DE99598C - - Google Patents
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B11/00—Communication cables or conductors
- H01B11/02—Cables with twisted pairs or quads
- H01B11/12—Arrangements for exhibiting specific transmission characteristics
Landscapes
- Communication Cables (AREA)
Description
KAISERLICHES
PATENTAMT.
PATENTSCHRIFT
KLASSE 21: Elektrische Apparate und Maschinen.
in KÖLN-NIPPES.
Patentirt im Deutschen Reiche vom 12. Juli 1896 ab.
Infolge der grofsen Phasenverschiebung zwischen Strom und Maschinenspannung, welche
hauptsächlich durch Motoren und Drosselspulen hervorgerufen wird, mufs das Elektricitätswerk
in Wechselstromnetzen meist mehr Strom liefern, als nutzbar gemacht wird. Infolge
ihrer elektrostatischen Capacität rufen nun die gebräuchlichen Kabel eine Phasenverschiebung
hervor, die der oben genannten Verschiebung gerade entgegengesetzt ist. Es liegt also nahe,
mit der einen Phasenverschiebung die andere aufzuheben und dadurch eine bessere Ausnutzung
der Maschinenkraft zu ermöglichen. Die resultirende Verschiebung ist Null, wenn
die Gleichung erfüllt ist Lw=: —-^- ? wenn L
w C
der Inductionscoefficient, C die Capacität bedeutet und ω = 2 πρ ist (ρ ist die Periodenzahl
des Wechselstromes). Wenn w L >
C dann eilt der Strom der Spannung voraus.
Ist hingegen ω L < ——, dann ist der Strom
u) L
gegen die Spannung verzögert.
Zeichnet man daher die Capacität als Abscisse eines rechtwinkligen Coordinatensystems,
die zugehörige, zur Erzeugung einer bestimmten Energie bei constanter Spannung erforderliche
Stromstärke als Ordinate und verbindet die erhaltenen Punkte, so erhält man eine Curve,
die, von der Ordinatenachse ausgehend, sich der Abscissenachse nähert, um sich dann mit
wachsender Capacität von derselben wieder zu entfernen. Die Werthe zwischen der
Ordinatenachse und dem Minimum der Stromstärke entsprechen der Gleichung
U)L < -^r
und dem Falle, dafs das Netz sehr stark durch Motoren und Drosselspulen belastet ist, und es
ist in diesen Fällen zweckdienlich, die Capacität zwischen den beiden Leitern, die' die Hin-
und Rückleitung bilden, zu vergröfsern.
Dies wird erreicht durch eine Schaltung, welche in der englischen Patentschrift Nr. 2394
A. D. 1881 mitgetheilten Schaltung ähnlich ist.
Nach diesem Patent sollen lediglich zur Beseitigung der Selbstinduktion zwei Leitungen
so mit einander verbunden werden, dafs die Leitung α die Leitung, b eine Strecke sölenoidal
umgiebt, während in der folgenden Strecke die Leitung b die Leitung α in gleicher Weise
umschliefst. Diese solenoidale Anordnung erfüllt jedoch ihren Zweck nicht. Die vorliegende
Erfindung benutzt die bekannte gekreuzte Schaltungsweise zur Aenderung der Capacität zwecks Verminderung der Phasenverschiebung
und der Gefahr beim Anfassen. Dies wird dadurch erreicht, dafs bei einem concentrischen
Kabelnetz die Innenleiter an die Aufsenleiter, die Aufsenleiter an die Innenleiter
angeschlossen sind. Es ist in diesem Falle die Capacität der Leiter gegen einander (cf C11 . . .)
vermehrt um die Capacität der beiden hinter einander geschalteten Condensatoren Innenleiter-Erde!
und Erde-Aufsenleiter.
Weit gröfser wird der Spielraum für die Aenderung der Capacitäten und entsprechend
der Inductionen, wenn man noch die Querschnitte ändert und dadurch verschiedene grofse
Oberflächen schafft. In den Fällen, in welchen die oben gestellte Grenzbedingung nicht erreicht
werden kann, mufs man sich mit einer Annäherung begnügen, da auch durch die
etwa erhöhten Kosten des Kabels bei Aenderung der . Querschnitte eine Grenze bedingt
wird.
