H I L F S B U C H AEG
FÜR ELEKTRISCHE LICHT»
UN D K R A F T A N L A G E N 4. A U FLA G E
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55996
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C o p y rig h t 1939 b y B u c h v e rla g \V . G ir a r d e t, E ssen P r in te d In G e rm a n y
D ru c k : M. M ü ller & S o h n , B erlin SW 68, D re sd e n e r S tr a ß e 4 3
VORWORT
D as vorliegende H ilfsbuch soll durch seine zahlreichen W inke und E rfahrungsw erte den F ach m ann bei dem Entw urf, der A usführung u n d dem Betrieb elektrischer Licht - und K raftanlagen unterstützen und die sachgem äße An
wendung aller elektrotechnischen Erzeugnisse fördern. Dem Nichtfachkundigen bietet der einleitende Abschnitt Gelegen
heit, sich rasch über die Bedeutung der am häufigsten in der Elektrotechnik vorkom m enden Bezeichnungen zu u n ter
richten.
Diese vierte Ausgabe ist dem jetzigen Stand der Technik und der Entw icklung der VDE -Vorschriften angepaßt. Eine Reihe von Abschnitten, z. B. diejenigen über Generatorschutz und Motoren, w urden erheblich ausgebaut, andere, z. B. über Notstrom anlagen und elektrische Uhren, w urden neu ein
geführt.
Die Gleichrichter w erden ih rer heutigen Bedeutung ent
sprechend ausführlich behandelt, besonders die Gitter
steuerung und die Anwendung auf m otorische Betriebe.
Neu eingeführt w urde ferner ein Abschnitt „Schaltanlagen“, der die in den früheren Ausgaben an verschiedenen Stellen behandelten Teilgebiete zusam m enfaßt.
Im Abschnitt „Leitungen“ w urde die Verwendung von Aluminium, insbesondere fü r Freileitungen, in den Vorder
grund gestellt. Auch neue Verlegungsarten isolierter Lei
tungen in Gebäuden w erden behandelt.
W esentlich ausgebaut ist auch der Abschnitt „E lektro
w ärm e“ ; Industrieöfen und Elektroschw eißung sind darin aufgenom m en, auch die neuzeitliche elektrische H aushalt- und Großküche sowie die Raum beheizung; Heißw asserver
sorgung und Entlüftung w erden eingehend behandelt.
Der A nhang enthält eine Zusam m enstellung der neuen Schaltzeichen.
Die Angaben des Hilfsbuches sind ohne Verbindlichkeit;
soweit sie Eigenschaften von F ab rikaten darstellen, bleibt ihre Änderung Vorbehalten. Von den Bildern w erden gern Diapositive kostenlos leihweise zu Vortrags- u n d U nterrichts
zwecken abgegeben.
I N H A L T
E le k tro te ch n isc h e B ezeich n u n g en ...
S tro m erzeu g u n g san lag en
I. A l l g e m e i n e s ... ' ___
L ag e d es K r a f tw e r k e s ...
W ah l d e r M äsc h in en g rö ß e n ...
W a h l d e r S tr o m a r t . ... ...
II. A n t r i e b s m a s c h i n e n u n d S t r o m e r z e u g e r
W ah l d e r K ra ftm a s c h in e ...
B e stim m u n g d e r L e i s t u n g ...
W ah l d e r D re h za h l ...
A n trie b s a rte n ...
B e stim m u n g d e r S ch w u n g m assen ...
I I I . G l e i c h s t r o m a n l a g e n o h n e A k k u m u l a t o r e n b a t t e r i e S c h a lt u n g e n ...
P a ra lle ls c h a lte n v o n G le ic h stro m g en e rato ren ...
IV . G l e i c h s t r o m a n l a g e n m i t A k k u m u l a t o r e n b a t t e r i e A k k u m u la to r e n ...
A k k u m u la to r e n r ä u m e ... ...
A u fste llu n g von A k k u m u la to r e n b a tte r ie n ...
Z ellen sch a lte rle itu n g e n ...
S c h a ltu n g e n ...
P a ra lle ls c h a lte n v o n G e n era to ren m it A k k u m u la to re n b a tte rie n V. D r e h s t r o m a n l a g e n
S c h a ltu n g e n ...
P a ra lle ls c h a lte n v o n D r e h s tr o m g e n e r a to r e n ...
L a s tv e rte ilu n g bei D re h stro m g e n e ra to re n ...
V I. S e l b s t t ä t i g e S p a n n u n g s r e g l e r ...
V I I . S c h u t z v o n D r e h s t r o m g e n e r a t o r e n ...
V I I I . N o t s t r o m a n l a g e n ...
U m sp a n n e r (T ran sfo rm a to re n )
I. A u fb a u - u n d W irk u n g sw eise ...
II. S c h a ltu n g e n ...
I I I . A u sfü h ru n g sfo rm en ...
IV . E in ric h tu n g e n zu m R egeln d e r S p a n n u n g ...
V. P a ra lle lb e trie b von U m sp a n n e rn ...
V I. U m sp a n n e rö le ...
V I I. B e h a n d lu n g v o n U m s p a n n e r n ...
V I I I . E rw ä rm u n g u n d Ü b e rla s tb a rk e it v o n U m s p a n n e r n ...
G leichrichter
A llgem eines ...
T ro c k e n p la tte n g le ic h ric h te r ...
L ic h tb o g e n g le ic h r ic h te r ...
G le ic h ric h ter fü r m o to risch e A n t r i e b e ...
Ü b e rsic h t ü b e r die v e rsch ie d en e n G le ic h r ic h te r a r te n ...
U m fo rm er
M o to r g e n e r a to r e n ...
E in a n k e r u m f o r m e r ...
I
24 24 24 24 25 26 27 29 33 35 36 39 42 42 44 45 50 50 52 54 55 56 61 66 68 68 70 71 74 75 77 80 82 83
100
97 102 110 VAEG
IN H A L TS ch altan lag en
E i n l e i t u n g ... 120
S c h a l t - , M e ß g e r ä t e u n d A u f b a u t e i l e H e b els ch a lte r, S ich eru n g en ... 120
Ü b e rs tro m -S e lb s ts c h a lte r ... 124
B e tä tig u n g s - u n d S ig n a lg e rä te ... 128
S c h a ltta fe lm e ß g c rä te , G e rä te fü r die P a ra lle ls c h a ltu n g ... 130
M eßw andler; S c h a ltu n g v o n M eß g e räten , S in n b ild e r f ü r M eß g eräte, Z ä h l e r . . 133
Iso la to re n u n d L e itu n g s trä g e r, b la n k e L eitu n g en in S c h a lta n la g e n 146 K a b el V erlegung, M eß-, S te u e r- u n d S ig n a lle itu n g e n , R e ih e n - u n d P rü f- k lem m en f ü r M eß- u n d S te u e rle itu n g e n ... 158
L eistu n g ss c h a lte r f ü r H o c h s p a n n u n g ... 166
H a r tg a s s c h a lte r ... 167
D ru c k g a s sc h a lte r ... 170
Ö l s c h a lt e r ... 174
S c h u tzre la is f ü r L e istu n g ss c h a lte r ... 184
T re n n s c h a lte r, S ic h eru n g e n fü r H o c h sp a n n u n g , Ü b e rsp a n n u n g sa b le ite r fü r H o c h s p a n n u n g s a n la g e n ... 191
S c h u tze rd u n g en in S c h a lta n la g e n ...; ... 194
P l a n u n g u n d A u f b a u d e r S c h a l t a n l a g e A llgem eines ... 198
Ü b e rsic h ts sc h a ltp la n , E ig e n b e d a rf des K ra ftw e rk e s, A usw ahl d e r G eräte 199 W irk s c h a ltp la n , A n s c h lu ß p la n , S tro m la u fs c h a ltp la n ... 202
T r e n n s c h a lte r v e r r ie g e lu n g e n ... 205
In n e n ra u m sc h a lta n la g e n f ü r H o c h sp a n n u n g ... 208
D ie S tro m v ers o rg u n g v o n S ic h e rh e its e in ric h tu n g e n in S c h a lta n la g en ___ 215 R ich tlin ie n fü r d en b a u lic h en T eil v o n S c h a lt a n la g e n ... 218
S c h a lt- u n d U m s p a n n s ta tio n e n ... 219
H o c h sp a n n u n g s-S ch a ltw a g e n ... ... 227
S c h a ltsc h rä n k e f ü r H o c h s p a n n u n g ... 228
F a h rb a re U m sp a n n e r ... 231
S c h a l t t a f e l n u n d S c h a l t w a r t e n S c h a ltta fe ln f ü r N ie d e rsp a n n u n g ... 232
D ie S c h a l t w a r t e n ... 237
B lind-, L e u c h t- u n d B a u ste ln s c h a ltb lld , B a n d s c h a ltb ild ... 242
V e r t e i l u n g e n f ü r I n d u s t r i e , G e w e r b e , S t a d t n e t z e u n d L i c h t a n l a g e n In d u strie s te u e ru n g e n ... 246
S c h a lte in ric h tu n g e n f ü r e le k tris c h e Ö fen ... 249
K a b e lv e r te ilu n g s s c h r ä n k e ... 252
