bekanntlich eine größere Induktivität besitzt als die äußern sechs Leiter. Zur Unterdrückung des Skineffekts werden nach der Erfindung um die einzelnen Leiter der äußeren Lagen magnetische Hilfskreise s geschlungen, die in der Figur durch schwarze Kreise angedeutet sind. Diese magnetischen Hilfskreise können aus Eisenblech bestehen . oder aus einer Eisendraht-Bewicklung, wie sie bei Fernsprechkabeln mit" stetig verteilter Induktivität .bekannt ist, brauchen sich aber bei dem Kabel nach der Erfindung nicht über die ganze Länge des Kabels zu erstrecken. Bei den bekannten Fernsprechkabeln ist die Induktivität sämtlicher Einzelleiter, und zwar beträchtlich erhöht, während nach der Erfin-"' dung durch · die Hilfskreise nur die Unterschiede in den Induktivitäten der Einzelleiter ausgeglichen werden.

Die Erfindung ist nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt und läßt sich auf beliebige Leiteranordnungen anwenden, die aus mehreren an den Enden leitend verbundenen' Einzelleitern bestehen. Die magnetischen Hilfskreise sind so um die Einzelleiter zu legen, daß die Induktivität aller Einzelleiter möglichst dieselbe wird.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Aus mehreren parallel geschalteten Einzelleitern bestehender elektrischer. Leiter, dadurch gekennzeichnet, daß zur Unterdrückung der zusätzlichen Stromwärme die äußeren Einzelleiter mit geringerer Induktivität von magnetischen Hilfskreisen umgeben sind, die so bemessen werden, daß sich der Strom an-" nähernd gleichmäßig auf die parallel geschalteten Einzelleiter verteilt.

2. Leiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jederj äußerere Leiter von einem besonderen magnetischen ' Hilfskreis umgeben ist. ■

3. Leiter nach Anspruch 1, bestehend aus 2n -f ι oder 2 η + 2 Einzelleitern, deren Mittellinien im wesentlichen in einer Ebene liegen, dadurch gekennzeichnet, "daß M-Gruppen (in Fig. 2 zwei Gruppen, S₁ und S₂) von magnetischen Hilfs- -' kreisen um die Einzelleiter geschlungen sind, und daß jede Gruppe von außen gerechnet verschieden viele, und zwar bis zu η (in Fig. 2 zwei) Einzelleiter umschlingt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.