Ein weiterer Punkt spricht zu Gunsten der Erfindung. Bisher wurden bei concentrischen
Kabeln die Leiter im Netze so verbunden, dafs die Innenleiter (B, B1.. .) mit den Innenleitern,
die Aufsenleiter (A, A1...) mit den Aufsenleitern verlöthet sind (Fig. i). Die Innenleiter
besitzen in diesem Falle gegen Erde die volle Maschinenspannung. Es kommt dieses daher,
dafs der Aufsenleiter bei concentrischen Kabeln durch seine Capacität gegen den Bleimantel,
also durch einen Condensator (C, C1 . . .). an. Erde liegt. Der Innenleiter aber liegt ebenfalls,
allerdings durch einen sehr kleinen Condensator an Erde (Verschiebungslinien, die etwa
von den frei liegenden Enden der Innenleiter zum Bleimantel verlaufen). Es ist demnach
zwischen dem Innenleiter und dem Aufsenleiter noch eine Verbindung vorhanden durch
die beiden Condensatoren, nämlich Innenleiter-Erde und Erde-Aufsenleiter. Zwischen den
beiden äufseren Platten dieser Condensatoren (den beiden Leitern) herrscht die Spannung
der Maschine. Da nun die Spannung zwischen den Endplatten einer Reihe von Condensatoren
gleich der Summe der Spannungen an den einzelnen Condensatoren ist, so mufs die
Spannung zwischen Innenleiter und Erde plus der Spannung zwischen Aufsenleiter und Erde
gleich der Maschinenspannung sein. Es verhalten sich nun ferner bei hinter einander geschalteten
Condensatoren die Plattenspannungen umgekehrt wie die Capacitäten. Da die Capacität
des Innenleiters gegen Erde sehr klein ist im Verhältnifs zur Capacität des Aufsenleiters
gegen Erde, so ist die Spannung des Innenleiters gegen Erde sehr grofs im Verhältnifs
zur Spannung des Aufsenleiters gegen Erde, oder mit anderen Worten: zwischen dem Innenleiter und dem Bleimantel ist die
Maschinenspannung vorhanden. Man kann nun diese Spannung erniedrigen, indem man entweder die Capacität des Innenleiters gegen
Erde erhöht oder die Capacität des ■ Aufsenleiters gegen Erde (C, C1. . .) erniedrigt oder
durch beides zugleich, wie bei der vorliegenden kreuzweisen Schaltung (Fig. 2), bei welcher
die Innenleiter (B) von Strecke zu Strecke mit dem Aufsenleiter (A) verbunden sind. In diesem
Falle sind die Capacitäten der beiden Leitungen einander gleich. Daher ist auch die Spannung
derselben gegen Erde dieselbe und gleich der Hälfte der- Maschinenspannung. Es ist augenscheinlich,
dafs die Isolation des Netzes in diesem Falle weniger beansprucht ist, da der
Innenleiter nur die Hälfte der bisherigen Spannung gegen Erde auszuhalten hat. Besonders
wichtig ist dies für die Hausanschlufskabel, Muffen und Endanschlüsse, die im Allgemeinen
die schwächsten Stellen eines Netzes darstellen und für die Transformatoren, auf
deren Sicherung und Isolation gegen Erde. wegen ihrer Verbindung mit dem Secundärnetz
besondere Aufmerksamkeit gelegt werden mufs. Auch die Spannungserhöhung, welche beim
Ein- und Ausschalten eines Zweiges vom Hauptnetz zuerst von Neustadt beobachtet wurde, läfst sich, wie bei dem Netze in seiner
gebräuchlichen Form (Innenleiter an Innenleiter, Aufsenleiter an Aufsenleiter), auch bei
der kreuzweisen Schaltung vermeiden. Es sind aber die Spannungen gegen Erde bei der
kreuzweisen Schaltung bei' sonst gleichen Verhältnissen immer geringer, da die Capacitäten
der Aufsenleiter gegen Erde immer gröfser sind. Es ist dieses von Werth, wenn durch
Zufall (Durchschmelzen der Sicherung des Aufsenleiters) der Innenleiter des Zweignetzas
allein an das Hauptnetz angeschlossen ist.
Claims (1)
- Patent-Anspruch:Verfahren zur Erhöhung der Capacität in einem Wechselstromnetz zwecks Verminderung der Phasenverschiebung durch kreuzweise Schaltung von concentrischen Wechselstromkabeln in der Art, dafs der Innenleiter einer Kabellänge mit dem Aufsenleiter der nächstfolgenden Länge verbunden ist, der Aufsenleiter dieser zweiten Länge mit dem Innenleiter der dritten Länge u. s. f. durch die ganze Schaltung, wobei die Theillängen einer Kabelstrecke im Aufsenleiter und Innenleiter ungleiche Querschnitte besitzen können, um für die Capacität einen bestimmten Werth zu erzielen.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE99598C true DE99598C (de) |
Family
ID=370461
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DENDAT99598D Active DE99598C (de) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE99598C (de) |
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0
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