G e k ap s elte S c h a lt- u n d V e rteilu n g s a n la g en f ü r N ie d ersp a n n u n g , V e rteilu n g s k ä s te n m it G u ß - u n d I s o lie rg e h ä u s e n ... 254
O ffene V e r te ilu n g s ta f e ln ... 258
K u rz sc h lu ß sich e rh eit in In d u striea n la g e n A. K u rz sc h lu ß g e fa h re n u n d W ege zu ih re r V e rm eid u n g d u rc h V o ra u s b e re c h n u n g ... 264
B. M itte l z u r B eg ren zu n g d e r K u rz sc h lu ß le is tu n g ... 266
C. B e rec h n u n g d e r K u rz sc h lu ß s trö m e ... 273
L eitu n g sn etze u n d L eitungen I. B e m e s s u n g d e r L e i t u n g e n A llg em ein es... 284
L eitu n g sn e tz e ... '... 284
O rtsn e tze ... 285
B em essung des L e itu n g s q u e rs c h n itte s a u f m ec h an isc h e F e s t i g k e i t ... 286
IN H A L T
AEG
B em essung d e r L eitu n g en au f E rw ä rm u n g ... 286
B em essung a u f S p a n n u n g sa b fall u n d L e is tu n g s v e r lu s t ... 290
. V e r l e g u n g v o n F r e i l e i t u n g e n L e itu n g sd rä h te ... 299
S t ü t z p u n k t e ... 299
A uslegen, A u fb rin g en u n d S p a n n e n (Jer D r ä h t e ... 307
B efestigen d er D rä h te , H e rste llu n g d e r V e r b in d u n g e n ... 311
M aste n sc h alte r, Ü b e rsp a n n u n g ss c h u tz , E r d u n g e n ... 314
. B e h a n d l u n g d e r A n s c h l ü s s e b e i A l u m i n i u m l e i t e r n ... 317
’. V e r l e g u n g v o n B l e i k a b e l n A llgem eines ... 324
V erlegung im F reien ... 326
A b lad en u n d A uslegen des K a b e ls ... 328
V erlegung v o n K a b eln in G e b ä u d e n ... 332
K ab elen d v ersch lü sse ... 333
V e rb in d u n g sm u ffen ... 339
F e h le ro rtsb e stim m u n g a n S ta r k s tr o m k a b e ln . ... 342
. V e r l e g u n g d e r L e i t u n g e n i n R o h r V erlegung von Isolierrohr au f d em P u tz ... 346
V erlegung v o n Isolierrohr u n te r d em P u tz ... 351
V erlegung v o n G u m m iro h r oh n e M e tallm a n te l u n te r P u t z ... 354
E in zieh en d e r D r ä h t e ... 355
A b zw eig k ästen ... 356
V erlegung v o n S ta h lp a n z e r r o h r ... 356
. V e r l e g u n g v o n L e i t u n g e n im P u t z (Im p u -L e itu n g ) ... 363
. V e r l e g u n g v o n R o h r d r a h t R o h rd ra h t ohne U m h ü llu n g ... 365
R o h rd ra h t m it U m h ü llu n g ... 369
. O f f e n e V e r l e g u n g v o n L e i t u n g e n ... 375
. L e i t u n g e n f ü r b e w e g l i c h e n A n s c h l u ß ... 378
It- u n d A n sch lu ß g eräte a l t e r , S t e c k d o s e n , S i c h e r u n g e n ... 382
s t s c h a l t e r ... 397
a p s e l t e N i e d e r s p a n n u n g s s c h a l t g e r ä t e f ü r e x p l o s i o n s g e f ä h r d e t e i u m e ... 413
a t z m a ß n a h m e n in V e r b r a u c h e r a n l a g e n . . . ... 415
i - E l e k t r o z a u n ... 421
;eräte und M essungen • l l g e m e i n e s ... 426
t n z e i g e n d e S c h a l t t a f e l - M e ß g e r ä t e ... 427
I. S tr o m m e s s u n g e n ... 427
II. S p a n n u n g s m e s s u n g e n ... 429
(II. L e is tu n g s m e s s u n g e n ...t ... 430
IV. M essung des L eistu n g sfa k to rs ... 432
V. F r e q u e n z m e s s u n g ... 438
V I. W id e rs ta n d s - u n d I s o la tio n s m e s s u n g e n ... 439
'I I . G e n au ig k e it von M e ß g e r ä t e n . . . . '... 442
c h r e i b e n d e S c h a l t t a f e l m e ß g e r ä t e ... 442
l e ß w a n d l e r ... , ... 443
' r a g b a r e B e t r i e b s m e ß g e r ä t e ... 443
l e ß g e r ä t e f ü r b e s o n d e r e Z w e c k e . . . : . ... 449
i l e k t r i z i t ä t s z ä h l e r ... 452
l l e k t r i s c h e U h r e n ...i ... 463 VII
AEG
IN H A L TM otoren
I. A l l g e m e i n e s ... 468
II . D r e h s t r o m m o t o r e n ... 481
I I I . Z w e i p h a s e n w e c h s e l s t r o m m o t o r e n ... 490
IV. G l e i c h s t r o m m o t o r e n ... 491
V. E i n p h a s e n w e c h s e l s t r o m m o t o r e n ... 495
V I. K l e i n s t m o t o r e n ...! ... 497
V II. E l e k t r o w e r k z e u g e ... 502
V I I I . A n l a ß - u n d S t e u e r g e r ä t e ... 506
IX . E l e k t r i s c h e E i n r i c h t u n g e n z u r V e r b e s s e r u n g d e s L e i s t u n g s f a k t o r s ... 510
X . K l c m m e n b e z e i c h n u n g e n u n d i n n e r e S c h a l t u n g ... 517
X I . A n l e i t u n g z u r I n b e t r i e b s e t z u n g v o n E l e k t r o m o t o r e n ... 524
X I I . A n l e i t u n g z u r B e s e i t i g u n g v o n S t ö r u n g e n a n E l e k t r o m o t o r e n 526 X I I I . R i e m e n ... 531
X IV . R i e m e n t r i e b e ... 533
X V . S e i l t r i e b e ... 539
X V I. B e f ö r d e r u n g v o n E l e k t r o m o t o r e n ... 540
X V I I . M a s c h i n e n g r ü n d u n g e n ... 545
X V I I I . A u f s t e l l u n g d e r M o t o r e n ... 550
L ic h tte ch n ik A llg em ein es... 556
E le k tris c h e L ic h tq u e lle n ... 557
L e u c h te n ... 563
B e le u c h tu n g s te c h n ik ... ■... 570
B erech n u n g d e r B e le u ch tu n g s stärk e f. d . P la n u n g v o n B e le u ch tu n g s an lag e n 575 L e u c h trö h re n a n la g e n ... 586
B e le u c h tu n g s k a le n d e r ... 590
B e trie b sk o ste n fü r elek trisch e L a m p e n ... 591
L a m p e n s c h a ltu n g e n ... 592
E le k tro w ärm e A l l g e m e i n e s ... 596
E l e k t r i s c h e I n d u s t r i e ö f e n L ich tb o g en ö fen ... 596
In d u k tio n s ö fen ... 597
W id e r s ta n d s ö f e n ... 598
D a s e l e k t r i s c h e S c h w e i ß e n D ie L ic h tb o g e n s c h w e iß u n g ... 600
D ie W id e rs ta n d s s c h w e iß u n g ... 605
E l e k t r o w ä r m e g e r ä t e in H a u s h a l t u n d G e w e r b e D ie elek trisch e H a u s h a ltk ü c h e ... 608
E le k tris ch e H eiß w asserv erso rg u n g ... 614
W a s s e r b e s c h a ff u n g ... 618
E le k tris ch e R a u m b e h e iz u n g ... 619
E n t l ü f t u n g ... 622
D ie ele k trisch e G r o ß k ü c h e ... 623
A n h a n g I. T afe ln fü r d a s V e rh ä ltn is v o n S tro m s tä rk e z u r L e i s t u n g ... 628
II. S c h altzeich en u n d L eitu n g sp lä n e fü r S t a r k s t r o m a n l a g e n ... 631
I I I . B eispiel eines I n s ta lla tio n s - u n d L e itu n g s p la n e s ... 645
S a c h w o r t - V e r z e i c h n i s ... 647
Elektrotechnische Bezeichnungen.
D ie S tä rk e eines e le k trisch e n S tro m es (S tro m stärk e ) h ä n g t v o n d e r H ö h e d e r S p an n u n g , u n te r w elch er e r e n ts ie h t, u n d v o n d em W id e rstan d ab , w elchen d e r d en S tro m leite n d e K ö rp e r-se in e m D u rc h g a n g e n tg e g en s etz t. D as M aß fü r die S p a n n u n g ist d a s
Volt (V), d a s
jenige fü r den W id e rs ta n d das O hm (ü ),w ä h re n d die E in h e it fü r die S tro m s tä rk e d as A m pere (A ) ist. 1 A m p ere is t die S tä rk e d esje
nigen S tro m es, B ild 2. G le ic h stro m a n k e r m it K o lle k to r, w elch er d u rc h
ein en L e ite r von 1 O h m W id e rs ta n d flie ß t, w en n zw ischen dim . - seinen beiden E n d en die S p a n n u n g 1 V olt h e rrs ch t.
g g la u se . D y n am o m asch in en o d e r G en erato ren sin d M aschinen, w elche e lek trisch e n S tro m d u rc h In d u k tio n erzeugen.
J e d e M aschine b e s te h t a u s den F eld m ag n eten u n d dem A n k er.
E rs te re sin d ru h e n d e E le k tro m a g n e te (B ild 1), zw ischen den en d e r A n k e r sich d re h t. In ihm w ird d e r S tro m erzeu g t. U m einen n u r in e i n e r R ic h tu n g fließ en d en S tro m (G leich stro m ) zu erzielen, e rh ä lt d e r A n k e r (B ild 2) einen K o m m u ta to r o d e r K o llek to r (B ild 3). D ieser b e s te h t a u s z ah lreic h en , zu einem Z y lin d e r a n e in a n d e r g efügten, g e g en e in a n d e r iso lierten K u p fe rstreife n , S egm enten, die einzeln
m it den vielen D ra h tsch le ife n des A n k ers, A n k e rsp u len (B ild 4), Bi|d 3 v e rb u n d e n sin d . A uf d em K o llek to r g leiten M etall- o d e r K ohle- Kommutator, s tü c k e , die B ü rsten (B ild 5). Sie w erd en v o n B ü rste n h altern (B ild 6)
B ild 4 . A n k e r-S c h a b lo n e n sp u le . B ild 5. B ü rs te B ild 6. B ü rs te n h a lte r.
g e tra g e n , w elche die B ü rste n fe d ern d a n d rü c k e n u n d bei g rö ß e
ren S tro m s tä rk e n zu m eh re ren a u f einem B ürstenbolzen au fg e
r e ih t sin d . A lle B ü rste n b o lz en eines G e n e ra to rs w erd en von einem d re h b a re n K ö rp e r (B ü rstc n b rille, B ü rste n h alterste rn , B ü rste n jo c h ) g e tra g e n (B ild 7). Von den B ü rsten b o lzen w ird d a n n d e r S tro m zu m N e tza n s c h lu ß b re tt (K le m m b rett) g e fü h rt.
D ie D ra h tu m w ic k lu n g (F cld m ag n etsp u le) (B ild 8) d er Feld
m a g n e te w ird s te ts m itG le ic h stro m g espeist (e rre g t). Bei G leich
s tro m g e n e ra to re n e n tn im m t m a n d e n E rre g e rstro m d em im eige
nen A n k e r erze u g te n S tro m , d em H a u p ts tro m . J e n a ch dem
A n te il des S tro m es, d er d u rc h die M ag n etw ick lu n g flie ß t, u n te rs c h e id e t m a n : 1. N e b en sch lu ß g en erato ren , bei w elchen die M ag n etw ic k lu n g zu m H a u p ts tro m im
N eb en sch lu ß liegt (B ild 9), bei w elchen also n u r ein T eil des H a u p ts tro m s die F eld- . sp u len d u rc h flie ß t. D iese G e n era to ren fin d en die h ä u fig s te A n w en d u n g . Ihre
B ild 7. B ü rs te n b rille .
AEG
E LE K T R O T E C H N IS C H E B E Z E IC H N U N G ENS p a n n u n g w ird v o n d er S tä rk e des e n tn o m m e n e n S tro m e s n u r w enig b e e in flu ß t.
Bei z u n eh m en d e m S tro m f ä llt die S p a n n u n g e tw a s a b .
2. Reihenschlußgeneratoren, bei w elchen d e r g a n ze v o n d e m G e n e ra to r ab g en o m m e n e S tro m d u rc h die M a g n e tw ic k lu n g flie ß t (B ild 10). Sie w e rd en
n u r in S o n d erfallen v e rw e n d e t, ih re S p a n n u n g s te ig t u n d fä llt m it d e r S tro m s tä rk e (B e la s tu n g ).
3. Doppelschlußgeneratoren (K o m p o u n d g e n e ra to re n ), bei w elch en . sow ohl eine R e ih e n sc h lu ß - a ls a u c h eine N e b en sch lu ß w ic k lu n g v o rh a n d e n ist (B ild 11). Sie w e rd en s t a t t N eb en sch lu ß g en e
ra to re n im m e r d a n n v e rw e n d e t, w en n die S p a n n u n g u n a b - Bild 8 Feidmajrnet- h än g ig von d e r B e la stu n g gleich b leib en soll. D u rc h g eeig n ete spule oder i-'eidspuie.
A n o rd n u n g k a n n m a n a u c h e rre ich en , d a ß die S p a n n u n g m it z u n e h m e n d e r B e la stu n g n ic h t n u r g leic h b le ib t, so n d e rn z u r D eck u n g v o n L e itu n g sv e rlu s te n n o c h e tw a s ü b e rs te ig t (Ü ber
kom poundierung).
A u ß e r den H a u p t-F e ld m a g n e te n e rh a lte n G le ic h stro m m asch in en m e ist H ilfsm ag n e te (H ilfsp ole o d e r W endepole), w elche zw ischen d e n H a u p t
m a g n e te n sitzen (B ild 12 u. 13), u n d d e ren W ic k lu n g v o m H a u p ts tro m d u rch flo ssen w ird (B ild 14). Sie h ab e n d e n Zweck^
d a s G leich rich ten des S tro m es d u rc h d e n K o m m u ta - , ,, . . . . to r zu e rle ic h te rn u n d
Bild 12. Gieichstrom-Magnetgehäuse j-- r- 1 ■ £
mit Hilfspolen: die F u n k e n b ild u n g a u f d em K o m m u ta to r, d as
F e u e rn , a u c h bei s ta r k s c h w a n k e n d e r'B e la s tu n g , zu v e rh in d e rn . Doppeischiuaienerator U n te r F o rtfa ll des K o m m u ta to rs k a n n m a n G e n e ra to re n so ein
ric h te n , d a ß m a n dem A n k e r d e n u rsp rü n g lic h in ihm erze u g te n S tro m als W ech selstro m e n tn im m t. D ieser flie ß t reg elm äß ig a b w ech seln d in d e r ein en u n d a n d e re n R ic h tu n g u n d . n im m t fo rtg e s e tz t in se in er S tä rk e zu u n d a b . Sein W esen w ird am b e sten d u rc h eine W elle (P e rio d e) d a rg e s te ilt, d eren e rste H ä lfte den S tro m v e rla u f in e in er R ic h tu n g , d e ren zw eite H ä lfte d e n je nigen in d e r e n tg e g en g e se tzten R ic h tu n g w ie d erg ib t (B ild 15).
c T
« y g - i i i i ü Bild 13.
H ilfspolspule.
Bild 9. N eben
sch lu ß g e n e ra to r.
A A r^
Bild 10. R eihen
s c h lu ß g e n e ra to r.
A u ß e r d em ein fach en W ec h se lstro m , d a rg e s te llt d u rc h B i|d ]4 strom V c ria u f e i n e W elle (e in p h a sig en W e c h se ls tro m ), g ib t es m eh rp h a sig e, in den .Hilfspolen, v o n d en en in sb eso n d ere d e r d re ip h a sig e W ec h se lstro m , d e r
D reh stro m , v o n B e d e u tu n g ist. E r b e
s te h t au s d rei W ec h se ls trö m e n , d eren W ellen je u m ein D ritte l e in e r P e rio d e g e g e n e in a n d e r . v e rsch o b e n sin d , w ie
Bild 16. V erlau f d ies d r®‘ W ellen in B ild 16 Bild lg Verlauf eines D reh stro m es. v e r a n s c h a u l i c h e n . . eines W echselstrom es.
W ec h se lströ m e u n te rs c h e id e n sich u n te re in a n d e r in sb eso n d ere d u rc h die H ä u fig k e it d e r W echsel in d e r S ek u n d e (W ech selza h l). Zwei W echsel b ild en eine Periode. Die A n zah l d e r P e rio d en in d e r S ek u n d e (P er/s o d e r H ertz) h e iß t Frequenz.
In D e u ts c h la n d sin d 50 H z = 100 W echsel ü b lich .
E L E K T R O T E C H N IS C H E B EZ E IC H N U N G EN
AEG
W e c h se ls tro m g e n e ra to re n e rh a lte n s t a t t des K o llek to rs z u r E n tn a h m e des im A n k e r e rze u g te n S tro m e s ein fach e Schleifringe (B ild 17), a u f d enen die B ü rste n gleiten . Sie w e rd en je d o c h m eiste n s so g e b a u t, d aß d e r A n k e r s tills te h t (G e h ä u se), u n d die F e ld m a g n e te in d iesem u m la u fen (P olrad ) (B ild 18). D e r z u r S p eisu n g (E rregun g) d e r F e ld m a g n e te erfo rd e rlic h e G leich stro m w ird d a n n d u rc h zwei S chleifringe dem P o lra d
z u g e fü h rt u n d e n tw e d e r e in er be
so nderen G leich stro m q u elle e n tn o m m en (Frem derregung) o d e r von einem m it dem W ech selstro m g en e
r a to r u n m itte lb a r g e k u p p elten klei
nen G le ic h stro m g e n e rato r (E rre g e r
m aschine) (B ild 19) g eliefert (E ig en
erregung). Für L eistu n g en bis e tw a Bild 17. 200 kV A w erd en a u c h D re h stro m - Sch leifrin g e, g e n e ra to re n h e rg este llt, die w ie
G le ic h stro m g en e rato ren au ß en lieg en d e, fe stste h e n d e F e ld m a g n e te b esitz en , w ä h ren d sich a u f d e m L ä u fe r D rehstronigenerators^m Ft* dem a u ß e r d e r A n k erw ick lu n g m it v ier S ch leifrin g en noch
A nker d e r E rreg erm asch in e. eine z u r Selbsterregung d ien e n d e G leich stro m w ick lu n g u n d d e r zugehörige K o llek to r b efin d en .
D ie A n k e rw ick lu n g v o n D re h stro m g e n e ra to re n e n th ä lt drei G ru p p e n v o n S p u len . Die sechs E n d en d ieser d rei W ick lu n g en sin d jed o c h so z u s a m m en g e fa ß t, d a ß sie n u r zu d rei K lem m e n fü h re n . D ie S c h a ltu n g d e r drei W ick lu n g en e rfo lg t e n tw e d e r so, d a ß je ein E n d e je d e r
W ick lu n g in einem P u n k t (Stern pu nk t) zu- sa m m e n g ele g t w ird S tern sch altu n g . ( Sternschaltung)
(B ild 20), o d e r so, daß die W ic k lu n g en ein D reieck b ilden (D reieck
schaltun g (B ild 21).
V on d em M itte lp u n k t des S te rn e s (B ild 20), dem N u llp u n k t, k a n n
eb en falls eine- L eitu n g owu
a u sg eh en . D ie zw ischen D re h stro m g e n erato r m it E rreg erm asch in e.
Bild 21. dieser neutralen o d e r
D reieck sch altu n g . Nulleitung u n d den H a u p tle itu n g e n des D re h stro m sy ste m s h e rrsch e n d e S p a n n u n g h e iß t Phasenspannung, d iejenige zw i
schen zw ei H a u p tle itu n g e n v e r k e tte te S p a n n u n g o d e r Haupt
spannung. Die H a u p ts p a n n u n g is t gleich d e r P h a s e n s p a n n u n g m al 1,73 (B ild 22).
E le k tris c h e L eistu n g , z. B. die L eistu n g eines G e n era to rs, w ird a u s g e d rü c k t in W att (W ). Bei G leich stro m ist d ie L ei
s tu n g gleich dem P r o d u k t au s S p a n n u n g u n d S tro m ( W a tt Bild 22. D rch stro m sy stem = V o lt x A m p ere). 1 Kilowatt (k W ) ist gleich 1000 W a tt,
m it N u lleitung. E le k tris c h e A rb e it e rg ib t sic h a u s dem P r o d u k t d e r L eistu n g u n d d e r Z eit, in d e r die L e istu n g w irk t, u n d w ird gem essen in W attstunden (W h) bzw . K ilowattstunden (k W h ).
W ä h re n d bei G leich stro m s te ts W a t t gleich V o lt m al A m p ere sin d , g ilt f ü r Dreh
strom : W att gleich 1,73 mal Volt mal Ampere (e in e r L eitu n g ) mal cos <p. H ierin is t d ie Z a h l 1,73 der Phasenfaktor u n d cos <? d e r m a th e m a tisc h e A u s d ru ck f ü r d en Leistungs
faktor. E r s te llt d as V e rh ä ltn is d e r w irk lic h e n L eistu n g in W a t t z u r sc h e in b a re n L eistu n g
.3
AEG
E L E K T R O T E C H N IS C H E B E Z E IC H N U N G ENB ild 23.
N e b e n sc h lu ß re g le r.
in V o ltam p ere (gleich V o lt m al A m p e re m al 1,73) d a r. E r k a n n nie g rö ß e r a ls 1 sein u n d b e tr ä g t z. B . bei v o llb e la s te te n M o to ren 0,8— 0,9.
D a sich bei. G e n era to ren die S p a n n u n g in gew issen G re n zen m it d e r B e la stu n g ä n d e r t, ist, u m die g e w ü n sc h te G le ic h m äß ig k eit d e r S p a n n u n g zu erzielen, eine R ege
lu n g d erselb en n o tw e n d ig . D ie S p a n n u n g ist v o n d e r S tä rk e des m a g n e tis ch e n F eldes a b h ä n g ig ; die R e g elu n g e rfo lg t d a h e r d u rc h V e rä n d e ru n g d e r S tro m s tä rk e in der W ick lu n g d e r F e ld m a g n e te . D ie hierzu v e rw e n d e te n N eben
sc h lu ß reg ler (B ild 23) sin d W id e rs tä n d e , in d en en ein T eil d e r fü r die E rre g u n g b e s tim m te n e le k trisch e n E n erg ie v e r n ic h te t w erd en k a n n . D ie R eg elu n g e rfo lg t d u rc h ein H a n d ra d , w elches b eliebige W e rte des W id e rs ta n d e s e in z u sc h alten g e s ta tte t.
W ä h re n d bei G le ic h stro m g en e ra to ren n u r d ieser N e b en s ch lu ß re g le r in F ra g e k o m m t, k a n n m an dagegen
bei D re h stro m g e n e ra to re n m it d ire k t g e k u p p e lte n E rreg e rm a sc h in e n ein m al einen N e b en sc h lu ß reg ler in die M ag n e tw ic k lu n g d e r E r reg erm a sch in e sc h a lte n u n d a u ß e rd e m einen ä h n lic h e n in die E rreg e rw ic k lu n g d es D re h stro m g e n e ra to rs se lb st, d a s i s t also d er H a u p ts tro m k re is d e r E rre g e rm a sc h in e . D ie
sen R egler b e ze ic h n e t m a n z u m U n te rsch ie d als M ag n etreg ler des D re h stro m g e n e ra to rs.
Bei B e trie b en , w elche infolge h ä u fig e r B e la s tu n g sä n d e ru n g e in er d a u e rn d e n R eg elu n g d e r S p a n n u n g b e d ü rfe n , w e rd en zw eck m äß ig se lb sttätig e N ebenschluß- und M ag n e treg ler (S e lb streg ler) (B ild 24) v e rw en d e t. D ie A n trieb sw elle w ird h ier d u rc h einen klein en E le k tro m o to r g e d re h t, dessen E in - u n d A u s sc h a ltu n g
in d e r ein en o d e r a n d e re n R ic h tu n g m itte ls E le k tro m a g n e te n in u n m itte lb a re r A b h ä n g ig k e it v o n d en S p a n n u n g s
sc h w a n k u n g en b e w irk t w ird .
U m S p a n n u n g ss ch w a n k u n g e n a u c h bei s ta r k e n sto ß w eisen B e la stu n g sä n d e ru n g e n zu v e rh in d e rn , v e rw e n d e t m an T irrlll- reg ler (B ild 25), w elche bei D re h s tro m g e n e ra to re n a u f die S p a n n u n g d e r E rreg e rm a sc h in e e in w irk e n . In g leic h er W eise k a n n a u c h bei G le ic h stro m g en e ra to ren die S p a n n u n g g leich
g e h a lten w e rd en , w en n d e r G e n e ra to r eine b e so n d ere E rre g e rm a sc h in e e rh ä lt.
Im G eg en satz zu m W echsel- u n d D re h s tro m lä ß t sich G le ic h stro m in A k k u m u la to ren (S a m m le rn ) a u fsp e ic h e m , so d a ß m an n a ch b e lie b ig e r Z e it d en a u fg esp e ich e rten S tro m w ied er e n tn e h m e n k a n n . Z ah lreich e A k k u m u la to re n e le m e n te (Z ellen) (B ild 26) w erd en z u r E rzielu n g d e r n o tw en d ig en S p a n n u n g h in te re in a n d e r ge
s c h a lte t u n d b ild en d a n n eine B a tte rie . V on d e r G röße u n d A n zah l d e r P la tte n in einem E le m e n t h ä n g t die S tro m m e n g e a b , w elche d e r A k k u m u la to r a u fn e h m e n u n d w ie d e r ab g eb e n k a n n . D iese S tro m m e n g e , a u s g e d rü c k t in A m p e restu n d e n (gleich A m p e re m al S tu n d e n ), s te llt die K a p a z itä t (A b g a b efä h ig k eit) des S a m m le rs d a r.
E in G e n e ra to r, w elch er f ü r 110 o d e r 220 V o lt g e b a u t ist, k a n n die zu g eh ö rig e A k k u m u la to re n b a tte rie g leic h er A b g a b e s p a n n u n g n ic h t o h n e w e ite res lad e n , d a h ierz u eine b is e tw a 4 5 % h ö h ere S p a n n u n g e rfo rd e rlic h ist. D a h e r sin d fü r L ad ezw eck e G en era to re n fü r S p a n n u n g ss te ig e ru n g zu v e rw e n d e n o d e r es is t ein z w e ite r G e n e ra to r (Z u s a tz
B ild 24.
S e lb s ttä tig e r N e b e n s c h lu ß re g le r.
B ild 25.
S p a n n u n g s -S c h n e llre g le r S y s te m T lrrlll.
B ild 26.
A k k u m u la to re n - e le m e n t (Z elle).
E L E K T R O T E C H N IS C H E B EZ E IC H N U N G EN
AEG
d ie S te ig e ru n g d e r G e sa m ts p a n n u n g bis zu d e r g ew ü n sc h ten H ö h e h e rv o rb rin g t. D a Z u sa tz m a sc h in e n n u r s tu n d e n w e is e g e b ra u c h t w erd en , so e rfo lg t ih r A n trie b in der R egel d u rc h ein en b e so n d e re n E le k tro m o to r. D iese b eid en m ite in a n d e r g e k u p p elten M asch in en stellen d a n n ein Z u sa tz ag g re g a t d a r.
Bei B eginn d e r E n tla d u n g is t die S p a n n u n g noch e tw a 15%‘
zu hoch. U m a u f die S p a n n u n g v o n 110 bzw . 220 V zu k o m m en , w ird die A b s c h a ltu n g e in e r A n z ah l von Z ellen e rfo rd e r
lich. D ie Anfcahl dieser E le m e n te m u ß m it fo rtsc h re ite n d e r E n tla d u n g jew eils so v e r m e h r t w e rd en , d a ß d a u e rn d die n o rm ale B e trie b ssp a n n u n g ab g eg eb en w ird . Z u r A b s c h a ltu n g d ieser Z ellen d ien en Z ellcn sch a lte r (B ild 27), u n d z w a r u n te r s c h e id e t m an E in fa ch - u n d D oppelzellenschalter.. E rs te re ge
s t a tt e n n u r n a c h e in a n d e r L a d u n g u n d E n tla d u n g ; le tz te re lassen jed o ch a u c h w ä h ren d d e r L ad u n g eine gewisse S tro m e n t
n a h m e zu. Bei g rö ß e re n S tro m s tä rk e n ist an S teile d e r ru n d en
F o rm (B ild 27) die g e stre c k te F o rm (L an g z eilen sch a lte r) ü b lich . Bild 27. Bei Z e llen s ch a lte rn ist ä h n lic h w ie bei N e b en sch lu ß reg lern D ° P P e lz e |*enschaiter.
ein h äu fig es N ach stellen erfo rd erlich . M an h a t d a h e r se lbst
tä tig e Z ellen sch a lte r g e b a u t, bei w elchen ein M o to r in A b h ä n g ig k e it v o n d e r B a tte r ie s p a n n u n g d en E n tla d e s c h litte n d es Z e llen sch alters b ew eg t, die L ad u n g dag eg en ge
s c h ie h t im m e r n u r v o n H a n d o d e r bei fe rn b e tä tig te n Z elleiisch a lte rn d u rc h D ru c k .
B ild 2 8 . B ild 29. B ild 30 . B ild 31.
S tro m m e sse r. S p a n n u n g sm e sse r. L eistu n g sm esser. L e is tu n g s fa k to rm e ss e r.
k n o p fste u e ru n g . F e rn s te u e ru n g des Z eilen sch alte rs ist d a n n e m p feh len sw ert, w enn d e r Z e lle n s c h a lte r z u r V erm eid u n g v o n lan g en Z ellen sch a lte rle itu n g e n in u n m itte l
b a re r N ä h e d e r B a tte rie e in g e b a u t w ird .
Z u r M essung v o n S tro m s tä rk e u n d S p a n n u n g v e rw e n d e t m an M e ß in stru m e n te , d eren Z eiger a u f e in e r T eilu n g die A n zahl d e r A m p ere (S tro m m esser, A m p e rem eter) (B ild 28) o d e r die A n zah l d e r V o lt (S p a n n u n g sm esse r, V o ltm eter) (B ild 29) a b z u lesen g e s ta tte n . Z u r M essung d e r L e istu n g in W a tt, in sb e so n d ere bei W echsel- u n d D re h stro m , b e n u tz t m an L eistungsm esser (W a ttm e te r) (B ild 30), d eren A b lesu n g in g leicher W eise erfo lg t.
D er bei diesen S tro m a rte n zu b e a c h te n d e L e istu n g sfa k to r w ird d u rc h L eistu n g sfak to rm esser (P h a se n m esser) (B ild 31) e r m itte lt.
Z u r M essung e le k tris c h e r A rb e it in W a tts tu n d e n (K ilo w a tt
s tu n d e n ) w erd en Z ä h le r (E le k triz itä ts z ä h le r) (B ild 32) v e rw en d e t, w elche d u rc h ein Z äh lw e rk jew eils die bis z u m Z e itp u n k t B ild 3 2. d e r A b lesu n g d u rc h g eleitete E n erg ie an g eb en .
D re h s tro m z ä h le r . S c h a ltg e rä te dienen d a z u . T eile eines e le k trisch e n N etzes o d e r S tro m v e rb ra u c h e r m it d e r S tro m q u elle zu v e rb in d e n o d er s trö m - u n d sp a n n u n g slo s zu m ac h en . D er H e b elsch alter (B ild 33 u n d 34) o d er S c h a lte r s te llt eine von H a n d b e tä tig te U n te rb re c h u n g sste lle in d e m W eg des S tro m es d a r. H e b elu m sc h alter (B ild 35) sin d gleich sam S tro m w eich en , bei d en en sich d er W eg
5
A E G E LE K T R O T E C H N IS C H E B EZ E IC H N U N G EN
des S tro m es v e rzw e ig t u n d je n a c h d e r S te llu n g des U m sc h a lte rs d en ein en o d e r a n d eren Z w eig v e rfo lg t. Serienschalter s in d eine b eso n d ere A r t D osenschalter (D reh schalter, Kippschalter) (B ild 36 u n d 37), w elche d a s E in s c h a lte n v o n L a m p e n g ru p p e n n a c h e in a n d e r erm öglichen. E in e w e ite re g e b räu c h lic h e A r t v o n D osen
s c h a lte rn sin d die W ech selsch alte r, A u ssch alten v o n L am p en v o n zwei S tellen au s g e s ta tte n . D u rc h Kreuz- schalter lä ß t sich die Z ah l d e r S c h a ltste llen b elieb ig e rh ö h en . Steck- vorrlchtungen sin d S te lle n , in d e n en d e r fe stv e rle g te T eil e in e r L e itu n g m it e in em b ew eglichen T eil v e r
b u n d e n w ird . E s g ib t zw ei- u n d d reip o lig e S te c k v o rric h tu n g e n , jed e b e s te h e n d a u s d e r Steckdose (B ild 38), d em fe sten , u n d d em Stecker (B ild 39), d em bew eglichen T eil. In fe u ch ten , d u rc h trä n k te n u n d ä h n lichen R ä u m e n v e rw e n d e t m an in n e u ere r Z eit Steckvorrichtungen m it
Bild 33.
H eb elsch alter. Bild 34. H ebelschal, te r m it schlitzlosem
Schu tzk asten .
Bild 35.
H eb el
um schalter.
W irtschaft) (B ild 41).
Schutzkontakt (B ild 40). D iese b e sitze n u n a b h ä n g ig v o n den s tro m - fü h re n d e n K o n ta k te n ein en w e ite ren K o n ta k t, a n d en die d e r B e rü h ru n g zu g än g lich en m eta lle n e n T eile des S tro m v e rb ra u c h e rs d u rc h eine b eso n d ere Schutzleitung angesch lo ssen w er
d e n . F ü r ra u h e B e trie b e sow ie fü r g rö ß e re S tro m s tä rk e n (In d u s trie , L a n d w e rd en K ra g e n s te c k v o rric h tu n g c n m i t . G u ß u m m a n te lu n g v e rw e n d e t
Bild 37. K ip p sch alter A u ssch alter. S e rien sch alter.
Bild 40. S te c k v o rrich tu n g m it S ch u tz k o n ta k t.
D a alle S tro m q u ellen n u r einen gew issen H ö c h s tw e rt d e r S tro m s tä rk e a b g eb en u n d L eitu n g en n u r b e g re n z t b e la s te t w erd en d ü rfen , w en n n ic h t u n z u lässig e E rw ä r
m u n g en o d e r B esch äd ig u n g en au f- tr e te n sollen, so m u ß d a fü r g eso rg t w e rd en , d a ß d e r S trö m s e lb s ttä tig u n te rb ro c h e n w ird , w e n n dieser zulässige H ö c h s tw e rt ü b e rs c h ritte n w ird. D ie h ierzu v e rw e n d e te n S ich eru n g en (siehe diese) sin d im w e se n tlich e n k u rz e D rä h te
v o n geringem Q u e rs c h n itt, in d e r StBe^ d303se. J K ; R egel au s S ilb erlcg ieru n g . D iese
d ü n n e n D rä h te w e rd en so b em e ssen , d a ß sie sich bei S te ig e ru n g d e r S tro m s tä rk e ü b e r d a s zulässige M aß h in a u s sch n ell e rw ä rm e n u n d a b sc h m elzen , so d aß d a n n d e r S tro m u n te rb ro c h e n ist. E in e d e ra rtig e S te ig e ru n g d e r S tro m s tä rk e k a n n in sb e
so n d ere d a d u rc h e n ts te h e n , d a ß zwei L ei
tu n g e n v e rsc h ie d e n e r P o la r itä t u n m itte lb a r m ite in a n d e r in B e rü h ru n g k o m m en ( K u r z s c h lu ß ); in diesem F alle is t n ä m lich d e r W id e rs ta n d zw ischen b eid en P o la r itä te n ä u ß e r s t g erin g , die S tro m s tä rk e k a n n d e m n a c h a u ß e ro rd e n tlic h g ro ß e W e rte a n - Biid 4i. Kragensteckvorrichtung mit Stecker. n e h m e n , d e ren sc h ä d lich e F o lg en d u rc h
E L E K T R O T E C H N IS C H E B EZ E IC H N U N G EN
AEG
Bild 43. M o to rsch u tz sch a lte r (Schutzkappe
abgenom m en).
B ild 4 2 . D re ip o lig e r Ü b e r- s tr o m s c lia lte r m it W ä rm e - a u s lö s e rn (2 F u n k e n k ä m -
m e rn a b g e n o m m e n ).
Bild 45.
In sta lla tio n s
selb stsch a lte r.
Bild
d a s A b sch m elzen d e r S ich eru n g en v e rh in d e rt w erd en . S ich eru n g en w erd en e n tw e d e r in o ffen er A u s fü h ru n g (S tre ife n sic h e ru n g ) o d e r geschlossen als P a tro n en s ic h eru n g
h e rg cste llt.
S ch m elzsich eru n g en d e r ge
w ö h n lich en A u s fü h ru n g g ew äh ren k einen ein w an d fre ie n S c h u tz fü r S tro m v e rb ra u c h e r u n d g e s ta tte n a u c h k ein e volle A u s n ü tz u n g d e r L eitu n g s q u e rs c h n itte , d a sie keine au sreic h en d e A n p a ssu n g a n die E r w ä rm u n g sk u rv e von V e rb rau c h e r u n d L eitu n g g e s ta tte n . E in e V er
b esseru n g w ird d u rc h V erw en
d u n g von v e rzö g erten (T a rd o -) S ic h eru n gen e rre ich t.
A m v o llk o m m en ste n lä ß t sich diese B ed in g u n g d u rc h V erw en d u n g s e lb s ttä tig e r Ü b e rstro m au ss ch a lte r (B ild 4 2 ) erfü llen , bei denen S c h a lte r u n d S c h u tz e in ric h tu n g in einem G e rä t v e re in ig t sin d . Sie h a b en m ag n e tisch e S chnellauslöser, die im K u rz sc h lu ß falle u n v e rzö g e rt a n sp rec h e n u n d den S c h a lte r auslösen. F e rn e r kö n n en sie, w as beso n d ers f ü r M o t o r s c h u t z s c h a l t e r (B ild 43) in B e tra c h t k o m m t, noch m it W ärm eau slö sern a u sg e rü s te t w erd en , die a u f d er W ä rm e w irk u n g des e lek trisch en S tro m es b eru h en . D u rc h die A n p a ssu n g d e r th erm isc h en A u slö sec h ara k te- ris tik an die T e m p e ra tu rg e fa h re n k u rv e des M otors w er
d en un zu lässig e Ü b e rlastu n g e n u n d E rw ä rm u n g e n v e rh in d e rt. Gegen k u rzzeitig e, fü r den M otor u n sch äd lich e Ü b e rlastu n g e n (z. B. S tro m stö ß e b eim E in sc h a lte n ) sin d d e ra rtig e S c h a lte r u n em p fin d lich . E rs t bei e in e r län g e r a n d a u e rn d e n , sch äd lich en Ü b er
la s tu n g w ird n a c h ein er b e stim m te n Z eit a b g e
s c h a lte t. A u ß e r den in L u ft sc h a lten d e n Ü b er
s tro m a u s s c h a lte rn w e rd en M o t o r s c h u t z - Ö l s c h a l t e r a u s g e fü h rt (B ild 44), bei d en en d e r S c h a ltv o rg an g u n te r Öl erfo lg t. Ü b e r s t r o m - U n t e r s p a n n u n g s s a u s s c h a l t e r h ab en fe rn e r einen U n te rsp an n u n g s a u s iö s e r, d e r eine A b s c h a ltu n g des V e rb rau c h e rs bei A usfall o d e r s ta r k e r A b se n k u n g d e r S p a n n u n g v e ra n la ß t. Z u m S c h u tz e gegen g efäh rlich e B e rü h ru n g ssp a n n u n g k ö n n e n die S c h a lte r m it F e h iers p an n u n g s au slö s cr a u s g e rü s te t w erd en .
W äh re n d die Ü b e rs tro m a u s s c h a lte r z u r s e lb sttä tig e n U n te rb re c h u n g m ittle re r u n d g ro ß e r S trö m e dienen, w e rd en f ü r klein ere S tro m s tä rk e n In sta lla tio n s-S elb st
sc h a lte r (B ild 45) o d e r E lfa -A u to m a ten (B ild 46) v e rw en d e t. L e tz te re w e rd en sow ohl in Sockelform als a u ch zum
E in s c h ra u b e n in S ic h eru n g selem en te g eliefert.
E b en fa lls m it A u slö sem ag n eten a rb e ite n R ü c k s tro m a u s sc h a lte r (R ü c k s tro m a u to m a te n ) (B ild 47), w elche in G leich stro m an lag e n m it m e h re ren S tro m q u ellen (in sb eso n d ere bei A nlag en m it A k k u m u la to re n ) z u r V erw en d u n g k o m m en . A rb e ite t z. B. ein G le ic h stro m g en e rato r p a ralle l m it e in e r A k k u m u la- 44. M o to rsch u tz
ö lsch alter.
Bild 47.
R ü ck stro m a u ssc h alter.
Bild 50.
D ru c k k n o p fsch a lte r, to r e n b s tte rie , so k ö n n te , w en n die S p a n n u n g des Schalter.
B etätig u n g s- ' i7t<
7
AEG
E LE K T R O T E C H N IS C H E B EZ E IC H N U N G E NB ild 5 2 . H in te re in a n d e rsc h a ltu n g .
B ild 51. S c h ü tz (S c h u tz k a p p e a b g en o m m en ).
G e n era to rs e tw a infolge V ersag en s d e r A n trie b s m a sc h in e s in k t, d e r S tro m rü c k w ä rts , also a u s d en A k k u m u la to re n in d en G e n e ra to r fließen. In diesem F a lle w ü rd e d e r R ü c k s tro m a u s s c h a lte r so fo rt d en S tro m u n te rb re c h e n . Z u m gleichen Z w eck w erd en v ielfach s e lb s ttä tig e U n te rstro m a u ss c h a lte r (M in im a la u to m a te n ) (B ild48) v e rw e n d e t, w elche b e re its a u ssc h a lte n , b e v o r es zu einem R ü c k stro m k o m m t, w enn
also d e r S tro m einen se h r geringen W e rt (e tw a 5 % des S c h a lte rn e n n stro m e s ) a n g e n o m m en h a t.
D ie Ü b e rs tro m a u s s c h a lte r lassen sich so ein ric h te n , d a ß n ic h t n u r die A u s sc h a ltu n g , so n d e rn a u c h die E in s c h a ltu n g m ag n e tis ch e rfo lg t. D ie Ü b e rs tro m -F e rn s c h a lte r w erd en d u rc h D ru c k k n ö p fe (B ild 49) b e tä tig t, die d u rc h w enige d ü n n e Z u le itu n g e n m it dem E le k tro m a g n e te n d e r S c h a lte r v e rb u n d e n w erd en . D a d u rc h , d a ß m an in den D ru c k k n ö p fen den g erin g en S tro m f ü r die E le k tro m a g n e te in dem einen o d e r a n d ere n S in n e e in s c h a lte t, e rfo lg t d a n n die E in - o d e r A u s sc h a ltu n g des F e rn sc h a lte rs . S t a t t der D ru c k k n ö p fe k an n m an a u c h B e tä tig u n g ssc h alte r (B ild 50) v e rw e n d en . E in e b e so n d ere F o rm von m ag n e tisch e n S c h a lte rn sin d die S chütze (B ild 51) u n d u n v e rk lin k te n F e rn sc h a lter o h n e e in g e b au te
Ü b e rstro m au slö s er, w elche n ich t von H a n d , so n d e rn n u r d u rc h den a n a n d e re n S tellen geschlossenen o d e r g eö ffn eten M a g n e ts tro m k re is b e tä tig t w erd en k ö n n en . Sie sind fü r b eso n d ers hohe S c h a lth ä u fig k e it au sg eleg t, jed o ch infolge F e h len s d er Ü b e rstro m au slö s er n ic h t als M o to rsc h u tz s c h a lte r a n zu s p re c h en . Sie w e rd en in d er H a u p ts a c h e bei d e r S c h a ltu n g von M o to re n d u rc h S c h a ltw a lze n
a n la ss er, bei D ru c k k n o p fste u e ru n g e n fü r A ufzüge, W erk z eu g m asch in en + u n d dergl. v e rw en d e t. D u rc h V o rsch a lte n von g e tre n n te n B im etall
au slö sern , die th erm isc h en sow ie K u rz sc h lu ß s c h u tz e n th a lte n , lä ß t sich jed es S c h ü tz zu sä tz lic h fü r M o to rsc h u tz e in ric h te n . E b en so lä ß t sich eine U n te rsp a n n u n g s a u s lö s u n g v o rseh en .
Z u den h äu fig sten S c h a ltu n g e n , w elche m it H ilfe v o n S c h a ltg e rä te n erm ö g lich t w erd en , gehören H in te re in a n d e rsc h altu n g u n d P a ra llels ch a l
tu n g . B eide finden g a n z allg em ein fü r alle e le k trisch e n A p p a ra te u n d L eitu n g en A n w en d u n g ; d e r E in fa ch h e it w egen sei ih r W esen h ier an G le ic h stro m g en e rato ren e r k lä r t. Die H in te re in a n d e rsc h a ltu n g b e s te h t d a rin , d a ß ein Pol e in er M aschine m it d em e n tg e g en g e se tz ten Pol ein er zw eiten M aschine v e rb u n d e n w ird , d e r zw eite Pol d ieser M aschine w ied er m it d em e n tg e g en g e se tz ten e in er d r itte n v e rb u n d e n w ird usw .
ln dieser S c h a ltu n g (B ild 52) a d d ie re n sich die S p a n n u n g e n d e r M aschinen, so d a ß die G e sa m ts p a n n u n g gleich d e r S u m m e d e r E in z elsp an n u n g e n ist. D e ra rt h in te re in a n d e rg e sc h a lte te M aschinen d u rc h lä u ft n a tü rlic h im g an zen S tro m k re is die gleiche S tro m s tä rk e . D iese S c h a ltu n g fin d e t bei G e n e ra to re n v e rh ä ltn is m ä ß ig selte n A n w en d u n g , in d e r R egel n u r bei Z u s a tz m asch in e n . Sie ist dag eg en s te ts bei A k k u m u la to re n e le m en ten a n z u tre ffe n . D ie P a ra llels ch a ltu n g fin d e t sich f a s t in je d e r S tro m erz eu g u n g san la g e, d a m an h äufig au s S ic h erh e its g rü n d e n die g e sa m te L eistu n g a u f zw ei o d e r m e h r G e n e ra to ren o d e r einen G e n era to r m it B a tte rie v e rte ilt. D ie P a ra lle ls c h a ltu n g b e s te h t d a rin , d a ß alle g leich n am ig en P ole m e h re re r S tro m q u e llen m ite in a n d e r v e rb u n d e n w erd en (B ild 53).
H ierb ei a d d ie ren sic h die S tro m s tä rk e n , so d a ß die B ild 54. P h a s e n v o ltm e te r g e sa m te S tro m s tä rk e gleich d e r S u m m e d e r E in z el
n s t P h a se n la m p e n . S tro m stärk e n ist. D ie S p a n n u n g v o n p aralielg esch a l- BUd 53.
P a ra lle l
s c h a ltu n g .
E L E K T R O T E C H N IS C H E BEZEIC H N U N G EN
AEG
B ild 55.
S y n c h ro n o s k o p .
te te n S tro m q u ellen m u ß dagegen gleich sein. U m zwei G le ic h stro m g en e rato ren (o d e r einen G e n e ra to r u n d eine B a tte rie ) p arallel zu sc h a lten , ist n ic h ts w e ite r n ö tig , als v o r d em Z u sa m m e n sch a lte n d u rc h V erstellu n g d er N eb en sch lu ß reg ler (bei ein er B a tte rie des Z ellen sch alters) beide S tro m q u ellen a u f gleiche S p a n n u n g zu b rin g en . Bei D re h stro m dagegen ist die P a ra lle l
s c h a ltu n g n ic h t so ein fach . D ie b eiden M aschinen m üssen a u ß e r g leich er S p a n n u n g u n d gleichem D re h sin n des F eldes g en au gleiche F re q u e n z zeigen und m üssen im A ugenblick des Z u -, s a m m e n sc h aiten s a u ch P hasenglelchheit aufw eisen, d . h. die W ellen d e r S p a n n u n g e n b e id er M aschinen m üssen g leichzeitig ih ren gleichnam igen H ö ch stw ert u n d ih ren N u llw ert erreich en . V on diesen drei fü r die P a ra lle ls c h a ltu n g erfo rd erlich en B edin
gu n g en w ird die S p an n u n g sg leich h eit eb en falls d u rc h den M ag n et- u n d N eb en sch lu ß reg ler h e rg este llt. Die F re q u e n z ist allein a b h än g ig von d er D rehzahl d e r G e n era to ren u n d k a n n d a h e r n u r d u rc h eine V e rä n d e ru n g d e r G eschw indigkeit d e r A n trieb sm a sc h in e e in g estellt u n d a n einem F req u en zm esse r abgelesen w erden. Z u r F e stste llu n g d e r P h a se n g le ic h h e it b e n u tz t m an P h asenvergleicher (P h a se n lam p en , P h asen v o ltn iete r) (B ild 54). D iese erm öglichen eine B e o b ac h tu n g d er D ifferenz d e r beiden in ih ren P h asen zu v erg leich en d en S p a n n u n g e n , in ä h n lic h er W eise dienen
P h a s e n v o ltm e te r z u r gleichen B e o b ac h tu n g , indem ihr Z eiger bei P h a se n u n g leich h e it hin u n d her p e n d elt, bei P h a se n g leich h eit dagegen z u r R u h e k o m m t, in diesem A ugenblick lau fen b eid e M aschinen sy n c h ro n . A ls ein w eite res In s tru m e n t f ü r die P a ra lle ls c h a ltu n g bei D re h stro m k o m m t d as S y n chronoskop (B ild 55) in B e tra c h t, d a s sow ohl den F re q u e n z m esser als a u c h den P h a se n v e rg le ic h e r e rsetz t. J e n ach d em ob die D re h za h l d e r z u zu s c h a lte n d en M aschine n ied rig er o d er h ö h er sein m u ß , p e n d elt ein Z eiger n a c h links o d e r re c h ts hin u n d her, dessen S c h a tte n von ein er L am pe
a u f eine M a ttsch e ib e gew orfen w ird u n d h ier b e o b a c h te t w erden k a n n . D ie L am p e selb st d ien t, z u r B e o b ac h tu n g d e r D ifferenz b e id e r S p a n n u n g e n . Sie le u c h te t bei S y n ch ro n ism u s d a u e rn d hell, w ä h ren d d e r Z eiger d a n n in d e r M itte lstellu n g z u r R u h e g ekom m en ist. Z u r V e rän d e ru n g d e r G eschw indig
k e it u n d d a m it z u r E in ste llu n g d er F re q u e n z u n d d e r P h a se n g leich h eit von D re h stro m g en e rato ren m u ß jed e A n trie b s m asch in e eine D reh za h lv erstellv o rrich tu n g besitzen . Diese b e s te h t a u s einem kleinen E le k tro m o to r, d e r a u f den R egler d e r A n trieb s m a sc h in e w irk t u n d d u rc h einen U m sc h a lte r v o n d e r S c h a lttafe l a u s zeitw eise im R e c h ts- o d e r L in k slau f ein g e sc h alte t w erd en k an n .
D a m it d e r elek trisch e S tro m n ic h t v o n dem s tro m fü h ren d en L e ite r a u f die U m g eb u n g , z. B. a u f a n d e re L eiter, Ü b e rtritt, m u ß dieser ele k trisch Isoliert sein. Z u diesem Z w eck w erd en die L eitu n g en m it isolierenden S to ffen u m geben o d e r von isolierenden K ö rp ern g e tra g en . U m fe stzu ste lle n , ob die Isolation eines L eiters in O rd n u n g ist, m u ß m an den W id e rsta n d m essen, w elchen die isolierenden K ö rp e r d e r u n b e a b s ic h tig te n A b le itu n g des S tro m es e n tg e g e n setze n (Iso latio n sw id erstan d ). M an u n te rs c h e id e t den Iso
latio n sw id e rsta n d zw ischen den L eitern v e rsch ie d en e r P o la r i tä t u n d den Iso la tio n sw id e rsta n d a lle r L e ite r gegen die Bild 57 E rd e (o d er m it dieser in le ite n d e r B e rü h ru n g s te h e n d e r F re is te h e n d e S c h a ltta fe l. K ö rp er). W enn d e r Iso la tio n sw id e rstan d d e r L eitu n g en g e
B lld 56. T a sch e n - Iso la tio n sm esser m it K u rb e lin d u k to r.
9
AEG
E L E K T R O T E C H N IS C H E B EZ E IC H N U N G ENBild 58. M o to rg e n e ra to r.
g e n e in a n d e r s e h r klein w ird , so e n ts te h t K u rz sc h lu ß ; w en n d e r Iso la tio n sw id e r
s ta n d gegen die E rd e s e h r g e rin g w ird , so s p r ic h t m a n v o n E rd sc h lu ß . Z u r M essung v o n Iso la tio n sw id e rstän d e n b e n u tz t m a n Iso la tio n sm e sse r u n d E rd sc h lu ß p rü fe r (B ild 56), w elche in d e r R egel d a ra u f b e
ru h en , d aß die S p a n n u n g d e r L e ite r gegen ihre U m g e b u n g o d e r gegen E rd e ge
m essen w ird .
Alle fü r eine e le k tris ch e S tro m e r
ze u g u n g san lag e n o tw e n d ig e n M e ß g e rä te, S c h a lt- u n d S ic h eru n g sg erä te , R eg ler, Z ellen sch a lter, P h a se n v c rg le ic h e r, Isola
tio n sm e sser usw . w e rd en in d e r R egel a u f S c h alttafeln o d e r S c h a ltp u lte n (B ild 57) v e rein ig t. Sie b e steh e n m eist a u s M a rm o r
od er B lec h tafe ln , w elche die G e rä te u n d ih re V erb in d u n g en tra g e n , ln B etrieb s-
rä u m e n , w o die G e rä te d e r E in w irk u n g v o n S ta u b u n d F e u c h tig k e it a u sg e se tz t sin d , v e rw e n d e t m an m it V o rteil g u ß g ek ap selte S c h altan lag en .
U m W ech selstro m o d e r D re h s tro m in G le ic h stro m u m zu w an d e ln (o d er u m g e k e h rt) m u ß m an einen E le k tro m o to r m it d e r v o rh a n d e n e n S tr o m a r t sp eise n u n d v o n ihm
einen G e n e ra to r fü r den zu erzeu g e n d en S tro m a n tre ib e n lassen. Die beid e n M asch in en w e rd en m eist u n m itte lb a r g e k u p p e lt. D e ra rtig e U m fo rm er z u r U m w a n d lu n g ein er
S tr o m a r t in eine a n d e re heiß en M otor
g e n e ra to re n (B ild 58).
W ä h re n d bei M o to r
g e n e ra to re n zwei voll
k o m m en g e tre n n te M aschinen z u r V er
w e n d u n g k o m m en , w o
bei je d e ih re eigenen F e ld m a g n e te b e s itz t,
Bild 59. E in an k eru m fo rm cr. k a n n m a n die A n
o rd n u n g a u c h so tre f
fen, d a ß n u r e in S y s te m v o n F e ld m a g n e te n b e n u tz t w ird u n d d e r in diesem lau fen d e A n k e r fü r b eid e S tro m a rte n d ie n t (E in a n k e ru n ifo rm e r) (B ild 59). D ie S p a n n u n g e n , u n te r d en en d e r S tro m einem E in a n k e ru m fo rm e r z u g e fü h rt u n d v o n ihm a b g en o m m en w ird , ste h e n in einem b e s tim m te n V e rh ä ltn is z u e in a n d e r, u n d z w a r v e rh a lte n sich die S p a n n u n g e n v o n G leich stro m zu D re h stro m e tw a w ie 1 :0 ,6 5 (b is 0,69). D a dieses V e rh ä ltn is in d e r R egel n ic h t o h n e w e ite res v e rw e n d b a r ist, m u ß a u f d e r D re h s tro m se ite ein U m sp a n n e r e in g e sc h a ltet w e rd en . F ü r eine R eg elu n g d e r G le ic h stro m sp an n u n g in n e rh a lb d e r G renzen von + 5 % v e rw e n d e t
m a n eine D ro sselsp u le in V e rb in d u n g m it dem N e b en sch lu ß re g le r des E in a n k e ru m fo rm e rs . Soll die erze u g te S p a n n u n g jed o c h in w e ite n G ren zen v e rä n d e rt w e rd en , so ist ein D re h u m sp an n e r (P o te n tia lre g le r) (B ild 60) e rfo rd e rlic h , w elch er d ie D re h s tro m s p a n n u n g fein stu fig zu regeln e rla u b t. E in e gleiche R eg elu n g w ird m it einem R eg elu m sp an n er o d e r a u c h m it d em L eistu n g s
u m s p a n n e r e rzielt, w en n e r a u f d e r O b e r
o d e r U n te rsp a n n u n g s se ite A n z ap fu n g e n h a t.
H ie rfü r is t z u m E in s te lle n d e r ein zeln en R egel- Bild bo. D rehum spanner.
E L E K T R O T E C H N IS C H E BEZEIC H N U N G EN
AEG
stu fe n a u ß e rd e m ein R e g elsc h alter erfo rd erlich . F ü r den be- ...
so n d e ren Z w eck d e r U m w a n d lu n g v o n W echsel- o d e r D re h - !i s trö m in G leich stro m w erd en b e v o rz u g t Gleichrichter (B ild 61) . v e rw e n d e t. M an u n te rs c h e id e t Trocken-, G lühkathoden- u n d
Quecksilberdampfgleichrichter. L e tz te re e n th a lte n bei Lei- | stu n g e n bis zu 500 A je E in h e it lu ftle ere G la sb e h älte r, bei ^ j g rö ß e re n E is e n b e h ä lte r, in den en zw ischen den S tro m z u fü h
ru n g en (E le k tro d e n ) ein Q u eck silb erlich tb o g en h e rg e ste llt w ird, iU U — '■!
d e r von d e m z u g e fü h rte n W ec h selstro m im m e r n u r die in — *-g!: | gleich er R ic h tu n g fließ en d e h alb e P e rio d e d u rc h lä ß t, die a n - j d ere H ä lfte d e r P e rio d e a b e r n ic h t d u rc h lä ß t. Sie b e d ü rfe n j| r | k e in e r d a u e rn d e n B e d ie n u n g u n d h ab en keine bew eglichen J ® 1 | T e ile .
Z u r U m w a n d lu n g v o n D reh - o d e r W ech selstro m ein er ] S p a n n u n g in eine a n d e re v e rw e n d e t m an U m sp a n n e r | | 5 (T ra n s fo rm a to re n ), die k ein e u m la u fen d e n T eile h a b en . D er
a rtig e Um spanner (B ild 62) b e sitz en zwei au f E isen k ern e ¿ « 4 I aufgezogene S ä tze von D ra h tw ick lu n g en . D u rch den einen | S p u le n s a tz (P rim ärw icklun g) w ird d e r z u g efü h rte D reh- o d e r | : W ec h se lstro m h in d u rc h g e le ite t. E r e rz e u g t in dem zw eiten
W ic k lu n g ssa tz (Seku ndärw icklun g), lediglich d u rc h In d u k tio n , w ied er D reh - o d e r W ec h se lstro m ; die S p a n n u n g ä n d e rt sich jed o c h im V e rh ä ltn is d e r W in d u n g szah len v o n P rim ä r- u n d S e k u n d ä rw ick lu n g . D a s V e rh ä ltn is d e r z u g efü h rten zu r
0 „ * erze u g te n S p a n n u n g bei L eerlau f (P rim ä r- u n d S e k u n d ä rsp a n - r - * - • • : | nun g ) h e iß t die Übersetzung des U m sp an n ers. M an k a n n die
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W ick lu n g en eines U m sp a n n e rs in ih re m V erlau f m it A n
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; i ij j alle g rö ß e re n L eistu n g en u n d höhe- i ji j ! I re n S p a n n u n g e n w erd en die U m - 1 ij h 1 j s p a n n e r in einen m it Öl g efü llten il ¡ : ! 4 : ; , i !I j K a ste n g e stellt. F ü r S onderzw ecke, I £tfi if iiii fffffff< ^ b e so n d ers a u c h f ü r g a n z kleine
?_ ri'rrT L eistu n g e n u n d n ied rig e S p a n n u n g en , sie h t m an v o n d e r Ö lfüllung Bild 62. D re h stro m tra n sfo rm a to r, des K a s te n s a b (T rockenum - ous dem O lk asten herausgenom m en. Spanner)
D ie S tä rk e eines D ra h te s z u r 4 —3 F o rtle itu n g e le k trisch en S tro m es ric h te t sich in e rs te r T j f J ¡ g l L inie n ach d e r S tro m s tä rk e , w elche e r fü h ren soll.
W e E U [irSs, D ie L e istu n g in W a tt, w elche e r ü b e r tr ä g t, is t also um W n j p y so g rö ß er, je h ö h e r die S p a n n u n g des b e tre ffen d e n S tro -
j ~ / nies ist. U m d a h e r m it m ö g lich st g erin g em L eitu n g s- r t f i . /Y ?V ■ ■ / q u e rs c h n itt m ö g lich st große
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Ü b e rtra g u n g a u f g ro ß e E n t- Bild 64. T ren n sch alter.
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